Det høres kanskje rart ut, men sollys er avleggs i moderne plantevekst. LED-plantelys kan effektivisere planteveksten radikalt. Planteforskere har nemlig funnet ut at dette tillater deg å detaljstyre hvilke av lysets bølgelengder plantene får og dermed skape optimale vekstforhold.
Til sammenligning med plantevekst i naturlig sollys kan du redusere ressursbruken, doble produksjonshastigheten og få en mye mer lønnsom plantevekst.
Hvorfor er LED-plantelys så effektive?
Kort fortalt er LED-plantelys mer effektive enn andre vekstlys fordi det både gir full kontroll over lysforholdene under plantenes vekstperiode og minimerer energiforbruket i forhold til andre vekstlys. La oss starte med kontroll av lysforholdene og hvorfor dette er så viktig.
Moderne plantevitenskap forteller oss at lysets forskjellige bølgelengder påvirker forskjellige kjemiske prosesser i plantens biomasse. Det vil altså si at de ulike fargespektrene i enhver lyskilde har spesifikk effekt på plantene.
Ved å manipulere lyset, kan du sørge for at planten får akkurat det lyset den trenger til enhver tid i vekstsyklusen. Enda viktigere er det at du kan velge å utelukke de av lysets bølgelengder som ikke ikke er hensiktsmessig for god plantevekst.
Relevant artikkel: Hvordan redusere energiforbruket i vertikalt landbruk?
Du kan påvirke resultatene
Det som er ekstra spennende med LED-plantelys, er at du kan detaljstyre lyset til den grad at du kan fremheve ønskede karakteristikker som utseende, smak eller lukt ved de ferdigvokste plantene.
Riktignok er dette kun en indikasjon, men ved å gi plantene det lyset de trenger og ikke noe annet kan de kjemiske prosessene effektiviseres. Dette kan igjen gi planter med bedre kvalitet, mer smak, aroma og næringsstoffer.
Denne type testing er svært vanskelig og kostbart, da det er ekstremt mange faktorer som spiller inn. I løpet av 2022 vil Avisomo få resultater fra våre egne prosjekter der vi tester sensoriske egenskaper og næringsinnhold i salat fra tradisjonelle veksthus og Avisomo-systemer.
Følg med på våre nettsider, sosiale medier og meld deg på vårt nyhetsbrev for å få med deg når resultatene blir delt!
Forutsigbar vekst
Du kan med andre ord dyrke perfekte planter hver gang, og etablere stabile vekstsykluser hele året gjennom. Veksten blir meget forutsigbar, og når LED-plantelys i tillegg er mer kostnadseffektivt enn andre innendørs lyskilder, skyter lønnsomheten i været.
Hvorfor LED-plantelys er bedre enn sollys eller HPS/MVH-plantelys bygger på en rekke forhold som vi nå skal gå igjennom i mer detalj. Følgende temaer vil bli belyst:
- Hvordan lysets bølgelengder påvirker plantevekst
- Hva er Lumen, Lux, PAR og PPF, og hva har de å si for din plantevekst?
- Hvorfor er LED mest energieffektivt?
- LED-plantelys vs HPS/MH-plantelys
- Konklusjon: Start din Plantevekst 2.0
Hvordan lysets bølgelengder påvirker plantevekst
Alt synlig lys er sammensatt av forskjellige farger, og hver farge har sin egen bølgelengde.
Blått lys har de korteste bølgelengdene og leverer derfor mest energi av fargene i regnbuen. Hvitt lys, som inneholder alle farger, har middels bølgelengder, mens rødt lys har de lengste bølgelengdene.
Utenfor regnbuen finnes det flere bølgelengder som vi ikke kan se, for eksempel ultraviolet lys (UV-lys på fagspråket) og dyp-/mørke-rød.
Slik som vi mennesker kan bli solbrent av UV-stråling, kan også planter skades eller hemmes av UV-lysets intensitet. Det er ytterst få planter som utvikler effektiv fotosyntese under sterk sol på åpen himmel.
