Kulturraum des In-vitro-Labors mit verschiedenen Lichtintensitäten

Projekt-1124: Einsatz von Philips GreenPower LED string in der In-vitro-Vermehrung

Projektleitung

Katharina Hristoforoglu

Forschungseinrichtung

HBLFA für Gartenbau Schönbrunn und Österreichische Bundesgärten

Projektnummer

101502

Projektlaufzeit

01.02.2020 - 31.12.2022

Finanzierungspartner

Bundesministerium für Landwirtschaft, Regionen und Tourismus

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Allgemeine Projektinformationen

Projektziele

Praxisrelevanz

Berichte

Allgemeine Projektinformationen

Schlagwörter (deutsch)

Es werden in der pflanzlichen In-vitro-Vermehrung Philips GreenPower LED string mit den verwendeten Floureszenzlampen (GRO-LUX, weißes Licht) verglichen.

Titel, Abstract, Schlagwörter (englisch)

Projektziele

Als Zielsetzung ist der Ersatz der seit Jahren verwendeten Fluoreszenzlampen (SYLVANIA GRO-LUX, SYLVANIA STANDARD COOL WHITE) durch Philips GreenPower LED string zu sehen. Um das zu erreichen, werden vorerst über eine Testperiode von drei Jahren umfassende Versuche mit blauen und roten (unterschiedliches Verhältnis des blauen und roten Wellenlängenbereichs kommt zur Anwendung) sowie weißen LED string durchgeführt. Neben der Energieersparnis (bis zu 60% bei der In-vitro-Kultivierung von Pflanzen) sowie der geringeren Wärmeentwicklung, wird der Einfluss von Philips GreenPower LED string auf Endophyten, deren Eliminierung sehr aufwendig ist, untersucht.

Praxisrelevanz

An der HBLFA für Gartenbau und Österreichische Bundesgärten haben sich in der pflanzlichen In-vitro-Vermehrung folgende Fluoreszenzlampen mit geringer PPFD (photosynthetic photon flux densitiy) von 10-35µmol m-2.s-1 bewährt: SYLVANIA GRO-LUX mit langwelligem roten und kurzwelligem blauen Licht; SYLVANIA STANDARD COOL WHITE mit kaltem, weißen Licht. In der Photosynthese absorbiert das Chlorophyll der Pflanze hauptsächlich blaues (Wellenlänge ca. 450nm) und rotes (Wellenlänge ca. 660nm) Licht. SYLVANIA GRO-LUX -Leuchtstoffröhren stellen das für die Photosynthese im blauen und roten Bereich benötigte Licht im optimalen Verhältnis zur Verfügung. Kaltes, weißes Licht findet unter anderem in der In-vitro-Keimung und In-vitro-Vermehrung von Ericaceen (Rhododendron, Vaccinium) Verwendung.In Hinblick auf die Energie –Ersparnis (bis zu 60% bei der In-vitro-Kultivierung von Pflanzen) sowie die geringere Wärmeentwicklung werden Philips GreenPower LED string im verschiedenen Verhältnis des blauen und roten Wellenlängenbereichs (bei Fluoreszenzlampen nicht möglich) und als kaltes weißes Licht getestet. Eine weitere Thematik wird untersucht: Und zwar die Wirkung von Philips GreenPower LED string auf Endophyten, deren Eliminierung sehr aufwendig ist.

Berichte

Abschlussbericht , 31.03.2023

Kurzfassung

An der HBLFA für Gartenbau wurde in der pflanzlichen In-vitro-Vermehrung der Einsatz von LEDs untersucht. Zu Projektstart waren die von verschiedenen Testbetrieben positiv bewerteten Philips GreenPower LED string nicht mehr im Handel beziehbar. Als Alternative wurde die LED Leuchte (dimmbar) Flex Pro Serie 4 der Firma sanlight mit einer Lichtintensität von durchschnittlich 11,22 bis 76,13 µmol/m2/s getestet. Diese wurde in 10 Stufen von durchschnittlich 16,75 µmol/m2/s bis 74,4 µmol/m2/s unterteilt und mit den Messwerten der Kontrollen verglichen: Fluoreszenzlampen Sylvania Grolux 14,5 µmol/m2/s, Sylvania Standard cool white 15,5 µmol/m2/s. Bei der Testung von krautigen Pflanzen und Gehölzen ergaben sich große Unterschiede: Während bei Crassula ovata, Crassula pellucida ssp. marginalis ‘Variegata‘, Crocus sativus, Drosera rotundifolia, Juglans regia (adult), Sorbus torminalis, Vaccinium myrtillus auf LED keine Unterschiede oder sogar bessere Ergebnisse erzielt wurden, kam es bei Juglans regia (juvenil), der Mostbirne und Citrus meyeri x paradisi ‘Limonade‘ zum Stressverhalten. Die Mikrosprosse zeigten eine geringe Sprossstreckung und rasche Gelbfärbung der Blätter. Interessanterweise kam es bei Rhododendron ferrugineum trotz deutlich höherer Lichtintensität von 35,44 µmol/m2/s - im Vergleich zur Kontrolle Sylvania Standard cool white mit 15,5 µmol/m2/s - vermehrt zur Ausbildung feiner, fädiger Sprosse, die sich qualitativ nicht zur Bewurzelung eignen. Bei Cattleya zeigte sich bei 35,44 µmol/m2/s auf dem Nährboden 478 kein Unterschied im Habitus, während sich auf dem Nährboden 489 PPM zur Induktion von Sprossen und protokormähnlichen Körpern kaum Regenerate ausbildeten. Im LED –Versuch hat sich gezeigt, dass sich die im Bestand befindlichen Fluoreszenzlampen Sylvania Grolux und Sylvania Standard cool white sehr gut für die In-vitro-Vermehrung eignen. Für eine Ergänzung durch die LED Leuchte Flex Pro Serie 4, sind die erzielten Ergebnisse nicht zufriedenstellend genug.

