Onderzoek naar strategieën voor dynamische belichting

Dynamisch belichten is een concept dat al geruime tijd de ronde doet in de sector, maar waarvan de voordelen nog niet wetenschappelijk zijn onderbouwd. Daarom is Fluence een samenwerking aangegaan met HAS Hogeschool om de effecten van wisselende spectra op jonge planten te onderzoeken.

"Gewoonlijk wordt vermeerderd met een breed spectrum voor een uniforme groei en gemakkelijker verplanten', zegt Haris Ouzounis, van Fluence EMEA. "Met dit onderzoek wilden we het effect van wisselende spectra bekijken tijdens de vermeerderingsfase van tomaat en komkommer, maar ook op de volledige cyclus van sla en basilicum die indoor worden geteeld om mogelijkheden voor energiebesparing te identificeren zonder de kwaliteit van de plant op te offeren." 

Hoe het project tot stand kwam
Dit onderzoek is ontstaan doordat drie studenten van HAS Hogeschool, Tim Ellerkamp, Jaime Ahumada Espinoza en Harley Jackson, Fluence benaderden om mee te werken aan een toekomstgerichte fotobiologiestudie.

"De projectopdracht was voor ons drieën een geweldige kans om nauw samen te werken met experts van Fluence en veel te leren over het effect van dynamische belichting op de morfologie en fysiologie van planten."

"Het was een leuk en informatief onderzoek dat ons in contact bracht met onderzoekers en technici die werken met de beste tuinbouwproducten en genetica en ons een voorproefje gaf van echt onderzoek dat hopelijk veranderingen in de sector teweeg kan brengen. Het zal heel interessant zijn om te zien wat we in de toekomst met dit concept kunnen bereiken, aangezien er nog zoveel verschillende toepassingsmogelijkheden moeten worden verkend," aldus Jaime, Harley en Tim.

Het experiment
De studenten, HAS Hogeschool en Fluence werkten samen en kwamen op het idee om dynamische belichting en het effect van spectrumfluctuatie op jonge planten te bestuderen en ontwikkelden het bijbehorende experimentele ontwerp. Gracia Ribas, de projectbegeleider van HAS Hogeschool zegt dat "de projectresultaten van dit onderzoek een eerste inzicht hebben gegeven in hoe vier verschillende gewassoorten reageren op veranderingen in licht en bovendien hebben de drie studenten hun onderzoeksvaardigheden op het gebied van plantenfysiologie ontwikkeld door metingen uit te voeren aan groei, bladchlorofylconcentratie en huidmondjesgeleiding."

In het project zijn vier verschillende spectra uitgeprobeerd. Een breed-wit spectrum diende als referentiepunt en vervolgens zijn drie afwisselende spectra opgelegd: 1) Wit (de referentie) afgewisseld met monochromatisch rood, 2) Wit (de referentie) afgewisseld met rood/blauw en 3) Wit (de referentie) afgewisseld met wit/verrood.

"Het onderzoeksproject maakt gebruik van de RAZR M-serie van Fluence, dit zijn armaturen met een laag profiel en goede efficiëntie. We wisselden de spectra om de drie tot vier dagen af om te observeren hoe de planten reageerden, in de eerste plaats in termen van morfologie, maar ook om te zien hoe snel de fotosynthetische machinerie zich aanpast aan zulke snelle veranderingen. Wat de PPFD betreft, volgden we de standaardpraktijken: we begonnen met 100 micromol en verhoogden die naar het einde toe tot 150," legt Haris Ouzounis uit.

Diep gaan
Het doel is te zien hoe jonge planten reageren op een dergelijke belichtingsstrategie en in hoeverre de morfologie van de plant wordt beïnvloed. "We kijken naar verschillende dingen, zoals morfologie, biomassa van de plant, het aantal bladeren en de bladvorm," legt hij verder uit. "Waar ik persoonlijk het meest in geïnteresseerd ben, is hoe sterk de zaailingen zullen worden en hoe geschikt ze zullen zijn om te worden verplant. Het doel is om de transplant shock zo veel mogelijk te beperken wanneer zaailingen van het teeltbedrijf naar de kas gaan."

De samenwerking tussen Fluence en HAS Hogeschool loopt door tot februari 2023, waarbij de organisaties verschillende gewassen zullen testen in groeikamers. Daarna zullen ze evalueren hoe jonge planten, geteeld onder wisselende spectra, presteren in een kas op het gebied van lichtacclimatisatie na het verplanten (fotoacclimatisatie).

Naast de verplantshock moet de plant ook wennen aan het licht in de kas. "Wanneer deze jonge planten in de teelt komen, krijgen ze een ander soort licht. In kassen is er het zonlicht dat geen stabiel spectrum en intensiteit heeft, maar varieert gedurende de dag en/of periode. Daarom moeten planten fotogeacclimatiseerd worden om hun volledige genetische potentieel tot uiting te laten komen tijdens de groei." Voor het huidige onderzoeksproject hebben ze de tomatenras Merlice en de komkommerras Plexor bestudeerd, beide van De Ruiter.

Naast het uittesten van dit concept met tomaten en komkommers, onderzoeken Fluence en HAS Hogeschool ook een volledige cyclus voor sla en basilicum. "Hierbij gaan we dus niet alleen de morfologie beoordelen, maar ook de opbrengst," zegt Haris. "Ik zie dit deel van het onderzoek vooral interessant zijn voor vertical farms." De rassen die zijn eëvalueerd zijn de Alega sla en de Dolly basilicum, beide van Enza Zaden.

Fluence is bezig om met HAS Hogeschool te onderzoeken hoe de samenwerking kan worden uitgebreid. "We moeten meer jonge vakmensen aantrekken voor de tuinbouwsector. LED-belichting is een heel interessant vakgebied. We zijn verheugd om met de studenten en HAS Hogeschool samen te werken om de volgende generatie telers te ondersteunen," aldus Timo Bongartz van Fluence in Europa.


Publicatiedatum:



Ook onze nieuwsbrief ontvangen? | Klik hier


Ander nieuws uit deze sector:


Schrijf je in voor onze dagelijkse nieuwsbrief om al het laatste nieuws direct per e-mail te ontvangen!

Inschrijven Ik ben al ingeschreven