De Meerwaarde van Diffuus Licht voor

Gewas & Tuinder

Zicht op Licht, 29 oktober 2013, Wageningen

Tom Dueck, Wageningen UR Glastuinbouw

Inleiding

Natuurlijk zonlicht is gratis!

Gratis licht voor groei, gratis energie in de kas

Of er belicht wordt, of niet

Tuinder: doe je je voordeel mee

......maak het licht diffuus !

Direct licht Diffuus licht

0%

100% 50%

50%

Effect diffuus licht op gewas

Dueck, 2011

Meer fotosynthese + veranderd microklimaat

= meer productie

Meer fotosynthese + veranderd microklimaat

= meer productie

Meerproductie bij onbelichte tomaat

Productie al vanaf begin hoger onder diffuus glas

-1

0

1

2

3

4

5

6

7

8

13 15 17 19 21 23 25 27 29 31 33 35 37 39 41 43 45

Re

lative

cu

mu

lative

pro

du

ction

(k

g/m

2)

Week nr

Diff45

Diff62

Diff71

+11% +9%

+7%

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

44 46 48 50 52 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24 26 28 30 32 34

Cu

m. o

ogs

t (k

g m

-2)

2012 Weeknr 2013

Diff hybr

Dir hybr

Dir SONT

Cumulatieve productie: belichte tomaat

+6.6% +1.6% 100%

Meerproductie in winter bij belichte tomaat

0

1

2

3

4

5

6

7

8

9

48 51 2 5 8 11 14 17 20 23 26 29 32

Rela

tieve c

um

. m

eerp

roductie D

iff/

Dir

(%

)

2012 Weeknr 2013

Diff tov Dir

Hogere productie

Diffuus in winter !

Wat doet diffuus licht met het gewas?

Wij denken iets te weten over:

Licht transmissie

Lichtverdeling

Morfologie

Omzetten vh licht

Voorbeelden.......

Transmissie

Transmissie: Diffuus 2% > helder glas Condens? Reflectie?

Diffuus > Direct ca. +5%

0

100

200

300

400

500

600

0 100 200 300 400 500 600

PA

R (μ

mo

l m-2

s-1)

PAR (μmol m-2 s-1)

Diff hybr

Dir hybr

Transmissie: Diffuus > Direct ca. 5%

Horizontale lichtverdeling in het gewas

123456

0

20

40

60

80

100

0 25 50 75 100 125 150 175 200 225 250 275 300 325 350 375 400 425 450 475 500

Pad

Lic

htinte

nsiteit (

%)

Lengte rij ( cm )

Ref

123456

0

20

40

60

80

100

0 25 50 75 100 125 150 175 200 225 250 275 300 325 350 375 400 425 450 475 500

Pad

Lic

htinte

nsite

it (

%)

Lengte rij ( cm )

Diff71

Referentie

Diffuus71

Lichtdoordringing gewas

0

20

40

60

80

100

120

0 1 2 3 4 5

Lic

htin

tensi

teit

vanaf

top v

an h

et

gew

as

(%)

LAI (m2 m-2)

Ref

Diff45

Diff71

Zonnige dagen

Bij zon meer licht onderin het gewas onder diffuus glas , bij bewolkt weer niet

Fotosynthese capaciteit onder diffuus licht

-5

0

5

10

15

20

25

30

35

0 200 400 600 800 1000 1200

Licht op blad (µmol PAR/m2/s)

Ne

tto

fo

tosyn

the

se

, (µ

mo

l/m

2/s

)

Diffuus,

boven

Diffuus,

onder

Controle,

boven

Controle,

onder

Hoger vruchtgewicht oorzaak meerproductie

Vruchten gemiddeld 5 tot 8 g zwaarder onder diffuus glas

120

125

130

135

140

145

150

155

160

165

170

13 15 17 19 21 23 25 27 29 31 33 35 37 39 41 43 45

Me

an

fru

it w

eig

ht

(g)

Week nr

Ref

Diff45

Diff62

Diff71

Morfologie onder diffuus licht

Onder diffuus een dikkere kop, dus meer generatief!

0,8

1,0

1,2

37 39 41 43 45 47 49 51 1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27

Bla

dle

ngte

(cm

)

2012 Weeknr 2013

Kopdikte Diff/Dir

Morfologie onder diffuus licht

Onder diffuus ook een kortere blad, dus meer generatief !

