Search

Irradiance is the main driver of photosynthesis. In natural conditions, irradiance incident on a leaf often fluctuates, due to the movement of leaves, clouds and the sun. These fluctuations force photosynthesis to respond dynamically, however with delays that are subject to rate constants of underlying processes, such as regulation of electron transport, activation states of enzymes in the Calvin cycle, and stomatal conductance (gs). For example, in leaves adapted to low irradiance that are suddenly exposed to high irradiance, photosynthesis increases slowly (within tens of minutes); this process is called photosynthetic induction. Photosynthesis in fluctuating irradiance (dynamic photosynthesis) is limited by several physiological processes, and is further modulated by environmental factors other than irradiance, such as CO2 concentration, air humidity and temperature. Studying dynamic photosynthesis and its environmental and physiological control can help to identify targets for improvements of crop growth, improve the accuracy of mathematical models of photosynthesis, and explore new, dynamic lighting strategies in greenhouses. In this thesis, the limitations acting on dynamic photosynthesis are explored by reviewing the literature, by experimenting with a suite of environmental factors (CO2 concentration, temperature, air humidity, irradiance intensity and spectrum), genetic diversity in the form of mutants, genetic transformants and ecotypes, and by mathematical modelling. Several genotypes of tomato (Solanum lycopersicum) and the model plant Arabidopsis thaliana, all grown in climate chambers, were used in the experiments. The main findings of the thesis are that a) CO2 concentration and air humidity strongly affect the rate of change of dynamic photosynthesis through a combination of diffusional and biochemical limitations; b) Rubisco activation kinetics are pivotal in controlling rates of photosynthesis increase after a stepwise increase in irradiance, and are further affected by CO2 concentration; c) gs limits photosynthetic induction kinetics in A. thaliana but not in tomato in ambient conditions, and becomes a stronger limitation in low CO2 concentration or air humidity; and d) mesophyll conductance, non-photochemical quenching (NPQ) and sucrose synthesis do not limit dynamic photosynthesis under the conditions used. In Chapter 1, the rationale for the research conducted is described, by introducing the concept of fluctuating irradiance and its effects on photosynthesis rates. The chapter discusses how dynamic photosynthesis is measured and described, and provides a range of possible applications of the insights gained by the research conducted in this dissertation. In Chapter 2, the current literature is reviewed and a mechanistic framework is built to explore the effects that the environmental factors CO2 concentration, temperature and air humidity have on rates of dynamic photosynthesis. Across data from literature, higher CO2 concentration and temperature speed up photosynthetic induction and slow down its loss, thereby facilitating higher rates of dynamic photosynthesis. Major knowledge gaps exist regarding the loss of photosynthetic induction in low irradiance, dynamic changes in mesophyll conductance, and the extent of limitations imposed by gs across species and environmental conditions. Chapter 3 is an experimental exploration of the effects of CO2 concentration, leaf temperature, air humidity and percentage of blue irradiance on rates of photosynthetic induction in dark-adapted tomato leaves. Rubisco activation, changes in stomatal and mesophyll conductance, diffusional and biochemical limitations, efficiency of electron transport through photosystem II, NPQ and transient water use efficiency, were examined to give a comprehensive overview of the environmental modulation of dynamic photosynthesis. Unlike the percentage of blue irradiance, increases in CO2 concentration, leaf temperature and air humidity all positively affected the rates of photosynthetic induction, and these effects were explained by changes in diffusional and biochemical limitations. Maximising the rates of Rubisco activation would increase CO2 assimilation by 6-10%, while maximising the rates of stomatal opening would increase assimilation by at most 1-2%, at the same time negatively affecting intrinsic water use efficiency. In Chapter 4 it is explored whether the effects of CO2 concentration on dynamic photosynthesis are similar across various irradiance environments. Gain and loss of photosynthetic induction in several low irradiance treatments, as well as sinusoidal changes in irradiance, were studied using tomato leaves. Elevated CO2 concentration (800 ppm) enhanced the rate of photosynthetic induction by 4-12% (compared to 400 ppm) and decreased the loss of photosynthetic induction by 21-25%. Elevated CO2 concentration enhanced rates of dynamic photosynthesis regardless of initial photosynthetic induction state to a similar extent. Therefore, rising global CO2 concentration will benefit integrated assimilation throughout whole canopies, where different leaf layers experience widely differing irradiance regimes. In Chapter 5 it is tested whether stomatal limitation exists during photosynthetic induction in tomato leaves. The abscisic acid-deficient flacca mutant and its wildtype were exposed to various CO2 concentrations to change the diffusion gradient. Despite gs being much larger in flacca, photosynthetic induction proceeded with the same speed in both genotypes in ambient CO2 concentration. This suggested that stomata did not limit photosynthetic induction in the wildtype. Using these findings, several indices of stomatal limitations were compared. Diffusional limitation, a new index, was found to be the most useful. In Chapter 6, an exploration of some physiological limitations underlying dynamic photosynthesis is undertaken. Several mutants, transformants and ecotypes of A. thaliana, affecting rates of Rubisco activation, gs, NPQ and sucrose metabolism, were used. Next to a characterisation of their steady-state responses to CO2 concentrations and irradiance, leaves were exposed to stepwise increases and decreases in irradiance (using several intensities) and to lightflecks of several amplitudes and frequencies. Rubisco activase isoform and concentration, as well as various levels of gs, strongly affected rates of dynamic photosynthesis, while this was not the case with low NPQ or sucrose phosphate synthase concentration. This suggests Rubisco activase and gs as targets for improvement of photosynthesis in fluctuating irradiance. Chapter 7 is a modelling exercise of dynamic photosynthesis, based on data obtained from measurements on mutants of A. thaliana (Chapter 6). This includes a goal-seeking model that allows reproducing the regulation of Rubisco by irradiance and CO2 concentration. The model also includes a full description of leaf-level NPQ, incorporates mesophyll conductance and accounts for the fundamental physics of delays introduced by open gas exchange systems on CO2 measurements. Different data sets for model calibration and validation were used. It was found that the model accurately predicted the effects of the mutants, suggesting that the assumptions of the model were sound and represented the underlying mechanisms correctly. In Chapter 8, the findings in this thesis are synthesized. The insights gained throughout this dissertation are related to existing literature to give a comprehensive overview of the state of knowledge about the limitations of dynamic photosynthesis. The methodology of assessing transient stomatal limitations, and some aspects of using chlorophyll fluorescence measurements during photosynthetic induction, are discussed. Finally, possible applications and ideas for future research on photosynthesis in fluctuating irradiance are discussed.

