Alle planter trenger vann, lys og næring for å vokse. Men hva er den viktigste faktoren for å optimalisere plantevekst? Det er faktisk den relative luftfuktigheten (RF) og underskudd av damptrykk (VPD fra engelske Vapour-pressure deficit). Denne artikkelen forklarer hvorfor det er slik (og hva RF og VPD er).
Optimale vekstforhold vil føre til at du kan få plantene dine til å vokse seg fra frø til ferdig produkt på kortest mulig tid,. Det vil også redusere sjokket som hindrer mange planter fra å nå sitt fulle potensial på kort tid. Med optimale vekstforhold kan du dyrke frem flere avlinger i året og øke fortjenesten.
For å skape optimale forhold er det viktig å kontrollere de ulike faktorene som påvirker plantevekst. Det har du de beste forutsetninger for å gjøre i et vertikalt dyrkningsanlegg der du har kontroll på absolutt alle faktorer.
Hva er Relativ Luftfuktighet?
Relativ luftfuktighet er forholdet mellom hvor mye vanndamp det er i luften og hvor mye vanndamp luften inneholder når den er mettet. Det vil si når luften ikke har plass til mer vann.
Relativ luftfuktighet oppgis i prosent. Det betyr at mettet luft har en relativ fuktighet på 100 %.
Det er temperaturen i luften som avgjør hvor mye vanndamp luften kan inneholde før den er mettet, og vanndampen begynner å kondensere.
Kondensasjon er prosessen der gass omdannes til væske, og kondensering av vanndamp skjer når luften avkjøles.
Kondensasjon er det motsatte av fordamping, når vann i gassform går over til fysisk form slik vi kjenner vann best.
Ved kondensering vil det enten oppstå skyer, dugg eller en tynn film av vann på bladene til planter.
Enhver temperatur har en grense for hvor mye vanndamp luften kan inneholde. Når denne grensen er nådd er luften mettet.
Den relative luftfuktigheten endres hovedsakelig av en av to årsaker. Relativ luftfuktighet kan endres ved en endring i mengden vanndamp som befinner seg i luften, eller på grunn av en temperaturendring i luften.
Hva er VPD?
Forskjellen mellom vanndampinnholdet i luften og metningspunktet kalles underskudd av damptrykk – det er dette som heter Vapour pressure deficit på engelsk.
Jo større underskuddet av damptrykk er, jo mer vann kan plantene transpirere. Faren ligger i om VPD blir for høyt. Skjer dette vil plantene transpirere mer vann enn de klarer å erstatte.
Ofte vil dette gå bra i kortere perioder fordi plantene får mulighet til å ta til seg vann når VPD blir riktig igjen.
Men, forblir VPD for høyt over tid vil ikke plantene klare å hente seg inn igjen, og det kan oppstå skader som forbrente blader eller kronblader. Plantene vil ofte få et sjokk og dermed stagnere veksten sin i en periode, før den kommer seg igjen.
Grunnet sjokket som kan oppstå er det viktig å alltid ha riktig verdier. På denne måten opprettholder du den akselererte veksten planten har fått fra oppalet sitt.
Du får et inntrykk av hvor stor sjanse det er for at plantene klarer å hente seg inn igjen etter en periode med for høyt VPD ved å måle tykkelsen på bladene.
Gjennom dagen blir bladene tynnere fordi de slipper fra seg vann gjennom transpirasjon. Dersom du måler tykkelsen på bladene om natta, og de er tynnere en natt enn de var den forrige natta, tyder dette på at plantene ikke har klart å hente seg inn. Dette er et klart tegn på at produksjonen din er utenfor ideelle VPD-verdier.
Hvordan påvirker RF og VPD plantevekst?
For at planter skal vokse optimalt er det viktig med en balanse mellom lufttemperatur, relativ luftfuktighet, VPD og lys. For å lære mer om hvordan du kan optimalisere lysforholdene kan du lese vår artikkel om LED-plantelys.
Grunnen til at den relative luftfuktigheten og underskudd av damptrykk er viktige faktorer er at disse to faktorene påvirker hvor mye vann som beveger seg gjennom stammen og bladene på plantene dine.
Når vann og næring skal forflyttes i planten skjer dette gjennom en prosess som kalles for transpirasjon.
Planter transpirerer av to årsaker: Den ene er som nevnt for å trekke næringsstoffer fra røttene og opp til bladene. Når planten transpirerer slippes det ut vann, samtidig som at planten tar opp karbondioksid som benyttes i fotosyntese.
