Een eenvoudig, goedkoop trucje kan de voedselproductie opkrikken en het zelfs mogelijk maken om gewassen te telen op plaatsen waar ze gewoonlijk niet groeien.
Telers kunnen de opbrengst van hun gewassen vergroten door ze te bedekken met een plastic dat de hoeveelheid rood licht op de planten verhoogt. Deze eenvoudige techniek kan helpen om de groeiende wereldbevolking van voedsel te voorzien – hoewel nog onderzocht moet worden of het de smaak en voedingswaarde van de planten beïnvloedt.
Rood licht
We weten al langer dat voornamelijk het rode deel van het zonlicht bijdraagt aan de groei van planten. Dit licht stimuleert de bladeren namelijk om chlorofyl te produceren, dat nodig is voor fotosynthese. Sommige landbouwbedrijven gebruiken daarom rode ledlampen om hun opbrengst te verhogen. Maar de installatie van deze lampen is duur, ze verbruiken veel energie en ze verspreiden het licht niet zo gelijkmatig over de planten als zonlicht.
‘Een AI-systeem moet kunnen zeggen: dat is geen goed idee’
Het is belangrijk dat we AI-systemen kunnen vertrouwen. AI-onderzoeker Pınar Yolum stelt dat betrouwbare AI-systemen bezwaar moeten kunnen maken tege ...
Om deze problemen aan te pakken, hebben scheikundigen Alexander Soeriyadi en Alexander Falber van de Universiteit van New South Wales in Australië een nieuw materiaal ontwikkeld. Het spul, dat ze LLEAF noemen, zet het groene deel van zonlicht – dat weinig bijdraagt aan de groei van planten – om in rood.
Het gaat om transparant plastic met een fluorescerende kleurstof die groene golflengten absorbeert en weer afgeeft in de vorm van rode. Het kan over bestaande kassen worden gehangen. Binnen in de kas kleurt het licht daardoor een zachtroze. ‘Het is best wel mooi’, zegt Soeriyadi.
Paksoi en sla
Toen ze hun plastic in de kas op de proef stelden, ontdekten de onderzoekers dat het de opbrengst van verschillende gewassen flink verhoogde. Zo nam de productie van paksoi met wel 37 procent toe. ‘Iedereen was erg sceptisch toen we dit vertelden, omdat de kassenindustrie al zo geoptimaliseerd is dat je normaal gesproken slechts verbeteringen van één cijfer bereikt met nieuwe technologieën’, zegt Soeriyadi.
Het materiaal wordt nu getest in grotere, onafhankelijke experimenten. Die worden uitgevoerd door de Universiteit van West-Sydney en door het landbouwministerie van de regering van New South Wales.
Plantbioloog David Tissue van de Universiteit van West-Sydney en zijn collega’s deden onlangs een proef met sla. Zij installeerden het plastic over een kas, zodat het een perceel van 200 vierkante meter sla bedekte. Daarnaast lag een perceel sla dat niet door het LLEAF-plastic was bedekt.
De opbrengst van bindsla steeg met 14 procent als het materiaal werd ingezet. Die van kropsla nam toe met 27 procent.
‘Ik denk dat deze techniek heel belangrijk kan zijn, vooral omdat het niet duur is en kan worden toegepast op reeds bestaande installaties’, zegt Tissue. Hij probeert LLEAF nu uit op komkommers, en wil het de komende vijf jaar op verschillende andere gewassen testen.
Het landbouwministerie test het materiaal momenteel op blauwe bessen, maar de resultaten daarvan zijn nog niet beschikbaar.
Voedingswaarde
Een belangrijke vraag is of het gebrek aan groen licht, of de toename aan rood licht, de planten beschadigt, zegt Tissue. De sla die onder het plastic groeide kreeg een oranje tint, waarschijnlijk omdat het rode licht impact had op hun biologische kleurstoffen, zoals carotenoïden. ‘We moeten vervolgonderzoek doen om te zien of dit de smaak of de voedingswaarde verandert’, zegt hij.
Robert Coe van CSIRO, het nationale wetenschappelijke instituut van Australië, wijst er bovendien op dat het nog onduidelijk is hoe goed de technologie werkt voor andere soorten gewassen, zoals granen. ‘Maar ik denk dat het de moeite van het onderzoeken waard is’, zegt hij.
Soeriyadi en Falber zijn verschillende kleuren plastic aan het ontwikkelen, om hun materiaal op verschillende gewassen af te stemmen. Ze hopen dat het opkrikken van de gewasopbrengst kan helpen om aan de groeiende voedselvraag te voldoen. Naar verwachting neemt die wereldwijd met 56 procent toe tussen 2010 en 2050.
Hollands licht
Met andere lichtkleuren is het volgens Soeriyadi en Falber zelfs mogelijk om gewassen te telen op plekken waar ze normaal niet groeien. Andere omstandigheden, zoals temperatuur en vochtigheid, moeten dan ook wel worden aangepast.
Zo hebben zij onlangs een proef afgerond met een Nederlands aardbeienras in Indonesië. Ze lieten zien dat zij de opbrengst daarvan konden verhogen door de aardbeien te bedekken met een LLEAF-plastic dat rode golflengten langer – en dus nog roder – maakt. Zo bootst het kortere dagen na. ‘We foppen de planten door ze te laten denken dat ze hetzelfde lichtprofiel voelen als in Nederland’, zegt Soeriyadi.
Als de techniek op grote schaal werkt, kan het dus helpen om de import en export van voedsel in te perken. Landen kunnen dan de meeste gewassen zelf verbouwen, in plaats van ze uit het buitenland te halen, zegt Soeriyadi. ‘Wij geloven dat LLEAF deel kan uitmaken van een duurzamere, productievere en efficiëntere toekomst’, zegt hij.