I vertikale landbruk settes plantene som regel under rødt og blått lys. En av årsakene til dette er at det hovedsakelig er disse to fargene som gir best plantevekst og fotosyntese, på hver sin måte.
Det betyr altså at de aller fleste planter gror bedre dersom de skjermes for de bølgelengdene som ikke trengs for vekst.
Når det kommer til det meste av salater, kålvarianter, urter og mikrogrønt, vil disse vokse vesentlig bedre i blått og rødt lys uten påvirkning av UV eller andre lysbølger. Det kommer av at disse er skygge-planter og småplanter som liker seg best i skyggen når solen steker på varme sommerdager.
Når det er sagt, så er det viktig å huske at alle planter er forskjellige!
Relevant artikkel: Hvilke planter kan dyrkes i vertikalt landbruk?
Plantene avgjør hvilke lysfarger du bør bruke
Det finnes enkelte planter som har nytte av UV-lys, og de fleste planter får mer biomasse dersom de blir eksponert for UV-stråling over lengre tid. Dette kommer av at planten tar på seg “solkremen” den trenger for å overleve UV-stråling. Slik økes biomassen (vekt), men samtidig senkes konsentrasjonen av næringsstoffer slik at veksthastigheten reduseres.
I tillegg viser nyere forskning at dyp-rødt lys beholder mye av energien sin etter å ha penetrert blader. Det vil altså si at du med rødt lys kan gi mer næring til vekster som skygger for hverandre.
I tett samarbeid med vår leverandør av LED-plantelys er Avisomo helt i teten av denne utviklingen i Norge. Våre kunder blir informert så fort vi opplever nye resultater innen kontrollert plantevekst.
Per dags dato holder vi på med testing av forskjellige lysspektre på forskjellige planter for å finne de beste lysforholdene for de ulike vekstene som produseres i Norge.
Vi har først og fremst fokus på god økonomi, men i samarbeid med norske forskningssentre holder vi også øye med kvaliteten i forhold til næringsinnhold, smak og aroma.
Hvordan de ulike bølgelengdene påvirker plantene
Som nevnt har de ulike lysfargene ulike effekter på planter, dette på grunn av de ulike bølgelengdene. Dette skal vi nå se nærmere på.
Blått lys
Vil eksempelvis påvirke plantenes utseende i større grad enn rødt lys. Dette er fordi blått lys gir plantene energi til å produsere klorofyll. Når plantene får rikelig med blått lys vil de derfor strutte av sunnhet, med sterke stilker og fyldige blader.
Dersom plantene får for mye blått lys vil dette indusere lys-stress, som hemmer plantens vekst. Merk at det i mange tilfeller også signaliserer til planten at den må “bygge på seg” solkrem.
Som vi kom inn på tidligere, er det ekstremt mye mer energi i blått enn i rødt lys, derfor trengs det som regel mindre blått enn rødt lys for å få gode resultater.
Rødt lys
Er viktig både for spiring og produksjon av blomster og frukter. I tillegg benytter alle planter seg av rødt lys for å iverksette fotosyntese, derfor er rødt lys nødvendig for å få gode resultater i all plantevekst.
Fordi rødt lys bærer mindre energi, må man tilføre mer rødt lys enn blått lys for å få ønskede effekter fra røde lysbølger.
Balansen mellom rødt og blått lys er nøkkelen til effektiv vekst. For mye rødt lys vil resultere i for lange og tynne planter, mens for mye blått lys vil stoppe planteveksten før den når sitt fulle potensial.
Andre lysfarger
I tillegg kan du tilføre visse bølgelengder for spesifikke typer plantevekst. For eksempel kan du tilføre dyp rød for mer fyldig vekst, eller tilskudd av UV-lys for tykkere blader på bekostning av næringsinnhold.
I all praten om rødt og blått lys er det viktig å huske at hvitt lys også spiller en rolle.
