Licht in de chrysant Kortedagplant Kortedag (KD) Langedag (LD) Teelt

Transcriptie

1 Licht in de chrysant De chrysant vormt van nature een aantal spruiten vanuit het ondergrondse deel van de (uitbloeiende) stengel. In het voorjaar groeien deze uit tot opgaande, enigszins verhoute stengels, na de zomer wordt er een bloemknop gevormd. Na knopvorming lopen de bovenste okselknoppen massaal uit. Ze vormen een paar bladeren en daarna een eindstandige knop, waarna ook de okselknoppen van de bladeren weer uitlopen en knoppen vormen. (Bron: Hemming s., et. al., 2004, Optimaal gebruik van natuurlijk licht in de glastuinbouw over de tomaat) Kortedagplant De jaarrond chrysant is een kwantitatieve kortedagplant. Dit wil zeggen dat de chrysant bloemknoppen aanlegt als de dagen korter worden. Dat gebeurt wanneer de daglengte korter is dan 14-14,5 uur. Deze grens wordt de kritische daglengte genoemd. Kortedag (KD) In de winter is er voor de chrysant een natuurlijke KD. Deze periode begint in de praktijk rond half september en eindigt begin maart. Van maart tot half september moet er verduisterd worden. Langedag (LD) In de zomer heerst er voor de chrysant een natuurlijke LD (langer dan 16 uur). Maar vanaf eind juni neemt de daglengte weer af en is vanaf begin augustus 15 uur. Vanaf die tijd wordt er fotoperiodisch belicht tot eind april/begin mei. Teelt Chrysant wordt geteeld door middel van: één stek levert één oogstbare tak. De in blokjes gewortelde stekken worden in gaas op de volle grond uitgezet. Het gaas wordt, naarmate het gewas hoger wordt, omhoog getrokken ter ondersteuning. Verwarming hangt boven en tussen het gewas. Steeds vaker wordt het steungaas geïntegreerd met de gewasverwarming tot een hijsverwarmingssysteem. Watergift is 3 tot 5 keer per week, via beregening over het gewas heen. Vaak is het mogelijk om een teeltbed in een keer te oogsten. Een uniforme lichtverdeling over het gewas is voorwaarde om een heel bed ineens te kunnen oogsten. De plantafstand wordt aangepast aan de beschikbare lichthoeveelheid per seizoen. De plantdichtheid is dusdanig dat het volgroeide blad van de takken elkaar raakt. (Bron: Hemming s., et. al., 2004, Optimaal gebruik van natuurlijk licht in de glastuinbouw over de tomaat) In het begin van de teelt krijgen de planten een lange dag om ze vegetatief te houden. In de langedagfase wordt het aantal bladeren aangelegd dat nodig is voor uitgroei tot de gewenste taklengte. Bij gebruik van assimilatiebelichting wordt in de lange dag meestal rond 20 uur belicht. Daarna wordt de daglengte verkort tot ca 11 uur waarbij knopvorming wordt geïnduceerd. Kort na het begin van de kortedagfase, als de centrale knop is geïnduceerd, wordt enkele dagen langedag gegeven voor bladvorming aan de zijscheuten, voordat ook die in de kortedag tot knopinductie worden aangezet. Dit tussenlicht verlengt de teeltduur maar geeft beter gevormde en zwaardere takken. De kortedagbehandeling in de zomer wordt bereikt door het verduisteringsscherm in de vroege ochtend en latere avonduren te sluiten. De lichtperiode wordt daarmee ingeperkt tot een lengte van 11 uur. De langedag in de winter via lage intensiteitbelichting, vaak gerealiseerd als nachtonderbreking. Hierbij zijn de planten het gevoeligst in het rode deel van het spectrum. (Bron: Hemming s., et. al., 2004, Optimaal gebruik van natuurlijk licht in de glastuinbouw over de tomaat)

