"Verticale farms worden steeds vaker gebruikt voor het opkweken van jonge groenteplanten. De telers kunnen namelijk dezelfde m² drie keer of zelfs meer gebruiken. Er zijn echter veel verschillende opstellingsmogelijkheden die voordelen of nadelen hebben," zegt Hans van Herk, oprichter van Propagation Solutions.
Ten eerste benadrukt Hans dat processen zoals ontkiemen, enten en toppen in groentegewassen zoals tomaten, paprika's, komkommers, watermeloenen of aubergines allemaal in een vertical farm kunnen worden uitgevoerd. De belangrijkste voordelen van vermeerdering in vertical farms zijn de hoge plantdichtheid per vierkante meter, totale controle over klimaat, licht en luchtvochtigheid, bescherming tegen zonnestraling en een strikte planning.
"Maar ondanks de vele voordelen heeft het ook nadelen", benadrukt hij, zoals hogere kosten dan bij traditionele teeltmethoden. Desondanks wordt vertical farming steeds belangrijker. Vooral omdat telers meer planten in de zomer. Dit is van belang voor gewassen zoals tomaten, waarvan de prijzen normaal gezien stijgen rond de Kerst. "Het succes van opkweek in een vertical farm hangt af van de opstelling, het product en de vraag van de klant."
Hans van Herk
Het ontkiemproces
Het ontkiemen van groenteplanten gebeurt meestal in een kiemkamer. Dat is een eenvoudige opstelling met verwarmings- en vernevelingssystemen. Deze donkere kamer heeft een temperatuur van ongeveer 22°C en een luchtvochtigheid van 85-90%. Zaden barsten meestal na twee tot vier dagen en moeten tijdig eruit gehaald worden om kwaliteitsproblemen te zoals strekking te voorkomen. Regelmatige dagelijkse controles zijn belangrijk. Sommige rassen ontkiemen sneller dan verwacht. Om een uniforme temperatuur en ontkiemingssnelheid te garanderen, moeten de trays één tot twee cm uit elkaar staan. Dat kan geregeld worden met rekken of bamboestokken.
"Met de investeringen in het achterhoofd zijn deze systemen relatief eenvoudig en niet zo duur. Er is echter dagelijkse strikte controle nodig. Deze rassen kunnen je echt verrassen, omdat ze sneller groeien dan standaard rassen."
Verschillende opstellingsmogelijkheden
Alle planten in één ruimte
In een grote ruimte kunnen trays op karren worden omwikkeld met stretchfolie om de luchtvochtigheid op 100% te houden. Er kunnen ook tunnels worden gecreëerd op elke laag. Elke entdag vereist een aparte acclimatisatie. In de vergroeiingsruimten kan vaste belichting geplaatst worden of er kan op elke laag belichting geïnstalleerd worden.
Fluorescentielampen, die vaak gebruikt worden vanwege hun lage lichtoutput, genereren warmte. Daardoor wordt het aantal lagen beperkt dat door ongelijkmatige verdamping en plantengroei veroorzaakt wordt. LED's verdienen de voorkeur omdat ze koel blijven en een blauw spectrum (15-20%) bieden om de compactheid van de plant te bevorderen. "Luchtvochtigheid beïnvloedt de compactheid sterker dan het lichtspectrum. Daardoor is een snelle acclimatisering belangrijk voor het bevorderen van compacte groei en om de voordelen van het spectrum te pakken."
Eén ruimte per dag
Volgens Hans is het gebruik van een speciale ruimte voor elke entdag "in eerste instantie duurder, maar biedt het op de langetermijnvoordelen op het gebied van efficiëntie. Er zijn minstens zes kamers nodig, met een extra kamer voor flexibiliteit of enten. Terwijl de initiële kosten vaak onder de loep worden genomen, worden de lopende arbeids- en materiaalkosten voor de dagelijkse acclimatisatie in één grote ruimte vaak over het hoofd gezien. Aparte kamers verbeteren de logistiek, groeicontrole en hygiëne, waardoor het hele proces beter beheersbaar en efficiënter wordt."
Hoeveel belichting en lagen heb ik nodig?
Dankzij de vooruitgang in LED-technologie kan het aantal lagen in vertical farming aanzienlijk worden verhoogd. Recente tests hebben laten zien dat zeven tot acht lagen met LED per laag succesvol zijn. Fluorescentielampen uit het begin van de jaren 2000 beperkten het aantal lagen daarentegen tot vier à vijf. Dat leidde tot een ongelijkmatige temperatuurverdeling en niet-uniforme planten.