Hvitt lys inneholder alle farger, altså både rødt, blått, grønt, gult og alt annet. Selv om plantene har mest nytte av blått og rødt lys, gir det fullverdige spekteret i hvitt lys flere fordeler under plantevekst. Deriblant er det nødvendig for å utvikle pigmentene klorofyll, karotener og xantofyller, noe som de de aller fleste planter er avhengig av.
Derfor er det viktig å vite hva man skal dyrke for å tilpasse lysspekteret deretter.
Avisomo-lampene kan tilpasses ditt behov
Avisomo kan spesialdesigne lamper fra vår fabrikk med spesifikke parametre som er optimalt for din kultur.
Gode planteoppskrifter detaljstyrer lysforholdene og optimaliserer planteveksten for å gi planten det den trenger ut i fra hvilket stadium planten er i. I et Avisomo-system vil dette si å flytte trallen fra en stasjon med ett lysspektrum til en annen stasjon med et annet lysspektrum.
For mer informasjon om Avisomo-systemet og hva planteoppskrifter er anbefaler jeg deg å lese artikkelen der vi introduserer systemet vårt, og forklarer mer om hva planteoppskrifter hjelper deg med.
Full kontroll over lysforholdene krever gode måleverktøy. I plantevitenskapen benyttes det en rekke måleenheter som forteller noe om lyskildens forskjellige nivåer og egenskaper.
Dette er nødvendig informasjon for at planteveksten skal bli optimal. Den mest kjente måleenheten er Lumen, men den er ikke spesielt nyttig når det kommer til plantevekst under LED.
Hva er Lumen, Lux, PAR og PPF, og hva har de å si for din plantevekst?
Lysets forskjellige egenskaper uttrykkes med forskjellige måleenheter. De mest kjente enhetene heter «Lumen» og «Lux».
Når det kommer til plantevekst, finnes det derimot en mye mer hensiktsmessig måleenhet som heter PAR (Photosynthetic Active Radiation spektrum).
Hva er forskjellen på Lumen, Lux og PAR? Lumen måler hvor mye lys en lyskilde avgir, mens Lux sier noe om hvor mye lys som treffer et gitt areal. PAR forteller oss hvilke lysbølger plantene trenger for at fotosyntesen skal være optimal.
Her er det viktig å merke seg at PAR ikke er en måleenhet, men et verktøy for å identifisere hvilke lysbølger plantene dine trenger.
Måleenheten for lys som plantene trenger heter PPF (Photosynthetic Photon Flux) og måler lysenergi innenfor PAR-spektrumet.
PPF måler altså hvor mye lys innenfor PAR-spektrumet som avgis fra en lyskilde. Dette måles i «mikromol per sekund».
For ikke å gå oss bort i akademiske fagbegrep, kan vi stoppe med mikromol, som enklest kan beskrives som en måleenhet for stoffmengder. Det interessante i denne konteksten er å forstå at PAR og PPF er verktøyet og måleenheten som er av betydning for din plantevekst.
Viktige begreper om lys
- Lumen måler lysets intensitet i forhold til hva vi kan se med det blotte øye, det sier ingenting om lysforholdene som påvirker plantevekst.
- Lux forteller deg hvor mye Lumen som treffer på et gitt område. Dette kan hjelpe deg å bestemme avstanden fra lampene dine til plantene, men det sier fremdeles ingenting om hvor effektivt lyset er for planteveksten.
- Lysets bølgelengde uttrykkes i nanometer (nm), og plantevekst responderer på bølgelengder mellom 400 nm til 700 nm, med visse unntak.
- Det er disse bølgelengdene som kalles PAR. Blått lys ligger på en bølgelengde rundt 400 nm – 460 nm, mens rødt lys ligger på rundt 580 nm – 700 nm.
- PPF måles som sagt i mikromol per sekund. Dette forteller deg hvor mange fotoner som treffer plantene.
Hva er fotoner? Det er lyspartikler, og plantene dine vokser i takt med antallet fotoner de tilføres. Optimal balanse mellom røde og blå fotoner gir optimal fotosyntese, noe som er synonymt med optimal plantevekst.
Hvorfor er LED-plantelys mest energieffektive?
