De tussentijdse resultaten van de energiezuinige tomatenproef, geïnitieerd door Grodan en Philips Horticulture LED Solutions, geven aan dat niet alleen cherrytomaten, maar ook grotere trostomaten met succes kunnen worden geteeld met minder warmte-input in een volledig LED-opzet.
Een ander belangrijk doel van deze proef is om telers van Macxize XR (Axia-zaden) te laten zien hoe wankleurigheid, een lastig potentieel kwaliteitsprobleem bij dit productieve ras, kan worden verminderd door de voedingsstoffenbalans aan te passen, met name de kalium- en stikstofverhoudingen.
© Signify
De tussentijdse resultaten op basis van volledige LED-belichting, precisie-irrigatie en actieve luchtontvochtiging laten zien dat Philips toplighting plus interlighting op koers ligt om een opbrengststijging van 5-7% te realiseren. Verder valt op dat de strategie met een laag nitraatgehalte generatief sturen van planten ondersteunt, aangepaste kalium/nitraatverhoudingen kunnen leiden tot een vermindering van wankleurigheid en fijnafstemming van screening-, verwarmings- en verlichtingsstrategieën extra energiebesparingen oplevert.
© Signify
Interlighting verbetert de lichtbenuttingsefficiëntie, wat resulteert in een hoge opbrengst
De kasproef introduceerde een nieuwe benadering van verlichtingstoepassing. Beide helften van de kas kregen een gelijkwaardige totale lichtinvoer, maar de methode van lichttoevoer verschilde tussen de twee secties. De ene helft maakte gebruik van Philips GreenPower-topverlichting met 350 µmol/m²/s, terwijl de andere helft topverlichting met 247 µmol/m²/s combineerde met aanvullende Philips GreenPower LED-interverlichting, wat een extra 103 µmol/m²/s opleverde. Het doel van deze configuratie was om de lichtpenetratie direct in het bladerdak van de plant te verbeteren, waardoor de lichtbenuttingsgraad (LUE) werd verhoogd.
De tussenverlichting werd geactiveerd in week 46. Uit oogstgegevens die vanaf week 52 zijn verzameld, blijkt dat planten die onder de combinatie van bovenverlichting en tussenverlichting zijn gekweekt, gemiddeld 4% meer vruchtgewicht hebben bereikt dan planten die alleen onder bovenverlichting zijn gekweekt (figuur 1). Deze bevindingen zijn bemoedigend en ondersteunen de hypothese dat een verbeterde LUE zal leiden tot een verwachte opbrengststijging van 5-7% gedurende het hele seizoen. Naast een hoger vruchtgewicht heeft de interlighting-behandeling ook gezorgd voor planten met een robuustere plantengroei en een versnelde bloei, wat verder bijdraagt aan de verwachte opbrengstverbeteringen.
© Signify
Figuur 1. Cumulatieve opbrengst (kg/m²) per verschillende verlichtingsbehandeling
Aangepaste voedingsstrategie voor generatief sturen van planten
De twee verlichtingsbehandelingen zijn willekeurig verdeeld over twee voedingsstrategieën: 'Referentie' en 'Aangepast'. "De referentievoedingsstrategie levert een voedingssamenstelling met een druppel-EC van 3,8 mS/cm, zoals gebruikelijk is in de commerciële praktijk", aldus Andrew Lee, Knowledge Manager bij Grodan. "De aangepaste strategie is een geoptimaliseerde voedingsstrategie die wordt toegepast bij een lagere EC van 3,1 mS/cm, ontworpen om vruchten te verkrijgen met minder vlekkerige rijping (groene vlekken)", voegt hij eraan toe. Tot nu toe varieerden de nitraattoevoegingen tussen 9 en 16 µmol/l voor de standaardbehandeling en tussen 8 en 13 µmol/l in de aangepaste strategie.
© Signify
Net als in de vorige twee proeven die door de partners werden uitgevoerd, waren de lagere nitraatconcentraties aan het begin van het gewas bedoeld om de bladoppervlakte-index (figuur 4) te beheersen en een generatieve plantbalans te bereiken. Dit werd gerealiseerd. Het nitraatgehalte in het druppelwater bleek echter tijdelijk te laag te zijn, waardoor de nitraatopname aanvankelijk minder was dan nodig (zie de blauwe lijn in figuren 2 en 3). "Dit is een proef en we moesten de pijnpunten vinden", zegt Lee. "Helaas heeft dit ons wat ontwikkelingssnelheid gekost. Gelukkig werd de situatie onmiddellijk gecorrigeerd door de nitraatconcentraties te verhogen, wat aantoont dat de GT Master-slabs niet alleen voor het watergehalte en de EC, maar ook voor individuele voedingsstoffen kunnen worden aangestuurd", voegt hij eraan toe.
