LEDs in de tomatenteelt: feit of fictie?

Dankzij assimilatieverlichting hebben we een nieuwe stuurfactor in de hand voor de tomatenteelt. We kunnen het buitenlicht aanvullen met kunstlicht op de momenten dat de plant het kan gebruiken. Maar bij deze nieuwe mogelijkheden komen ook nieuwe vragen. Wanneer wordt dat extra licht het best benut? Voor welke installatie moet er gekozen worden? Hoe moet de klimaatsturing daarop afgesteld worden? Om op deze vragen een antwoord te bieden zijn de praktijkcentra twee jaar geleden met belichtingsonderzoek gestart. Zo wordt onder meer bekeken welke meerwaarde LED-belichting kan bieden.

De meest gebruikte bron van kunstlicht in de tomatenteelt zijn hogedruk natriumlampen (SON-T). LEDs daarentegen zijn een stuk zuiniger in energieverbruik en bieden daarom interessante perspectieven. De hoge investeringskost van LED-modules staat een doorbraak in de praktijk echter voorlopig nog in de weg. Toch zijn er al een aantal tomatenbedrijven met een hybride belichtingsinstallatie, bestaande uit SON-T gecombineerd met LEDs. Ook het onderzoek staat niet stil. Zo werden op het Proefstation voor de Groenteteelt (PSKW) verschillende installaties binnen één serre vergeleken. Een hybride systeem (131 W/m² of 249 µmol/m²s) met SON-T (Gavita) en LED toplight (Lemnis Oreon) lag naast een standaard belichting van enkel SON-T (100 W/m² of 169 µmol/m²s).

Aangezien de LED toplights watergekoeld zijn, werd er een koelnet voorzien dat de warmte van de lampen transporteert naar de onderkant van het gewas, waar er een warmtevraag is. 12,5 W/m² warmte werd zo afgegeven onder in het gewas en naar schatting 3 W/m² aan warmte werd afgegeven in transportbuizen voor en na het koelnet. Deze proef toonde een meerproductie van 17% aan met de LED toplight tot eind februari, waarbij de planten in totaal 29% meer licht kregen. In maart was er geen meerproductie door de LEDs, waardoor over de ganse teeltperiode van oktober tot maart een meerproductie van 11% werd bereikt bij 27% meer licht.

De komende teeltperiode zal een gelijkaardige belichtingsproef aangelegd worden, deze keer met een extra object SON-T in combinatie met LED interlight (Hortilux). Zo kan de efficiëntie van LED toplight en LED interlight binnen één serre vergeleken worden en kunnen de resultaten van vorig jaar gevalideerd worden.

Figuur 1: LED interlight (Hortilux) in de nieuwe proefopstelling op PSKW

Het voorbije jaar werden op het PSKW ook verschillende lichtregimes op kleine schaal uitgetest. Het opsplitsen van de belichtingsperiode in twee lichtperiodes op een etmaal bleek moeilijk te verwerken voor de planten. Lichtintegratie bleek op korte termijn perfect mogelijk en ook het verschuiven van de belichtingsperiode en langer belichten hadden geen merkbaar nadelige effecten. De vraag stelt zich of langer belichten economisch interessant is, omdat het energieverbruik stijgt. Daarom wordt dit jaar een vergelijkende proef opgezet om te onderzoeken of langer belichten resulteert in een hogere productie en wat de impact hiervan is op het energieverbruik per kilo geproduceerde tomaten.

Op het Proefcentrum Hoogstraten (PCH) werden het voorbije jaar verschillende hybride systemen met LED interlight (Philips) uitgetest en vergeleken met een standaard belichting met enkel SON-T lampen (169 µmol/m²s). Door het lichtniveau te verhogen, zal de productie verhogen, maar zal het elektriciteitsverbruik natuurlijk ook verhogen waardoor dit economisch en ecologisch gezien misschien toch minder interessant kan zijn. Daarom werden er niet enkel LED-modules bijgehangen, bovenop een standaard belichting (totaal lichtniveau van 224 µmol/m²s), maar werd het lichtniveau van de SON-T lampen ook verlaagd tot 114 µmol/m²s en werd het totale lichtniveau op 169 en 224  µmol/m²s gebracht door er, respectievelijk één of twee LED interlight modules bij te hangen. Uit deze proeven blijkt dat door het lichtniveau van de SON-T te verlagen en te vervangen door een gelijke hoeveelheid LED interlight licht, het elektriciteitsverbruik aanzienlijk verlaagd kan worden, terwijl er gelijkaardige producties behaald worden als in een standaard belichting. Het totale lichtniveau verhogen door 1 LED-module bij te hangen bovenop een standaard belichting resulteert zoals verwacht in hogere producties, maar ook in een hoger elektriciteitsverbruik. Door het SON-T lichtniveau te verlagen, maar het totale lichtniveau te verhogen met behulp van twee LED interlight modules, kan er een meerproductie gecreëerd worden ten opzichte van een standaard belichting, terwijl het meerverbruik nog binnen de perken blijft. Hier zit dus zeker potentie in, maar de teelttechniek moet nog verder geoptimaliseerd worden.

Daarom zal deze combinatie van hybride belichting het komende belichtingsseizoen verder onderzocht worden. Zo zal er het komende jaar gekeken worden naar de invloed van de hoogte van de LED interlights en wordt er verder gezocht naar de optimale stengeldichtheid onder dit systeem. Ook het effect van verschillende spectrums van de LEDs zal worden nagegaan.

Resultaten van de proeven kan u vinden op:
www.proefstation.be en www.proefcentrum.be

Stefaan Fabri, Proefstation voor de Groenteteelt
Rob Moerkens, Proefcentrum Hoogstraten