Irradiance is the main driver of photosynthesis. In natural conditions, irradiance incident on a leaf often fluctuates, due to the movement of leaves, clouds and the sun. These fluctuations force photosynthesis to respond dynamically, however with delays that are subject to rate constants of underlying processes, such as regulation of electron transport, activation states of enzymes in the Calvin cycle, and stomatal conductance (gs). For example, in leaves adapted to low irradiance that are suddenly exposed to high irradiance, photosynthesis increases slowly (within tens of minutes); this process is called photosynthetic induction. Photosynthesis in fluctuating irradiance (dynamic photosynthesis) is limited by several physiological processes, and is further modulated by environmental factors other than irradiance, such as CO2 concentration, air humidity and temperature. Studying dynamic photosynthesis and its environmental and physiological control can help to identify targets for improvements of crop growth, improve the accuracy of mathematical models of photosynthesis, and explore new, dynamic lighting strategies in greenhouses. In this thesis, the limitations acting on dynamic photosynthesis are explored by reviewing the literature, by experimenting with a suite of environmental factors (CO2 concentration, temperature, air humidity, irradiance intensity and spectrum), genetic diversity in the form of mutants, genetic transformants and ecotypes, and by mathematical modelling. Several genotypes of tomato (Solanum lycopersicum) and the model plant Arabidopsis thaliana, all grown in climate chambers, were used in the experiments. The main findings of the thesis are that a) CO2 concentration and air humidity strongly affect the rate of change of dynamic photosynthesis through a combination of diffusional and biochemical limitations; b) Rubisco activation kinetics are pivotal in controlling rates of photosynthesis increase after a stepwise increase in irradiance, and are further affected by CO2 concentration; c) gs limits photosynthetic induction kinetics in A. thaliana but not in tomato in ambient conditions, and becomes a stronger limitation in low CO2 concentration or air humidity; and d) mesophyll conductance, non-photochemical quenching (NPQ) and sucrose synthesis do not limit dynamic photosynthesis under the conditions used. In Chapter 1, the rationale for the research conducted is described, by introducing the concept of fluctuating irradiance and its effects on photosynthesis rates. The chapter discusses how dynamic photosynthesis is measured and described, and provides a range of possible applications of the insights gained by the research conducted in this dissertation. In Chapter 2, the current literature is reviewed and a mechanistic framework is built to explore the effects that the environmental factors CO2 concentration, temperature and air humidity have on rates of dynamic photosynthesis. Across data from literature, higher CO2 concentration and temperature speed up photosynthetic induction and slow down its loss, thereby facilitating higher rates of dynamic photosynthesis. Major knowledge gaps exist regarding the loss of photosynthetic induction in low irradiance, dynamic changes in mesophyll conductance, and the extent of limitations imposed by gs across species and environmental conditions. Chapter 3 is an experimental exploration of the effects of CO2 concentration, leaf temperature, air humidity and percentage of blue irradiance on rates of photosynthetic induction in dark-adapted tomato leaves. Rubisco activation, changes in stomatal and mesophyll conductance, diffusional and biochemical limitations, efficiency of electron transport through photosystem II, NPQ and transient water use efficiency, were examined to give a comprehensive overview of the environmental modulation of dynamic photosynthesis. Unlike the percentage of blue irradiance, increases in CO2 concentration, leaf temperature and air humidity all positively affected the rates of photosynthetic induction, and these effects were explained by changes in diffusional and biochemical limitations. Maximising the rates of Rubisco activation would increase CO2 assimilation by 6-10%, while maximising the rates of stomatal opening would increase assimilation by at most 1-2%, at the same time negatively affecting intrinsic water use efficiency. In Chapter 4 it is explored whether the effects of CO2 concentration on dynamic photosynthesis are similar across various irradiance environments. Gain and loss of photosynthetic induction in several low irradiance treatments, as well as sinusoidal changes in irradiance, were studied using tomato leaves. Elevated CO2 concentration (800 ppm) enhanced the rate of photosynthetic induction by 4-12% (compared to 400 ppm) and decreased the loss of photosynthetic induction by 21-25%. Elevated CO2 concentration enhanced rates of dynamic photosynthesis regardless of initial photosynthetic induction state to a similar extent. Therefore, rising global CO2 concentration will benefit integrated assimilation throughout whole canopies, where different leaf layers experience widely differing irradiance regimes. In Chapter 5 it is tested whether stomatal limitation exists during photosynthetic induction in tomato leaves. The abscisic acid-deficient flacca mutant and its wildtype were exposed to various CO2 concentrations to change the diffusion gradient. Despite gs being much larger in flacca, photosynthetic induction proceeded with the same speed in both genotypes in ambient CO2 concentration. This suggested that stomata did not limit photosynthetic induction in the wildtype. Using these findings, several indices of stomatal limitations were compared. Diffusional limitation, a new index, was found to be the most useful. In Chapter 6, an exploration of some physiological limitations underlying dynamic photosynthesis is undertaken. Several mutants, transformants and ecotypes of A. thaliana, affecting rates of Rubisco activation, gs, NPQ and sucrose metabolism, were used. Next to a characterisation of their steady-state responses to CO2 concentrations and irradiance, leaves were exposed to stepwise increases and decreases in irradiance (using several intensities) and to lightflecks of several amplitudes and frequencies. Rubisco activase isoform and concentration, as well as various levels of gs, strongly affected rates of dynamic photosynthesis, while this was not the case with low NPQ or sucrose phosphate synthase concentration. This suggests Rubisco activase and gs as targets for improvement of photosynthesis in fluctuating irradiance. Chapter 7 is a modelling exercise of dynamic photosynthesis, based on data obtained from measurements on mutants of A. thaliana (Chapter 6). This includes a goal-seeking model that allows reproducing the regulation of Rubisco by irradiance and CO2 concentration. The model also includes a full description of leaf-level NPQ, incorporates mesophyll conductance and accounts for the fundamental physics of delays introduced by open gas exchange systems on CO2 measurements. Different data sets for model calibration and validation were used. It was found that the model accurately predicted the effects of the mutants, suggesting that the assumptions of the model were sound and represented the underlying mechanisms correctly. In Chapter 8, the findings in this thesis are synthesized. The insights gained throughout this dissertation are related to existing literature to give a comprehensive overview of the state of knowledge about the limitations of dynamic photosynthesis. The methodology of assessing transient stomatal limitations, and some aspects of using chlorophyll fluorescence measurements during photosynthetic induction, are discussed. Finally, possible applications and ideas for future research on photosynthesis in fluctuating irradiance are discussed.

