Optimalisatie bemesting met ionspecifieke sensoren

Optimalisatie bemesting met ionspecifieke sensoren

Organisatie-onderdeel

WR-cap TU

Projectcode

TU18036

MMIP

Landbouw, Water, Voedsel>A. Kringlooplandbouw>A2. Gezonde, robuuste bodem en teeltsystemen gebaseerd op agro-ecologie en zonder schadelijke emissies naar grond- en oppervlaktewater

Startdatum

01/01/19

Einddatum

31/12/22

Samenvatting

Aanleiding: Het huidige systeem van voeding doseren in de glastuinbouw gaat uit van aanpassingen eens per 7-14 dagen na analyse van een monster van de voedingsoplossing rond de wortels. Deze wijze van sturen op de fertigatie is suboptimaal waardoor verliezen van nutriënten hoger zijn dan strikt noodzakelijk en waardoor de groei mogelijk achter blijft bij de mogelijkheden. De recente ontwikkeling van èn een ion specifiek meetinstrument èn een elektronisch beslissysteem voor voedingsdosering maakt het mogelijk om de bemesting nauwkeuriger in de tijd te doseren. Hierdoor is het mogelijk de milieulast te verlagen én tegelijkertijd kwaliteit en productie te verhogen.
Doel: De bemesting per fertigatie gift optimaliseren en aan tonen dat suboptimale bemesting productie kost.
Vernieuwing: Door recente ontwikkelingen m.b.t. meettechnologie en bemestingskennis is het mogelijk om plantenvoeding verder te optimaliseren. Door nauwkeuriger doseren van voeding neemt de opbrengst/kwaliteit van het gewas toe en zijn minder drainwater lozingen nodig. Het ionspecifieke meetinstrument betreft unieke nieuwe hardware en moet ingepast worden in het tuinbouwsysteem. De nieuwe mogelijkheden vragen o.a. om nieuwe software.
Impact: Voor de sector betekent dit dat telers beter bemesten met gevolgen voor opbrengst/kwaliteit. Voor de toeleveranciers betekent dit nieuwe producten als hardware (het ionspecifieke meetinstrument) en software tools (het registratie en advies model) en op termijn kansen voor export. Voor de wetenschap betekent dit dat de dynamiek van voedingsopname kan worden bestudeerd op een schaal van minuten in plaats van dagen; inzicht in het assimilaten verbruik voor voedingsopname en gevolgen voor productie. Voor de maatschappij betekent dit het automatisch terugbrengen van drainwaterlozingen dus een reductie van nitraat en fosfaat problemen in het oppervlaktewater.

Doel van het project

Optimalisatie van de plantenvoeding leidt tot een verlaging van de milieulast, waardoor het eenvoudiger wordt voor tuinbouwbedrijven om aan de emissiedoelstellingen van 2021 te voldoen.

Relatie met missie (Motivatie)

De emissie van nitraat en fosfaat van glastuinbouwbedrijven kan met ionspecifiek meten en regelen worden voorkomen. Hierbij kunnen ook speciale teeltstrategieën worden doorgevoerd om met hoge natriumgehalten om te gaan of aan het einde van de teelt nitraat en fosfaat uit te putten (nu 150 kg NO3/ha en 15 kg PO4). Extra motivatie voor toepassing van techniek en werkwijze is dat dit ook bijdraagt aan een betere kwaliteit en productie.

Geplande acties

WP1: Bouw en testen van Ion specifieke meetinstrumenten
In het eerste werkpakket zet The Sensor Factory het prototype van de ion selectieve sensor om in versie voor seriebouw. In 2019 is dit prototype beschikbaar voor gebruik in kleinschalige proeven en voor praktijkschaalproeven. Vanaf begin 2020 zijn er twee seriebouw machines beschikbaar voor de teeltproeven bij WUR Glastuinbouw en deze worden later ook in de teeltbedrijven gebruikt. Vanaf 2020 zorgt The Sensor Factory ook voor het aanpassen van de meetinstrumenten qua inbouwbaarheid en gebruiksgemak.

WP2: Bewijzen assimilatiekosten van afwijkende voedingsoplossingen
WUR Glastuinbouw doet laboratoriumproeven naar het zuurstofverbruik van wortels bij afwijkende voedingsverhoudingen rond de wortel (2019-2021). Het eerste jaar wordt een proefopstelling gebouwd en gebruikt om zuurstofgebruik van een compleet wortelstelsel te meten. De opstelling wordt gebruikt vervolgens om via zuurstof het energieverbruik van de wortels te volgen bij een slordige en een nauwkeurige voedingssamenstelling.

WP3: Semipraktijk test van het meetinstrument
In 2019 wordt ook gestart met het koppelen van het meetinstrument aan het balansmodel. Het eerste productie-instrument wordt ingezet in enkele korte teelten in combinatie met de BemestingsAdviesBasis en het balansmodel (2020). In 2020 wordt het balansmodel gekoppeld aan de elektronische BemestingsAdviesBasis in 2-3 korte teelten. In 2021 wordt een langdurige teelt gemonitord met een werkende koppeling aan de modellen. Ook in 2021 wordt het werken over een dataplatform ontwikkeld zodat de telers in 2022 daarvan gebruik kunnen maken en de onderzoekers het verloop van de proeven (veel) beter kunnen volgen.

WP4:Praktijkteelt
In jaar 2022 volgen de duurproeven in de praktijk.

Naam projectleider

Ellen Beerling