Den andre årsaken til transpirasjon er å avkjøle seg, litt som når vi mennesker svetter. En av årsakene til at plantene trenger en slik funksjon er at temperaturen i lufta og i planten ikke nødvendigvis er lik. Plantene kan avkjøles ved transpirasjon eller varmes opp gjennom utstråling.
Derfor er balansen mellom lys, temperatur og fuktighet så uhyre viktig. Ved sterkt lys vil plantene varmes opp og derfor slippe fra seg mer vann. Dette fører til at fuktigheten rundt planten øker. Hvis man ikke har systemer for å regulere dette, vil luftfuktigheten kunne bli for høy og VPD blir dermed utenfor ideelle verdier.
Slik fungerer transpirasjon
Transpirasjon skjer via spalteåpningene i planten.
Det er bare når spalteåpningene i planten er åpne, at planten kan gjennomføre fotosyntese. Hvis spalteåpningene er helt stengt stopper altså fotosyntesen.
Plantene vil aller helst unngå transpirasjon for å heller kunne bruke vannet til fotosyntesen. Derfor må de hele tiden balansere mellom å ha spalteåpningene åpne for å slippe inn karbondioksid, og å ha dem mindre åpne for å spare vann.
Det er to former for transpirasjon: kutikulær transpirasjon og stomatal transpirasjon.
- Kultikulær transpirasjon: Dette skjer gjennom det beskyttende laget med voks og cutin (kutikula) på bladenes overflate. Kutikula skal hindre vann og gass fra å passere inn og ut av planten, og det er derfor bare en svært liten prosent av transpirasjonen som skjer her.
- Stomatal transpirasjon: Denne formen for transpirasjon skjer gjennom spalteåpninger (stomata) i planten. Det er omtrent 90 % av plantens transpirasjon som foregår på denne måten. Spalteåpningene skal slippe ut vann og ta inn karbondioksid. Oftest skjer dette ved at spalteåpningene er åpne på dagen, mens de lukkes om natten for å spare vann.
Hva påvirker plantenes transpirasjon?
- Lys: Både lysets intensitet og kvalitet påvirker spalteåpningene i planten, og derfor transpirasjonen. Blått lys signaliserer at spalteåpningene skal åpnes, og det er derfor viktig for plantene å få tilgang på dette om morgenen, etter en natt med lukkede spalteåpninger.
- Temperatur: Ulike planter trives med ulike temperaturer, men svært høye temperaturer (over 30 grader celsius) kan føre til at spalteåpningene lukker seg og planten transpirerer mindre.
- Vann i bladene: For å unngå uttørking vil blader med mindre vann i seg hindre transpirasjon.
- CO2 i lufta: Som nevnt tar plantene til seg karbondioksid gjennom spalteåpningene samtidig som at den transpirerer vann. Men blir konsentrasjonen av CO2 i lufta for høy, vil dette føre til at spalteåpningene lukkes.
- Luftfuktighet og VPD: Høy RF henger sammen med lavt VPD og lav RF henger sammen med høyt VPD. For høy RF og lavt VPD vil hindre planten i å transpirerer og omvendt; Lav RF med høyt VPD fører til for mye transpirasjon. Er RF veldig høy over lengre tid, kan spalteåpningene i plantene ta skade av dette, og bli dysfunksjonelle.
- Endringer i lufta: Plantenes transpirasjon vil øke dersom det er mye bevegelse i lufta rundt plantene. Dette fordi vanndamp som i utgangspunktet befant seg i luften rundt bladene blir transportert bort. Dette vil gjøre at transpirasjonen øker.
- Fuktighet i vekstsubstratet: Tørt eller fuktig vekstmiddel vil også påvirke plantene. Ved svært tørre forhold vil planten redusere transpirasjonen for å spare på vannet. Dette vil også hindre plantenes næringsopptak.
Problemer forårsaket av feil RF og VPD
For optimal plantevekst er det viktig at verdiene for relativ luftfuktighet og underskudd av damptrykk ikke er hverken for høye eller for lave.
For høy RF og lavt VPD
Er luftfuktigheten for høy og VPD for lavt, vil dette hindre planten i å transpirere nok, fordi luften bare kan holde en viss mengde vanndamp før den er mettet.
