Zoeken

Doel: Het doel is om kennis te ontwikkelen over de invloed van daglengte op de takuitloop bij phalaenopsis. Hiermee kan de koudebehoefte met 25% vermindert worden (elektrabesparing per m2) en een kortere teeltduur bereikt kan worden. Toelichting: Phalaenopsis is een belangrijk gewas en een zeer energie-intensieve teelt; ±55 m³aardgas/m²/jaar; elektra belichting ±160 kWh/m²/jaar; elektra koude ±130 kWh/m²/jaar. Het hier voorgestelde onderzoek richt zich op beperking van de koudevraag. De koelfase (18-19 ˚C) is nodig om de uitloop van bloemtakken te induceren en duurt 8 weken. Het uitlopen van meerdere bloemtakken per plant is bepalend voor de prijsvorming. Vandaar de noodzaak tot de lage koeltemperatuur, wat in de zomer veel elektriciteit kost. Juist de periode rond mei-juni wordt ervaren als de lastigste periode van het jaar om voldoende uitloop van bloemtakken te verkrijgen. De ervaring in de praktijk is dat dit niet alleen te maken heeft met onvoldoende koelcapaciteit, maar ook met daglengte: Bij afnemende daglengte naar het najaar toe gaat takuitloop juist weer veel gemakkelijker. Vanuit energetisch oogpunt is het zeer interessant indien zou blijken dat een kortere daglengte bloemtak-uitloop stimuleert: Het bespaart op twee manieren elektra: minder uren belichten en in de zomer hoeft waarschijnlijk minder lang gekoeld te worden. Aanpak: In twee klimaatkamers wordt de proef uitgevoerd. In de klimaatkamers kunnen daglengte, temperatuur, RV en CO2 nauwkeuring worden gecontroleerd. Relatief jonge planten worden aangeleverd en de eerste 2 weken 16 uur belicht ter acclimatie. Gedurende de 8 weken opkweek die volgen wordt de helft van de planten 16 uur belicht (controle) en de andere helft 12 uur per dag belicht (korte dag). Daarna wordt gedurende 6 weken gekoeld. Dat is relatief kort: een korte koelperiode vergroot het onderscheidend vermogen van de proefbehandelingen en toont bij succes aan dat hier energiebesparing mogelijk is. Vervolgens wordt gedurende 10-12 weken afgekweekt. In beide klimaatkamers staan 2 teelttafels wat ruimte geeft voor 4 rassen. Plantontwikkeling wordt gemonitord en eindkwaliteit wordt gemeten. Na afloop van de proef wordt een brainstorm georganiseerd over de inpassing van de inzichten uit deze proef en andere onderzoeken in een klimaatneutraal totaalconcept. De gewascoöperatie potorchidee investeert €11.081,- in dit project. Phalaenopsis wordt na een warme opkweek gekoeld (19˚C) om de uitloop van bloemtakken te induceren. In onderzoek is aangetoond of een kortere daglengte aan het einde van de opkweek zinvol is om bloemtakuitloop te stimuleren. Vanuit energetisch oogpunt kan dit zeer interessant zijn, want het bespaart op twee manieren elektra: (1) minder uren belichten en (2) in de zomer hoeft mogelijk minder lang gekoeld te worden. In twee identieke klimaatkamers van Plant Lighting, uitgerust met daglicht-simulatoren, zijn vier cultivars (Lively, Limelight, Cambridge en Ferrara) gekweekt. De laatste acht weken van de opkweek werd bij één behandeling de dag verkort (KD) tot twaalf uur in plaats van zestien uur (controle). Vervolgens werd er met een relatief hoge etmaaltemperatuur van ruim 20°C gekoeld voor (slechts) zes weken en afgekweekt bij ruim 21°C. De koelperiode was relatief kort, bij relatief hoge temperatuur en met relatief jonge planten. Dit om het onderscheidend vermogen tussen de behandelingen te vergroten. Aan het einde van de proef is aan 216 planten per cultivar per behandeling het aantal bloemtakken en de kwaliteit gemeten. Voordeel in plantkwaliteit Bij KD steeg het gemiddeld aantal bloemtakken per plant. Het percentage 2-takkers in Ferrara steeg met 6% ten koste van 1-takkers en bij Lively steeg het percentage 3-takkers met 7% ten koste van 2-takkers. Bij Cambridge was een kleine, niet significante toename, en Limelight reageerde niet op de behandeling. De KD had verder geen effect op de takkwaliteit (aantal bloemen en vertakking van de meertakkers), uniformiteit, en teeltduur. De KD bood onder de proefomstandigheden dus een voordeel in plantkwaliteit tegen lagere kosten: er kan worden bespaard op het aantal uren belichting per dag in de opkweek. Mogelijk kan hierdoor in de zomer ook worden bespaard op de koeling. Projectnummer: 20124

