WUR onderzoekt toepassing AR in de kas

WUR onderzoekt toepassing AR in de kas

Wageningen University & Research (WUR) onderzoekt of Augmented Reality (AR) een rol van betekenis kan spelen binnen de glastuinbouw. Voor het project ‘Augmented Horticulture – Understanding Plants via Augmented Reality’ werkt WUR samen met een consortium van veredelaars en toeleveranciers. De onderzoeksvraag die zij met dit project proberen te beantwoorden, is hoe we AR kunnen inzetten in de kas.

De kick-off van het Publiek-Private Samenwerkingsproject waar de WUR aan meewerkt, vond in mei plaats en inmiddels lopen er al vier showcases die deel uitmaken van het project. WUR onderzoekt daarbij verschillende aspecten van AR.

Wifi

Een van de zaken waar WUR onderzoek naar doet, is of de wifi in de kassen goed genoeg is voor het verzenden van grote hoeveelheden data. Andere aspecten van AR die WUR onderzoekt, is of de benodigde AR-apparatuur draagbaar is of niet en wat voor meerwaarde verschillende toepassingen van AR kunnen bieden binnen de glastuinbouw.

Plaatsbepaling

Een aantal vragen die binnen het onderzoek aan bod komen zijn complexer dan ze op het eerste oog lijken. De plaatsbepaling van een gebruiker en zijn of haar kijkrichting is hier een goed voorbeeld van. Bij een aantal AR-toepassingen is het voldoende om te weten in welke kas de gebruiker loopt, maar bij andere toepassingen draait het om een specifieke plant. Het complicerende hierbij is dat de identificatietag vaak op de pot van het gewas zit, terwijl de kop van de planten hier soms een eind van verwijderd is (bijvoorbeeld bij tomatenplanten).

AR-bril

De meest recente showcases waar WUR mee is gestart, speelt het gewas een belangrijke rol. Zo onderzoekt WUR momenteel of het mogelijk is om met een AR-bril te meten en aan te tonen wanneer gerbera’s oogstrijp zijn. De speciale AR-brillen zouden dan gebruikt kunnen worden voor trainingsdoeleinden. Bij een vergelijkbare showcase wordt een AR-bril gebruikt om met behulp van onder meer nabij-infrarood te zien of het gewas in de kas gezond is.

Implementeren data

Twee andere showcases die binnen het project worden uitgevoerd, gaan over het gebruik en aanpassen van data. Hierin wordt onderzocht of een AR-bril of tablet bruikbaar is om data uit meetboxen te raadplegen. Ook kijken de onderzoekers of een AR-bril een QR-code bij een plant kan scannen, zodat teeltonderzoekers ter plekke relevante informatie over de betreffende plant kan noteren.

Financiering

Het project Augmented Horticulture wordt gefinancierd door de Topsector Tuinbouw & Uitgangsmaterialen (TU18145) en het consortium bestaande uit Syngenta Seeds, Wageningen University & Research, Florensis, Lets Grow, Itelligence, Mprise Agriware en KPN.

Bron: WUR.

Gerelateerd

Eerste resultaten snijanthurium in de 2SaveEnergy kas zijn goed

Eerste resultaten snijanthurium in de 2SaveEnergy kas zijn goed

Het gasverbruik van de snijanthuriumteelt in de 2SaveEnergy kas bij Wageningen University & Research in Bleiswijk is in de eerste vier maanden 3,5 m3 per m2 geweest, meldt onderzoekster Nieves Garcia. De etmaaltemperatuur is daarbij nooit onder 20oC geweest. Zij verwacht dat de warmtevraag in deze hoog geïsoleerde kas 10 m3 per m2 op jaarbasis zal zijn.