Faktisk blir så mye som 97% av vannet plantene tar opp transpirert tilbake i vekstmiljøet. Den store mengden viser hvor viktig det er å holde stabil og riktig luftfuktighet i dyrkningslokalene, men spesielt viktig i mikroklimaet – altså på plantens blad.
På denne måten får plantene mulighet til å transpirere. Da kan de holde seg avkjølt og ta til seg næringsstoffer.
Dersom luftfuktigheten derimot er for høy, vil plantene dine beholde alt vannet de absorberer. Det betyr at de blir utsatt for overoppheting og uttørking. Siden de ikke transpirerer, vil de ikke ta til seg mer vann eller næringsstoffer.
Hvis luftfuktigheten er for høy kan dette også føre til forråtnelse og i verste fall mugg.
Et siste problem ved for høy relativ luftfuktighet er at vann vil kondensere og legge seg som en tynn film på bladoverflatene. Dette gir godt vekstgrunnlag for ulike patogener som kan skade plantene.
For lav RF og høyt VPD
Dersom luftfuktigheten er for lav, vil plantene tørke ut. Dette fordi de vil transpirere så mye som mulig for å kompensere for den lave luftfuktigheten. Deretter vil de lukke spalteåpningene for å forhindre ytterligere uttørking.
Om luftfuktigheten er for lav vil planten derfor ikke kunne trekke nok næring fra røttene og opp i selve planten.
Og, som du sikkert husker fra avsnittet over: Om dette skjer, vil også fotosyntesen stoppe.
Hvorfor er RF og VPD så viktig for plantevekst?
Årsaken til at RF er så viktig for plantevekst, er at den påvirker flere andre faktorer, hovedsakelig begrenser den hvor raskt planten klarer å gjennomføre fotosyntese.
Her kommer også Liebig’s law of the minimum, eller minimumsloven, inn i bildet.
Den sier nemlig at en plantes vekst hemmes av den ressursen det er minst tilgang på. Det betyr at alle andre forhold kan være gode, men hvis verdiene for RF og VPD er for lave eller for høye vil dette hindre planteveksten. Du vil aldri få raskere eller bedre vekst enn det den begrensende faktoren tillater.
Med andre ord: En kjede er aldri sterkere enn sitt svakeste ledd.
Klarer du å opprettholde et perfekt mikroklima over alle bladene til plantene, der VPD opprettholdes over hele bladet til enhver tid, vil dette drastisk bidra til å øke vekst.
Hvordan regne ut og endre RF og VPD etter dine behov?
De aller fleste planter trives best med VPD mellom 0,45 og 1,25 kilopascal (kPa, enheten for trykk). Det optimale VPD virker å ligge rundt 0,85 kPa.
VPD varierer noe i løpet av dagen. Det stiger om morgenen når solen skinner, og når en topp rundt kl. 12. Etter dette tidspunktet synker VPD gradvis igjen.
For å beregne VPD må man vite lufttemperatur, plantetemperatur og relativ fuktighet. Du kan enkelt måle luftfuktigheten ved å bruke en fuktighetsmåler. På denne måten får du kjennskap til den relative luftfuktigheten.
VPD kan måles med en fysisk måler, eller regnes ut med en fast formel.
Noen viktige punkter før vi ser på utregningen:
På engelsk kalles metningspunktet for vanndamp i lufta for «saturation vapour pressure» eller SVP.
Det faktiske mengden vanndamp i lufta på et gitt tidspunkt kalles «actual vapour pressure» eller AVP.
Noen nøkkelpoeng å ta med seg videre:
AVP / SVP x 100 = RF %.
Maksverdien for AVP er SVP på det gitte tidspunktet.
Det betyr at RF = 100 %.
Om AVP faktisk når SVP, vil all overflødig fuktighet omdannes til væske, for eksempel dugg.
VPD = SVP – AVP.
VPD: et mål for hvor mye mer damp lufta kan ta opp.
For å regne ut VPD må du vite temperatur og luftfuktighet. Utregningen gjøres i noen få trinn, men dette gjøres som oftest med ferdiglagde kalkulatorer eller sensorer:
Utregning av VPD:
1. Finn ut SVP
SVP = 610.78 x e^(T / (T +238.2) x 17.2694))
T er i grader celsius
Resultatet, SVP, er oppgitt i pascals (del på 1000 for å få kilopascal, kPa).
“e”, er en matematisk konstant kalt Eulers nummer, og verdien kan estimeres til 2.71828.