Het ritme van Phalaenopsis kent vier fases per etmaal. In fase III zijn de huidmondjes gesloten, wordt malaat afgebroken, en wordt het uit het malaat vrijkomende CO2 met behulp van licht geassimileerd tot suikers. Fase III duurt 8 tot 10 uur, en in die periode moet de plant het grootste deel van de dagelijkse lichtsom krijgen. Het is niet bekend in hoeverre de intensiteit van het licht een directe invloed heeft op de afbraak van malaat gedurende fase III. De vraag is hoe het patroon van malaatafbraak verloopt gedurende fase III. Verloopt het tempo van de afbraak van malaat volgens een constant patroon ongeacht de lichtintensiteit? Of past het tempo zich aan de lichtintensiteit aan? Indien er sprake is van een constant patroon, dan kan de belichting daarop worden aangepast, niet méér worden belicht dan nodig, en de belichting dus ook al snel worden uitgeschakeld bij voldoende daglicht-instraling. Dit bespaart energie. Indien het tempo zich aan de lichtintensiteit aanpast, dan kan gebruik gemaakt worden van de METEO-module in de klimaatcomputer: Bij lage verwachte instraling moet worden doorbelicht. En bij hoge verwachte instraling later in de ochtend, kan al eerder de belichting worden teruggeschakeld. Het doel van dit project is kennis te ontwikkelen over het effect van lichtintensiteit op het patroon van malaatafbraak gedurende CAM-fase III bij Phalaenopsis in 4 werkpakketten: WP1: Literatuuronderzoek regulering malaatafbraak CAM-planten. WP2: Experimenten, 6 behandelingen uitgevoerd in 6 klimaat-units van ruim 2 m2 netto. Hier zijn twee meetsessies met verschillende niveaus aan licht en ook afgewisseld in één behandeling. Na WP2 volgt een go / no go. WP3: De planten worden verder geteeld tot oogstrijp stadium. Aan het einde van de teelt wordt de plantkwaliteit gemeten. WP4: Om in de praktijk elektra besparende belichtingsregelingen voor de lampen te kunnen toepassen, wordt een schets gemaakt van de ‘ideale teeltstrategie’. De te behalen elektrabesparing op belichting ligt in de orde van 0% (donkere dagen met nauwelijks daglicht) tot meer dan 50% (dagen met 5 of meer mol/m2/dag aan daglicht in de kas). De besparing die mogelijk zou kunnen zijn over een geheel jaar zou zeker in de orde van 20% kunnen liggen. De gewascoöperatie potorchidee draagt € 15.000,- bij aan dit project. Conclusies 1. Is lichtintegratie binnen CAM-fase III mogelijk? Ja, het bleek dat lichtintensiteit bij Phalaenopsis een sturende rol heeft in de snelheid van malaatafbraak. Variatie in lichtintensiteit gedurende CAM-fase III gaf geen verlaging van de CO2-opname ten opzichte van constant licht. Lichtintegratie binnen CAM-fase III is dus mogelijk. 2. Is lichtintegratie over een hele dag mogelijk? Nee, de CO2-opname over een etmaal lag ~25% lager bij behandeling 5 met een lage lichtintensiteit gedurende CAM-fase III en vervolgens een hoge intensiteit in CAM-fase IV. Wel kan er deels worden gecompenseerd door wat meer te belichten aan het einde van de dag als de lichtsom in CAM-fase III onverwacht lager uitvalt. De laatste 2.5 uur lijkt dit geen zin meer te hebben omdat dan PEPC een overheersende rol speelt in de CO2-opname. Een hoog lichtniveau in CAM-fase IV geeft lichtstress. 3. Is lichtintegratie over meerdere dagen mogelijk? Ten dele: Indien het gewas niet zoveel licht krijgt dat de CO2-opname verzadigd is, dan wordt de lagere CO2-opname na donkerdere dagen ten dele gecompenseerd door een hogere CO2-opname op lichtere dagen. De CO2-opname over meerdere dagen lag ruim 10% lager bij behandeling 6 met wisselende lichtsommen per dag. De wisseldag van laag naar hoog licht geeft lichtstress. Projectnummer: 20074