© Signify
Figuur 4. Gemiddelde bladoppervlakte-index (LAI) per nutriëntenbehandeling
Aangepaste kalium- en nitraatverhoudingen kunnen mogelijk leiden tot een vermindering van wankleurigheid (foto's 1 en 2). Belangrijk is dat de onderzoekspartners uit de analyse van Normec Groen Agro Control hebben geconstateerd dat de nitraatopname hoger was bij de aangepaste nutriëntensamenstelling, ook al was de gift lager. Dit wordt toegeschreven aan een hogere kalium/nitraat (K/N) opnameverhouding, die op zijn beurt de kaliumopname verhoogt. Halverwege de proef resulteert dit in verminderde symptomen van wankleuring. 
© Signify
Foto 1. Wankleurigheid, standaard voedingssamenstelling, typerend voor de huidige commerciële praktijk. Foto 2. Verminderde symptomen van wankleurigheid in de aangepaste nutriëntensamenstelling.
Naast een gunstige K/N-opnameverhouding om wankleuring te beperken, stellen de onderzoekers ook dat een minimale nitraatopname belangrijk is om voldoende vegetatieve groei te behouden en tegelijkertijd de kaliumopname te ondersteunen. De verhoogde kaliumconcentratie in de aangepaste voedingssamenstelling heeft geleid tot lagere concentraties magnesium en calcium in het druppelwater. Ondanks een 60% lager magnesiumgehalte in het druppelwater van de aangepaste voedingssamenstelling, is de opname echter 60% hoger in vergelijking met de standaard. In de aangepaste strategie is het calciumgehalte (µmol/kg drooggewicht) van de vruchten ook hoger dan het vastgestelde minimum van 30 µmol/kg drooggewicht dat bloesemrot zou veroorzaken.
Met het oog op de rest van de proef zijn de partners van plan om hun hypothese verder te testen en hun theorieën over de aangepaste voedingsstrategie te bewijzen, met aanpassingen op basis van opname-analyse en de voorspelde wankleuring. "De belangstelling voor deze proef is zo groot dat we onze gegevens nu wekelijks delen met vier commerciële telers die dezelfde variëteit onder volledige LED-systemen in Nederland telen", aldus Marcel Raats, plantspecialist voor Philips Horticulture LED Solutions bij Signify.
© Signify
Extra energiebesparingen
In de loop van de vorige twee volledige LED-proeven heeft het onderzoeksteam met succes aangetoond dat de warmte-input in de kasomgeving met meer dan 50% kan worden verminderd. In het huidige jaar blijft het energieverbruik effectief onder controle door vast te houden aan gevestigde principes zoals actieve ontvochtiging, intensief gebruik van klimaatschermen en een zo gering mogelijke afhankelijkheid van het buisrailsysteem voor verwarming.
Een belangrijk element in deze energiebesparende aanpak is het langdurig sluiten van de schermen van Ridder. De energieschermen blijven bijna 24 uur per dag gesloten, terwijl de verduisteringsschermen dagelijks vijf tot zes uur worden geopend. Dit schema is ontworpen om de praktijk van commerciële telers nauwkeurig na te bootsen en vloeit ook voort uit observaties dat langere verduisteringsperiodes een negatieve invloed kunnen hebben op de kwaliteit van de bloemen.
De schermstrategie is verder verfijnd met behulp van netto stralingsgegevens van Wireless Value, in combinatie met andere sensorgegevens van Wireless Value die zijn geïntegreerd in de Ridder-klimaatcomputer. De gecombineerde gegevens bieden realtime inzicht in de uitgaande straling van de kas. Wanneer er buitensporige stralingsverliezen worden gedetecteerd, worden de schermen eerder dan normaal gesloten. Deze proactieve aanpak voorkomt dat de gewassen te koud worden, waardoor het productieniveau op peil blijft en tegelijkertijd extra energie wordt bespaard.
In secties van de kas die zijn uitgerust met interlighting, wordt toplighting toegepast met een lichtoutput van 247 µmol/m²/s in plaats van de standaard 350 µmol/m²/s Deze aanpassing levert een verdere vermindering van het energieverbruik op van 1,5% (figuur 5). Hoewel dit percentage bescheiden lijkt, kan het een aanzienlijke impact hebben op de totale kostenstructuur van de teelt, vooral gezien het feit dat LED-belichting ongeveer 65% van de totale energie-input vertegenwoordigt.
© Signify
Figuur 5. Lager gasverbruik per week dan vorig jaar door hogere warmte-input van de LED-lampen (m3/m2/week)
Eindresultaat volgt nog
Zowel Raats als Lee beschouwen de resultaten halverwege het jaar als veelbelovend. Deze eerste bevindingen wijzen erop dat een combinatie van top- en tussenbelichting niet alleen energie-efficiëntie mogelijk maakt bij een hoger lichtniveau van 350 µmol/m2/s in omstandigheden met weinig warmte, maar ook de totale opbrengst verbetert.
Aan het einde van deze proef zullen de onderzoekers naar verwachting ook meer inzicht hebben in de rol van de nutriëntenbalans in de totale nutriëntenopname, om zo de vlekkerige rijping te verhelpen.
Voor meer informatie:
Philips Horticulture
[email protected]
https://www.lighting.philips.nl/
Grodan
www.grodan.com
