Tijdens de Autonomous Greenhouse Challenge van Wageningen Universiteit heeft team AuTomatoes de principes van Plant Empowerment toegepast in hun winnende AI strategie. De plant en de plantbalansen stonden dus centraal in de strategie van het team, om zo een gebalanceerd en krachtig gewas te realiseren.
Dus hoe hebben ze dit voor elkaar gekregen? Dit artikel geeft uitleg over de waterbalans en hoe team AuTomatoes deze in balans hield.

De waterbalans is de balans tussen de aanvoer en afvoer van water in de planten. De afvoer van water wordt voornamelijk veroorzaakt door verdamping. Slechts een klein deel van de totale wateropname wordt opgeslagen in de plant en de vruchten. Planten moeten om drie redenen verdampen en dus water opnemen uit de wortelzone: voor de opname van nutriënten, voor groei en voor koeling. Om de waterbalans in evenwicht te houden moet de opname van water uit de wortelzone minimaal gelijk zijn aan de verdampingssnelheid. Om voldoende beschikbaarheid van water te garanderen, moet de watergift dus worden afgestemd op de verdampingssnelheid van de plant.

Verschillende algoritmes zijn ontwikkeld om de waterbalans van het tomatengewas te ondersteunen en zo de tomatenoogst te optimaliseren. Sommigen van deze algoritmes maakten bijvoorbeeld gebruik van een planttemperatuursensor en pyrgeosensor om de netto straling op gewasniveau te berekenen. Op basis van deze berekening bepaalden de algoritmes de optimale schermpositie zodat het gewas de juiste hoeveelheid straling ontving om een constante verdampingssnelheid te behouden.

Daarnaast ontwikkelde het team als onderdeel van hun AI strategie ook algoritmes die de intering van de substraat in de gaten hielden. Overdag moet het gewas voldoende water krijgen en ’s nachts moet er voldoende zuurstof in de substraat beschikbaar zijn. Hiervoor heeft team AuTomatoes het Irrigation Optimization algoritme ontwikkelt. Dit algoritme stopt de irrigatie op tijd om na een bepaalde tijd de gewenste intering te bereiken. Het AI model zorgt ervoor dat het gewas de optimale hoeveelheid water ontvangt. Tegelijkertijd voorkomt het model dat de substraat verzadigd raakt tijdens periodes met weinig of geen licht, om zo alle voordelige parameters, zoals zuurstof en micro-organismen, te behouden.