Vanwege de hoge energieprijzen stappen veel telers over op belichting met LED’s. Hierdoor ontvangt het gewas minder stralingswarmte. Gerberatelers hebben onder full LED meer last van Botrytis, zelfs wanneer zij de kaslucht actief ontvochtigen. De oorzaak is een combinatie van geringe luchtbeweging in het gewas, lage gewastemperatuur en (te) snelle stimulering van de verdamping.
Onder invloed van PAR-licht gaan de huidmondjes open, start de fotosynthese en komt de verdamping op gang. Verdamping onttrekt warmte aan het blad, waardoor de omringende lucht afkoelt. SON-T-lampen geven naast PAR-licht infrarode straling (NIR) af, die het blad opwarmt en ook verdamping veroorzaakt. Bij LED ontbreekt die NIR-straling grotendeels en wordt de afkoeling van het blad door verdamping minder gecompenseerd. De armaturen van beide lamptypen warmen daarnaast de lucht in de kas op via convectie. Omdat warme lucht opstijgt, zal deze onder het scherm blijven hangen. Hoeveel daarvan bij het blad komt, hangt af van de verticale luchtbeweging in de kas. Is die er niet, dan wordt vaak een buis onder of tussen de planten aangezet om onder in het gewas de verdamping te stimuleren of condens te voorkomen.
Verwarmen en verdamping
Het type lamp bepaalt hoeveel energie er wordt aangevoerd naar het blad en in welke vorm dat gebeurt. De verschillen in energielevering voor verdamping tussen de lichtbronnen zijn groot (zie figuur 1). Zonder luchtbeweging levert een LED-lamp ongeveer 50% minder energie voor verdamping en opwarming van het blad dan een SON-T-lamp.
Bij het gebruik van LED-installaties bestaat de neiging om een buis onder het gewas aan te zetten. Hierdoor neemt de verdamping zoals beoogd toe, terwijl niet vaststaat of dit noodzakelijk is. In ieder geval kost het extra energie die ook weer moet worden afgevoerd. Zeker bij lichtafscherming is dat een extra probleem.
Nog problematischer bij geringe verticale luchtbeweging is dat het vocht zich boven in het gewas zal ophopen. Zelfs wanneer er actief vocht aan de kaslucht onttrokken wordt door luchtbehandeling of het openen van de luchtramen. De afgelopen maanden heeft dat in meerdere gevallen geleid tot Botrytis. Om te begrijpen hoe dat komt, zijn er met speciale apparatuur metingen verricht aan het microklimaat binnen het gewas. De meetbox van de klimaatcomputer laat namelijk niet alles zien.
RV stijgt, vochtdeficit daalt
Zodra het licht aangaat, start de verdamping en stijgt de absolute vochtinhoud van de lucht tussen de planten. In tegenstelling tot de relatieve vochtigheid (RV) en het vochtdeficit is de vochtinhoud niet afhankelijk van de temperatuur. De enige uitzondering is dat lucht bij een gegeven temperatuur een maximale hoeveelheid (in grammen) water kan bevatten. Op dat punt is de RV 100% en het vochtdeficit 0.
Stijgt de temperatuur van de lucht, dan blijft de vochtinhoud gelijk, maar daalt de RV of stijgt het vochtdeficit. Omgekeerd geldt dat als de vochtinhoud stijgt en de temperatuur gelijk blijft of daalt, de RV stijgt en het vochtdeficit daalt. Dat is precies wat er gebeurt wanneer de planten water gaan verdampen en de temperatuur tussen het gewas gelijk blijft of zelfs daalt, omdat verdamping energie onttrekt aan het blad.
Stilstaande luchtlagen
Na enige tijd loopt de temperatuur tussen het blad op, omdat de lampen energie toevoegen aan de lucht. In de tussenliggende periode echter kan de RV tussen het bladpakket zo snel stijgen dat deze naar 100% gaat en er vocht condenseert op het gewas. Dat wordt maar moeilijk afgevoerd door een ander vervelend natuurkundig effect: warme lucht stijgt, koude lucht zakt omlaag. In de praktijk hoopt zich daardoor onder een gesloten scherm dikwijls een laag warme lucht op en ontstaat er een stilstaande laag koude lucht tussen het gewas. Dat zal de situatie (verzadiging, condensatie) alleen maar verergeren. Een warme buis brengt die lucht weliswaar in beweging, maar stimuleert ook de verdamping én kost extra energie.
Verticale luchtbeweging
Een betere manier van vochtverdrijving is het creëren van luchtbeweging met ventilatoren. Dit voert de verdamping niet verder op, maar duwt het vocht wel het gewas uit. Verticale luchtbeweging stuwt bovendien de warmte van het armatuur het gewas in. Die kan buiswarmte zelfs overbodig maken om het gewas op temperatuur te houden.
Met gewone meetboxen is dat niet vast te stellen. Voor meetsessies op een gerberakwekerij zijn daarom draadloze Sigrow sensoren ingezet in een compacte, dubbel geïsoleerde behuizing met kleine ventilator. Hierdoor werd het aanwezige microklimaat nauwelijks verstoord en had de warmtestraling geen invloed op de meetresultaten. Die lieten duidelijk zien dat de RV tussen het gewas snel opliep naar 100% zodra de belichting werd aangezet (zie figuur 2). De gewone meetbox liet dat niet zien. De temperatuur tussen het gewas steeg te langzaam om tegenwicht te bieden aan de stijgende vochtinhoud van de lucht binnen het gewas.
Zoom in op microklimaat
Een eerste leerpunt is dat het zinvol is om het microklimaat goed te volgen; meten is weten. Dat dient op de juiste plek en met geschikte apparatuur te gebeuren, want tussen het kasklimaat en het microklimaat kunnen grote verschillen bestaan en standaard meetboxen voldoen niet in dichte gewassen.
Voor een betrouwbare registratie van de gewastemperatuur heeft een thermische camera overigens de voorkeur boven puntmetingen. Zo’n camera meet de temperatuur van een hele plant. Daarmee kunnen ook de actuele verdamping en de opening van de huidmondjes worden berekend. Op de beelden zijn ook de (koude) plantdelen zichtbaar die een grotere kans lopen op infectie.
Drie oplossingen
Bij het starten van LED-belichting kan er gemakkelijk onbalans ontstaan tussen de snelle toename van de verdamping en de tragere toename van de temperatuur. Bij SON-T en hybridebelichting speelt dit niet, omdat de NIR-straling het blad en daarmee de lucht tussen de planten opwarmt. De onbalans (condensatie) is op enkele manieren te beperken of te voorkomen. Een proef met het stapsgewijs opvoeren van het lichtniveau liet zien dat de verdamping dan minder snel toeneemt, waardoor de temperatuurstijging minder achterop raakte en condensatie van vocht op het gewas werd voorkomen.
Een tweede methode is om al voordat de lampen aangaan, de kastemperatuur iets te verhogen. Zet daarvoor uitsluitend de groeibuizen in. Deze verwarmen vooral de lucht bovenin het gewas, wat het onnodig opjagen van de verwarming voorkomt.
De derde en meest energiezuinige methode is het toepassen van verticale ventilatoren. Deze stuwen de lampwarmte naar het gewas en verdrijven tegelijkertijd het vocht uit het gewas.
Tekst: Peter van Weel en Jan van Staalduinen, beeld: Michel Heerkens
