Barības elementu uzņemšana atšķiras atkarībā no gaismas spektra.
Barības elementu uzņemšana atšķiras atkarībā no gaismas spektra.
Publicitātes foto

Mācās audzēt tomātus bez fosilās enerģijas izmantošanas ar īpašu gaismu 5

Mārīte Gailīte, “Agro Tops”, AS “Latvijas Mediji”

VIDEO. “Ja ķeras klāt aļņiem, tas nozīmē, ka viņu ir daudz”: vilki nāk no Latvijas austrumiem – uzbrukumi aizvien biežāki un nežēlīgāki
Noskaidrotas trīs vietas Latvijā, kur pērn uzbūvēts visvairāk jaunu mājokļu 17
Mīts vai patiesība: kaķim patiešām nedrīkst dot pienu?
Lasīt citas ziņas

 

Nīderlandes pētījumu un konsultāciju firmas Delphy pētījumu centra siltumnīcās jau četrus gadus norisinās pētījums Tomātu audzēšana bez fosiliem enerģijas avotiem Full-LED siltumnīcā. Viss projekts tika finansēts no valsts programmas Siltumnīca kā enerģijas avots, Nīderlandes Lauksaimniecības ministrijas inovāciju programmas, kā arī no siltumnīcu saimniecību asociācijas līdzekļiem. Tajā piedalījās arī vairākas ar siltumnīcu nozari saistītas firmas.

CITI ŠOBRĪD LASA

 

Izmanto divus gaismas spektrus

Tomātu hibrīda ‘Merlice’ F1 dēsti tika iestādīti siltumnīcā 2021. gada septembrī. Ražu sāka novākt 15. novembrī.

Siltumnīcā izmanto divus gaismas spektra variantus. Līdzīgi kā gadu iepriekš (2020./2021. sezonā) divos nodalījumos (mājiņās) ir izvietotas LED lampas ar spektru: 8% zilā, 6% zaļā un 86% sarkanā gaisma. Trešajā nodalījumā izmantoja tā saukto dienas gaismu, proti – 12% zilā, 31% zaļā, 47% sarkanā un 10% tālā sarkanā gaisma. Visos nodalījumos instalēta gaismas intensitāte 280 µmol, kas nozīmē, ka dienas gaismas varianta augi saņēma par 30% mazāk FAR gaismas. Dienas gaismas spektrs ar tālo sarkano gaismu patērē par 20% vairāk elektroenerģijas, lai nodrošinātu augiem tikpat gaismas mikromolu.

Ir uzlabota horizontālā gaismas sadale, jo LED moduļus šoreiz izvietoja uz speciāliem c-profiliem virs katras ejas, nevis uz konstrukcijām, kā tas bija agrāk.

Lai maksimāli izmantotu pieejamo siltumu, tika lietoti vairāki tehniskie risinājumi – gaisa piespiedu jeb aktīvā nosusināšana, rekuperācija un siltumsūknis.

Audzējot bez fosilo enerģijas avotu izmantošanas, augiem nepieciešamo CO2 nācās pirkt no malas. Tas ir dārgāk, nekā izmantot pašu ražotu CO2 no koģenerācijas katlumājas dūmgāzēm, tāpēc bija jādomā, kā to visefektīvāk izmantot. Pētījumā CO2 centās maksimāli pievadīt tajās stundās, kad augi saņem visvairāk gaismas. CO2 deva bija ierobežota līdz maksimāli 150 kg/ha stundā. Tuvojoties vasarai, devu nācās samazināt līdz 100 kg CO2/ha, vadoties pēc aprēķinātās gaisa apmaiņas. Jo vairāk tika atvērti vēdlogi un jo lielāks bija vēja ātrums, jo zemāka kļuva CO2 padeve.

 

Šobrīd iegūtie rezultāti

Pēc vadošā pētnieka Stijna Johemsa vārdiem, arvien vairāk izkristalizējās kopējā koncepcija, kurā ir iekļauti visi faktori. Tas ir vairāk nekā tikai enerģijas patēriņa vai apgaismojuma pētījums. Bez LED moduļiem ar sarkanbaltu un zilu gaismu tika izmantoti arī moduļi ar lielāku zilās, zaļās un tālās sarkanās gaismas īpatsvaru. Pēc Johemsa vārdiem, apmēram 90% sarkanās–baltās–zilās gaismas tiek absorbēti augšējā auga daļā līdz pusmetra dziļumam un nesasniedz zemāk esošās lapas. Tāpēc pētnieki centās dabūt gaismu dziļāk starp lapām. Jaunā gaismas spektra ar tālo sarkano gaismu mērķis bija uzlabot auga arhitektūru, proti, panākt lielākus posmus starp lapām un atklātāku auga uzbūvi (arī Latvijā ir novērots, ka zem LED gaismas augi kļūst ļoti kompakti, ar īsākiem posmiem un uz leju nolaistām lapām – M. G.). Zaļā gaisma tiek vairāk atstarota no lapām, tāpēc nonāk dziļāk starp tām.

