Lys er måske det vigtigste, der skal overvejes for at optimere plantevæksten i et drivhus eller et vertikalt landbrug. I disse gartnerimiljøer bruges der kunstig belysning, når naturligt dagslys mangler eller slet ikke er tilgængeligt. Der er flere myter omkring de specifikke lysspektre, der bruges til dyrkning af afgrøder og mere specifikt brugen af hvidt, grønt eller bredspektret lys. Dette er det første i en række interviews, hvor vi henvendte os til Signifys plantespecialist Esther de Beer for at aflive disse myter om hvidt lys. I dette første interview stillede vi spørgsmålet: Trænger grønt lys dybere ind i løvtaget?

Sollys indeholder nogenlunde lige store mængder rødt, grønt, blåt og langt rødt lys. Hos Signify giver vores LED-belysningsløsninger en kombination af farver, der er optimeret til plantevækst og energieffektivitet. En af fordelene ved LED-belysning er, at dette spektrum kan skræddersyes. Forskellige afgrøder kræver forskellige spektre, men de fleste af vores lysspektre har relativt lidt grønt lys. Der er flere myter omkring brugen af både hvidt lys og grønt lys – såsom at sidstnævnte trænger dybere ned i løvtaget og derfor fører til bedre vækst.

Planter er grønne, hvilket betyder, at grønt lys delvist reflekteres af planternes blade. Derfor virker det meget plausibelt, at grønt lys trænger dybere ind i løvtaget. For at undersøge dette foretog vi flere målinger i afgrødeløvtag og fik nogle overraskende resultater.

Indtil nu har mange forskere målt de optiske egenskaber af enkeltblade. Som vi ved, bliver lys enten absorberet, reflekteret eller transmitteret af blade. Ud fra disse målinger i et enkelt blad har de fundet ud af, at absorptionen af grønt lys er omkring 80 %, hvorimod absorptionen af blåt og rødt lys er højere, omkring 90 %. Også omkring 10 % af det grønne lys transmitteres af bladet, sammenlignet med kun et par procent af det røde og blå lys. Absorptionen af langt rødt lys er også meget lavere. Ud fra dette virker det plausibelt, at grønt lys trænger dybere ind end rødt og blåt lys.

Det er dog risikabelt at drage konklusioner fra måling af et enkelt blad, da lystransmission i en større løvtag af blade er meget mere kompliceret. For at se, hvordan spektret og intensiteten ændrer sig gennem et løvtag, besluttede vi at tage en praktisk tilgang og måle spektret i forskellige højder i rigtige planteløvtag, som de forekommer i kommercielle drivhusforhold.

Lad os starte med at se på graf 1. Her målte vi lyset i tre forskellige højder i et rosenløvtag (målt i et drivhus på Improvement Center Delphy 2018). Først og fremmest viser den blå linje mængden af lys og den spektrale fordeling målt lige over afgrøden (som er sollysspektret). Derefter målte vi i en højde halvvejs i løvtaget (den røde linje), og til sidst målte vi i bunden af løvtaget i den højde, hvor man ville skære afgrøden (den grå linje).

Graf 1. Lyset målt i tre forskellige højder i et rosenløvtag

Det første vi bemærker er, at når du går længere ned i afgrøden, falder lysniveauet for PAR (Photosynthetic Active Radiation) (PAR-lys, der dækker bølgelængderne fra 400-700 nm) kraftigt. Det viser sig, at 95 % af PAR-lyset absorberes af afgrøden. Den anden ting, der er værd at bemærke, er, at dette fald i intensitet er meget mindre for langt rødt lys (som er i området mellem 700-800 nm). Dette kan forventes af den lave bladabsorption og høje transmission af bølgelængder over 700 nm. Desværre er det i denne graf stadig svært at sige, om grønt lys – som er i området mellem 500 og 600 nm – trænger dybere ind i løvtaget sammenlignet med rødt og blåt lys.

For at undersøge dette nærmere så vi på de relative mængder af de forskellige farver i PAR-lyset. I graf 2 repræsenterer de grønne søjler den relative mængde grønt i PAR-lyset. På toppen af løvtaget er 26 % af PAR-lyset (400-700nm) i det grønne område. Hvis grønt lys trænger dybere ind i løvtaget, ville du forvente, at den grønne bjælke ville stige, men alligevel forbliver den nøjagtig den samme.

Graf 2. De relative mængder af rødt og grønt i PAR-lys

Hvad der dog ændrer sig, er forholdet mellem rødt og ultrarødt. Hvis vi ser tilbage på toppen af løvtaget i graf 1, er der nogenlunde lige store mængder rødt og langt rødt (som er i området mellem 700-800 nm), når vi går ned, ændres forholdet ganske dramatisk: Der er relativt mere langt rødt, når vi går ned i løvtaget.

Ovenstående blev også testet i en tomatafgrøde i et drivhus ved Wageningen University & Research Bleiswijk i 2020. Du kan se resultaterne i graf 3. Disse målinger var sammenlignelige med dem i rosenløvtaget, men nu blev spektret målt med intervaller på kun 50 cm. Stadig det samme skete; forholdet mellem grøn og PAR er konstant med højden, mens forholdet mellem rødt og ultrarødt ændres.

I både rosen- og tomatafgrøden absorberes langt det meste PAR-lys af afgrøden. En lille del passerer gennem løvtaget "uhindret" af blade. Det er denne lille mængde, der giver det – overraskende – resultat, at der i bunden af løvtaget er lige meget grønt lys sammenlignet med rødt og blåt. 

Graf 3 Lyset målt i forskellige højder i en tomats løvtag

Hvad der dog ændrer sig, er forholdet mellem rødt og ultrarødt. Hvis vi ser tilbage på toppen af løvtaget i graf 1, er der nogenlunde lige store mængder rødt og langt rødt (som er i området mellem 700-800 nm), når vi går ned, ændres forholdet ganske dramatisk: Der er relativt mere langt rødt, når vi går ned i løvtaget.

Vi har aflivet denne myte: Disse resultater viser meget tydeligt, at det grønne lys ikke trænger dybere ind i løvtaget sammenlignet med rødt eller blåt lys. Vi kan drage denne konklusion, fordi forholdet mellem grønt/PAR er konstant i forskellige højder og derfor ikke absorberes af løvtaget og ikke trænger dybere ind i afgrøden. Vi kan også konkludere, at forholdet mellem rødt og langt rødt falder dramatisk med højden. Disse forsøg viser tydeligt, at ultrarødt er det eneste lys, der trænger dybere ind i et løvtag end de andre farver.