Kombination av LED och Extrem Kortdag: nya möjligheter till energibesparing och växtstyrning i växthusodling

Sammanfattning av slutrapport
Målet med projektet var att utvärdera möjligheterna till tillväxtreglering av prydnadsväxter i växthus genom manipulering av dagslängden med hjälp av kort fotoperiod och tillskott av smalspektrumljus från LED-armaturer. Vanliga prydnadsväxter som Julstjärna, Pelargon, Calibrachoa, Krysantemum samt småplantor av tomat användes i försöken. Försöken bedrevs systematiskt för att utröna effekten av smalspektrumljus i olika våglängder givet antingen som tillskott i kombination med naturligt ljus, eller före resp. efter en 8-timmarsperiod med naturligt ljus. Resultaten indikerade en stor potential för användning av smalspektrumljus för tillväxtreglering, speciellt 620 nm (orangerött) men även 520 nm (grönt) hade effekt på flera av växtslagen. Sedan tidigare är det känt att kort fotoperiod (6-8 timmar) har en starkt retarderande effekt på flertalet växtslag. Fortsatta försök kommer att göras för att kombinera dessa erfarenheter.

Populärvetenskaplig sammanfattning
För att uppnå kompakta, skottrika plantor som kan odlas tätt, är transporttåliga och ger konsumenten ett gott kvalitetsintryck används ofta kemiska s.k. tillväxtretardenter för att begränsa framför allt sträckningstillväxten och istället styra växten till att bilda mer skott och blomknoppar. Tillgången till kemiska tillväxtretardenter är begränsad i Sverige, sett till antalet tillåtna substanser. Dessutom är det en uttalad strävan hos de flesta odlare att minska användningen av tillväxtretardenter, av miljö- och hälsoskäl men även för att få fram utplanteringsväxter som snabbare etablerar sig hos slutkonsumenten. Det finns ett antal ”traditionella” metoder för att begränsa tillväxten, såsom minskad krukstorlek, begränsad vattning och toppning/pincering. På senare decennier har ytterligare metoder såsom negativ dif och morgondrop tillkommit. Dessa metoder går ut på att styra växten med temperaturen, genom att låta nattemperaturen vara högre än dagtemperaturen, resp. göra en kraftig sänkning av temperaturen under morgontimmarna. Utöver detta har man på senare år börjat titta på möjligheterna till att styra tillväxten med hjälp av ljuset. Möjliga vägar är förkortad fotoperiod (dagslängd), manipulering av ljusets spektrum genom att använda spektrala filter, samt manipulering av ljusets spektrum genom att tillföra smalspektrumljus, lämpligtvis med hjälp av LED-belysning. De två förstnämnda metoderna är dokumenterat effektiva i många växtslag. I det aktuella projektet kombinerades kort fotoperiod med tillförsel av smalspektrumljus. Smalspektrumljus tillfördes dels samtidigt med naturligt ljus, men även före resp. efter en begränsad daglig period av naturligt ljus. Växter som användes i försöken var prydnadsväxter såsom julstjärna, höstglöd/våreld, petunia och pelargon, samt småplantor av tomat.
En fotoperiod så kort som 8 timmar visade sig effektivt begränsa sträckningstillväxten hos Calibrachoa. För pelargon däremot blev sträckningen lägst om dagen avslutades började med en period med 2 timmar röd-orange ljus och avslutades med 2 timmar grönt ljus.
Tillskott av rött eller röd-orange ljus i relativt små kvantiteter samtidigt med naturligt solljus visade sig begränsa sträckningen hos julstjärna. Som en positiv bieffekt erhölls fler sidoskott. För krysanthemum hade samma behandling dock ingen större effekt.
Tomatplantor fick den kraftigaste sträckningstillväxten då de belystes med högtrycksnatrium- (HPS-) lampor. Vitt ljus med en tyngdpunkt i det blåa eller röda (660 nm) området gav minst sträckning, men också lägre tillväxt totalt jämfört med HPS. Ljusets spektrala kvalité kan vara en förklaring till detta, men också det faktum att bladtemperaturen blir avsevärt högre vid användning av urladdningslampor såsom HPS-lampor eller lysrör, jämfört med lampor av LED-typ.
Sammanfattningsvis visar resultaten från projektet på en stor potential att använda ljuset för att kontrollera tillväxten. Användande av rött ljus i våglängderna 620 och 660 nm verkar särskilt intressant. Något förvånande har även grönt ljus visat sig ha positiva effekter i vissa lägen. Fortsättningsvis kommer kombinationer av kort fotoperiod samt olika våglängder av smalspektrumljus givet före, under och/eller efter det naturliga ljuset att provas på ett flertal olika kulturer.