Studenten van Zone.college in Zwolle en een sensorbouwer hebben aangetoond dat komkommerplanten goed kunnen aangeven wanneer zij behoefte hebben aan water. In een proef waarin de watergift deels door de planten zelf via biosensoren en deels gangbaar werd aangestuurd, verbruikten de ‘sensorplanten’ over ruim 12 weken een kwart minder water. Desondanks werden er 22% meer komkommers geoogst.
Een toevallig gesprek in de stand van Vivent Biosignals tijdens HortiContact 2024 in Gorinchem mondde uit in een proef waarvan de resultaten veel komkomkommertelers aan het denken zullen zetten. Ga maar na: meer vruchten van goede kwaliteit oogsten terwijl je 50% minder water geeft en ook kunt besparen op meststoffen, wie zou er niet voor tekenen? Hoewel de studenten wel wat kanttekeningen plaatsen en de proef momenteel op herhaling gaat, lijkt duidelijk dat er potentieel ligt voor een efficiëntere teeltsturing. Dan moet de plant het wel zelf voor het zeggen krijgen. Biosensoren fungeren als tolk.
Biosensor geeft inzicht in plantbalans
Veel telers hebben zich tijdens beurzen en praktijkdemonstraties verbaasd over het inzicht in de plantbalans en andere factoren die de biosensoren uit Zwitserland kunnen verschaffen. Tot een grootschalige toepassing in de praktijk is het nog niet gekomen, maar dat kan veranderen naarmate de positieve ervaringen zich opstapelen en worden gedeeld.
Eén van die ervaringen betreft een recente proef in de schoolkas van Zone.college in Zwolle. Onder begeleiding van docent Gé Verbeek en plantenfysioloog Alja van der Schuren namens Vivent voerden drie derdejaars studenten Teelt & Technologie twee verschillende watergeefstrategieën uit in een komkommergewas. De hamvraag was of sturing van de watergift met behulp van een biosensor en AI-technologie wezenlijk andere resultaten geeft dan een gangbare watergeefstrategie, waarvoor de data via een matsensor worden verzameld.
Proefopzet
“We hebben vijf rijen komkommers geplant, met 33 planten per rij”, vertelt student Leon Meuleman. “De rijen 2 en 3 kregen elk twee sensorenkastjes, waarop in totaal 32 planten met elektroden zijn aangesloten. Van één rij regisseerde Van der Schuren vanuit Zwitserland de watergift, de overige rijen kregen op gangbare wijze water. In alle rijen waren GroSens matsensoren geplaatst, zodat we de gift konden afstemmen op het watergehalte en de EC in de mat en op het drainvolume.”
Van der Schuren liet zich leiden door stresssignalen die de planten afgaven en op haar dashboard in Zwitserland zichtbaar waren als dipjes in de vochtbalans van de plant. ‘Haar’ planten kregen pas water wanneer de planten een eerste indicatie van droogtestress gaven. Het idee hierachter is om een gezonder en vitaler gewas te krijgen met een lager verbruik van water en meststoffen.
Structureel minder water
Student Mathijs Kaashoek: “Binnen twee dagen zagen we op de GroSens dat het watergehalte in de matten aangestuurd met de biosensor verontrustend ver wegzakte tot 35 procent terwijl wij volgens de gangbare richtlijnen stuurden op een watergehalte van 50-60 procent.
“Het rare was, dat we tussen de planten geen enkel verschil zagen”, vult Meuleman aan. “De matsensoren gaven wel aan dat de EC bij Vivent begon op te lopen, waarna Van der Schuren haar model toch iets heeft bijgesteld. We hadden wekelijks overleg via Teams of hier op school, zodat we goed konden volgen wat haar strategie en overwegingen waren.”
Halverwege de proef bleven de matten die Van der Schuren aanstuurde gemiddeld 10% droger dan de matten van de controlegroep. ’s Nachts teerden ze 5% in, terwijl de studenten op 8% zaten. Van der Schuren en de studenten concludeerden daaruit dat de planten zich hadden aangepast aan het drogere wortelmilieu en daardoor actievere wortels ontwikkelden. Ook lijkt het erop dat het daardoor hogere zuurstofniveau in de matten een positief effect op de wortels heeft.
22% meer komkommers
Plantsapanalyses door NovaCropControl wezen uit dat de planten op het ‘schrale’ dieet niets tekort kwamen. Eind oktober hadden de door biosignalen gestuurde planten 15% minder water ontvangen en desondanks 20% meer vruchten gegeven. Aan het einde van de proef, medio december, waren de verschillen opgelopen tot 27% minder watergift en 22% meer vruchten.
Kanttekeningen
Kaashoek merkt op dat een laag watergehalte in de matten in de herfst nog wel kan, maar dat dit bij hoge instraling in voorjaar en zomer problemen kan geven. Wanneer de planten via biosensoren zelf de touwtjes in handen hebben, zullen de watergift en drain daar uiteraard op worden afgestemd. Per saldo zal er ook dan een aanzienlijke besparing mogelijk zijn op watergift en nutriëntenverbruik, is de gedeelde verwachting van de studenten en de sensorleverancier.
Student Henri van Haaften plaatst een tweede kanttekening. “De met een biosensor aangestuurde planten stonden in één van de middelste rijen. Mogelijk heerste daar een iets gunstiger microklimaat. Dat zou een deel van de productiestijging kunnen verklaren.”
Vervolgproef
De onderzoekspartners zijn net gestart met een vervolgproef, waarin de meetrijen zijn verwisseld. De plantjes staan inmiddels in de kas en de sensoren zijn op 13 januari geplaatst. “We zijn erg benieuwd hoe dat uit gaat pakken.” Alle betrokkenen zijn het erover eens dat de proef waardevolle aanknopingspunten biedt voor de praktijk en dat de biosensoren veel inzichten opleveren die bij kunnen dragen aan een efficiëntere teeltsturing.
“Het is opmerkelijk wat planten via de biosensoren en AI kunnen vertellen en wat je daar als teeltmanager mee kunt doen”, verwoordt Verbeek. “We hebben er veel van geleerd”, bevestigt Meuleman. “Het wekelijkse overleg met Van der Schuren was ook erg plezierig. Heel tof dat we dit in ons laatste studiejaar kunnen uitvoeren.”
Tekst: Jan van Staalduinen
Een komkommerplant uitgerust met biosensoren.