2 Lichtsom De lichtsom speelt een grote rol bij onder andere: - Fotosynthese - Vegetatieve en generatieve groei - Fotoperiodiciteit - Langedag BladGetal (LD-BG) - Het in rust gaan van planten Fotosynthese Via de fotosynthese krijgt de plant de beschikking over suikers. Deze voorzien de plant van energie. Bovendien vormen suikers grondstoffen voor allerlei verbindingen die ontstaan als reactie op LD en KD. Daglengte-effecten zijn daarom vaak niet los te zien van de fotosynthese. De fotosynthese-efficiëntie neemt af bij toenemende lichtintensiteit. Vegetatieve en generatieve groei Voor een optimale groei en bloei moet de lichtintensiteit voor een groot deel van de dag boven de 330 W m² globale straling. Deze richtwaarden worden ongeveer vanaf half april tot begin september gehaald, gedurende 4 tot 4,5 maand. Vegetatieve groei De groei kan ondermeer worden beschreven met relatieve groeisnelheid, bladaanleg- en lengtegroeisnelheid en gewichtsgroei. Relatieve groeisnelheid (RGR): Als het lichtniveau verdubbeld wordt van 80 naar 160 µmol m²/s (ongeveer 5700 naar lux) neemt de RGR met 59% toe. De lichtsommen zijn 50 en 100 J/cm² PAR na belichting met HPIlampen gedurende 8 uur. Deze zijn te vergelijken met waarden die half december en begin februari in de kas bereikt worden. Het bladoppervlak per gram plant neemt hierbij af terwijl het blad dikker wordt. Het omgekeerde gebeurt wanneer de hoeveelheid licht vermindert. Deze verschijnselen zijn in de zomer bekend. Bladaanleg- en lengtegroeisnelheid: De overgang van de LD- naar de KD-fase, hangt af van de lengte van een gewas. In de zomer is deze bijvoorbeeld 25cm en in de winter 50 cm waarmee een uiteindelijke lengte van 90 cm bij de oogst kan behalen. Het aantal aangelegde bladeren en daarmee het aantal internodiën zal in beide gevallen min of meer gelijk zijn. Gewichtsgroei: De chrysant heeft ten opzichte van de tomaat tweemaal zoveel tijd nodig om tot 100 gram uit te groeien. Bij jonge planten is het verschil kleiner. In de winter vergroot de chrysant per gram drogestof het bladoppervlak om meer licht op te kunnen vangen. Generatieve groei De hoeveelheid daglicht is van invloed op de effectiviteit van de belichting voor dagverlenging. Dit geldt ook voor nachtonderbreking (Sachs, 1980). Hoe hoger de daglichtsom hoe meer stuurlicht nodig is om de aanleg van bloemknoppen te remmen of tegen te houden. Lichtsom/intensiteit en LB-BG: Van oktober tot half maart treedt er vertraging op in de bloemaanleg omdat er dan een lagere lichtsom dan 259 J cm²/d. Boven die lichtsom blijft het aantal bladeren gelijk. De bloemknop zal toch eerder aangelegd worden omdat de bladeren sneller afgesplitst worden. Lichtsom en bloemaanleg tijdens KD: Bij meer licht verloopt de bloemaanleg sneller en gelijkmatiger, de bloei volgt eerder.

