Een lager piekverbruik en een hogere lichtbenutting

Een lager piekverbruik en een hogere lichtbenutting in potplanten

Pilot gewas: Zamioculcas

Datum: 25 maart 2020

Tristan Marçal Balk¹, Lisanne Helmus-Schuddebeurs¹, Erik de Rooij², Govert Trouwborst³.

1 Delphy-Improvement Centre 2 Delphy

3 Plant Lighting BV

Improvement Centre BV Postbus 4

2665 ZG Bleiswijk Violierenweg 3 2665 MV Bleiswijk Telefoon 010 522 1771 www.delphy.nl

Onderstaande partijen zijn bij het project betrokken geweest als financier:

Disclaimer

© 2020 Delphy Improvement Centre, Violierenweg 3, 2665 MV Bleiswijk, Tel. 010- 522 1771 Dit document is auteursrechtelijk beschermd.

Delphy is niet aansprakelijk voor eventuele schade als gevolg van gebruk van de resultaten van dit onderzoek of de toepassing van de adviezen

Inhoudsopgave 1 Samenvatting 2 Inleiding

2.1 Aanleiding 6

2.2 Doelstellingen 8

3 Projectopzet en kasinrichting

3.1 Werkpakketten 9

3.2 WP1: Optimaliseren van de teelt 9

3.2.1 Kasinrichting 9

3.2.2 Plantmateriaal 10

3.2.3 Toepassing Het Nieuwe Telen 11

3.2.4 Registraties en metingen 13

3.2.5 Proefopzet en statistische analyse 14

3.3 WP2: Fotosynthese karakteristieken Zamioculcas 14

3.3.1 Plan van aanpak 14

3.3.2 Plantmateriaal per meetdag 16

4 Resultaten en discussie: WP1 Optimaliseren van de teelt

4.1 Teeltomstandigheden 17

4.1.1 Buiten-, en kasomstandigheden 17

4.2 Klimaatsturing en energie besparen o.b.v. pottemperatuur 19

4.2.1 Warmte input en pottemperatuur 19

4.2.2 Isolatiestrategie met schermen 22

4.2.3 Licht : pottemperatuur verhouding 23

4.2.4 Energiebesparing 24

4.3 Lichtaanbod vergroten 26

4.3.1 Verneveling 26

4.3.2 Optimalisatie schermregeling op basis van ETR response 26

4.4 CO2 : Temperatuur verhouding 35

4.5 Watergift & voeding 36

4.5.1 Watergift 36

4.5.2 Voeding 37

4.6 Gewasreactie Zamioculcas zamiifolia 40

4.6.1 Gewasontwikkeling 40

4.6.2 Plantopbouw 41

4.6.3 Assimilatenaanmaak en verdeling 42

5 Resultaten en discussie: WP2 Fotosynthese karakteristieken Zamioculcas

5.1 Seizoen afhankelijke fotosynthese 45

5.1.1 Lage lichtomstandigheden in november 45

5.1.2 Invloed temperatuur op fotosynthese in februari 46

5.1.3 Is er gewenning aan meer licht in april? 47

5.1.4 Ontstaat er lichtschade in juni? 47

5.2 VPD en huidmondjes en CO2 opname 48

5.2.1 Huidmondjesgedrag in relatie tot potvochtigheid 50

5.3 CO2 verzadiging 51

6 Conclusie

7 Leerpunten en aanbevelingen

7.1 Teeltversnelling en gewaskwaliteit 53

7.2 Veilig meer licht toelaten 53

8 Communicatie

9 Literatuur

1 Samenvatting

2 Inleiding

2.1 Aanleiding

In de winter van 2017-2018 is het project gestart waarin Het Nieuwe Telen concept is toegepast op een onbelichte teelt van de tropische potplant Zamioculcas zamiifolia. In de proef genaamd “Een lager energieverbruik in potplanten” zijn een dubbel energiescherm (met spouw) en Harmonyscherm toegepast om de kas te isoleren in de winter en het verbruik in warmte te verlagen. De verticale ventilator is ingezet om de verdamping onder een gesloten doek bij lage instraling te bevorderen. Hierdoor is er geen minimumbuis ingezet om vocht af te voeren en de plant actief te houden. Het (piek)verbruik is verder gereduceerd door bij weinig instraling een lagere etmaaltemperatuur en bij veel instraling een hogere etmaaltemperatuur aan te houden.

Hoewel deze maatregelen hebben geleid tot een energiebesparing van 45% ten opzichte van de Traditionele teelt (respectievelijk verbruik van 23,4 m³/m² en 12,9 m³/m² in de traditionele en HNT teelt na 9 maanden), heeft de temperatuurverlaging in de winter wel geleidt tot een latere opkomst van 2 tot 4 weken in 2 van de 6 plantpartijen. Deze achterstand werd echter in de zomer ruimschoots ingehaald. Om de teelt in de winter verder te optimaliseren zal de focus komen te liggen in het omzetten van warmte naar groei in de winterperiode.

Het toepassen van een geoptimaliseerde licht : temperatuur verhouding met verneveling in de zomer heeft geleidt tot een verkorting van de teeltduur met 4 weken. Er is meer licht toegelaten in combinatie met hogere etmalen. De luchtbevochtiging zorgde voor een actief groeiklimaat waarbij de schermen bij hogere instraling konden sluiten. De ‘Zamio’s’ groeiden sneller met meer ‘veren’

per pot, de Dipladenia’s bloeiden uitbundiger. Deze snellere manier van telen heeft geleidt tot het ontstaan van vlekkerig/chlorotisch blad wat te maken kan hebben met lichtstress. De vraag is hoe optimaal de fotosynthese gewerkt heeft onder de huidige omstandigheden. Om dit te onderzoeken zijn er in augustus 2018 chlorofyl fluorescentie metingen uitgevoerd, waarbij geen lichtstress is gemeten terwijl er wel 4x zoveel licht werd toegelaten dan in de praktijk. Er liggen veel kansen om de schermstrategie (in de praktijk) verder te verbeteren en meer licht toe te laten bij een hoge RV.

Om deze extra hoeveelheid licht om te zetten in groei moeten de overige teeltomstandigheden wel mee veranderen om sneller te kunnen telen. Dit betekent een etmaaltemperatuur die toeneemt op basis van de hoeveelheid licht gemeten op gewasniveau, beschikbaarheid van CO2, water en nutriënten. De fluorescentiemeting moet worden doorgezet in de periode van maart t/m september om in het vervolg benutting van het licht te maximaliseren door de schermen direct aan te sturen op basis van actuele fluorescentiewaar-des gemeten door de CropObserver.

De teelt van Zamioculcas kan efficiënter door de teeltduur te verkorten. De efficiëntiestappen zijn te maken in de winter door de warmte beter om te zetten in groei en in de zomer door de assimilaten-aanmaak te optimaliseren. De potgrondtemperatuur is in de Zamioculcas teelt bepalend voor de ont-wikkelingssnelheid, omdat het groeipunt van de Zamioculcas zich ondergronds bevind. De Zamioculcas in Het Nieuwe telen liep groeivertraging op in de winter doordat de potgrondtemperatuur in HNT lager lag dan in de traditionele teelt. De teeltduur kan worden verkort door de potgrondtemperatuur in HNT gelijk te stellen aan die van de traditionele teelt door middel van lokale verwarming. De stooktempera-tuur van de onderbuis kan hiermee tegelijkertijd worden verlaagd waardoor er minder warmte verloren gaat naar de kasbodem wat het (piek)verbruik zal verlagen. De lokale verwarming ligt onder de pot en heeft een groot

verwarmingsoppervlak (VO), hierdoor kan de pot direct met een lage temperatuur worden opgewarmd zonder eerst de kaslucht op te warmen via de onderbuis. Door het gebruik van een groot VO en daarnaast de stooklijn van de onderbuis te verlagen kan naar schatting 50% aan warmte worden bespaard t.o.v. HNT-teelt van afgelopen proef. Daarnaast zal het piekverbruik worden verlaagd door het schermstrategie voor isolatie gelijk vanaf het begin te implementeren.

In de zomer kan er nog meer winst behaald worden door het extra toegelaten licht beter te benutten.

Maar bij het sneller telen met een steilere licht:temperatuur lijn zal er wel rekening gehouden moeten worden met andere mogelijk beperkende factoren als CO2, watergift en beschikbaarheid van nutriënten. Daar komt nog bij dat de ‘Zamio’ droogtestress kan ervaren waardoor zijn C3- fotosynthese om kan slaan naar CAM-fotosynthese wat de teelt vertraagt. In de teelt van Zamioculcas wordt momenteel nauwelijks CO2 gedoseerd. Zeker in de situatie dat er meer licht kan worden toegelaten, kan CO2 doseren bijdragen aan een verdere verkorting van de teeltduur en hiermee een efficiëntere teelt.

Daarnaast is een juiste afstemming van de watergift en nutriënten op de groei en ontwikkeling van het gewas dus belangrijk wanneer we willen voldoen aan de vraag naar een kortere en efficiëntere teelt. In de winter betekent dit dat er minder licht en activiteit is, waardoor er juist niet te veel water moet worden gegeven. Wel moet het gewas in deze fase voldoende voedingselementen aangeboden krijgen. In de zomer betekent dit, dat het aanbod van voedingselementen moet worden afgestemd op de snellere ontwikkeling van het gewas. Een gebrek aan beschikbaarheid van de juiste voedingselementen wordt ook gezien als de mogelijke oorzaak van het chlorotisch blad.

