Erdbeeren werden bei den Verbrauchern immer beliebter. Sie sind sogar so beliebt, dass viele Erzeuger ihren Anbau ausweiten und ihre Pflanzen nicht mehr im Freiland, sondern in geschützter Umgebung anbauen. Bereits existierende Erzeuger von Tomaten, Gurken und anderen Feldfrüchten erkunden sogar die Möglichkeit, Erdbeeren in Hightech-Gewächshäusern anzubauen. Einer der Vorteile solcher Umgebungen ist der beleuchtete Anbau, der dadurch möglich wird. Da diese Entwicklung noch relativ neu ist, gibt es noch einige Wissenslücken in Bezug auf die besten Beleuchtungsmethoden. Deshalb führt Fluence by OSRAM zusammen mit dem Delphy Improvement Centre umfangreiche Forschungsarbeiten zu diesem Thema durch, um den Ertrag und die Fruchtqualität zu verbessern und die Auswirkungen der Beleuchtung auf die Haltbarkeit zu untersuchen. Letztes Jahr haben sie untersucht, welche Lichtspektren für bestimmte Wachstumsstadien am besten geeignet sind. Jetzt verlagern sie ihren Schwerpunkt auf die Lichtintensität mit optimierten Spektren. Es ist also höchste Zeit, einige Fragen zu stellen.
Sicherung zuverlässiger Ergebnisse
Um besser zu verstehen, wie Erdbeeren am besten beleuchtet werden können, führt Fluence umfangreiche Untersuchungen in den Gewächshäusern für Forschung und Entwicklung von Delphy in Bleiswijk (Niederlande) durch. Die Pflanzen werden von September bis Juni gepflanzt, um zu sehen, wie sich die Pflanzen das ganze Jahr über verhalten.
Es ist das zweite Jahr, in dem das Unternehmen die optimale Beleuchtungsstrategie für den Anbau von Erdbeeren unter LED erforscht. Da die Forschung in diesem Jahr gerade erst begonnen hat, gibt es natürlich noch nicht viele Daten zu diesem Thema. Andererseits waren die Versuche im letzten Jahr sehr ergiebig.
Leo Lansbergen, Gartenbauspezialist bei Fluence, erklärt: "Im ersten Jahr, als wir die Wirkung verschiedener Lichtspektren untersuchten, mussten wir uns entscheiden, auf welche Spektren wir uns konzentrieren wollten. Aus früheren Untersuchungen wussten wir bereits, dass rot-blaues Licht für viele Pflanzen einfach nicht die beste Lösung ist. Deshalb haben wir uns für ein vollweißes und ein rosafarbenes Spektrum entschieden; wir wollten den Unterschied zwischen diesen Spektren sehen."
Haris Ouzounis, leitender Photobiologe und Forschungsprojektleiter bei Fluence EMEA, fügt hinzu, dass man auch aus der Tomatenforschung wisse, dass ein fernrotes Spektrum für viele Pflanzen sehr interessant sein könnte. "Also wollten wir das fernrote Spektrum auf weißem und auf rosa Hintergrund testen."
Fernrot als Retter in der Not
Neben weißem und rosa Licht konzentrierte sich die Fluence-Forschung auch auf fernrotes Licht. "Wir wussten aus früheren Untersuchungen, dass fernrotes Licht verschiedenen Pflanzen zugute kommt, also wollten wir auch das testen", sagte Haris. "Es ist gut, dass wir das getan haben, denn wir haben herausgefunden, dass das fernrote Licht eine positive Wirkung auf Erdbeeren hat. Wir haben zum Beispiel festgestellt, dass die Pflanzen durch das fernrote Licht offener waren. Das ist nicht nur vorteilhaft, weil die Pflanze auf diese Weise mehr Licht auffangen kann, sondern auch, weil die Belüftung der Pflanze effektiver wird. Darüber hinaus wird auch die Arbeit erleichtert, da die Früchte aufgrund der durch das Fernrot verursachten Dehnung des Fruchtstandes leichter zu erreichen und zu pflücken sind. Wir haben auch positive Auswirkungen auf die Erträge festgestellt, und auch die Brix-Werte waren höher."
