Vertical farming is booming, en dan vooral in een stedelijke context: je hebt minder plaats nodig om veel mensen van voedsel te voorzien. In dit landbouwconcept staan gewassen in rijen boven elkaar, in een hoge serre. De planten groeien niet in de grond, maar in water met daaraan toegevoegde voedingsstoffen. Kunstlicht is noodzakelijk zodat de planten genoeg licht krijgen om te groeien. Welk licht zorgt voor het beste resultaat? Dat bestuderen deze bio-ingenieurs van de UGent.
“Zie je dit randje?” Professor Kathy Steppe houdt een krop sla omhoog en wijst naar bruine randjes die zich aftekenen aan enkele bladeren van de krop. “Hoe dat ontstaat, is nog altijd niet helemaal duidelijk. Het zou te maken hebben met stilstaande lucht in de sla zelf, waardoor de plant niet meer kan transpireren. Daardoor geraakt er niet genoeg calcium naar de jonge bladeren.” Zwetende planten: voor Kathy is het doodnormaal. Zij bestudeert hoe planten reageren op hun omgeving, aan de hand van plantensensoren en andere vernieuwende snufjes. Of met 3D-modellen.
Sla in 3D
“Je hoort het goed, we gaan sla in 3D modelleren. Een virtuele wereld waarin we sla levensecht kunnen telen. Zo kunnen we onderzoeken hoe sla reageert op allerlei verschillende omgevingsfactoren. Op die manier kunnen we ook de externe kwaliteit van de krop beïnvloeden: telen we zachte sla voor de versmarkt, of knapperige sla om te laten versnijden? Voor alle duidelijkheid: dit gebeurt niet door genetische modificatie, maar door aanpassingen aan de omgeving. Waaronder licht.”
Het lijkt omslachtig: je kan toch gewoon sla telen en meteen kijken hoe de plant reageert op de omgeving? “Bij vertical farming wordt dit al snel te complex. Als je sla in meerdere lagen teelt, zit de omgeving veel ingewikkelder in elkaar”, legt Kathy uit. “Er zijn erg veel mogelijkheden: je kan lagen maken met verschillende hoogtes, je kan spelen met de kleur en de sterkte van het licht, je kan de luchtstroom bijregelen, enzovoort. Er zijn dus superveel combinaties mogelijk om het gewas optimaal en duurzaam te telen. Te veel om louter experimenteel uit te testen. Vandaar het 3D-model.”
In 3D bekijkt Kathy hoe de slaplanten groeien in interactie met hun omgeving. In een virtuele wereld beschrijft het model de processen die zich ook in werkelijkheid op bladniveau afspelen. Zo kan Kathy de opbrengst en de externe kwaliteit van de slaplanten voorspellen en sturen. “Waarom sla? Omdat het compact is. Dat maakt deze groente ideaal om in meerdere lagen te telen. Bovendien zorgt een gestuurde omgeving bij slaplanten ook voor een directe impact op het eindproduct, dus is het interessant als testcase. Ondertussen zijn we ook andere gewassen aan het modelleren. We verwachten dat dit 3D-concept een trendsetter wordt binnen de glastuinbouwsector”, besluit de onderzoekster.
Een primer van licht
In serreteelt is kunstlicht erg belangrijk: soms is er te weinig of zelfs geen daglicht en dan is extra belichting nodig. En dan zeker bij meerlagenteelt, waar planten dicht op elkaar groeien.
Zo ontdekte hoogleraar Patrick De Clercq dat de juiste belichting de verdediging van een plant tegen plagen kan versterken: “We hebben opgroeiende bonenplanten onder rood en rood-blauw licht geplaatst. Die planten bleken later minder last te hebben van een typisch beestje dat heel wat gewassen aantast: de spintmijt. We kunnen een plant dus als het ware een primer van licht geven, zodat die een betere weerstand tegen dergelijke beestjes heeft. En dat is interessant, want zo zijn er minder gewasbeschermingsmiddelen nodig om de plant te beschermen tegen ziektes en plagen.”
