Op noordelijke breedtegraden worden jonge perkplantenproducenten geconfronteerd met de uitdaging van lage omgevingslichtniveaus in de winter en het vroege voorjaar, wanneer de piekproductie meestal plaatsvindt.Terwijl een fotosynthetische dagelijkse lichtintegraal (DLI) van 10 tot 12 mol·m–2·d–1 is aanbevolen voor de productie van jonge planten van hoge kwaliteit, kan de DLI tijdens deze maanden van het jaar zo laag zijn als 1 tot 5 mol·m–2·d–1.Spectrale kwaliteit geleverd door ofwel light-emitting diode (LED) toplighting of hogedruk natrium (HPS) lampen bij een fotosynthetische fotonenflux (van 400 tot 700 nm) van 70 µmol·m–2·s–1 op bladerdakniveau.Jaarlijkse perkplantpluggen gekweekt onder aanvullende verlichting door hogedruknatriumlampen.Jaarlijkse perkplantpluggen gekweekt onder aanvullende verlichting door lichtgevende diode-topverlichting.Afwerking van eenjarige perkplanten onder aanvullende verlichting door hogedruknatriumlampen of lichtgevende diode-topverlichting.Impatiens-, goudsbloem-, gierst-, gerbera-, peper- en petunia-pluggen gekweekt onder een van de drie aanvullende verlichtingsbehandelingen: 1) 70 µmol∙m−2∙s−1 geleverd door hogedruknatriumlampen (HPS);2) 70 µmol∙m−2∙s−1 geleverd door light-emitting diode (LED) toplighting;of 3) geen aanvullende verlichting (omgevingslicht).Deze lage DLI's kunnen uiteindelijk leiden tot productieproblemen zoals vertragingen, inconsistente en buitensporige uitbreidingsgroei en slechte prestaties na transplantatie.Het is dus belangrijk om jonge planten tijdens de productie van voldoende fotosynthetisch licht te voorzien om een kwalitatief hoogwaardig en consistent product te produceren.De meest gebruikelijke manier om lichtbeperkende omstandigheden te overwinnen, is door het gewas extra te belichten.Hogedrukontladingslampen (HID), zoals hogedruknatriumlampen (HPS), zijn de huidige industriestandaard voor het leveren van aanvullende verlichting.Met de ontwikkeling van nieuwe verlichtingstechnologieën zijn er enkele nadelen aan het gebruik van deze oudere lampen, zoals hun elektrische inefficiëntie, de productie van stralingswarmte en de relatief korte levensduur van de lamp, die wordt beïnvloed door het aantal keren dat de lampen worden in- en uitgeschakeld. .Hoewel er extra fotosynthetisch licht aan het gewas wordt geleverd, kunnen de bedrijfskosten door deze verschillende tekortkomingen hoog oplopen.Light-emitting diode (LED)-technologie heeft een voortrekkersrol gespeeld bij de vooruitgang in verlichting voor toepassingen in gecontroleerde omgevingen.Voor degenen die misschien niet bekend zijn, LED's zijn halfgeleiderapparaten in vaste toestand die in staat zijn om licht te produceren binnen een zeer smal spectrum.Hoewel deze vorm van verlichting om vele redenen een alternatief is geworden voor traditionele verlichtingsbronnen in de kasproductie, heeft een van de meest opvallende betrekking op het energieverbruik.Voor elke commerciële teler is het uiteraard van groot belang om het energieverbruik te verminderen en tegelijkertijd de waarde van een gewas te behouden of te verbeteren.Eerder onderzoek toonde de beperkingen van LED-technologie aanTot voor kort werd LED-technologie slechts in beperkte mate toegepast om de kasproductie te verbeteren door middel van aanvullende verlichting.Een van de belangrijkste problemen was de dichtheid van de armaturen die nodig zijn om een zinvolle aanvulling op het omgevingslicht te bieden.In een artikel van Greenhouse Grower uit november 2013 (lees het artikel op goo.gl/3XG4dp) geschreven door Wesley Randall en Roberto Lopez, bespraken de auteurs dat hoewel LED's geschikt waren voor aanvullende verlichting van perkplantpluggen, de arrays zelf overmatige schaduw veroorzaakten.Daarom werd het omgevingslicht van de zon verminderd, wat resulteerde in een enigszins contraproductieve en beperkende oplossing voor aanvullende verlichting.Er zijn nu verschillende nieuwe aanvullende LED-arrays met hoge intensiteit op de markt.Deze LED-arrays zijn ontworpen om een output te leveren die vergelijkbaar is met of hoger is dan die van een typische HID-armatuur van 400 watt en op een meer energie-efficiënte manier.Vergelijking van LED-topverlichting en HPS-lampenMet de introductie van LED-arrays met hoge intensiteit was ons doel om het gebruik van LED-toplighting te evalueren als alternatief voor traditionele HPS-lampen in de kas voor aanvullende verlichtingstoepassingen.We wilden met name kijken naar de productie van zowel jonge planten als het afwerken van plantmateriaal onder deze twee aanvullende lichtbronnen, om te bepalen of er verschillen of voordelen waren bij het gebruik van de ene boven de andere voor verschillende eenjarige perkplantensoorten.We voerden het experiment uit bij Galema's Greenhouse, een commerciële groothandelsproducent van jonge en afgewerkte planten in West Lafayette, IN.Hoewel deze instelling beperkingen met zich meebracht, zoals temperatuurregeling en bemestingsopties, was de mogelijkheid om aanvullende lichtbronnen te evalueren in een commercieel productiescenario wenselijk.De zeven soorten die voor dit onderzoek werden geëvalueerd, waren onder meer Franse goudsbloem 'Bonanza Deep Orange', Gerbera 'Terracotta', 