Teken zijn een belangrijke vector in de overdracht van de ziekte van Lyme op mensen. De overleving enhet gedrag van teken zou beïnvloed kunnen worden door de manipulatie van hun microhabitat. In eenexperiment zijn we dat nagegaan. De mortaliteit van de teek blijkt negatief gecorreleerd te zijn aan derelatieve luchtvochtigheid en temperatuur en het gedrag positief aan de temperatuur. In het beheer vannatuurgebieden kan hier op worden ingespeeld.

Door op twaalf bedrijven in drie meetronden van zes weken wekelijks te oogsten en de gerealiseerde klimaatdata te analyseren bleek dat het microklimaat rond de plant van grote invloed was op het ontstaan van pokken in de naoogstfase. Hoe vochtiger het is, hoe groter de snelheid van Botrytisontwikkeling. Overdag moeten de omstandigheden rond de bloem zodanig zijn dat sporen òf doodgaan (lage vochtigheid, hoge temperatuur), òf niet kunnen hechten (lage vochtigheid) of verspreid worden. ‘s Nachts moet de vochtigheid tussen de bladeren niet te hoog oplopen om groei en ontwikkeling van de schimmel te remmen.

Om inzicht te krijgen in het effect van nieuwe belichtingssystemen op de productie, is Gerbera, cv. Kimseywerd gekweekt onder SON-T (13 uur dag), hybride (9-12 uur dag) en onder LED (10.5 uur dag) belichting, metoplopende etmaaltemperaturen. Het teeltsysteem met SON-T belichting bij koudere dag- en nachttemperaturenpresteerde lange tijd het beste voor wat betreft bloemproductie in vergelijking met de hybride en LEDbehandeling. Het lijkt er sterk op dat een voldoende lage etmaaltemperatuur, onder de 16°C, een versterkendeffect heeft op de generativiteit van een Gerbera gewas. Daglengte lijkt dan tot zekere hoogte ondergeschikt tezijn voor wat betreft aanleg van knoppen en scheuten. Een lagere kastemperatuur resulteerde in een langereuitgroeiduur van de bloemen met 2 dagen. Er kan veel energie bespaard worden bij de Gerberateelt. T.a.v.de referentie werd aan elektrische energie bespaard bij SON-T (28%), hybride (35%) en LED (41%), en voorwat betreft warmte energie bij SON-T (71%), hybride (59%) en LED (36%). Het totaal energiebesparing aanelektrische en warmte energie tezamen was voor SON-T 48%, hybride 46% en voor LED 39%. Het aantalGerbera taken dat geproduceerd werd per eenheid primaire energie was 18.6, 19.8 en 17.2 voor SON-T, hybrideen de LED teeltconcepten, respectievelijk.

A combination of an air handling unit and an additional screen installation, has been tested at the chrysanthemums nursery Arcadia. With this air handling unit the humidity turned out to be controlled very accurately, which provided the opportunity to use less heat and to incrementally accept a higher RV. The combination with an extra screen installation implied 30% less use of heat compared to the adjacent reference site.

A combination of an air handling unit and an additional screen installation, has been tested at the chrysanthemums nursery Arcadia. With this air handling unit the humidity turned out to be controlled very accurately, which provided the opportunity to use less heat and to incrementally accept a higher RV. The combination with an extra screen installation implied 30% less use of heat compared to the adjacent reference site. In de praktijk moet worden aangetoond dat met geringe middelen veel op de warmtevraag kan worden bespaard met behoud van een gezond en productief gewas. Bij aanvang van het project zijn daarom drie doelen gesteld. • Een breed gedragen opzet voor een energiezuinige chrysantenteelt met verhoging van de teeltzekerheid. • Door deze opzet moet het warmtegebruik met minstens 9 m3/m2.jaar (ongeveer 30%) kunnen worden verminderd. De 30% besparing op warmte zal vooral basislast betreffen. • De kennis moet ook toepasbaar zijn voor andere belichte en geschermde teelten.

Om inzicht te krijgen in het effect van nieuwe belichtingssystemen op de productie, is Gerbera, cv. Kimseywerd gekweekt onder SON-T (13 uur dag), hybride (9-12 uur dag) en onder LED (10.5 uur dag) belichting, metoplopende etmaaltemperaturen. Het teeltsysteem met SON-T belichting bij koudere dag- en nachttemperaturenpresteerde lange tijd het beste voor wat betreft bloemproductie in vergelijking met de hybride en LEDbehandeling. Het lijkt er sterk op dat een voldoende lage etmaaltemperatuur, onder de 16°C, een versterkendeffect heeft op de generativiteit van een Gerbera gewas. Daglengte lijkt dan tot zekere hoogte ondergeschikt tezijn voor wat betreft aanleg van knoppen en scheuten. Een lagere kastemperatuur resulteerde in een langereuitgroeiduur van de bloemen met 2 dagen. Er kan veel energie bespaard worden bij de Gerberateelt. T.a.v.de referentie werd aan elektrische energie bespaard bij SON-T (28%), hybride (35%) en LED (41%), en voorwat betreft warmte energie bij SON-T (71%), hybride (59%) en LED (36%). Het totaal energiebesparing aanelektrische en warmte energie tezamen was voor SON-T 48%, hybride 46% en voor LED 39%. Het aantalGerbera taken dat geproduceerd werd per eenheid primaire energie was 18.6, 19.8 en 17.2 voor SON-T, hybrideen de LED teeltconcepten, respectievelijk.

