Kweekverlichting

Een plant absorbeert 90 % van het natuurlijk licht dat erop valt. 5 % van het licht wordt weerkaatst en 5 % gaat door de plant. Planten zetten vooral zichtbaar licht om. Ze gebruiken vooral de blauwe en rode lichtkleuren, de groene echter veel minder.
Een te grote hoeveelheid ultraviolet licht vertraagt de groei, maar maakt de plant sterker. Bij planten die in een kas staan, moet u er rekening mee houden dat gemiddeld 30 % van het licht geabsorbeerd wordt door de glazen bedekking. Om optimaal te groeien, hebben planten 4 tot 8 uur rust per dag nodig.

Er is door de jaren heen veel gebeurd op het gebied van belichting van planten. In chronologische volgorde staan hieronder de lichtbronnen die hievoor de afgelopen 130 jaar zijn gebruikt.

■ 1879 Elektrische lamp
■ 1938 Fluorescentie Lamp
■ 1959 Halogeen Lamp
■ 1961 Hoge Druk Natrium Lamp. (Sodium)
■ 1962 Metaal Halogeen Lamp.(Metal Halide)
■ 1969 Eerste LED (Rood)
■ 1993 Blauwe LED.

Eigenlijk is een gewone gloeilamp heel geschikt voor de belichting van planten. Die conclusie kun je trekken als je kijkt naar het spectrum en golflengte van de straling aan licht die een gewone gloeilamp afgeeft. De mens ziet licht op een golflengte tussen de 450 en 550 nanometer. Buiten die golflengte gaan we aan de ene kant naar het infrarode licht en aan de andere kant naar het ultra violette licht. De straling van dat soort licht is dus voor ons voor een groot gedeelte niet zichtbaar maar juist heel belangrijk voor dieren en planten. Voor planten is het zo dat die juist heel gevoelig zijn voor de straling in het gele en rode spectrum. Het licht wat uitgestraald wordt in dit gele en rode spectrum bevordert de bloei  van de planten. Zoals je elders op deze site kunt lezen heeft een gewone gloeilamp een hele lage kleurtemperatuur. De gewone gloeilamp geeft zelfs 90% van de energie af in de vorm van warmte en maar 10% in de vorm van zichtbaar licht. Die warmteafgifte vindt dus plaats in het (infra) rode en gele spectrum wat voor planten juist heel geschikt is.

Waarom dan niet allemaal gewone gloeilampen gebruiken? Het antwoord op de vraag ligt in het rendement; de hoeveelheid licht die afgegeven wordt = lumen  ten opzichte van de stroomkosten = watts. Een 100W gloeilamp geeft zo'n 13 lumen per watt en is één van de minst energiezuinige lichtbronnen die wij kennen.
In de professionele kassenbouw wordt gebruik gemaakt van sodiumlampen. die tot wel 140 lumen per watt afgeven. Dat is dus 10 keer meer licht voor de zelfde stroomkosten. Deze sodiumlampen hebben ook een lage kleurtemperatuur en stralen licht vooral uit in het gele en rode spectrum wat juist ook weer goed is voor de bloei van planten. Zij geven ook veel licht af wat voor ons onzichtbaar is. Het gebruik van sodiumlampen is dus vooral gebaseerd op de energiekosten.
Er kleven echter ook nadelen aan het gebruik van sodiumlampen. Die nadelen zijn dat ze veel warmte afgeven (niet altijd perse nadeel) maar vooral dat ze geen licht afgeven in het blauwe spectrum. Licht in het blauwe spectrum, zoals dat ook voorkomt in het gewone daglicht, bevordert de groei en het uitbossen van planten. Wanneer het gebruik van sodiumlampen niet voldoende wordt gecompenseerd met daglicht, zoals in de kassenteelt gebruikelijk is, zullen de planten een tekort aan licht in het blauwe spectrum hebben, waardoor ze minder groeien en uitbossen.

Fluorescentielicht heeft een geschikt spectrum, maar een kleine lichtstroom. Er moeten dus veel verlichtingstoestellen geïnstalleerd worden. De fluorescentiebuizen moeten geplaatst worden in gesloten armaturen die geschikt zijn voor lokalen zonder daglichtinval met klimaatregeling.
Fluorescentiebuizen die die geschikt zijn voor de verlichting van planten zijn verkrijgbaar in vermogens van 18 tot 58 W. Deze fluorescentielampen hebben twee lichtpieken: één op 450 nm en een tweede op 650 nm.