“In de toekomst zullen we de warmtevraag niet meer kunnen invullen met fossiele energie. Daarom onderzoeken we de kansen voor een klimaatneutrale teelt. Dit doen we met actieve ontvochtiging in de zomer om warmte te oogsten. Iedere twintig uur oogsten we circa 1 kWh/m warmte die we kunnen opslaan in een aquifer, die we in de winter weer kunnen gebruiken. Met deze capaciteit moeten we 2.000 uur oogsten om aan de verwachte warmtevraag in de winter te voldoen’, legt zij uit. “Op zondag 2 juni hadden we voor het eerst extreem warm weer, maar in de kas was het klimaat goed.” Met behulp van verneveling en een beetje koeling is de maximum temperatuur op 28oC gebleven. Voor verneveling was die dag ruim 1,5 liter water per m2 nodig.

Goede start

De etmaaltemperatuur valt iets hoger uit dan in de praktijk, evenals lichtsommen van soms 13 tot 14 mol per m2. Garcia: “Het gewas kan het goed hebben. Er staat een gewas dat ‘hard’ is en goed van kleur. Al met al hebben we een goede start gemaakt. “In februari zijn vier verschillende anthuriumrassen geplant: Eterno, Calisto, Moments en Midori. De productie is inmiddels op gang gekomen. Bloemmaat en steellengte ontwikkelen zich goed.

Hoge isolatiewaarde

De 2SaveEnergy kas heeft een dubbel kasdek van diffuus glas met een hoogtransparante film (ETFE), aangevuld met een dubbel gealuminiseerd scherm en een energiescherm. Daardoor heeft dit kasconcept een hoge isolatiewaarde en beperkte warmtevraag. Deze eigenschappen maken de kas ideaal voor de teelt van snij-anthurium, waarbij het gasverbruik in de praktijk op ongeveer 20 m3 per m2 ligt. Ongeveer 20% van de energie-input gaat naar ontvochtiging (via een warmtepompsysteem). Met behulp van Het Nieuwe Telen, waarbij warmte wordt geoogst en de CO2 doseerstrategie terughoudend is, moet het mogelijk zijn om een zo goed als klimaatneutrale onbelichte teelt van snijanthuriums op te zetten.

Paprika

Onderzoeker Frank Kempkes liet dit voorjaar nog weten dat de input van energie vorig jaar in de paprikateelt op 9 m3 per m2 is uitgekomen. Daarmee is deze teelt energetisch zeer goed geslaagd. De productie was goed, de productkwaliteit iets minder door misvormde vruchten. De oorzaak van de verminderde kwaliteit is niet geheel bekend, maar zou te maken kunnen hebben met de doorlopende nokluchting die geen optimale ventilatie geeft.

Tekst: Pieternel van Velden.

Gerelateerd

Lichtintegratie bij phalaenopsis goed mogelijk tot opgeslagen CO2 op is

Lichtintegratie bij phalaenopsis goed mogelijk tot opgeslagen CO2 op is

Over de benutting van licht en CO2 bij phalaenopsis was tot voor kort nog weinig bekend. De phalaenopsis is een zogenaamde CAM-plant; een plant met een afwijkend fotosyntheseproces dat bekend staat als CAM-fotosynthese (Crassulacean Acid Metabolism). Door onderzoek van Plant Lighting naar de opname van licht en CO2 van phalaenopsis wordt nu duidelijk hoe het gewas met licht en CO2 omgaat.

Om goed in kaart te brengen op welke manier licht en CO2 zo efficiënt mogelijk zijn in te zetten, is een goede doorgronding van de fysiologie van het gewas van belang. De onderzoeker ging daarom uit van de vier fases die de phalaenopsisplant per etmaal doormaakt.

CAM-fotosynthese

Tijdens het fotosyntheseproces van CAM-planten gebeurt in de plant in feite het tegenovergestelde van wat er op hetzelfde moment gebeurt in planten die groeien via ‘normale’ fotosynthese. Het proces begint ’s nachts met fase 1, waarbij de bladeren CO2 opnemen en opslaan in de vorm van malaat (appelzuur). In deze fase zorgt doseren van CO2 voor een verhoging van de CO2-opname.

Tussenfase

Zodra de plant in aanraking komt met licht (zon of lampen), begint fase 2. In deze fase neemt de plant nog steeds CO2 op en wordt het licht nog niet effectief benut. Fase 2 duurt één tot een aantal uren, waarna de huidmondjes sluiten en de volgende fase aanvangt.