Onderzoekers van Wageningen UR Glastuinbouw hebben in het kader van het Gezonde Kas-project voor het eerst het klimaat geregeld op basis van meerdere draadloze sensoren voor temperatuur en luchtvochtigheid. Doel was om de klimaatcomputer te laten sturen op basis van het punt in de kas waar het laagste dauwpunt gemeten werd. Omdat het klimaat in de kas van plek tot plek en in de tijd kan variëren, zal dat dus niet altijd dezelfde plek zijn. Op die manier ontstaat een regeling waarbij de meetbox als het ware kan wandelen.

Onderzoekers van Wageningen UR Glastuinbouw hebben in het kader van het Gezonde Kas-project voor het eerst het klimaat geregeld op basis van meerdere draadloze sensoren voor temperatuur en luchtvochtigheid. Doel was om de klimaatcomputer te laten sturen op basis van het punt in de kas waar het laagste dauwpunt gemeten werd. Omdat het klimaat in de kas van plek tot plek en in de tijd kan variëren, zal dat dus niet altijd dezelfde plek zijn. Op die manier ontstaat een regeling waarbij de meetbox als het ware kan wandelen.

Teken zijn een belangrijke vector in de overdracht van de ziekte van Lyme op mensen. De overleving enhet gedrag van teken zou beïnvloed kunnen worden door de manipulatie van hun microhabitat. In eenexperiment zijn we dat nagegaan. De mortaliteit van de teek blijkt negatief gecorreleerd te zijn aan derelatieve luchtvochtigheid en temperatuur en het gedrag positief aan de temperatuur. In het beheer vannatuurgebieden kan hier op worden ingespeeld.

Het onderzoek in dit rapport maakt onderdeel uit van het programma Kas als Energiebron. Binnen dit programma valt dit onderzoek onder het transitie pad teeltstrategieën. Doel van dit programma is dat bestaande glastuinbouwbedrijven kunnen profiteren van nieuwe inzichten en zo zonder hoge investeringen kunnen besparen op het energieverbruik. Specifieke gewassen kennen ook specifieke knelpunten. In de relatief koude teelten Freesia en Anjer loopt, door de lage teelttemperatuur, de luchtvochtigheid al snel op, wat een knelpunt vormt voor de toepassing van maatregelen uit Het Nieuwe telen. Er kan energie bespaard worden door de kas beter te isoleren en de luchtramen meer gesloten te houden, maar dan moet er een oplossing gevonden worden voor de oplopende luchtvochtigheid. De potentiele energiebesparing door betere isolatie en vochtbeheersing bij Freesia werd geschat op 7 m3 /m2/jaar (50%, excl. stomen en belichting) op het totaal bedrijfsverbruik, maar dit is afhankelijk van de effecten op het gewas. Dit project moest meer duidelijkheid geven over de kwantitatieve effecten van actieve ontvochtiging en het afdekken van de bodem op de gewasgroei van Freesia, het beperken van de verdamping en de thermische isolatie.

Onderzoekers van Wageningen UR Glastuinbouw hebben in het kader van het Gezonde Kas-project voor het eerst het klimaat geregeld op basis van meerdere draadloze sensoren voor temperatuur en luchtvochtigheid. Doel was om de klimaatcomputer te laten sturen op basis van het punt in de kas waar het laagste dauwpunt gemeten werd. Omdat het klimaat in de kas van plek tot plek en in de tijd kan variëren, zal dat dus niet altijd dezelfde plek zijn. Op die manier ontstaat een regeling waarbij de meetbox als het ware kan wandelen.

Elk bewaarseizoen kent zijn bijzonderheden, zo ook seizoen 2004-2005. Dit werd gekenmerkt dooe schilvlekjes die al vroeg in het seizoen ontstonden, maar ook de goede tot zeer goede uitstalkwaliteit van Elstar. Bij Conference kwamen slappe nekken dankzij de extra aandacht voor dit probleem nauwelijks voor. Dit terwijl juist bij Elstar meer dan normaal werd gereclameerd over een 'slappere' appel. In dit artikel een terugblik en adviezen voor het nieuwe bewaarseizoen

During the summer, elongation of the Cymbidium flower stem can be delayed or even stopped, which delays harvest. Research at Wageningen UR Greenhouse Horticulture (funded by the Horticulture Board) found that this delay is caused by too high temperature. A maximum of 26 oC gave better stem elongation, earlier production, no flower damage, more total harvested weight, and more shoots in the subsequent growing season, than the control without a maximum temperature. Quality and production often improved and the vase-life of ‘Esther’ was longer. A maximum of 26 oC with high humidity and maximal light gave better results for ‘Esther’ than a maximum of 26 oC with low humidity and normal light levels. For Earlysue ‘Paddy’ there was no advantage of high humidity and maximal light levels. A high RV without a maximum temperature gave no improvement in stem elongation and flower damage still occurred. Young flowering stems seem to be more sensitive to high temperature than older stems. Bij Cymbidium kan in sommige zomers de uitgroei van de bloemtak vertragen of zelfs stil gaan staan, waardoor het gewenste oogsttijdstip niet gehaald wordt. Onderzoek gefinancierd door het Productschap Tuinbouw en uitgevoerd door Wageningen UR Glastuinbouw heeft laten zien dat dit het gevolg is van een te hoge temperatuur. Maximaal 26 oC gaf een betere takstrekking, vroegere productie en nauwelijks bloemschade. Er was bovendien een trend naar meer totaal geoogst gewicht, meer scheuten in het 2e teeltjaar, veelal betere kwaliteit en/of productie en bij de cultivar ‘Esther’ was de houdbaarheid op de vaas beter. Maximaal 26 oC met hoge RV en maximaal licht toe laten gaf bij ‘Esther’ betere resultaten dan maximaal 26 oC met lage RV en een normaal gekrijtte kas, maar bij Earlysue ‘Paddy’ was er geen meerwaarde. Een hoge RV gaf bij gelijkblijvende hoge temperatuur weinig verbetering in de takstrekking en nog steeds veel bloemschade. De bloemtakken lijken vooral in een jong stadium gevoelig voor een te hoge temperatuur.

