8/15/2016

1

Ivan Tchakarov

Director of Growing 

Tue. September 20| 1:30 PM ‐ 2:45 PM |

Agenda Discuss lighting used at Metrolina Greenhouses.

Photoperiod lighting.

Not all new lighting.

Review some of the work we are doing on LED.

Photoperiod Lighting Lighting to turn short days into long days

Typically 4 hour night break (10 pm to 2 am)

Why is this important?

8/15/2016

2

The rise of the calibrachoa! Calibrachoa in the past several years has become one of the most important hanging baskets we do.

8 year ago we grew very few. Now we are up to over 1 million plugs per year

We grow them in Baskets

We grow them in Pots

8/15/2016

3

We grow them in other Pots

We grow them in other Pots

We grow a lot of calibrachoa

8/15/2016

4

Calibrachoa Calibrachoa varieties are facultative long day plants 

Varieties are getting better and better and more “day neutral”

However our first shipments are in Mid to Late February.

Metrolina: Huntersville, NC

Calibrachoa

8/15/2016

5

Calibrachoa

Calibrachoa

Lighting History At Metrolina

8/15/2016

6

Lighting History At Metrolina

Incadescent‐ 10 FC          HPS‐40 umol

Lighting History At Metrolina

Incadescent‐ 10 FC          HPS‐40 umol

Low light quantity

Lighting History At Metrolina

Incadescent‐ 10 FC          HPS‐40 umol

Low light quantity

Cravo/Cold area

8/15/2016

7

Lighting History At Metrolina

Incadescent‐ 10 FC          HPS‐40 umol

Low light quantity

Cravo/Cold area

Great area but filled with  other spring crops

Lighting History At Metrolina

Incadescent‐ 10 FC          HPS‐40 umol

‐This area originally designed for growing plug (reason for 40 umol light)

‐This is now a finish production area. ‐Do not need that much lighting now!

Lighting History At Metrolina

Incadescent‐ 10 FC          HPS‐40 umolHPS‐20 umol

‐Took half the lights down and moved to rest of the range to increase LD area

8/15/2016

8

What about plugs?

Incadescent‐ 10 FC          HPS‐40 umolHPS‐20 umol

‐3 acres with 40 umol lighting for  long day lighting Calibrachoa plugs

What About New Lighting?

LED Like most of you like us have been bombarded with LED sales people

8/15/2016

9

LED Like most of you I am sure you have been bombarded with LED people

General “LED” Sales Pitch The general LED sales pitch is that since you can control the spectrum of light with an LED you can better control plant growth.

Dr. Eric Runkle‐The Expert! http://leds.hrt.msu.edu/

8/15/2016

10

Dr. Eric Runkle Using HPS, PL, or LED as a sole source of lighting to growth the plugs.

GPN Sept 2014

Dr. Eric Runkle Using HPS, PL, or LED as a sole source of lighting to growth the plugs.Ambient

Dr. Eric Runkle Using HPS, PL, or LED as a sole source of lighting to growth the plugs.

Ambient Supplemented70 umol/m2/s

Plasma HPS LED

8/15/2016

11

Dr. Eric Runkle Using HPS, PL, or LED as a sole source of lighting to growth the plugs.

1. Supplemental  lighting flowered faster than ambient. 

2. Light sources worked similar

Plasma HPS LED

LED‐What we understand today LED work as well as HPS (supplemental lighting).

LED are more energy efficient than HPS on a bulb basis.

LED are much more costly

LED Trial We wanted to learn more for the future expansion and for improvements to the plug range.

Most supplemental lighting benefits have been found in more northern area/Holland.

Would we get a benefit in NC

8/15/2016

12

Dr. Jim Faust

Faust‐ Data NC

0

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

1/1 1/29 2/26 3/25 4/22 5/20 6/17

Mol/Day/m

2

Typical Min

Typical Max

Faust‐ Data+2016 NC

0

10

20

30

40

50

60

1/1 1/29 2/26 3/25 4/22 5/20 6/17

Mol/Day/m

2

Ambient

Typical Min

Typical Max

8/15/2016

13

Set up 3 light zones in our propagation area

Control‐ Ambient lighting glass greenhouse.

HPS‐ 80  mol/m2/sec from High Pressure Sodium fixture (18 hrs per day)

LED‐ 80  mol/m2/sec from Philips LED (18 hours/day)

ie added over 5 mol/day extra to ambient light.

Stuck cuttings, 1 week later placed plug under the various light treatments.