Bij gebrek aan voldoende daglicht moet er dus gezocht worden naar een compromis. Dat betekent licht zoeken wat meer blauw heeft in het spectrum en dat wordt gevonden in lichtbronnen die minder energiezuinig zijn. In Canada is er onderzoek gedaan naar de resultaten met spaarlampen. Een spaarlamp is niet meer en niet minder dan een opgevouwen TL-buis met een ingebouwd voorschakelapparaat.
De spaarlamp of TL-buis is minder energiezuinig dan de sodiumlamp maar zijn te maken in een hoge kleurtemperatuur (6.500 graden Kelvin) voor de groei en ook te maken in een lage kleurtemperatuur (2.100 graden Kelvin) voor de bloei. Deze lampen geven circa 80 lumen per Watt, te vergelijken met de 13 lumen per Watt van de gloeilamp en de 140 lumen per Watt van de sodiumlamp. Omdat TL-buizen weinig warmte geven kunnen ze dichter bij het gewas worden gebruikt, waardoor het rendement (lux per m2) relatief het verschil in lumenwaarde verkleint. Dit geldt ook voor inductielampen.
Inductielampen geven circa 90 lumen per Watt en kunnen door de geringe warmteafgifte dicht boven de gewassen worden gehangen, waardoor het rendementsverschil met de sodiumlamp wordt verkleint.

Fotosynthese:
Fotosynthese is grotendeels een gevolg van de aanwezigheid van rood licht en twee types chlorofyl:
- chlorofyl A, dat twee absorptiepieken heeft: één op 440 nm en één op 680 nm;
- chlorofyl B, dat twee absorptiepieken heeft: één op 480 nm en één op 650 nm.

Morfogenese: (ontkieming van de zaden, groei van de stengels)
De morfogenese wordt uitgelokt of stopgezet door lichtrood (LR) en donkerrood (DR).
LR Ø 600 tot 700 nm
DR Ø 700 tot 800 nm
■ Als de verhouding LR/DR groot is (> 1) verkrijgt men stevige, gedrongen planten met veel vertakkingen.
■ Als de verhouding LR/DR echter klein is, wat het geval is bij gloeilicht, verkrijgt men kwijnende planten met kleine blaadjes.

Energetisch rendement
■ Gloeilamp 8-12 lumen per Watt
■ Halogeenlamp 20-25 lumen per Watt
■ Spaarlampen 60-80 lumen per Watt
■ Ledlamp 60-80 lumen per Watt
■ Fluorescentielamp 60-90 lumen per Watt
■ Inductielamp 70-90 lumen per Watt
■ Metaalhalogeenlamp circa 100 lumen per Watt
■ Natriumlamp (Sodium) 120-140 lumen per Watt

Als lampen voor belichting van gewassen zijn de sodiumlampen, metaalhalogeenlampen en inductielampen het meest geschikt. Ook over de nieuwe generatie ledlampen komen er steeds meer positieve berichten. Helaas is ons nog geen gepubliceerd afgerond vergelijkend onderzoek uit de glastuinbouw met deze led kweeklampen bekend. Professionele thuiskwekers behalen echter al zeer goede resultaten met led kweeklampen. Naar verwachting zullen led lampen de HPS lampen als assimilatielampen snel vervangen.

	Lees hier meer over led kweeklampen.

Sodiumlampen hebben een levensduur tot wel 16.000 uur. Er is echter een moment dat de lumenwaarde zoveel is afgenomen dat het goedkoper is de nog niet kapotte lampen te vervangen door nieuwe lampen. De investering in het vervangen van lampen is dan dus de moeite waard, met de extra opbrengst worden de nieuwe lampen makkelijk betaald. Meestal worden ze na een jaar of maximaal twee jaar vervangen.

Inductielampen hebben een levensduur tot wel 60.000 uur en hoger. Inductielampen zijn te vergelijken met TL-buizen qua lichtopbrengst maar omdat er helemaal geen gloeidraad of elektroden in zitten, is er nog minder warmteafgifte en bereiken ze de haast oneindige levensduur van 60.000 uur. Bij inductielampen zijn de lampen vanaf 200W het meest geschikt voor de belichting van planten.
De lampen in 3500 graden Kelvin (3500K) zijn eigenlijk prima voor groei en bloei, maar de ideale verlichting tijdens de bloeifase wordt verkregen door inductielampen met 6500K en gedurende de bloeifase met 2100K. Omdat de lamp geen filament of een elektrode heeft, maar zich door een elektromagnetisch principe ontlaadt, is er geen afzwarting (lichtopbrengst blijft goed) en gaat daarom ook zo verschrikkelijk lang mee. Die 60.000 branduren hebben dan nog meer betrekking op de levensduur van de elektronische ballast (voorschakelapparaat), want de lamp zelf gaat tot wel 100.000 uren mee. Bovendien is er dus nauwelijks warmteontwikkeling bij gemis aan een spiraal of elektrode.

	Lees hier meer over inductie kweeklampen.

Nu is er nog een lamp in de HID serie en wel de Metal Halide lamp ofwel metaalhalogeenlamp. Deze lamp heeft een zeer hoge kleurtemperatuur tot 10.000 graden Kelvin en zo'n 100 a 120 lumen per Watt! Ongetwijfeld dus zeer geschikt voor de groei (blauw) en ook zeer energiezuinig. Het gebruik van deze lampen voor de groei en de sodiumlampen voor de bloei zou wel eens een goede combinatie kunnen zijn, maar is nog te weinig onderzocht. Misschien wel allebei tegelijk bij volledig gebrek aan daglicht.