Áhrif lýsingar og CO2 auðgunar á vöxt, uppskeru og gæði gróðurhúsatómata

Vetrarræktun í gróðurhúsum á Íslandi er algjörlega háð aukalýsingu. Viðbótarlýsing getur lengt uppskerutímann og komið í stað innflutnings að vetri til. Fullnægjandi leiðbeiningar vegna vetrarræktunar á tómötum undir lýsingu við HPS lampa og mismunandi styrkleika af CO₂ auðgun eru ekki til staðar og þarfnast frekari þróunar.

Markmiðið var að prófa samspil ljóss og mismunandi styrkleika CO₂ auðgunar á vöxt tómata, uppskeru og gæði yfir háveturinn og hvort það væri hagkvæmt.

Skýrslan Áhrif lýsingar og CO₂ auðgunar á vöxt, uppskeru og gæði gróðurhúsatómata er komin út í ritröð LbhÍ. Rannsóknarverkefnið var unnið í samvinnu við garðyrkjuráðunauta Ráðgjafarmiðstöð landbúnaðarins og grænmetisbændur og styrkt af Þróunarsjóði garðyrkjunnar og Matvælasjóði. Verkefnisstjóri var Christina Stadler.

Gerð var tilraun með óágrædda tómata (Lycopersicon esculentum Mill. cv. Completo) frá lok nóvember 2022 og fram til lok mars 2023 í tilraunagróðurhúsi sem var áður undir Landbúnaðarháskóla Íslands, en er núna undir Fjölbrautaskóla Suðurlands. Tómatarnir voru ræktaðir í steinullarmottum í þremur endurtekningum með 2,5 toppi/m² með einum toppi á plöntu. Prófaðar voru fjórar mismunandi CO₂ meðferðir með HPS topplýsingu (450-470 µmol/m²/s) að hámarki í 16 klst. ljós: 1. náttúrulegar CO₂ aðstæður (0 ppm CO₂), 2. 600 ppm CO₂ auðgun (600 ppm CO₂), 3. 900 ppm CO₂ auðgun (900 ppm CO₂), 4. 1200 ppm CO₂ auðgun (1200 ppm CO₂). Hiti var 18°C (dag og nótt). Hitarör voru stillt á 35°C eftir útplöntun og hækkað í 40°C um miðjan janúar og í 45°C um miðjan febrúar. Tómatarnir fengu næringu með dropavökvun. Áhrif ljóss og CO₂ auðgunar voru prófaðar og framlegð reiknuð út.

CO₂ auðgun hafði áhrif á plönturnar: Millibil milli klasa var marktækt minni við CO₂ auðgun og plönturnar virðast vera með einn klasa í viðbót, á meðan hæð plantnanna varð ekki fyrir áhrifum af aukningu á CO₂. Að auki jókst klasalengdin með aukinni CO₂ auðgun. Vatnsskilvirkni jókst við CO₂ auðgun samanborið við nátturulegar CO₂ aðstæður. Plönturnar höfðu þykkara lauf með aukinni CO2 auðgun. Þannig að blaðhiti lækkaði marktækt með aukinni CO2 auðgun.

Tómatar undir CO₂ auðgun voru með meiri heildaruppskeru. Fyrri uppskera og markaðshæfrar uppskeru í þyngd og fjöldi uppskorinna aldina var einnig meiri. Að auki voru aldin með marktækt hærri meðalþyngd. Markaðshæf uppskera var tvöfalt meiri með CO₂ auðgun. Styrkleikar af CO₂ auðgun hafa hins vegar ekki marktæk áhrif á markaðshæfni uppskeru, en fyrsta flokks uppskera jókst vegna meiri þyngdar aldins og aukins fjölda markaðshæfra aldina. Mikil uppskera í „600 ppm CO₂“ samanborið við hinar tvær CO₂ auðgunarmeðferðirnar gæti orsakast af hærri hita í ræktunarefni plantanna, en lofthiti var sambærilegur milli CO₂ meðferða.

Hlutfall uppskerunnar sem hægt var að selja var 40% við náttúrulegar CO₂ aðstæður og orsakast það vegna mjög mikils magns af of litlum aldinum. Hins vegar, með CO₂ auðgun jókst markaðshæfni uppskeru í meira en 60%. Þar með jókst magn fyrsta flokks aldina af heildaruppskeru með aukinni CO₂ auðgun, en hlutfall of lítilla aldina og grænna aldina var óháð styrkleika af CO₂ auðgun.

Þar sem dagleg notkun á kWh’s var sú sama milli CO₂ meðferða, var skilvirkni orkunotkunar meiri með CO₂ auðgun samanborið við plönturnar sem ræktaðar voru við náttúrulegar CO₂ aðstæður. Ljósatengdur kostnaður (orkukostnaður + fjárfesting í ljósum) minnkaði lítillega með meiri CO₂ auðgun úr 44% í 35% af heildarframleiðslukostnaði, á meðan CO₂ kostnaður jókst úr 18% í 38%.

Þegar minnsta magn af CO₂ auðgun var borin saman við meðferð með náttúrulegu CO₂, jókst uppskera um 8,5 kg/m² og framlegð um 2.600 ISK/m². Að auka CO₂ enn frekar í „900 ppm CO₂“ samanborið við „600 ppm CO₂“, leiddi til 0,2 kg/m² minni uppskeru og 1.600 ISK/m² minni framlegð. Hæsta CO₂ auðgunin gaf samanborið við „900 ppm CO₂“ 0,8 kg/m² meiri uppskeru, en 2.600 ISK/m² minni framlegð.

Möguleikar á að lækka kostnað, með öðrum hætti en að lækka rafmagnskostnað, eru taldir upp í umræðukaflanum í þessari skýrslu. Þar er ráðlegt að rækta tómata undir viðbótarljósi og CO₂ auðgun. En mælt er með því að CO₂ auðgun ætti ekki að vera meiri en 900 ppm CO₂ til að ná fram hagvæmni. Fleiri rannsóknir eru nauðsynlegar með mismunandi CO₂ auðgun og PPFD gildi til að finna bestu samsetningu þessara þátta.

Nákvæmari niðurstöður sem og nokkrar tillögur um sparnað er að finna í lokaskýrslunni. Skýrslan er nr. 165 í ritröð LbhÍ.