Substraatloos teeltsysteem voor ter plekke gezaaide gewassen

In het Europees Interregproject Hy4Dense werken Belgische, Engelse en Nederlandse onderzoekers samen met als doel de ontwikkeling van een – bij voorkeur substraatloos – hydroponics teeltsysteem voor ter plekke gezaaide gewassen zoals spinazie, veldsla, wilde rucola en snijbiet.

Varianten van basissysteem

Het mede met projectpartner Howest (Hogeschool West-Vlaanderen) ontworpen en ontwikkelde basissysteem bestaat uit een drijver (drager) waarop gaas gespannen is. Op het gaas worden de zaden gelegd die na kieming door het gaas naar een voedingsoplossing doorgroeien. 

Drie projectpartners testen allen een of meer verschillende varianten van dit basissysteem.

NIAB in Engeland test 2 varianten, beiden in verwarmde tunnels voorzien van LED-verlichting: in de eerste variant ligt de drijver (drager) op een substraatbed en wordt het zaad bevochtigd m.b.v. een eb-vloed-systeem. In de tweede variant liggen de drijvers op een voedingsoplossing en worden ze bevochtigd met behulp van een (fijne) beregening. Het accent van het onderzoek bij NIAB ligt op wilde rucola (Diplotaxis tenuifolia) en rucola (Eruca vesicaria ssp. sativa).

Inagro in België doet tests in een verwarmde kas met LED-verlichting op het dak van de veiling in Roeselare (Agrotopia). De drijvers met daarop de zaden bevinden zich in de eerste fase zo dicht bij het water dan de zaden water kunnen opnemen. Na de kieming worden extra drijverlichamen geplaatst en komen gekiemde zaden hoger boven de voedingsoplossing  te hangen. Het accent van het onderzoek bij Inagro ligt op veldsla.

Bij Vertify vindt de eerste fase van de teelt plaats in een daglichtloze klimaatcel, voorzien van LED-verlichting. De zaden liggen op het gaas van de drijver ruim 1 cm boven de voedingsoplossing en worden bevochtigd met behulp van een vernevelingsinstallatie. De verneveling stopt nadat de kieming is voltooid. Er zijn dan 2 opties: de planten blijven tot aan de oogst in de klimaatcel of ze worden verplaatst naar een verwarmde kas (al dan niet met aanvullende assimilatiebelichting). Het accent van het onderzoek bij Vertify ligt op spinazie. 

De (LED-)belichting is mede gebaseerd op het onderzoek van Universiteit van Essex, één van de partners in het project.

Voordelen

De proeven bij Vertify tonen aan dat de daar geteste variant werkt. Als het lukt om dit principe verder door te ontwikkelen levert het productiesysteem veel voordelen op. Er kan jaarrond een productie van constante kwaliteit en kwantiteit plaatsvinden, de weersomstandigheden hebben geen invloed meer. Het systeem is zo gesloten dat er optimaal, dus zeer efficiënt gebruik gemaakt kan worden van water, meststoffen, energie, CO₂ enz.  Plagen maken vrijwel geen kans. De geslotenheid van het systeem betekent ook dat er nauwelijks emissie is van bijvoorbeeld meststoffen naar de omgeving, maar omgekeerd ook dat er minder kans is op ongewenste immissie, denk bijvoorbeeld aan voor mensen gevaarlijke ziekteverwekkers. Substraat is niet meer nodig. De locatie van de productie stelt minder hoge eisen dan de gangbare teelt in de grond, en dat verruimt de productiemogelijkheden aanzienlijk.

Uitdagingen

Het systeem stelt zeer hoge eisen aan de kieming, en dan niet alleen vanwege de ontbrekende buffer van een substraat in dit systeem. Meer nog dan in de gangbare teelt moet de kieming snel, volledig en vooral uniform zijn. Ten aanzien hiervan ligt er een grote uitdaging bij spinazie, snijbiet en rucola. 

Rassen, kwaliteit en zaadbehandeling worden – voor zover bekend – nog niet afgestemd op dit soort productiesystemen. 

Vertify ziet in de proeven dat de rasverschillen op het systeem enorm groot zijn. Enerzijds een nadeel, want je zou willen dat een systeem voor alle rassen geschikt is. Aan de andere kant laten de grote verschillen zien dat er grote stappen gezet kunnen worden voor wat betreft het uitgangsmateriaal.

Priming – het doorbreken van de kiemrust voordat het zaaien plaatsvindt – is een techniek die in deze veel aandacht verdient en die in de proeven van Vertify dan ook krijgt. 

Naast de kieming is ook het hergebruik van water en teeltsysteem een uitdaging. Het systeem vrijwaart niet van watergerelateerde ziektes en nadelige invloeden van wortelexudaten. Om de efficiency van het systeem optimaal te benutten zal duidelijk moeten zijn wat de risico’s precies zijn, hoe deze het beste kunnen worden gemonitord en voorkomen. 

Uiteraard – en deze uitdaging hadden we ook als eerste kunnen benoemen – is er ook nog het vraagstuk van de bedrijfseconomische haalbaarheid. Momenteel wordt binnen dit project gewerkt aan een technisch-/economische haalbaarheidsstudie die deze uitdaging zal concretiseren. 

Zeker in Nederland waarin de marges klein zijn, zal een alternatief systeem voor een bulkproduct als spinazie van goede huize moeten komen om een reële kans te maken. 

Anderzijds merken we in onze contacten dat er wereldwijd veel belangstelling en initiatieven zijn gericht op meer high-tech systemen voor de productie van m.n. spinazie. Gamechangers kunnen zijn een onder druk staande voedselzekerheid en strengere (emissie-)eisen t.a.v. de productie.

Matthijs Blind, Vertify