Áhrif ljósstyrks, ágræðslu og umhverfis á vöxt, uppskeru og gæði gróðurhúsatómata

Abstract

Vetrarræktun í gróðurhúsum á Íslandi er algjörlega háð aukalýsingu. Viðbótarlýsing getur því lengt uppskerutímann og komið í stað innflutnings að vetri til. Fullnægjandi leiðbeiningar vegna ræktunar á tómötum eru ekki til staðar og þarfnast frekari þróunar. Markmiðin voru að prófa, hvort yrki, ágræðsla og ljósstyrkur hefðu áhrif á vöxt, uppskeru og gæði tómatanna og hvort það væri hagkvæmt. Gerð var tilraun með tómata (Lycopersicon esculentum Mill. cv. Encore og cv. Diamantino) þann 30.08.2012-06.05.2013 í tilraunagróðurhúsi Landbúnaðarháskóla Íslands að Reykjum. Tómatarnir voru ræktaðir í fjórum endurtekningum með 3,13 toppa/m2 í vikri undir topplýsingu frá háþrýsti-natríumlömpum (HPS, 240 W/m2 ) að hámarki í 18 klst. Í klefanum með hærri ljósstyrk (300 W/m2 ) var 4,38 toppar/m2 . Ágræddir tómatar voru með tvo toppa á plöntu og tekinn var upp aukasproti á annarri hverri. En tómatar á eigin rót voru með einn topp á plöntu og tekinn var upp aukasproti á annarri hverri. Daghiti með hærri ljósstyrk (300 W/m2 ) var 23 °C og næturhiti 20°C, CO 2 1400 ppm. Við lægri ljósstyrkinn (240 W/m2 ) var daghiti 20-21°C og næturhiti 16-17°C, CO 2 800 ppm. Tómatarnir fengu næringu með dropavökvun. Áhrif yrkja, ágræðslu og ljósstyrks á vöxt, uppskeru og gæði tómatanna var prófaður og framlegð reiknuð út. Val yrkis hafði ekki áhrif á söluhæfa uppskeru. Fleiri aldin af Diamantino fara í fyrsta flokk en af Encore, en hlutfall illa lagaðra var hærra. Diamantino sýnir einnig minni gæði með lægra sykurmagni og var í bragðprófun með lægri einkunn fyrir sætu, bragðgæði og safa. Í upphafi uppskerutímabils var enginn uppskerumunur á milli ágræddra tómata og tómata á eigin rót. En þegar leið á vaxtartímabilið komu jákvæð áhrif ágræddu tómatanna í ljós. Eftir eins mánaðar uppskeru, jókst uppskera söluhæfra tómata af ágræddum plöntum mun meira en af plöntum á eigin rót. Þannig fengust 70 kg/m2 af ágræddum Encore á móti 60 kg/m2 af Encore á eigin rót. Það kom fram sem fjöldi aldina, bæði í 1. og 2. flokki, meðalþyngd hefur engin áhrif hér á. Hlutfall uppskerunnar sem hægt var að markaðssetja var 81-86 %. Átta aldin fengust af klasa nema fyrir ágrætt Encore á hærri ljósstyrk var um einu aldini færra. Ófrjóvguð 4 aldin voru fá eða um eitt aldin á klasa, en á háum ljósstyrk voru næstum tvö aldin á klasa. Fram á mitt tímabilið er lítill munur á uppskeru eftir ljósstyrk. Hins vegar jókst uppskera með hærri ljósstyrk á seinni hluta tímabilsins meira en við minna ljósstyrk. Og í lok vaxtartímabils var uppskera með hærri ljósstyrk um 80 kg/m2 . Uppskera við minna ljósstyrk var komin í 70 kg/m2 . Við hærri ljósstyrk komu fleiri aldin í 2. flokk en meðalþyngd hvers aldins var svipað. Þegar notað er ágrætt Encore í stað Encore á eigin rót, þá jókst uppskera um 10 kg/m2 og framlegð um 3.000 ISK/m2 . Það þýðir að hagkvæmara er að nota ágrædda tómata. Með því að auka ljósstyrk úr 240 W/m 2 í 300 W/m2 og auka þéttleika, hitastig og CO2 jókst framlegð aðeins örlítið. Það borgar sig eingöngu að auka ljósstyrk þegar fæst að minnsta kosti 10 kg meiri uppskera á m2 . Hærri gjaldskrá breytir framlegð næstum ekkert. Það skiptir ekki máli hvort gróðurhús er staðsett í þéttbýli eða dreifbýli, framlegð er svipuð. Tómatar á eigin rót vaxa svolítið hægar og eru lengur að mynda næsta klasa og voru með styttri laufblöð samanborið við ágrædda tómata. Aðferðin hafði engin áhrif á lengd milli klasa. Þurrefnisuppskera (aldina, laufa, sprota) og upptaka á N, var mest þar sem lýsingin var mest. Almennt eru yrki misuppskerumikil, þess vegna er kostur að velja yrki með góða uppskeru. En bragð getur verið líka mjög breytilegt og þarf líka að skoða. Með því að auka lýsingu um 60 W/m2 , nota meira CO2, hærri hita og fjölga plöntum fékkst ekki nema 10 kg/m2 aukning í uppskeru. Hins vegar hækkar orkukostnaður mjög mikið og þess vegna þarf miklu meira en 10 kg/m2 meiri uppskeru ef mæla á með því. Möguleikar til að minnka kostnað, aðrir en að lækka rafmagnskostnað eru ræddir. Frá efnahagslegu sjónarmiði er mælt með því að nota ágrædda tómatar til að fá meiri uppskeru og ekki er hagkvæmt að auka ljósstyrk.