During the summer, elongation of the Cymbidium flower stem can be delayed or even stopped, which delays harvest. Research at Wageningen UR Greenhouse Horticulture (funded by the Horticulture Board) found that this delay is caused by too high temperature. A maximum of 26 oC gave better stem elongation, earlier production, no flower damage, more total harvested weight, and more shoots in the subsequent growing season, than the control without a maximum temperature. Quality and production often improved and the vase-life of ‘Esther’ was longer. A maximum of 26 oC with high humidity and maximal light gave better results for ‘Esther’ than a maximum of 26 oC with low humidity and normal light levels. For Earlysue ‘Paddy’ there was no advantage of high humidity and maximal light levels. A high RV without a maximum temperature gave no improvement in stem elongation and flower damage still occurred. Young flowering stems seem to be more sensitive to high temperature than older stems.

Als de verdamping van bossen wordt geschat met de tabel van de Studiecommissie Water Natuur Bos Landschap, kan er een relatieve fout in het neerslagoverschot optreden van 100 ten opzichte van een goed gekalibreerd model. Ook als de verdamping wordt berekend met een voor de interceptie aangepaste formulering van de verdamping volgens Makkink, geeft dat een grote onnauwkeurigheid. Aanbevolen wordt om de verdamping van bossen te berekenen met modellen, zoals het weerstandsmodel van Penman-Monteith.

Veen en klei onder wegen krimpen en rijpen doordat bomen vocht eraan onttrekken. Dit veroorzaakt ongelijkmatige zakkingen, waardoor de weg scheurt. Het ongemak en gevaar voor de weggebruiker en de herstelkosten zijn voor wegbeheerders reden de bomen te kappen en aanplant langs andere wegen te weren. Dit staat haaks op het algemeen beleid om meer bomen langs wegen te planten. Het artikel geeft aan hoe groot de kans op schade is en hoe die is te voorkomen door een juiste boomkeuze en door rekening te houden met de grondsoort en hydrologische toestand. Een kaart van Nederland met schaderisico's is gegeven en een methodiek om deze per locatie vast te stellen.

Door op twaalf bedrijven in drie meetronden van zes weken wekelijks te oogsten en de gerealiseerde klimaatdata te analyseren bleek dat het microklimaat rond de plant van grote invloed was op het ontstaan van pokken in de naoogstfase. Hoe vochtiger het is, hoe groter de snelheid van Botrytisontwikkeling. Overdag moeten de omstandigheden rond de bloem zodanig zijn dat sporen òf doodgaan (lage vochtigheid, hoge temperatuur), òf niet kunnen hechten (lage vochtigheid) of verspreid worden. ‘s Nachts moet de vochtigheid tussen de bladeren niet te hoog oplopen om groei en ontwikkeling van de schimmel te remmen.

Beschrijving van de metingen bij praktijkbedrijven in verschillende seizoenen.

Door op twaalf bedrijven in drie meetronden van zes weken wekelijks te oogsten en de gerealiseerde klimaatdata te analyseren bleek dat het microklimaat rond de plant van grote invloed was op het ontstaan van pokken in de naoogstfase. Hoe vochtiger het is, hoe groter de snelheid van Botrytisontwikkeling. Overdag moeten de omstandigheden rond de bloem zodanig zijn dat sporen òf doodgaan (lage vochtigheid, hoge temperatuur), òf niet kunnen hechten (lage vochtigheid) of verspreid worden. ‘s Nachts moet de vochtigheid tussen de bladeren niet te hoog oplopen om groei en ontwikkeling van de schimmel te remmen.

Het hoofddoel van het project was de ontwikkeling van een goedkoop en eenvoudig inzetbaar meetsysteem om horizontale en verticale verschillen in temperatuur en luchtvochtigheid on-line te meten, en dit is gedeeltelijk gerealiseerd. Voor de tuinderspraktijk betekent dit onderzoek dat een meetsysteem met meerdere sensoren commercieel te koop is, maar dat interpretatie van de meetdata nog ongewis is

Het hoofddoel van het project was de ontwikkeling van een goedkoop en eenvoudig inzetbaar meetsysteem om horizontale en verticale verschillen in temperatuur en luchtvochtigheid on-line te meten, en dit is gedeeltelijk gerealiseerd. Voor de tuinderspraktijk betekent dit onderzoek dat een meetsysteem met meerdere sensoren commercieel te koop is, maar dat interpretatie van de meetdata nog ongewis is

In de huidige semi-gesloten kassen valt veel meer te sturen dan in een traditionele kas, waar temperatuur en vochtigheid afzonderlijk te regelen zijn, kan dit niet in traditionele kassen niet. Dit maakt het mogelijk een gewas als tomaat optimaal te sturen, waardoor een sprong in productiviteit binnen handbereik ligt

In de huidige semi-gesloten kassen valt veel meer te sturen dan in een traditionele kas, waar temperatuur en vochtigheid afzonderlijk te regelen zijn, kan dit niet in traditionele kassen niet. Dit maakt het mogelijk een gewas als tomaat optimaal te sturen, waardoor een sprong in productiviteit binnen handbereik ligt

