Ljusgårda verhoogt opbrengst met 34%

Ljusgårda beheert een van 's werelds meest geavanceerde vertical farms, waar in Zweden het hele jaar door sla wordt geteeld onder volledige LED-belichting. Begin 2025 startte het R&D-team een samenwerking met Gardin om te onderzoeken hoe realtime plantfeedback kan bijdragen aan slimmere teeltbeslissingen. Het doel was om lichtstrategieën te optimaliseren, stress vroegtijdig te detecteren en de opbrengst te maximaliseren.

Het gewasmonitoringsysteem van Gardin detecteerde droogtestress al binnen 24 uur, meerdere dagen voordat dit visueel zichtbaar was voor de teler. Daarnaast maakten de fotosynthetische inzichten van Gardin het mogelijk om beter onderbouwde beslissingen te nemen over lichtniveaus, wat resulteerde in een toename van 34% in verpakbare opbrengst. Deze resultaten laten zien hoe realtime plantdata kunnen leiden tot nauwkeuriger beheer van irrigatie en belichting, met aanzienlijke verbeteringen in gewasopbrengst tot gevolg.

Ljusgårda beheert een van 's werelds meest geavanceerde vertical farms, waar het hele jaar door premium sla wordt geproduceerd onder volledige LED-belichting in Zweden. In lijn met hun visie op de volgende generatie vertical farming ontwikkelt het team teeltsystemen die plantensignalen vertalen naar bruikbare inzichten. Dit stelt telers in staat om beter geïnformeerde beslissingen te nemen over klimaatoptimalisatie.

In 2025 werkte Ljusgårda samen met Gardin om te onderzoeken hoe realtime fotosynthesedata zowel gewasprestaties als hulpbronnenefficiëntie kunnen verbeteren. De proeven, uitgevoerd in de innovatieve meerlaagse teeltsystemen van de R&D-faciliteit van Ljusgårda, waren gericht op twee centrale vragen: hoe vroeg kan Gardin stressgebeurtenissen zoals droogte detecteren? En kunnen realtime fotosynthese-inzichten worden ingezet om lichtstrategieën aan te passen voor maximale opbrengst?

Uit een reeks experimenten bleek dat plantgestuurde beslissingen kunnen leiden tot aanzienlijke opbrengstverhogingen en een verbeterde lichtbenuttingsefficiëntie.

Vroege detectie van droogtestress via fotosynthesemonitoring
In een gecontroleerd droogte-experiment werden twee groepen sla naast elkaar geteeld in een verticaal teeltsysteem. De ene groep kreeg standaard irrigatie, terwijl de andere groep geleidelijk droogtestress ondervond. De irrigatie werd op 3 februari stopgezet, waarna de planten tot 12 februari onder waterbeperkte omstandigheden bleven. Vervolgens werd de normale irrigatie hervat. Gardin-sensoren detecteerden stress — een afname van de fotosynthetische efficiëntie — al binnen 24 uur na het stoppen van de watertoevoer, dagen voordat visueel verwelken zichtbaar werd. De metingen van chlorofylfluorescentie door Gardin zijn zeer gevoelig voor stress, omdat de fotosynthetische efficiëntie vroegtijdig afneemt als reactie op droogte. Wanneer de plant zijn huidmondjes sluit en de fotosynthese vermindert om water te besparen, neemt de fotobescherming toe. Dit wordt door Gardin gedetecteerd als een daling in efficiëntie tijdens de lichtopname.

Dankzij continue monitoring van de sla werd een vroegtijdig waarschuwingssignaal voor waterstress afgegeven, waardoor de teler kon ingrijpen voordat blijvende schade ontstond. Deze proef toonde het vermogen van Gardin aan om bruikbare, vroege waarschuwingen te geven voor watergerelateerde stress in verticale teeltomgevingen, waar visuele inspectie vaak achterloopt op fysiologische veranderingen.

