Niederlande: Hohes Produktionsniveau in Tomatenkultur bei geringerem Wärmeverbrauch möglich

Zusammen mit anderen Partnern aus der Branche (BASF Vegetable Seeds, Ridder, Normec Groen Agro-Control und Wireless value) organisieren Grodan und Signify gemeinsam den Wissenstransfer, berichtet Hortibiz daily.

Die ersten Ergebnisse zeigen, dass es den Tomatenzüchtern möglich ist, ein hohes Qualitäts- und Produktionsniveau aufrechtzuerhalten, auch wenn sie die Wärmezufuhr im Gewächshaus reduzieren. Wenn sie eine Strategie des Präzisionsanbaus verfolgen, können sie einheitliche und konsistente Ergebnisse erzielen. Neben der Bestätigung der Vorteile der vollständig dimmbaren Philips LED-Beleuchtung und der Grodan-Steinwollsubstrate in der kontrollierten Landwirtschaft (CEA) habe der Versuch bereits einige überraschende Erkenntnisse in Bezug auf das Feuchtigkeitsmanagement und den Nährstoffhaushalt in der Wurzelzone gebracht.

Die wichtigsten Ergebnisse des Versuchs: 

• Es ist möglich, ein hohes Maß an gleichmäßiger und konsistenter Qualität und Produktion aufrechtzuerhalten, selbst wenn der Wärmeeintrag im Gewächshaus reduziert wird.
• Wenn die Erzeuger die Luftfeuchtigkeit im Gewächshaus durch aktive Entfeuchtung steuern, können sie die Auswirkungen der geringeren Wärmestrahlung (niedrigere Rohre, LED-Beleuchtung und längere Abschirmungszeiten) auf die Aufnahme von Wasser und Nährstoffen minimieren.
• Die Anpassung der Nährstoffrezeptur beeinflusst die Wachstumsgewohnheiten der Pflanzen und ermöglicht einen geringeren Energieeinsatz im Gewächshaus.
• Bei der Steuerung der Wasseraufnahme können sie auch die Wassermenge genau abstimmen, was ihnen hilft, den Wasser- und Nährstoffeintrag weiter zu optimieren.
• Durch die Anpassung der Nährstoffrezepturen, insbesondere des Nitrat- und Chloridgehalts, wird der Blattflächenindex positiv beeinflusst, was zu einer generativeren Kultur ohne zusätzliche Wärmezufuhr führt.

Die Strategie für den Versuch basiere auf den Erkenntnissen aus einem früheren erfolgreichen Tomatenversuch von Signify. “Und wir haben auf diesen Erfahrungen aufgebaut, als wir Fortschritte gemacht haben. Jede Entscheidung, die wir getroffen haben, war datengesteuert - von der anfänglichen Anbaustrategie bis hin zu den laufenden Anpassungen, die wir an der Pflanzendichte, der Menge an LED-Beleuchtung, dem Temperaturprofil und den Bewässerungszeitpunkten vorgenommen haben”, betont Erik Stappers, Manager Plant Specialists Vegetable & Fruit bei Signify. “Da wir den Zeitpunkt des Ein- und Ausschaltens der Beleuchtung, die Lichtintensität und die Luftfeuchtigkeit im Gewächshaus durch aktive Entfeuchtung steuern können, ist es möglich, die Bewässerungsstrategie sehr genau zu berechnen und zu planen.”

In den vergangenen Jahren konzentrierte sich die Forschung zum Niedrigenergieanbau ausschließlich auf die Klimastrategie, während die Wurzelzone weitgehend außer Acht gelassen wurde. Aber das Klima beeinflusse die Aufnahme aus der Wurzelzone und umgekehrt. Sei der Wärmestrahlungseintrag in das Gewächshaus zu gering, bestehe die Gefahr, dass die Pflanze nicht ausreichend transpiriere, so dass die gesamte Nährstoffaufnahme beeinträchtigt wird. Um eine ausreichende Transpiration der Pflanzen zu fördern, wurde daher eine aktive Luftentfeuchtungseinheit installiert.

Der Einsatz der Luftentfeuchtungsanlage trage zu einem gleichmäßigeren Gewächshausklima bei. Infolgedessen schwanken die Temperatur- und Luftfeuchtigkeitswerte nur minimal, was sich an den zahlreichen installierten drahtlosen Sensoren ablesen lässt. Dank der Luftbewegung ergibt sich ein sehr stabiles Temperaturprofil, was es noch einfacher macht, eine Präzisionsanbaustrategie für gleichmäßige und konsistente Ergebnisse zu verfolgen.

