Fenotypering als gamechanger

Om deze uitdagingen het hoofd te bieden, hebben we een duurzame plantenteelt nodig met een hogere opbrengst met beperkt land, water en nutriënten. Hoe je het ook wendt of keert, planten zijn essentieel voor onze toekomst. We zullen dus moeten werken aan de ontwikkeling van nieuwe klimaatbestendige gewassen en teeltsystemen die nodig zijn om onze toekomstige duurzame voedselproductie van hoge kwaliteit. NPEC* is een kas die ons hierbij gaat helpen. Het is een faciliteit voor het automatiseren van waarnemingen aan planten die ons als mensen enorm gaat helpen om onze voedselzekerheid te borgen en een bijdrage gaat leveren aan een duurzame productie van onze gewassen.

Direct of indirect is al ons voedsel afkomstig van planten. Het ontwikkelen en veredelen van nieuwe plantensoorten met verbeterde prestaties is noodzakelijk voor de toekomst. Schaarste aan hulpbronnen, klimaatverandering en energieverbruik zijn de uitdagingen waarmee we als mensheid worden geconfronteerd als het gaat om onze voedselvoorziening.

Wageningen
Nu ben ik niet zo gauw onder de indruk van een kas, maar afgelopen week was het raak. Ik mocht een kijkje nemen in de faciliteiten die op dit moment in Wageningen worden gebouwd en merkte dat ik toch wel heel erg jaloers was. In samenwerking met de Universiteit Utrecht wordt er een grootschalige fenotyperingsfaciliteit gebouwd welke bestaat uit klimaatkamers, geautomatiseerde kascompartimenten en veld-fenotyperingssystemen met drones en mobiele platforms. NPEC staat voor Netherlands Plant Eco-Phenotyping Centre. De kas bestaat uit vijf compartimenten welke zijn voorzien van een volledig geautomatiseerde transportsystemen, portalen en bewateringssystemen en zijn uitgerust met een reeks aan verschillende camera’s en sensoren. De kas is volledig geconditioneerd met behulp van een systeem bestaande luchtbehandelingskasten en een warmtepomp.

Plantenfenotypering
Nu wil ik niet al te zeer op de borst kloppen maar Wageningen University & Research is toonaangevend in de wereld op het gebied van plantenfenotypering en agrofoodrobotica. Het kan niet anders dan dat deze nieuwe faciliteit een enorme impuls gaat geven aan het Nederlandse plantenonderzoek. NPEC is gebouwd om de groei, opbouw en samenstelling van een plant te meten met behulp van een volledig geautomatiseerd systeem. Hiermee is het proces voor de analyse van het fenotype geautomatiseerd met geavanceerde hulpmiddelen. Gegevens worden verzameld met behulp van moderne robots en worden vervolgens geïnterpreteerd met diverse geavanceerde softwaretools die door onderzoekers van WUR zijn ontwikkeld. Het doel van NPEC-faciliteiten is om onderzoek naar de impact van de omgeving op het fenotype van planten te vergemakkelijken. Met deze faciliteit zijn onderzoekers in staat om geautomatiseerd grootschalige en zeer nauwkeurige metingen uit te kunnen voeren. De uitkomsten van deze metingen moeten ons leren te begrijpen hoe planten door genetische eigenschappen reageren op hun omgeving. U moet dan denken aan het bestuderen van biotische en abiotische factoren, waaronder plant-microbioom-interacties, plant-plant competitie, plantenziekten en blootstelling aan een veelvoud aan variabele abiotische omgevingsomstandigheden, zoals lichtkwaliteit, lichtsamenstelling, toevoer van voedingsstoffen, temperatuur, vochtigheid, pH van de bodem, CO _{2 -}waarden et cetera. 

Automatiseren
Het is nu al zo dat we als bedrijf intensief samenwerken met machinebouwers om met reeds opgedane kennis commerciële applicaties te ontwikkelen voor het automatiseren van taken waarin fenotyperingssoftware is geïntegreerd. U moet dan denken aan een apparaat waarmee DNA-analyse geautomatiseerd is waardoor veredelingsbedrijven een hulpmiddel hebben voor een snellere ontwikkeling van nieuwe rassen. Zo is er ook een automatische wiedmachine voor akkers ontwikkeld met WUR-software om gewassen te onderscheiden van andere voorwerpen en onkruid. Ik ben heel nieuwsgierig wat deze nieuwe faciliteit voor nieuwe kennis gaat genereren welke vervolgens weer vertaald moet worden naar toepassingen. Er gaat de komende jaren heel veel veranderen denk ik ... 

* NPEC is een gezamenlijk initiatief van Wageningen University & Research en de Universiteit Utrecht. Deze geïntegreerde, landelijke onderzoeksfaciliteit is gehuisvest door Wageningen University & Research en de Universiteit Utrecht en wordt mede gefinancierd door de Nederlandse Organisatie voor Wetenschappelijk Onderzoek (NWO).

Jan Willem de Vries
Wageningen University & Research
Business Unit Glastuinbouw