Das sind wichtige Ergebnisse, zumal die Wirkung von fernrotem Licht auf Erdbeeren noch nicht sehr gut dokumentiert ist. "Ja, es gibt einige Daten über die Wirkung auf Tomaten, aber Erdbeeren sind eine ganz andere Kultur", sagt Haris. "Bei Erdbeeren gibt es zum Beispiel Kurztagssorten - sie brauchen kurze Tage und lange Nächte, um zu blühen und am besten zu wachsen, während Tomaten tagesneutral sind; sie brauchen etwa sechs Stunden Dunkelheit, können aber theoretisch den Rest der Zeit beleuchtet werden. Außerdem blühen Erdbeeren, vor allem die Junikulturen, nur einmal und dann ist es vorbei, während man Tomaten das ganze Jahr über ernten kann, da sie eine konstante Pflanzenlast haben. Weil die Pflanzen so unterschiedlich sind, haben sie auch unterschiedliche Lichtbedürfnisse."
Forschung
Für Forschende ist es wichtig, so wenig wie möglich dem Zufall zu überlassen; da sind sich Leo und Haris einig: "Wenn es um Forschung geht, unternehmen wir verschiedene Schritte, um sicherzustellen, dass unsere Ergebnisse nicht einfach dem Zufall überlassen werden. Zunächst forschen wir in Zusammenarbeit mit Wissensinstituten und setzen bewährte Versuchspläne ein, die typischerweise in der strengen akademischen Forschung verwendet werden. Auf der Grundlage dieser ersten Studien gehen wir dann zu Versuchen mit Erzeugern über. Erst wenn wir sicher sind, dass auch diese positiv ausfallen, wagen wir uns an größere Anbauflächen", erklärt Leo. Haris fügt hinzu, dass die gesamte Forschung dreifach durchgeführt wird: Jeder Versuch wird dreimal wiederholt, und auch die Behandlungen werden rotiert, um sicher zu stellen, dass die erzielten Ergebnisse nicht zufällig sind, so lassen sich andere Umwelteinflüsse, die das Ernteergebnis beeinflussen könnten, ausschließen.
Leo weist auf einen weiteren wichtigen Faktor hin, den sie berücksichtigt haben, um die Zuverlässigkeit ihrer Ergebnisse zu gewährleisten. "Unsere Forschung ist kein Gemeinschaftsprojekt, bei dem wir die Beleuchtung liefern und ein anderes Unternehmen verschiedene Arten von Substrat usw. zur Verfügung stellt. Es handelt sich um eine private Forschung, so dass wir die volle Kontrolle über den Versuchsaufbau und die Beobachtungen haben. Auf diese Weise können wir die Wirkung der Beleuchtung effektiv messen, ohne uns fragen zu müssen, ob unsere Ergebnisse variieren, weil zum Beispiel das Substrat unterschiedlich war. Wir können mit Sicherheit sagen, dass unsere Ergebnisse durch die Beleuchtung verursacht wurden, was diesen Versuch sehr solide macht."
Haris: "Wir berücksichtigen auch, dass viele Pflanzeneigenschaften sortenabhängig sind. Um das auszuschließen, führen wir unsere Versuche nicht nur mit einer Sorte durch, sondern mit mehreren. Das tun wir, weil es für die Erzeuger wichtig ist, zu verstehen, was passiert, wenn man dasselbe Lichtspektrum oder dieselbe Lichtintensität und dieselbe Pflanze, aber verschiedene Sorten hat. Egal, welche Sorte unsere Kunden haben, unsere Forschung unterstützt uns dabei, ihnen besser zu helfen."