3 Rozetstadium Als gedurende enige weken bij heel weinig licht geteeld wordt, kunnen bepaalde rassen in het rozetstadium overgaan. Door de temperatuur op minimaal 17ºC te houden kan dit voorkomen worden. Bij weinig licht zoals 29 J cm²/d PAR gaan zaailingen in KD voor 86% in rozetvorm over, bij 86 J cm²/d PAR maar voor 20% (De Jong, 1989). Drogestofproductie Er bestaat een nauw verband tussen drogestofopbouw en de onderschepte hoeveelheid licht. Dit wordt aangetoond bij schermproeven in de zomer in Wageningen (Heuvelink et al., 2002). Er bestaan een aantal berekeningen om de versgewichtproductie te bereken. Bij die berekeningen wordt gebruikgemaakt van het begrip lichtbenuttingsefficiëntie (LBE). Dit geeft de drogestofproductie per megajoule PAR aan: - de hoeveelheid drogestof, geproduceerd door een gezond gewas, - de hoeveelheid onderschepte (geabsorbeerde) straling door dit gewas. Belangrijk is onder welke omstandigheden de LBE bepaald wordt. Het CO 2 -gehalte en temperatuur hebben bijvoorbeeld grote invloed. In de zomermaanden zijn die klimaatfactoren vaak niet optimaal te regelen. Bovendien zullen de planten minder efficiënt met licht omgaan bij hoge lichtsommen. Hierdoor zal de LBE in de zomer (3,5 g) lager zijn dan in de winter (4,7 g). Dat seizoensverschil wordt voor 30% verklaard door een (te) lage CO 2 -concentratie (400 dpm) in de zomer tegen 1000 dpm in de winter. De LBE is het nettoverschil tussen fotosynthese en (onderhouds)ademhaling. Aanvulling van de lichthoeveelheid door belichting levert in het traject van J cm²/d PAR een zeer hoge groeiwinst op. Plantdichtheid Uit een simulatie met het Wageningse groeimodel Chrysim kwam naar voren dat belichting in de winter met een intensiteit van 104 µmol m²/s een aanvaardbare kwaliteit chrysantentak verkregen kan worden met zomers plantdichtheden (Lee et al., 2002). Veranderingen in ruimte per plant levert evenredige veranderingen in plantgewichten op, dus 20% meer ruimte, levert 20% zwaardere planten op. De extra lichtsom kan direct worden vertaald naar een aanpassing van de plantdichtheden (Langton et al., 1999). De plantdichtheid heeft direct invloed op zowel het aantal als het gewicht per bloem. Verhoging van de plantdichtheid van 32 tot 64 planten per m² veroorzaakte bepaalde Wageningse proeven het aantal bloemen per tak met 48% (Heuvelink et al., 1998). Lengtegroei De plantdichtheid speelt een belangrijke rol op de takkwaliteit (Huld et al., 1997) door het nauwe verband met het microklimaat binnen het gewas, namelijk met de lichtintensiteit en kwaliteit (spectrum). Bij grote plantdichtheden wordt een dicht bladpakket gevormd dat het meeste rode licht uit het licht weg filtert, terwijl het verrood licht voor een groot deel wordt doorgelaten. Dit heeft als gevolg dat de lengtegroei van de hoofdtak wordt gesimuleerd en de uitloop van de okselknoppen geremd (Heins en Wilkens, 1979). Dit resulteert in minder stevige takken (Heij et al., 1987). Korte plant Als de plantdichtheid erg hoog oploopt van planten per m² vermindert de planthoogte sterk, speciaal in de winter (Langton et al., 1999). Dit wordt verklaard doordat er weinig licht per plant beschikbaar is en daarnaast veel bladeren in de schaduw staan die weinig suikers opbouwen maar wel verbruiken. Hierdoor vermindert de groeisnelheid. Dus zijn de suikers de limiterende factor voor stengelstrekking bij hoge plantdichtheden. Daarom is de invloed van assimilatiebelichting overdag goed te verklaren. Dan nemen de lengte en dikte van de stengel toe, althans in de wintermaanden (Eng, 1985). De extra suikers komen kennelijk ten goede aan de stengelgroei. (Bron: Spaargaren J.J., 2002, Jaarrond chrysanten, Teelt en achtergronden)