Material and Methods

• Bacopa Bahia Lavender Blue 3• Bacopa Bahia Pink Halo 3• Begonia Evi Bright Pink• Calibrachoa AlohaHula Hot Pink• Calibrachoa AlohaKona Hot Orange• Calibrachoa AlohaKona Tiki SftPk• Calibrachoa MiniFams Com Dk Red• Calibrachoa Calipetite Pink• Calibrachoa Calipetite White• Calibrachoa Calipetite Yellow• Calibrachoa Calipetite Red• Calibrachoa Calipetite Blue• Calibrachoa Lindura Purple• Calibrachoa Lindura Yellow• Calibrachoa MiniFams Dbl Blue• Calibrachoa MiniFams Dbl Comp Lemon• Calibrachoa MiniFamsMiniDblMgnt• Coleus Kingswood Torch• Coleus Mainstreet Wall Street• Coleus Vino• Coleus Mainstreet River Walk• Coleus Mainstreet Fifth Avenue

• Coleus Inferno• Dahlia Dahlinova Carolina• Dahlia Dahlinova Alabama• Dahlia Dahlinova Carolina Orange• Lobelia Hot Water Blue• Lobelia Hot Snow White• Lobularia Stream White• Lysimachia Goldi 2• Osteo Margarita Purple• Osteo Margarita White• Osteo Ostica Pineapple• Petchoa SuperCal Violet• Petchoa SuperCal Cherry• Petchoa SuperCal Blue• Petchoa SuperCal Artist Rose• Petchoa SuperCal Light Yellow• Petunia Ctg Good n Plenty Orange• Petunia Ctg Good n Plenty Yellow• Petunia Ctg Pinkadilly Circus• Verbena Wicked Cool Blue 2• Verbena Wicked Great Grape 2

PLANTS EVALUATED

• Plants were transplanted into a 1 quart round pot and place under ambient light conditions.

• Plants were evaluated weekly for first flower, full flower and ship stage.

• At the ship stage height, width, and Quality (1>5) were measured.

MATERIAL AND METHODS

8/15/2016

14

0

10

20

30

40

50

60

1/1 1/29 2/26 3/25 4/22 5/20 6/17

Mol/Day/m

2

Ambient

Typical Min

Typical Max

LIGHT MEASUREMENTS

Light measured at  outdoor weather station.

Period of Trial

• Mixed range of results.• Similar to Runkles results supplemental lighting of the plug decreased time to ship.

• Similar results between LED and HPS

RESULTS

DAHLIA WO72548 DAHLIA DAHLINOVA

CAROLINA Q1.0MON ANN

10.5 10.5

11.5

7.0

8.5 8.5

0

2

4

6

8

10

12

Control HPS LED

Height or Width (Inchs)

Height Width

13

11 11

16

14 14

0

2

4

6

8

10

12

14

16

18

Control HPS LED

Week Number

First Flower Ship Week

3.0

4.0 4.0

0

1

2

3

4

5

Control HPS LED

Rating (5>1)

Over All 

Over All

Control HPS LED

8/15/2016

15

DAHLIA WO72548 DAHLIA DAHLINOVA

CAROLINA Q1.0MON ANN

10.5 10.5

11.5

7.0

8.5 8.5

0

2

4

6

8

10

12

Control HPS LED

Height or Width (Inchs)

Height Width

13

11 11

16

14 14

0

2

4

6

8

10

12

14

16

18

Control HPS LED

Week Number

First Flower Ship Week

3.0

4.0 4.0

0

1

2

3

4

5

Control HPS LED

Rating (5>1)

Over All 

Over All

Control HPS LED

2 weeks faster ship time with supplemental lighting

CALIBRACHOA WO72289 CALIBRACHOA

ALOHAKONA HOT ORANGE Q1.0MON ANN

9.59.0

8.5

10.0

9.0

6.0

0

2

4

6

8

10

12

Control HPS LED

Height or Width (Inchs)

Height Width

14 14

12

1716

15

0

2

4

6

8

10

12

14

16

18

Control HPS LED

Week Number

First Flower Ship Week

3.5

3.0 3.0

0

1

2

3

4

5

Control HPS LED

Rating (5>1)

Over All 

Over All

Control HPS LED

CALIBRACHOA WO72289 CALIBRACHOA

ALOHAKONA HOT ORANGE Q1.0MON ANN

9.59.0

8.5

10.0

9.0

6.0

0

2

4

6

8

10

12

Control HPS LED

Height or Width (Inchs)