Tomēr izrādījās, ka abos variantos gaismas sadale starp augu lapām ir vienāda. Augi dienas gaismas variantā izskatījās vairāk veģetatīvi, tiem bija lielāka lapu virsma. Tas apgrūtināja gaismas nonākšanu dziļāk starp lapām. Tomēr augs izskatījās nedaudz spēcīgāks nekā sarkanbaltzilās gaismas variantā. Šādos apstākļos audzētāji parasti domā, ka vajadzētu piedot gāzi, proti, vairāk kurināt, lai panāktu līdzsvarotāku augu, un spēcīgākas augšanas dēļ raža nesamazinājās.

Atkal apstiprinājās, ka barības elementu uzņemšana atšķiras atkarībā no gaismas spektra. Vidēji augi variantā ar dienas gaismas spektru uzņēma par 10% vairāk barības elementu. Citu starpā, it sevišķi ziemas mēnešos, augi variantā ar papildu tālo sarkano gaismu uzņēma vairāk kālija un kalcija, tādējādi jaunākajās pilnīgi attīstītajās lapās kālija bija vairāk, bet kalcija mazāk. Šinī variantā visas ziemas laikā augļos bija lielāks arī sausnas daudzums (augstāka Brix vērtība), kas tādam hibrīdam ka ‘Merlice’ nozīmē uzlabojumu (ražas pieaugumu) par 10%.

 

Vēsāka audzēšana

Lai vēl vairāk samazinātu siltuma neto patēriņu salīdzinājumā ar iepriekšējiem gadiem un palielinātu siltumsūkņa izmantošanu no 80% līdz 90%, ziemas periodā tika uzturēta vidējā diennakts temperatūra par 1 oC zemāka nekā gadu iepriekš, proti, 19,5 oC, nevis 20,5 oC. Tāpat maksimālā iestatītā gaisa temperatūra dienas vidū bija pazemināta līdz 23 oC. Pēc pētnieka vārdiem, ir nepieciešams sekot, kā tas ietekmē augšanas ātrumu.

Šāda stratēģija attaisnojās, un tagad tā var tikt ieteikta lietošanai praktiskajā ražošanā. Visā audzēšanas periodā līdz 25. kalendāra nedēļai siltuma patēriņš sasniedza ap 32 m2 dabas gāzes ekvivalenta uz 1 m2. Tomēr siltuma trūkums, atskaitot siltuma ieguvi ar rekuperāciju un siltumsūkni, sasniedza 6,3 m3/m2, līdz aprites beigām tas samazinājās līdz 5,28 m3/m2.

 

Instalēti trīs ekrāni

Siltumnīcā ir instalēti trīs ekrāni: ēnošanas ekrāns, kas novērš gaismas izstarošanu no siltumnīcas (Nīderlandē jau vairākus gadus tā ir obligāta prasība), siltumu taupošais ekrāns un ēnošanas ekrāns, kas tiek lietots, lai aizsargātu augus no tiešas saules. Kad saules radiācija pārsniedz 800 W, šis ekrāns pilnīgi atveras. Ņemot vērā absolūto ūdens tvaiku deficītu gaisā, šo iestatījumu var samazināt līdz 600 W, lai nodrošinātu, ka atvārsnītes paliek vaļā, tādējādi novēršot ūdens trūkuma stresu.

Pirms šā iestatījuma koriģēšanas uz lapām bija vairāk vērojama lapu malas iedega. Tieši audzēšanas perioda beigās ēnošanas ekrāns palīdzēja uzturēt augus labā kondīcijā. Svarīgi atgādināt, ka tieši šovasar Nīderlande piedzīvoja ekstrēmi augstas gaisa temperatūras.

 

Vai ir iespējams pazemināt infekciju slogu?

Salīdzinājumā ar tradicionālajām nātrija augstspiediena lampām LED moduļi faktiski neizstaro siltumu. Pētnieki centās to kompensēt, maksimāli ilgi turot ekrānus ciet. Tādējādi paaugstinājās gaisa mitrums, kas padara augus infekciju ieņēmīgākus. Pētnieki saskārās ar lielāku pelēkās puves (Botrytis cinerea) un fuzariozes (Fusarium oxysporum) slogu. Rētas, kas radušās, izgriežot lapas vai izņemot sānvasas, neapžuva pietiekami ātri, tāpēc pavēra vārtus infekcijām. Turklāt gaisu centās iespējami vairāk recirkulēt, lai, intensīvi izmantojot ekrānus, varētu maksimāli samazināt vēdlogu atvēršanu. Šāds risinājums papildus palielināja sporu izplatīšanās risku visā siltumnīcā.

