Zo teel je lekkere tomaten met LED

Smaak doet er toe bij het telen van tomaten. Onderzoek heeft aangetoond dat tomaten geteeld onder ledbelichting een goede smaak hebben. Door middel van led kan er een hogere lichtintensiteit worden toegepast wat de condities schept om de smaak verder te verbeteren, stelt Charlotte Pijnenburg van Signify. Zij gaat hieronder uitgebreid op de materie in en deed zelf onderzoek naar het effect van led op de smaak van de vruchten. 

De afgelopen jaren hebben wij gezien dat consumenten, en daarom ook de retailers en telers, de smaak steeds belangrijker zijn gaan vinden. De keuze voor cultivar speelt hierin natuurlijk een belangrijke rol, maar de teeltomstandigheden die de smaak beïnvloeden doen dat ook. Charlotte onderzocht twee vragen: ten eerste, hebben tomaten geteeld onder ledgroeibelichting net zoveel smaak als die geteeld onder SonT, en ten tweede, kan ledbelichting een bijdrage leveren aan het verhogen van de smaak?

Het juiste spectrum
Er zijn verschillende spectra die een positieve invloed zouden kunnen hebben op de smaak van tomaten. Van blauw licht bijvoorbeeld, is bekend dat het een interessant effect heeft. Bij verschillende gewassen is bewezen dat een hoger niveau van blauw licht de smaak en geur positief beïnvloedt.

Een ander interessant lichtspectrum is verrood, waarvan ook bewezen is dat het de smaak van de vruchten kan verbeteren. Verrood heeft echter ook negatieve bij-effecten, zoals langere stengels. We weten ook dat blauw licht het tegenovergestelde kan doen, en de lengte van de stengels kan verkorten. Door blauw en rood licht te combineren krijgen we wellicht het beste van beide werelden: meer smaak zonder de extra strekking.

Voor deze eerste proef hebben we vier verschillende spectra bekeken:

1. Het controlespectrum: onze standaard spectrum met rood, blauw, licht blauw, die is geoptimaliseerd voor tomaten.
2. Het controlespectrum met extra verrood.
3. Een hoog blauwspectrum, waar een deel van het rode licht is vervangen door blauw.
4. Een hoog blauw plus verroodspectrum, waar zowel het extra blauwe als het extra rode toe is gevoegd.

Voor wat betreft de opzet van de proef hebben we naar twee cultivars gekeken: Piccolo en De Ruiter cultivar 564. Dit zijn allebei cherrytomaten, ze zijn beiden gewend aan hetzelfde klimaat, van een vergelijkbaar formaat, en staan beiden bekend om hun goede smaak. Genetisch zijn ze echter heel verschillend.

De proef werd uitgevoerd bij de kas van de WUR (Universiteit van Wageningen) in Bleiswijk, met een belichtingsoplossing met 100% led. We hebben een PAR intensiteit van 210 µmol/m2/s gebruikt, die bestond uit 135 µmol/m2/s toplighting en 75 µmol/m2/s interlighting. Het verrood was extra toegevoegd, dus bovenop de PAR intensiteit, en werd alleen toegevoegd door de interlighting. Het oppervlakte van de proef was ongeveer 110m2.

Een kijkje in de smaakproef bij de WUR in Bleiswijk

Smaakpanels
De smaak van de tomaten werd op twee manieren gemeten. Ten eerste maakten we gebruik van smaakpanels. Dit werd in totaal vier keer gedaan. Ten tweede maakten we gebruik van een tomatensmaakmodel. Dit model werd door de WUR ontworpen, en richt zich op de volgende parameters: suikers, zuren, beet, sappigheid, en gewicht van de tomaten. Deze parameters worden met sensoren gemeten, dus er wordt niets daadwerkelijk geproefd. Het voordeel van dit model is dat de metingen erg vergelijkbaar zijn: het oordeel van een smaak panel kan per dag verschillen, maar het model is erg consequent.

Beide cultivars reageerden op vergelijkbare wijze op de spectra, dus zullen we ons alleen op Piccolo richten.

Laten we eerst kijken naar de resultaten van het WUR tomatensmaakmodel. De schaal van dit model loopt van 0 tot 100; hoe hoger de score, hoe beter de smaak. Grafiek 1 toont aan dat alle vier de spectra eigenlijk statistisch gezien vergelijkbare resultaten gaven, wat betekent dat de drie proefspectra niet verschilden van het controlespectrum; alle vier behandelingen gaven tomaten met erg goede smaak. De eerste test met het smaakpanel bevestigde dit ook: er werden geen significante smaak verschillen gevonden tussen de behandelingen.

Grafiek 1: De vier spectra kregen vergelijkbare scores van het tomatensmaakmodel

Vergelijken met commerciële normen
Over het algemeen was de smaak van de tomaten erg goed. Hierdoor werden wij nieuwsgierig om te zien hoe onze proef tomaten zich zouden verhouden tot commercieel geteelde tomaten. Daarom werden nog drie smaak panel tests uitgevoerd, waar onze proef tomaten (geteeld onder 100% led) werden vergeleken met twee groepen commercieel geteelde Piccolo tomaten (geteeld met SonT belichting). Weer loopt de score van 0 tot 100; hoe hoger de score, hoe beter de smaak. De resultaten worden getoond in grafiek 2 hieronder.

