Stiftelsen lantbruksforskning

Lantbruks- och trädgårdsföretagarnas egen forskningsstiftelse finansierar behovsdriven forskning för svenska förhållanden.
Läs mer

LED-teknikens potential för energibesparing och växtstyrning vid produktion av prydnadsväxter och grönsaker i växthus.

Status: Avslutat
Projektnummer: H0956011
Kategori: Forskningsprogram | Trädgård
Ansökningsår: 2009
Datum för slutrapport: 12 november 2012
Huvudsökande: Hartmut K. Schüssler
Organisation: Sveriges lantbruksuniversitet, SLU
E-postadress: hartmut.schussler@ltj.slu.se
Telefon: 040-415372
Beviljade medel: 1 000 000 SEK

Sammanfattning av slutrapport
Projektets mål var att bedöma tillämpligheten och eventuella fördelar med användadet av LED-teknik vid odling av prydnadsväxter och småplantor i växthus. LED-belysning användes i tre olika applikationssätt: 1: Som enda ljuskälla i klimatkammare, 2: som tillskottsbelysning i växthus, 3: som dagförlängning i växthus. Vid odling i klimatkammare med monokromatiskt ljus framkom att blått ljus ledde till kraftig sträckning, medan rött ljus gav upphov till kraftig rotutveckling. Liknande resultat uppnåddes då motsvarande monokromatiskt LED-ljus användes som dagförlängning. LED-ljus (vitt eller rött/blått) i växthus kunde hos vissa växtslag uppnås en viss reduktion av sträckningstillväxten med LED-ljus, jämfört med HPS. Totala tillväxten (frisk/torrvikt) var i regel högst hos de plantor som vuxit i HPS-belysning. Avsaknaden av strålningsvärme från LED-armaturerna ledde till (i jämförelse med HPS-lampor) lägre bladtemperatur med lägre transpiration och långsammare utveckling som följd.

