Dorstige Tomaten | Plantenna Blog #2

Wat studenten Hydrologie leren van de drinkgewoontes van planten.
4TU Delft
4TU Eindhoven
4TU Twente
4TU Wageningen
  • Delen

Plantenna Blog # 2 | Marie-Claire ten Veldhuis  

Midden in de COVID-19-crisis zijn drie bachelorstudenten aan de slag gegaan om klimaat- en plantendata te analyseren die worden verzameld in de onderzoekskassen van Delphy in Bleiswijk. Een belangrijke stap om te leren hoe Plantenna kan voortbouwen op bestaande kennis om Plantenna's toekomstige droom van draadloos communicerende planten te realiseren.

Plantenexperts van Delphy hebben irrigatieschema's ontwikkeld die de beschikbaarheid van water optimaliseren om het maximale uit de productiviteit te halen, in dit geval van tomatenplanten.

Om te monitoren hoe planten reageren op klimaat- en irrigatie-omstandigheden, maakt Delphy gebruik van gegevens van sensoren in de kas die de temperatuur, vochtigheid, lichtintensiteit (Fotosynthetische Actieve Straling, om precies te zijn, het deel van het licht dat relevant is voor planten), evenals bodemvocht, sapstroom, bladtemperatuur en meer aangeven.  

"Transpiratie is bijzonder lastig direct te meten: hoe meet je waterdamp die uit elk tomatenblad komt? Een echte Plantenna-uitdaging!"

Een cruciale variabele waar de studenten naar gekeken hebben, is hoeveel de planten transpireren. De transpiratie van planten is belangrijk om de temperatuur op peil te houden en oververhitting te voorkomen, maar zorgt ook voor het transport van voedingsstoffen van de wortels naar de bladeren en vruchten (tomaten). Transpiratie is moeilijk direct te meten: hoe meet je waterdamp die uit elk tomatenblad komt? Een echte Plantenna-uitdaging!

De studenten keken naar alternatieve manieren om de transpiratie van de planten in te schatten, allereerst door het berekenen van de waterbalans, dit is als het ware de waterboekhouding van de plant. Door te kijken naar irrigatie, drainage, de opslag  van bodemwater en plantengroei, wisten ze de wateropname van de planten in te schatten. Een belangrijke les die we uit deze analyse hebben geleerd is dat bodemvocht (bodem die  in het geval van tomaten uit steenwol bestaat) een onzekere factor blijft die intensiever gemonitord moet worden om te weten hoe het irrigatiewater precies door de planten wordt opgenomen.

De analyses toonden aan dat de warmte van de zomerperiode de tomatenplanten echt op de proef stelt. De bladeren van de planten werden aanzienlijk opgewarmd en de transpiratie was onvoldoende om ze koel te houden. Hadden de planten maar kunnen roepen als ze te veel dorst hadden. Zou het niet mooi zijn om ze via een Plantenna-netwerk aan te sluiten zodat ze konden roepen om een drankje?

Bij de TU Delft ligt de focus van Plantenna op de ontwikkeling en implementatie van autonome sensornetwerken tegen lage kosten, bedoeld voor het monitoren van plant- en omgevingscondities in het veld.
In het FruitFrost-project hebben onderzoekers een 3D-temperatuursensornetwerk ingezet bij een fruitteeltbedrijf om vorstcondities  te detecteren en de inzet van vorstbeperkende maatregelen, zoals sprinkler- en windmachines, te verbeteren. Ook hebben ze een 3D-monitoring van de vochthuishouding voor ogen, om droogtestress in een vroeg stadium op te sporen en de irrigatieschema's te optimaliseren. 

Team: Alex van Klink (Delphy), Josine van Marrewijk (TU Delft), Miriam Coenders and Marie-Claire ten Veldhuis (TU Delft)

Luister de BNR-podcast terug met Bas van de Wiel (TU Delft) over het FruitFrost-project.

Dorstige Tomaten | Plantenna Blog #2

Plantenna Blog # 2 | Marie-Claire ten Veldhuis  

Midden in de COVID-19-crisis zijn drie bachelorstudenten aan de slag gegaan om klimaat- en plantendata te analyseren die worden verzameld in de onderzoekskassen van Delphy in Bleiswijk. Een belangrijke stap om te leren hoe Plantenna kan voortbouwen op bestaande kennis om Plantenna's toekomstige droom van draadloos communicerende planten te realiseren.

Plantenexperts van Delphy hebben irrigatieschema's ontwikkeld die de beschikbaarheid van water optimaliseren om het maximale uit de productiviteit te halen, in dit geval van tomatenplanten.

Om te monitoren hoe planten reageren op klimaat- en irrigatie-omstandigheden, maakt Delphy gebruik van gegevens van sensoren in de kas die de temperatuur, vochtigheid, lichtintensiteit (Fotosynthetische Actieve Straling, om precies te zijn, het deel van het licht dat relevant is voor planten), evenals bodemvocht, sapstroom, bladtemperatuur en meer aangeven.  

"Transpiratie is bijzonder lastig direct te meten: hoe meet je waterdamp die uit elk tomatenblad komt? Een echte Plantenna-uitdaging!"

Een cruciale variabele waar de studenten naar gekeken hebben, is hoeveel de planten transpireren. De transpiratie van planten is belangrijk om de temperatuur op peil te houden en oververhitting te voorkomen, maar zorgt ook voor het transport van voedingsstoffen van de wortels naar de bladeren en vruchten (tomaten). Transpiratie is moeilijk direct te meten: hoe meet je waterdamp die uit elk tomatenblad komt? Een echte Plantenna-uitdaging!

De studenten keken naar alternatieve manieren om de transpiratie van de planten in te schatten, allereerst door het berekenen van de waterbalans, dit is als het ware de waterboekhouding van de plant. Door te kijken naar irrigatie, drainage, de opslag  van bodemwater en plantengroei, wisten ze de wateropname van de planten in te schatten. Een belangrijke les die we uit deze analyse hebben geleerd is dat bodemvocht (bodem die  in het geval van tomaten uit steenwol bestaat) een onzekere factor blijft die intensiever gemonitord moet worden om te weten hoe het irrigatiewater precies door de planten wordt opgenomen.

De analyses toonden aan dat de warmte van de zomerperiode de tomatenplanten echt op de proef stelt. De bladeren van de planten werden aanzienlijk opgewarmd en de transpiratie was onvoldoende om ze koel te houden. Hadden de planten maar kunnen roepen als ze te veel dorst hadden. Zou het niet mooi zijn om ze via een Plantenna-netwerk aan te sluiten zodat ze konden roepen om een drankje?

Bij de TU Delft ligt de focus van Plantenna op de ontwikkeling en implementatie van autonome sensornetwerken tegen lage kosten, bedoeld voor het monitoren van plant- en omgevingscondities in het veld.
In het FruitFrost-project hebben onderzoekers een 3D-temperatuursensornetwerk ingezet bij een fruitteeltbedrijf om vorstcondities  te detecteren en de inzet van vorstbeperkende maatregelen, zoals sprinkler- en windmachines, te verbeteren. Ook hebben ze een 3D-monitoring van de vochthuishouding voor ogen, om droogtestress in een vroeg stadium op te sporen en de irrigatieschema's te optimaliseren. 

Team: Alex van Klink (Delphy), Josine van Marrewijk (TU Delft), Miriam Coenders and Marie-Claire ten Veldhuis (TU Delft)

Luister de BNR-podcast terug met Bas van de Wiel (TU Delft) over het FruitFrost-project.