Wat is ervoor nodig om een goede teler te zijn? Je moet namelijk 100 dingen tegelijk goed doen. Als een van de parameters niet klopt, is het optimaliseren van de andere 99 voor niets. Er zijn vuistregels, richtlijnen en allerlei grafieken beschikbaar, zodat telers de grenzen kennen waarbinnen ze de parameters moeten afstellen. Er is echter één aspect dat belangrijker is dan alle richtlijnen en dat is het creëren van een klimaat.
Voor het creëren van een klimaat moet een teler in de schoenen van een dirigent gaan staan. Hij leidt een veelvoud aan kasinstrumenten in een klimaat waarbinnen de planten de productie van suiker kunnen optimaliseren. Het is daarom niet verwonderlijk dat er interesse is om AI-technologie deze taken van de teler over te laten nemen, volgens Godfried Dol. Hij deelt zijn kennis over telen in semi-gesloten kassen en neemt deel aan de Autonomous Greenhouse Challenge.
Waar bestaat het ‘creëren van een klimaat’ uit?
Er zijn optimale parameters beschikbaar voor de teelt in een kas. Fotosynthese versnelt bij een hogere temperatuur. De kwaliteit van de bestuiving zorgt ervoor dat er een maximale temperatuurgrens is. Een lage luchtvochtigheid kan een plant vegetatief laten worden en een hoge luchtvochtigheid kan leiden tot ziektes.
In figuur 1 hieronder worden de optimale temperatuur en luchtvochtigheid weergegeven binnen de rode lijnen. Het laat zien dat telers moeten werken binnen hele kleine marges. Het betekent niet dat ze buiten deze parameters niet kunnen telen. Het risico dat er iets fout gaat wat invloed heeft op de opbrengst wordt wel groter. Het gebied binnen de rode lijnen zou leiden tot de grootste opbrengst en de minste risico’s.
De belangrijkste manier waarop de teler invloed kan uitoefenen op zowel de temperatuur als de luchtvochtigheid is de luchtuitwisseling. In een conventionele kas wordt de luchtuitwisseling bepaald door de stand van de ventilatieopening. Als het buiten koel is, vermindert de luchtuitwisseling waardoor de temperatuur en de luchtvochtigheid stijgen. Op deze manier kunnen de optimale waardes in Tabel 1 worden bereikt.
Het kan echter ook lastig zijn om de juiste temperatuur en luchtvochtigheid te bereiken. De windsnelheid en windrichting spelen een belangrijke rol en als het op het weer aankomt zijn geen twee dagen hetzelfde. En alhoewel de klimaatcomputer zo kan worden ingesteld dat de gewenste temperatuur in de kas blijft behouden, zijn er maar weinig telers die op deze manier werken.
De meeste telers maken gebruik van een combinatie van ventilatietemperatuur, een lichte toename in ventilatie en P-banden. En hoewel het eerste logisch lijkt, kan er wat verduidelijking nodig zijn voor het gebruik van P-banden. Een P-band is het algoritme van een klimaatcomputer dat de snelheid waarmee een ventilatieopening opent of dichtgaat bepaalt. Daarin wordt rekening gehouden met de berekende ventilatietemperatuur en de temperatuur binnen, evenals het verschil tussen de binnen- en buitentemperatuur.
Figuur 1; optimale temperatuur en luchtvochtigheid voor plantgroei
Het doel heiligt de middelen
Een hoge P-band vertraagt de ventilatieopening, terwijl een lage P-band ervoor zorgt dat de ventilatieopening snel reageert. Een hoge P-band wordt gebruikt als de omstandigheden buiten koud zijn. Wanneer er gebruik wordt gemaakt van een P-band is de computer ‘geduldiger’ met het doen van aanpassingen en wordt er een hogere temperatuur bereikt.
Als de ventilatietemperatuur bijvoorbeeld 26 graden Celsius is en de P-band hoog is, kan de temperatuur in de kas 2-3 graden Celsius hoger liggen dan de berekende ventilatietemperatuur (zie figuur 3).