4 Invloed licht op temperatuur Er bestaat een wisselwerking tussen de lichtsom en de temperatuur. Dit blijkt bijvoorbeeld uit de reacties van een oud Amerikaanse ras, Gold Coast. Deze vormt gemakkelijk knoppen bij 11 C en veel licht. Bij weinig licht bij 11 C geen knoppen aangelegd en wel bij 16 C. in Israel met veel licht worden zelfs chrysanten geteeld bij C s nachts. In Amerika (waar de winters niet zo donker zijn) wordt een minimum nachttemperatuur van 15,5 C gehanteerd tegenover 17 C in Nederland. Ook de Jong en van der Hoeven gaven in 1980 al aan dat bij veel licht overdag een langer nachttemperatuur ingesteld kan worden. Onderzoeksresultaten zijn hier echter schaars. Een nadeel van verlaging van de nachttemperatuur kan zijn dat er positieve DIF ontstaat of groter wordt waardoor het gewas extra gaat strekken. Tussen de rassen bestaan grote verschillen in temperatuurgevoeligheid. In verband daarmee kunnen in het algemeen uitspraken gedaan worden over de optimumtemperatuur. Bovendien is er een wisselwerking met de hoeveelheid licht en ander klimaatfactoren. De optimumtemperatuur kan beoordeeld worden aan de reactietijd, drogestof en versgewichtverdeling ten aanzien van de; gehele plant, bloemen, stengel, bladeren en wortels. Reactietijd Meestal is er een duidelijk verband tussen de gemiddelde lichtsom per dag voor zowel de bloemaanleg (initiatie) als de periode voor bloemontwikkeling (Hughes et al., 1971, Langton, 1987). Assimilatiebelichting kan door verhoging van de lichtsom de reactietijd verkorten (Cockshull, 1979, Cockshull et al., 1972, Langton, 1987). Naarmate de lichtsom hoger wordt, neemt het absolute effect uiteindelijk af (Karlsson et al., 1986) door licht verzadiging (Langton, 1987, Hidden et al., 1994). Drogestof en versgewicht De grootste hoeveelheid drogestof bouwt Bright Golden Anne op bij hoge temperaturen en hoge lichtsommen. De hoogste lichtsom is vergelijkbaar met die in april in de kas. Waarschijnlijk zal de drogestof opbouw bij nog meer licht verder kunnen toenemen. Het totale versgewicht wordt weinig beïnvloed door de dag en nachttemperatuur. Het bloemoppervlak dat berekend wordt uit de bloemgrootte en het aantal bloemen vertoond een optimumreactie ten opzichte van de temperatuur en lichtsom (Karlsson et al., 1989). Als de etmaaltemperatuur stijgt, wordt het bloemoppervlak groter tot een optimum om daarna snel te dalen bij 30 C. De optimale temperaturen liggen tussen de 18 en 20 C, afhankelijk van de lichtsom. De nachttemperatuur heeft een grotere invloed op het uiteindelijke bloemoppervlak dan de dagtemperatuur. De gemiddelde bloemgrote van Bright Golden Anne is bij 20 C en het laagste lichtniveau 7cm, maar neemt toe tot 11 cm bij het hoogste licht niveau. Bij 30 C en het hoogste lichtniveau zijn de bloemen maar 2 cm in doorsnede. De optimale dag- en nachttemperatuur voor de ontwikkeling van de grootste bloemen veranderd van 21/14 C naar 20/18 C als de straling toeneemt. Hogere lichtsommen, evt. door assimilatiebelichting, bevordert het groter en uniformer worden van de bloemen. Bovendien komen de planten gelijkmatiger in bloei (Karlsson et al., 1986, 1989). De toename in bloemgrootte kan een gevolg zijn van een hoger aantal buis- en lintbloemen, maar de bloemen zelf kunnen ook groter worden. Cockshull heeft in 1971 aangetoond dat de lichtsom voor een deel het aantal bloempjes bepaalt. Zo heeft hij bij een ras 300 bloempjes geteld bij 375 J cm²/d PAR en maar 200 bij 31 J cm²/d PAR. Deze vermindering trad vooral op als er weinig licht was in de fase waarin de aanleg van lintbloemen begon. De bloemknoppen en de bloemen nemen bij hogere lichtsommen in gewicht toe. Hogere lichtniveaus stimuleren de uitloop en strekking van okselknoppen (Acoc et al., 1979) en daardoor het aantal bloemen per plant (Parups, 1978). Het positieve effect van de lichtintensiteit op het aantal zijtakken is rasafhankelijk. Bij weinig licht gaat een groter deel van de drogestof naar de bladeren, dit gaat ten koste van de wortels.