De telers waren afgelopen jaar verbaasd over de ontwikkeling van het gewas onder de condities van het nieuwe telen. Hierbij is veel warmte bespaard en was het % klasse 1 planten aanzienlijk hoger. Ook is er geconstateerd dat het gewas op sommige punten nog geremd wordt en dat hiervoor het gewas beter begrepen moet worden. In de zomer hebben de telers gezien dat er meer licht kan worden toegelaten, maar ze missen nog de handvaten om dit veilig toe te kunnen passen in hun teelt. Naast het toelaten van meer licht zien ze ook graag meer aandacht voor het gericht doseren van CO2 in de zomer. Telers zien hier kansen voor onder andere teeltduur verkorten maar ook een verbetering van de kwaliteit.

Door de kasuitrusting met een hoge isolatiewaarde (drie hoog-isolerende schermen), een sterke verhouding tussen licht en temperatuur, zonder beperkende groeifactoren en een groot VO, zal deze proef een voorbeeld zijn voor een duurzame en toekomstbestendige potplantenteelt..

2.2 Doelstellingen

Teelt doelstellingen

De teelt van zamio’s optimaliseren en te verkorten met 8 weken door:

Gewasgroei stimuleren in de winter door primair te sturen op potgrondtemperatuur.

Fotosynthese maximaliseren door de grenzen van lichtstress van het gewas op te zoeken en hier de schermstrategie, verneveling, CO2 dosering, watergift en voeding op af te stemmen.

Maximaal licht benutten door de schermen direct aan te sturen op basis van actuele fluorescentie waardes gemeten door de CropObserver.

Energiedoelstellingen

Doelstelling is om 50% energie te besparen door de warmte dichter bij het groeipunt aan te brengen door middel van lokale verwarming met een groot VO; door het (piek) verbruik te verlagen in de wintermaanden doordat de stooklijn van de onderbuis naar 15 °C wordt verlaagd.

Met behulp van het dubbele energiescherm en het dichte Harmony scherm het buisgebruik te minimaliseren door de schermen eerder te sluiten voor zonsondergang en later te openen na zonsopkomst.

Leerdoelstelling

Door het inzetten van sensoren voor het monitoren van de chlorofyl fluorescentie,

potgrondtemperatuur, watergehalte van de potgrond, de gewastemperatuur en de PAR op gewasniveau inzicht krijgen in waar de teelt nog geoptimaliseerd kan worden.

Het regelmatig uitvoeren van destructieve metingen van bovengrondse en ondergrondse plantdelen moet inzicht geven in de invloed van de knol op de plantontwikkeling.

Monitoring van voeding door de toediening, opname en vastlegging van nutriënten in de plant te volgen.

Het moment van de omschakeling van C3 naar CAM fotosynthese onderzoeken.

3 Projectopzet en kasinrichting

3.1 Werkpakketten

Het project is opgedeeld in twee werkpakketten (WP). In WP1 vonden alle werkzaamheden plaats die te maken hadden met het optimaliseren van het teeltconcept en hoe dit uitwerkt op de

gewasontwikkeling. Daarnaast werd er gefocust op het verlagen van het piekverbruik in de winter.

In WP2 heeft er monitoring plaats gevonden op lichtstress en de beperkingen op fotosynthese van de Zamio. Daarnaast is er gemeten in hoeverre de Zamio kan omschakelen van C3-, naar CAM- fotosynthese. Deze monitoring is uitgevoerd in samenwerking met onderzoekers van Plant Lighting BV. In dit werkpakket wordt er ingezoomd op de plant fysiologie onderliggend aan fotosynthese.

Daarnaast wordt er beschreven hoe dit uitwerkt op de teelt van de Zamio.

3.2 WP1: Optimaliseren van de teelt

3.2.1 Kasinrichting

De proef was opgezet en uitgevoerd in één afdeling (nr. 10.4) van 144 m² op het Improvement Centre in het jaar 2018-2019. De resultaten in energieverbruik en gewasontwikkeling worden in dit rapport vergeleken met de resultaten uit de proef “Een lager energieverbruik in potplanten”

uitgevoerd op het Improvement Centre in 2017-2018 en was toen opgezet in twee afdelingen voor het vergelijk tussen HNT en een praktijkteelt. Voor deze proef was afdeling 10.4 gebruikt, wat dezelfde afdeling is die het jaar daarvoor ook als HNT afdeling was gebruikt (zie Appendix 1 voor de ligging van de afdeling). Zodoende was de uitrusting hetzelfde gebleven als het jaar ervoor, met toevoeging van een verwarmingsmat gelegen op de teelttafels. Daarnaast is de CropObserver toegevoegd als instrument om de chlorofyl fluorescentie continu te meten op gewasniveau. Zie Tabel 1 voor de kasinrichting van de afdeling.

Tabel 1. Kasinrichting

afdeling 10.4

Het Nieuwe Telen 2.0

Afdeling: 10.4

Netto oppervlakte: 144 m² (15 x 9,60 m)

Tafel oppervlakte: 8 tafels van 11,8 m² (1,7 x 6,95 m)

Diffuus scherm: Harmony 3647 FR

Dubbel energiescherm met spouw 2x Luxous 1147 FR

Matverwarming AHT Netherlands BV

Verneveling Infa installatie BV

Verticale ventilator Nivola BV

PAR-sensor 2x LI-COR

Plant temperatuur camera’s Priva PT camera

CropObserver (model V1) voor CF-meting Phenovation BV

Temperatuur- en watergehaltesensoren in potgrond SDI-12 sensor, Agrisensys BV Meetboxen onder en boven schermdoek Hoogendoorn meetboxen

Beregening Sprinkler systeem met 10 sprinklers

op 15 m lengte en 4 strengen in de breedte.

Tabel 2. Teelt informatie

Start teelt: 10 december 2018 Einde teelt: November 2019 Soorten: Zamioculcas zamiifolia Stekleeftijden: 10, 20 en 30 weken Potmaten: 12 cm en 17 cm

Substraat: 12 cm pot: 60% Kokos en 40 % veen

17 cm pot: 100% kokos Plantdichtheid: 12 cm pot: 67.5 potten/m²

17 cm pot: 33.9 potten/m² Soort en ras: Ficus Benjamina

Potmaat: 19 cm

Substraat: 100% veen

Plantdichtheid: Week 50: 22 potten/m² Week 8: 15 potten/m² Week 14: 7 potten/m²

Week 20: 22 potten/m² Week 28: 15 potten/m² Week 38: 5 potten/m² Soort: Hedera Helix

Ras: Wonder en White Wonder

Potmaat: 19 cm

Substraat: 100% veen Plantdichtheid: 80 potten/m²

3.2.2 Plantmateriaal

De teelt was gestart in december 2018 en beëindigd in november 2019. In de afdeling waren twee plantpartijen van de Zamioculca meegenomen uit HNT proef van het jaar ervoor om deze af te telen binnen de proef beschreven in dit rapport. De derde partij was nieuw aangeleverd 4 weken nadat die gestekt was. In de afdeling staan continu 6 partijen van de Zamioculca met 3

verschillende plantleeftijden in twee potmaten, 12 cm en 17 cm. De 12 cm potten waren gestekt bij Weerdenburg BV. De 17 cm potten waren gestekt bij Van Winden Erica BV. Wanneer één partij klaar was om afgeleverd te worden, werd deze vervangen voor een nieuwe partij. Zie Tabel 3 voor de wisseling in plantpartijen. Naast de Zamioculca die als hoofdgewas diende voor de

klimaatsturing werden de Hedera Helix in twee rassen (9 cm pot) en Ficus Benjamina (19 cm pot) ook mee geteeld om een eerste indruk te krijgen van de invloed van HNT op andere groene bonte potplanten. De Ficus werd geleverd door Plantanious BV en de Hedera’s door Easy Grow BV.

Tabel 3. Wisseling in plantpartijen

Gestekt in week Aankomst IC

Stadium bij aankomst Leverbaar:

Zamioculca 4^e partij uit proef 2018:

19 (2018) 23 (2018) Stek met knolvorming 24 (2019)

Zamioculca 5^e partij uit proef 2018:

12 cm: 30 (2018) 17cm:36 (2018)

40 (2018) 40 (2018)

Stek met knolvorming Stek met knolvorming

34 (2019) 34 (2019) Zamioculca 6^e partij: 48 (2018) 50 (2018) Stek zonder knolvorming 37 (2019) Zamioculca 7^e partij: 20 (2019) 24 (2019) Stek zonder knolvorming - Ficus 1^e partij: 46 (2018) 50 (2018) Geworteld stek 22 (2018) Ficus 2^e partij: 20 (2019) 22 (2019) Geworteld stek 38 (2018)

Hedera 1^e partij: 2 (2019) 6 (2019) Geworteld stek Afval

Hedera 2^e partij: 8 (2019) 12 (2019) Geworteld stek 22 (2019) Hedera 3^e partij: 20 (2019) 24 (2019) Geworteld stek 40 (2019)

3.2.3 Toepassing Het Nieuwe Telen

Klimaatsturing en energie besparen o.b.v. pottemperatuur

Om de warmte dichter bij het groeipunt te brengen was de afdeling uitgerust met elektrische matverwarming. De matverwarming werd als primaire verwarmingsbron gebruikt, de onderbuis sprong bij als secundaire bron. De etmaaltemperatuur van de pot werd gestuurd op basis van de lichtsom gemeten op gewasniveau, de basis temperatuur was 18°C en er werd gewerkt met een lichtverhoging op de etmaal temperatuur van de pot van ±0.5°C/mol (Appendix 4, Figuur 59). De kastemperatuur werd hiermee losgelaten met als enige voorwaarde dat deze niet onder de 15 °C mocht dalen (Appendix 4, Figuur 60). Zes potgrondtemperatuur sensoren waren verspreid over de afdeling geplaatst om de matverwarming direct op te kunnen sturen.

