Betere benutting lichtfluctuaties

Beschrijving

Fotosynthese is de motor voor groei van de plant, en hangt sterk af van licht. De intensiteit van zonlicht op een blad kan van minuut tot minuut sterk. Eerder onderzoek (WUR) bij tomaat laat zien dat bij een snelle overgang van weinig naar veel licht, het al gauw meer dan 10 minuten duurt voordat de fotosynthese op het niveau is dat bij die hoge intensiteit mogelijk is. Deze traagheid is niet constant, maar hangt van een aantal factoren af, zoals lichtniveau, CO2, temperatuur en luchtvochtigheid. Modelberekeningen tonen aan dat als er geen traagheid zou zijn, de fotosynthese op jaarbasis minstens 10% hoger zou zijn.

Het doel van dit project is het verhogen van de benutting van (zon)licht door de traagheid van fotosynthese te verminderen door slimme aan en uitschakeling van LED belichting, in interactie met setpoints voor CO2, temperatuur en luchtvochtigheid. Hiermee kan de fotosynthese tijdens korte periodes van hoge lichtintensiteit sterk verhoogd worden. Verder kan energie bespaard worden door het uitschakelen van lampen tijdens en direct na de periode met hoge lichtintensiteit: dan is de lichtbenutting bijzonder laag.

Dit drie jaar durende project omvat de volgende 4 werkpakketten:

1.       Screening van verschillende gewassen: Bij 5 gewassen wordt de traagheid van fotosynthese vastgesteld. Bij de keuze van gewassen wordt gedacht aan tomaat, komkommer, roos, chrysant en een potplant. Er worden ook een aantal rassen per gewas bekeken.

2.       Traagheid van fotosynthese in relatie tot klimaatfactoren: Bij een van de gewassen wordt de traagheid van fotosynthese onder verschillende klimaatomstandigheden gemeten en wordt er een simulatiemodel voor traagheid van fotosynthese gemaakt.

3.       Sensor voor traagheid van fotosynthese: Er wordt een methodiek ontwikkeld om bestaande fluorescentie sensoren te gebruiken om de traagheid van fotosynthese te kunnen monitoren. Tevens zal het simulatiemodel uit werkpakket 2, gekoppeld worden aan de sensor om de traagheid continu te kunnen vaststellen en om aan te geven hoe de efficiëntie van lichtbenutting verbeterd kan worden door belichting (en klimaat) aan te passen.

4.       Toetsing van energiezuinige belichtingsstrategie: Een standaard belichtingsregime wordt vergeleken met een strategie die rekening houdt met traagheid van fotosynthese.

Philips draagt € 21.000,- bij aan dit project. Wageningen Universiteit zal dit voorstel indienen bij NWO/TTW (Nederlandse organisatie voor Wetenschappelijk Onderzoek). Er zullen 2 postdoc onderzoekers en een HBO onderzoeker op dit project worden aangesteld. Het totale projectbedrag gaat over tonnen.