Ons werk
De missie van Tillage Tech is om de voedselproductie te revolutioneren door gepatenteerde teelttechnologieën te ontwikkelen die de gewasopbrengst met meer dan 200% beloven te verhogen en tegelijkertijd het grondstoffenverbruik drastisch te verminderen. In een wereld die worstelt met de toenemende uitdagingen van klimaatverandering, waterschaarste, bodemerosie en economische zekerheid voor boeren, ontpopt Tillage Tech zich als een baken van echte agrarische innovatie. Het bedrijf zet zich in om met behulp van technologie te voorzien in de dringende behoefte aan duurzame oplossingen om de wereldwijde voedselzekerheid en de veerkracht van boeren te waarborgen.
Initiële hypothese
De missie van Tillage Tech is om de voedselproductie te revolutioneren door gepatenteerde teelttechnologieën te ontwikkelen die de gewasopbrengst met meer dan 200% beloven te verhogen en tegelijkertijd het grondstoffenverbruik drastisch te verminderen. In een wereld die worstelt met de toenemende uitdagingen van klimaatverandering, waterschaarste, bodemerosie en economische zekerheid voor boeren, ontpopt Tillage Tech zich als een baken van echte agrarische innovatie. Het bedrijf zet zich in om met behulp van technologie te voorzien in de dringende behoefte aan duurzame oplossingen om de wereldwijde voedselzekerheid en de veerkracht van boeren te waarborgen.
Onverwachte empirische observaties
De missie van Tillage Tech is om de voedselproductie te revolutioneren door gepatenteerde teelttechnologieën te ontwikkelen die de gewasopbrengst met meer dan 200% beloven te verhogen en tegelijkertijd het grondstoffenverbruik drastisch te verminderen. In een wereld die worstelt met de toenemende uitdagingen van klimaatverandering, waterschaarste, bodemerosie en economische zekerheid voor boeren, ontpopt Tillage Tech zich als een baken van echte agrarische innovatie. Het bedrijf zet zich in om met behulp van technologie te voorzien in de dringende behoefte aan duurzame oplossingen om de wereldwijde voedselzekerheid en de veerkracht van boeren te waarborgen.
Afgeleide wetenschappelijke inzichten
De missie van Tillage Tech is om de voedselproductie te revolutioneren door gepatenteerde teelttechnologieën te ontwikkelen die de gewasopbrengst met meer dan 200% beloven te verhogen en tegelijkertijd het grondstoffenverbruik drastisch te verminderen. In een wereld die worstelt met de toenemende uitdagingen van klimaatverandering, waterschaarste, bodemerosie en economische zekerheid voor boeren, ontpopt Tillage Tech zich als een baken van echte agrarische innovatie. Het bedrijf zet zich in om met behulp van technologie te voorzien in de dringende behoefte aan duurzame oplossingen om de wereldwijde voedselzekerheid en de veerkracht van boeren te waarborgen.
De wetenschap
De basisprincipes
In TT-systemen worden planten omgekeerd georiënteerd: wortels verankerd in een bovenste trog, stengels en bladeren naar beneden gericht naar de optimale lichtbronnen. De zwaartekracht versnelt de neerwaartse stroom van voedingsrijk water, waardoor de natuurlijke hydrologie wordt nagebootst maar de typische oriëntatie wordt omgekeerd. Dit maakt gebruik van gravitropisme – de directionele groeireactie van de plant op de zwaartekracht – waarbij wortels positief gravitropisme vertonen (naar beneden) en stengels negatief (naar boven). Door de omkering bezinken statolieten (met zetmeel gevulde amyloplasten) in de columellacellen van de wortelmuts, waardoor auxineherverdeling via PIN-eiwitten wordt geactiveerd, wat leidt tot differentiële celverlenging. Resultaat: cilindrische plantmorfologie met een breder bladerdak, in tegenstelling tot piramidevormen bij rechtopstaande groei. Toediening van water zorgt voor een precieze pH (5,6-6,5), relatieve luchtvochtigheid (RV 50-70%) en nutriëntenbalans, waardoor problemen met diepwatercultuur worden geminimaliseerd.
Het proces
Ontkieming: Zaden in steenwolblokjes van 2,5 cm plaatsen onder hoge luchtvochtigheid (76%), 27 °C, met Clonex Clone Solution (5-10 ml/L, pH 6,5). Lichtcyclus van 18/6 uur gedurende 7 dagen. Agressieve selectie: De zaailingen controleren; de zwakste verwijderen (bijv. eerste selectie op dag 7: 2/12; tweede op dag 14: 3/10; laatste: de beste 4 selecteren). Zorgt voor genetische vitaliteit. Vegetatieve fase (Kender Garden): Verplanten naar geventileerde potten van 3,5 liter op een hoogte van 30 cm. Gebruik Athena-voedingsstoffen: pH Balancer (oplosbaar kaliumcarbonaat K2O, 5% SiO2), CaMg Blend (2% N, 2,1% Ca, 1,1% Mg), Grow A-B (4% N, 1% K2O, 4,2% Ca). Wekelijkse mix: 6 ml pH Balancer, 9,6 ml CaMg, 25,3 ml Grow A-B in 12 liter water (pH 5,6). 18/6 lichtcyclus; 2 weken tot 30 cm. Omkeren: Keer bij 30 cm twee planten om in geïsoleerde frames van 2,1 x 1,2 x 0,6 meter met V-vormige steunplanken. Wortels in de bovenste bak; licht/ventilator-unit 1,8 meter lager. Houd het Athena-regime 11 weken aan. Optimalisatie: Nabijheidsgestuurde ventilatoren/lampen (bijv. naar boven oscillerend) verbeteren de fotonenflux, verdamping en luchtstroom, waardoor schimmelvorming wordt voorkomen. Controleer wekelijks de pH, luchtvochtigheid en temperatuur. Bloei en oogst: Schakel over naar 12/12 lichtcyclus bij rijping; cycli van 45 dagen, 4 keer per jaar. Oogst elke 3 dagen in de kwekerij (1080 planten, opbrengst 4320 per jaar).
