Begrepp och enheter

Produktion under belysning blir allt vanligare i de nordiska länderna och är en nödvändighet om vi vill vara självförsörjande året runt. Detta gäller främst krukväxter, småplantor, sallad, kryddväxter, gurka samt tomatproduktion. Utvecklingen går snabbt, inte minst när det gäller lamptyper. Produktion och avkastning ska optimeras, och el och energi ska utnyttjas så effektivt som möjligt, samtidigt som CO₂-utsläpp minimeras. De kommande nyhetsbreven från Yara kommer att fokusera på belysning.

Lamptyper

Under många år har man inom växtproduktion använt så kallade HPS-lampor. HPS står för ”High Pressure Sodium lamps”, även kända som ”högtrycksnatriumlampor”. Se figur 1

Lamporna har fungerat bra för växtproduktion eftersom de har en bra sammansättning av ljus inom det fotosyntetiskt aktiva området. Se figur 2

Utöver fotosyntetiskt aktivt ljus innehåller HPS-lampor en mycket stor andel värmestrålning. Upp till 75 % av energin som en HPS-lampa förbrukar blir till strålningsvärme, och är därför inte särskilt ekonomisk när det gäller att omvandla energi till fotosyntetiskt aktiv strålning. HPS-lampan är lätt att styra efter, eftersom energin från lampan lätt kan jämföras med samma energimängd från solljus.

För att minska energiförbrukning och utsläpp av växthusgaser har fokus idag flyttats mot LED-lampor (”Light Emitting Diode” eller ”diodljus”).

Moderna LED-lampor ger idag 2,5–3 gånger mer fotosyntetiskt aktivt ljus jämfört med en HPS-lampa per installerad watt. LED-lampornas effektivitet beror på att de inte ger mycket värmestrålning. Detta kan vara en fördel, men också en nackdel eftersom växthuset då måste värmas upp på annat sätt om man vill uppnå samma rumstemperatur, bladtemperatur och växtaktivitet. Vid byte till LED-lampor krävs därför en helt annan odlingsstrategi. Detta gäller klimat, gardiner, bevattning och gödselstrategi. Läs mer om detta i vårt nyhetsbrev nr. 2 2025.

För att undvika att ändra odlingsstrategin väljer vissa trädgårdar att använda ”hybridljus”. Hybridljus är en blandning av HPS- och LED-ljus, där önskad ljusmängd uppnås genom att exempelvis installera hälften HPS- och hälften LED-ljus. Detta är en bra lösning på kort sikt, men inte hållbar i Norden på lång sikt.

Lagstiftningen vill av klimatskäl och energihänsyn helt fasa ut HPS-lampor. Detta innebär att HPS inte kan köpas från och med februari 2027! Installerade lampor kan fortfarande användas, men med deras relativt korta livslängd kommer HPS snabbt att vara helt utfasade.

Som odlare med produktion under belysning är man därför tvungen att under de kommande åren hitta nya vägar med LED-belysning.

Enheter för ljus

Vid övergång till nya ljuskällor måste vi vänja oss vid en rad nya begrepp och enheter. När det gällde de gamla HPS-lamporna pratade vi ofta om hur många W/m² som var installerade. Instrålningen över tid beräknades i joule/m². Bevattning och klimat styrdes efter dessa parametrar.

Vi visste alla om fotosyntetiskt aktivt ljus, att det mäts i mmol (mikromol) och att summan av fotosyntetiskt aktivt ljus görs upp i PAR, Photosynthetically Active Radiation (fotosyntetiskt aktiv strålning), men ingen har i praktiken hittills använt dessa begrepp.

Vid övergång till LED-ljus är det dock viktigt att vi jämför lampor utifrån spektralfördelning och därmed effektivitet när det gäller fotosyntetiskt aktivt ljus. Vid investering i lampor bör man känna till lampans spektrum samt hur många mmol lampan ger.

Lampans spektrum är inte bara viktigt för fotosyntesen, utan även för växtmorfologi och arbetsmiljö. Till exempel är grönt/vitt ljus viktigt för arbetsmiljön, och blått och långrött viktigt för växternas utveckling.

Optimal spektrumsammansättning varierar från växtart till växtart och det är därför viktigt att ha en god dialog med lampans producent om innehållet av rött, långrött (far red), grönt och blått ljus.

Vid installation av lampor bör det noga övervägas hur många mmol som ska installeras per m² och inte som tidigare, hur många W/m² som ska installeras.

Det kan vara svårt att jämföra tidigare installerade W/m² från HPS-lampor med nu installerade mmol/m², men om vi utgår från att en PAR, som tumregel, motsvarar 65 joule, ska man om man tidigare haft installerat 250 W HPS/m² nu ersätta detta med ca 400 mmol installerad LED/m².

Joule/cm² är energisumman beräknad utifrån instrålning mätt i W/m². Instrålning mäts per sekund och den totala instrålningen i Joule per timme är därmed W/m² x 3 600/10 000.

När det gäller mmol, mol och PAR förhåller det sig så att 1 mol är lika med 1 000 000 mmol och PAR beräknas som summan av mol/timme. Den totala instrålningen i PAR per timme är därmed mmol x 3 600/1 000 000.

Exempel 1:

HPS, installerad 250 W/m², 250 x 3 600/10 0000 = 90 Joule/timme

Exempel 2:

LED, installerad 400 mmol/m², 400 x 3 600/1 000 000 = 1,44 PAR/timme

Dessa förhållanden och beräkningar är mycket viktiga att förstå, eftersom vi i framtiden kommer att styra klimat, bevattning och gödsling efter dessa parametrar.

Med kunskap om PAR kommer det framöver vara möjligt att justera ljuset efter önskad utveckling och produktion.

Kontakta gärna Yara för ytterligare råd och vägledning.