Als de temperatuur te hoog is, betekent dit niet per se dat de P-band verlaagd moet worden. De ventilatietemperatuur kan ook worden verlaagd. Een aantal telers hebben hier problemen mee. Ze willen dat de temperatuur in de kas de berekende ventilatielijn volgt (zie figuur 2).
In deze situatie heiligt het doel echter de middelen. Als we kijken naar de temperatuurgrafiek in figuur 2, dan zien we dat ventilatieopeningen (de bruine en gele lijnen in de grafiek) te vaak openen en dicht gaan. Hoewel de temperatuur (rode en blauwe lijnen) consistent genoeg lijkt te blijven, verandert het klimaat in de kas continu van koud naar benauwd. De temperatuur volgt hierbij de berekende ventilatie (bruine lijn).
Figuur 2; Ventilatieopeningen te reactief
Figuur 3; Ventilatieopeningen met hoge P-band
De juiste verhouding
Door de P-band aan te passen naar een hoger niveau zijn de ventilatieopeningen veel rustiger (zie figuur 3). Dit zorgt ook voor een veel stabieler klimaat in de kas en het verschil is voelbaar.
De grafiek toont ook subtiele verschillen in de temperatuur en luchtvochtigheid (bruine) lijnen. In figuur 3 zijn ze iets minder grillig. Dat betekent dat er minder fluctueringen zijn in de temperatuur en luchtvochtigheid. Het is belangrijk om te weten dat de metingen van zowel temperatuur als luchtvochtigheid in een kas altijd iets vertraagd zijn. Fluctueringen zijn daarom minder zichtbaar in een grafiek, maar ze zijn wel eenvoudig voelbaar wanneer je in de kas bent. De werkelijke temperatuur ligt 2-3 graden hoger dan de berekende ventilatielijn in figuur 3.
Naast het bereiken van een bijna perfecte luchtvochtigheid en temperatuur helpt het sluiten van de ventilatieopeningen ook met het verhogen van de CO²-niveaus. Een combinatie van voldoende licht, CO² en de juiste temperatuur zorgen voor een maximale productie van assimilaten. Deze strategie heeft altijd de voorkeur boven vegetatieve en generatieve stimulansen.
Wanneer een gewas een kleine top heeft is het verleidelijk om de 24-uurstemperatuur te verlagen en vegetatieve activiteit te stimuleren. Maar als het verlagen van de temperatuur leidt tot meer ventilatie en een lagere luchtvochtigheid leidt dit ook tot minder productie van assimilaten. Een behoud van de juiste verhouding leidt tot betere groei en een sterker gewas dan wat de 24-uurstemperatuur je kan doen geloven.
Luchtbewegingen in halfgesloten kassen
Godfried wil telers uitdagen om na te denken hoe ze bovenstaande informatie kunnen gebruiken in een halfgesloten kas. De parameters voor een optimale productie van assimilaten verandert niet. Maar om de luchtuitwisseling te verminderen moet de ventilatorsnelheid worden verlaagd. Het sluiten van de ventilatieopeningen in een conventionele kas door middel van P-banden is een dagelijkse uitdaging wanneer de windsnelheid en -richting veranderen.
In een semi-gesloten kas hebben de windsnelheid en -richting van buiten nauwelijks invloed. De teler heeft de controle over de luchtbewegingen in de kas. De ventilatorsnelheid kan naar het absolute minimum worden bijgesteld om de temperatuur en luchtvochtigheid te verhogen en die zeer belangrijke juiste verhouding te vinden voor het gewas voor een goede verdamping en optimale productie van suikers.
Bij koud weer moet de teler ervoor zorgen dat er niet teveel koude lucht de kas in komt. In een conventionele kas doet een teler dit door de ventilatieopeningen maar een heel klein beetje open te zetten en voorzichtig te zijn met zijwaartse ontluchting.
Zoals hierboven beschreven zijn hoge P-banden bruikbaar in deze situatie. Als er te veel koude lucht de kas binnenkomt, verlaagt deze de luchtvochtigheid en de temperatuur aan de bovenkant van de planten. In een halfgesloten kas wordt de koude lucht gemengd met de bewegende lucht in de kas. Tegen de tijd deze lucht de kas inkomt, is deze niet meer koud.