Populärvetenskaplig sammanfattning
Tillskottsbelysning används i växthus både som assimilationsljus för att driva fotosyntesen och för fotoperiodiskt ljus, d.v.s. för att styra växternas blomningsreaktioner. Särskilt vid assimilationsbelysning krävs höga ljusintensiteter vilket gör detta till en energikrävande process. Traditionellt sett har högtrycksnatriumlampor (HPS) använts för assimilationsljus och glödlampor för fotoperiodiskt ljus. Senare års stigande energipriser, ökande miljöhänsyn samt utfasningen av glödlampan har lett till en snabb utveckling inom belysningstekniken med följden att nya ljuskällor, t.ex. LED-belysning, blivit intressanta även för hortikulturella applikationer. LED-belysningen har intressanta egenskaper som kan vara särskilt värdefulla vid odling i växthus, som t.ex. lång livslängd, låg värmestrålning, flexibilitet vad gäller utformning av armaturer samt möjligheten att få ett ljus med skräddarsydd spektralfördelning. Optimerad spektralfördelning kan vara en fördel både de vågländer med sämre absorbans hos växternas klorofyllsystem (t.ex. grönt) kan elimineras till fördel för de ljuskvalitéer med störst effekt på fotosyntesen (rött och blått). Vidare kan ett optimerat spektrum påverkas växternas sträckningstillväxt, samt blombildning. Förutom LED-ljus finns det ett ytterligare ett flertal intressanta tekniker som kan komma i fråga för växthusändamål, t.ex. keramiska metallhalogenlampor (CMH), induktionslampor och plasmalampor. Inom det aktuella projektet utvärderades LED-belysning i tre olika applikationer, 1: Som enda ljuskälla i klimatkammare, 2: som fotoperiodiskt ljus (dagförlängning) och som assimilationsljus (i kombination med dagsljus). Dessutom utvärderades CMH- och induktionslampor i växthusförsök. I klimatkammare användes ljusstyrkan 60, i växthus 100 och vid dagförlängning c:a 20 µmol m-2 s-1. I försöken användes ekonomiskt viktiga kulturer som Krysanthemum, Julstjärna, Kalanchoe, Pelargon, Petunia och grönsakssmåplantor. Vid försöken i klimatkammare och för dagförlängning användes rena monokromatiska fäger såsom rött, grönt, blått och gult ljus, samt polykromatiskt vitt ljus. I försöken med assimilationsljus användes armaturer med en kombination av rött och blått ljus, vitt ljus samt konventionell HPS-teknik. Biometriska mätningar av plantornas tillväxt och utveckling gjordes kontinuerligt samt vid försöksavslut. Utöver detta loggades klimatparametrar i plantskiktet kontinuerligt, dessutom utfördes mätningar av plantornas fotosyntes. Då växterna odlades i klimatkammare utan tillträde av naturligt ljus visade det sig, intressant nog, att blått ljus gav en ökad stäckningstillväxt hos flertalet växtslag. Rött ljus, däremot, gav små knubbiga plantor med mycket kraftig rotbildning. Vidare visade det sig, att plantorna anpassade sin fotosynteskapacitet efter rådande ljusförhållanden.
Då monokromatiskt ljus gavs som dagförlängning uppnåddes liknande effekter som då motsvarande våglängder användes i klimatkammare, d.v.s. blått ljus gav upphov till ökad sträckningstillväxt. Samtliga ljuskvalitéer förhindrade blomningen i kortdagsväxter, undantaget blått ljus där blomning erhölls om ljusintensiteten understeg c:a 10 µmol m-2 s-1.
Då LED-ljus användes som assimilationsljus erhölls en viss reduktion av sträckningstillväxten då rött/blått LED-ljus användes. Däremot var tillväxten i fråga om frisk- och torrvikt i regel högst hos de plantor som odlats med HPS-belysning. Dessutom hade plantor som odlats med HPS-belysning snabbast utveckling fram till saludugligt stadium, 4-7 dagar snabbare än de plantor som odlats med LED-belysning. Högre bladtemperatur till följd av HPS-armaturernas värmestrålning är en trolig förklaring till detta, vilket också stöds av det faktum att lufftemperaturen i bladskiktet var c:a 1 grad högre i de försöksled som fått HPS-belysning, jämfört med LED-belysning. Detta ledde även till ökad transpiration. Även här anpassade sig bladen till rådande ljusklimat, med högre fotosynteskapacitet per cm2 bladyta hos de plantor som fått vitt LED-ljus. Jämfört med HPS-ljus gav såväl LED som induktions- och CMH-belysning lägre biomassatillväxt (frisk/torrvikt).
Sammanfattningsvis kan sägas, att LED-teknikens egenskaper beträffande värmeavgivningen har stor betydelse i växthussammanhang. Avsaknaden av strålningsvärme leder till lägre bladtemperatur och minskad transpiration jämfört med HPS-belysning, vilket möjligen kan kompenseras med höjd lufttemperatur. Ett annat alternativ är att i görligaste mån placera ljuskällan inne i bladverket för att på så vis dra nytta av konvektionsvärmen. Vinsten med ett spektrum bestående av rött och blått ljus, vilket matchar klorofyllets absorptionsspektrum, visade sig i dessa försök vara obefintlig. Däremot påverkades växternas sträckningstillväxt och utveckling med avseende på blom-, skott- och rotutveckling beroende på ljuskvalité. Tillsvidare blir rådet till odlare att satsa på den beprövade HPS-tekniken vid nyinstallation av assimilationsbelysning. Belysningsinstallationer i odlingskammare eller för fotoperiodiskt ljus torde däremot med viss fördel kunna utföras med LED-teknik. Vidare utveckling behöver bedrivas gällande möjligheten att styra växterna med hjälp av ljuset. För att LED-tekniken ska få ett genombrott för assimilationsbelysning krävs dels ökade möjligheter för att använda belysningen till växtstyrning, samt avsevärda prissänkningar på utrustningen. Vidare behöver armaturerna göras mindre skrymmande, och överskottsvärmen från armaturerna behöver hanteras på sådant sätt att den kommer kulturen tillgodo.

 

Antal träffar i projektbanken: 1612

Jordartsanpassad strukturkalkning för effektivare fosforretention
ARARSO ETANA

Projektnummer: O-18-23-160 • Status: Pågående • Ansökningsår: 2018

Växtodling

The purpose of this project is to define the amount of slaked lime needed for a given clay soil. We hypothesise that the amount of slaked lime needed for minimal phophorus loss is dependent on the clay content of the soil. The study will be conducted in a field with a drainage system and measuring …

Läs mer

Säkrad mikrobiell kvalitet hos grovfoder och mjölkråvara för lönsam produktion av långlagrad ost
Åse Lundh

