Doświetlanie truskawek – czy dynamiczne sterowanie światłem zwiększy plon?

Najnowsze badania wskazują, że w doświetlaniu truskawek znaczenie ma nie tylko ilość dostarczanego światła, ale również jego spektrum i okres zastosowania. W doświadczeniach kanadyjskich dynamiczne sterowanie spektrum światła pozwalało w niektórych kombinacjach zwiększyć plon w porównaniu ze stałym spektrum, ale reakcja była zależna od odmiany i warunków uprawy. Wyniki badań wskazują jednocześnie, że reakcja roślin na światło jest złożona, dlatego przy wyborze strategii trzeba uwzględniać nie tylko spektrum, ale również DLI*, PPFD*, światło naturalne, odmianę i pozostałe parametry klimatu szklarni (*wyjaśnienie pojęć poniżej).

Interesujące wyniki dwóch doświadczeń przedstawiono 1 września 2026 r. podczas webinarium „The Impact of Light Spectrum on Greenhouse Strawberries: New Yield Data Revealed”. Badania prowadzono w Kwantlen Polytechnic University (KPU) w Kolumbii Brytyjskiej oraz w centrum innowacji ogrodniczych Biophi w Leamington w Ontario. Partnerem branżowym badań w KPU jest firma Sollum Technologies, specjalizująca się w systemach dynamicznego sterowania oświetleniem LED. Wyniki przedstawione podczas webinarium opisano 17 września w serwisie CEAgWorld. W niektórych kombinacjach doświadczalnych dynamiczne sterowanie spektrum pozwoliło uzyskać wyraźnie większy plon truskawek niż stosowanie stałego spektrum światła.

Jak obecnie doświetla się truskawki?

W intensywnych uprawach szklarniowych prowadzonych w okresach niedoboru naturalnego promieniowania coraz większe znaczenie mają moduły LED. Skrót LED (Light-Emitting Diode) oznacza diodę elektroluminescencyjną. Technologia ta pozwala nie tylko dostarczać roślinom światło przy wysokiej sprawności energetycznej, ale także regulować jego natężenie, a w odpowiednio skonstruowanych systemach – również skład spektralny.

Doświetlanie powinno być rozpatrywane razem ze światłem słonecznym docierającym do szklarni. Jednym z parametrów przydatnych do zarządzania światłem jest DLI (Daily Light Integral), czyli dobowa suma światła. Określa ona całkowitą ilość promieniowania fotosyntetycznie czynnego otrzymywanego przez roślinę w ciągu doby i jest wyrażana w mol/m²/dobę.

Innym często używanym parametrem jest PPFD (Photosynthetic Photon Flux Density), czyli gęstość strumienia fotonów fotosyntetycznych. Jest ona wyrażana w µmol/m²/s i informuje o liczbie fotonów docierających w ciągu sekundy do jednostki powierzchni. W uproszczeniu PPFD pokazuje więc chwilowe natężenie światła dostępnego dla fotosyntezy, natomiast DLI – ile tego światła roślina otrzymała łącznie w ciągu całej doby.

Światło fotosyntetycznie czynne określa się skrótem PAR (Photosynthetically Active Radiation). Dotychczas uważano, że jest to promieniowanie w zakresie długości fal 400–700 nm, wykorzystywane przez rośliny w procesie fotosyntezy. Badania nad fotobiologią roślin pokazują jednak, że istotne reakcje roślin mogą być wywoływane również przez promieniowanie spoza tradycyjnie definiowanego zakresu PAR, w tym daleką czerwień.

PPFD i DLI – czym się różnią?

PPFD mówi nam, jak intensywne światło dociera do rośliny w danym momencie.

DLI określa natomiast, jaką łączną ilość światła roślina otrzymała w ciągu całej doby.

Dlatego takie samo PPFD pod lampami nie oznacza automatycznie takiego samego DLI. Znaczenie ma czas pracy instalacji oraz ilość naturalnego światła docierającego do roślin. W sterowaniu doświetlaniem uwzględnia się światło słoneczne, a lampy uzupełniają niedobór światła potrzebnego do osiągnięcia założonej dobowej sumy.

Czy jedna receptura świetlna wystarczy dla wszystkich truskawek?

Badania prowadzone przez Sarah Murrię z Institute for Sustainable Horticulture KPU obejmowały kilka odmian truskawek oraz różne strategie doświetlania. Porównywano m.in. stałe spektrum światła z programami, w których skład spektralny światła zmieniano w czasie (doświetlanie dynamiczne).

W zależności od odmiany truskawki i zastosowanego wariantu rośliny doświetlane dynamicznie zmienianym spektrum dawały plon o 11–25% większy niż przy stałym spektrum.

Różne zakresy widma wywoływały również odmienne reakcje roślin. Zastosowanie światła czerwonego w określonych okresach pozwalało uzyskać w doświadczeniu większe owoce i silniejszy rozwój liści. Doświetlanie światłem niebieskim przekładało się na uzyskiwanie słodszych i intensywniej wybarwionych owoców truskawek oraz z ich wcześniejszym dojrzewaniem. Inne efekty obserwowano pod wpływem dalekiej czerwieni, czyli FR (far-red) – promieniowania o długości fal powyżej czerwonej części widma, w przybliżeniu 700–750 nm. Sprzyjała ona wydłużaniu ogonków liściowych i szypuł kwiatostanowych oraz zmianom architektury roślin.