5 De wortel/scheutverhouding in drogestof neemt af naarmate de planten zich in de kortedagperiode ontwikkelen tot bloei bij alle combinaties van de groeifactoren licht en temperatuur. De wortels krijgen relatief steeds minder drogestof toebedeeld. (Bron: Spaargaren J.J., 2002, Jaarrond chrysanten, Teelt en achtergronden) Belichting De meeste bedrijven maken gebruik van belichting. De belichting kan gebeuren via een cyclische belichting met gloeilampen, en door middel van assimilatie belichting. Vegetatieve fase (LD-fase): Met de belichting door middel van gloeilampen wordt 5 tot 7 minuten per half uur belicht. Het belichten begint rond á uur. En eindigt rond 4 uur. De belichtingstijden worden bijgesteld aan de hand van de natuurlijke daglengte, zodanig dat er nooit een periode is waarbij het langer dan 5 uur aaneengesloten donker is. Met assimilatiebelichting wordt in de winter 24 uur per etmaal belicht en in het vroege voorjaar wordt ongeveer 20 uur per dag belicht. Vanaf begin april wordt overgegaan op nachtonderbreking met behulp van de assimilatielampen. Om het gewas vegetatief te houden is het dan voldoende om na 6 á 7 uur donker 2 uur de assimilatielampen aan te zetten. Generatieve fase (KD-fase) Op bedrijven met assimilatiebelichting wordt de nachtlengte verkort. Hierdoor kan langer belicht worden. Hier is echter wel enkele voorzichtigheid bij geboden want de bloei kan gemiddeld 2-4 dagen vertraagd worden door verkorting van de nachtlengte van 13 tot 12 uur. Bovendien zijn er grote rasverschillen. In het voorjaar wordt een nachtlengte van 12,5 uur aangehouden. Elk half uur minder verduisteren kan een groeiverbetering opleveren van 2-3%. Het gewas ontvangt dan meer uren licht per dag en produceert dus meer assimilaten. Na de langste dag is het aan te bevelen weer terug te gaan naar minimaal 13 uur per nacht. Hierdoor wordt de kans op bloeivertraging kleiner. In het verleden een aantal onderzoeken plaatsgevonden naar het gebruik van assimilatiebelichting. In de onderstaande paragraven zal een aantal onderzoeken worden samengevat. (Bron: Spaargaren J.J., 2002, Jaarrond chrysanten, Teelt en achtergronden) De intensiteit van assimilatiebelichting bij Chrysanthemum In 2001 en 2002 hebben er in een onderzoek twee teelten met verschillende belichtingsniveaus bij chrysant plaatsgevonden. Het doel was om na te gaan of de planttemperatuur beïnvloed werd door het lichtniveau. Als dit het geval is zou de ruimtetemperatuur mogelijk kunnen worden verlaagd en zo zou enige energiebesparing mogelijk zijn. Uit de proeven met 4000 lux en 8000 lux bleek dat de extra lichtsom de hoofdreden is voor de extra groei die gerealiseerd wordt. Belangrijke vraag was of de lichtintensiteit de planttemperatuur beïnvloedt. Dit werd in de winter wel gemeten. In de voorjaarsteelt waren de metingen onvoldoende betrouwbaar. In het onderzoek is onderscheid gemaakt tussen een lange en korte belichtingsduur in de lange dag. Hierbij werd in de eerste teelt 24 uur of 12 uur extra licht gegeven en in tweede proef werd 24 uur of 20 uur belicht. Verschillen in groei tijdens de lange dag waren er niet. Zowel de gewichtstoename als het aantal bladeren als de lengtegroei gaf geen verschil bij dezelfde lichtsom. Verschil was wel zichtbaar aan het einde van de teelten. Bij voldoende beschikbaarheid van CO 2 is het raadzaam om de assimilatiebelichting maximaal in te zetten. Vanwege de extra groei en daarmee productie die gerealiseerd kan worden met 8000 lux in de winter biedt deze hoge belichtingsintensiteit in de chrysant mogelijkheden. Tegen een kostprijsverhoging van 2 á 3 cent /tak staan voordelen van productieverhoging in de winterperiode. (Bron: Gelder de A., 2005, Effecten van intensiteit assimilatiebelichting bij Chrysanthemum)