De gesloten kas is het ultieme als het gaat om energiebenutting en -besparing. Niet iedere teler heeft echter de financiële middelen om de investeringen hiervoor te doen. Biologische groenteteler Ruud van Schie heeft in een meerjarige praktijkproef op zijn bedrijf gekeken naar de effecten van het gesloten telen. Op basis van zijn ervaringen in deze proef heeft hij gekozen de lucht te koelen door deze te bevochtigen. Nieuwe ventilatoren geïnstalleerd die voor een goede luchtbeweging zorgen en sinds kort heeft hij ook een dubbel scherm met een speciaal systeem om een vochtkier te zetten. Op deze manier heeft hij een aantal 'krenten' uit de proefkas, die een beperkte investering vragen en toch de voordelen hebben van het semi-gesloten telen

De gesloten kas is het ultieme als het gaat om energiebenutting en -besparing. Niet iedere teler heeft echter de financiële middelen om de investeringen hiervoor te doen. Biologische groenteteler Ruud van Schie heeft in een meerjarige praktijkproef op zijn bedrijf gekeken naar de effecten van het gesloten telen. Op basis van zijn ervaringen in deze proef heeft hij gekozen de lucht te koelen door deze te bevochtigen. Nieuwe ventilatoren geïnstalleerd die voor een goede luchtbeweging zorgen en sinds kort heeft hij ook een dubbel scherm met een speciaal systeem om een vochtkier te zetten. Op deze manier heeft hij een aantal 'krenten' uit de proefkas, die een beperkte investering vragen en toch de voordelen hebben van het semi-gesloten telen

Courgettetelers worden in de buitenteelt afgelopen jaren regelmatig geconfronteerd met partijen courgettes die bij de oogst kwalitatief goed zijn, maar na enkele dagen in de afzetketen slappe vruchtpunten vertonen. Courgette dient kort na oogst gekoeld worden tot 7 gr. C. en een hoge rv en ook de verdere keten- en uitstaltemperatuur van het product dient op dit niveau gehandhaafd te worden

De gesloten kas is het ultieme als het gaat om energiebenutting en -besparing. Niet iedere teler heeft echter de financiële middelen om de investeringen hiervoor te doen. Biologische groenteteler Ruud van Schie heeft in een meerjarige praktijkproef op zijn bedrijf gekeken naar de effecten van het gesloten telen. Op basis van zijn ervaringen in deze proef heeft hij gekozen de lucht te koelen door deze te bevochtigen. Nieuwe ventilatoren geïnstalleerd die voor een goede luchtbeweging zorgen en sinds kort heeft hij ook een dubbel scherm met een speciaal systeem om een vochtkier te zetten. Op deze manier heeft hij een aantal 'krenten' uit de proefkas, die een beperkte investering vragen en toch de voordelen hebben van het semi-gesloten telen

De stap naar geconditioneerd telen is net zo groot als destijds van grondteelt naar substraatteelt. Er is weliswaar veel bekend over de invloed van de verschillende klimaatfactoren op het gewas. Maar door nieuwe combinaties van die factoren, bijvoorbeeld hoge temperatuur, hoge CO2-concentratie en hoge luchtvochtigheid, moeten telers weer opnieuw leren telen

De stap naar geconditioneerd telen is net zo groot als destijds van grondteelt naar substraatteelt. Er is weliswaar veel bekend over de invloed van de verschillende klimaatfactoren op het gewas. Maar door nieuwe combinaties van die factoren, bijvoorbeeld hoge temperatuur, hoge CO2-concentratie en hoge luchtvochtigheid, moeten telers weer opnieuw leren telen

Courgettetelers worden in de buitenteelt afgelopen jaren regelmatig geconfronteerd met partijen courgettes die bij de oogst kwalitatief goed zijn, maar na enkele dagen in de afzetketen slappe vruchtpunten vertonen. Courgette dient kort na oogst gekoeld worden tot 7 gr. C. en een hoge rv en ook de verdere keten- en uitstaltemperatuur van het product dient op dit niveau gehandhaafd te worden

Elk bewaarseizoen kent zijn bijzonderheden, zo ook seizoen 2004-2005. Dit werd gekenmerkt dooe schilvlekjes die al vroeg in het seizoen ontstonden, maar ook de goede tot zeer goede uitstalkwaliteit van Elstar. Bij Conference kwamen slappe nekken dankzij de extra aandacht voor dit probleem nauwelijks voor. Dit terwijl juist bij Elstar meer dan normaal werd gereclameerd over een 'slappere' appel. In dit artikel een terugblik en adviezen voor het nieuwe bewaarseizoen

Elk bewaarseizoen kent zijn bijzonderheden, zo ook seizoen 2004-2005. Dit werd gekenmerkt dooe schilvlekjes die al vroeg in het seizoen ontstonden, maar ook de goede tot zeer goede uitstalkwaliteit van Elstar. Bij Conference kwamen slappe nekken dankzij de extra aandacht voor dit probleem nauwelijks voor. Dit terwijl juist bij Elstar meer dan normaal werd gereclameerd over een 'slappere' appel. In dit artikel een terugblik en adviezen voor het nieuwe bewaarseizoen

Voor u ligt het verslag van de resultaten van drie projecten rond het thema faseafhankelijke rozenteelt. Het eerste project liep van maart 2002 tot 30 juni 2003 (PPO-project 41300062) en werd verlengd van juni 2003 tot maart 2004 (PPO-project 41304019) en van maart 2004 tot en met december 2004. In de periode maart 2002 tot en met oktober 2004 zijn in totaal 23 groeicycli of sneeën van een rozengewas van de cultivar ‘First Red’ in klimaatkassen nauwkeurig bestudeerd en zowel als afzonderlijke proef als geheel geanalyseerd.