Height Width

14 14

12

1716

15

0

2

4

6

8

10

12

14

16

18

Control HPS LED

Week Number

First Flower Ship Week

3.5

3.0 3.0

0

1

2

3

4

5

Control HPS LED

Rating (5>1)

Over All 

Over All

Control HPS LED

2 weeks faster ship time with supplemental lighting. Some Additional benefit from LED

8/15/2016

16

CALIBRACHOA WO72631 CALIBRACHOA

LINDURA PURPLE G1.5HBP LO ANN

8.08.5

8.08.0

7.07.5

0

2

4

6

8

10

Control HPS LED

Height or Width (Inchs)

Height Width

14 14 14

1716

17

0

2

4

6

8

10

12

14

16

18

Control HPS LED

Week Number

First Flower Ship Week

3.0

3.5

3.0

0

1

2

3

4

5

Control HPS LED

Rating (5>1)

Over All 

Over All

Control HPS LED

CALIBRACHOA WO72631 CALIBRACHOA

LINDURA PURPLE G1.5HBP LO ANN

8.08.5

8.08.0

7.07.5

0

2

4

6

8

10

Control HPS LED

Height or Width (Inchs)

Height Width

14 14 14

1716

17

0

2

4

6

8

10

12

14

16

18

Control HPS LED

Week Number

First Flower Ship Week

3.0

3.5

3.0

0

1

2

3

4

5

Control HPS LED

Rating (5>1)

Over All 

Over All

Control HPS LED

1 weeks faster ship time with HPS lighting. No benefit LED

CONCLUSIONS

Time To Ship

Should We Supplmental 

Light In Plug

Bacopa No benefit No

Begonia 1 week earlier  with LED Yes

Calibrachoa Variable response Maybe

Coleus No benefit No

Dahlia 1 to 2 earlier  with ligting Absolutely

Lobelia Variable response Maybe

Lobularia No benefit No

Lysimachia No benefit No

Osteospermum 1 to 3 earlier with lighting. Yes

Petchoa No benefit No

Petunia One series 2 week faster. Maybe

Verbena No benefit No

8/15/2016

17

• Initial cost calculations demonstrated that a one week faster finish time would offset the added cost for LED lighting. 

• However there is a faster pay back for HPS.

DISCUSSION

$0.00

$0.01

$0.02

$0.03

$0.04

$0.05

$0.06

$0.07

$0.08

0.00 0.25 0.50 0.75 1.00 1.25 1.50 1.75 2.00 2.25 2.50 2.75 3.00

$/1.5 Gallon Basket

Finish Time Savings

Cost Savings

Added Cost LED

Added Cost HPS

R:\MG0029 Light On Growth\LED VS HPS Cost Calculation.xlsx. Based on Calibrachoa basket 4 ppp/2 SF spacing.

• LED fixtures worked as well as HPS sodium for crops that were responsive.

• There will be energy saving from using LED versus HPS• However there is a substantial increase in costs to LED installations.• The payback period from using the LED over HPS is 7 to 11 years.

DISCUSSION-WHAT WE FOUND

Cost/ 

Fixture Fixtures WATT

 Install 

Cost 

Equipment 

Cost

Energy 

$/season/bay

Cost equip DIF 

LED

Energy/Year DIF 

Than LED

Years Pay 

Back

Philips LED 1250MM Type 1 450$         88             215           3,500$     43,100$           4,533$            

Philips HPS Philips Compare 280$         72             1,100        1,500$     21,660$           18,975$           21,440$               (14,442)$              1.5

Kavita HPS GAN 1000 EL 280$         30             1,045        1,500$     9,900$             7,511$             33,200$               (2,978)$                11.1

PL Lighting HPS 260571 Mod plus Alpha 300$         34             1,100        1,500$     11,700$           8,960$             31,400$               (4,427)$                7.1

“Year Pay Back”= Energy saving costs from using LED versus HPS. Therefore how many years to pay back the added equipment cost

• At the moment nothing.

WHAT ARE WE GOING TO DO?

8/15/2016

18

• At the moment nothing.• Supplemental lightings is not on the 2016‐2017 Capital Budget.

• Right now LED is a substantial investment but does have a pay back.

WHAT ARE WE GOING TO DO?

• At the moment nothing.• Supplemental lightings is not on the 2016‐2017 Capital Budget.

• Right now LED is a substantial investment but does have a pay back.

• We will repeat the trial earlier in the season and look at more seed and vegetative crops.

• Expect even more benefits under early season low light level conditions.

WHAT ARE WE GOING TO DO?

THANK YOU!