Fossielvrij tomaten telen onder full-LED is een zoektocht en ontwikkeltraject. Dat is een belangrijke conclusie na het vierde teeltjaar van het project Tomaat Fossielvrij. Het daglichtspectrum plus verrood liet goede resultaten zien, maar zal worden aangepast om een hogere energie-efficiëntie te realiseren. In de vervolgproef ligt de nadruk daarnaast op het optimaal laten renderen van iedere ingezette micromol.

Succesvol tomaten telen onder LED-belichting én het minimaliseren van de totale energie-input. Dat is in een notendop het doel van het project Tomaat Fossielvrij, dat vier jaar geleden werd opgezet. Het project bij het Delphy Improvement Centre wordt op de voet gevolgd door een begeleidingscommissie van zeven telers. “De eerste twee jaar lag de nadruk op het optimaal telen in de proefomgeving, waarin onder meer wordt gewerkt met een actief ontvochtingssysteem met korte termijnopslag”, zegt Delphy-adviseur Henk Kalkman. “Vervolgens kwam de focus steeds meer te liggen op het verder finetunen en minimaliseren van de energievraag.”

Te compact en te zwaar

De eerste twee jaar werd geteeld met een hybride groeilichtsysteem. In september 2020 werd de switch gemaakt naar een full-LED-installatie (topbelichting, 280 µmol/m².s). Dit leverde diverse nieuwe leerpunten en uitdagingen op. “Zo was het gewas in de winter te compact en te zwaar. Ook liet het vruchtgewicht in de wintermaanden te wensen over”, zegt onderzoekster Lisanne Helmus-Schuddebeurs. “Daarbij was de lichtverdeling suboptimaal; we zagen grote verschillen in het horizontale lichtbeeld.”
Verder was sprake van een te hoge warmtevraag. “Ons doel is om 80 tot 90 procent van de warmtebehoefte in te vullen met de wamtepomp, die de warmte die wordt ‘geoogst’ met het ontvochtigingssysteem inzetbaar maakt. Dit betekent dat het warmtetekort − dat moet worden gecompenseerd vanuit een ander bron − maximaal vijf kuub aardgasequivalent mag bedragen. In het eerste jaar onder LED kwamen we uit op tien kuub.”

Klimaatstrategie aangepast

De genoemde punten werden meegenomen in het vierde teeltjaar, dat in september 2021 van start ging. Om het warmtetekort te beperken, werd ingezet op méér schermen en kwam er een aangepaste klimaatstrategie. “De etmaaltemperatuur in de winter ging omlaag van 20,5 tot 21 graden naar 19,5”, zegt Helmus. “Ook schroefden we de piektemperatuur terug, van 25 naar 23 graden.”
Verder werd de positie van de lampen aangepast, om te zorgen voor een betere lichtverdeling. En om het vruchtgewicht in de winter te verbeteren, bracht de onderzoekster de stengeldichtheid terug van 3,5 naar 3,3, stengels per m². Daarnaast is 18% minder belicht, door op basis van instraling eerder af te schakelen.

Betere zetting

In de derde tralie werd een ander lichtspectrum opgehangen, om te kijken of het probleem van het te compacte en zware gewas hiermee getackeld kon worden. Werd in het eerste teeltjaar gekozen voor het efficiënte lichtspectrum in tomaat − bestaande uit 8% blauw, 6% groen en 86% rood licht − nu werd ook getest met het zogeheten daglichtspectrum plus verrood. Dit bestond uit 12% blauw, 31% groen, 47% rood en 10% verrood licht.
Zoals verwacht lieten beide spectra verschillende resultaten zien. “We zagen dat het traditionele rood-blauwe spectrum resulteerde in een korter gewas. Het gewas onder het daglichtspectrum plus verrood was gerekter, opener en de verdamping lag hoger. In zijn algemeenheid scoorde dit spectrum beter wat betreft gewasstand, zetting en kleur. Daar stond tegenover dat de elektra-input 20 procent hoger was.” De productie compenseerde dit niet; onder het daglichtspectrum plus verrood oogstten ze 2.4 kg/m² extra. Dit verschil werd gerealiseerd tussen half februari en half maart. De rest van de teelt bleef dit verschil behouden, wat resulteerde in een eindproductie van 94.3 kg/m² ten opzichte van 91.9 kg/m². Pluspunt was wel dat de Brix-waarde hoger lag.
Daarnaast scoorde het daglichtspectrum plus verrood boven verwachting qua hommelbevlieging en zetting, waarschijnlijk als gevolg van het extra groene en blauwe licht. Een positief punt, geeft Kalkman aan. “Wanneer je geen buitenlicht nodig hebt om deze zaken op de rit te krijgen, biedt dat immers mogelijkheden om verder te isoleren en dus energie te besparen. De hamvraag is nu hoe ver we het aandeel groen en blauw licht, en daarmee de energievraag, kunnen terugbrengen met behoud van het positieve effect op de zetting.”