Het verlagen van de stooklijn van de onderbuis met 2 graden, moest zorgen voor een

energiebesparing van 20% en verlaging van het piekverbruik in de weken 40 t/m 10. Het primair toedienen van de warmte met matverwarming moest ervoor zorgen dat er geen warmte verloren gaat naar de kasbodem waardoor er 10-30% moest worden bespaard. De weken waarin

lichtverhoging op temperatuur zou worden toegepast (week 5 t/m 21), werd er een besparing verwacht van gemiddeld 70% door isolatie van schermen in de nacht en door overdag niet te schermen tot 1400 µmol/m²/sec instraling op gewasniveau. Dit alles moest zorgen voor een totale energiebesparing van 50% ten opzichte van de energiezuinige afdeling in de proef ‘Een lager energieverbruik in potplanten’ uitgevoerd in 2017-2018 (Appendix 4, Figuur 61). In deze besparing was het stroomverbruik voor de matverwarming meegenomen.

Huidmondjes centraal

Het open houden van de huidmondjes stond centraal bij het toepassen van de technieken, schermdoeken, verneveling en de nivolator binnen Het Nieuwe Telen concept. De stand van de huidmondjes werd in deze proef gemonitord met behulp van het dampdrukverschil (VPD, kPa) berekend op basis van de plant-, en kastemperatuur en kasluchtvochtigheid. Het sluiten van de huidmondjes is een indicatie van plantstress. De chlorofyl fluorescentie, gemeten met de

CropObserver, kan ook als indicatie gelden voor plant stress, verder besproken in Hoofdstuk 3.3 WP2: . In Appendix 2 wordt beschreven wat de theoretische achtergrond is van de Zamioculca en hoe HNT is toegepast in de proef vanuit de systeembalansen. Onder de volgende kopjes wordt beschreven hoe de technieken in de proef zijn toegepast.

Schermen

In de huidige kassen waar potplanten in worden geteeld, wordt over het algemeen gebruik gemaakt van 1 enkel gecombineerd scherm/energiedoek. In de zomer wordt er veelal gebruik gemaakt van krijt op het kasdek om instraling te weren. Teeltwinst kan worden behaald op de volgende punten:

Schermen om energie te besparen Schermen tegen uitstraling

Schermen tegen instraling

Schermen op basis van plant stress (VPD en CF)

In HNT (afdeling 10.4) zijn drie doeken geïnstalleerd met twee doeleinden. De dubbele Luxous 1147 FR met spouw (onderdoek) en het Harmony 3647 FR (bovendoek) zorgen samen voor een verhoogde isolatie van de afdeling. Daarnaast zorgt

de onafhankelijke aansturing van de dubbele Luxous en de Harmony ervoor dat er in twee stappen licht kan worden weg geschermd zodat er een homogener lichtniveau gedurende de dag kan worden gerealiseerd.

In deze proef was er gefocust op het verhogen van de lichtbenutting in de zomer middels het sturen van het doekpakket op basis van CF-metingen met de CropObserver. Deze manier van schermen zorgt er dus voor dat momentane plantstress bepaald wanneer de doeken sluiten. De gedachte hierachter is, is dat middels deze strategie er een klein beetje stress wordt toegelaten waardoor de plant ‘getraind’

word om meer licht te kunnen verdragen en zodoende meer suikers te kunnen produceren voor zijn groei. De metingen van de CropObserver worden verder uitgelegd onder het volgende kopje.

CropObserver

Vanaf 1 maart tot en met 5 september 2019 was er in de proef een CropObserver gebruikt (Figuur 1). De CropObserver meet continu de fluorescentie van de plant doormiddel van een sensor en een licht bron. Elke 5 seconde wordt er op een ander stukje van het blad een laser gevuurd die ervoor zorgt dat het fotosynthese proces in de plant wordt overbelast. Dit gebeurt met een lichtpuls van 3000 µmol van 0.8 seconde lang. De plant absorbeert een gedeelte van het licht en het deel wat niet verwerkt kan worden, komt weer als fluorescentie vrij. Deze fluorescentie van het chlorofyl wordt gemeten door de CropObserver en kan als maatstaaf worden gebruikt voor hoe efficiënt het licht wordt verwerkt in de eerste stap van het fotosynthese proces. De efficiëntie van

lichtverwerking wordt uitgedrukt als de Fv/Fm (-). De tweede stap, het vastleggen van CO2, wordt

Figuur 1. De CropObserver hangt 1,7 meter van het gewas af en meet ±3,5 m² gewasoppervlak.

niet gemeten. Het niet vastleggen van CO2, wanneer huidmondjes gesloten zijn, kan er wel voor zorgen dat het proces vast loopt waardoor dit ook terug kan worden gemeten als een verlaagde Fv/Fm. Een daling van de Fv/Fm over de nachten kan wijzen op permanente schade van het

fotosynthese systeem. Een aantal puntsmetingen waren uitgevoerd in WP2 om te controleren of de gemiddelde Fv/Fm gemeten door de CropObserver overeenkomt met de Fv/Fm op bladniveau (Appendix 13).

Verneveling

In de huidige potplantenteelten wordt er nog weinig gebruik gemaakt van verneveling. De verneveling (capaciteit 0.5 L/m²/uur, druppelgrootte 3 µm) is geïnstalleerd in HNT afdeling met het doel om vocht te behouden om de huidmondjes open te houden en waterstress te voorkomen onder omstandigheden met hoge instraling in combinatie met een relatief hoge kastemperatuur.

De nevel verdampt waardoor de kas afkoelt en tegelijkertijd realiseert men een hogere luchtvochtigheid. Een optimale luchtvochtigheid bij hoge instraling zorgt ervoor dat de plant de verdamping bij veel instraling kan bijhouden in wateropname en de huidmondjes open blijven. De assimilatie van suikers wordt hierdoor op twee manieren verhoogd. Het aanbod van licht wordt verhoogd en er vind meer opname van CO2 plaats. In deze proef was de strategie om eerst de luchtvochtigheid te verhogen, de VPD te verlagen en de huidmondjes langer open te houden, zodat er een hogere stralingsgrens kon worden aangehouden om de doeken te sluiten.

Verticale luchtbeweging

Om verdamping van het gewas te bevorderen in relatief koude klimaatomstandigheden in de winter, wordt er in de traditionele potplanten teelten gebruik gemaakt van een minimumbuis in de nacht. De minimumbuis wordt overdag ingezet om vocht af te voeren. In HNT zorgt de luchtbeweging middels een verticale ventilator (Nivolator van Nivola BV) ervoor dat het gewas blijft verdampen. Daarnaast zorgt de Nivolator voor verdeling van de lucht in de afdeling waardoor er een homogener klimaat gecreëerd word.

Substraat, voeding en watergift

Binnen dit teeltconcept was het belangrijk om goede monitoring van de activiteit (opname en verdamping) van het gewas te hebben. Het hanteren van een lagere kastemperatuur in combinatie met meer schermuren en een hogere RV, kan de opname van zowel water als voeding op het gewas beïnvloeden. De beurtgrote, beurtfrequentie en de EC werden hierop aangepast. De

gemiddelde watergehalte mocht in de winter niet onder de 30% dalen en boven de 80% stijgen om te voorkomen dat de plant uit zou drogen of dat er wortelrot zou ontstaan. Bij lichtsommen hoger dan 8 mol/dag werd een minimale watergehalte van 45% gehanteerd zonder bovengrens. Om te monitoren of er genoeg water werd gegeven zijn er 6 watergehalte- en EC-sensoren gebruikt. Het jongste plantmateriaal, potgrond en de watergift werd ± 1x per vier weken bemonsterd om de opname van nutriënten te monitoren en te optimaliseren.

3.2.4 Registraties en metingen

De afdeling was voorzien van een PAR sensor en een planttemperatuur camera om de reactie van het gewas te monitoren en het klimaat optimaal te kunnen sturen. Verdeeld over de afdeling werden 4 potten voorzien van een temperatuursensor om de potgrondtemperatuur te meten. De stekers werden boven in het potgrond tot 5 cm diep gestoken. Twee-wekelijkse metingen van het aantal veren, veer/taklengte en het aantal internodia bracht de ontwikkeling van het gewas in kaart. Een eindmeting van het gewas per teeltronde met daarin metingen van het versgewicht,

drooggewicht, bladoppervlak, knolbeoordeling, aantal veren, waren verricht om de versproductie in kaart te brengen. Per plantpartij werden 5 planten gebruikt voor de wekelijkse meting en voor de eindmeting. Het versgewicht was bepaald door elk plantonderdeel per pot afzonderlijk te wegen.

Het drooggewicht was bepaald door van elk plantonderdeel van 4 potten gezamenlijk te drogen en af te wegen.