Laatste fases

Tijdens fase 3 gebruikt de plant het licht dat op de bladeren valt om de CO2, die weer uit het malaat vrijkomt, om te zetten in suikers. De plant gebruikt deze suikers voor groei en herstel van beschadigde onderdelen. Als alle opgeslagen malaat is omgezet in suikers gaat de vierde fase van start. Tijdens fase 4 gaan de huidmondjes weer open om CO2 op te nemen en als malaat op te slaan voor de volgende dag. Het gewas doet in deze fase niets meer met licht.

Wijze van malaat-afbraak

Het onderzoek van Plant Lighting focuste zich op fase 3, om erachter te komen hoe CO2 uit het malaat vrijkomt en hoe de teler hier met de belichting op kan inspelen. Als het CO2 tijdens de derde fase gelijkmatig vrijkomt ongeacht de lichtintensiteit, is het belangrijk om gelijkmatig te belichten. Op die manier verspilt de teler geen licht of CO2. Maar als de lichtintensiteit het tempo van de malaat-afbraak bepaalt, is het mogelijk om tijdens fase 3 lichtintegratie in te zetten.

Besparingsmogelijkheden

Uit het onderzoek bleek het laatste het geval te zijn: hoe hoger de lichtintensiteit is, hoe sneller de malaat-afbraak gaat en het malaat in de plant op is. Of er eerst veel licht is en later minder of andersom maakt daarbij niet uit. De belangrijkste conclusie is dat er een bepaalde lichtsom wordt gehaald binnen de tijdsgrenzen van fase 3. Door slim gebruik te maken van lichtintegratie, is besparing daardoor mogelijk. Randvoorwaarde is hierbij wel dat de lichtsom wordt behaald tijdens fase 3.

Langlopend onderzoek

Het onderzoek van Plant Lighting ging in april 2017 van start en werd in maart 2019 afgerond. Kas als Energiebron en gewascoöperatie Potorchidee financierden het onderzoek dat Plant Lighting in samenwerking met Demokwekerij en Inno-Agro uitvoerde.

Bron: Kas als Energiebron. Foto: Mario Bentvelsen.

Gerelateerd

Westland investeert in glastuinbouw door financiering hoogleraar glastuinbouw

Westland investeert in glastuinbouw door financiering hoogleraar glastuinbouw

De gemeente Westland probeert op een bijzonder manier de positie van de Westlandse tuinbouw te waarborgen; de gemeente financiert een speciale leerstoel glastuinbouw. De leerstoel wordt gekoppeld aan de LDE – een samenwerkingsverband tussen de Universiteit van Leiden, TU Delft en de Erasmus Universiteit – en krijgt de naam ‘International Entrepreneurship in Horticulture Eco-systems’.

Het Westland draagt de komende vier jaar in totaal 50.000 euro bij aan de aanstelling van de leerstoel. Wethouder Karin Zwinkels spreekt in een reactie van een ‘investering in het glastuinbouwcluster’. “Op termijn levert die investering ook wat op”, aldus de wethouder economische zaken van de gemeente Westland.

Concurrentiekracht

Een van de beoogde opbrengsten van de investering, is de waarborging en vergroting van de innovatie- en concurrentiekracht van het Westlandse tuinbouwcluster. “Het Westlandse tuinbouwcluster is essentieel voor de regio en Nederland”, zegt Zwinkels. “Het is het grootste tuinbouwcluster ter wereld en de derde mainport van Nederland. De Westlandse tuinbouw zorgt dan ook voor heel veel banen en welvaart in ons land. Andere landen zitten echter niet stil en om die leidende positie te behouden, moet het cluster zich blijven ontwikkelen. Daar helpt zo’n leerstoel natuurlijk enorm bij.”

Excelleren

In de leeropdracht die voor de leerstoel is geformuleerd, staat dat de leerstoel zich richt op ‘innovatief en ondernemend gedrag van actoren binnen de glastuinbouwsector in internationale netwerken en ecosystemen’. Passend bij de status van koploper in een sector, heeft de gemeente Westland daarbij de ambitie om wereldwijd te excelleren.

