Zoektocht naar goede sensor voor meten gewasfotosynthese

Om na te gaan of energie voor belichting, verwarming of CO2 effectief ingezet wordt, zou de momentane fotosynthesesnelheid van het gewas gemeten moeten worden. Echter, tot nu toe ontbreekt nog een goed instrument om de gewasfotosynthese snel en nauwkeurig te monitoren.

Wageningen University & Research, Business Unit Glastuinbouw heeft samen met PhenoVation en PlantDynamics twee methoden onderzocht om de gewasfotosynthese of deelprocessen daarvan te monitoren. Het gaat om de gewasfotosynthesemonitor, die de opname van CO2 door het gewas door de CO2 balans van de kas berekent en de CropObserver, die de elektronentransportsnelheid (ETR) met behulp van chlorofyl fluorescentie bepaalt.

De data van de gewasfotosynthesemonitor werden vergeleken met de fotosynthesemodule van het gewasgroeimodel INTKAM. Verder werd het dagverloop van de huidmondjesopening bepaald met de Stomatasensor. De sensoren zijn getest op twee praktijkbedrijven met belichte en onbelichte tomaten en in een gerbera experiment waarbij belicht werd met LEDs, SON-T en een hybride systeem.

Uit de metingen bleek dat de gewasfotosynthesemonitor te gevoelig is voor veranderingen in raamstanden en wisselingen in CO2 dosering om de gewasfotosynthese nauwkeurig te kunnen bepalen. De CropObserver was in staat om de lichtbenutting in de fotosynthese door het gewas snel, nauwkeurig en continu te bepalen. Echter, omdat de meting van lichtintensiteit in willekeurige eenheden gedaan werd en er nog andere stappen in de fotosynthese van belang zijn, was de CropObserver niet geschikt om de fotosynthese van het gewas (in μmol CO2 m-2 s-1) te bepalen. PhenoVation is nog bezig met de verdere ontwikkeling van de CropObserver om deze tekortkomingen op te lossen.

Uit bovenstaande blijkt dat het niet eenvoudig is een sensor te ontwikkelen die momentaan een betrouwbaar beeld geeft van de fotosynthese van een gewas. Er zijn twee mogelijke methoden om de fotosynthese van het gewas zo realistisch en nauwkeurig mogelijk te bepalen: 1. via een fotosynthesemodel (zoals INTKAM) waarmee de gewasfotosynthese berekend kan worden, gekoppeld aan een sensor die de status van het gewas monitort zodat geregistreerd wordt wanneer de reactie van het gewas afwijkt van wat te verwachten zou zijn. Of 2. via de CropObserver, aangevuld met een sensor voor de huidmondjesopening en een meting van tenminste de CO2 concentratie, waarmee het signaal van de CropObserver vertaald kan worden naar CO2 opname door het gewas.

Dit onderzoek is gefinancierd door Kas als Energiebron. Dit is het innovatie- en actieprogramma van LTO Glaskracht Nederland en het ministerie van Landbouw, Natuur en Voedselkwaliteit.

Het eindrapport van het project is beschikbaar en vindt u via onderstaande link.

Meer CO2 nieuws