In Iceland, winter production of greenhouse crops is totally dependent on supplementary lighting and has the potential to extend seasonal limits and replace imports during the winter months. Adequate guidelines for increasing yield are not yet in place for tomato production and need to be developed. The objective of this study was to test if different varieties, grafting and light intensity are affecting growth, yield and quality of tomatoes and to evaluate the profit margin.An experiment with tomato (Lycopersicon esculentum Mill. cv. Encore and cv. Diamantino) was conducted from 30.08.2012-06.05.2013 in the experimental greenhouse of the Agricultural University of Iceland at Reykir. Tomatoes were grown in four replicates with 3.13 tops/m2 in pumice under high-pressure vapour sodium lamps (HPS, 240 W/m2) for a maximum of 18 hours light. One chamber was equipped with 4.38 tops/m2 and a high light intensity (300 W/m2). Grafted plants had two tops/plant and one additional top from each other top. Ungrafted plants had one top/plant and one additional top from each other top. Temperature was kept at 23 °C / 20 °C (day / night) and CO2 was 1,400 ppm in the cabinet with 300 W/m2 , but 20-21 °C / 16-17 °C (day / night) and 800 ppm for the cabinets with 240 W/m2. Tomatoes received standard nutrition through drip irrigation.The influence of the variety, grafting and light intensity on growth, yield and quality of tomato was tested and the profit margin calculated. The choice of the variety did not influence the accumulated marketable yield. However, Diamantino had a higher amount of 1. class fruits than Encore, but also a higher amount of not well shaped fruits. Diamantino showed a lower quality by having a lower sugar content and got lower marks for sweetness, flavour and juiciness in the tasting experiment.At the beginning of the harvest period was no yield difference between grafted and ungrafted tomatoes. However, later was the positive effect of grafting becoming obvious. After one month harvest increased the marketable yield of grafted tomatoes much more than of ungrafted ones. 70 kg/m2 were reached with grafted Encore, but 60 kg/m2 with ungrafted Encore. This was attributed to more fruits, both 1. and 2. class, whereas there was no difference in the average weight of the fruits. Until the middle of the harvest period was less difference in yield between the tested light intensities. However, at the latter part of the harvest period increased yield at the higher light intensity more than at the lower light intensity. At the end of the harvest period were 80 kg/m2 reached with the high light intensity, but 70 kg/m2 with the lower light intensity. This was attributed to more 2. class fruits at the higher light intensity, whereas there was no difference in the average weight of the fruits. Marketable yield was 81-86 % of total yield. Eight fruits per cluster were counted, but this number was by one fruit lower for grafted Encore at the higher light intensity. Not pollinated fruits were low and about one fruit per cluster, but at the higher light intensity did this number increase to nearly two fruits per cluster. When ungrafted Encore was replaced by grafted Encore, increased the yield by 10 kg/m2 and profit margin by 3,000 ISK/m2. This means, it is economic to use grafted tomatoes. When the light intensity increased from 240 W/m2 to 300 W/m2 and in addition a higher top density, a higher temperature and CO2 amount was used, increased profit margin only a bit. It is only paying off to increase the light intensity when at least 10 kg/m2 more yield are reached. A higher tariff did not change profit margin. Also, the position of the greenhouse (urban, rural) did not influence profit margin.Ungrafted tomatoes grow a bit slower and developed slower the next cluster and had shorter leaves compared to grafted tomatoes. The distance between clusters was not influenced by the treatment, but ungrafted plants were lower. Cumulative DM yield (yield of fruits, leaves, shoots) and N uptake was highest for the high light intensity. Varieties are different in yield. Therefore, it is recommended to use a high yielding variety. But, the taste can be quite different and needs therefore also to be considered. The very high increase in energy costs by lighting 60 W/m2 more in addition to more CO2, a higher temperature and more plants, was accompanied by only a 10 kg/m2 yield increase. Therefore it can be only recommended to increase the light intensity in case a much more than 10 kg/m higher yield would be reached. Possible recommendations for saving costs other than lowering the electricity costs are discussed. From an economic viewpoint it is recommended to use grafted tomatoes to be able to get a higher yield and it is not economic to increase light intensity.