3.2.5 Proefopzet en statistische analyse

De proef was opgezet als een demonstratieproef waarin slechts 1 herhaling per behandeling wordt uitgevoerd. Door deze proefopzet is er geen statistisch verschil aan te tonen op de verkregen resultaten. De resultaten zullen daarom slechts worden bediscussieerd als verschillen te zien zijn tussen meerdere partijen. Foutbalken zijn weergegeven bij de resultaten van de destructieve metingen als de standaard deviatie van 5 planten per behandeling.

3.3 WP2: Fotosynthese karakteristieken Zamioculcas

Door het inzetten van verneveling kan er meer licht in de afdeling worden toegelaten. De grenzen van het gewas zijn echter onbekend en liggen dus verder dan vooraf gedacht werd. Wanneer er meer licht kan worden toegelaten betekent ook dat er andere factoren dan licht een beperking kunnen zijn voor de groei. Echter het verloop van de licht- en CO2-respons van deze plant is niet bekend. Op grond van uiterlijke kenmerken zou men kunnen vermoeden dat een vorm van CAM- fotosynthese een rol speelt bij deze plantensoort. Voor een goede groei van Zamioculcas moeten voldoende assimilaten gemaakt worden, en dus voldoende licht en CO2 beschikbaar zijn. Te veel assimilaten-aanmaak en hoge lichtintensiteiten veroorzaken juist stress en kunnen groei remmen.

Het doel van dit werkpakket is het achterhalen van de licht- en CO2-respons van Zamioculcas in twee seizoenen (winter en zomer). Verder zullen de volgende zaken worden onderzocht:

Zijn er CAM-eigenschappen aanwezig?

Wat is de licht- en CO2-respons van de fotosynthese in de verschillende seizoenen, en wat is de bijbehorende lichtgrens vanaf waar stress ontstaat?

Bij welke VPD sluiten de huidmondjes?

Als die gegevens bekend zijn, is duidelijk waar de grenzen zouden moeten liggen wat betreft belichting en schermen, en hoeveel en wanneer CO2 verstandig lijkt om te doseren Dit werkpakket is uitgevoerd door Plant Lighting BV.

3.3.1 Plan van aanpak

De hierboven genoemde punten kunnen op betrouwbare wijze worden gemeten door middel van gedetailleerde fotosynthesemetingen. Voor deze metingen wordt een mobiel fotosynthese-apparaat gebruikt waarmee metingen kunnen worden gedaan aan de bladeren (Figuur 2).

Figuur 2. Fotosynthesemeting halverwege en onderin het gewas met een Li-Cor 6600.

Aanpak puntsgewijs:

De lichtrespons van de fotosynthese wordt gemeten door bij een stabiele CO2-concentratie de fotosynthese-snelheid te meten bij een reeks oplopende lichtintensiteiten.

De CO2-respons van de fotosynthese wordt gemeten door bij een stabiele lichtintensiteit de fotosynthese-snelheid te meten bij een reeks oplopende CO2-concentraties.

De grenzen waarbij lichtstress optreedt worden gemeten met chlorofyl-fluorescentie.

Patronen van de lichtrespons van de fotosynthese over de dag geven een indruk van het al dan niet optreden van huidmondjeslimitatie.

Twee meetdagen per seizoen zouden voldoende moeten zijn om een goede indruk te krijgen van de fotosynthese-respons op licht en CO2.

Tijdens een aantal meetdagen zal ook de CAM-toets worden uitgevoerd.

Omschakeling C3 naar CAM-fotosynthese

De omschakeling van C3 naar CAM-fotosynthese bij droogtestress is een beperkende factor voor fotosynthese en dus voor de groei van de ‘Zamio’. In de winter is er grotere kans op droogtestress omdat er niet te vaak water gegeven mag worden om wortelrot te voorkomen. Daarnaast kan er verschil zijn in gebruik van C3 of CAM bij stek-, jong volgroeid, en oud blad (Trouwborst et al., 2013). Bij het gebruik van CAM-fotosynthese door de ‘Zamio’ vindt er ’s nachts opslag plaats van malaatzuur. Een CAM-toets, uitgevoerd op twee momenten in de teelt, zal meten of de bladeren zuur zijn en gedurende de dag ontzuren. Dit zal een indicatie geven voor de mate van CAM- activiteit. Uit de combinatie van de fotosynthesemetingen en de CAM-toets wordt ook duidelijk of er eventueel sprake is van CAM-cycling, dat wil zeggen het vastleggen van CO2 uit respiratie in de nacht dat overdag weer benut wordt voor assimilatie. Hieruit wordt onder andere duidelijk of een eventuele verlaagde CO2-opname rond de middag aanleiding geeft tot minder toelaten van licht of juist niet. De CO2, licht en CAM metingen zullen tot nieuwe inzichten leiden om de teelt zo aan te passen dat fotosynthese optimaal kan werken.

3.3.2 Plantmateriaal per meetdag

De fotosynthesemetingen zijn uitgevoerd op de volgende dagen, tussen haakjes staat de hoofdonderzoeksvraag van die meetdag vermeld:

16 november 2018 (Wat is de licht- en CO2-respons onder lage lichtomstandigheden?) 27 en 28 februari 2019 (Wat is het effect van temperatuur op de lichtrespons van de

fotosynthese? / Bij welke VPD sluiten de huidmondjes?)

23 april 2019 (Blijven huidmondjes open op een heldere dag bij een VPD<1.5kPa?) 4 juni 2019 (Wat is de licht- en CO2-respons in de zomer?)

In Appendix 14 staan de screenshots vanuit LetsGrow van het klimaat op de opeenvolgende meetdagen weergegeven. Tabel 4 bevat een korte beschrijving van het gemeten plantmateriaal en specifieke bijzonderheden.

Tabel 4. Gemeten plantmateriaal per meetperiode en specifieke bijzonderheden

Plantmateriaal en bijzonderheden

16 November 2018

• halfwas, 17 cm pot (gestekt wk19, 2018)

• stekblad, 17 cm pot (gestekt wk 36, 2018) 27&28

Februari 2019

• halfwas, 17 cm pot (gestekt week 19, 2018)

• stekblad 17 cm pot (gestekt week 36, 2018)

• stekblad 17 cm pot (gestekt week 48, 2018)

• stekblad 12 cm pot (gestekt week 49, 2018) 26 februari watergift

27 februari: zonnige dag, vanaf 11:00 bewust verneveling uit! VPD liep op tot 2kPa.

28 februari: ‘s ochtends bewolkt, ‘s middags brak zon door, rond 15:30 bewolkt 23 april 2019 • halfwas in 17 en 12 cm pot: gestekt week 19 2018: meting aan ‘oude’

veren

• stek 12 cm pot: gestekt week 30: meting aan nieuwe veren 21 april: watergift (twee keer in de week).

23 April: warme (>30°C), zonnige dag, verneveling aan, VPD lag rond 1.5 kPa.

Scherming op basis van afwijking ‘ideale’ ETR via CropObserver.

3&4 Juni 2019 • eindstadium 17 cm pot (gestekt wk 19, 2018): meting aan topbladeren van ‘nieuwe’ veren top en halverwege. Tevens meting laag op top oude veren.

• halfwas 12 cm pot (gestekt wk 30, 2018): meting aan nieuwe veren.

• stek 12 cm pot (gestekt wk 49): meting aan nieuwe veren.

4 juni watergift, 4 juni: warme (>30°C), zonnige dag, verneveling aan, VPD lag rond 1.5 kPa. Bewust minder geschermd.

4 Resultaten en discussie: WP1 Optimaliseren van de teelt

4.1 Teeltomstandigheden

4.1.1 Buiten-, en kasomstandigheden

In dit hoofdstuk wordt er ingegaan op het gerealiseerde buitenklimaat, tijdens de teeltperiode tussen week 48 in 2018 en week 41 in 2019, in vergelijking tot het langjarig gemiddelde. Figuur 3 geeft de stralingssom van 2018-19 weer ten opzichte van het langjarige gemiddelde en de PAR- som op gewas niveau in de HNT teelt van 2018-‘19 ten opzichte van HNT teelt van 2017-‘18.

Figuur 4 weergeeft de gerealiseerde etmaal temperatuur van buiten in 2017-2018 ten opzichte van de etmaal temperatuur tijdens de proef van 2018-2019 en het langjarig gemiddelde. Tussen week 6 en week 13 was het in 2019 doorgaans warmer dan in 2018. Dit is iets om rekening mee te houden bij de vergelijking tussen het energieverbruik tussen de twee proeven verder besproken in Hoofdstuk 4.2 Klimaatsturing en energie besparen o.b.v. pottemperatuur.

Figuur 3. Stralingssom (J/cm2/dag) gerealiseerd in 2018-2019 ten opzichte van het langjarig gemiddelde op de linker y-as. Op de rechter y-as wordt de PAR-som weergegeven van de HNT teelt van 2018-2019 vergeleken met HNT van de proef in het jaar ervoor.

De temperatuur strategie van HNT in de proef van 2018-2019 was om de kastemperatuur

grotendeels los te laten en de teelt te gaan sturen op basis van de pottemperatuur. De uitwerking van de strategie van de pottemperatuur wordt verder besproken in Hoofdstuk 4.2 Klimaatsturing en energie besparen o.b.v. pottemperatuur. Enige voorwaarde voor de kastemperatuur was dat deze niet onder de 15 °C mocht dalen. Wanneer dit wel gebeurde mocht de onderbuis worden gebruikt. De uitwerking van deze strategie op de etmaaltemperatuur van de kas van de HNT teelt van 2018-2019 ter vergelijking met de twee teelten in de proef van het jaar ervoor, is

weergegeven in Figuur 5.

