De eerste teeltcyclus van de derde Autonomous Greenhouse Challenge (AGC) zit erop en leverde interessante resultaten op. Vijf internationale teams lieten hun algoritmen los op een echte slateelt (cultivar Lugano, plantdatum 2 februari) in een proefkas van Wageningen UR in Bleiswijk. Projectcoördinator Anna Petropoulou zag grote verschillen in strategie en teeltresultaten, zowel aan opbrengst als kostenzijde.

Elk team (CVA, Digital_cucumber, MondayLettuce, VeggieMight en Koala) beheert op afstand een eigen teeltcompartiment, dat is uitgerust met standaard klimaatsensoren en apparatuur. Gegevens uit de kas komen binnen via een digitale interface van LetsGrow en Azure Cloud. De algoritmen van de teams bepalen de instellingen voor temperatuur, hoeveelheid daglicht en kunstlicht, verwarming, CO2-concentratie en teeltgerelateerde parameters zoals gewasdichtheid. Vision apparatuur voorziet de teams online van statusinformatie. De algoritmen draaien op een beveiligde WUR-server. Zij sturen autonoom hun setpoints door naar de procescomputer die het klimaat in de kas regelt.

Verschillende strategieën

AGC-coördinator en digitale teeltexpert Anna Petropoulou van Wageningen UR zag dat de teams verschillende klimaatstrategieën volgden. “Er zaten behoorlijke verschillen tussen de setpoints voor temperatuur, extra groeilicht en CO2-gehalte”, verklaart zij. “Die hebben duidelijk invloed op de input van energie, op de teeltduur en op het kropgewicht. De gemiddelde temperatuur varieerde van 18,9 tot 21,9°C, de lichtintensiteit lag tussen 9,1 en 16,3 mol PAR/m²/dag.
De verschillende strategieën resulteerden in een grote spreiding qua teeltduur en kropgewicht; de snelste teelt is op 10 maart geoogst, de traagste op 21 maart. Het gemiddelde kropgewicht varieerde van 138 tot 320 gram.

Productklassering

“Uiteindelijk is het financiële resultaat doorslaggevend”, zegt Petropoulou. “Daarvoor is de productkwaliteit relevant. De geoogste kroppen zijn ingedeeld in drie categorieën: klasse A voor gezonde kroppen zwaarder dan 250 gram, klasse B voor gezonde sla van 220-245 gram en klasse C voor lichtere kroppen en kroppen met kwaliteitsissues, zoals bladrand of Botrytis. Sommige teams hadden daar heel veel last van. Er was een duidelijke correlatie tussen bladrand en hoge stralings- en temperatuurniveaus.”

Referentieteelt

Medewerkers van de onderzoeksinstelling verzorgden de referentieteelt. Hierin werden relatief lage temperatuur- en lichtniveaus aangehouden (18°C; 9,1 mol PAR/m²/dag), wat resulteerde in Botrytis-vrije kroppen, nagenoeg zonder bladrand. De referentieteelt scoorde gemiddeld in aandeel klasse A en in teeltduur; het beoogde kropgewicht werd op 15 maart bereikt.
De (lage) setpoints voor temperatuur en licht in de referentieteelt leidden tot een relatief lage warmte-input, het laagste elektriciteitsverbruik en (per saldo) de laagste energiekosten. De autonoom geteelde sla bereikte het gewenste gewicht met beduidend hogere elektriciteits- en stookkosten. Geen van de vijf teams wist in deze testcase nettowinst te realiseren vanwege kwaliteitsproblemen en/of hoge teeltkosten.

Op 2 mei start de ultieme test

Deze testronde was bedoeld om ervaring op te doen met het autonoom telen van sla. De algoritmen waren in staat om setpoints te bepalen en de slateelt te sturen. De gerealiseerde controles, de gewas- en klimaatmetingen hebben zeer waardevolle datasets en leerresultaten opgeleverd, die de teams kunnen gebruiken bij het verfijnen van hun algoritmen. De organisatie gebruikt de gegevens van alle compartimenten om de teams een bijgewerkte simulatieomgeving van kas en gewas te bieden, waarin ze hun algoritmen de komende weken kunnen trainen en optimaliseren.
Petropoulou: “In de tweede, allesbeslissende teeltcyclus krijgt het autonome karakter nog meer nadruk. Deze start op 2 mei. De server is dan nog maar zeer beperkt toegankelijk voor aanpassingen aan de algoritmen en daar staan dan ook sancties op in de vorm van strafpunten. Het team dat de hoogste nettowinst realiseert, mag zich winnaar noemen van de derde editie van de Autonomous Greenhouse Challenge. Het zal er echt om gaan spannen, want er is al heel veel geleerd.” Geïnteresseerden kunnen vanaf 2 mei meekijken via het dashboard op de webpagina van de AGC.

Tekst: Jan van Staalduinen