LED licht kan ons inzicht in belichten nog wel eens op zijn kop zetten

Dat licht noodzakelijk is voor de groei van planten dat weet iedereen. Het licht van de zon is de goedkoopste lichtbron die wij in de glastuinbouw zo optimaal mogelijk proberen te benutten.

De afgelopen jaren is hier veel onderzoek naar gedaan. In onze wereld is het gebruik van kunstlicht heel gewoon geworden om de productie en kwaliteit te verhogen. Planten kennen een volledig andere gevoeligheid voor licht dan menselijke wezens. Zo heeft elke plant zijn eigen gevoeligheid voor de kleur en intensiteit van het licht. Effectieve lichtrecepten die gebruik maken van efficiënte lichtbronnen zijn belangrijk voor het verkrijgen van optimale resultaten bij de plantproductie.

Lichtrecepten
Licht is de basis voor alle groei van gewassen. De zon is met haar specifieke lichtspectrum, dat over het jaar en in de loop van de dag op gewasniveau varieert zowel in spectrum intensiteit als in daglengte, de natuurlijke lichtbron. Heel veel van onze gewassen zijn hierop aangepast. De opkomst van LED techniek, maakt het mogelijk om monochroom licht in één golflengte (bijvoorbeeld alleen blauw licht) aan te bieden. Heel veel kennis over monochroom licht aanbieden aan planten is opgedaan in daglichtloze ruimten. Deze kennis vertalen naar een kas is niet mogelijk, immers er zijn te veel verstorende effecten. Ik durf te stellen dat lichtrecepten welke worden ontwikkeld in daglichtloze ruimte van nul of generlei waarde is als dit wordt toegepast in een kas. 

Kunstlicht
Onze huidige armaturen voegen additioneel slechts enkele golflengten toe ter bevordering van de fotosynthese en groei. Kunstlicht stelt ons steeds weer voor nieuwe vragen en confronteert ons met onvolledige kennis en begrip, met als gevolg onjuiste aannames en onvolledige analyses. Voor een gerichte ontwikkeling van de toepassing van de gunstige effecten van lichtkleur op groei is het gewenst om de invloed lichtkleur op groei en ontwikkeling van gewassen te beschrijven. Eerder onderzoek naar optimaal gebruik van natuurlijk licht in de glastuinbouw heeft geleid tot inzichten die bruikbaar waren bij de verbetering van de benutting van licht in de glastuinbouw. Niet alleen voor de gewasgroei, maar ook voor het gedrag van biologische bestrijders, kasdekken en folies. Voor kunstlicht ontbreekt een dergelijke systematische analyse en blijkt in de praktijk en proeven tot problemen en/of verkeerde en minder optimale groei en productie te leiden. Licht grijpt aan op diverse processen in de plant naast de fotosynthese beïnvloedt het ook de verdamping, hormoonbalans, bioritme etc. 

LED-verlichting
Over het algemeen wordt er in de tuinbouw belicht met SON-T of met LED lampen, beide met een groot aandeel rood licht. Door andere lichtkleuren, zoals verrood of groen licht gericht te gebruiken, is de morfologie van het gewas, lichtbenutting en assimilatenverdeling zodanig te veranderen dat het gebruik van natuurlijk licht en lamplicht verbeterd wordt. Er is in de afgelopen jaren redelijk wat onderzoek gedaan aan het sturen van de gewasgroei met rood, blauw en verrood licht. Echter, van de invloed van andere golflengte op groei en productie is (nog) weinig bekend. Toch denk ik dat er voor LED een mooie toekomst is, al was het alleen maar omdat het hiermee mogelijk is het energieverbruik fors te verlagen. Op dit moment is het zo dat overstappen van hogedruk natriumlampen naar LED-verlichting circa 25 procent energie bespaart op de omzetting van elektriciteit in licht. Verwacht mag worden dat over enkele jaren dit zelfs 30 procent of nog hoger is. Dit nog los van de mogelijkheid van het benutten van de verschillende kleuren licht, naast de juiste intensiteit is het ook mogelijk om de morfologie van het gewas te sturen. Proeven bij bijvoorbeeld tomaten hebben laten zien dat het toedienen van verroodlicht in de lichtarme periode een productiestijging geeft. 
Doordat LED-lampen niet heet worden, kunnen ze niet alleen (heel dicht) boven maar ook tussen het gewas geplaatst worden. Door ook licht vanaf de zijkanten op planten te laten schijnen is winst te behalen. Welke kleur licht het best gebruikt kan worden tijdens verschillende fases, moet onderzocht worden. Proeven bij kleinhoutig zachtfruit laten bij verschillende lichtkleur behandelingen bij braam smaakverschillen zien. Eenzelfde effect hebben we ook al een keer gezien bij aardbei en tomaat. Laatst sprak ik een Wageningse collega, die mij vertelde dat door een behandeling met LED de houdbaarheid werd beïnvloed. 

Besparen
Door het toepassen van LED zal ook de vochthuishouding in kassen veranderen. Gebruik van lichtkleuren beïnvloedt namelijk ook of planten hun huidmondjes open- of dichtzetten. Op zonnige momenten willen telers erop sturen dat planten hun huidmondjes langer openhouden om CO2 op te nemen, dat vervolgens wordt omgezet in groei van de plant. Open huidmondjes betekent echter ook meer verdamping, en dus meer vocht in de kas en een grotere kans op schimmelziekten. Op koude, donkere dagen en 's nachts - als er gestookt moet worden om de kastemperatuur op peil te houden - kan energie worden bespaard door de huidmondjes juist wat dichter te laten gaan. Op deze momenten wordt namelijk veel stookenergie gebruikt om de luchtvochtigheid in de hand te houden. Door de verdamping op deze momenten te verlagen kan energie worden bespaard. 

Plantweerbaarheid
LED-licht blijkt ook gunstige effecten op plantweerbaarheid te hebben. Binnen ons bedrijf wordt gewerkt aan het ontwikkelen van rendabele, niet-chemische behandelingen waarmee resistentie geïnduceerd kan worden tegen bijvoorbeeld echte meeldauw en Botrytis. Geprobeerd wordt om inzicht te krijgen in de mechanismen van geïnduceerde weerbaarheid en kennis van de plantenfysiologische (neven)effecten van de behandelingen. Binnen dit onderzoek wordt een basis gelegd voor de toepassing in diverse teelten. 
In Bleiswijk zijn we op dit moment bezig met de bouw van een all electric kas. Deze kas is o.a. bedoeld om een klimaat neutrale glastuinbouw te realiseren. Hoge verwachtingen hebben we van LED. Naast energetische voordelen is het straks misschien mogelijk om dynamische lichtrecepten (lichtkleur is te kiezen en in de tijd te variëren) toe te passen. Ik schreef het al eerder op LinkedIn - cijfers heb ik nog niet - maar ik zie spectaculaire verschillen bij proeven waarbij LED-licht toegepast wordt in lichtarme perioden. Op dit moment hebben we in het IDC LED proeven lopen er proeven waarbij in combinatie van lage intensiteit zonlicht in de winter LED verlichting wordt toegepast. Hierover is nog weinig bekend, ik heb altijd geleerd dat je verschillen tussen behandelingen pas ziet als deze groter zijn dan 30%, LED licht kan onze inzicht in belichten nog wel eens op zijn kop zetten. 

Jan Willem de Vries
Wageningen University & Research
Business Unit Glastuinbouw