De beschikbare hoeveelheden licht (PAR) en CO2 hebben beide invloed op het fotosyntheseniveau. Bij hoge lichtintensiteit kan de plant meer CO2 opnemen en omzetten in suikers, dan bij lage intensiteit. De piek ligt voor de meeste gewassen rond de 700 tot 900 ppm; hogere CO2-concentraties leiden ook bij zeer hoge lichtintensiteit niet tot extra opname, omdat de fotosynthese zijn maximum heeft bereikt c.q. verzadigd is.

De CO2-concentratie in de buitenlucht is de afgelopen decennia opgelopen tot 420 ppm. In een gesloten kas neemt die concentratie snel af vanwege opname door het geteelde gewas. Metingen in een komkommergewas tonen aan dat er bij een concentratie van 700 ppm zo’n 21% meer fotosynthese plaatsvindt dan bij 400 ppm (rekent makkelijker dan 420 ppm), terwijl dit bij 300 ppm 16% minder is. Niet doseren kan dus veel kosten.

Rekensom
Hoeveel CO2 je idealiter moet doseren, hangt af van meerdere factoren:

• Het potentiële fotosyntheseniveau gegeven de beschikbare hoeveelheid licht;
• De verwachte meeropbrengst van (verdere) concentratieverhoging;
• De benodigde hoeveelheid CO2 in kg/uur om die concentratie te realiseren en vast te houden (denk aan de gewasopname en ventilatieverliezen);
• De kostprijs daarvan.

Het ventilatievoud (raamstand) is in deze rekensom een belangrijke variabele, want hoe hoger het ventilatievoud (hoe groter de raamstand), des te meer CO2 het kost om een concentratie boven het buitenluchtniveau te handhaven. Anderzijds zal in een situatie zonder doseren een (zeer) hoog ventilatievoud juist helpen om het fotosynthese- c.q. opbrengstverlies te beperken, omdat er dan meer aanvulling plaatsvindt via luchtuitwisseling. 

CO2-rendement
Hoe hangen deze variabelen met elkaar samen? In de workshop werd dat met verschillende rekenvoorbeelden uitgelegd. Het complexe geheel werd met modellen van Plant Lighting inzichtelijk gemaakt voor evenwichtsberekeningen en kosten/batenanalyses. Een interessant kengetal is in dit verband het CO2-rendement. Dit is het percentage van de gedoseerde CO2 dat door het gewas wordt geassimileerd. Doseren op rendement sluit aan bij de kosten/batenbenadering en drukt ook de relatie met licht uit. Bij meer licht is meer dosering nodig voor behoud van het CO2-rendement. Hogewoning vatte het als volgt samen: welke kant gaat de balans meer/minder CO2 doseren uit bij:

• Lager ventilatievoud  -> Meer doseren
• Minder licht                -> Minder doseren
• Hogere CO2-prijs       -> Minder doseren
• Lagere productprijs   -> Minder doseren

Paprikaproef
Bij Delphy IC is dit model toegepast in een vrijwel fossielvrije paprikateelt (’23-’24, ras Alzamora) met als doel om zo efficiënt mogelijk CO2 te besparen. De proef gebruikte CO2 uit Direct Air Capture met de Skytree Cumulus, onderdeel van een parallelle demoproef. Het doel was om maximaal 15 kg/m2 CO2 te doseren over een heel seizoen. Hiervoor volgde en beoordeelde men verschillende strategieën. Er is gestuurd op streefconcentratie in samenhang met het ventilatievoud en op maximale doseersnelheid in samenhang met het lichtniveau.

Bij oplopend ventilatievoud beperkte men de dosering, met een ondergrens op een ventilatievoud van 5/uur. Lichtafhankelijk werd de doseersnelheid verhoogd van maximaal 40 tot maximaal 120 kg CO2/ha/uur bij een stralingsniveau van 700 W/m2. De doseerbeperkingen werden vanaf week 20 effectief. Uiteindelijk is er in de proef 13,6 kg/m2 CO2 gedoseerd, ruimschoots onder het gemiddelde praktijkniveau.

De opbrengst bleef steken op 32 kg/m2, 10% minder dan verwacht. Dit wordt in belangrijke mate verklaard door een teruglopend gemiddeld vruchtgewicht, met name in het deel van de proef dat op steenwol lag en waarvan de laatste zetting mislukte door wortelproblemen. In het deel van de proef dat op organisch substraat lag, waren de resultaten beter. De onderzoekers concludeerden dat beperkende doseerstrategieën altijd ten koste gaan van de fysieke opbrengst, maar dat slimme stuurstrategieën wel degelijk tot betere financiële uitkomsten kunnen leiden. 

Slimme stuurstrategie: RTA
Een slimme stuurstrategie die uitkomst kan bieden is de RTA-benadering. Uitgangspunt is daarbij dat je bij een geknepen raamstand die in een hogere kastemperatuur resulteert, per graad temperatuurstijging een 100 ppm hogere CO2-concentratie kunt aanhouden om eenzelfde RTA te realiseren als in een kas zonder geknepen raamstand. Deze strategie is door Plant Lighting ontwikkeld en in ’23 toegepast in een komkommerproef bij Botany. De gewogen CO2-concentratie kwam in deze proef 20% hoger uit, terwijl er juist 10% minder was gedoseerd. Behalve een leuke besparing op CO2 leverde dit 3% meer fotosynthese op en 4% productiewinst.

Bijeenkomsten Botany en Hortitech
Slimme doseerstrategieën en modelberekeningen voor CO2 hebben dus duidelijk perspectief, maar dienen nog verder verkend te worden. Tijdens de themamiddagen over CO2 voor telers en adviseurs bij Botany (3 juli) en Hortitech (9 juli) krijg je hier meer informatie over van Plant Lighting en B-Mex.