De mechanismen
Gravitropisme wordt geïnitieerd door statolietafzetting in statocyten, waardoor mechanogevoelige kanalen en auxine-effluxdragers (PIN3/PIN7) worden geactiveerd. Auxine hoopt zich op aan de onderkant van de plant, wat daar de elongatie bevordert en tegelijkertijd de groei aan de bovenkant remt (Cholodny-Went-model). Synergieën zijn onder andere: verbeterde nutriëntenopname door zwaartekrachtgedreven stroming; door ventilatoren geïnduceerde bladfladdering die de fotosynthetisch actieve straling (PAR) maximaliseert; minder snoeien door een groter bladerdak (cilindrisch versus piramidaal). Door NASA geïnspireerde rotaties manipuleren het geotropisme, waardoor de hormoonafgifte wordt gestimuleerd voor een 3-5x snellere groei. Al met al leidt dit tot exponentiële knoopvorming (elke 12,5 cm), een enorme opbrengst en stabiele kwaliteitsniveaus, volgens pilotgegevens.
De fysiologische veranderingen
1. Groeidynamiek van de wortels: Positieve gravitropie vertraagt bij inversie; statolieten bezinken en signaleren via calciumgolven om de wortels, ondanks de ophanging, naar beneden te richten. Dit verandert de groeipatronen, maar verbetert de efficiëntie van de nutriëntenopname. 2. Gravitropische scheutgroei: Scheuten verlengen zich naar beneden (positief in de context van inversie), met een snellere celgroei aan de onderkant, wat resulteert in dunne, holle stengels en naar boven krullende takken voor optimale lichtopname. 3. Genexpressie: Zwaartekracht verandert het membraantransport; mechanogevoelige ionkanalen (bijv. MSL-familie) activeren cascades die expansinen en xyloglucaan-endotransglucosylasen reguleren voor gepolariseerde groei. 4. Auxinedynamiek: PIN-gemedieerd polair transport herverdeelt indol-3-azijnzuur (IAA) naar de onderkant, waardoor de groei aan de bovenkant wordt geremd via TIR1/AFB-receptoren en de groei aan de onderkant wordt bevorderd via ARF-transcriptiefactoren. 5. Zwaartekrachtregulatie: Induceert asymmetrische lignineafzetting via enzymen van de fenylpropanoïde route (bijv. PAL, C4H), waardoor celwanden worden versterkt en het aantal knoop-/bloemplaatsen enorm toeneemt via MYB-transcriptiefactoren. 6. Calciumherverdeling: Zwaartekrachtperceptie veroorzaakt pieken in de cytosolische Ca²⁺-concentratie (oscillaties via PLC/IP3-routes), waardoor de hermodellering van het actine-cytoskelet en het vesikeltransport voor gravitropische buiging worden gecoördineerd. 7. Zwaartekrachteffecten: Heroriëntatie van microtubuli (via MAP65-eiwitten) stuurt de celluloseafzetting; de mitochondriale ATP-productie verschuift, waardoor de energie voor elongatie toeneemt, terwijl ROS de signalering moduleren. 8. Gravitropische chloroplast: Amyloplasten herpositioneren chloroplasten in de richting van de zwaartekrachtvector, waardoor de Rubisco-activiteit en de fotosynthetische efficiëntie worden geoptimaliseerd; Schommelende ROS (bijv. H₂O₂) fungeren als secundaire boodschappers in redoxsignalering.
De resultaten
Proefproject (2021-2022): Omgekeerd gekweekte planten bereikten in slechts enkele weken een hoogte van 1,5 tot 1,8 meter, in tegenstelling tot verticaal gekweekte controleplanten. De groei was 2,5 tot 3 keer sneller en de opbrengst steeg met 200% (zonder kwaliteitsverlies).
Onze schattingen: 4-5 pond droog product per installatie per jaar bij een hoogte van 10-15 voet. Projecties voor de faciliteiten: 1.440-2.880 pond per ruimte per jaar (1,96-3,91 pond per vierkante voet), waarmee verticale systemen worden overtroffen.
Wetenschappelijke validatie: Sluit aan bij studies die aantonen dat door auxine aangedreven gravitropisme de adaptieve groei bevordert ( Universiteit van Nottingham, 2025; NASA-microzwaartekrachtanalogen ). Het concept is bewezen effectief en bevestigt de superieure kwaliteit, het lagere grondstoffengebruik en de schaalbaarheid voor gewassen.