Nøje sammensat belysning skal sætte skub i fremtidens agurkeproduktion
Skal produktionstiden for agurker reduceres, så er det værd at se på den belysning, som planterne udsættes for - særligt, når der skal spires i fremtidens ”vertikale landbrug”. Det viser en ny undersøgelse, som forskere fra Institut for Fødevarer ved Aarhus Universitet står bag i samarbejde med Københavns Universitet og Örebro Universitet i Sverige. Undersøgelsen er blandt andet finansieret af CiFOOD (Aarhus Universitets Center for Innovativ Fødevareforskning).
Det er mere specifikt kombinationen af ultraviolette stråler (UV-B) og det monokromatiske lys, altså lys, der alene har én bølgelængde, der har været det centrale for undersøgelsen. Det er nemlig et område, der hidtil har været meget lidt viden om - men som har stort potentiale takket være LED-teknologien.
Den energirige UV-B-stråling påvirker plantens stofskifte og morfologi - plantens ydre opbygning. Den morfologiske reaktion kan være positiv ved at styrke plantens vækst, men den kan omvendt også være negativ. Store mængder af UV-B kan nemlig stresse planten, som reagerer ved at udløse frie radikaler, som skader plantens DNA - og dermed plantens vækst.
Carl-Otto Ottosen, der er professor på Institut for Fødevarer ved Aarhus Universitet og en af forskerne bag undersøgelsen, uddyber:
- Hvordan planten reagerer på UV-B, afhænger af, om den pågældende plante tidligere har været udsat for stråling, og dermed er blevet ”hærdet”. Desuden er de fotosyntetiske pigmenter og de kemiske forbindelser med fenol, der begge findes i bladenes yderste cellelag, blandt de faktorer, der spiller en vigtig rolle. Noget af det, der er rigtig vigtigt, det er hvilken planteart, der er tale om.
En følsom plante
Det er derfor ikke tilfældigt, at valget er faldet på agurken, i fagsprog Cucumis sativus L. Agurken er nemlig ikke bare en vigtig afgrøde, men også én, der vokser hurtigt, og som tilmed er meget følsom over for sammensætningen af det lys, den udsættes for.
I forsøget har agurker været udsat for en lav bestråling af UV-B, og det er sket i sammenhæng med fire forskellige lysbehandlinger: en monokromatisk udgave af blå, grøn og rød samt et bredspektret hvidt lys. Tidligere undersøgelser har ofte taget udgangspunkt i et rød-blåt (nærmest lilla) eller hvidt lys, men der findes en række studier, der peger på, at forskellige monokromatiske lysforhold påvirker plantevækst forskelligt. Og det er på denne baggrund, at valget er faldet på de fire farvede behandlinger.
Ved hver af de fire lysbehandlinger har forskerne blandt andet set på plantens morfologi og plantens fotosyntese, såsom bladenes gasudveksling, men også plantens evne til at tilpasse sig lysstress.
Carolina Palma fra Institut for Fødevarer ved Aarhus Universitet har gennemført sit ph.d.-projekt som en del af undersøgelsen, og hun har fundet frem til, at én af de fire farver har en positiv effekt på planten:
- Når rødt lys og UV-B går hånd i hånd, har det en positiv effekt på dannelsen af antioxidanter i agurkeplanten som gør planten bedre i stand til at forsvare sig mod stress og sygdomme. Vi kan også se, at netop den kombination af lys tilmed kan mindske lysets negative effekter på fotosyntesen - faktisk øges fotosyntesens maksimale hastighed betydeligt, og det samme gør plantens respiration i mørke. Grønt lys fungerer dog også godt – fotosyntesen er den samme og bladene bliver større, men tyndere.