LED-lamper laget for innendørs plantevekst er ikke bare best for plantene, det minimerer også energiforbruket drastisk i forhold til andre lyskilder.
Enkelt sagt, er det mer effektivt med lamper som kun lyser i rødt og blått. Dette dekker plantenes lysbehov best, samtidig som disse diodene er mest energieffektive.
Røde og blå dioder leverer altså mest lys med bruk av minst elektrisk energi. Hvite dioder er hvite på grunn av et lag med fosfor, og det er dette som gjør de hvite diodene mindre effektive. Laget med fosfor reduserer nemlig mengden lys som leveres fra lampen.
Hvis du ikke driver med forskning, lønner det seg alltid å kjøpe lamper med et bestemt spektrum, slik som Avisomos løsninger. Det som gjør LED-plantelys dyrere enn andre lyskilder er en kombinasjon av tilvirkningsmetodene og komponentene som benyttes.
Det er alltid rimeligere å lage flere lamper med forskjellige spektrum, fremfor å lage lamper som dekker alle spektrum. Disse lampene er mer kompliserte å lage og går raskere i stykker. Med fullspektrumslamper betaler du i tillegg for veldig mange komponenter du svært sjeldent kommer til å bruke.
LED-plantelys har lengre levetid
Sammenlignet med andre innendørs vekstlys, slik som HPS, vil riktig bruk av LED-plantelys kunne mer enn halvere ditt energiforbruk.
Mye av grunnen til dette er at LED er svært fleksibelt når det kommer til dimming av lyset. Dette er viktig fordi i vertikalt landbruk vil plantene trenge mindre lys etter hvert som de vokser og strekker seg nærmere lyskilden.
LED-lamper er riktignok dyrere per stykk i innkjøp enn andre typer vekstlys, men om vi ser på hvor lenge LED-lamper varer, blir regnestykket ganske anderledes.
De fleste leverandører kan garantere at LED-lampene vil lyse mellom 50.000 og 100.000 timer før de mister effektivitet eller går i stykker, avhengig av hvordan lampen er konstruert og hvor varme komponentene i lampen blir.
Avisomos lamper er blant de kjøligste lampene på markedet. Etter 24 timers bruk kan du fint holde lampen i hånda uten at du brenner deg.
Kalde lamper vil si at varmen spres godt i materialet de er laget av og at det er nok materiale å spre varmen i. Dette ivaretar komponentene bedre og forebygger mot både slitasje og feil.
Avisomo-lampene har 5 års garanti, men forventet levetid er på 20 år. Med vår vedlikeholdsavtale får du helt ny lampe dersom en lampe skulle miste effektivitet eller bli ødelagt.
LED-plantelys vs HPS/MH-plantelys
LED-plantelys er i dag rundt 100% mer effektivt enn HPS (High Pressure Sodium) og MH (Metal Halide).
Grunnen til dette er ikke bare at LED-lampene tillater mer finjustert dimming, men også at LED-lamper kun bruker energi på å skape lys som planten kan bruke. En HPS-pære bruker mye energi på å skape andre lysbølger som planten ikke trenger. Dette inkluderer store mengder infrarødt lys.
Infrarødt lys radierer varme og er ikke lysbølger som hjelper i fotosyntesen. Derfor er all energi som brukes til å lage disse bølgelengdene bortkastet energi. Det er den største årsaken til at LED er så mye mer effektivt sammenlignet med HPS, fordi den bruker all tilført elektrisk energi på å levere lys-energi som plantene kan bruke – ikke noe annet!
For å si det enkelt, så koster LED mindre i innkjøp (over tid), de skaper mer brukbart lys pr. watt og lyset de produserer gir bedre vekstforhold som er enklere å kontrollere. I vertikale landbruk kan du produsere opptil dobbelt så mye planter på ett år ved å bruke LED fremfor andre lyskilder i samme effektstørrelse.
Utregning av kostnader
Det høres kanskje for godt ut til å være sant? La oss se på regnestykket som følger med belysning av innendørs plantevekst.
