De volgende keer dat je een tomaat of paprika eet, kijk eens van dichterbij, omdat er een goede kans is dat zijn gezonde uiterlijk te danken is aan een van de toespraken van de voormalige Amerikaanse president Barack Obama en ESA-onderzoek voor het sturen van mensen op langdurige ruimtemissies.

Geïnspireerd door een toespraak van Obama in 2010 over menselijke missies naar Mars, Het Nederlandse bedrijf Groen Agro Control is begonnen met het onderzoeken van de beste manier om planten in de ruimte te kweken en te bemesten, en of dat ook kan leiden tot een verbetering van de groei van groenten op aarde.

"In de ruimte, je kunt planten alleen bemesten met de mineralen die je meeneemt, maar je wilt toch dat ze de best mogelijke gewassen produceren, ", legt Lex de Boer van het bedrijf uit.

"Ideaal, je zou het water dat uit de planten verdampt ook gebruiken als drinkwaterbron, met de minimale hoeveelheid zuivering. Dat betekent dat je van elk mineraal uiterst zorgvuldig moet doseren, zodat er zo min mogelijk ongebruikt in het drainwater belandt.”

Om dit te bestuderen, het bedrijf bouwde een gesloten systeem waarin tomaten- en paprikaplanten doses van 16 verschillende mineralen kregen, kijken hoe de opname van elk mineraal gecorreleerd is met de groei.

In 2013, het bedrijf ontmoette een ESA-team op het Space-MATCH-evenement, georganiseerd door de Nederlandse Organisatie voor Toegepast Wetenschappelijk Onderzoek TNO en ESA's Technology Transfer Program Office om ESA-ingenieurs en de industrie samen te brengen om knowhow uit te wisselen. Hier, het bedrijf werd geïnspireerd om een ​​slimme dienst af te splitsen die tuinders helpt om planten op aarde beter te bemesten.

Getriggerd door de eis om te voorzien in de behoeften van mensen op lange missies naar de maan en Mars, ESA's Micro-Ecological Life Support System Alternative (MELiSSA)-project richt zich op een 'gesloten' levensondersteunend systeem, waar alle benodigdheden worden hergebruikt en gerecycled. Dus, bijvoorbeeld, organisch afval en koolstofdioxide moeten volledig worden omgezet in zuurstof, water en voedsel.

"MELiSSA erkent dat we een zelfvoorzienend systeem moeten ontwikkelen voor lange missies, aangezien astronauten niet kunnen vertrouwen op regelmatige leveringen van voorraden, vooral als ze verder van de aarde komen, " legt Christel Paille van ESA uit.

"Een belangrijk punt is de voedsel- en watervoorziening. Astronauten zullen hun eigen voedsel moeten verbouwen met beperkte middelen, en win zoveel mogelijk water uit die groeicyclus. Daarom is het van vitaal belang dat we een schema ontwikkelen dat hen precies de juiste hoeveelheid mest vertelt die ze in elke fase van de plantengroei moeten toepassen."

SPIN-OFF VAN ONDERZOEK ALSOF IN DE RUIMTE

Op basis van zijn eerste experimenten, en de resultaten die het boekte bij het telen van groenten in gesloten en goed gecontroleerde omgevingen, conceptueel als in de ruimte, het bedrijf ontwikkelde een regeling voor tuinders, dit keer met als doel de plantengroei en opbrengst te maximaliseren door zeer zorgvuldig gebruik te maken van meststoffen.

In de dienst die nu aan telers wordt aangeboden, Wekelijks worden monsters genomen van zowel de mestoplossing die in de planten is gedruppeld – inclusief tomaten, pepers, komkommers, aubergine, rozen en gerbera – en de vloeistof die wegloopt.

Deze worden geanalyseerd in het laboratorium van het bedrijf en de resultaten worden teruggestuurd naar de telers, met advies over eventuele wijzigingen die ze moeten aanbrengen in de hoeveelheden van elk van de 16 mineralen die aan de planten worden gegeven.

"Er is een aparte aanpak voor elk mineraal, maar deze zijn ook met elkaar verbonden omdat de opname van bepaalde mineralen – zoals kalium, magnesium en calcium – zijn nauw verwant, ' zegt Lex.

"De hoeveelheid van elk mineraal dat een plant nodig heeft, varieert ook gedurende zijn levenscyclus. Het zal een andere combinatie nodig hebben wanneer het vroeg in zijn leven stengels en bladeren produceert in vergelijking met wanneer het bloemen en fruit produceert."

Tuinders worden ook geconfronteerd met uitdagingen bij het aanpassen van de dosering van meststoffen aan veranderende groeiomstandigheden. Bijvoorbeeld, stijgende energieprijzen hebben telers ertoe aangezet de ramen van de kas gesloten te houden. Echter, dit veroorzaakt een hogere luchtvochtigheid, resulterend in een daling van de verdamping van planten.

Dat, beurtelings, maakt het voor tomatenplanten moeilijker om calcium naar de top van de plant te transporteren, wat kan resulteren in een aandoening waarbij bladeren en de top van de plant necrotisch wordt".

Het schema van het bedrijf laat telers zien hoe ze dit kunnen compenseren door niet alleen de hoeveelheid calcium in het druppelwater te veranderen, maar maar ook magnesium- en kaliumspiegels.

Productieverhoging

In minder dan één seizoen, De Nederlandse klant Zwingrow begint al positieve resultaten te zien bij het gebruik van het schema voor zijn teelt van oranje paprika's.

"We proberen altijd de gezondheid en kwaliteit van de planten die we kweken te verbeteren, maar door deze wekelijkse analyse te gebruiken, handelen we proactief, dieper ingaan op de behoeften van de planten en betere resultaten behalen, " zegt Ted Zwinkels, mede-eigenaar van Zwingrow.

"Ook al zijn we het vorig jaar na de start van het seizoen gaan gebruiken, de planten groeiden beter en waren gezonder. Ik schat dat de totale productie met ongeveer 5% is gestegen.

"Het is onmogelijk om te weten hoeveel hiervan te wijten was aan het nieuwe regime, aangezien variaties in zonlicht van jaar tot jaar ook een rol spelen.

"Echter, dit seizoen al vanaf het begin gebruik maken van de service, we hebben sterker gezien, betere planten, en minder kwetsbaren."

Inmiddels heeft Groen Agro Control klanten over de hele wereld. Hoewel het nog steeds plannen heeft voor experimenten met de groei van gewassen in de ruimte, het verbreedt ook zijn horizon op aarde, inclusief een mogelijke service voor buiten geteelde gewassen met behulp van druppelwatertoepassing van meststoffen, zoals asperges.