De Virtuele Lysimeter, een beslissing ondersteunend systeem voor de watergift bij grondgebonden kasteelten : Ontwikkeling en modelbeschrijving van de Virtuele Lysimeter tot een beslissing ondersteunend systeem om de watergift af te stemmen naar de gewasbehoefte, met als doel emissie te minimaliseren

Summary

Voor de Nederlandse glastuinbouw gelden strenge regels om de watergebonden uitstoot te verminderen. Voor substraatteelt is hergebruik van drainwater verplicht. Voor de teelt in kasgrond is dit om een aantal redenen niet altijd van toepassing. (Meijs en van Empel, 2017). Daarom is voor gewassen die in de grond worden geteeld en ‘zorgplicht’ opgelegd om de water- en mestgift af te stemmen op de gewasvraag. Om telers in staat te stellen aan deze eis te voldoen is de ‘virtuele lysimeter’ (VL) als een beslissingondersteunend systeem ontwikkeld. Het bestaat uit een combinatie van een verdampingsmodel (evapotranspiratie (ET) en een bodemmodel. Naar analogie van een fysieke lysimeter vertegenwoordigt de VL een specifieke bodem-gewassituatie en de bijbehorende in- en output van de waterstromen. De bodem is hiervoor opgedeeld in drie lagen van elk 30 cm en aan de hand van een aantal specifieke bodemgegevens per laag is een vochtkarakteristiek (pF curve) toegekend aan elke laag, op basis van de zogenaamde ‘van Genuchten’ reeks (Van Genuchten, 1980). Actuele (real time) 5 minuut gegevens van het kasklimaat (met een interval van 5 minuten) uit de klimaatcomputer worden gebruikt om de gewasvraag te berekenen. De waterbalans per laag, tezamen met de vochtkarakteristiek geeft informatie over de waterbeweging over de lagen en het vochtgehalte per laag. De output van de VL levert een gedetailleerd overzicht van de waterbalans, de berekende vochtgehalten en de verplaatsing van water over de drie bodemlagen. De onderliggende software voor de VL is aanvankelijk geschreven in matlab en de data werd automatisch of soms handmatig opgehaald, waarna de gegevens online in Excel formaat werd gedeeld. Voor de ontwikkelfase was dit werkbaar, maar voor de opschaling niet geschikt. Daarom is een webtool ontwikkeld, in Python, waarbij de data wordt opgehaald via een API of via het dataplatform LetsGrow. Proefversies van de tool zijn bij een aantal telers uitgezet en gedurende een bepaalde periode gevolgd, waarbij stapsgewijs verbeteringen zijn aangebracht. De uiteindelijke versie presenteert voor de teler drie beknopte grafieken die de waterbalans laten zien door de cumulatieve waarden van irrigatie, evapotranspiratie, berekende uitspoeling en capillaire aanvoer; het verloop van het berekende vochtgehalte in de drie afzonderlijke bodemlagen; en de waterstromen tussen de lagen. De info geeft de teler inzicht in zijn bodemsituatie, waardoor de ‘black box’ die de bodem voor velen is, wordt geopend. Aangezien waterstromen het transportmiddel zijn voor nutriënten en gewasbeschermingsmiddelen, kan dit instrument worden gebruikt om emissies gericht te beheersen en tot een minimum te beperken. De combinatie van het verdampingsmodel en het bodemmodel creëert zo een krachtig hulpmiddel voor telers om de waterbalans van de teelt te volgen en de watergift af te stemmen op de behoefte. In dit rapport wordt de ontwikkeling van model beschreven. In een tweede rapport worden de validaties en testen beschreven, uitgevoerd op twee bedrijven waar ook nog fysieke lysimeters uit een vorig project aanwezig waren.