Telen vanuit de behoefte van de plant

Telers zijn voortdurend bezig met het regelen van de temperatuur, luchtvochtigheid en belichting in de kas. Daarmee proberen ze de groei van gewassen zo goed mogelijk te sturen. Hoewel Nederland wereldwijd vooroploopt in meet- en regeltechniek in de glastuinbouw, is er nog veel winst te behalen, vertelt Leo Marcelis, hoogleraar Tuinbouw en Productfysiologie. “Een van de beperkingen van de huidige aansturing is dat het klimaat vanuit één plek wordt gemeten met een kastje sensoren. Terwijl het klimaat niet overal in de kas hetzelfde is. Ook weet je niet of je met een bepaald klimaat voldoet aan de exacte behoefte van de plant op dat moment.”

In plaats van de omgeving te monitoren, kun je beter de plant zelf als uitgangspunt nemen, zegt Marcelis. “Als je weet hoe actief een plant is, weet je ook beter wat die nodig heeft. Vanuit die behoefte kun je heel gericht het klimaat regelen. Dat kan telers helpen energie en kosten te besparen. Nu bouwen telers vaak een veiligheidsmarge in om te voorkomen dat een deel van de kas bijvoorbeeld te koud of te vochtig wordt en er schimmelvorming ontstaat. Die marge geeft weliswaar meer zekerheid over de productie, maar kost ook meer energie dan strikt nodig is. Als je preciezer weet wat een plant nodig heeft, kun je efficiënter met energie omgaan, zonder dat de teelt eronder lijdt. Dat levert zowel kostenbesparing als een duurzamere glastuinbouw op.”

Het meten en sturen vanuit de behoefte van de plant staat centraal in GreenControl, een vijfjarig project van WUR, TU Delft, TU Eindhoven en Universiteit Twente, kasbouwers, technologieontwikkelaars, telers en veredelaars. Samen onderzoeken ze hoe een combinatie van sensoren, camera’s en algoritmes kan helpen om de activiteit van planten beter te volgen. Marcelis: “Hiermee hopen we een beter beeld te krijgen van hoe een plant er op een bepaald moment voorstaat. In het project richten we ons op tomaat en sla, maar de inzichten kunnen ook bruikbaar zijn voor andere gewassen, zoals aardbei, komkommer, paprika en snijbloemen. We onderzoeken immers niet zozeer wat de specifieke behoeften van tomaat of sla zijn, maar hoe je de behoeften van een plant het beste in kaart brengt.”  

De technologieën die de partijen in GreenControl testen, bestaan voor een groot deel al, zegt Marcelis. “De kunst is om ze op de juiste manier te gebruiken én te combineren. Het gaat onder meer om sensoren die fotosynthese, luchtbeweging en verdamping meten, warmtecamera’s en camera’s die de groei van planten volgen. Deze technologieën gaan we in verschillende combinaties testen. Een belangrijke vraag is hoe nauwkeurig het systeem moet zijn om echt bruikbaar te worden voor telers. Te weinig metingen geven mogelijk een onvolledig beeld, maar te veel sensoren maken het systeem duurder en ingewikkelder. Daarom kijken we zowel naar wat je kunt meten met een beperkt aantal sensoren en camera’s als naar wat mogelijk is met een uitgebreidere combinatie.” 

Verder kijken de onderzoekers naar wat de beste plek op de plant en in de kas is om de meettechnologie aan te brengen, vervolgt Marcelis. “Ook willen we weten hoeveel planten per hectare we moeten meten voor een goed beeld en welke ruimtelijke verschillen er zijn binnen een kas. En wanneer een plant minder actief is: welke factor of factoren veroorzaken dit dan? Komt dit door de temperatuur, het licht, de luchtvochtigheid of door een combinatie?” Een uitdaging hierbij is om te zorgen dat metingen betrouwbaar blijven in een warme, vochtige kas, waar sensoren en camera’s vuil kunnen worden, verschuiven of na verloop van tijd kunnen afwijken.

Een van de doelen van het project is om het energieverbruik met 25 procent te verminderen. De onderzoekers streven zelfs naar 35 procent lagere energiekosten. Dat kan niet alleen worden behaald door minder energie te gebruiken, maar ook door slimmer om te gaan met het energieaanbod. Marcelis: “Als de zon schijnt of het flink waait, is energie vaak goedkoper. Ook op zondag liggen de energieprijzen vaak lager. Door de teelt daarop af te stemmen kunnen telers geld besparen en belasten ze tegelijkertijd het stroomnet minder. Een belangrijke vraag is: tot hoever kunnen we hiermee gaan zonder dat het ten koste gaat van de productie, kwaliteit of gezondheid van een plant.”

Marcelis hoopt met het project vooral te bereiken dat telers vaker slimme technologie gebruiken om de ontwikkeling van planten te volgen en de verzamelde gegevens beter benutten. “Je moet niet alleen weten hoe je planten ervoor staan, maar ook de koppeling maken naar de aansturing. Daarom besteden we binnen GreenControl ook aandacht aan advies. Een teler moet kunnen begrijpen waarom het systeem voorstelt om de verwarming, ventilatie of belichting aan te passen. Alleen dan ontstaat vertrouwen in de techniek. Dan kan de volgende stap gezet worden om de aansturing volledig te automatiseren. Maar voordat we die stap kunnen zetten, moeten we eerst zorgen dat het systeem robuust is.”