Berichtsdateien

101502_LED_Philips_1124_Abschlussbericht_barrcheck.pdf

Abstract (deutsch)

An der HBLFA für Gartenbau wurde in der pflanzlichen In-vitro-Vermehrung der Einsatz von LEDs untersucht. Zu Projektstart waren die von verschiedenen Testbetrieben positiv bewerteten Philips GreenPower LED string nicht mehr im Handel beziehbar. Als Alternative wurde die LED Leuchte (dimmbar) Flex Pro Serie 4 der Firma sanlight mit einer Lichtintensität von durchschnittlich 11,22 bis 76,13 µmol/m²/s getestet. Diese wurde in 10 Stufen von durchschnittlich 16,75 µmol/m²/s bis 74,4 µmol/m²/s unterteilt und mit den Messwerten der Kontrollen verglichen: Fluoreszenzlampen Sylvania Grolux 14,5 µmol/m²/s, Sylvania Standard cool white 15,5 µmol/m²/s.

Bei der Testung von krautigen Pflanzen und Gehölzen ergaben sich große Unterschiede: Während bei Crassula ovata, Crassula pellucida ssp. marginalis ‘Variegata‘, Crocus sativus, Drosera rotundifolia, Juglans regia (adult), Sorbus torminalis, Vaccinium myrtillus auf LED keine Unterschiede oder sogar bessere Ergebnisse erzielt wurden, kam es bei Juglans regia (juvenil), der Mostbirne und Citrus meyeri x paradisi ‘Limonade‘ zum Stressverhalten. Die Mikrosprosse zeigten eine geringe Sprossstreckung und rasche Gelbfärbung der Blätter. Interessanterweise kam es bei Rhododendron ferrugineum trotz deutlich höherer Lichtintensität von 35,44 µmol/m2/s - im Vergleich zur Kontrolle Sylvania Standard cool white mit 15,5 µmol/m²/s - vermehrt zur Ausbildung feiner, fädiger Sprosse, die sich qualitativ nicht zur Bewurzelung eignen. Bei Cattleya zeigte sich bei 35,44 µmol/m2/s auf dem Nährboden 478 kein Unterschied im Habitus, während sich auf dem Nährboden 489 PPM zur Induktion von Sprossen und protokormähnlichen Körpern kaum Regenerate ausbildeten.

Im LED –Versuch hat sich gezeigt, dass sich die im Bestand befindlichen Fluoreszenzlampen Sylvania Grolux und Sylvania Standard cool white sehr gut für die In-vitro-Vermehrung eignen. Für eine Ergänzung durch die LED Leuchte Flex Pro Serie 4, sind die erzielten Ergebnisse nicht zufriedenstellend genug.

Abstract (englisch)

At the HBLFA für Gartenbau (College and Research Institute for Horticulture and Landscape Design) the use of LEDs in plant in vitro propagation was investigated. At the start of the project, the Philips GreenPower LED string, which had been positively evaluated by various test farms, was no longer commercially available. As an alternative, the LED luminaire (dimmable) Flex Pro Series 4 from sanlight was tested with a light intensity of 11.22 to 76.13 µmol/m2/s on average. This was divided into 10 steps from an average of 16.75 µmol/m2/s to 74.4 µmol/m2/s and compared with the measured values of the controls: Sylvania Grolux 14.5 µmol/m2/s, Sylvania Standard cool white 15.5 µmol/m2/s fluorescent lamps.

When herbaceous plants and woody plants were tested, there were major differences: While no differences or even better results were obtained with Crassula ovata, Crassula pellucida ssp. marginalis 'Variegata', Crocus sativus, Drosera rotundifolia, Juglans regia (adult), Sorbus torminalis, Vaccinium myrtillus on LED, stress behaviour occurred with Juglans regia (juvenile), cider pear and Citrus meyeri x paradisi 'Limonade'. The microsprouts showed low shoot elongation and rapid yellowing of the leaves. Interestingly, in Rhododendron ferrugineum, despite a significantly higher light intensity of 35.44 µmol/m2/s - compared to the control Sylvania Standard cool white with 15.5 µmol/m2/s - there was increased formation of fine, filamentous shoots, which were qualitatively not suitable for rooting. In the case of Cattleya, there was no difference in habit at 35.44 µmol/m2/s on culture medium 478, while hardly any regenerates formed on culture medium 489 PPM for the induction of shoots and protocorm-like bodies.

The LED experiment showed that the fluorescent lamps Sylvania Grolux and Sylvania Standard cool white in the stock are very suitable for in vitro propagation. The results achieved are not satisfactory enough for supplementation with the LED luminaire Flex Pro Series 4.

Autor/innen

DI Dr. Katharina Hristoforoglu