Besparen op Groeilicht - LTO Glaskracht Nederland

Besparen op Groeilicht
Tom Dueck, Wageningen UR Glastuinbouw
Het Nieuwe Telen Optimaal, 13 juni 2013
Groeilicht: wat hebben wij geleerd?
 SON-T belichting
● Belichtingsintensiteit > belichtingsduur
● Licht aan in fases
● Meer belichten
N e tto fo to syn th e se (µ m o l m -2 s-1 )
30
25
20
15
10
5
la m p e n a a n
0
0 :0 0
1 :0 0
2 :0 0
tijd stip va n d e d a g (u u r:m in )
3 :0 0
Groeilicht: wat hebben wij geleerd?
 SON-T belichting
● Belichtingsintensiteit > belichtingsduur
● Meer belichten
 LED belichting
● Kunnen niet helemaal zonder stralingswarmte
● Van top licht naar tussenlicht
● Leren telen met LEDs
Groeilicht: wat hebben wij geleerd?
 SON-T belichting
● Belichtingsintensiteit > belichtingsduur
● Meer belichten
 LED belichting
● Kunnen niet helemaal zonder stralingswarmte
● Leren telen met LEDs
 Algemeen
● µmol = µmol
● Belichten naar plantbelasting (-behoefte)
De Uitdaging
 Doelstelling:
● 50% minder elektra én
● Behoud van rendement
 Kan alleen door minder energie voor assimilatielicht
 Maar dit moet zonder groot productieverlies
(het moet rendabel zijn)
 benutting van licht moet heel veel beter!
Stapsgewijze aanpak
1. Zoveel mogelijk molen natuurlijk licht in de kas
– diffuus glas
2. Zoveel mogelijk molen uit een kWh elektra in de kas
– efficiëntere lampen
3. Zoveel mogelijk molen onderscheppen door het gewas
– lichtonderschepping/LAI
4. Zoveel mogelijk assimilaten uit een onderschepte mol
- fotosynthese
5. Zoveel mogelijk assimilaten naar te oogsten bloemen
– plant belasting/snoeibeleid
1. Zoveel mogelijk mol natuurlijk licht
 Gecoat diffuus glas
 Minder schermen
 Lichtintegratie
 Schaduwdelen verminderen
 Kwaliteitsproblemen anders oplossen
● Knoppen koelen met luchtbeweging
● Kas koelen
● Verneveling
● Bodemisolatie
2. Zoveel mogelijk mol per kWh in de kas
 Lage druk natrium SOX (ca 590nm)? Beperkte
spectrum?
 Reflecteren van licht dat anders uitgestoten wordt
● Onderzoek Van Rijssel: 3% te besparen
 Efficientie LEDs?
● Tussen licht:
● Top licht:
1.6 -> 1.9 µmol/W (=18%)
1.8 -> 2.3 µmol/W (=27%)
3. Zoveel mogelijk mol onderscheppen
 Het gaat om lichtabsorptie door gewas
● 5-7% reflectie door gewas
● 5-15% onbenut op grond
(vooral bij jong gewas veel onbenut)
3. Zoveel mogelijk mol onderscheppen
 Ook lichtverdeling in gewas is zeer belangrijk
● Diffuus licht: tot 10% productiestijging
● Hoe is verdeling van lamplicht in gewas (kleuren)?
● Hangt deels af van plantverband en gewasopbouw
Direct licht
Diffuus licht
3. Zoveel mogelijk mol onderscheppen
 Is tussenlicht oplossing voor lichtverdeling?
Netto fotosynthe
(mmol CO2 m-2 s-1)
● Geen lichtverlies naar bodem en dek
● Verdeling horizontaal???
Bovenkant blad efficienter dan onderkant
● Licht op onderkant blad
14
10
6
Adaxial
Abaxial
2
-2
0
500
1000
1500
PAR op blad (mmol m-2s-1)
Ideale gewasarchitectuur tomaat
 Open gewas (lange internodieën en bladstelen)
 +10% gewasfotosynthese (bladpluk, verrood?)
Dichte structuur
Open structuur
Sarlikioti, de Visser, Marcelis, 2011b, Ann. Bot.
3. Zoveel mogelijk mol onderscheppen
 Optimale bladoppervlakte
● verlengde opkweek, wijder zetten, lichtkleur
(minder blauw, meer VR), DIF
 Optimale gewasvorm over het jaar heen
 Wat is de optimale LAI / gewasvorm, richting kas en
pad?
 Wat is optimale verdeling van licht in het gewas
 Positie lampen: wat is optimaal?