© GardinDe dagelijkse fotosynthetische efficiëntie liet duidelijk zien hoe vroege droogtestress werd geïdentificeerd tijdens het watergebruiksexperiment van Ljusgårda. Aanvankelijk ontving de waterbeperkte groep half zoveel water als de goed bewaterde controlegroep. Op 3 februari 2025 werd de watertoevoer volledig stopgezet. Gardin registreerde de volgende dag al een onmiddellijke daling in fotosynthetische efficiëntie, die bleef verslechteren totdat de planten herstelden na het hervatten van de irrigatie.

Fotosynthese-gestuurde lichtoptimalisatie
In een reeks lichtoptimalisatieproeven gebruikte Ljusgårda het fotosynthesemonitoringsysteem van Gardin om vast te stellen bij welke lichtniveaus de gewassen hun fotosynthetisch maximum bereikten. Eerder intern onderzoek had een optimaal lichtrecept vastgesteld, dat als referentie diende. Fotosynthese is een uiterst gevoelig proces dat wordt beïnvloed door microklimaat, stress, plantleeftijd en andere factoren. Door de fotosynthetische prestaties direct te meten, maakt Gardin zichtbaar hoe intensief planten daadwerkelijk functioneren.

Bij Ljusgårda lieten lichtreactiecurves zien dat de slaplanten onder hun fotosynthetisch maximum presteerden. Dit gaf aan dat de lichtintensiteit veilig verhoogd kon worden om een hogere productiviteit te realiseren. Het team paste de lichtniveaus daarop aan, wat resulteerde in een toename van 61% in fotosynthetisch elektronentransport — de vastgelegde lichtenergie die CO₂-fixatie aandrijft — en een opbrengststijging van 34% ten opzichte van controlegroepen die het eerdere beste recept gebruikten.

© GardinLichtoptimalisatie op basis van Gardin's fotosynthetische inzichten leidde tot een verbetering van 34% in het verpakbare gewicht bij de oogst. De controlelichtgroep gebruikte het eerder vastgestelde lichtrecept. In de dynamische groep gaf Gardin's prestatie-inzicht aan dat de sla een hogere lichtcapaciteit had, wat resulteerde in een toename van 34% in verpakbaar gewicht.

© GardinDaarnaast zorgde deze lichtoptimalisatie voor een stijging van 61% in fotosynthetische productiviteit. De uurlijkse productiviteit toont hoeveel licht door de plant wordt geabsorbeerd en gebruikt voor fotosynthese, uitgedrukt als elektronentransportsnelheid. Door de lichtintensiteit te verhogen, nam het elektronentransport toe, wat meer energie opleverde voor CO₂-fixatie.

De resultaten onderstrepen het potentieel voor aanzienlijke kostenbesparingen op belichting door gebruik te maken van plantenfeedback. Metingen van de plant maken slimmere optimalisatie mogelijk dan receptgebaseerde benaderingen, waarbij het aanpassen van één variabele vaak tijdrovend en ineffectief is. Gardin versnelt het optimalisatieproces door feedbacktijden terug te brengen van dagen naar minuten via realtime fotosynthetische data.

© Gardin

Met deze proeven liet Ljusgårda zien hoe realtime planteninzichten de prestaties van vertical farming kunnen transformeren en aanzienlijke verbeteringen in productiviteit en hulpbronnenefficiëntie kunnen ontsluiten. Door Gardin's fotosynthetische inzichten te integreren in de R&D-operaties kon Ljusgårda stress dagen eerder detecteren en lichtstrategieën optimaliseren op basis van het potentieel van de plant. Dit resulteerde in een opbrengst- en efficiëntieverbetering van meer dan 34%. Voor Ljusgårda vormt dit werk een belangrijke stap richting datagestuurde teelt en een waardevol instrument voor het maximaliseren van het rendement op investering voor hun commerciële teeltbedrijf.

"Samenwerken met Gardin stelde ons in staat om nieuwe technologieën te verkennen en waardevolle observaties te verzamelen die ons inzicht in plantprestaties verdiepen. Deze inzichten voegen waarde toe aan ons interne ontwikkelingswerk en helpen ons te beoordelen hoe realtime plantdata toekomstige optimalisatie-inspanningen kunnen ondersteunen," aldus Erik Lundgren, medeoprichter en Chief R&D Officer van Ljusgårda.