De West-Europese komkommerteelt staat aan de vooravond van de transitie naar een jaarrond teelt door de opstart van een belichte hogedraadteelt. Daarbij staan telers voor een moeilijke keuze om een zo rendabel mogelijk belichtingssysteem te kiezen, waarbij de beslissing moet worden gemaakt tussen het gekende HPS of het energie-efficiëntere LED. Door in te zetten op efficiëntere belichtingssystemen zal per geoogste kilogram de energievraag dalen, waardoor ook de CO2-uitstoot wordt gereduceerd.
Proefopzet
Deze proef werd opgezet om het gekende belichtingssysteem van hogedruknatriumlampen (Son-T, HPS) te vergelijken met een energie-efficiënter systeem, 100% LED-belichting. Het toegepaste LED-spectrum bestond uit 95% rood en 5% blauw. Boven elk rijpad werden 12 lichtbalken over de lengte van de serre opgehangen. De intensiteit was 175 µmol/m²s. De HPS-afdeling werd per tralie van 4 lampen voorzien. De werkelijke lichtintensiteit in de proef bedroeg 165 µmol/m²s.
De assimilatiebelichtingsstrategie was voor de HPS- en LED-afdeling identiek. Er werd gestart met elf uur belichting en het aantal belichtingsuren werd geleidelijk over een periode van twee weken naar twintig uur opgebouwd. Vanaf 350 W instraling werden de lampen uitgeschakeld. In figuur 1 worden de branduren weergegeven. Enkel eind maart was er een klein verschil in belichtingsduur tussen beide compartimenten, maar voor de proef verwaarloosbaar.
Figuur 1: aantal branduren van de LED- en HPS-belichting
In deze studie werd het effect van de gekozen belichtingssystemen geëvalueerd op vier commerciële komkommerrassen (Cucumis sativus). Het betreft de rassen Hi Power (zaadhuis: Nunhems), Proloog (Rijk Zwaan), Topvision en Toplight (Enza). Elk ras werd in vier herhalingen aangelegd, random verdeeld over de kas. De proefopzet en verdeling van de velden was bij beide kassen identiek.
Conclusie
De conclusie op vlak van productie is duidelijk: in de HPS-afdeling behaalde de rassen gemiddeld meer productie dan in de LED-afdeling, zowel in kilo’s als in stuks. Dit ondanks dat er in de LED-afdeling 6% meer licht werd gegeven.
In Figuur 2 en Figuur 3 wordt het productieverloop van beide afdelingen weergegeven. De eerste komkommers kwamen er iets sneller af onder LED, daarna was het productieverloop enkele weken vrij gelijk. Het productieverschil werd pas opgebouwd na de jaarwisseling en valt samen met de verlaging van de temperatuur in de LED-afdeling (waardoor deze op een zelfde niveau kwam als de HPS-afdeling) en de opstart van een verschillend luchtingsregime (waardoor de relatieve vochtigheid in de LED-afdeling toenam).
Figuur 2: cumulatieve aantal vruchten per m². Gemiddelde productie over de vier rassen per afdeling.
Figuur 3: cumulatieve productie in kilogram. Gemiddelde productie over de vier rassen per afdeling.
Temperatuur & luchtvochtigheid
HPS-armaturen geven ongeveer dubbel zoveel stralingswarmte af dan LED-armaturen. De kop van de plant ontvangt die warmte, waardoor groei wordt gestimuleerd. Het kan verklaren waarom de eerste vruchten bij de planten onder LED er sneller afkwamen, maar de opvolging nadien stokte in vergelijking met de HPS-afdeling. Toch werd het verschil in productie vooral in het tweede deel van de teelt gemaakt, net wanneer relatieve vochtigheid tussen beide afdelingen begint te verschillen. Het is daar dat de radiale warmte van HPS een dubbel voordeel gaf aan de planten: 1) doordat de afdeling sneller opwarmde, werd er meer gelucht en overtollig vocht verwijderd en 2) een hogere kastemperatuur zal de relatieve vochtigheid doen dalen, waardoor er meer ruimte is voor een actieve plantgroei.
Plantkwaliteit
Onder HPS toonden de planten een meer natuurlijke, gezonde groeikracht met een open gewas. Onder LED was er een meer gesloten gewas, waarbij het blad zich naar onderen dichttrok. Daardoor werd het bruikbare bladoppervlak voor lichtonderschepping bij LED sterk gereduceerd ten opzichte van de planten bij HPS. Onder LED werd meer witziekte geconstateerd tijdens de gehele teelt.
Belang van goede plant- en vruchtopvolging
Het beoogde vruchtgewicht was bij aanvang van de proef +400 gram, de Belgische kwaliteitsstandaard. Al vrij vlug bleek dat vruchten onvoldoende uitgroeiden en vooral bij LED begonnen vruchten te stapelen aan de plant. Planten geraakten uit balans en vertoonden abortie of werden selectief in het verder laten uitgroeien van vruchten. Op bepaalde momenten tijdens de proef werd daarom besloten om het vruchtbehang te corrigeren. Bij een belichte teelt van komkommer is een goede plantopvolging essentieel en worden onevenwichten betaald in een verlaagde opbrengst.
Vruchten uit de LED-afdeling bleken aantrekkelijker en hadden een betere houdbaarheid. Om voor de consument het verschil te maken met geïmporteerde komkommers, lijkt LED-belichting op dat vlak ook meer potentieel te bieden tijdens de wintermaanden.
Algemeen kan gesteld worden dat de opstart van een belichte teelt komkommer meer is dan een extra parameter (‘assimilatiebelichting’), én dus een geïntegreerde aanpak vereist, waarbij plantbalans en vochthuishouden van uitermate belang zijn.
Voor meer informatie over dit onderzoek, kunt u contact opnemen met Jonas De Win via [email protected].
Wilt meer inzicht in de onderzoekresultaten? Lees dan hier het gehele rapport!
De totale energiestromen van deze proef worden besproken in:
De Ridder, F., van Roy, J., Vanlommel, W., Van Calenberge, B., Vliex, M., Win, J., De Schutter, B. Binnemans, S. & De Pauw, M. (2020). Convex parameter estimator for grey-box models, applied to characterise heat flows in greenhouses-NC-ND license. Biosystems Engineering. 191. 13-26. 10.1016/j.biosystemseng.2019.12.009.
OVERIGE NIEUWSBERICHTEN
