Wat is Plant Empowerment en hoe kunt u het implementeren?
Plant empowerment, ook wel “ Next Generation Growing ” genoemd, is een geïntegreerde teeltaanpak, ontwikkeld in Nederland. Deze aanpak geeft prioriteit aan de planten, waardoor ze de beste omstandigheden krijgen om de fotosynthese te optimaliseren, wat op zijn beurt de groei en gezondheid van de plant maximaliseert.
Teelt met plant empowerment is datagedreven, gebruikmakend van sensoren en plantmetingen in combinatie met kennis van plantfysiologie en fysica.
Plant empowerment is afhankelijk van het vermogen om het kasklimaat zo nauwkeurig mogelijk te monitoren, waaronder:
- Luchttemperatuur
- Blad temperatuur
- Relatieve vochtigheid
- CO 2 -concentratie
- PAR-licht (fotosynthetische actieve straling)
Plant empowerment saldi
Om te groeien met plant empowerment, moeten telers 6 kritische balansen aanhouden, 3 voor de plant en 3 voor de kas:
Plantenbalansen:
Energiebalans
Als het om planten gaat, zijn de 2 vormen van energie die worden besproken straling en warmte.
Planten genereren hun eigen warmte niet, waardoor ze afhankelijk zijn van externe factoren om hun temperatuur te regelen. Een onbalans van energie-input en -output zou een stijging of daling van de temperatuur veroorzaken.
Plant empowerment benadrukt de straling tot temperatuurverhouding (RTR) als een drijvende factor achter plantengroei en welzijn.
Water balans
De waterhuishouding in de plant verwijst naar wortelopname als input en verdamping, of transpiratie, als output. Het handhaven van dit evenwicht is van cruciaal belang om ervoor te zorgen dat de plant actief en productief blijft.
Assimilate Balance (ook wel koolhydraten of suikers genoemd)
Assimilaten zijn de belangrijkste bouwstenen voor de plantaardige productie. Om planten tot hun maximale potentieel te laten groeien, moet de assimilatieproductie worden gemaximaliseerd, terwijl ook het verbruik wordt geoptimaliseerd.
Een verminderde productie van assimilaten zou de groei vertragen, terwijl overtollige assimilaten in de plant worden “verspild” aan de productie van zetmeel en cellulose, wat in de meeste gevallen niet nodig is.
Kasbalansen:
Energiebalans
De energiebalans van de kas is vergelijkbaar met die van de plant. Een teveel aan inputs – zonnestraling, verwarming en verlichting zullen de temperatuur verhogen. Terwijl een overschot aan output – warmteafgifte, ventilatie en convectie de temperatuur zal verlagen. Energie wordt in dit geval uitgedrukt in W/m 2 .
Buitenomstandigheden hebben een grote invloed op de energiebalans van een kas, omdat er een constante overdracht van warmte en straling is.
Vochtbalans
De vochtbalans wordt gedefinieerd als de balans tussen input – verdamping van de planten, evenals verneveling in sommige kas, en output – condensatie en ventilatie . Vocht, of vochtigheid , wordt gemeten in relatieve vochtigheid (RH), absolute vochtigheid (AH) of dampdrukdeficit (VPD) .
Het handhaven van dit evenwicht is van cruciaal belang bij het stimuleren van de wateropname en transpiratie van de plant.
CO2 – balans
CO 2 is een cruciaal element voor de productie van assimilaten. Er zijn 3 belangrijke inputs van CO 2 in een kas – van buiten, door verrijking en vrijgegeven door de planten door dissimilatie. De outputs worden gedefinieerd als de CO 2 -opname van de plant en de CO 2 die verloren gaat aan het milieu door ventilatie.
De CO 2 -balans van een kas wordt sterk beïnvloed door buiten, omdat het zowel als input als output kan fungeren. Als de CO 2 -concentratie in de kas hoger is, zal de ventilatie afnemen en vice versa.
