Om de kloof tussen fundamenteel onderzoek en toegepaste wetenschap te overbruggen, heeft vertical farming start-up Plenty Tessa Pocock ingehuurd als Hoofd Lichtoptimalisatie. Met meer dan 30 jaar ervaring en de meer dan 1000 spectrale experimenten die ze heeft uitgevoerd op tientallen voedsel- en sierteeltgewassen, deelt ze de nieuwste kennis over licht met ons. "We zijn algoritmes voor licht aan het schrijven waarmee planten de kenmerken gaan produceren die consumenten het liefste zien."
Plenty is een van de meest besproken vertical farming start-ups van de afgelopen jaren. Na in 2014 te zijn opgericht als agtech-bedrijf dat zich toelegt op vertical farming om verse producten te telen, verrasten ze in 2017 de hele wereld door €178 miljoen in te zamelen om hun vertical farming onderneming uit te breiden. Nu bereidt het bedrijf zich voor om zich ook internationaal uit te breiden en verbeteringen aan te brengen aan hun verticale teelttechnologie en ze hebben Tessa Pocock ingehuurd om hen hiermee te helpen.
"Tessa vertegenwoordigt onze sprong in de fundamentele wetenschappen om de kloof tussen fundamenteel onderzoek en toegepaste wetenschap te overbruggen. Vertical farming is een van de meest kansrijke nieuwe sectoren waarin veel van deze kennis toegepast kan worden en ik denk dat Tessa op dit gebied de beste van de wereld is. Het onderzoek dat ze heeft gedaan, zal onze efficiëntie en kwaliteit met sprongen vooruit helpen", zegt Nate Storey, medeoprichter en Chief Science Officer bij Plenty.
Onderzoek
Tessa werkt al meer dan 30 jaar met licht en planten. In 2017 werd ze ingehuurd als het Hoofd Onderzoek voor een Europees bedrijf dat LEDs voor de agrarische sector produceert. Hiervoor moest ze op een andere manier gaan denken, omdat ze zag hoe snel planten reageerden op de spectrale kwaliteit van de LEDs. Voordat ze zich bij Plenty voegde, heeft ze jarenlang in de academische sector gewerkt, waar ze samen met Neil Mattson bij Cornell de Greenhouse Lighting en het Systems Engineering Consortium heeft gecreëerd.
Algoritmes
Tijdens een onderzoeksperiode van 12 jaar, en de 1000 spectrale experimenten met tientallen soorten voedings- en sierteeltgewassen die in deze periode plaatsvonden, leerde Tessa enorm veel over het belang van licht. "Licht is één van de meest belangrijke omgevingsfactoren voor planten. Het vervult verschillende rollen in het leven van een plant. Licht biedt alle energie die nodig is voor de groei, en is een informatiebron voor directe processen, zoals hoogte, vertakking, nutriëntendichtheid, en tolerantie tegen stress," vertelt ze.
Dit komt voor de gemiddelde teler natuurlijk niet als een verrassing. Wat misschien wel nieuws is, is dat het niet genoeg is om gewoon wat lampen boven de gewassen te plaatsen of zelfs kleuren te combineren in lichtrecepten. "'Recepten' is geen correcte term om dit werk te beschrijven," legt Tessa uit. "Wat wij doen is veel complexer: we schrijven algoritmes voor licht waarmee planten de kenmerken gaan produceren die consumenten het liefste zien."
Ze legt uit hoe dit de basis van vertical farming raakt. "Er liggen enorm veel kansen voor vertical farming. Vertical farming is ideaal in gebieden waar er problemen zijn met ernstige droogte, extreme weersomstandigheden en een tekort aan akkerland. Het is mogelijk om de versheid van producten te behouden door bedrijven dichtbij dichtbevolkte steden te bouwen. Het gesloten milieu zorgt ervoor dat je absolute controle hebt en jaarrond consistente gewassen kunt telen die voldoen aan de vraag van de consument."
Bij het creëren van het algoritme wordt ook rekening gehouden met de consument. "Algoritmes zijn multidimensionaal en omvatten lichtintensiteit, spectrum, duur en timing. Het verlichtingsprogramma van Plenty is uniek, omdat het toegepaste en fundamentele wetenschap combineert, terwijl het ook nauw samenwerkt met technici om een hoge energie-efficiëntie te creëren."
Om deze algoritmes te maken, onderzoekt Tessa het gewas en beantwoord ze de volgende vragen: "Wat zijn de optische eigenschappen van de bladeren? Waar komt het gewas vandaan en waar groeit het het best? Hoe gedomesticeerd is het en waar past het in het ecosysteem? Welke delen verbruiken we? Wat zijn de voedingsstoffen die een bijdrage kunnen leveren aan de gezondheid? en onder welke omstandigheden stapelen ze zich op ", zo somt ze op.
En dan is er nog het feedbacksysteem dat ze hebben opgezet voor vertical farming. Tessa, die drie patenten op haar naam heeft staan voor het onderzoeken van de gewassen op afstand (twee nog in afwachting van goedkeuring), blijft werken aan het perfecte biologische feedbacksysteem, omdat dit veel giswerk weg zal nemen dat nu nog plaatsvindt bij het instellen van omgevingen voor de verschillende gewassen. "Het onderzoeken van de omgeving en de fysiologische staat van de planten zijn zeer nuttig, omdat we zo de planten hun omgeving kunnen laten bepalen. In onze sector moeten we luisteren naar wat de planten te zeggen hebben!"
Toegepast en fundamenteel onderzoek research
Tessa legt uit hoe ze zich in haar onderzoek zal gaan richten op het optimaliseren van de teelt van bladgroenten bij Plenty, en op onderzoek en ontwikkelingen. "De optimalisatie zal gebaseerd zijn op toepast en fundamenteel onderzoek, dat uitgevoerd wordt door alle plantenwetenschappers bij Plenty. Dit is wat Plenty onderscheidt van alle anderen; we worden hier aangemoedigd om zowel toepast als fundamenteel onderzoek te doen. Dit versterkt ons R&D-programma."
Dit heeft te maken met de lange termijn focus van het bedrijf. "Op hoog niveau doen universiteiten echt goed onderzoek, maar ze worden beperkt door de LEDs die tegenwoordig op de markt zijn en de snelheid waarmee ze hun bevindingen op de markt brengen. Onderzoekscentra van de overheid en andere afdelingen hiervan voegen hier enorm veel waarde aan toe. Het is moeilijk voor telers om tijd, geld en productieruimte te spenderen aan onderzoek, omdat dit een risico kan vormen en hun inkomsten afhankelijk zijn van de teelt. Vooruitstrevende bedrijven als Plenty zijn een goede plek om waarde aan agrarisch onderzoek toe te voegen, omdat we hier ook op de lange termijn mee bezig zullen blijven."
Naar planten luisteren
Maar er is nog meer. Volgens Tessa zal zowel de verlichting als de regulering van gewassen Plenty naar de toekomst van vertical farming duwen. "De integratie van geavanceerde licht- en detectiesystemen in de bedrijven van Plenty zal een oplossing bieden voor veel van de uitdagingen waarmee gewassen worden geconfronteerd die onder één enkele lichtbron worden geproduceerd. We kunnen gewassen van de best mogelijke kwaliteit leveren door licht te gebruiken dat ze er geweldig uit laat zien en heerlijk laat smaken, terwijl de hoeveelheid voedingsstoffen gemaximaliseerd worden. Plenty zal licht gaan gebruiken om hun voordeel te doen met de natuurlijke genetica die maken dat groenten zo goed voor ons zijn."
Voor meer informatie:
www.plenty.ag