KNAW

Onderzoek

Verbetering CO2 efficiency van de plant

Pagina-navigatie:


Wijzig gegevens


Titel Verbetering CO2 efficiency van de plant
Looptijd 09 / 2007 - 03 / 2008
Status Afgesloten
Onderzoeknummer OND1330958

Samenvatting

Technische doelstellingen·         Nagaan welke processen een rol spelen bij de opname en verwerking van CO2 door de plant en hoe deze te beïnvloeden zijn·         Nagaan op welke wijze overige klimaatfactoren (temperatuur, luchtvochtigheid en licht) een rol spelen bij de opname en verwerking van CO2 door de plant·         Nagaan hoe CO2 in de kas efficiënter ingezet kan worden, zodanig dat met minder CO2 tenminste evenveel assimilaten gevormd kunnen worden.  Energiedoelstellingen·           Dit onderzoek is in eerste instantie faciliterend aan de energiedoelstellingen van dit project. Het gaat uit van (1) een beperktere beschikbaarheid van CO2 door energiebesparende mogelijkheden als de (semi)gesloten kas, (2) een betere stuurbaarheid van de CO2 concentratie doordat in (semi)gesloten kassen of kassen met luchtbevochtiging minder ventilatie nodig is en (3) de te behalen reductie van CO2 emissie door de glastuinbouw. Dit onderzoek biedt de handvaten die nodig zijn om zo efficiënt mogelijk om te gaan met de beperkte hoeveelheid CO2 die beschikbaar is.·           Een directe spin-off van deze kennis is dat ook telers in open kassen op een andere wijze met CO2 om zullen kunnen gaan als de resultaten daarvan bekend zijn. Dit kan leiden tot een verminderde inzet van de minimumbuis, die vaak gebruikt wordt met als doelstelling CO2­ te genereren. Minder gebruik van de minimumbuis kan leiden tot een energiebesparing van ca. 5%.   Nevendoelstellingen·         Als minder CO2 gedoseerd wordt, zal de emissie van CO2 uit de kas afnemen, waarmee een stap gezet wordt in de richting van de gestelde doelen van maximale CO2 uitstoot door de glastuinbouw. Toepassingstermijn·           De resultaten van dit onderzoek zullen eenvoudig door de telers toegepast kunnen worden direct na het openbaar maken van de resultaten.  1          Betekenis van dit project voor arbeidDit onderzoek heeft geen consequenties voor de werkomstandigheden in kassen.2          Inpassing·         In het project ¿Luchtcirculatie¿ dat in 2005/2006 door PPO/PRI is uitgevoerd, zijn metingen verricht aan tomatenplanten die bij verschillende snelheden van luchtbeweging in de kas geplaatst hadden. De resultaten van dit onderzoek, met name de effecten van de dikte van de grenslaag op fotosynthese en verdamping, zullen in deze studie meegenomen worden.·         In het project projecten ¿Klimaatsturing op basis van huidmondjesopening¿, dat in 2007 door WUR Glastuinbouw wordt uitgevoerd, wordt de huidmondjesopening gemeten en wordt een klimaatregeling ontwikkeld die op basis daarvan het kasklimaat aanstuurt. Met name de metingen aan planten die in dit project zullen worden uitgevoerd zijn relevant voor deze studie, en zullen hierin betrokken worden.·         In het project ¿CO2 bij paprika¿ dat in 2007 door WUR Glastuinbouw, DLV Plant en LTO Groeiservice wordt uitgevoerd, wordt gekeken naar de effecten van CO2 op groei, zijn enquêtes onder telers gehouden en wordt een literatuurstudie uitgevoerd naar grenswaarden van schadelijke gassen (etheen, NOx) uit rookgassen. Resultaten van dit project zullen in deze studie betrokken worden.  3          RandvoorwaardenEr zijn geen randvoorwaarden waaraan voldaan moet worden om dit onderzoek succesvol uit te kunnen voeren. 