Pētnieki uzskata, ka problēmu varētu novērst, dezinficējot gaisu. Piemēram, ar UV-C stariem. Diemžēl lielākā daļa pašlaik tirgū piedāvāto UV-C apstarotāju ir paredzēti augu, nevis gaisa apstrādei. Tāpat tie patērē visai daudz elektroenerģijas un prasa vēl augstākas investīcijas. Tāpēc pētnieki cenšas vispirms vairāk uzlabot mikroklimatu.

Jāņem vērā, ka mūsdienās ir iespējams noteikt sporu daudzumu gaisā ar skeneri. Šāds mērījums dod iespēju arī novērtēt gaisa dezinfekcijas efektivitāti. Tāpat tas ļauj novērtēt veikto smidzinājumu efektivitāti un mazāk atvērto vēdlogu efektu.

 

Kameņu aktivitāte ir atkarīga no apgaismojuma

Iepriekšējā sezonā bija problēmas ar apputeksnēšanu. To varētu skaidrot ar intensīvas ekrānu lietošanas izraisīto dabīgās gaismas trūkumu. Tāpēc pētnieki pievērsa vairāk uzmanības kameņu aktivitātei. To vēroja ar vairākām metodēm. Vairākās vietās tika novietotas kameras, kas uzskaitīja kameņu izlidošanu un atgriešanos stropā. Citas kameras novēroja kameņu faktisko aktivitāti ziedos. Šos datus varēja salīdzināt ar ekrānu atvēršanas režīmu diennakts laikā. Tāpat varēja novērtēt LED spektra ietekmi uz kameņu aktivitāti.

Audzēšanas sākumā tika novērots, ka kamenes kļūst aktīvas pēc lampu ieslēgšanas, jo naktī kamenes intensīvi lido. Stropu atvēršanas laiki tika koriģēti. Tā vietā, lai atvērtu stropus līdz ar saullēktu, kā to dara parasti, tos sāka atvērt plkst. 3 un aizvērt plkst. 11. Tas deva iespēju ilgāku laiku turēt ekrānus atvērtus, kas ļāva ietaupīt vairāk siltumenerģijas.

Audzētāju grupa, kura sekoja līdzi šim projektam, uzskata, ka šāda pieeja, kas ir mazāk atkarīga no dabīgās gaismas ritma, atvieglo darbu. Tas dod arī iespēju vakaros, kad elektroenerģija ir dārgāka, pārdot to sadales tīkliem, nevis izmantot papildapgaismojumam (Nīderlandē faktiski visas siltumnīcu saimniecības izmanto koģenerāciju – M. G.). Neatverot spraugas ekrānos, lai ielaistu siltumnīcā dabīgo gaismu, var ietaupīt vairāk siltuma.

Zem dienas gaismas spektra ar tālo sarkano gaismu tomātu aizmešanās bija labāka nekā zem sarkanbaltzilās gaismas. Tāpat pētnieki bija novērojuši, ka zem dienas gaismas spektra kamenes lidoja vairāk. Iespējams, ar to ir skaidrojams arī nedaudz lielāks vidējais augļa svars un augstāka raža ziemas mēnešos.

Kopumā līdz 25. kalendāra nedēļai tika sasniegta ražība 65,85 kg/m2 zem sarkanbaltzilās gaismas un 68,21 kg/m2 zem dienas gaismas spektra ar tālo sarkano gaismu. Vidējais augļa svars abos variantos bija ap 150 g.

Lielāks gaisa mitrums zem aizvērtiem ekrāniem varētu būt vainojams pie deformēto augļu veidošanās. Lai to novērstu, nākamajā sezonā ir paredzēts pārvietot gaisa vadus virs augu galotnēm. Pašlaik tie atrodas zem augu renēm tāpat kā Latvijas siltumnīcās. Pa gaisa vadiem tiek padots sausāks un vēsāks gaiss, tas ir smagāks nekā siltumnīcas siltais, mitrais gaiss, tāpēc šāds risinājums varētu uzlabot vertikālo temperatūras sadali. Gaiss galotnes un ziedoša ķekara līmenī kļūst sausāks, un tas uzlabo aizmešanos.

Tāpat ir paredzēts nākotnē meklēt hibrīdus, kas labāk pacieš paaugstinātu gaisa mitrumu.

Pozitīvais efekts, kas samazina vajadzību pēc papildu siltuma un dod iespēju neatvērt ekrānu, atsver gaismas samazinājumu virs augu galotnēm izvietotu gaisa vadu dēļ.

