Het voedselsysteem van de toekomst – deel 1: Kassen

Cover image: Greenhouse in Närpes, Veeti Davidsson.

Peter Rindt

Article

Het voedselsysteem van de toekomst

Het is droog en heet. Kurkdroog en bloedheet. Er is kans op onomkeerbare schade aan de natuur. Dit jaar staat nu al in de top 5 aller droogste sinds het begin van de metingen in 1901. Ook veel akkers liggen er stoffig bij, en de kans dat dit vaker voor gaat komen is een stuk hoger door klimaatverandering (UU). Slecht nieuws voor de boeren dus, en dat ook nog eens boven op de stikstofproblemen. Hoog tijd om aan échte oplossingen te gaan denken dus. Tijd om de echte vraag te stellen: hoe ziet een duurzaam voedselsysteem voor de toekomst er eigenlijk uit?
◄ Deel 0: Introductie
Deel 2: Biologisch eten ►

Deel 1: Kassen

High-Tech

Kassen zijn een innovatieve technologie die iedereen eigenlijk al kent. Kassen vertegenwoordigen de high-tech route naar een duurzaam voedselsysteem. Dit klinkt misschien koud en afstandelijk, zeker vergeleken met een meer natuurlijke of biologische aanpak van landbouw, maar vergis je niet. De ontwikkeling van moderne kassen gaat hand in hand met een ongeëvenaard begrip van de natuur en de biologie van planten.

Video 1: High-tech onderzoek naar moderne kassen zoals dat wordt gedaan aan de Universiteit van Wageningen. Prof. Leo Marcelis verteld. 

Kassen maken oorspronkelijk slim gebruik van glas en zonlicht, om een extra lichte en warme omgeving te creëren waar planten net iets beter groeien. Moderne kassen, echter, gaan veel verder dan dat. In zogenaamde “gesloten kassen” wordt een vrijwel perfecte omgeving gecreëerd, waar opbrengsten vele malen hoger kunnen zijn dan op een akker in de buitenlucht. Temperatuur en vochtigheid worden op een ideaal niveau gebracht. Ook de CO2 concentratie wordt verhoogd voor versnelde groei, en luchtstromen worden zo gestuurd dat de condities overal in de kas het zelfde zijn. Dag/nacht ritmes en periodes van licht en donker kunnen precies zo worden afgesteld dat de seizoenen worden nagebootst waarin bloemen en vruchten het beste bloeien. Lampen met speciale kleuren en intensiteiten worden zelfs gebruikt om verschillende delen van de plant sneller of langzamer te laten groeien. Juist de steel of het juist het blad. Met het juiste licht kan zelfs de kleur van de gewassen worden beïnvloed.  Tot slot kan een voedingsmix worden aangevoerd via water, of speciale bodemsubstraten, die tot in de puntjes geoptimaliseerd is voor het gewas in kwestie.

Stikstof: alles binneshuis houden

Gesloten kassen hebben de potentie om vrijwel perfect te presteren op het gebied van stikstofuitstoot, ondanks het feit dat er wel degelijk stikstofhoudende kunstmest wordt gebruikt. Zoals de naam “gesloten kas” al aangeeft, is de truc om alles binnenshuis te houden. Neem bijvoorbeeld kassen waar de gewassen met hun wortels in water hangen (hydroponics): De voedingsstoffen worden via het water aangevoerd. Het water wordt constant rondgepompt, en als de concentratie voedingsstoffen daalt, kunnen er voedingsstoffen (stikstofhoudende kunstmest) worden bijgevuld. Het water komt op deze manier niet in de grond terecht, en spoelt niet af naar natuurgebieden via het grondwater. Het kan eindeloos gecirculeerd en gefilterd worden zodat de voedingsstoffen bijna 100% effectief door de planten gebruikt worden. Het zelfde geld voor luchtstromen.

Landgebruik: zeer efficient

Kassen hebben ook veel potentie om het benodigde landoppervlak voor voedselproductie te minimaliseren. Dit is hard nodig zoals we in deel 0, introductie zagen. Door de ideale omstandigheden in een kas, zijn de opbrengsten per vierkante meter ontzettend hoog. Voor tomaten bijvoorbeeld meer dan 600% hoger dan op het land (Maureira)! Dit is mogelijk doordat gewassen niet alleen sneller groeien, ze kunnen ook nog eens het hele jaar door groeien.

Dan is er nog een verborgen voordeel: kassen maken lokale productie mogelijk van gewassen die anders geïmporteerd moeten worden (bijvoorbeeld paprika’s in Nederland). Daardoor is er minder transport nodig, en zijn er dus ook minder verliezen tijdens transport. Dit maakt de effectieve opbrengsten per m2 relatief nog hoger.