6 Groei -efficiëntie van belichting in verschillende teeltfases In het bovenstaande onderzoek is aangetoond dat hoge(re) belichtingsniveaus interessant kunnen zijn in de moderne chrysantenteelt. De chrysant blijkt ongevoelig te zijn voor continu belichten in de vegetatieve fase. Om te zien of er verschil is in groei in de vegetatieve fase, begin generatieve fase of in de fase voor de bloeiperiode, zijn in 2002 en 2003 een tweetal proeven uitgevoerd door PPO. Uit het onderzoek blijkt de bladoppervlakte in de laatste 4 weken van de teelt nauwelijks toe te nemen, door afsterving van blad wordt zelfs een afname geconstateerd. Het verlagen van het belichtingsniveau heeft in beide teelten geleid tot meer afsterving van oudere bladeren. Verder blijkt de groeisnelheid in de laatste periode van de teelt af te nemen. Het effect van het verlagen van de lichtintensiteit is zichtbaar. De eerste 2 weken na wijziging van de lichthoeveelheid is dit effect niet meetbaar in het versgewicht, maar wordt het verschil wel al zichtbaar bij de toename van het drooggewicht. Na 2 weken wordt het effect ook duidelijk bij het versgewicht. Dit effect komt voor bij beide teelten, ondanks dat het absolute lichtniveau sterk verschillend is. Concluderend kan gesteld worden dat het lichtniveau in beide teelten nog beperkend is en extra lichthoeveelheid voor een toename in groei zorgt. Het ras Euro vertoonde een geringe afname van groeisnelheid van versgewicht en drooggewicht per lichthoeveelheid in de laatste weken van de teelt in vergelijking met Reagan. Indien Euro continu werd belicht nam in de eerste teelt de groeisnelheid zeer weinig af. De groeisnelheid van de behandelingen met een lager lichtniveau in de laatste teeltfase nam sterker af. Reagan vertoonde in beide teelten een sterke afname in groeisnelheid van vers- en drooggewicht ongeacht de lichthoeveelheid. Concluderend kan gesteld worden dat de Euro meer gewicht maakt dan de Reagan. De Reagan slaat de energie meer op in de vorm van drogestof. De twee rassen laten een duidelijk ander groeipatroon zien en reageren daardoor afwijkend op het lichtaanbod in de laatste fase van de teelt. Gezien de toename van het drogestofgehalte tijdens de teelt, lijkt er nog perspectief om het toegediende licht beter te benutten tijdens de teelt. Energiezuiniger telen onder assimilatiebelichting is mogelijk door gebruik te maken van de afgegeven warmte van de lampen en door een lagere stooktemperatuur en een hogere luchtingstemperatuur in te stellen. De energiezuinige aanpak toont een trend tot langere planten, waarschijnlijk als gevolg van de grotere verschillen in minimum- en maximumtemperatuur, waardoor mogelijk meer remstof nodig zal zijn. Uit de vergelijking tussen kastemperatuur en planttemperatuur blijkt de belichting de planttemperatuur sterker te beïnvloeden dan de omgevingstemperatuur. Dit verklaart ook de afwezigheid van groeiverschillen tussen de twee behandelingen. Geconcludeerd kan worden dat belichting een andere, energiezuinigere, klimaatregeling mogelijk maakt. Uit de economische evaluatie kwam naar voren dat de onderzochte lichtniveaus de gehele teelt voldoende extra groei genereren om het rendabel te maken. (Bron: Gelder A. de, Korsten P., 2005 Assimilatiebelichting in Chrysant)