2. Regn ut VPD
SVP x (1 – RF/100) = VPD
Men, siden planter består delvis av vann, oppfatter plantene en annen VPD-verdi enn den vanlige VPD-verdien i lufta (Air VPD, altså AVPD). For å finne ut hva som skjer med planten må du i tillegg til denne verdien, ta høyde for den avkjølende effekten transpirering har. For å beregne dette må du vite temperaturforskjellen mellom lufta rundt plantens øvre deler og temperaturen i bladene.
Det er nyttig å bruke et infrarødt (IR) termometer til dette formålet.
Hvordan regne ut bladenes VPD (Leaf VPD)
Finn ut luftens SVP (ASVP)
Samme formel som for å finne ut SVP for AVPD.
Finn ut bladenes SVP (LSVP)
Samme formel som for ASVP, men du bruker bladtemperaturen i utregningen (vanligvis 1-3 ˚C lavere).
LVPD = LSVP – (ASVP x RF/100)
Tilpasse RF og VPD
For å tilpasse og endre RF og VPD etter dine behov er det hovedsakelig tre faktorer du kan påvirke:
- Temperatur
- Avfukting
- Sirkulasjon
Med det riktige utstyret kan du regulere og følge med på disse faktorene. I Avisomo-systemet har vi gjort det mulig å levere luft direkte på plantene i hver eneste etasje slik at man kan ha så jevne og uniforme forhold som mulig.
Les gjerne vår introduksjon til Avisomo-systemet for å lære mer.
Temperatur
Ved å justere temperaturen ned eller opp kan du påvirke hvor mye vanndamp lufta kan holde før den er mettet.
Temperaturkontroll er avgjørende for at plantene skal kunne transpirere optimalt.
Temperaturen avgjør nemlig hvor mye plantene transpirerer. Høyere temperaturer vil generelt føre til mer transpirasjon fra plantene. Noen av grunnene til dette er at varmere luft kan ta imot mer vanndamp og at molekylene i lufta beveger seg raskere.
Avfuktning
Når du dyrker innendørs er det viktig å bruke de midlene du har tilgjengelige for å begrense plantenes transpirasjon.
Transpirasjonen øker luftfuktigheten i rommet, og dette kan føre til sykdommer.
Er det ugunstige forhold risikerer du også at planter som selges levende fortsetter med høy transpirasjon når den blir utsatt for tørrere luft hjemme hos forbrukeren. Dette vil føre til kortere holdbarhet på produktene.
Skulle du ha mye planter i et rom er sannsynligheten for å få for høy RF og lavt VPD stor. Da er du nødt til å bruke luftavfuktere for å justere verdiene tilbake til de riktige nivåene. Luftavfuktere vil hjelpe deg med å hindre at lufta blir mettet av vanndamp.
Sirkulasjon og ventilasjon
Med mindre man har kontroll på alle faktorer kan det raskt bli for varmt i et innendørs produksjonslokale.
Ved å bedre eller justere ventilasjonen og sirkulasjonen i produksjonslokalene, kan du sørge for at plantene får bedre forhold og du kan minimere energien det kreves for å behandle luften som sendes til plantene.
Uten god kontroll på VPD vil du oppleve problemer som fort kan spre seg og plantene utvikler seg ikke optimalt.
Plantene kan i verste fall få langvarige skader og aldri komme seg på beina igjen.
Konklusjon
VPD er svært viktig for plantevekst og for å forkorte vekstsyklusen fra frø til salgbar vare. I et vanlig veksthus blir dette kontrollert på generelt grunnlag, men i etasjer innendørs der man har kontroll på alle faktorer som tilføres planten kan man optimalisere dette ytterligere.
VPD er som regel den faktoren som man ofte legger til side når man planlegger kommersiell planteproduksjon. Men det er helt kritisk å ha med seg inn i dannelsen av en vertikal produksjon for å optimalisere alle innsatsfaktorer, slik at regnskapet blir best mulig og fortjenesten høyest mulig.
Måten Avisomo leverer luft til etasjene sine på er forsket frem på forskningssentre i USA der de har avanserte verktøy for fluiddynamikk. Der kan man se hvor godt temperatur og fuktighet beveger seg i rommet ved forskjellige vifte-konfigurasjoner.
Derfor er det luftdistribusjon ferdig integrert i den tekniske strukturen som sørger for jevn luft i hele etasjen med kunnskap fra verdens ledende forskere. I et Avisomo system vil du alltid ha gode VPD-forhold i hver eneste etasje – og vi hjelper deg opprettholde det.