Natuurlijk zijn al deze saldi met elkaar verbonden en beïnvloeden ze elkaar. Het handhaven van het evenwicht is moeilijk en vereist dat alle factoren in evenwicht zijn om optimale omstandigheden te bereiken.
Bekijk dit bericht op Instagram
Hoe plant empowerment te implementeren?
Plant empowerment gaat over het optimaliseren van de productie. De basis van plantengroei is fotosynthese – het omzetten van CO 2 en water in assimilaten en zuurstof.
Om de fotosynthese te optimaliseren, moeten telers hun PAR-licht maximaliseren, terwijl ze de plant ondersteunen door de water- en energiebalans in evenwicht te houden. Dit omvat het leveren van hoge CO 2 -niveaus en hoge temperaturen om de fotosynthesesnelheid te verhogen, evenals het handhaven van een relatieve vochtigheid waardoor huidmondjes open blijven en transpireren. Optimale niveaus zijn afhankelijk van het specifieke gewas en kunnen variëren.
Er zijn 5 eenvoudige stappen die kwekers kunnen nemen om te beginnen met kweken met plant empowerment:
- Creëer klimaatuniformiteit
- Verminder de warmte-emissies van planten
- Handhaaf de vochtbalans van de kas
- Balans assimilaten en straling/temperatuur verhouding (RTR)
- Handhaaf de waterbalans van de plant
Het is belangrijk op te merken dat data de kern vormen van plant empowerment. Door de planten en de kas zo nauwkeurig mogelijk te monitoren, kunnen telers de beste beslissingen nemen.
Creëer klimaatuniformiteit
Klimaatuniformiteit betekent het handhaven van dezelfde omstandigheden (temperatuur, vochtigheid, CO 2 , etc.) in de hele kas. Dit is de lijm die alle andere inspanningen met elkaar verbindt. Zonder uniformiteit is het onmogelijk om de groei van alle planten tegelijk te optimaliseren.
De meest elementaire stap die u moet nemen, is ervoor te zorgen dat de ruimte volledig gesloten is. Elke opening leidt tot een uitwisseling van lucht en vermindert de controle over het kasklimaat. Het repareren van lekken en het dichten van gaten kan een grote bijdrage leveren aan het vergroten van de controle en het verminderen van onnodig energieverbruik.
Het gebruik van thermische, schaduw- of verduisteringsschermen helpt warmteoverdracht te voorkomen en houdt de warmte in de kas vast. Dit geeft telers meer controle over temperatuur en straling, terwijl schommelingen in de ruimte worden verminderd.
Het creëren van klimaatuniformiteit kan door gebruik te maken van luchtcirculatie . Door ervoor te zorgen dat de inspanningen voor verwarming en ontvochtiging alle hoeken van de kas met dezelfde intensiteit bereiken, zorgt u voor vergelijkbare omstandigheden voor alle planten.
Warmte-emissies van planten verminderen
Het verminderen van de warmte-emissie van planten betekent het op temperatuur houden van hun temperatuur. Een hogere planttemperatuur helpt bij het “activeren” van de plant – het verhogen van de fotosynthese en de assimilatieproductie.
Het handhaven van een hogere bladtemperatuur verkleint ook de kans op condensatie op de planten, waardoor het vermogen om te transpireren zou verminderen en de groei zou worden geremd. Condensatie op de planten leidt ook tot ziekte- uitbraken zoals botrytis of alternaria .
De temperatuur van het kasdak heeft een directe invloed op de warmte-emissie van de plant. Lagere daktemperaturen zouden ervoor zorgen dat de plant meer warmte afgeeft. De meest effectieve manier om de warmte-emissie te verminderen, is dus door een thermisch scherm te gebruiken.
‘S Nachts moeten schermen volledig worden uitgerold om de warmte binnen te houden. In de vroege ochtend, terwijl de meeste telers het scherm zouden intrekken om meer zonlicht te ontvangen, kunnen telers die plant empowerment gebruiken er de voorkeur aan geven om de schermen gespreid te houden totdat de daktemperaturen stijgen. Evenzo zal het sluiten van de schermen ’s middags (vóór zonsondergang) de warmteafgifte ’s nachts verminderen, omdat de temperatuur van het kasdek begint te dalen voordat de zon ondergaat.