 Kan worden beïnvloedt door klimaat, gewasmanagement
4. Zoveel mogelijk assimilaten uit een mol
 Lichtplan (lichtintegratie) bespaart energie
2000
25
1800
20
1400
Mol m-² dag-1)
Joule cm-² dag-1)
1600
1200
15
1000
800
10
600
400
5
200
0
16-okt
0
13-nov
11-dec
8-jan
5-feb
4-mrt
Globale straling in J/m2/dag
Gewenste lichtsom mol/m2/dag
1-apr
29-apr
4. Zoveel mogelijk assimilaten uit een mol
 Alleen belichten op
efficiency hoog is
momenten dat fotosynthese
 continu fotosynthese van gewas monitoren
4. Zoveel mogelijk assimilaten uit een mol
 Lichtkleuren: optimaal lichtrecept
 Rood is meest efficient
(conversie elektra en fotosynthese)
nodig in kas?
Gewas
1.2
Relatieve Fotosynthese
 Hebben we wel blauw
1.0
0.8
0.6
0.4
0.2
op basis van opvallend licht
0.0
400
450
500
550
600
650
Golflengte (nm)
700
750
4. Zoveel mogelijk assimilaten uit een mol
 Lichtkleuren: optimaal lichtrecept
● Patronen gedurende dag en gewasstadia
● Bijvoorbeeld:
● Eerst half uur paar mol blauw licht
● Dan licht met hoge efficiency: rood
● Dan zonlicht
● Eind van de dag verrood
5. Optimale assimilatenverdeling
 Sink en source moeten in balans zijn
● Source: aanmaak van assimilaten (zoveel mogelijk
licht om zoveel chlorofyl te bedienen t.b.v.
fotosynthese efficientie
● Sink: gebruik van assimilaten voor groei
 Sinks en Sources aanpassen
● Aantal stelen, bloemen of vruchten aanpassen aan
hoeveelheid licht (licht is leidend)
● Temperatuur aanpassen aan sink en source
5. Optimale assimilatenverdeling
 Sink en source moeten in balans zijn, ook bij jonge
planten
● Bij belichte tomaat lijkt grote overmaat aan source;
dit is sterker bij fijnere rassen
●  belichten we niet veel te veel in dit stadium?
5. Optimale assimilatenverdeling
 Gewasopbouw: verre van ideaal bij roos.
Hier is een grote inefficiëntie!
 Ingebogen bladpakket optimaliseren, nu erg veel
● elke tak heeft assimilaten gekost, aantal draagt te
weinig bij aan netto assimilatie
● Problemen met ziekten & plagen
● Kost arbeid
 De uitdaging is om dit te verbeteren door een
vernieuwende teeltwijze
Conclusies
Er is meer uit licht te halen met minder energie door:
1. Zoveel mogelijk molen natuurlijk licht in de kas
2. Zoveel mogelijk molen uit een kWh elektra in de kas
3. Zoveel mogelijk molen onderscheppen door het gewas
4. Zoveel mogelijk assimilaten uit een onderschepte mol
5. Zoveel mogelijk assimilaten naar te oogsten bloemen
En wat zijn de plannen nu?
Onderzoeks- en demonstratieproject
 Vergelijkend onderzoek - WUR Glastuinbouw
 Demonstratie - IC
 2.5 stengels -> 4.2 stengels
 Meer op 4 vruchten snoeien
 Dubbele groeibuis als primaire verwarming
 CO2 – 600-700ppm
 Botrytis - Luna
Behandelingen
WUR
Intens.
(µmol)
Duur
(uren)
Type
Glas
Extra
Ref
175
18
SONT
Helder
Maximaal
/Efficiënt
210
18
SONT/LED
105/105
Helder
Zuinige
teelt
210
15
SONT/LED
105/105
Helder
Licht
integratie
Meest
zuinige
teelt
210
15
LED/LED
110/100
Helder
Licht
integratie
210
15
LED/LED
3 varianten
Diffuus
Licht
integratie
IC
Demo
Monitoring
 Standaard gewas waarnemingen
 Standaard klimaatregistraties en energie gebruik
 Lichtverdeling en –intensiteit
 Licht buiten, binnen, onderschept
 Planttemperatuur (3 hoogtes)
 Kwaliteit in houdbaarheid, smaak, inhoudstoffen
 Biomassa, DS%, bladsamenstelling
 Fotosynthese
 Verticale temperatuur, vocht
Bedankt voor
uw aandacht
Voor innovaties in de
glastuinbouw