Mini-airconditioner
Daarnaast wordt de lucht vanaf de grond de kas in geblazen. De toppen van de plant blijven warm. In een halfgesloten kas is het eenvoudiger om kleine hoeveelheid koude lucht de kas in te laten stromen.
Wanneer het buiten warm en droog is, moeten de ventilatieopeningen alsnog voorzichtig worden geopend in een conventionele kas. Elke plant moet worden gezien als mini-airconditioner. Een plant kan tot 1 liter per vierkante meter per uur verdampen. Zet er een paar duizend bij elkaar en dan heb je een enorme koelingskracht.
Als je thuis je airconditioning aanzet, doe je de deuren en ramen dicht, anders wordt het koelingseffect teniet gedaan door de warme lucht die van buitenaf naar binnen komt. Door de ventilatieopeningen in een conventionele kas dicht te doen of de ventilatiesnelheid in een halfgesloten kas te verlagen doen telers hetzelfde.
Telers maken gebruik van de koelingskracht van de plant. De luchtuitwisselingsinstrumenten worden gebruikt om net genoeg vocht te verwijderen om de verdamping gaande te houden, maar niet zoveel dat er grote hoeveelheden warme lucht naar binnen kunnen komen.
Hogedrukneveling
Vergelijk nu een halfgesloten kas met een conventionele kas op het gebied van hogedrukverneveling, vervolgt Godfried zijn relaas. Verneveling is een uitstekende manier om een conventionele kas te koelen en bevochtigen en de juiste klimaatverhouding te behouden. Maar de lucht wordt bijna onmiddellijk verzadigd met vocht op het moment dat de verneveling aan wordt gezet. Er is een vertraging in de meting van de luchtvochtigheid, waardoor het vernevelingssysteem ook later wordt uitgezet.
Een grafiek over luchtvochtigheid kan een consistente lijn weergeven, maar de plant ervaart luchtvochtigheidsverschillen tussen heel laag en (bijna) 100%. Als er nevel wordt gebruikt is er een minimale hoeveelheid van luchtuitwisseling nodig voor de verdamping. Gebruik maken van de koelingskracht van het vernevelingssysteem is hetzelfde als gebruik maken van de koelingskracht van de plant. Als er teveel luchtuitwisseling wordt toegepast, ontsnapt de gekoelde lucht naar buiten. Als er niet voldoende luchtuitwisseling wordt toegepast, kan de nevel niet verdampen en wordt de koelingscapaciteit vermindert (net als bij de verdamping van planten).
Gebruik maken van de planten
In een semigesloten kas wordt de lucht bevochtigd en gekoeld voordat deze de kas inkomt. Daarna beweegt het langs de plant en neemt het meer vocht op dat door de plant is geproduceerd. Omdat de lucht al gekoeld is, wordt de luchtuitwisseling verminderd. Dit zorgt ervoor dat er een hoge luchtvochtigheid kan worden behouden in de kas als het buiten warm en droog is. De plant wordt uitgenodigd om meer vocht toe te voegen aan de al gekoelde en bevochtigde lucht. Dit leidt tot een evenwichtiger verdampingspatroon in vergelijking met het gebruik van een vernevelingssysteem in een conventionele kas.
Het gebruik maken van de verdampingskracht van planten om het klimaat in de kas te beheren wordt vaak het ‘creëren van een klimaat’ genoemd. Maar het is niet altijd eenvoudig om alle instrumenten van de kas zo te beheren dat de juiste verhouding gevonden wordt waarbij planten optimaal assimilaten produceren. Het is belangrijk om te onthouden dat de kas niet gezien moet worden als een manier om de perfecte groeiomstandigheden te creëren voor de plant. In plaats daarvan moet de plant worden gezien als middel om het perfecte klimaat mee te creëren in een kas, besluit Godfried.
Voor meer informatie:
Glasshouse Consultancy
www.glasshouse-consultancy.com
Godfried Dol
LinkedIn
godfrey@glasshouse-consultancy.com
+81 80 700 94 006