In de ontwikkeling van autonoom telen, is sensorinformatie essentieel. In AGROS wordt in een teelt van komkommer een groot aantal sensoren gebruikt om klimaat, plantstatus, wateropname en groei te bepalen. De intelligente algoritmen kunnen vervolgens de sensordata en de daarvan afgeleide plantkenmerken gebruiken om de teelt autonoom aan te sturen.
De “Winterlichtkas” is een kas die ontworpen is om in de winter zo veel mogelijk licht in de kas te krijgen. De kas is gerealiseerd op het terrein van de business unit glastuinbouw van Wageningen University & Research in Bleiswijk. In de winterlichtkas wordt hoge draad komkommer geteeld. Er worden verschillende demonstratieproeven uitgevoerd die streven naar een reductie van de CO2 emissie. In de zomerteelt van 2021 werd bijvoorbeeld een efficiënte CO2 strategie gedemonstreerd, waarbij de CO2-dosering werd teruggebracht tot 20 kg/ha/jaar, wat aanzienlijk lager is dan in de praktijk. In de huidige winterteelt wordt het elektriciteitsgebruik van de LED belichting verminderd door minder uren te belichten dan in voorgaande jaren. De LED belichting wordt daarbij beter afgestemd op de voorspelde hoeveelheid zonlicht om tot een balans tussen lichtsom en productie te komen.
De Winterlichtkas & AGROS
Het Publiek-Private Samenwerkingsproject AGROS “Op weg naar een autonome kas” maakt gebruik van de komkommerproeven in de Winterlichtkas. Ilias Tsafaras, verantwoordelijk voor het sensoren gedeelte van het project, vertelt: ‘In de kas zijn verschillende sensoren geïnstalleerd, die gegevens verzamelen over het klimaat en de groei van het gewas. Een aantal van deze sensoren zijn geleverd door de partners van het AGROS-project”.
In de kas wijst Ilias een aantal sensoren aan: ‘Deze 2Grow sapstroom en stengeldiameter sensoren worden bevestigd aan de stengels van de planten in de kas. De sensoren geven dag en nacht informatie over sapstroom en diametervariatie en geven ons de mogelijkheid om de reactie van de planten op bijvoorbeeld irrigatie vast te leggen. IMEC One Planet Research Center leverde meetboxen die de temperatuur en relatieve luchtvochtigheid van de kaslucht meten. Dit zijn belangrijke parameters van het kasklimaat. Zij hebben ook infraroodcamera’s en RGB-camera’s geïnstalleerd op verschillende hoogtes in het gewas. Deze camera’s geven informatie over de gewastemperatuur.’ Ilias wijst vervolgens naar een aantal oranje sensoren. ‘Dit zijn CARA MET-sensoren van Cultilène, die in steenwolmatten kunnen worden gestoken. Ze meten de substraattemperatuur, E.C. en het watergehalte. Dit kan gebruikt worden in het bepalen en evalueren van de water- en nutriëntengift.’
Andere sensoren
Naast de sensoren van partners van het AGROS project zijn er nog een aantal sensoren geïnstalleerd die mogelijk nodig zijn om een kas autonoom aan te kunnen sturen. Een aantal camera’s zijn gericht naar het gewas. ‘We werken aan het automatisch bepalen van plant parameters uit de beelden, zoals bladafsplitsingssnelheid, en de uitgroeiduur van de vruchten. Deze parameters worden nu nog met de hand gemeten.” Netto radiometers op verschillende hoogtes meten de lange- en korte golf straling van boven en onder. Deze informatie is relevant voor de energiebalans van een kas/plant en kan worden gebruikt in de schermstrategie. Op zijn computerscherm wijst Ilias naar de data van de PAR-lijnsensoren die op verschillende hoogtes in het gewas de hoeveelheid fotosynthetisch actieve straling (PAR) meten. “Deze lijnsensoren geven informatie over de lichtonderschepping van het gewas. Ook zijn er weegsystemen in de kas die de mat- en plantgewichten bepalen. Samen met de gegevens over de hoeveelheid irrigatie en drain kunnen we de gewastranspiratie, gewasgewicht en voorspelde opbrengst inschatten.”
Ilias besluit zijn betoog “Uiteindelijk zullen intelligente algoritmen de sensordata en de daarvan afgeleide plantkenmerken gebruiken om beslissingen te genereren over de teeltstrategie op klimaat- en gewasniveau. We zijn op weg naar een autonome teelt!”