Figuur 5. De etmaal temperatuur van de HNT afdeling in de proef van 2018-2019 ten opzichte van de etmaaltemperatuur van de afdelingen, traditionele teelt en HNT, van de proef van 2017-2018 weergegeven per week.

Figuur 6A en Figuur 6B tonen de gemiddelde luchtvochtigheid van respectievelijk de dag en nacht gerealiseerd in HNT in de proef van 2018-2019 ten opzichte van HNT in de proef van 2017-2018.

De RV op de dag in de HNT van ’18-’19 was vanaf week 6 t/m 14 hoger dan het jaar ervoor omdat vanaf het begin gelijk de isolatiestrategie werd toegepast waarmee de proefnemers het jaar ervoor waren geëindigd. Daarnaast was er vanaf week 7 2019 meer instraling dan het langjarig

Figuur 4. Etmaal temperatuur buiten gerealiseerd in 2018-2019 ten opzichte van 2017-2018 en het langjarige gemiddelde.

gemiddelde waardoor de nevelstrategie vanaf het begin was toegepast, waarmee het jaar ervoor de proefnemers waren geëindigd. De RV in de nacht was de hele proef ±5% hoger dan het jaar ervoor. Hier is geen directe verklaring voor. Mogelijk verdampten de Ficussen meer dan het bijgewas in de proef van het jaar ervoor, wat leidde tot een hogere RV in de nacht.

Figuur 6. Het verloop van de relatieve luchtvochtigheid in de HNT teelt van 2018-2019 ten opzichte van de HNT teelt in de proef van 2017-2018 met gemiddelde waardes van de dag (A) en nacht (B) per week.

4.2 Klimaatsturing en energie besparen o.b.v. pottemperatuur

In de proef van 2017-2018 werd er een vertraging in de plantontwikkeling in de winter geobserveerd in HNT t.o.v. de traditionele teelt. De gedachte was ontstaan dat de knoltemperatuur bepalender is voor de ontwikkeling van de Zamio doordat de groeipunten van de ‘veren’ op de knol zitten. Door te sturen op de temperatuur in de pot met behulp van matverwarming in HNT zouden de proefnemers potentieel dezelfde teeltsnelheid kunnen behalen als in de traditionele teelt (proef 2017-’18). Tegelijkertijd zou er potentieel 50% energiegebruik kunnen worden bespaart met deze strategie. Zodoende was er aan het begin van de proef een licht:pottemperatuur lijn opgesteld aan de hand van de gerealiseerde pottemperaturen in de winter van de traditionele teelt en van de zomer van de HNT teelt in de proef van 2017-2018. De uitwerking van deze strategie op de pottemperatuur en de energiebesparing ten opzichte van het jaar ervoor is in dit hoofdstuk beschreven.

4.2.1 Warmte input en pottemperatuur

De matverwarming werd primair gebruikt als verwarmingsbron om de pot direct op te kunnen warmen op momenten dat de pottemperatuur onder de 18 °C zou dalen. De onderbuis werd alleen gebruikt op momenten dat de kastemperatuur onder de 15 °C dreigde te dalen. Figuur 7 geeft het aantal gebruikte uren van de twee verwarmingsbronnen en de gemiddelde temperatuur bij gebruik van de onderbuis. De matverwarming werd geregeld door het aan en uit te schakelen. Bij het aanschakelen ervan word het 30 °C. De matverwarming schakelde uit wanneer de pot warmer werd dan 18 °C. Met deze strategie was het gelukt om de pottemperatuur aan te houden die gerealiseerd was in de traditionele teelt in de winter van de proef van 2017-2018 (Figuur 9).

A B

Figuur 7. De gemiddelde gebruiksuren per dag van de matverwarming en van de onderbuis op de linker y-as en de gemiddelde onderbuistemperatuur bij gebruik op de rechter y-as, weergegeven voor week 50 (2018) t/m week 42 (2019). De

matverwarming warmt op tot maximaal 30 °C.

De pottemperatuur van de ficus is iets lager dan bij de zamio. Dit komt omdat de pot groter is en doordat de potten wijder staan, waardoor de warmte van de mat meer verloren gaat naar de omgeving.

Figuur 8. De pottemperatuur met en zonder matverwarming weergegeven voor de dagen tussen 2 en 6 februari 2019. De blauwe en groene lijn weergeven de metingen van PT1000 temperatuursensoren die gestoken zijn in potten die zonder matverwarming op de teelttafels zijn geteeld.

Qua licht temperatuur verhouding is op lichte dagen de pottemperatuur aan de lage kant qua

etmaal. Door in de nacht de streef van de pot te verhogen met een halve graad per 100 joule kun je

de etmaal van de pottemperatuur verhogen na een zonnige dag.

Figuur 9. De etmaaltemperatuur van de potgrond gemeten in 17 cm potten weergegeven voor HNT in de proef van 2018-2019 t.o.v. HNT en de traditionele teelt van de proef in 2017-2018 voor de periode tussen week 50 en week 37.

4.2.2 Isolatiestrategie met schermen

In HNT ging het spouwscherm open bij een instraling van >300 W/m² en het schermdoek mocht openen bij een instraling van >40 W/m². Daarnaast mocht het spouwscherm in de eerste weken niet openen bij een buitentemperatuur <17°C. Bovendien mocht het spouwscherm niet openen wanneer het verschil tussen de kastemperatuur onder en boven het doek >5°C om kouval te voorkomen. Het Harmonyscherm mocht bij een buitentemperatuur <0 °C pas openen bij >150 W/m². Einde dag mochten het spouwscherm en Harmonyscherm sluiten wanneer de instraling respectievelijk <250 W/m² en 150 W/m² daalde. Het aantal schermuren als resultaat van deze isolatiestrategie is weergegeven in Figuur 10 & Figuur 11. Op 4 en 5 april 2019 waren de proefnemers op zoek naar de juiste schermstrategie met de CropObserver waardoor in die twee dagen de schermen niet 100% dicht hebben gelegen. Bij omschakeling van schermstrategie van 26 april t/m 30 april heeft het Harmony gependeld tussen 20% en 40%. In de winterperiode van begin proef tot 1 maart 2019 was er opgesomd 10% meer geschermd om te isoleren ten opzichte van de isolatiestrategie met schermen in HNT in de proef van het jaar 2017-2018 (Figuur 12).

Figuur 10. Het aantal uren geschermd met de dubbele Luxous op 100% over het hele etmaal (blauw) en als onderdeel hiervan het aantal uren na zonsopgang en voor zonsondergang (rood) weergegeven voor de periode tussen 1 december 2018 en 14 oktober 2019.

Figuur 11. Het aantal uren geschermd met het Harmony scherm op 100% over het hele etmaal (donker paars) en als onderdeel hiervan het aantal uren na zonsopgang en voor zonsondergang (licht paars) weergegeven voor de periode tussen 1 december 2018 en 14 oktober 2019.

Figuur 12. Het cumulatief aantal schermuren geschermd met het Harmony scherm en de dubbel Luxous in HNT van de proef van 2018- 2019 ten opzichte van het jaar 2017-2018.

4.2.3 Licht : pottemperatuur verhouding

Er is duidelijk terug te zien in de gerealiseerde etmaaltemperaturen van de pot dat de

matverwarming de pottemperatuur op minimaal 18 °C hield (Figuur 13). Ook is te zien dat er niet op etmaalniveau de pottemperatuur werd bijgestuurd om exact in lijn te komen met de

streefverhouding qua licht en pottemperatuur. Gedurende de teelt hebben de proefnemers ervaren dat de temperatuur in de pot na ijlt van een warme dag en dat de pot nog koel kan zijn van de vorige dag wanneer het een warme dag in gaat. Door dit na ijl effect is het lastig om de

verhouding na te streven die vooraf beoogd werd. De vraag is of dit wel nodig is. Daarnaast rijst de vraag of het na ijl effect van een koude pot op een zonnige dag en een warme pot op een

bewolkte dag elkaar op de lange termijn op kan heffen. Het opheffen op de lange termijn wordt nagestreefd in een strategie met lange termijn temperatuur integratie.

Figuur 13. De streeflijn in licht : pottemperatuur verhouding zoals deze in Het Nieuwe Telen (rode onderbroken lijn) werd nagestreefd. De gerealiseerde etmaaltemperatuur van de pot en PAR op gewas niveau zijn weergegeven (blauw vierkante markering) gemiddeld per dag vanaf 1 januari 2019 t/m 13 oktober 2019.

4.2.4 Energiebesparing

Tot en met week 5 was er meer warmte gebruikt dan vooraf berekend. In week 2 werd

geconstateerd door BCO leden dat de prognose voor warmteverbruik ambitieus was berekend. De verwachting was dat het voordeel van matverwarming zich zou uiten tijdens zonnige dagen waarin lichtverhoging op het etmaal werd toegepast. Hierdoor zou het werkelijke warmteverbruik weer inlopen op de prognose. Er kan gesteld worden dat de matverwarming inderdaad voordelig is naarmate het zonniger werd, te zien aan het lagere warmteverbruik dan geprognosticeerd in week 8 t/m 20 (Figuur 14). De totale besparing op warmte in 2018-2019 ten opzichte van HNT in 2017- 2018 was 59%. Dit was meer dan de vooraf geprognosticeerde besparing van 50%. Week 8 t/m 12 in 2019 was warmer dan het lang-jarig gemiddelde terwijl diezelfde weken in 2018 juist kouder waren dan het lang-jarig gemiddelde. Om de invloed van dit verschil op het warmteverbruik inzichtelijk te krijgen is de warmte-input in GE voor het realiseren van 1 graad temperatuurverschil tussen buiten en de pot uitgezet per week voor de winterperiode van 2017-2018 en 2018-2019 (Figuur 15). In HNT van 2018-2019 is de pot efficiënter opgewarmd dan in HNT van 2017-2018.

