Verdamping en vochtbalans van plant en kas in een energiezuinige teelt

Beschrijving

Doel
Doel is energiebesparing te bereiken door kennisontwikkeling over de benodigde verdamping van een gewas en energiezuinige manieren om verdamping te controleren.

Projectomschrijving
Verdamping is een sleutelproces dat belangrijk is voor groei en ontwikkeling van gewassen. Te weinig verdamping kan tot problemen met groei en productkwaliteit leiden. Verdamping is tevens een energiegedreven proces en daarom is er een sterke samenhang met de energie-input in de kas. Energiezuinig telen door toepassing van energiezuinige belichting, isolatie en beperking van warmte input en ventilatie heeft over het algemeen een remmende werking op gewasverdamping. Dit heeft tot problemen met kwaliteit en groei geleid in het verleden en in het bijzonder afgelopen winter, toen tuinders sterk bespaarden op energie vanwege de hoge energieprijzen. Er ligt een grote uitdaging om met weinig energie-input de verdamping zo te kunnen controleren dat telers binnen veilige grenzen kunnen produceren met behoud van productkwaliteit. Hiertoe ontbreekt er nog veel kennis, zowel basis als toegepast, over de minimale benodigde verdamping, en wanneer en waar in het gewas verdamping het meest bepalend is voor een goede kwaliteit gewas met hoge productie in relatie tot de energie- efficiënte sturing van het kasklimaat. 

Dit wordt gedaan in 6 werkpakketten waarin experimenten gedaan worden met Chrysant, Komkommer en Tomaat als voorbeeldgewassen onder verschillende proefcondities:

Werkpakket 1. Algemeen projectmanagement en overleg 
Het onderzoek wordt uitgevoerd door drie binnen deze PPS samenwerkende kennisinstellingenwaartussen intensief kennis zal worden uitgewisseld. Goede afstemming is nodig.

Werkpakket 2. Basiskennis verdamping grondgebonden sierteeltgewassen
Specifiek voor sierteeltgewassen is bladkwaliteit van cruciaal belang. Verdamping van het gewas chrysant wordt onder geconditioneerde omstandigheden in klimaatkamers met daglichtsimulatie onderzocht. Daarbij wordt gevarieerd in de mate van verdamping en het moment waarop de verdamping beperkt wordt (overdag, ’s nachts, fluctuaties gedurende de dag, etc.). Het effect van opgelegde lage verdamping op gewasontwikkeling, groei, bladkwaliteit en houdbaarheid wordt onderzocht.

Werkpakket 3. Basiskennis verdamping komkommer
Verdamping van het gewas komkommer wordt onder geconditioneerde omstandigheden in klimaatkamers en vervolgens in kassen onderzocht. Komkommer is een snelgroeiend gewas waaraan verdampings-gerelateerde problemen in korte tijd zichtbaar kunnen worden. Dit onderzoek is gericht op effecten op ontwikkeling van de bladeren en op de nutriëntenopname tijdens momenten van lage verdamping.

Werkpakket 4. Energiezuinige controle over verdamping tomaat
Om te komen tot een praktisch werkbare energiezuinige controle over verdamping in de praktijk, wordt onder kascondities de verdamping van het gewas tomaat onderzocht. Daarbij worden verschillende strategieën voor klimaatbeheersing getoetst om te kunnen sturen op verschillen in luchtvochtigheid en verdamping. De effecten daarvan op de gewasverdamping, gewasontwikkeling, groei, productie, productkwaliteit en het energiegebruik worden gemeten. Door de inpassing van verschillende samenstellingen van het voedingswater wordt gekeken of verdamping, en hiermee samengaand, de opname van nutriënten op een energiezuinige manier gecompenseerd kan worden.

Werkpakket 5. Praktische methoden voor het meten van verdamping in de praktijk en toepassing technieken voor vochtbeheersing
In werkpakket 5 worden technieken getest voor het meten van verdamping in de praktijk. Hiertoe worden verschillende meetmethodieken om verdamping te meten in de teelt getoetst. Een deel van deze toetsing wordt ingebed in de experimenten van de werkpakketen 3 en 4 voor de substraat gebonden teelten, en in de experimenten behorend bij werkpakket 2 voor de grondgebonden teelten. Deze informatie kunnen telers gebruiken om grip te krijgen op momentaan gewasverdamping, wat helpt om energiezuinig te telen.

Werkpakket 6. Communicatie en rapportage

Resultaten

Resultaten bij tomaat
Om in 2040 klimaatneutraal te zijn en rendabel belichtte tomaten te kunnen telen, wordt de overstap naar full-LED belichting gezien als cruciaal. Dit wordt onderzocht in verschillende proeven, maar ook in de praktijk worden ervaringen met full-LED belichting opgedaan.
Het is mogelijk om met hoog vocht/lage verdamping tomaten te telen, maar het risico op gewasgezondheidsproblemen lijkt groter dan de verwachte risico’s voor vruchtkwaliteit en productie. Voldoende uniforme luchtbeweging is cruciaal om te kunnen telen bij hogere vochtniveaus en beperkte verdamping. Hoe veel luchtbeweging (en hoe) deze gewenst is blijft een discussiepunt, aangezien er veel verschillende methodes bestaan. Daarbij kan te veel luchtbeweging leiden tot een hoger energieverbruik, doordat een hogere verdamping gerealiseerd kan worden dan noodzakelijk is. Dit wordt dan ook verder onderzocht in het vervolgonderzoek.

Resultaten bij chrysant
In de eerste chrysantenteelt zijn de effecten van hoge en lage relatieve luchtvochtigheid (RV) in combinatie met een hoge en lage gift-EC op de verdamping en houdbaarheid onderzocht bij cultivars ‘Chic’ en ‘Pina Colada’. Het was mogelijk de verdamping te halveren bij de hoge RV ten opzichte van de lagere RV. Het gewas ontwikkelde zich sterker bij hoge EC, waardoor de LAI groter was en er meer verdamping plaatsvond dan bij lage EC. Bij de eindoogst bleken de huidmondjes uit alle hoge RV behandelingen een gebrekkige sluitingsreactie te hebben, wat resulteerde in een inconsistente houdbaarheid: alleen Chic geteeld bij hoge RV en hoge EC had een beduidend slechtere houdbaarheid dan in de lage RV behandeling. Takken uit de andere hoge RV behandelingen waren even lang houdbaar, ondanks de disfunctionele huidmondjes. Daarnaast is de verdamping vanuit het substraat en de invloed van luchtbeweging in het gewas op de verdamping onderzocht. In alle behandelingen werd er een gebrekkige sluiting van de huidmondjes gevonden. Slecht functioneren van de huidmondjes blijkt niet altijd direct te koppelen aan slechte houdbaarheid, maar lijkt de kans daarop wel te verhogen.