Screening op basis van warmteafgifte is anders dan traditioneel screenen. Hoewel er enkele nadelen aan zijn, zijn er grotere voordelen. Natuurlijk moet hier rekening mee worden gehouden met andere factoren, zoals verlichting, verwarming en vochtigheidsregeling .
Handhaaf de vochtbalans in de kas
Het handhaven van de vochtbalans van een kas is cruciaal. Als de lucht te droog is, raken planten in waterstress, waardoor alle transpiratie en fotosynthese worden afgebroken. Als de lucht te verzadigd is met waterdamp, kunnen planten ook niet transpireren. Als de lucht volledig verzadigd raakt, wat betekent dat de relatieve vochtigheid 100% bereikt, begint het water te condenseren, wat resulteert in schimmels en ziektes.
Om de plantactiviteit optimaal te stimuleren, dienen telers een VPD-niveau van 1,2-1,5 kPa aan te houden.
Telers die gebruik maken van plant empowerment moeten de absolute luchtvochtigheid (AH) bewaken , evenals de meer gebruikelijke relatieve luchtvochtigheid (RH) en VPD. Dit komt doordat de RV wel wordt beïnvloed door de temperatuur en de AH niet, wat een betere indicatie geeft van de vochtbalans van de kas.
Energie (warmte en straling) verhoogt de verdamping, waardoor de vochtigheid in de kas toeneemt . Een goede manier om verdamping te verminderen, is door deze energie-invoer te verminderen, terwijl ze toch binnen een optimaal bereik blijven. Overmatige verwarming ’s nachts zal bijvoorbeeld leiden tot meer verdamping, waardoor de absolute luchtvochtigheid (AH) toeneemt. Dit kan contra-intuïtief zijn, aangezien verwarming de relatieve vochtigheid (RH) verlaagt.
De beste manier om de vochthuishouding in een kas te beheersen is met behulp van luchtontvochtigers .
Ventilatie is van oudsher de belangrijkste methode voor de beheersing van de kasvochtigheid. Maar ventilatie vereist optimale buitenomstandigheden. Tijdens koude of vochtige periodes, zoals ’s nachts, in de winter of op regenachtige of vochtige dagen, kan ventilatie niet helpen bij het verminderen van de luchtvochtigheid en kan het zelfs een omgekeerd effect hebben.
Het gebruik van luchtontvochtigers is de beste manier om de luchtvochtigheid in deze periodes onder controle te houden. Als het mogelijk is, moeten telers echter ventileren in plaats van ontvochtigen om het energieverbruik te verminderen.
Balans assimileert en straling / temperatuurverhouding (RTR)
Het maximaliseren van de productie van assimilaten is de sleutel tot het maximaliseren van de ontwikkeling en groei van de plant. Maar om de beste resultaten te bereiken, moet de assimilatieconsumptie worden afgestemd op de productie.
Door zich te concentreren op de productiekant, moeten telers de som van PAR-licht en de CO2 – concentratie maximaliseren.
Omdat assimilatieproductie vrij eenvoudig is, richt de empowerment van planten zich meer op het verhogen van de consumptie, om de productie te evenaren.
Het verbruik van assimilaten hangt vooral af van de daggemiddelde temperatuur. Een hoger gemiddelde zal het verbruik verhogen.
De beste manier om het verbruik af te stemmen op de productie is door een evenwichtige straling/temperatuurverhouding (RTR) aan te houden. Dit betekent dat op helderdere dagen de gemiddelde dagtemperatuur hoger zou moeten zijn.
Kwekers die groeien met plant empowerment zullen de nachttemperaturen verhogen na heldere dagen. Hierdoor kan de plant beter transporteren en verwerken. Donkere dagen betekenen minder assimilatieproductie, waardoor kwekers ’s nachts lagere temperaturen kunnen handhaven zonder een overmaat aan assimilatie in de planten te creëren.