Uit het recent afgeronde onderzoek “Minder belichten Phalaenopsis zonder productieverlies?” blijkt dat niet zozeer de lichtsom van belang is bij Phalaenopsis. Veel bepalender is de timing van de belichting: Het blad neemt CO2 op gedurende ± 15 uur per dag. Gedurende de andere 9 uur er moet voldoende licht beschikbaar zijn. In de periode rondom die uren blijkt een lagere intensiteit (stuur)licht voor voldoende daglengte genoeg, terwijl een kortere daglengte een averechts heeft op de totale CO2 opname per etmaal. Door een dim-strategie toe te passen die afgestemd is op het ritme van de plant, is 32% aan elektra bespaard gedurende de opkweek en afkweek in bovengenoemd onderzoek zonder effecten op de productie. Dit voorstel richt zich op de vervolgstappen: Klimaatkamer: Onderzoek naar besparing in de koeling. Deze periode is nog niet onderzocht vanwege mogelijk negatieve effecten op de bloei. Klimaatkamer: Verdergaande besparing door verschuiven plantritme: Bij de huidige winter-belichtingsstrategie in de praktijk eindigt de cruciale periode, gedurende welke voldoende licht beschikbaar dient te zijn, rond de middag. Veel gratis daglicht blijft zo onbenut. Door volgens een efficiënter schema te belichten kan ±43% (ipv 32%) aan elektra bespaard worden ten opzichte van de praktijk. Toetsing behaalde resultaten tot nu toe in praktijk: De behaalde elektrabesparing zonder productieverlies in het onderzoek 2015/2016 in klimaatkamers is spectaculair. Om toepassing in de praktijk zo snel mogelijk te realiseren is opschaling van klimaatkamers naar een kas van belang. Dat zal plaatsvinden bij Ter Laak. Bijdrage derden: De gewascoöperatie is medefinancier (in kind plantmateriaal n in cash). In de kasproef verschilde het bovengrondse gewicht (blad, stengel en bloemen) en de bloemtakkwaliteit niet tussen de behandelingen, maar was het wortelgewicht wel lager bij de dimbehandeling. Bij één van de vier rassen was het percentage meertakkers significant lager bij de dimbehandeling (-9% bij Jewel). In de klimaatkamerproeven was het percentage meertakkers gelijk. Wel had de controle 0.4-0.9 meer bloemknop op de zijtakken in een kortere teeltduur. Hierbij opmerkend dat in beide proeven kleine verschillen worden uitvergroot doordat tientallen weken achter elkaar de maand december is gesimuleerd. Op basis van de resultaten van beide proeven wordt aanbevolen om bij inpassing van de dimstrategie in de praktijk iets minder de grenzen op te zoeken dan in dit onderzoek gedaan is. Tevens kan het beste worden gedimd op basis van informatie van sensoren die inzicht geven in het dagverloop van de lichtbenutting en/of het huidmondjesgedrag. Hiervoor is reeds een vervolgproject ingezet. Projectnummer: 20041

De resultaten van het huidige project 'Minder belichten Phalaenopsis zonder productieverlies' geven concrete aanleiding tot besparen op elektra en minder CO2 verbruik: Voor de opkweek is duidelijk geworden wat de maximale lichtsom is waarbij een blad nog productiever wordt. Ook is aangetoond dat het geven van een hogere lichtsom in de afkweek dan in de opkweek er niet toe leidt dat bladeren meer assimilaten produceren. Dit terwijl de praktijk fors meer belicht in de afkweek (tot 10 mol licht/m2/dag) dan in de opkweek (tot 7 mol). Uit eerder onderzoek van aanvragende partijen