Vigtig viden for vertikale landbrug
Med udviklingen af LED-teknologien, er viden om de mest optimale lysforhold blevet endnu mere relevant. LED har en langt højere energieffektivitet, og LED-lamper afgiver meget mindre varme så de kan derfor placeres tæt på planten. Det er særligt relevant for de vertikale landbrug, der kan få en større betydning i fremtidens fødevareforsyning - især først i produktionen:
- I de vertikale landbrug vokser planterne i mange lag, hvor sollyset er erstattet fuldstændig med LED-lys, der næsten efterligner det naturlige lys. De vertikale landbrug har den fordel, at flere planter kan gro på et mindre areal, og det er derfor en oplagt metode til spiring af planter og den første del af væksten. Dermed kan en lysbehandling med UV-B og monokromatisk i vertikale landbrug være en effektiv metode til styre væksten, siger Carl-Otto Ottosen, der ikke er i tvivl om de mange muligheder, som den nye viden giver:
- Vi ser at UV-B kan forbedre plantevækst og gøre planterne mere robuste, men ikke nok med det, så ved vi også, at UV-B og monokromatisk lys kan påvirke antioxidanter og andre indholdsstoffer, så planterne indendørs kan få mere smag, end de ellers ville have. Den helt rette lyssammensætning giver mange muligheder for at forbedre fremtidens fødevarer med mindre ressourceforbug og mindre spild.
Information om Aarhus Universitet Technical Sciences
Supplerende oplysninger |
|
|
|
Finansiering |
Projektet er finansieret af GUDP-projektet Dynamic light, af Interreg Nordsøen-projektet SMARTGREEN og af forskningscenteret CiFOOD. Desuden er projektet finansieret af forskningsmidler fra det svenske KK-stiftelsen og Forskningsrådet Formas. Projektet er også finansieret af fakulteterne Business, Science & Technology på Örebro Universitet i Sverige – og af universitetets forskningsprogram ‘Food and Health’. Et ph.d.-projekt er i forbindelse med undersøgelsen finansieret af fakultetet Science &Technology på Aarhus Universitet og af CiFOOD. |
Samarbejdspartnere |
Institut for Fødevarer, Aarhus Universitet School of Science & Technology, Örebro Life Science Centre, Örebro Universitet, Sverige. Institut for Plante- og Miljøvidenskab, Københavns Universitet. |
Læs mere . |
|
Kontakt |
Professor Carl-Otto Ottosen, Institut for Fødevarer, forskningsgruppen Planter, Fødevarer og Klima, coo@food.au.dk, mobil: 22903105 |
Følg pressemeddelelser fra Aarhus Universitet Technical Sciences
Skriv dig op her, og modtag pressemeddelelser på e-mail. Indtast din e-mail, klik på abonner, og følg instruktionerne i den udsendte e-mail.
Flere pressemeddelelser fra Aarhus Universitet Technical Sciences
Digitale tvillinger skal gøre fremstillingsindustrien mere robust over for uforudsete begivenheder27.3.2024 09:15:13 CET | Pressemeddelelse
Force majeure, ufred, blokerede handelsruter, pandemier. Uforudsete nedbrud i den globale forsyningskæde som følge af pludselige hændelser gør fremstillingsindustrien sårbar. Det skal et nyt internationalt forskningsprojekt nu forsøge at tackle.
Danske spildevandsanlæg leder masser af medicinrester ud i naturen: Nu er løsningen der25.3.2024 06:30:00 CET | Pressemeddelelse
Forskere fra Aarhus Universitet har demonstreret, at det er muligt at fjerne mere end 95 procent af de aktive stoffer fra medicinresterne i spildevandet, inden det ledes ud i naturen. I dag fjerner vi kun omkring 20 procent.
Østgrønlændere har store mængder miljøgifte i kroppen: Får giften ind gennem maden19.3.2024 14:26:32 CET | Pressemeddelelse
Især de østgrønlændere, der spiser isbjørn, sæl og hval, har forhøjede niveauer af giftstoffer i blodet, viser ny forskning.
Hvad er værdien af arealbaserede naturindsatser?19.3.2024 12:55:58 CET | Pressemeddelelse
Dansk Naturindikator 2.0 skal give svaret i et nyt forskningsprojekt til gavn for lodsejere, virksomheder og kommuner.
Forskere slår alarm: Hvert år dør alt for mange marsvin i fiskernes garn7.3.2024 07:34:11 CET | Pressemeddelelse
For at holde den nuværende bestand af marsvin i de indre danske farvande stabil, må kun 24 marsvin dø i fiskernes net om året. Som det er nu, dør over 900 årligt.
I vores nyhedsrum kan du læse alle vores pressemeddelelser, tilgå materiale i form af billeder og dokumenter samt finde vores kontaktoplysninger.
Besøg vores nyhedsrum