4          Risico¿sEr zijn geen risico¿s bij de uitvoering van dit project. In de laatste jaren is het CO2 gehalte in kassen steeds beter stuurbaar geworden, terwijl de beschikbaarheid minder is geworden doordat minder gas gebruikt wordt. CO2 is hiermee een schaars product geworden. In de nieuwe kasconcepten en technieken die ontwikkeld zijn, kan het klimaat veel beter gestuurd en veel constanter gehouden worden. Voorbeelden zijn de Optimakas, waarbij CO2 langdurig op een hoger niveau gehouden kan worden, en luchtbevochting, waardoor de luchtvochtigheid ook in de zomer op een hoger niveau gehouden kan worden, hetgeen sluiting van huidmondjes door een te lage RV voorkomt. Deze nieuwe mogelijkheden leiden er toe dat er in de zomer minder geventileerd wordt, waardoor het CO2 gehalte in de kassen beter te sturen is dan in traditionele open kassen. In de winter kan warm water opgepompt worden uit de acquifer. Er wordt dan veel minder gebruikt gemaakt van fossiele brandstoffen, waardoor er ook minder ¿gratis¿ CO2 beschikbaar is. Verder spelen ook mogelijke verontreinigingen van rookgassen met schadelijke gassen als etheen of NOx een rol. Telers zijn hierdoor geneigd op momenten dat ze de ramen gesloten houden, bij voorkeur zuivere CO2 te gebruiken om schade aan het gewas te voorkomen. Tenslotte bepaalt ook het feit dat de emissie van CO2 uit kassen gereduceerd moet worden dat minder CO2 gedoseerd kan worden. Al deze aspecten leiden er toe dat CO2 in de glastuinbouw een schaars product wordt, waarvan de inzet zo efficiënt mogelijk geregeld moet worden. In dit project wordt onderzocht op welke wijze de opname en/of de verwerking van CO2 in de plant zodanig te sturen is, dat ook bij lagere CO2 concentraties de fotosynthesesnelheid en daarmee uiteindelijk groei en productie hoog blijven. Fase 1: InventarisatieIn de eerste fase van dit project wordt een inventarisatie gedaan van de kennis die beschikbaar is over factoren die van invloed zijn op de efficiëntie van het gebruik van CO2 door de plant. Het doel van deze inventarisatie is na te gaan welke processen een rol spelen bij de opname en verwerking van CO2 door de plant, en hoe andere klimaatfactoren als licht, temperatuur en RV hier een rol in spelen. Nagegaan wordt hoe de opname en verwerking van CO2 door de plant beïnvloed kunnen worden, zodanig dat wanneer minder CO2 gedoseerd wordt, er tenminste evenveel assimilaten geproduceerd kunnen worden. Om dit doel te bereiken wordt in deze fase een literatuurstudie gedaan. Hierin wordt zowel wetenschappelijke literatuur gebruikt, als rapporten en vakliteratuur. In deze literatuurstudie wordt nauwkeurig beschreven op welke wijze CO2 vanuit de kaslucht een blad binnen kan komen, welke weerstanden het hier tegen komt, en welke bindingen en omzettingen er in het blad plaatsvinden voordat de CO2 omgezet is in assimilaten. Verder wordt beschreven welke factoren de grootte van de weerstanden of de snelheid van de processen bepalen. Hieruit is af te leiden op welke wijze de opname en omzetting van CO2 door de plant (positief) beïnvloed zou kunnen worden. Dit kan leiden tot aanbevelingen hoe (tenminste) evenveel assimilaten gevormd zouden kunnen worden met een lagere hoeveelheid CO2.  In deze fase worden 3-4 telers geïnterviewd over hun strategie van CO2 doseren gedurende de dag en gedurende het seizoen. Er wordt hen gevraagd naar hun ideeën over de effecten van CO2 op groei en ontwikkeling van hun gewas, of ze aanwijzingen hebben dat de CO2 efficiëntie op sommige momenten minder is, wat naar hun mening hiervan de oorzaak is, etc. Bij een aantal telers die in een (semi)gesloten kas telen wordt expliciet gevraagd naar hun doseerstrategie in relatie tot andere klimaatfactoren, en wat hun onder- en bovengrenzen van ­CO2 gehalte van de kaslucht bepaalt. Deze interviews hebben tot doel helder te krijgen welke aspecten voor telers de doorslag geven in hun CO2 doseerstrategie. Indien blijkt dat bepaalde aspecten, meningen of ideeën voor hen van groot belang zijn, zullen deze aspecten op relevantie verder onderzocht worden in de literatuurstudie.  