Nie oznacza to jednak, że poszczególnym barwom światła można przypisać uniwersalną funkcję – reakcja zależy od odmiany truskawki, natężenia światła, proporcji poszczególnych zakresów widma, czasu ich stosowania oraz pozostałych warunków uprawy.

Odmiany truskawki reagują inaczej na zmianę światła

To jeden z najważniejszych praktycznych wniosków z doświadczeń KPU. Ta sama strategia świetlna nie dawała jednakowych rezultatów u wszystkich badanych odmian. Co więcej, różne było tempo reakcji. Niektóre odmiany potrzebowały trzech–czterech tygodni, aby przystosować się do nowych warunków świetlnych, podczas gdy inne reagowały znacznie szybciej.

Oznacza to, że receptury świetlnej opracowanej dla określonej odmiany i konkretnego gospodarstwa nie należy bezkrytycznie przenosić do innego obiektu. Wyniki badań czy doświadczenia innych producentów mogą być punktem wyjścia, ale strategię trzeba zweryfikować w konkretnych warunkach produkcji. Znaczenie mają m.in. odmiana truskawki, dostępność światła naturalnego, konstrukcja i przepuszczalność szklarni, termin uprawy, system prowadzenia roślin oraz pozostałe parametry klimatu.

Co oznacza dynamiczne doświetlanie?

W prostszym systemie doświetlania instalacja doświetlająca pracuje według ustalonego programu, zapewniając określone natężenie światła o stałym spektrum.

Dynamiczne sterowanie światłem pozwala zmieniać parametry oświetlenia w czasie. Może dotyczyć natężenia i czasu pracy lamp, a w bardziej zaawansowanych instalacjach także udziału poszczególnych zakresów widma.

Przy podejmowaniu decyzji system może uwzględniać m.in.:

• ilość naturalnego światła,
• porę dnia,
• zakładany DLI,
• fazę rozwoju roślin,
• odmianę,
• strategię klimatyczną i energetyczną szklarni.

Dynamiczne sterowanie spektrum nie jest obecnie uniwersalnym standardem produkcji truskawek. Jest jednak jednym z interesujących kierunków rozwoju technologii doświetlania.

Dynamiczne spektrum doświetlania to nawet 17% więcej owoców w drugim doświadczeniu

Osobne, trwające 43 tygodnie doświadczenie przeprowadzono w Biophi w Leamington w kanadyjskiej prowincji Ontario. Noah Weber porównywał plonowanie truskawek odmian ‘Albion’ i ‘Florice’ prowadzonych przy stałym oraz zmienianym spektrum doświetlania.

W zależności od kombinacji doświadczenia zmienne spektrum pozwoliło uzyskać o 6–17% większy plon niż stałe spektrum. Najlepszy wynik – 22 kg owoców z 1 m² – uzyskano u odmiany ‘Florice’ przy elastycznie zmienianym spektrum i stałym sposobie regulacji liczby kwiatów.

Ten drugi element doświadczenia okazał się bardzo interesujący. Porównano dwie strategie regulowania obciążenia roślin. W pierwszej na każdym kwiatostanie pozostawiano cztery kwiaty. W drugiej ich liczbę dostosowywano do aktualnego obciążenia rośliny owocami. Lepsze wyniki przyniosła prostsza metoda. Stałe pozostawianie czterech kwiatów dało rezultat o 11–14% lepszy.

Badacze zwracają uwagę, że obciążenie owocami musi odpowiadać możliwościom rośliny. Nadmierne może prowadzić m.in. do zrzucania kwiatów, natomiast właściwa regulacja pomaga utrzymać odpowiednią wielkość owoców i bardziej stabilne plonowanie. To ważny sygnał także przy ocenie efektów doświetlania: dodatkowa energia świetlna nie działa w oderwaniu od potencjału rośliny do wytworzenia i utrzymania określonego plonu.

Światło w uprawie trzeba powiązać z całym klimatem szklarni

Zwiększenie ilości światła dostępnego dla fotosyntezy zmienia wymagania roślin również w stosunku do innych czynników produkcji. Noah Weber podkreślał konieczność skoordynowania strategii świetlnej z temperaturą, nawadnianiem i nawożeniem, wilgotnością oraz dostępnością CO₂ (dwutlenku węgla) – podstawowego substratu fotosyntezy.

W praktyce oznacza to, że samo zwiększenie natężenia światła nie musi przynieść oczekiwanego wzrostu produkcji, jeżeli któryś z pozostałych czynników stanie się ograniczający. Dlatego światło należy traktować jako jeden z elementów strategii prowadzenia roślin, a nie odrębny parametr technologiczny.

W jednym z kolejnych artykułów przedstawimy wyniki kolejnych doświadczeń dotyczących doświetlania truskawek – m.in. porównania różnych kombinacji spektrum LED oraz efektywności energetycznej doświetlania i jego wpływu na koszty produkcji owoców.

Źródła:

CEAgWorld, Greenhouse Grower, Kwantlen Polytechnic University, Michigan State University