Handhaaf de waterbalans van de plant
Transpiratie van planten is uiterst belangrijk en heeft een directe invloed op de fotosynthese en de opname van voedingsstoffen. Veel telers sturen hun kasklimaat liever op luchtvochtigheid dan op temperatuur.
Er zijn 2 belangrijke remmende factoren als het gaat om transpiratie.
Ten eerste moet de relatieve luchtvochtigheid optimaal zijn. Te laag en planten sluiten hun huidmondjes, waardoor er geen verdamping optreedt. Te hoog en de lucht raakt verzadigd en ook geen verdamping.
Ten tweede moet er luchtbeweging zijn. Stilstaande lucht zorgt ervoor dat de relatieve luchtvochtigheid rond de plant 100% bereikt. Luchtbeweging verdrijft de luchtzak rond de plant, waardoor deze kan blijven transpireren.
Zoals eerder vermeld, hoewel ventilatie in veel situaties kan helpen, is het gebruik van ontvochtiging de enige manier om de hele dag, het hele jaar door, te zorgen voor een actief klimaat.
De voordelen van empowerment van planten
Kweken met plant empowerment heeft veel voordelen, zowel voor kwekers als voor planten.
Voordelen voor de plant
Door planten de optimale omstandigheden te bieden en hun balans onder controle te houden, kunnen ze hun fotosynthese optimaliseren. Hierdoor kunnen ze hun assimilatieproductie maximaliseren – de bouwstenen voor de plant om zich te ontwikkelen. Kweken met plant empowerment kan ook helpen bij het bereiken van een stabiele groeibalans (vegetatief en generatief).
Het handhaven van deze balans vermindert de stress van de planten, wat leidt tot een efficiëntere groei – sneller, groter en sterker. Dit vermindert ook de behoefte aan extra chemicaliën voor bemesting of zelfs pesticiden. Sterkere, gezondere planten zijn minder vatbaar voor ziekten.
Energie en economische voordelen
Empowerment van de fabriek geeft prioriteit aan de fabriek, maar een van de grootste voordelen heeft te maken met energie-efficiëntie .
Terwijl traditionele benaderingen van telen gebaseerd zijn op aannames en vuistregels, is empowerment van planten gebaseerd op kennis van fysica, plantfysiologie, metingen en monitoring. Traditionele benaderingen zijn gericht op individuele factoren, terwijl empowerment van planten zich richt op evenwichten tussen verschillende factoren.
Zo streven kwekers vaak naar het aanhouden van een bepaald temperatuurbereik, zonder rekening te houden met de hoeveelheid PAR-licht die de planten ontvangen. Plant empowerment houdt met beide rekening en streeft naar een balans in plaats van individuele waarden. Deskundige telers zouden zich daarom richten op de straling/temperatuurverhouding (RTR), die een grotere invloed heeft op de plantontwikkeling dan temperatuur of straling alleen.
Door de plantenfysiologie te begrijpen en zich te concentreren op de behoeften van de plant, kunnen telers de klimaatomstandigheden indien nodig veranderen. Terwijl een traditionele aanpak minder nauwkeurig en veel meer verspillend zou zijn.
Een ander voorbeeld is de inzet van thermische schermen. Meer traditionele telers kunnen het scherm gebruiken wanneer de zon ondergaat, om het zonlicht te maximaliseren. Een teler die met plant empowerment kweekt, kan er echter voor kiezen om het scherm eerder in te zetten, voordat de temperatuur buiten begint te dalen. Dit zou ’s nachts meer warmte vasthouden, wat resulteert in een betere groei en lagere stookkosten .
Bij plant empowerment draait het allemaal om het begrijpen van het samenspel en de balans tussen verschillende factoren, om de meest efficiënte beslissing te nemen.
Dit artikel is gebaseerd op het boek “Plant Empowerment – The Basic Principles”. Geschreven door ir. PAM Geelen, ir. J.O. Voogt en ing. P.A. van Weel, uitgegeven door Plant Empowerment.