'New Guinea Impatiens' Divine Blue Pearl, siergierst 'Jester', peper 'Hot Long Red Thin Cayenne,' Petunia 'Single Dreams White, ' en Zinnia 'Zahara Vuur.'Zaden werden gezaaid in trays met 128 cellen en onder een fotoperiode van 16 uur geplaatst met behulp van een van de drie aanvullende belichtingsbehandelingen: 1) 70 µmol∙m−2∙s−1 geleverd door HPS-lampen (600 watt);2) 70 µmol∙m−2∙s−1 geleverd door LED toplighting (Philips 200 watt GreenPower LED toplighting modules; diep rood/blauw);of 3) geen aanvullende verlichting (omgevingslicht).De spectrale verdeling van de twee aanvullende lichtbronnen wordt weergegeven in figuur 1 (zie diavoorstelling), en de experimentele opstelling voor elk van de aanvullende verlichtingsbehandelingen wordt weergegeven in figuur 2a en 2b (zie diavoorstelling).De pluggen werden gekweekt bij een constante luchttemperatuur van 73°F en geïrrigeerd met een in water oplosbare meststof die 100 ppm stikstof (N) opleverde.Gegevens werden verzameld twee weken (goudsbloem/gierst), drie weken (peper/petunia/zinnia), vier weken (impatiens) of vijf weken (gerbera) na ontkieming.Naast het evalueren van de effecten van de lichtbron op de plugproductie, wilden we ook bepalen hoe het afgewerkte plantmateriaal zou presteren onder deze drie behandelingen in een aparte kas.We wilden met name zien hoe het veranderen of onderhouden van de aanvullende lichtbron tijdens de jonge en voltooide plant van invloed kan zijn op kritieke productievariabelen, zoals de tijd om te bloeien.Om dit doel te testen, werden pluggen van elke behandeling getransplanteerd in containers van 4½ inch en onder een van de drie hierboven beschreven lichtbehandelingen geplaatst (Figuur 3, zie diavoorstelling).Voor deze afwerkomgeving werden planten gekweekt onder een dag/nachttemperatuur van 65 °F/59 °F en geïrrigeerd met een in water oplosbare meststof (20-10-20) die 200 ppm N opleverde. Gegevens over deze planten werden eenmaal verzameld de eerste bloem was volledig gereflecteerd of op een vooraf bepaalde datum (gierst en peper).Stekkerkwaliteit vergelijkbaar onder LED-topverlichting en HPS-lampenOver het algemeen was de kwaliteit van de stekker tussen de twee aanvullende lichtbronnen niet significant verschillend (Figuur 4, zie diavoorstelling).Concreet was er bijna geen verschil tussen pluggen gekweekt onder HPS-lampen of LED-toplighting voor metingen zoals stengellengte, stengeldikte, worteldroge massa of scheutdroge massa.Er werden echter significante verschillen waargenomen bij het vergelijken van pluggen gekweekt onder aanvullende verlichting (geleverd door HPS-lampen of LED-toplighting) met die gekweekt onder omgevingslicht.Over het algemeen waren pluggen die onder aanvullende verlichting waren gekweekt eerder verkoopbaar, hadden dikkere stelen, een grotere massa en waren over het algemeen van hogere kwaliteit.Deze resultaten bevestigen dus opnieuw dat hoewel de bron van het aanvullende licht niet veel invloed lijkt te hebben op de kwaliteit van de plug, de extra 70 µmol∙m−2∙s−1 (aanvullende DLI van 4 mol∙m−2∙d−) 1) van licht was zeer gunstig.Vergelijkbare resultaten werden waargenomen met betrekking tot het voltooide plantstadium onder dezelfde aanvullende belichtingsbehandelingen.Over het algemeen, hoewel de resultaten niet altijd significant waren, bloeiden planten eerder en hadden ze een grotere droge massa onder aanvullende verlichting met verwaarloosbare verschillen tussen die geproduceerd onder HPS-lampen en die onder LED-toplighting.Siergierst afgewerkt onder HPS-lampen had echter een hogere droge massa dan planten die zijn afgewerkt onder LED-toplighting, maar het is onduidelijk of deze toename in droge massa te wijten was aan de verschillende spectra of de stralingswarmte die door de HPS-lampen werd uitgestraald.Factoren waarmee u rekening moet houden voordat u uw aanvullende lichtbron kiestWe concluderen uit deze studie dat LED-toplighting kan worden gebruikt als een gelijkwaardige aanvullende lichtbron voor HPS-lampen voor de kasproductie van perkplantpluggen en afwerking van plantmateriaal.Hoewel de kwaliteit, groei en ontwikkeling van de plant vergelijkbaar waren onder beide lichtbronnen die we hebben onderzocht, zijn er nog enkele belangrijke feiten waarmee rekening moet worden gehouden voordat wordt besloten welke armaturen een bedrijf moet gebruiken.Sommige van deze variabelen omvatten het potentieel voor energiebesparing, kortingen of belastingverminderingen, prijs van de armaturen, hoeveel maanden per jaar de armaturen zullen worden gebruikt, levensduur van de armaturen en stralingswarmteafgifte.Daarnaast is het belangrijk op te merken dat elektronische ballast en dubbelzijdige HPS-lamparmaturen veel energiezuiniger zijn dan oudere technologieën.Joshua K. Craver is een promovendus die bloementeelt studeert aan de afdeling Tuinbouw en Landschapsarchitectuur aan de Purdue University.Bekijk hier alle auteursverhalen.Roberto G. Lopez is een assistent-professor en specialist op het gebied van gecontroleerde omgeving / sierteelt bij de afdeling Tuinbouw van de Michigan State University. U kunt hem e-mailen op [email protected] Bekijk hier alle auteursverhalen.De stem voor gecontroleerde omgevingsproductie