Produksjon under kunstig belysning

Produksjon under kunstig belysning blir fortsatt mer og mer utbredt i de nordiske landene og er en nødvendighet, hvis vi vil være selvforsynt året rundt. Dette gjelder først og fremst potteplanter, småplanter, salat, krydderurter, agurk samt tomatproduksjon. Utviklingen går raskt, ikke minst når det gjelder lampetyper. Produksjon og avling skal optimeres, og strøm og energi skal utnyttes best mulig, samtidig som CO2 utslipp reduseres mest mulig. De kommende nyhetsbrevene fra Yara vil ha fokus på kunstig belysning.

Lampetyper

I mange år har man til planteproduksjon brukt såkalte HPS-lamper. HPS står for ”high Pressure Sodium lamps”, også kjent som ”høytrykksnatriumlamper”. Se figur 1. Lampene har fungert fint til planteproduksjon, siden de har en fin sammensetning av lys innenfor det fotosyntetisk aktive området. Se figur 2.

 

Figur 1
Figur 1: HPS-lamper

 

fig 2
Figur 2: Fotosyntetisk aktivt lys er først og fremst lys med bølgelengder innenfor det blå og røde område. Det fargede bildet over er et eksempel fra en LED lampe.

 

Utover fotosyntetisk aktivt lys inneholder HPS-lamper en meget stor andel varmestråling. Helt opp til 75 % av den energien en HPS-lampe forbruker blir til strålingsvarme, og er derfor ikke spesielt økonomisk når det gjelder å omsette energi til fotosyntetisk aktiv stråling. HPS- lampen er lett å styre etter, siden energien fra lampen lett kan sammenlignes med samme energimengde fra sollys. For å redusere energiforbruk og utslipp av klimagasser er fokuset i dag dreiet mot LED lamper ”Light Emitting Diode” eller ”diodelys”, se figur 3 og 4.

Moderne LED-Lamper gir i dag 2,5-3 ganger mer fotosyntetisk aktivt lys i forhold til en HPS-lampe pr. installert watt (se figur 2). LED lampenes effektivitet skyldes at de ikke gir mye varmestråling. Dette kan være en fordel, men absolutt også være en ulempe siden veksthuset dermed skal oppvarmes på annet vis, hvis man vil oppnå den samme romtemperatur, bladtemperatur, planteaktivitet m.m. Skiftes det til LED-lamper skal det dermed skiftes til en helt annen dyrkningsstrategi. Dette gjelder for klima, gardin, vanning og gjødselstrategi. Les mer om dette i vårt nyhetsbrev nr. 1 2026.

For å unngå å omlegge dyrkingsstrategien velger en del gartnerier å bruke ”Hybrid lys”. Hybrid lys er en blanding av HPS- og Led-lys, hvor den ønskede lysmengden oppnås ved f.eks. å installere halvparten HPS- og halvparten LED-lys. Dette er umiddelbart en god løsning, men ikke en løsning som i Norden er holdbar over tid. Lovgivningen ønsker av klima og energihensyn helt å utfase HPS-lamper. Dette betyr at HPS ikke kan kjøpes fra og med februar 2027! Installerte lamper kan fortsatt brukes, men med deres forholdsvis korte levetid, vil HPS raskt være helt utfaset. Som gartner med produksjon under kunstig belysning er man dermed tvunget til, over de kommende årene, å finne nye veier med LED-belysning.

 

fig 3
Figur 3: LED-lys
fig 4
Figur 4: LED-lys

 

Enheter for lys

Ved overgang til nye lyskilder skal vi venne oss til en rekke nye begreper og enheter.
Når det gjaldt de gamle HPS-lampene, snakket vi ofte om hvor mange W/m2 som var installert. Innstrålingen over tid blev beregnet i joule/m2. Vanning og klima ble styrt etter disse parameterne. Vi visste alle om fotosyntetisk aktivt lys, at fotosyntetisk aktivt lys måles i mmol (mikro mol) og at summen av fotosyntetisk aktivt lys gjøres opp i PAR, Photosynthetically Active Radiation (fotosyntetisk aktiv stråling), men ingen har i praksis frem til nå brukt disse begrepene. Ved overgang til LED-lys er det imidlertid viktig at vi sammenligner lamper på spektralfordeling og dermed på effektivitet, når det gjelder fotosyntetisk aktivt lys. Ved investering i lamper bør man kjenne lampens spektre, samt hvor mange mmol lampen gir. Lampens spektre er ikke kun viktig for fotosyntese, men også for plantemorfologi og arbeidsmiljø. F.eks. er grønt/hvitt lys viktig for arbeidsmiljøet, og blått og langrødt viktig for plantenes utvikling. Optimal spektersammensetning vil variere fra planteart til planteart og det er derfor viktig å få en god dialog med produsenten av lampene om innholdet av rødt, langrødt (far red), grønt og blått lys. Ved installasjon av lamper bør det nøye vurderes hvor mange mmol det skal installeres pr. m2 og ikke som tidligere, hvor mange W/m2 det skal installeres. Det kan være vanskelig å sammenligne tidligere installerte W/m2 fra HPS lamper med nå installerte mmol/m2, men går vi ut fra at en PAR, som tommelfingerregel, tilsvarer 65 joule, skal man hvis man tidligere hadde installert 250 W HPS/m2 nå erstatte dette med ca. 400 mmol installert LED/m2.

Joule/cm2 er energisummen beregnet ut fra innstråling målt i w/m2. Innstråling måles pr. sekund og den totale innstråling i Joule pr. time er dermed W/m2 x 3.600/10.000.
Når det gjelder mmol, mol og PAR forholder det seg slik at 1 mol er lik 1.000.000 mmol og PAR utregnes som summen av mol/time. Den totale innstråling i PAR pr. time er dermed mmol x 3.600/1.000.000.

  • Eksempel 1: HPS, installert 250 W/m2, 250 x 3.600/10.0000 = 90 Joule/time
  • Eksempel 2: LED, installert 400 mmol/m2, 400 x 3.600/1.000.000 = 1,44 PAR/time

Disse forhold og beregninger er veldig viktige å forstå, da vi i fremtiden kommer til å styre klima, vanning og gjødsling etter disse parameterne. Med kjennskap til Par vil det fremover være mulig å justere lys i forhold til ønsket utvikling og produksjon.

Kontakt gjerne Yara for ytterligere råd og veiledning.

Med ønske om en riktig god jul og et godt nytt år, 

Niels