SAISTĪTIE RAKSTI

 

Pēc ārzemju preses materiāliem sagatavojusi Mārīte Gailīte

LA.LV aicina portāla lietotājus, rakstot komentārus, ievērot pieklājību, nekurināt naidu un iztikt bez rupjībām.
Bezpilota gaisa kuģis, jeb sarunvalodā drons, kļuvis par neaizstājamu mežsaimnieku palīgu
Malkai un šķeldai – nē? Jaunas prasības direktīvā satrauc meža īpašniekus
Skatītāja jautā: Kā krīzes situācijās tiek evakuēti mājdzīvnieki un lopi? 10
“Čipsu kartupeļi – cimperlīgi, bet ienesīgi!” Saruna ar uzņēmēju Ilgvaru Krūmiņu
VIDEO. “Ja ķeras klāt aļņiem, tas nozīmē, ka viņu ir daudz”: vilki nāk no Latvijas austrumiem – uzbrukumi aizvien biežāki un nežēlīgāki
Noskaidrotas trīs vietas Latvijā, kur pērn uzbūvēts visvairāk jaunu mājokļu 17
Inese Vaidere par vīra aiziešanu un dzīvi pēc tās: “Līdz pašam pēdējam brīdim ticēju, ka Arturs būs atkal vesels…”
Mīts vai patiesība: kaķim patiešām nedrīkst dot pienu?
Sinoptiķu prognozes svētdienai – ne pārāk iepriecinošas
Lasīt citas ziņas
Vai piens kļūs dārgāks? Lauksaimnieki uzstāj uz iepirkumu cenu palielināšanu 63
Pasaules ekonomikas foruma ziņojums: Dzīves dārdzības krīze aizēno klimata izmaiņas 15
Valters Zelčs: No kampaņas “Neapēd zemeslodi” Latvijas klimats neko neiegūst 7
Informēs par atbalsta maksājumiem lauksaimniekiem 1
Bioloģiskajai daudzveidībai trūkst daudzveidības. Uz papīra izskatās labāk nekā dabā 16
Veikalu ķēde “Lats” pērn slēgusi 31 tirdzniecības vietu 29
Kas būs nākamais Eiropas centrs? “Beidzies Francijas un Vācijas motora laiks” 60
Par Čehijas prezidentu kļuvis bijušais NATO Militārās komitejas priekšsēdētājs, ģenerālis Petrs Pavels 15
Noskaidrotas trīs vietas Latvijā, kur pērn uzbūvēts visvairāk jaunu mājokļu 17
Live TEKSTA TIEŠRAIDE. Analītiķiem baisas prognozes – Krievija gatavojas pastiprinātiem uzbrukumiem Ukrainā
FOTO. Keita Midltone žilbina klātesošos ar savu izskatu: ar to arī “atbild” uz Meganas Mārklas repliku
VIDEO. “Ja ķeras klāt aļņiem, tas nozīmē, ka viņu ir daudz”: vilki nāk no Latvijas austrumiem – uzbrukumi aizvien biežāki un nežēlīgāki
VUGD plūdu laikā lūdza nebraukt uz Jēkabpili ekskursijā. Vai sabiedrība klausījās un izprata situāciju? 10
4 iemesli, kāpēc vajadzētu kaļķot koku stumbrus: to vislabāk darīt, kad gaisa temperatūra ir ap 0 grādu
VIDEO. Aleksandrs Lukašenko pie sevis ciemos uzaicinājis gubernatorus: viesi spiesti vakariņot pie galda, uz kura atrodas… suns
Darbu plānošana pēc Austrumu horoskopa no 21. līdz 26.jūnijam
Emīls, Egita un Monvīds – šīs dienas gaviļnieki. Kā vārds ietekmē tavu dzīvi?
Megana Mārkla pēc viesošanās Londonā gaužām neapmierināta ar 96 gadus vecās karalienes Elizabetes II “uzvedību”
VIDEO, FOTO. “Tu esi mans varonis!”: Holivudas aktieris Bens Stillers devies uz Ukrainu, lai satiktu tur Zelenski
Mūsējie uzvar īpašā auto rallijā Dānijā
Tukuma pusē teju par 40% varētu pieaugt siltumenerģijas apgādes pakalpojumu tarifs
Šodien tu spēsi aptvert visu nezināmo un sasniegt teju vai neiespējamo! Horoskopi 29.janvārim
22:10
Uzmini nu! Sastopama gan Āfrikā, gan Latvijā, dzied naktīs. Uzskatāma par ukraiņu iemīļotu simbolu
21:26
Cik daudz patiesībā cilvēkam ir vajadzīgs C vitamīns?
20:44