Figuur 14. Het verbruik in gasequivalenten (GE, m³/m²) per week (linker y-as) en cumulatief weergegeven (rechter y-as) voor HNT teelt in de proef van 2017-2018 (blauw), als prognose en voor het gerealiseerde verbruik in HNT van de proef van 2018- 2019. Het verbruik in GE voor de proef in 2018-2019 is inclusief het stroomverbruik voor de matverwarming.

Figuur 15. De efficiëntie waarmee de pot is opgewarmd berekend in gasequivalenten gebruikt voor het realiseren van een temperatuur verschil tussen pot en buiten, weergegeven voor de periode waarin de verwarming is gebruikt in de proef van 2018- 2019 ten opzichte van 2017-2018.

4.3 Lichtaanbod vergroten

4.3.1 Verneveling

Verneveling net als vorig jaar ingesteld vanaf het begin van de proef gelijk. De verneveling werd gebruikt om de plant te helpen in zijn verdamping door het dampdrukverschil te verkleinen. De verneveling werd ingesteld op instraling en RV, waarbij gemonitord werd of de VPD onder de 1.5 kPa bleef, tot dat dit niet meer mogelijk was en er geschermd moest worden. Vorig jaar werd er gemonitord op dat de VPD<2.0 kPa bleef. In het eindrapport “Een lager energieverbruik in potplanten” (2018) is terug te lezen hoe het verlagen van de RV met verneveling ervoor zorgde dat de VPD<2.0 werd gehouden en er meer licht kon worden toegelaten.

De VPD is door het alvast ingesteld hebben van de verneveling bij start van de proef in de periode tussen week 4 en week 11 lager dan vorig jaar (Figuur 16). De VPD was tussen week 12 en 15 hoger dan het jaar ervoor, mogelijk doordat er overdag niet geschermd werd om de grens op te zoeken van lichtstress. In de periodes dat de schermen werden geregeld op basis van de berekende ETR response werd de VPD slechts geobserveerd.

Figuur 16. VPD overdag, gemiddeld per week, voor HNT in de proef van 2017-2018 (blauwe lijn) vergeleken met de HNT in de proef van 2018-2019 (rode lijn).

4.3.2 Optimalisatie schermregeling op basis van ETR response

Bij aanvang van de installatie van de CropObserver, 2 februari 2019, was er al besproken dat het lastig zal worden om de CropObserver te gebruiken om rechtstreeks de schermen op te regelen (Figuur 1). Als op basis van stress het schermdoek sluit, dan zal de stress afnemen en het doek dus weer open lopen. Je krijgt een soort kringverwijzing. De CropObserver was op 1 maart geïnstalleerd en verbonden met de klimaatcomputer. Er was besloten om te beginnen met te sturen op het halfwas, gestekt in week 19 van 2018 in potmaat 17 cm. Deze planten stonden in het lichtrijke gedeelte van de afdeling, waardoor plantstress door licht goed gemeten kon worden.

Het risico was hierdoor aanwezig dat het jongere gewas (gestekt in week 48 van 2018) dat op de tafel ernaast stond, meer licht zou ontvangen dan nodig, met kans op verbranding. Vanaf begin

van de proef tot een maand na de installatie van de CropObserver is er overdag niet geschermd op instraling. Na een maand meten met de CropObserver kon er bepaald worden bij welk ETR waarde er geschermd moest worden. Tabel 5 weergeeft een tijdlijn waarin alle schermregelingen per periode onder elkaar staan met tussendoor het moment van verhangen van de CropObserver.

Figuur 17 weergeeft het aantal schermuren als resultaat van de verschillende schermregelingen over tijd. De rest van dit hoofdstuk beschrijft het verloop van de teelt aan de hand van de veranderingen die werden aangebracht in de aansturing van het schermpakket met beschreven waarom die regelingen werden toegepast.

Tabel 5. Tijdlijn van schermregelingen en moment van verhangen van de CropObserver.

Datum Van

Datum tot

Regeling op instraling (W/m²)

Regeling op ETR

Harmony 3647 FR

2x Luxous 1147 FR met spouw Start met CropObserver boven stek uit week 19 van 2018 in potmaat 17 cm.

1-3 4-4 Inregelen

CropObserver verplaatst naar stek uit week 36 van 2018 in potmaat 17 cm.

4-4 11-4 400→700 10%→15% 30% 80%

4-4 18-4 700→400 10%→15% 30% 80%

18-4 25-4 700→400 5%→15% 30% 80%

25-4 9-5 +PAR pakket

(iSii-module)

9-5 28-5 >450

>600

30%

80%

80%

30%

28-5 13-6 >350

>450

30%

80%

80%

80%

13-6 27-6 >450

>550

30%

80%

80%

80%

27-6 11-7 15% 80% 30%

11-7 25-7 12% 80% 30%

25-7 11-10 >350

>450

30%

80%

80%

30%

CropObserver op 7 augustus verplaatst naar stek uit week 20 van 2019 in potmaat 17 cm.

Figuur 17. Aantal schermuren in HNT met het doel om meer licht toe te laten in de afdeling. Zie Tabel 5 voor de tijdlijn van de regelingen waarop de schermen zijn aangestuurd.

De metingen met de CropObserver tot 4 april geven aan dat er tot dan toe geen momentane lichtstress is geweest. De CropObserver werd hierdoor verhangen naar een tafelrij ernaast waar een jonger gewas staat dat sneller lichtstress zal ervaren waardoor er wel op de metingen van de CropObserver gestuurd kan worden. Tabel 5 geeft een volledig overzicht van de regelingen waarmee de schermen zijn gestuurd.

De CropObserver werd bij een toename van 10% tot 15% afwijking met de optimale ETR ingesteld om te sluiten wanneer de instraling steeg van 350 tot 700 W/m² (Figuur 18). Het verschil tussen de gerealiseerde ETR response met de optimale lijn uitgedrukt in percentage afwijking is de afwijking optimale ETR waar het schermpakket op gestuurd kan worden (Figuur 19). De regeling zorgde ervoor dat het schermpakket te laat dicht ging, omdat de stressgrens toeneemt wanneer de instraling ook toeneemt. Onder de 10% afwijking mocht het schermpakket in eerste instantie weer openen. Dit resulteerde in de kringverwijzing waar aan het begin van de proef al voor

gewaarschuwd werd (Figuur 18).

Figuur 18. De schermregeling op basis van de afwijking van de ETR respons met de optimale ETR lijn (zwarte lijn). Bij toename van de afwijking optimale ETR van 5% tot 15% en een afname van de instraling (oranje lijn) van 700-400 W/m², sloot het energiedoek voor 80% en het Harmonyscherm voor 20%. PAR op plant niveau (rode lijn, µmol/m²/s) geeft aan hoeveel licht het gewas te verdragen kreeg.

Figuur 19. De lichtresponse curve weergegeven voor 11 april met in rode vierkante markeringen de gerealiseerde ETR response (µmol/m²/s) bij een gemeten PAR intensiteit (µmol/m²/s) gemiddeld per 5 minuten. Elke 5 minuten bestaat uit ±30 metingen. De lijn die wordt gevormd door de groen geruite markeringen, is de weergave van de optimale lijn voor de situatie van deze proef die is ingeregeld in de eerste maand na installatie. Hoe verder de gemeten ETR response afwijkt van de optimale lijn hoe minder efficiënt het gewas het licht verwerkt. De afwijking wordt uitgedrukt in % wat wordt gebruikt als stuurwaarde voor de schermregeling. Deze stuurwaarde wordt benoemd als “afwijking optimale ETR” in Figuur 18 en Figuur 24. De 4 tijdsmarkeringen geven aan bij welke gemeten ETR response de afwijking met de optimale ETR toenam boven de 15%.

Na analyse op de nacht efficiëntie van de fotosynthese (gemiddelde nacht Fv/Fm) lijkt het er op dat de Zamio’s lichtstress hebben ondervonden tussen 9 en 16 april, te zien aan de dalende lijn van de Fv/Fm (Figuur 20). Er viel niet vast te stellen of dit kwam door een te veel aan licht of door een tekort aan water of mogelijk door een combinatie van die twee factoren. Er werd vast gesteld dat er vaker water gegeven mocht worden. En aan de hand van de schermregeling zoals die op 11

april te zien was, was er besloten om bij een lagere mate van lichtstress te gaan schermen.

Wanneer de afwijking optimale ETR toeneemt van 5% tot 15% en de instralings van 700-400 W/m² afnam, mocht het energiedoek 80% sluiten en het Harmonyscherm 20%. Dit houdt in dat de schermen sluiten wanneer de afwijking optimale ETR 5% is i.c.m. een straling van 700 W/m2 en wanneer de afwijking optimale ETR 15% is bij een straling van 400 W/m². Eenmaal dicht mocht het schermpakket pas weer openen bij een instraling <300 W/m².