Fase 2: Workshop In de tweede fase van dit project zal een workshop gehouden worden met onderzoekers van Wageningen UR en andere onderzoeksinstituten. De workshop wordt in nauw overleg met de onderzoekscoördinatoren opgezet. De workshop heeft als onderwerp de ¿CO2 efficiëntie van de plant¿ en richt zich onder andere op onderstaande vragen:-          Wat bepaalt de opname en verwerking van CO2 door de plant?-          Welke effecten hebben klimaatfactoren als licht, temperatuur en RV hierop?-          Waarom wordt bij meer licht de CO2 concentratie eerder beperkend?-           Wat zijn de beperkende factoren?-          Zijn deze te beïnvloeden?-          Is het mogelijk de opname en verwerking van CO2 zodanig te beïnvloeden dat ook bij lagere concentraties evenveel assimilaten worden gevormd? De workshop moet leiden tot een aantal concrete aanbevelingen voor maatregelen die genomen kunnen worden om de efficiëntie van CO2 in de plant te verhogen. Eventueel zullen in de workshop ook kennishiaten benoemd worden, die beperkend zijn voor het verhogen van de efficiëntie van CO2 gebruik in kassen. Input in de workshop zijn de belangrijkste bevindingen over deze onderwerpen die zijn voortgekomen uit de literatuurstudie en interviews in fase 1. Fase 3: Integratie en rapportage.In deze fase worden de bevindingen uit de workshop geïntegreerd met de literatuurstudie en de interviews uit fase 2. Indien in de workshop nog vragen naar voren zijn gekomen die relevant zijn, zal middels aanvullend literatuuronderzoek getracht worden ze te beantwoorden. In deze fase wordt een eindrapport geschreven, waarin een aantal duidelijke aanbevelingen voor telers zullen worden gedaan welke maatregelen ze kunnen treffen om de efficiëntie van CO2 in hun teelt kunnen verhogen. Naast een eindrapport zullen ook vakbladartikelen geschreven worden om de kennis die is opgedaan over te brengen op de telers.  1          Tijdsplanning De volgende planning wordt voor dit project aangehouden: Fasenseptoktnovdecjanfeb1. Inventarisatiexxxxxxxxx   2. Workshop   xxx  3. Integratie en rapportage    xxxxxx2          SubcontractantenIn dit project wordt geen werk uitbesteed aan subcontractanten.3          Overleg en samenwerkingsstructuurDit project zal uitgevoerd worden door WUR Glastuinbouw, waarbij onderzoekers betrokken worden die recente ervaring hebben in projecten die relevant zijn voor dit project. Voordat de workshop gehouden zal worden, zal in november een concept rapportage voorgelegd worden aan de onderzoekscoördinatoren van PT en LNV en met hen besproken worden. Hierbij worden ook het de doelstellingen en het programma van de workshop besproken. Het onderzoek zal resulteren in achtergrondkennis over de opname en/of de verwerking van CO2 in een plant en hoe deze te sturen is. Dit zal leiden tot aanbevelingen over het zodanig inzetten van CO2 in relatie tot andere (klimaat)factoren dat ook bij lagere CO2 concentraties de fotosynthesesnelheid en daarmee uiteindelijk groei en productie hoog blijven.  Rapportage:-          De resultaten zullen worden vastgelegd in een eindrapport-          De resultaten zullen worden gepubliceerd in één of meerdere artikelen in vakbladen

Betrokken organisaties

Betrokken personen

Projectleider Dr.ir. J.A. Dieleman

Bovenliggende onderzoeksactiviteit(en)

Classificatie

A21000 Landbouw en tuinbouw
D22500 Plantkunde

Omhoog
Ga terug naar de inhoud
Ga terug naar de site navigatie