Kassen hebben dus minder land nodig voor de zelfde opbrengst. Het is wel zaak om de grond die daarmee vrij komt terug te geven aan de natuur. Heel Nederland vol bouwen met kassen om vervolgens zeer grote hoeveelheden te exporteren naar andere landen en continenten is contraproductief vanuit duurzaamheidsoogpunt.

Figuur 2: Verschillende vormen van hydroponics. Gewassen zijn in contact met water, waarin zich voedingsstoffen bevinden. De samenstelling en hoeveelheid van de voedingsstoffen, en de circulatie van het water kunnen precies worden gecontroleerd. (van Delden) 

Figuur 3: Twee stukken land met dezelfde tomaten opbrengst. Links: een akker. Rechts, een kas die maar een zesde van het oppervlak nodig heeft (Maureira). De rest van het land kan aan de natuur worden teruggegeven. 

Biodiversiteit:

Omdat biodiversiteit verreweg het meeste baat heeft bij extra ruimte, en op een tweede plek bij minder stikstofuitstoot (IPBES), doen kassen het ook op dit gebied erg goed. Zoals we net hebben gezien kan alle stikstofuitstoot binnenshuis gehouden worden, en maken ze zeer effectief gebruik van landoppervlak (nogmaals, vrijgekomen land moet wel worden teruggegeven aan de natuur).

Er is echter nog een voordeel: er zijn in kassen vrijwel geen pesticiden nodig. De condities in een kas zijn namelijk zodanig dat schimmels en andere plagen bijna niet de kop op kunnen steken. Preventie in plaats van bestrijding dus, en er komen zo ook geen pesticiden in de natuur terecht.

Energieverbruik en CO2-uitstoot:

Hier ligt verreweg de grootste uitdaging voor kassen. Vrijwel alle voordelen die we hebben gezien, komen met een kostenplaatje: hoger energieverbruik. Kassen worden verwarmd als het buiten koud is, of juist gekoeld als het te warm is (bijvoorbeeld voor de teelt van bloemen). Daarnaast wordt er ook meer en meer kunstmatig licht gebruikt. In het geval van onze tomaten kan er wel 200 keer meer energie gebruikt worden (!!!) en 18 keer meer broeikas gas worden uitgestoten (Maureira). Dat is natuurlijk problematisch op z’n zachtst gezegd. Gelukkig zijn er geen fundamentele redenen waarom kassen niet op duurzame energie kunnen draaien. Het zal nog steeds een grote uitdaging zijn, maar er zijn nu al kassen die volledig overgaan naar energiezuinige verlichting en warmtepompen (Change.inc).

Figuur 4: Kassen kampen naast een hoog energieverbruik ook met lichtvervuiling. LED verlichting kan dit probleem oplossen. Daarnaast kunnen kleuren gebruikt worden waar de planten het beste bij groeien. Foto van Tom Hegen, The Greenhouse Series.

Conclusie: Kassen onderdeel van onze toekomst?

Als we het energieverbruik van kassen onder controle kunnen krijgen dan zullen deze glazen huizen zeer waarschijnlijk een plekje in onze toekomst krijgen. De grootschalige toepassing van kassen in Nederland bewijst dat kassen nu al kosteneffectief zijn, en betaalbaar eten voor iedereen kunnen produceren. Ze zijn niet voor niets in opkomst (CBS)

Met name het efficiënte landgebruik van kassen zal onmisbaar zijn gezien ons beperkte aardoppervlak. Zeker als we niet alleen iedereen van voedsel willen voorzien, maar ook nog eens op grote schaal natuur willen herstellen.

Op dit moment is er nog een beperkt aantal gewassen wat efficiënt in kassen verbouwd wordt. Maar, dit is snel aan het uitbreiden. Zo kom je in Nederland tegenwoordig ook vanille in kassen tegen, en ook soja komt er aan (WUR, West). De ontwikkeling van high-tech kassen is staat eigenlijk nog in de kinderschoenen. We kunnen hier nog veel van verwachten.

Het enige probleem waar kassen ons niet direct bij kunnen helpen is vleesproductie… maar dat is een vraag voor een volgende aflevering!

Waar moet je nu op letten in de supermarkt?

Wil je voor hyperefficiënte kasgroenten gaan, die ook nog eens verbouwd zijn met duurzame energie? Dat is dus een heel goede keuze … helaas is hier echter nog geen keurmerk voor! Laten we hopen dat de toekomst dit brengt. 

 

Tot de volgende aflevering: Biologisch eten! Of juist niet?

lees verder:

Tagged

Leave a Reply