Figuur 20. De nacht efficiëntie (Fv/Fm) van de fotosynthese (“CropObserver PS2 efficiency – nacht”, geen units) als doorgetrokken lijn weergegeven op de linker y-as. De PAR sommen (mol/m2) per dag als kolommen met waardes weergegeven op de rechter y-as. De vochtgehalte (%) van de pot gemiddeld per dag als stippellijn met waardes weergegeven op de rechter y-as.

Op 9 mei was de kleur van de nieuwe veer te chlorotisch. Er werd besloten om te gieten met een pH van 4,5 zodat de nutriënten beter beschikbaar worden voor opname. De schermregeling op basis van het +par pakket liep niet. Er zit vertraging op het doorsturen van de data en de data komt maar met 1 waarde per 15 minuten binnen. Besproken werd dat de data direct van de CropObserver naar de iSii verstuurd moest worden zonder Letsgrow als tussenstation. De schermregeling zou worden aangepast naar de schermregeling van einde vorige proef. Bij

complicaties met het inregelen van deze strategie hebben de doeken tussen 11 en 14 mei overdag niet helemaal dicht gelegen (Figuur 21), waardoor er te veel licht was toegelaten (rode cirkel in Figuur 22) en verbranding van het blad was ontstaan (Figuur 23). Bij verbranding van het blad zou worden verwacht dat dit terug te zien moet zijn in de nacht efficiëntie, toch is er maar een kleine daling te zien in de verder stijgende lijn rond de periode van verbranding.

Figuur 21. De dagen tussen 11 en 14 mei waarin het inregelen van de schermsturing op basis van stralingsgrens complicaties gaf en het schermpakket maar tot 20% sloot.

Figuur 22. Het verloop van gemiddelde nacht efficiëntie van fotosynthese en de PAR sommen die zijn toegelaten, weergegeven per dag voor de periode tussen 15 maart en 13 juni. In de figuur zijn gebeurtenissen aangegeven die voor een deel het verloop van de nacht efficiëntie zouden kunnen verklaren.

De schermregeling werd op 28 mei weer ingesteld op basis van een lagere stralingsgrens omdat de kleur van het blad in het algemeen nog niet donkerder werd. Het energiedoek sloot bij 350 W/m² en bij 450 W/m² sloot het Harmonydoek. Met deze schermstrategie zal er minder licht worden toegelaten om het gewas te laten herstellen (Figuur 22). De etmaaltemperatuur moest hierop worden aangepast om een goede licht:temperatuur verhouding te behouden. De

ventilatietemperatuur werd naar 28 °C verlaagd waar dit tot dan toe nog 38 °C was. Dit had effect op het behouden van een hoge CO2 concentratie, verder besproken in Hoofdstuk 4.4 CO2 : Temperatuur verhouding.

Figuur 23. Chlorose tussen de nerven van het blad en necrose aan de randen van het jonge blad dat optrad na 11 t/m 14 mei 2019.

Na twee weken op directe instraling geschermd te hebben is de kleur van het blad donkerder groen geworden met nauwelijks chlorotische plekken. De nacht efficiëntie van fotosynthese is wisselend maar blijft rond de 78% vanaf 28 mei (Figuur 22). De afwijking ETR is na 28 mei bijna niet groter dan 5% geweest, terwijl de afwijking met de strategie daarvoor regelmatig groter dan 10% was (Figuur 24). Het plan vanaf dit moment was om in stappen naar een veilige afwijking ETR te werken door eerst de stralingsgrens voor de schermregeling met 100 W/m² te verhogen en daarna vast te stellen met welke afwijking ETR een veilige schermregeling ingesteld kan worden. Aan de hand van Figuur 24 besloten om vanaf 16 juni bij een afwijking ETR van 10% het schermpakket te sluiten. Het schermpakket mocht weer openen <400 W/m2 instraling.

Figuur 24. De afwijking optimale ETR per 5 minuten weergegeven tussen 10 april en 13 juni 2019.

Op 27 juni werd de kleur van het nieuwe blad als goed beoordeeld. Hier opvolgend werd er besloten

om weer iets meer licht toe te gaan laten. Sindsdien werden de schermen gestuurd op een afwijking

ETR van 15%. Het Harmonyscherm sloot op 80% en het energiedoek op 30%. Het schermpakket

mocht openen onder de 300 W/m

instraling. Het bleek dat de klimaatcomputer een gemiddelde van 15 minuten gebruikte in de sturing van de schermen waardoor de schermen regelmatig te laat sloten en de VPD > 2 kPa werd. De instelling werd veranderd naar het gebruik van de directe waarde van afwijking ETR. Na aanpassing hiervan bleek dat het schermpakket alsnog te laat sloot wanneer de VPD in ogenschouw werd genomen (Figuur 25). Het vermoeden ontstond dat door te sturen op een gemiddelde afwijking ETR van een gewasoppervlak van ±3 m

het langer duurt voordat er stress wordt opgemerkt door het systeem doordat de spots met stress in eerste instantie wegvallen in het gemiddelde van het hele gewas. In Figuur 26 is te zien dat de fotosynthese efficiëntie stijgt naarmate de meting zich dieper in het gewas voordoet. Daarentegen bleek uit metingen in WP2 dat

fotosynthese-capaciteit juist fors daalt naarmate het blad dieper in het gewas zit (zie hoofdstuk 5.1.4). Het blad in de top van het gewas moet de hoogste lichtintensiteit verdragen. Om de schermregeling op afwijking ETR nauwkeuriger te krijgen zijn de 20% aan metingen met de laagste F

/F

gebundeld in een aparte waarde, de afwijking ETR 20%.

Figuur 25. De schermregeling met de afwijking van de optimale ETR van 15% als stuurwaarde om het schermpakket te sluiten weergegeven voor 21 en 22 juli.

Figuur 26. De gemeten Fv/Fm weergegeven als bovenaanzicht van het gewas. De kleuring van de vakjes geven aan wat de efficientie van de fotosynthese is op een schaal van 0 (rood; zeer slecht) tot 1 (groen; zeer goed). Maximale fotosynthese efficiëntie komt niet boven de 80% uit. Dit bovenaanzicht geeft de metingen weer tussen 11:00 en 11:56 uur van 22 juli 2019. De Fv/Fm meting is gecategoriseerd in hoogte, te zien aan de linkerkant.

In de proef zijn er twee momenten geweest die direct te herleiden zijn met schade aan het blad.

De eerste was van 11 t/m 14 mei 2019 (Figuur 21), het tweede moment was van 23 t/m 25 juli 2019 (Figuur 27). 23 t/m 25 juli waren warmere dagen dan gemiddeld waardoor de

kastemperatuur steeg tot wel 40 °C. Hierdoor kwamen de ramen maximaal open te liggen waardoor het nevelsysteem de kas niet meer genoeg kon bevochtigen. Hierdoor daalde de RV sterk en steeg de VPD richting 4 kPa. De CropObserver mat gewas dat in de schaduw lag waardoor er en in de rest van de kas te veel licht scheen. Na 25 juli was de schermregeling veranderd naar een regeling op stralingsinvloed: het energiedoek sloot voor 80% >350 W/m² en opende tot 30%

>450 W/m² instraling en opende helemaal <200 W/m²; het Harmony doek sloot voor 30% >350 W/m² en sloot tot 80% >450 W/m² instraling en opende helemaal <200 W/m². De CropObserver werd 1 augustus verhangen naar een lichtrijk gedeelte van de kas. De kwartier vertraging in datacommunicatie tussen de CropObserver en de iSii waren verkort tot 5 minuten op 21 augustus.

De schermsturing bleef geregeld op basis van instraling, om te wachten tot herstel van het gewas, tot De CropObserver stopte met meten op 5 september.

Figuur 27. Het klimaat weergegeven voor 23 t/m 25 juli. Tussen 23 en 25 juli werd de ventilatielijn verhoogd van 28 °C naar 38 °C in twee stappen.

Het gewas heeft twee keer bladschade opgelopen in de proef. Deze bladschade is slechts in zeer beperkte mate terug te zien in de meting van PS2-effiiciency in de nacht. Wanneer het gewas nieuwe veren vormt, is dit wel terug te zien in een daling van de PS2-efficiency. Hieruit blijkt dat jonge bladeren minder efficiënt het licht verwerken. Naarmate het blad fysiologisch ouder wordt, stijgt de PS2 efficiency naar een optimum van maximaal 0.79. Het theoretische maximum van de PS2-efficiency van 0.8 wordt bij de Zamio op gewasniveau pas bij benadering bereikt wanneer de derde golf met veren is uitgegroeid. Doordat de fysiologische leeftijd van het blad grotendeels de PS2-efficiency bepaald, is het bijna ondoenlijk om binnen die variatie een verandering in PS2- efficiency met zekerheid toe te kennen aan bladschade ontstaan door het toelaten van te veel licht.

De afwijking van de optimale ETR is een handige parameter, waarmee in elke situatie er op een veilige manier meer licht kan worden toegelaten, zolang de kas en het gewas aan een aantal voorwaarden voldoen. Met het schermpakket moet er traploos licht weg geschermd kunnen worden met behulp van in ieder geval een diffuus scherm. De kas moet groot genoeg zijn dat er niet teveel schaduw ontstaat. Er moet met name worden voorkomen dat een schaduwvlak over

het meetoppervlak van de CropObserver draait, wat de sturing op ETR bemoeilijkt. Het gewas moet schaduw-minnend zijn, zodat er bij Nederlandse lichtomstandigheden inderdaad sprake kan zijn van het toelaten van te veel licht. Voor het voorkomen van lichtschade in de situatie dat er partijen van verschillende leeftijden en/of gewassen in één afdeling wordt geteeld, zal er gestuurd moeten worden op de partij die het minste licht kan verwerken.