Fluorescentielampen
Fluorescentielampen werden vroeger gebruikt om de benodigde lichtniveaus te leveren. Ze waren echter beperkt tot 35-40 cm hoogte tussen de lagen vanwege de warmte die ze genereerden. Deze beperking betekende dat er slechts vier tot vijf lagen op een Deense kar pasten, wat de efficiëntie van het systeem duidelijk beperkte. De fluorescentielampen zorgden voor ongelijkmatige verwarming, met een stijging van 1,5-2°C direct onder de lampen en slechts een stijging van 0,5-1°C aan de randen. Gedurende vijf tot zes dagen met 18 uur belichting per dag accumuleerde dit temperatuurverschil aanzienlijk. Dat leidde tot niet-uniforme partijen planten. Daarom werden proeven met zes tot zeven lagen al snel stopgezet vanwege deze problemen.
LED-belichting
LED's produceren daarentegen geen grote hoeveelheden warmte, waardoor meer lagen en een hogere plantdichtheid mogelijk is. Ze zijn geschikt voor verschillende types vertical farms. LED's zijn effectief in omgevingen met een hoge luchtvochtigheid (95-100%) die belangrijk zijn voor de vergroeiing van geënte planten door verdamping te voorkomen en callusvorming te bevorderen.
"Als de hoge luchtvochtigheid te lang aanhoudt zullen de planten strekken ondanks een hoog niveau van blauw licht." Hoewel het juiste spectrum dus belangrijk is, moet er ook rekening worden gehouden met andere klimaatomstandigheden om planten compact te houden en optimale groei te garanderen.
Eenvoudige of uitgebreide healing rooms
Vergroeiingsruimten kunnen heel eenvoudig worden gemaakt met sandwichpaneelwanden, een betonnen vloer, een verwarmingssysteem en een luchtbevochtiger. Het gebruik van Deense karren voegt flexibiliteit en eenvoud toe. Deze basisopstelling kan echter onvoldoende zijn voor de hoge waarde van planten op een kar. Met zes lagen per kar, vier trays per laag en 120 planten per tray kan één kar 2.880 planten bevatten. Tijdens het hoogseizoen, met 20 trolleys per dag, zijn dat dagelijks 57.600 planten. Dat is een aanzienlijk aantal.
Gezien de hoge en stijgende kosten van zaden, arbeid en materialen is het verstandig om te investeren in een hightech kas om deze waardevolle planten te beschermen. Hans benadrukt het belang van dergelijke investeringen: "Met hoogwaardige partijen tomatenplanten in de zomer is het belangrijk om dingen veilig te stellen." Met een hightech kas kan het risico beter beheerst worden. Vooral tijdens hittegolven en onweersbuien die steeds vaker voorkomen. Het voorgaande is een goede reden om te investeren in de meer geavanceerde behandelruimtes.
Vochtigheid: vijand of vriend?
"Vochtigheid in de context van geënte planten, is zowel een bondgenoot als een tegenstander", tenminste, zo ziet Hans het. In het begin is een hoge luchtvochtigheid (98-100%) belangrijk na het enten of toppen om verdamping tegen te gaan en planten te laten aangroeien. Deze periode, die een paar dagen duurt, vereist een temperatuur van 22-23°C en een minimale hoeveelheid licht (40-50 Joules per 24 uur).
Naarmate de planten sterker worden en het transplantaat geneest, wordt het handhaven van een hoge luchtvochtigheid echter nadelig. Als de luchtvochtigheid te hoog blijft, kunnen planten niet goed verdampen. Dat leidt tot problemen zoals guttatie en oedeem bij tomaten. Ook Botrytis behoort tot de mogelijkheden als de hoge luchtvochtigheid te lang aanhoudt. Een te hoge luchtvochtigheid zorgt er ook voor dat planten strekken. Dat bemoeilijkt het werken met de planten en vergt meer arbeid. De te ver gestrekte planten zien er ook visueel minder aantrekkelijk uit.
"Planten vertellen je dat het 'kanaal' open is en dat de wortels het water naar boven pompen." Dat geldt wanneer ze verticale bladeren, wortelgroei aan de onderkant van de tray en guttatie beginnen te vertonen. Dit geeft aan dat het tijd is om de planten te laten acclimatiseren door de luchtvochtigheid geleidelijk te verlagen. Door het plastic in kleine stappen (één tot twee procent) te openen of sneden te maken, kunnen de planten zich aanpassen zonder slap te gaan en worden ze in twee tot drie dagen voorbereid op het verspenen.
Voor elke vertical farm zijn andere acties nodig gebaseerd op de actualiteit. Daardoor is het belangrijk om de protocollen hierop aan te passen. Hans benadrukt dat protocollen nuttig zijn. Maar uiteindelijk hebben "de planten het laatste woord".
Voor meer informatie:
Hans van Herk
Propagation Solutions
Tel:+ 31 6 2091 8100
[email protected]