Het onderzoeksbedrijf Plant Dynamics heeft bij Cymbidium in maart, mei en in juli 2003 fotosynthesemetingen uitgevoerd bij de mid-bloeiende cultivars Rijsenhout en Freeke. Met de apparatuur was het mogelijk om de effecten van licht, CO2, temperatuur en r.v. op de fotosynthese te bestuderen. Het bleek dat de hoogste fotosynthese bij het 2e of 3e blad van een nieuwe scheut gevonden werd. Vergeleken met andere gewassen is de fotosynthese wel laag, voornamelijk door de grote weerstand van de huidmondjes. De fotosynthese nam in de ochtend snel toe, maar nam af in de middag a.g.v. het sluiten van de huidmondjes. Het tijdstip van de afname ging gepaard met een verhoging van de bladtemperatuur; boven de ca. 280C gebeurde dit al tussen 12 en 14 uur. Bij verlaging van de bladtemperatuur steeg de fotosynthese weer. De optimum bladtemperatuur voor de fotosynthese lag tussen de 24 en 260C. CO2 had een groot effect op de fotosynthese: de verhoging was 33 tot 100% (afhankelijk van het lichtniveau) bij een verhoging van CO2 van 400 => 800 ppm. Hoge concentraties in de vroege morgen remden echter de fotosynthese. Naar aanleiding van deze constatering werd later een uitvoerig experiment verricht in klimaatkamers (zie verderop). Hoewel een verlaging van de r.v. in het meetcuvet een relatief gering effect op de fotosynthese had, valt een lage r.v. bij hoge kas- en bladtemperaturen niet geheel uit te sluiten als oorzaak voor de huidmondjessluiting. Om meer duidelijkheid te krijgen over het belang van RV dan wel temperatuur werden aanvullende experimenten verricht in klimaatkamers. Bij temperaturen van 30 0C en 23 0C en verschillende RV’s werd de fotosynthese gedurende meerdere dagen geregistreerd. De resultaten bevestigen de conclusie uit de kasproef dat de verlaging van de fotosynthese voornamelijk wordt veroorzaakt door hoge temperatuur. Het herstel na een periode van hoge temperatuur lijkt bevorderd te worden door een hoge RV. Hoewel het belang van een hoge RV dus minder is dan dat van temperatuurmatiging werd bij 30%-40% RV wel een verlaging van de fotosynthese geconstateerd (ongeveer 25%). Deze verlaging was echter snel opgeheven als de RV verhoogd werd. In de klimaatkamers werden tevens experimenten verricht met verschillende CO2 concentratie. Cymbidium reageert zeer positief op een CO2 verhoging tot ongeveer 800-1000 ppm. De vraag was of een hoge CO2 concentratie in de ochtend de huidmondjesopening zou verhinderen. Uit experimenten in de kas waren daarvoor aanwijzingen gevonden. Detail studies in de klimaatkamer konden dit niet bevestigen en een hoge CO2 concentratie in de ochtend was geen belemmering. Mogelijk heeft een lage temperatuur in de ochtend de remming in de kasproef veroorzaakt. De resultaten zijn overeenkomstig maar ook een uitbreiding op eerder verkregen resultaten bij Cymbidium. Aanwijzingen voor optimale teeltomstandigheden worden gegeven.

Voor u ligt het verslag van de resultaten van drie projecten rond het thema faseafhankelijke rozenteelt. Het eerste project liep van maart 2002 tot 30 juni 2003 (PPO-project 41300062) en werd verlengd van juni 2003 tot maart 2004 (PPO-project 41304019) en van maart 2004 tot en met december 2004. In de periode maart 2002 tot en met oktober 2004 zijn in totaal 23 groeicycli of sneeën van een rozengewas van de cultivar ‘First Red’ in klimaatkassen nauwkeurig bestudeerd en zowel als afzonderlijke proef als geheel geanalyseerd.

Het onderzoeksbedrijf Plant Dynamics heeft bij Cymbidium in maart, mei en in juli 2003 fotosynthesemetingen uitgevoerd bij de mid-bloeiende cultivars Rijsenhout en Freeke. Met de apparatuur was het mogelijk om de effecten van licht, CO2, temperatuur en r.v. op de fotosynthese te bestuderen. Het bleek dat de hoogste fotosynthese bij het 2e of 3e blad van een nieuwe scheut gevonden werd. Vergeleken met andere gewassen is de fotosynthese wel laag, voornamelijk door de grote weerstand van de huidmondjes. De fotosynthese nam in de ochtend snel toe, maar nam af in de middag a.g.v. het sluiten van de huidmondjes. Het tijdstip van de afname ging gepaard met een verhoging van de bladtemperatuur; boven de ca. 280C gebeurde dit al tussen 12 en 14 uur. Bij verlaging van de bladtemperatuur steeg de fotosynthese weer. De optimum bladtemperatuur voor de fotosynthese lag tussen de 24 en 260C. CO2 had een groot effect op de fotosynthese: de verhoging was 33 tot 100% (afhankelijk van het lichtniveau) bij een verhoging van CO2 van 400 => 800 ppm. Hoge concentraties in de vroege morgen remden echter de fotosynthese. Naar aanleiding van deze constatering werd later een uitvoerig experiment verricht in klimaatkamers (zie verderop). Hoewel een verlaging van de r.v. in het meetcuvet een relatief gering effect op de fotosynthese had, valt een lage r.v. bij hoge kas- en bladtemperaturen niet geheel uit te sluiten als oorzaak voor de huidmondjessluiting. Om meer duidelijkheid te krijgen over het belang van RV dan wel temperatuur werden aanvullende experimenten verricht in klimaatkamers. Bij temperaturen van 30 0C en 23 0C en verschillende RV’s werd de fotosynthese gedurende meerdere dagen geregistreerd. De resultaten bevestigen de conclusie uit de kasproef dat de verlaging van de fotosynthese voornamelijk wordt veroorzaakt door hoge temperatuur. Het herstel na een periode van hoge temperatuur lijkt bevorderd te worden door een hoge RV. Hoewel het belang van een hoge RV dus minder is dan dat van temperatuurmatiging werd bij 30%-40% RV wel een verlaging van de fotosynthese geconstateerd (ongeveer 25%). Deze verlaging was echter snel opgeheven als de RV verhoogd werd. In de klimaatkamers werden tevens experimenten verricht met verschillende CO2 concentratie. Cymbidium reageert zeer positief op een CO2 verhoging tot ongeveer 800-1000 ppm. De vraag was of een hoge CO2 concentratie in de ochtend de huidmondjesopening zou verhinderen. Uit experimenten in de kas waren daarvoor aanwijzingen gevonden. Detail studies in de klimaatkamer konden dit niet bevestigen en een hoge CO2 concentratie in de ochtend was geen belemmering. Mogelijk heeft een lage temperatuur in de ochtend de remming in de kasproef veroorzaakt. De resultaten zijn overeenkomstig maar ook een uitbreiding op eerder verkregen resultaten bij Cymbidium. Aanwijzingen voor optimale teeltomstandigheden worden gegeven.