Uit de vergelijking tussen de afwijking van de optimale ETR met de VPD blijkt dat de VPD minstens net zo goed het stressniveau van de plant aangeeft. De stand van de huidmondjes, wat de VPD bepaalt, leek zelfs gevoeliger te zijn voor toename in lichtniveau dan de afwijking ETR dat was. Dit betekent dat in de proefsituatie het ook afdoende was geweest om de schermen te sturen op het behoud van een VPD<1.5 kPa. Vanuit het perspectief van de plantfysiologie is het belangrijkst om de huidmondjes open te houden voor behoud van CO2 toevoer en het vast leggen ervan in droge plantstof.

In deze proef is er cumulatief minder licht toegelaten dan vorig jaar (Figuur 30). Dit kan te maken hebben met dat er in de loop van deze proef duidelijk werd na metingen dat de huidmondjes als beginnen te sluiten bij een VPD<1.5 kPa. In de proef van 2017-2018 werd er gemonitord dat de VPD<2.0 kPa bleef. Hierdoor zou er in 2017-‘18 meer licht toegelaten kunnen zijn. Daarnaast is er een aantal keer in deze proef de sturing van de schermen omgezet naar een veilige instelling, om het gewas te laten herstellen na het ontstaan van bladschade door teveel licht.

De volgende stappen worden geadviseerd te nemen voor het verhogen van het lichtniveau in de kas:

1. Nevelsysteem gebruiken om RV te verhogen en VPD te verlagen < 1.5 kPa.

2. Bij nevelsysteem op maximale capaciteit → ramen sluiten/knijpen om vocht te behouden.

3. Nevel max + ramen dicht → schermen met een lichte doek. Bij een doek van dichte structuur, doek maximaal sluiten op 80% - 90% om luchtuitwisseling mogelijk te maken.

4. Bovenstaande niet afdoende → tweede schermdoek sluiten 5. In het geval er geen tweede scherm is → het kasdek krijten.

Voorwaarde bij het toelaten van meer licht is dat de etmaaltemperatuur in verhouding moet blijven om een goede opbouw van het gewas te behouden. In deze proef is er aangetoond dat

vochtbehoud belangrijker is dan het verlagen van de kastemperatuur op een zonnige warme dag.

4.4 CO2 : Temperatuur verhouding

Op 28 mei werd de stralingsgrens verlaagd waarbij de schermen sluiten (Tabel 5). Hierdoor werd er op aangestuurd om de etmaaltemperatuur in lijn te houden met het verlaagde lichtniveau wat zou worden aangeboden. Daarom werd de ventilatielijn eind week 22 verlaagd naar 28 °C. Bij een warmer dan gemiddeld buitenklimaat in weken 25 en 26 (Figuur 4) zorgt dit ervoor dat de CO2 concentratie overdag daalt richting de 600 ppm gemiddeld overdag (Figuur 28). De opname van CO2 door de plant daalt onder deze condities (zie Hoofdstuk 5.3 CO2 verzadiging). Hierdoor blijft er potentiele groei van het gewas liggen. Dit voorval toont aan dat bij het aanhouden van een hogere licht:temperatuur lijn optimale condities voor vastleggen van koolstof in de plant makkelijker ontstaan dan bij een lagere licht:temperatuur lijn.

Figuur 28. De ventilatielijn weergegeven naast de CO2 concentratie en uitgezet per dag in de periode tussen week 22 en week 30. Eind week 22 is de ventilatielijn verlaagd van 38 °C naar 28 °C, waardoor de ramen vaker open stonden en de gemiddelde CO2 concentratie overdag daalde.

4.5 Watergift & voeding

4.5.1 Watergift

Bij binnenkomst was er een groot verschil in vochtigheid tussen de potten wat het lastig maakte om een watergeefmoment te bepalen. Daarnaast hebben de verschillende stekleeftijden ieder zijn eigen waterbehoefte. Er werd in de winter behoudend water gegeven met kleine beurten van ±8 l/m², wat wil zeggen dat de potten eerder iets droger mochten staan dan te nat. Hierdoor is er minder risico op wortelrot door een te vochtige potgrond. Zodra er zonnig weer werd voorspeld, werd er eenmalig een grote beurt van ±15 l/m² water gegeven, om de vochtigheid in de potten op een gelijk niveau te brengen. Figuur 29 geeft het aantal watergeefmomenten per week in de proef van 2018-2019 ten opzichte van het jaar ervoor. In totaal zijn er minder watergeefmomenten geweest in 2018-2019 ten opzichte van het jaar ervoor. Ook per eenheid licht is er in 2018-2019 minder water gegeven dan het jaar ervoor (Figuur 30). In 2017-2018 werd er gemiddeld genomen na 48 mol/m² licht op gewasniveau weer een beurt met water gegeven. In 2018-2019 werd er na elke 62 mol/m² gemiddeld genomen weer water gegeven. De winterperiode tot 1 maart lijken de watergift strategieën erg op elkaar tussen de twee verschillende jaren. Pas na 1 maart werd dat verschil groter waarbij er ±20 mol/m² meer werd toegelaten vergeleken met 2017-2018 voordat er pas weer water werd gegeven. Het is mogelijk dat door minder water te geven per eenheid licht er potentiele groei niet is benut. Metingen in juni uitgevoerd onder WP2 laten zien dat op de dag van water geven de plant makkelijker zijn huidmondjes open houdt wat leidt tot een hogere CO2 opname (Hoofdstuk 5.1.4 Ontstaat er lichtschade in juni?).

Figuur 29. Het aantal watergeefmomenten per week voor de HNT teelt van 2018-2019 ten opzichte van het jaar ervoor in HNT weergegeven per week.

Figuur 30. Het aantal watergeefmomenten per lichteenheid op gewasniveau (mol/m²) cumulatief voor de proef HNT in 2017-’18 (rode lijn) en 2018-’19 (blauwe lijn). Er is aangegeven op welk van de lijn het begin van een kwartaal was. De stippellijn die erdoorheen loopt geeft de trendlijn voor de hele proef met de bijbehorende formule.

4.5.2 Voeding

De voeding en elementenopname is dit jaar gemonitord voor de Zamioculcas. De verschillen in grondanalyses tussen de partijen is groot door herkomst maar ook door plantleeftijd (zie Appendix 7 Resultaten grondonderzoek). Daarom kon hier niet op gestuurd worden. De bladanalyses werden in het begin van de teelt afgewacht om te controleren of er een tekort aan opname van elementen was (zie Appendix 6 Blad-, en knolanalyses). In week 22 werd er geconstateerd dat de kleur van de Zamio’s achteruit was gegaan. de bladschade bij de oudere partijen leek te komen door een teveel aan licht. De jongere partij van week 48 waar de veren er net uit waren, lieten een ander beeld zien. Hierdoor ontstond er een vermoeden van voedingsgebrek. De EC in de pot van een

aantal jonge gewassen was aan de lage kant (Figuur 31). De EC werd hierom verhoogd. Daarnaast was het calcium gehalte in het blad erg laag, terwijl calcium in de gift relatief hoog was (Figuur 32). Borium steeg in alle partijen naar ongewenste waardes in de potgrond (Figuur 33), waardoor besloten werd Borium tijdelijk helemaal uit het recept te halen. In maart werd de pH verlaagd naar 5,5 in de gift om de opname van elementen te stimuleren.

Figuur 31. EC en pH gemeten in de grond over een periode van 6 maanden in de partij gestekt in week 49 in potmaat 17cm (A) en in de partij gestekt in week 36 in potmaat 17 cm (B).

Figuur 32. De secundaire elementen gemeten in grondmonsters (A, mmol/l), in de knol (B, g/kg ds) en in het blad (C, g/kg ds) over de teeltperiode van start proef tot halverwege juni 2019.

A B

Figuur 33. Spoorelementen gemeten in de potgrond van de partij gestekt in week 36 in potmaat 17 cm weergegeven over een periode van 6 maanden.

De bladeren in Figuur 23 en Figuur 34 vertonen verschillende schadebeelden. De gemeten magnesium gehaltes in de grond in deze proef liggen in lijn met de gehaltes gemeten in de behandeling met hoge dosering magnesium waarbij de beste gewaskleur was gemeten en

geobserveerd. Op basis van dit onderzoek word er geconstateerd dat er geen magnesiumgebrek is geweest in deze proef (Blgg, Botany, NMI 2006). Daarnaast bleek dat uit Blgg et al., 2006 dat een verlaging van de pH naar 3 in de gift, zorgde voor het ontstaan van weinig geel blad en een verhoging in de opbrengst van zowel blad als knol in versgewicht. Er wordt gesteld dat een verlaging van de pH de beschikbaarheid van nutriënten in de grond verhoogd. Het advies is om te streven naar een pH van 5 in de grond aan het begin van het groeiseizoen.

Figuur 34. Foto’s van de verschijnselen van geel blad, zoals vastgesteld op het bedrijf van BK plant, 11-11-2004.

Afbeeldingen uit onderzoek uitgevoerd door NMI B.V. in opdracht van Productschap Tuinbouw (juni 2006). Vermoed werd dat het hier om een magnesium gebrek ging.