Uitdagingen

Zwinkels geeft aan dat de ambitieuze doelstelling door de komst van digitale technologieën, robotica en nieuwe energiesystemen met ingrijpende uitdagingen gepaard gaat. “Het is nog de vraag of alle bedrijven daarin mee kunnen gaan. Leidt dit tot banenverlies of niet? Zullen nieuwe opties zich aandienen in de duurzame energieproductie, efficiënte productie van voedsel en glastuinbouwsystemen, die vervolgens de wereld over gaan? De verstedelijking en de grootschalige voedselvoorziening van deze metropolen is een wereldwijde uitdaging.”

Antwoorden

Wethouder Zwinkels geeft aan dat de leerstoel juist in het leven is geroepen om bovenstaande globale uitdagingen te analyseren en tot antwoorden te komen voor deze maatschappelijke vraagstukken. Het is nog onbekend wie de leerstoel gaat bekleden; de bijdrage van de gemeente moet eerst nog worden bevestigd. Zwinkels: “De procedure om te komen tot een leerstoel met de daarbij behorende hoogleraar zal binnenkort worden gestart.”

Bron: AD Westland.

Gerelateerd

Vidi-beurs voor onderzoek naar flexibiliteit fotosynthese

Vidi-beurs voor onderzoek naar flexibiliteit fotosynthese

Onderzoekster Emilie Wientjes van Wageningen University & Research (WUR) heeft een Vidi-beurs ontvangen voor het onderzoeken van de flexibiliteit van fotosynthese. Met geavanceerde technieken gaat Wientjes onderzoeken hoe planten zich aanpassen aan de wisselende hoeveelheid en kleur van het licht dat op de bladeren valt. Deze kennis kan bijdragen aan het verbeteren van fotosynthese in gewassen, wat op zijn beurt oplossingen kan bieden voor voedselzekerheid, hernieuwbare energie en CO2-reductie.

Het onderzoek van Wientjes haakt in op het feit dat de hoeveelheid en de kleur van het licht dat op een blad valt, gedurende de dag sterk varieert. “Tijdens mijn Vidi-onderzoek probeer ik met moderne technieken te achterhalen hoe gewassen zich hieraan aanpassen”, zegt Wientjes.

Fluorescerende eigenschappen

Tijdens haar onderzoek zal Wientjes onder andere gebruik maken van de fluorescerende eigenschappen van het chlorofyl (bladgroen) dat het licht opvangt in de bladgroenkorrels. “De energie uit licht is bedoeld om fotosynthese aan te drijven, maar een deel van die energie gaat verloren als fluorescentie”, legt Wientjes uit. “Hoe efficiënter een blad licht gebruikt hoe sneller de fluorescentie verdwijnt.”

Laserpulsen

De meetmethode van Wientjes speelt in op de fluorescerende eigenschappen van chlorofyl. Wientjes: “Met behulp van korte laser pulsen weten we precies wanneer het blad licht opvangt en kunnen we op een schaal van een paar miljoenste van miljoenste seconden zien hoe snel dit licht gebruikt wordt voor fotosynthese. Hiermee kunnen we bijvoorbeeld de natuurlijke variaties in de efficiëntie van lichtopvang van verschillende plantsoorten vergelijken.”

Vidi-beurs

Voor haar onderzoek naar de optimalisatie van fotosynthese ontving Wientjes een Vidi-beurs; een bedrag van 800.000 euro dat de Nederlandse Organisatie voor Wetenschappelijk Onderzoek (NWO) beschikbaar stelt. Het doel van het stimuleringsprogramma is om voor de aankomende vijf jaar een vernieuwende onderzoekslijn te ontwikkelen en de daarbij horende onderzoeksgroep op te zetten. Het Vidi-programma richt zich daarbij specifiek op ervaren onderzoekers die na hun promotie al een aantal jaren succesvol onderzoek hebben verricht.

Bron en foto: WUR.

Gerelateerd