Die beschermingsmiddelen kunnen chemische pesticiden zijn, maar evengoed andere dieren. “Als je een tomaat koopt in de supermarkt, is die hoogstwaarschijnlijk behandeld met biologische bestrijdingsmiddelen. Denk hierbij niet aan een spuitbus met één of ander middeltje: het gaat hier over de natuurlijke vijanden van schadelijke beestjes.” Andere beestjes dus, het expertisedomein van Patrick: “Dé mascotte van de biologische bestrijding is het lieveheersbeestje. Dat eet bladluizen op, en beschermt planten zo tegen de schade die bladluizen aanbrengen. Op analoge manier worden ook tomatenplanten en een resem andere gewassen beschermd tegen schadelijke beestjes, door er hun natuurlijke vijanden bij te zetten.”
Samen met een aantal proefcentra gaat Patrick De Clercq onderzoeken of de lichtkuur die hij testte op bonenplanten ook werkt bij andere planten, plagen en biologische bestrijders: “We hebben dit enkel bekeken voor één soort plant, één soort plaag en één soort biologische bestrijder, dus we kunnen nog niet veel uitspraken doen. Zal het ook werken voor tomaten, komkommers en aardbeien? Dat gaan we nu samen verder onderzoeken.”
Agrotopia: serre en leerstoel
Voor hun experimenten kunnen de twee bio-ingenieurs terecht in Agrotopia. Deze imposante dakserre met 6000 m² teeltoppervlak staat sinds afgelopen zomer te blinken op het dak van de REO Veiling in Roeselare. De serre werd gebouwd in opdracht van Inagro, het West-Vlaamse praktijkcentrum voor onderzoek en voorlichting in land- en tuinbouw.
Via een gelijknamige leerstoel neemt UGent hier het voortouw om de tuinbouw van de toekomst uit te bouwen: glastuinbouw en professionele, verticale stadstuinbouw. Verschillende aspecten komen hierin samen: licht, klimaatcontrole, plantensensoren en 3D-modellen, serrebouw, plantenfysiologie en -ziektes, microbiële ecologie en technologie.
“Wat op laboschaal beloftevol is, kan dankzij deze leerstoel in de praktijk uitgetest worden in de Agrotopia-serre. Dat is een belangrijke hefboom om nieuwe technologieën in de glastuinbouw te introduceren ”, zegt professor Jan Pieters, promotor van de leerstoel. “We werken rechtstreeks samen met de tuinbouwsector: van bij het begin van elk project betrekken we telers en praktijkonderzoekers bij het innovatieproces. We brengen de noden van de sector in kaart en beoordelen samen met hen de inzetbaarheid van de projecten in de praktijk. Zo stemmen we innovatie meteen af op de doelgroep. Dat bevordert de introductie van nieuwe projecten in de markt,” besluit Jan. De Agrotopia-leerstoel wordt gefinancierd door Inagro en REO Veiling.
De leerstoel Agrotopia brengt een inspirerend kader tot stand om de ontwikkeling van innovatieve concepten in glastuinbouwtechnologie en verticale stadstuinbouw te stimuleren en te realiseren.
Lees ook
Biedt stoelgang een behandeling voor parkinson?
Een recente studie naar de ziekte van Parkinson toont aan dat een stoelgangtransplantatie een waardevolle nieuwe behandeling kan zijn. “Het biedt een potentieel veilige, doeltreffende en kostenefficiënte manier om de symptomen en de levenskwaliteit van miljoenen mensen te verbeteren. Een ‘bacteriepil’ zou de stoelgangtransplantatie misschien wel vervangen. Maar er is meer onderzoek nodig.”
Erfenis voor meer vrouwelijke wetenschappers
Vrouwen ontwikkelen en ontdekken al eeuwen baanbrekende dingen. Toch krijgen zij daar amper erkenning voor. Dat moet anders, vond een anonieme vrouwelijke wetenschapper. Ze schonk een deel van haar erfenis aan de onderzoeksgroep van professor Frank Verstraete met als doel vernieuwend onderzoek door vrouwen te stimuleren.
Een hart voor dieren en een olifantenvel: medewerkers van de Dierenkliniek over hun job
“Als ik een dier kan helpen beter te worden en het terug kan geven aan het baasje, is mijn dag goed”, klinkt het bij dierenartsassistente Stephanie Stockman en studente diergeneeskunde Fleur Manssens. “Maar het loopt niet altijd vrolijk af.”
De dierenkliniek renoveert om dezelfde topzorg voor honden en katten te kunnen blijven bieden
De gebouwen en het materiaal van de hospitalisatieafdeling van de Kliniek Kleine Huisdieren van de UGent zijn dringend aan vernieuwing toe.