Grafiek 2. De resultaten van de drie tests met het smaakpanel geven aan dat de smaak van de proef- en commercieel geteelde tomaten vergelijkbaar is.

Deze resultaten geven aan dat de 4 behandelingen vergelijkbare resultaten gaven, en dat deze resultaten vergelijkbaar waren met beide commerciële referenties. Ook al gaf commerciële referentie 1 een hogere gemiddelde score, statistisch gezien was de smaak nog steeds vergelijkbaar met de proef tomaten (dankzij een grote spreiding binnen de resultaten).

Compromiskeuze
Om de uitkomsten van deze grafiek goed te kunnen lezen, moeten we onze proefopstelling in gedachten houden: we maakten gebruik van één compartiment binnen de kas met twee cultivars en vier verschillende lichtspectra. Dit betekent dat, om er zeker van te zijn dat alle planten het zouden overleven en zouden gedijen, het klimaat moest worden gericht op de combinatie van het lichtspectrum en de cultivar die het meest generatief groeide. Hierdoor was het klimaat eigenlijk net iets te vegetatief voor de 7 andere behandelingen.

In onze proef was de De Ruiter cultivar 564 meer generatief dan de Piccolo. Dit betekent dat de Piccolo planten steeds geteeld werden onder iets meer vegetatieve omstandigheden dan ideaal was. Omdat generatief telen (“telen op het randje”) een belangrijk rol speelt in het creëren van smaak, denken wij daarom dat de smaak potentieel van de Piccolo tomaten met onze 100% ledbelichting hoger lag dan dat we in grafiek 2 zien.

Dus om de conclusies van deze spectrumproef samen te vatten: de smaak was goed, en geen van de proefspectra gaven betere smaak dan het controlespectrum – wat ons beproefde lichtrecept is voor tomaten (rood, blauw, licht blauw). We zagen ook dat de smaak van de tomatenproef vergelijkbaar was met die van tomaten geteeld door een commerciële teler die zich richt op smaak. En we geloven dat het daadwerkelijk smaakpotentieel zelfs nóg hoger ligt. 

SonT versus led voor smaak
Ons onderzoek is ook dieper ingegaan op de vergelijking tussen SonT en led als het op smaak aan komt. Tijdens deze proef, die werd uitgevoerd bij het Proefstation voor de Groenteteelt in België, werd een behandeling onder volledige SonT belichting vergeleken met een behandeling onder 100% ledbelichting. De cultivar die werd gebruikt was Xandor, die niet bijzonder bekend staat om zijn smaak. De uitkomsten van dit onderzoek staan in grafiek 3 hieronder.

Grafiek 3. De brixwaarde van de behandeling met led is vergelijkbaar met die van de SonT behandeling.

Uit deze resultaten wordt duidelijk dat beide behandelingen (SonT en led) tomaten produceren met vergelijkbare brixwaarden, wat betekent dat het gehalte aan suikers gelijk is. Wanneer wij kijken naar de productie tijdens deze proef, gaf de ledbelichting 5% meer productie dan de SonT.

Tijdens een tweede proef, die uit werd gevoerd bij een commerciële teler, vergeleken we een hybride belichtingssysteem met een systeem met 100% led. Het hybride system bestond uit 90 µmol/m2/s SonT en 90 µmol/m2/s led, en het systeem met 100% led had 180 µmol/m2/s. De cherrytomaten werden geteeld in hetzelfde compartiment in de kas, met hetzelfde klimaat. Grafiek 4 toont aan dat het brixgehalte weer vergelijkbaar was tussen beide behandelingen.

Grafiek 4. Het brixgehalte van de proef tomaten is vergelijkbaar voor zowel de hybride belichting als de belichting van 100% led.

Deze beide proeven tonen aan dat een lichtoplossing met 100% led net zo veel smaak geeft aan de tomaten als een hybride lichtoplossing, zelfs in hetzelfde klimaat.

Groeifactoren aanpassen voor smaak
De proeven die hierboven beschreven zijn tonen volgens Charlotte aan dat led net zo geschikt is voor het creëren van smaak als SonT. En, terwijl belichting misschien niet de enige belangrijke factor is bij het creëren van smaak, een hogere lichtintensiteit geeft de plant wel meer assimilaties, wat de condities schept om de smaak verder te verbeteren.

Met LED kun je meer belichtingsuren maken en hogere lichtintensiteit bereiken, dankzij de lage warmteproductie. Daarom zijn er met led  inderdaad meer mogelijkheden om smaak te maken dan met SonT-belichting. Samen met het feit dat ledbelichting helpt om een hogere productie te bereiken, zijn de mogelijkheden met ledgroeibelichting voor de productie van tomaten indrukwekkend, zo besluit Charlotte haar betoog.