Lager warmtetekort

Het afgelopen teeltjaar liet ook andere interessante resultaten zien. Zo leidde de aanpassing van de groeilichtinstallatie tot een betere lichtverdeling en een uniformer gewas. Ook resulteerde het extra schermen en de aanpassing van de klimaatstrategie in een lager warmtetekort, om precies te zijn van 5,3 kuub. Deze warmte zou met een andere warmtebron dan een warmtepomp moeten worden geleverd. “Maar we zaten wel vaak op het randje qua schermen en ontvochtiging. Op sommige momenten werd het kritisch qua schimmeldruk en zetting”, zegt Kalkman.

Dimbare LED’s

Begin oktober 2022 ging een nieuw teeltjaar van start. Dit gebeurde onder de vlag van een nieuw project, met de naam ‘Fossielvrije tomatenteelt met dimbare LED-belichting’. Deze proef borduurt voort op de resultaten en bevindingen van de afgelopen jaren. “Komend teeltjaar nemen we de lessen van afgelopen jaar mee”, zegt Helmus. “Om het vocht beter onder controle te kunnen houden, gaan we niet meer van onderaf ontvochtigen maar slurven boven in het gewas hangen.”
Daarnaast wordt het rood-blauwe spectrum weer vergeleken met het andere spectrum, waarvan de samenstelling ietwat is aangepast. “We kiezen nu voor een spectrum zonder verrood licht, met 15 procent groen, 8 procent blauw en de rest rood licht. Door het aandeel groen en blauw licht terug te schroeven en meer rood licht in te zetten, wordt het spectrum automatisch energie-efficiënter. De vraag is of we dan evengoed het positieve effect op de zetting zullen zien.”

Flexibeler telen

Nieuw is ook dat het komende jaar meer focus ligt op het economische aspect van het telen onder full-LED. Ofwel: hoe kan iedere micromol optimaal renderen? Hiertoe willen de onderzoekers ook de flexibiliteit op de energiemarkten benutten. “Ingegeven door de hoge energieprijzen is een belichtingsstrategie ontwikkeld die inspeelt op de dynamiek van de elektriciteitsprijs gedurende een etmaal. Ofwel: we gaan zoveel mogelijk belichten tijdens de goedkopere uren van de dag”, zegt Kalkman.”
Daarnaast willen ze de lichtresponscurve van de plant beter benutten; ervoor zorgen dat ze het licht inzetten op die momenten dat het gewas dit optimaal kan benutten. “Op die manier willen we de inzet van belichting reduceren van 210 kWh naar 150 kWh. Ook het feit dat de LED’s van Fluence dimbaar zijn, waardoor we meer gebruikmaken van het beschikbare buitenlicht, moet hieraan bijdragen. Kortom: we gaan in alle opzichten flexibeler telen.”
Verder is het lichtuitstootscherm in de nieuwe proef vervangen door een scherm, dat een hogere isolatiewaarde heeft en ook moet zorgen voor extra energiebesparing. “En niet te vergeten: in een derde van de kas zijn we geswitcht van steenwol naar een houtsubstraat. We hopen dat dit bijdraagt aan meer bodemleven, sterkere wortels en een betere plantweerbaarheid.”
Het project Tomaat Fossielvrij wordt gefinancierd door Kas als Energiebron. Daarnaast leveren Saint-Gobain Cultilene, Ludvig Svensson, Hortilux Schréder, 2Grow, De Ruiter Seeds en Wireless Value een bijdrage. Het project wordt uitgevoerd door Delphy Improvement Centre, Groen Agro Control en WUR Glastuinbouw.

Tekst: Ank van Lier