”Die Entfeuchtungseinheit ermöglicht es uns, die Transpiration zu steuern, anstatt die Feuchtigkeit in das Gewächshaus zu drücken. Dadurch können wir die Pflanzen kontinuierlich auf ein optimales Wachstum und eine optimale Entwicklung ausrichten”, erklärt Andrew Lee, Knowledge Manager bei Grodan. “Dank unserer Kultursubstrate aus Steinwolle können wir die Daten des GroSens-Wurzelzonensensors nutzen, um die Veränderungen des Wassergehalts in der Wurzelzone (WC%) und des EC-Werts genau zu überwachen. Dadurch können wir die Bewässerungsstrategie präzise steuern und anpassen.”

Die größte Überraschung war der Erfolg der Luftentfeuchtungseinheit bei der Aufrechterhaltung eines hohen Transpirationsniveaus. “Die Norm für HPS liegt normalerweise bei 130 ml bis 140 ml Transpiration pro Mol Licht, so dass wir bei einem um 40 % geringeren Wärmeeintrag etwa 80 ml bis 90 ml erwartet hatten. Tatsächlich liege der gemessene Wassergehalt in der Steinwolle aber bei etwa 100 ml bis 110 ml. Das zeige, dass man die Auswirkungen der geringeren Wärmestrahlung auf die Wasser- und Nährstoffaufnahme durch die Blätter minimieren kann, wenn man die Feuchtigkeit aktiv steuere. Außerdem gab es von der Aussaat in Woche 39 bis zur ersten Ernte in Woche 47 fast keinen Wasserverlust. “Das war zwar nicht unsere Absicht, aber es zeigt, dass man, wenn man die Wasseraufnahme kontrollieren kann, auch die Wassermenge, die man gibt, genau abstimmen kann, was zu einer weiteren Optimierung der Wasser- und Nährstoffzufuhr beiträgt”, fügt Lee hinzu.

Die aktive Luftentfeuchtung sei eine sehr geeignete Ergänzung zum Niedrigenergieanbau. Es würde Lee und Stappers nicht überraschen, wenn die aktive Luftentfeuchtung und die aktive Steuerung der Nährstoffzusammensetzung in einigen Jahren zum kommerziellen Standard werden.

Parallel zur Wasser- und Nährstoffaufnahme wird in dem Versuch auch untersucht, wie die Anpassung der Nährstoffrezeptur, insbesondere des Nitrat- und Chloridgehalts, die Pflanzenmorphologie und insbesondere den Blattflächenindex beeinflussen kann. Lee erklärt: “Aus der Sicht der Bewässerung haben wir das Kompartiment in zwei Hälften geteilt und zwei verschiedene Nährstoffrezepte in derselben Klimazone bereitgestellt. Das Ergebnis war, dass wir in einer Hälfte des Gewächshauses höhere Nitratwerte im Bewässerungswasser verwendeten. Dies führte zu einer Kultur mit einem Blattflächenindex (LAI) von 2,5. In der anderen Gewächshaushälfte hingegen wurde ein niedrigerer Nitratgehalt (-30 %) verwendet, was zu einer Kultur mit einem LAI von 2 führte. Das Ergebnis war ein niedrigerer WC% in Woche 45 mit höheren Nitratwerten, da der höhere LAI die Transpiration der Pflanze stärker anregte. Das bedeutete, dass wir gezwungen waren, einen zusätzlichen Bewässerungszeitpunkt zu setzen, wodurch die Pflanze noch stärker vegetativ wurde. Dies ist eine bemerkenswerte Erkenntnis im Hinblick auf den Anbau mit geringerer Wärmezufuhr, da die vegetative Entwicklung der Pflanzen in der Regel eine Erhöhung der Rohrtemperaturen bedeuten würde. Den Landwirten, die das Versuchsgewächshaus besucht haben, hat dies wirklich die Augen geöffnet, und sie erkennen nun, dass sie durch eine Anpassung der Nährstoffrezeptur flexibler bei der Verringerung des Wärmeeintrags sein können.

Ziel sei es, in der Winterperiode 4,5 g Früchte pro Mol Licht zu erreichen.

Der Versuch wird bis zur KW 20/2024 fortgesetzt, wenn die “zusätzliche Beleuchtungssaison” zu Ende gehe. Im Rahmen der Bemühungen, Wissen zu teilen, wird am 24. April 2024 eine Veranstaltung zum Saisonende durchgeführt. Landwirte und andere Mitglieder der internationalen Hightech-Gewächshausgemeinschaft seien eingeladen, das Versuchsgewächshaus zu besichtigen, gefolgt von einer Reihe technischer Präsentationen, in denen wir und unsere Partner die wichtigsten Erkenntnisse vorstellen werden.