Du husker kanskje at vi snakket om mikromol per sekund i avsnittet om måleenheter. Vel, Avisomo LED-lamper produserer 3.2 mikromol per watt, mens gode HPS-lamper produserer 1.8 mikromol per watt.
Det betyr at lyskilder på 180W, som i gjennomsnitt belyser 2.7 m2 dyrkningsareal i 18 timer per døgn, forbruker ca. 1.2 MW i løpet av et år.
En HPS-lampe vil under de samme forholdene ha et dobbelt så høyt forbruk for å produsere like mange fotoner som LED. Den vil altså forbuke ca. 2.4 MW i løpet av et år.
I tabellen nedenfor vises antatt kostnad ved 1 års drift der lampene benyttes 18 timer i døgnet.
| Type lampe | PPF (fotoner i PAR) | Energiforbruk | Kostnad (antatt strømpris 2 kr) |
| HPS | 576 mikromol | 320 W | 4400 kroner |
| LED | 576 mikromol | 180 W | 2200 kroner |
Lampenes levetid
Men vi er ikke helt ferdig med regnestykkene enda. Vi må også ta med i regnskapet hvor lenge lampene varer.
Markedspris på en HPS-lampe er på ca. 3.5 kr per watt inkludert armatur og pære, mens en LED-lampe koster ca. 12 kr per watt. Disse prisene er et gjennomsnitt blant de største aktørene på markedet.
Men så husker du kanskje at LED-lamper har en levetid på minst 50.000 timer. HPS-pæra må derimot byttes ut hver 10.000 time for å holde planteveksten effektiv.
Det vil med andre ord si at du må bytte HPS-lampen 5 ganger før du i det hele tatt må tenke på å bytte ut LED-lampen. Innkjøp av ny pære og arbeidskost forbundet med utskiftning av pæra har en estimert kostnad på ca. 1 krone pr. watt.
Videre vises en tabell der du kan se de totale kostnadene etter 50 000 timer drift, men med samme lysmengde levert. Den totale kostnaden viser driftskostnader og vedlikeholdskostnad sammenlagt med investering, altså den totale kostnaden på 50 000 timer drift med vekstlys. Disse lampene leverer den samme mengden lys, som i dette tilfellet er 576 millioner PPF.
| Type | Watt | Investering | Vedlikeholdskostnad | Driftskostnad | Total kostnad |
| HPS | 320 W | 1120 kr | 1600 kr | 32 000 kr | 34 720 kr |
| LED | 180 W | 2200 kr | 0 kr | 18 000 kr | 20 200 kr |
Som du kan se vil LED betale for sin egen investering og spare deg for masse penger, uavhengig av strømpris.
Konklusjon: Start din Plantevekst 2.0 med LED-plantelys
Det finnes mange grunner til å ta plantevekst innomhus i godt isolerte bygninger. I denne artikkelen har vi tatt for oss hvordan LED tillater å dyrke i flere etasjer innomhus, svært nærme lyskilden, og hvordan dette bedrer de økonomiske forholdene for plantevekst.
I tillegg til økonomiske fordeler, er det også viktig å huske på plantevekstens fordeler. Mange forsøk har bevist at LED gir gode planter mot et lavere energiregnskap enn det som er mulig med andre lyskilder.
Når det gjelder sammenligning med HPS er det en viktig ting som ikke er tatt høyde for i denne artikkelen når det kommer til bruk i veksthus. Det er hvordan HPS radierer varme ned på plantene. Denne varmen bidrar til å varme opp veksthus på vinterstid, noe mange moderne veksthus har med i beregningene sine.
Vi vet som nevnt tidligere at du kan påvirke utseende, smak og aroma på plantene ved bruk av LED-plantelys og valg av riktig spektrum. Påvirkningen LED har på plantenes kvalitet og næringsinnhold er det likevel litt vanskeligere å avgjøre. Derfor forskes det stadig på dette.
Det vil være svært spennende å følge med på utviklingen innen dette feltet.
Relevant artikkel: Hvorfor investere i vertikalt landbruk?