bleek al dat het licht in de vroege ochtenduren en in de middag slecht wordt benut (zie Figuur links). Uit dit onderzoek bleek echter dat het simpelweg uitzetten van de lampen op die uren niet werkt en zelfs leidt tot minder assimilatenproductie / productiviteit. Wel lijkt het er sterk op dat de hoeveelheid belichting sterk minder kan in de ochtend en namiddag en tot een besparing van 26% op elektra kan leiden met eenzelfde productie. Het hier aangevraagde onderzoek moet aantonen of dat werkelijk zo is. Er zijn twee strategieën die in dit project getoetst worden: Tijdens de vroege ochtenduren en later in de middag de belichting afstemmen op het behalen van de maximale potentiële bruikbare lichtenergie. Tijdens de vroege ochtenduren alleen een lage intensiteit stuurlicht en later in de middag helemaal geen belichting, omdat het daglicht al voldoende is. Hiermee zou mogelijk 40% op elektra bespaard kunnen worden. De werkzaamheden zijn: Werkpakket 1: Consultatieronde en literatuuronderzoek. Werkpakket 2: Besparing op belichting in de afkweek Go / no go moment Werkpakket 3: Besparing op belichting in afkweek; herhaling en fine-tuning Werkpakket 4: Besparing op belichting in de opkweek tot veiling. De teelt vindt plaats onder geconditioneerde omstandigheden in klimaatruimten, waarbij 8 behandeling worden getoetst. Met geavanceerde Licor 6400 fotosynthese-meetapparatuur worden de patronen van CO2-opname en CO2-verwerking in detail gemeten over het etmaal. Ook zal de plantkwaliteit beoordeeld worden. Bij phalaenopsis is 32% besparing op elektriciteit mogelijk door een betere timing van belichting zonder in te leveren op kwaliteit. Begin 2015 ging het project “Minder belichten phalaenopsis zonder productieverlies II” van start. Hierin is verder onderzocht of door het dimmen van de belichting op de inefficiënte uren in de ochtend en middag elektriciteit bespaard kan worden. Er is onderzoek gedaan met verschillende varianten belichting in acht kleine klimaatcabines met het ras Sacramento. Er waren twee opeenvolgende proefronden waarin werd gestart met planten die net uit de koeling kwamen. In vier cabines werd SON-T in de ochtend en/of middag gedimd. Vervolgens zijn de controle en twee dimbehandeling met de grootste elektrabesparing (22% en 32%) geselecteerd voor een hele teelt. Dit maal in de grotere klimaat-units van Plant Lighting. Wederom bleek dat de dimbehandelingen evenveel CO2 per etmaal opnamen als de controle. Het bleek dat de dimbehandelingen niet inleverden op aantal takken en ook het aantal bloemen per hoofdtak was gelijk. Projectnummer: 14958.02

Heeft korter belichten een negatief effect op de malaat-voorraad? Onderzocht is of een zeer forse besparing op elektraverbruik bij zowel de opkweek als de afkweek van Phalaenopsis mogelijk is door minder uren belichting. Uiteraard zonder productie in te leveren. Uit de proef bleek dat de lichtsom die nodig is om een maximale malaat-opslag te bereiken, niet verschilt voor de opkweek en de afkweek. Dus als de opkweek voldoende licht krijgt, geeft een nog hogere lichtsom in de afkweek geen extra malaat-opslag. In de opkweek is bij beide rassen in de ochtend geen en in de namiddag slechts beperkt directe C3-fotosynthese gemeten. In de afkweek was de rol van de directe C3-fotosynthese nog kleiner. Mogelijk is CO2 doseren interessant tijdens de opkweek in de namiddag. Nader onderzoek moet dit uitwijzen. Ook lijkt vol belichten in de ochtend en namiddag niet zinvol. De lichtbenuttingsefficiëntie is dan zeer laag. De lampen vroeg in de ochtend volledig uitschakelen geeft een negatief effect op de CO2 opname per etmaal. Dit biedt kansen voor de ontwikkeling van een energiezuinigere belichtingsstrategie. Projectnummer: 14958.01