Data uit de kas: PAR

In dit artikel richten we ons op de fotosynthetisch actieve straling (PAR), een belangrijke factor voor gewasgroei. PAR beschrijft de hoeveelheid licht die beschikbaar is voor fotosynthese, gemeten in micromol fotonen per vierkante meter per seconde (µmol/m²/s). De gegevens zijn afkomstig van een PAR-sensor die net boven het gewas is geplaatst.

PAR, oftewel Fotosynthetisch Actieve Straling (Photosynthetically Active Radiation), verwijst naar het licht dat planten gebruiken voor fotosynthese. Dit licht bevindt zich in het golflengtebereik van 400 tot 700 nanometer. Planten zetten dit licht om in energie door middel van fotosynthese. PAR is essentieel voor de groei en ontwikkeling van planten, omdat het direct invloed heeft op de hoeveelheid energie die beschikbaar is voor het opbouwen van biomassa en het aansturen van groeiprocessen. Het meten van PAR-waarden in een kas geeft telers inzicht in de hoeveelheid licht die daadwerkelijk het gewas bereikt. Lees hier meer over de werking van de PAR-sensor.

Grafiek 1

In bovenstaande grafiek zien we het verloop van de PAR gedurende een etmaal. Je kunt duidelijk onderscheid zien tussen de uren waarin de LED-verlichting wordt gebruikt en de uren waarin het gewas wordt blootgesteld aan natuurlijk zonlicht. Het belichten met LED begin om 23:00 uur en stop rond 8:00 uur (nummer 1), waarna het gewas verder wordt belicht door de zon.

Grafiek 2

Belangrijkste observaties grafiek 2:

– Om 23:00 uur schakelt de assimilatiebelichting (LED-verlichting) plotseling aan.
– Rond 8:00 uur zien we de overgang van kunstmatige naar natuurlijke belichting.

Als we dieper inzoomen op 24 en 25 juli dan zien we dat er op 24 juli om 23:00 uur  (nummer 1) direct de LED-verlichting vol aangezet wordt. Het licht gaat in een keer van 0 naar 40 PAR. Dit roept vragen op over de efficiëntie want planten hebben de tijd nodig om zich aan te passen aan de veranderingen van de lichtomstandigheden. Dit betekent dat de planten niet direct profiteren van de volledige lichtintensiteit. Het gevolg is dat de eerste minuten dat de lichten aan gaan minder efficiënt zijn omdat de plant nog niet optimaal is voorbereid om het licht effectief te benutten. Hierdoor gaat dus energie verloren.

Ons advies is om een geleidelijke opbouw van de verlichting te overwegen, zodat de plant minder abrupt blootgesteld wordt aan de volledige lichtintensiteit. Een stapsgewijze verhoging van de belichting, bijvoorbeeld door de lampen in de loop van een uur naar volle kracht te brengen, kan ervoor zorgen dat de plant deze energie beter benut en het groeiproces efficiënter verloopt.

Grafjek 3

Op 25 juli zien we in grafiek 3 ook duidelijk twee dipjes (nummer 1) in de hoeveel PAR-licht. Deze dipjes worden veroorzaakt door een dynamisch belichtingsbeleid. In dit geval stuurt de teler zijn lampen op basis van de energieprijs. Zodra de prijs boven een bepaalde drempelwaarde komt worden de lampen gedimd om kosten te besparen.

Vanuit economisch standpunt is dit een logische strategie, maar het heeft een suboptimaal effect op de groei van het gewas. Planten hebben een constante hoeveelheid licht nodig om optimaal te kunnen groeien. Bij het abrupt afwisselen van de intensiteit kan dit zorgen voor verlaagde lichtbenuttingsefficiëntie en dus gemiste groei.

Voor telers blijft het echter een uitdaging om de juiste balans te vinden tussen energiekosten en gewasopbrengst. Ons advies is om de impact van deze strategie heel nauwkeurig te monitoren. Door de energiekostenbesparing te vergelijken met de potentiële groeiachterstand kan een geoptimaliseerde strategie worden ontwikkeld die zowel economisch als teelt technisch verantwoord is.

Grafiek 4

In grafiek 4 zien we dat om 8:00 uur (nummer 1) de LED-verlichting in één keer wordt uitgeschakeld en de doeken opengaan. Hierdoor gaat het gewas direct over van kunstmatige belichting naar natuurlijk zonlicht. Dit kan ervoor zorgen dat er voor een korte periode onvoldoende licht op het gewas komt omdat de zon nog niet sterk genoeg is om het gewas van voldoende licht te voorzien wat het nodig heeft. Ook deze abrupte verandering kan ervoor zorgen dat de plant stress ervaart en de fotosynthese negatief wordt beïnvloed.

Grafiek 5

In één van de metingen zien we een soepele overgang in grafiek 5 van LED-licht naar natuurlijk licht, waarbij de teler om 8:00 uur (nummer 1) de lampen uitschakelt en meteen de doeken opent. Hoewel dit in dit geval goed heeft uitgepakt, is dit vaak een kwestie van toeval. Als de intensiteit van het natuurlijke licht niet voldoende is op het moment dat de lampen uitgaan, kan dit alsnog tot stress bij het gewas leiden.

Om dit soort stressmomenten structureel te voorkomen, adviseren wij een dynamische regeling op basis van de buitenstraling. Dit houdt in dat de assimilatiebelichting aanblijft totdat het natuurlijke licht een bepaalde drempelwaarde heeft bereikt. Zo kan de overgang naar natuurlijk licht altijd soepel verlopen, ongeacht de weersomstandigheden. Een dergelijke aanpak zorgt voor een consistente groeiomgeving voor het gewas en voorkomt onverwachte fluctuaties in de lichtvoorziening.

Op basis van de bovenstaande analyse hebben we in deze casus de volgende adviezen geformuleerd:

Vermijd het in één keer inschakelen van de volledige lichtintensiteit. Door de verlichting langzaam op te bouwen, kan de plant efficiënter gebruik maken van het licht, waardoor er minder stress ontstaat energieverlies wordt verminderd.

Hoewel dynamisch dimmen op basis van energiekosten voordelen biedt, kan het leiden tot suboptimale groei. Het is belangrijk om de balans te vinden tussen kostenbesparing en gewasopbrengst. Continue monitoring en bijsturing op basis van teeltresultaten is hierbij essentieel.

Vermijd abrupte overgangen van assimilatiebelichting naar natuurlijk licht door de verlichting langer aan te houden of de schermdoeken eerder open te trekken. Een dynamische regeling op basis van buitenstraling kan dit proces verder optimaliseren.

Het nauwkeurig meten van PAR-waarden met sensoren boven het gewas geeft waardevolle informatie over het lichtklimaat. Je kunt deze data gebruiken om de belichtingsstrategie verder te verfijnen, bijvoorbeeld door de aanpassing van belichtingsduur en -intensiteit op basis van de buitenomstandigheden.

Het optimaliseren van de PAR-belichting in de kas is van groot belang voor zowel de gewasopbrengst als de energiekosten. Door aandacht te besteden aan een geleidelijke opbouw van de verlichting, dynamische aanpassing van de belichtingsduur op basis van energiekosten, en een soepele overgang tussen kunstmatige en natuurlijke belichting, kan je als teler je strategie verfijnen voor een betere balans tussen teeltresultaat en kosten. Lees hier meer over de PAR-sensor.