Energiebesparing middels temperatuurintegratie in combinatie met schermen met een schermkierregeling die is gebaseerd op luchtvochtigheid, is in de praktijk goed mogelijk

Energiebesparing middels temperatuurintegratie in combinatie met schermen met een schermkierregeling die is gebaseerd op luchtvochtigheid, is in de praktijk goed mogelijk

Het afvoeren van een teveel aan waterdamp uit een tuinbouwkas tijdens de verwarmingsperiode gaat gepaard met veel energieverlies. Daarom is onderzocht of mechanische ventilatie met warmteterugwinning een haalbare optie is. Daarbij spelen aspecten als lichtonderschepping, invloed op het kasklimaat, additioneel verbruik van elektriciteit, investeringen en vermindering van het gasverbruik een rol. Dit rapport geeft de resultaten weer van het eerste deel van het onderzoek, waarin randvoorwaarden, ontwerpcriteria, bouw van prototypen en laboratoriumtesten centraal hebben gestaan.

Het afvoeren van een teveel aan waterdamp uit een tuinbouwkas tijdens de verwarmingsperiode gaat gepaard met veel energieverlies. Daarom is onderzocht of mechanische ventilatie met warmteterugwinning een haalbare optie is. Daarbij spelen aspecten als lichtonderschepping, invloed op het kasklimaat, additioneel verbruik van elektriciteit, investeringen en vermindering van het gasverbruik een rol. Dit rapport geeft de resultaten weer van het eerste deel van het onderzoek, waarin randvoorwaarden, ontwerpcriteria, bouw van prototypen en laboratoriumtesten centraal hebben gestaan.

Bevindingen over het effect van een aan maatregelen ter beperking van de warmtbelasting tijdens hete dagen, mat name bij het staldak. Hiervoor is gebruik gemaakt van twee modellen. Een ventlatiemodel 'NAT-VENT' en een klimatiseringsmodel 'STALKL'

In de huidige semi-gesloten kassen valt veel meer te sturen dan in een traditionele kas, waar temperatuur en vochtigheid afzonderlijk te regelen zijn, kan dit niet in traditionele kassen niet. Dit maakt het mogelijk een gewas als tomaat optimaal te sturen, waardoor een sprong in productiviteit binnen handbereik ligt

Dofheid bij aubergine is het gevolg van kleine putjes in de huid van de vrucht. Mede als gevolg van handling kan het weefsel uitdrogen en ontstaan er drukplekken. Doffe vruchten zijn iets groter dan normale vruchten, maar zijn niet volledig fysiologisch rijp. Teeltproeven met verschillen in temperatuur en relatieve luchtvochtigheid tonen aan dat lage temperatuur leidt tot gevoeligheid voor dofheid. In combinatie met een te lage luchtvochtigheid ontstaan er drukplekken. Een plotselinge vermindering van de beschikbare hoeveelheid assimilaten leidt tot dofheid. Er wordt een overzicht gegeven van verschillende teeltmaatregelen en naoogst maatregelen die het kwaliteitsverlies zoveel mogelijk beperken.

Dofheid bij aubergine is het gevolg van kleine putjes in de huid van de vrucht. Mede als gevolg van handling kan het weefsel uitdrogen en ontstaan er drukplekken. Doffe vruchten zijn iets groter dan normale vruchten, maar zijn niet volledig fysiologisch rijp. Teeltproeven met verschillen in temperatuur en relatieve luchtvochtigheid tonen aan dat lage temperatuur leidt tot gevoeligheid voor dofheid. In combinatie met een te lage luchtvochtigheid ontstaan er drukplekken. Een plotselinge vermindering van de beschikbare hoeveelheid assimilaten leidt tot dofheid. Er wordt een overzicht gegeven van verschillende teeltmaatregelen en naoogst maatregelen die het kwaliteitsverlies zoveel mogelijk beperken.

Als de verdamping van bossen wordt geschat met de tabel van de Studiecommissie Water Natuur Bos Landschap, kan er een relatieve fout in het neerslagoverschot optreden van 100 ten opzichte van een goed gekalibreerd model. Ook als de verdamping wordt berekend met een voor de interceptie aangepaste formulering van de verdamping volgens Makkink, geeft dat een grote onnauwkeurigheid. Aanbevolen wordt om de verdamping van bossen te berekenen met modellen, zoals het weerstandsmodel van Penman-Monteith.

De interceptiepercentages van douglasspar zijn twee keer zo hoog als in 1995 voor grove den is gemeten. De transpiratie voor grove den is 100 mm lager dan die berekend voor douglasspar. Verlovingsscenarios voor de Veluwe, waarbij de totale oppervlaktewordt verondersteld uit douglasspar te bestaan, geven dus een vertekend beeld van de regionale waterbalans. Het verdampingsverlies van grove den komt meer overeen met dat van eikenbos. De verdamping van drie opstanden populieren, grove den en lariks verschilt nauwelijks in de winter van 1995. In de hydrologisch belangrijke winterperiode zal er weinig verschil in de grondwatertoelevering van deze drie opstanden bestaan.