Projektnummer: O-16-20-764 • Status: Pågående • Ansökningsår: 2016

Mjölk

Increased production and export of products with high added values, e.g. long-ripened hard cheeses, are considered important steps for a positive development of the Swedish dairy sector. Increased investment in Swedish premium cheese will, however, require increased volumes of high quality raw milk …

Läs mer

Nya mått i aveln för förbättrad fruktsamhet hos nordiska mjölkkor
Britt Berglund

Projektnummer: O-15-20-587 • Status: Pågående • Ansökningsår: 2015

Mjölk

This project is the Swedish part of the Nordic 4-year project Improving Nordic dairy cow fertility through genetics, the only prioritized research project from Nordic Dairy Cattle R&D, 2015. Research funding is applied for within each country. The focus area of our Swedish part is to investigate …

Läs mer

Validering av prebiotiska och antioxidanta effekter av vetekli hemicellulosor i bakprodukter
Francisco Vilaplana

Projektnummer: O-17-20-962 • Status: Pågående • Ansökningsår: 2017

Socker

Wheat bran is the largest by-product of wheat flour production with approximately 300,000 tonnes in Sweden. Bran is mainly used in animal feed, as human digestion is not fully able to absorb it. Wheat bran contains valuable biomolecules, such as dietary fiber (arabinoxylans, AX) and phenolic …

Läs mer

Filtreringsmetoder för utvinning av växtproteiner avsedda för morgongadens produktion av livsmedel
Marilyn Rayner

Projektnummer: O-17-20-982 • Status: Pågående • Ansökningsår: 2017

Växtodling

We are facing a protein shift in which a portion of the animal based protein in our diet needs to be replaced by plant proteins to reduce the climate impact from the food sector. Many agricultural by-streams contain high value proteins not used to their full potential. We aim to recover proteins …

Läs mer

Förbättrad arbetsmiljö inom hästnäringen genom nya metoder och verktyg
Cecilia Lindahl, RISE Research Institutes of Sweden

Projektnummer: H-17-47-281 • Status: Pågående • Ansökningsår: 2017

Although the equine sector in Sweden has gone through an expansion the last decades, the working methods have not changed. Working conditions must be improved to enable the horse industry to offer safe, sustainable and attractive jobs. The aim is to develop methods and tools for work environment …

Läs mer

UTVÄRDERING AV EN NY PROFYLAKTISK METOD FÖR ATT MINSKA LIDANDET HOS HÄSTAR MED SOMMAREKSEM
Rickard Ignell, Swedish University of Agricultural Sciences, SLU

Projektnummer: H-17-47-282 • Status: Pågående • Ansökningsår: 2017

Insect bite hypersensitivity (IBH) associated with Culicoides biting midges is the most common allergic skin disease in
horses, seriously reducing welfare of affected horses. The main symptom is severe pruritus, with risk of self-infected
open wounds. The choice for treatment and prevention of this …

Läs mer

Förbättrad lönsamhet i veteproduktionen genom förbättrad kvävestrategi
Karin Hamnér

Projektnummer: O-16-20-761 • Status: Pågående • Ansökningsår: 2016

Växtodling

Using split fertilization of nitrogen (N) in wheat production is today well-established to increase protein content and adjust fertilization. However, deep knowledge and understanding of N uptake and remobilization during late stages of crop development are missing. Moreover, while split …

Läs mer

Byråkratin i lantbruket belastar och kostar
Christina Lunner Kolstrup

Projektnummer: O-15-21-565 • Status: Pågående • Ansökningsår: 2015

Energi & biomassa
Kött
Matfågel
Mjölk
Potatis
Socker
Trädgård
Växtodling

Farmers today report a high workload, financial burden, frustration and stress linked to legislative and regulatory bureaucracy, which is a serious obstacle for development and growth in the sector. The proposed project aims to identify and quantify time requirements and costs of government-related …

Läs mer

Från unghäst till atlet -förändringar över tid av rörelsesymmetrin hos trav- och ridhästar.
Marie Rhodin, Sveriges Lantbruksuniversitet

Projektnummer: H-16-47-178 • Status: Pågående • Ansökningsår: 2016

Many horses in training show motion asymmetries, but it is not known if these are due to pain caused by training; or due to individual biological variations. The aim of this project is to initiate three cohort studies where changes in motion symmetry will be monitored over time in riding horses and …

Läs mer

Prenumerera på vårt nyhetsbrev

Namn
E-postadress