Bei der Forschung wurden viele Faktoren berücksichtigt, um möglichst zuverlässige Ergebnisse zu erzielen. Einer dieser Faktoren ist der Umfang der Forschung: "Normalerweise wird die Forschung in einem relativ kleinen Maßstab durchgeführt - man denke an 150 oder 200m2", erzählt Haris. "Unsere Forschung findet auf einer Fläche von 1000m2 statt, die in drei kleinere Abteilungen unterteilt ist. Auf diese Weise sind unsere Ergebnisse viel zuverlässiger und wissenschaftlich fundierter."
Versuche mit den Erzeugern
Nachdem das Fluence-Team diese Ergebnisse mit Spektren gefunden hatte, initiierte es Versuche mit den Erzeugern. "Letztes Jahr hatten wir eine kleine, ausgewählte Gruppe von Erzeugern, die entweder bereits Licht in ihren Erdbeerkulturen einsetzten oder daran interessiert waren, damit zu beginnen. In dieser Gruppe fanden wir einen Erzeuger, der daran interessiert war, in seinem eigenen Gewächshaus einen Versuch mit dem Spektrum durchzuführen, das bei dem letztjährigen Versuch die besten Ergebnisse erzielt hatte. Auf der Grundlage dieser Forschung haben wir unsere Ergebnisse weiter in der Praxis getestet, damit der Erzeuger uns Anmerkungen und Feedback geben konnte. Auf diese Weise können wir unsere Ergebnisse weiter verfeinern", erklärt Leo.
Die Versuche mit den Erzeugern sind besonders wichtig, da sie sicherstellen, dass der Schwerpunkt der Forschung in der Praxis bleibt. "Wir wollen wissenschaftlich arbeiten, ohne dabei den Fokus auf den Ort des Geschehens zu verlieren: das Gewächshaus und die Erzeuger. Das ist unser doppelter Ansatz. Bei der Wahl des Versuchsaufbaus haben wir uns nicht nur auf die Literatur, sondern auch auf die Meinung der Erzeuger gestützt. Schließlich geben diese an, was wirklich wichtig zu analysieren ist", fügte Leo hinzu.
HPS und LED
Angesichts der aktuellen Energiekrise sind Nachhaltigkeit und Energieeffizienz für den beleuchteten Anbau von entscheidender Bedeutung. Leo und Haris sind jedoch überzeugt, dass LED der beste Weg ist. "Wenn man sich die beleuchteten Erdbeerkulturen anschaut, wird das meiste davon mit HPS beleuchtet. Aufgrund der höheren Effizienz und Wirksamkeit der LED-Beleuchtung erwarten wir jedoch, dass die Umstellung von HPS auf LED schnell vonstatten gehen könnte, insbesondere angesichts der Energiekrise. Investitionen in Beleuchtung und Forschung sind nicht nur kurzfristig, sondern für die nächsten fünf und mehr Jahre gedacht. Eine solche Umstellung mag eine große Investition sein, aber sie wird am Ende massiv Kosten sparen", erklärt Haris.
Leo stimmt zu, dass LED die praktikabelste Option für den beleuchteten Erdbeeranbau ist, zumal Erdbeeren niedrigere Temperaturen bevorzugen und wir in den kommenden Jahren höhere Lichtintensitäten erwarten. "Wenn Erzeuger, die HPS verwenden, die Lichtintensität erhöhen, werden auch die Temperaturen im Gewächshaus steigen. Da Erdbeeren höhere Temperaturen nicht besonders mögen, bringt eine Erhöhung der Lichtintensität bei HPS nicht viel. Bei der LED hingegen ist eine Erhöhung der Lichtintensität nicht gleichbedeutend mit einem Temperaturanstieg - oder aber dieser Anstieg ist so gering, dass er leicht zu kontrollieren ist -, so dass sie sich viel besser für den beleuchteten Erdbeeranbau eignet."
Die Forschung über die Lichtintensität und ihre Auswirkungen auf Erdbeerkulturen ist derzeit noch im Gange, so dass wir dazu noch keine Daten liefern können. Sobald Fluence und Delphy ihre Forschungen abgeschlossen haben, werden wir Sie jedoch auf dem Laufenden halten.
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