0,8

1,0

1,2

37 39 41 43 45 47 49 51 1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27

Bla

dle

ngte

(cm

)

2012 Weeknr 2013

Blad lengte Diff/Dir

Kopdikte Diff/Dir

Parameter Bloeisnelheid

0.5

0.7

0.9

1.1

1.3

1.5

1.7

1.9

2.1

2.3

2.5

3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 31 33 35 37

Blo

eis

nelh

eid

(tr

os/w

k)

Week nr

Snellere bloei onder diffuus, dus meer generatief !

Diffuus:Direct

10% meer

trossen per week

Planttemperatuur

Boven in het gewas hoge bladtemperatuur onder helder glas

Bladtemperatuur onder diffuus glas -2 tot +2°C t.o.v. kaslucht temp.

Bladtemperatuur onder helder glas -2 tot +6°C t.o.v. kaslucht temp.

-3

-2

-1

0

1

2

3

4

5

6

0:00 6:00 12:00 18:00 0:00

Te

mp

era

tuu

r (

C)

Uur

Ref

Diff45

Diff71

10

15

20

25

30

35

0:00 6:00 12:00 18:00 0:00

Ba

ld t

em

pera

tuu

r (

C)

Uur

Ref

Diff45

Diff71

Blad boven

Fotoinhibitie tomaat

Fotoinhibitie treedt op bij straling >500 W/m2

Invloed VD, temperatuur?

0

200

400

600

800

1000

0.5

0.6

0.7

0.8

0.9

7:40 9:36 11:31 13:26 15:21 17:16

Glo

bale

str

alin

g (

W/m

2)

Fv/F

m

Tijd

Ref

Diff45

Diff71

Straling

Effect gewas

Diffuus licht is positief omdat…

Fotosynthese

● Horizontale licht verdeling beter (Hemming et al., 2006; Dueck et al., 2012)

● Veranderde licht doordringing in gewas verticaal (Hemming et al., 2007)

● Diffuus licht beter door middelste bladlagen geabsorbeerd (Hemming et al., 2007; Dueck et al. 2009, 2012)

● Hogere fotosynthesecapaciteit in deze bladlagen (Hemming et al., 2006, 2007; Dueck et al. 2009, 2012)

● Meer droge stof in deze bladeren (Dueck et al. 2012)

Effect gewas

Diffuus licht is positief omdat…

Stress:

● Lagere gewas temperatuur in bovenste bladlagen tijdens hoge instraling, hogere gewas temperatuur in onderste bladlagen (Dueck et al., 2009, 2012)

Morfologie en Ontwikkeling

● Meer generatieve groei en snellere vruchtontwikkeling (Hemming et al., 2007; Dueck et al. 2009, 2012, 2013)

● Hogere opbrengst, vooral door zwaardere vruchten (Dueck et al. 2009, 2012, 2013)

● Snellere ontwikkeling potplanten (Hemming et al., 2007, Van Noort et al. 2013)

1% licht ≠ 1% groei

40

50

60

70

80

90

100

350 450 550 650 750 850 950

He

mis

ferisch

tra

nsm

issie

(%

)

Golflengte (nm)

Ref

Diff45

Diff62

Diff71

Vraag: Spectrale transmissie manipuleren

Verschillen: • UV

• PAR

• NIR

Door: Basisglas Coating

?

Vraag: 3D scatter ipv haze?

Haze 94.7%

F-scatter 100%

Haze 91.8%

F-scatter 67.3%

Van Ruijven et al., 2012

Vraag: F-scatter: wat kan de plant ermee?

Haze factor afgeleid van F-scatter

Wat is het verschil voor het gewas?

Uitdagingen m.b.t. diffuus licht en planten

Eigenschappen glas elektrisch ‘schakelen’

Glas manipuleren t.b.v. specifieke gewassen

● UV

● Infrarood (warmtestraling)

Wat kan ik met meer kennis van 3-D scatter voor mijn gewas?

Bijzondere dank aan

mijn collega’s:

Vida Mohammadkhani,

Silke Hemming, Jan

Janse, Jim van Ruijven,

Gert-Jan Swinkels, Arie

de Gelder et al.

Vragen?