In samenwerking met

• Wetenschappelijke onderbouwing

Onze wetenschappelijke basis

De technologie achter Phyto-IT en TreeWatch.net is gebaseerd op meer dan 15 jaar onderzoek aan de Universiteit Gent (Lab of Plant Ecology, Prof. Kathy Steppe). Hieronder vindt u per thema een overzicht van de belangrijkste peer-reviewed publicaties die ons platform onderbouwen.

Thema 01

Dendrometers — stamdiameter als waterstatus-indicator

Stem diameter variations as a versatile research tool in ecophysiology

De Swaef T., De Schepper V., Vandegehuchte M.W., Steppe K. (2015)

Tree Physiology, 35(10), 1047–1061

Micrometer-precieze metingen van de stamdiameter onthullen veel meer dan louter groei: de subtiele krimp en zwelling van de stam vertellen dag na dag hoe goed de plant gehydrateerd is, hoeveel water ze in reserve heeft en wanneer ze stress ervaart. Voor telers en fruittelers betekent dit dat één compacte dendrometersensor tegelijk een waarschuwingssysteem voor droogtestress én een groeimonitor wordt. U stuurt irrigatie op wat de plant zelf ‘zegt’, in plaats van op grond- of klimaatmodellen alleen.

Diel growth dynamics in tree stems: linking anatomy and ecophysiology

Steppe K., Sterck F., Deslauriers A. (2015)

Trends in Plant Science, 20(6), 335–343

Bomen en planten groeien vooral ‘s nachts — en deze studie verklaart wetenschappelijk waarom. De auteurs tonen aan dat turgor-gedreven celuitzetting beperkt blijft tot de nacht omdat transpiratie overdag de waterpotentiaal onder de drempel voor celwandrek doet zakken. Onze sensoren leggen dat nachtelijke groeivenster bloot dat anders onzichtbaar blijft. Telers krijgen een eerlijker beeld van de werkelijke groeiprestatie en kunnen klimaat- en bewateringsstrategieën fijner afstemmen op het natuurlijke ritme van de plant.

Thema 02

Sapstroomsensoren

Sap-flux density measurement methods: working principles and applicability

Vandegehuchte M.W., Steppe K. (2013)

Functional Plant Biology, 40(3), 213–223

Niet alle sapstroomsensoren zijn gelijkwaardig. Deze review — met meer dan 350 citaties de meest geciteerde methodologische sapstroom-review van het voorbije decennium — vergelijkt de belangrijkste meetmethodes (Heat Ratio, Heat Field Deformation, Granier/TDP, Heat Pulse) en legt helder uit welke techniek het beste werkt bij lage, hoge of zelfs omgekeerde sapstroom. Dit is dé technische basis waarop wij onze sensorkeuze baseren: wij kiezen niet zomaar een methode — wij kiezen de juiste methode voor uw gewas.

A comparison of sap flux density using thermal dissipation, heat pulse velocity and heat field deformation methods

Steppe K., De Pauw D.J.W., Doody T.M., Teskey R.O. (2010)

Agricultural and Forest Meteorology, 150(7–8), 1046–1056

In een rechtstreekse veldvergelijking toont dit onderzoek aan dat de klassieke Granier-methode (thermische dissipatie) de werkelijke sapstroom systematisch onderschat: TDP-waarden lagen gemiddeld 44% lager dan Heat Field Deformation-waarden, met de grootste afwijkingen bij hoge sapstroomdichtheden. Een verkeerde sensorkeuze kan dus tot bijna de helft meetafwijking opleveren — en dus tot foute irrigatie- of bosbeheerbeslissingen. Investeren in een hoogwaardige sapstroomsensor verdient zichzelf snel terug in water, energie en opbrengst.

Thema 03

Mechanistisch RC-model & Tree Water Potential

★ Fundament

A mathematical model linking tree sap flow dynamics to daily stem diameter fluctuations and radial stem growth

Steppe K., De Pauw D.J.W., Lemeur R., Vanrolleghem P.A. (2006)

Tree Physiology, 26(3), 257–273

Dit is hét stichtende paper achter het ‘Steppe-model’ — het mechanistische raamwerk dat sapstroom, stamdiameter en groei in één wiskundig model verbindt. Ruwe sensordata krijgen pas écht waarde wanneer een model ze omzet in interpreteerbare parameters zoals turgor, waterpotentiaal en groeisnelheid. Dit fundament onderscheidt Phyto-IT van pure data-loggers: wij verkopen geen sensoren, wij verkopen inzicht. Het wetenschappelijk fundament van alles wat wij doen.

Development and verification of a water and sugar transport model using measured stem diameter variations

De Schepper V., Steppe K. (2010)

Journal of Experimental Botany, 61(8), 2083–2099

Dit vervolgonderzoek brengt ook het suikertransport binnen in het Steppe-model: niet alleen water, maar ook de stroom van koolhydraten door het floëem wordt meegerekend. Voor sectoren waar suikerinhoud telt — fruit, druiven, tomaten — opent dit deuren naar sensorgestuurd kwaliteitsmanagement, niet alleen kwantiteit. Onze technologie ziet niet alleen of uw plant water heeft, maar ook of de suikers vlot bij de vruchten geraken. Een sterke USP voor premiumteelten en kwaliteitsdifferentiatie.

Thema 04

TreeWatch.net & Phyto-IT — planten spreken

★ Hero Paper

TreeWatch.net: a water and carbon monitoring and modeling network to assess instant tree hydraulics and carbon status

Steppe K., von der Crone J.S., De Pauw D.J.W. (2016)

Frontiers in Plant Science, 7, 993

Dit is het paper dat het concept ‘planten spreken via internet’ wetenschappelijk inkadert. Het beschrijft hoe het TreeWatch.net-platform sensoren (sapstroom + dendrometer) combineert met het Steppe-model om bomen letterlijk in realtime hun water- en koolstofstatus te laten ‘tweeten’. Geen science fiction, maar een gevalideerd, in Frontiers in Plant Science gepubliceerd platform. Dé wetenschappelijke onderbouwing van het volledige Phyto-IT verhaal.

Direct uptake of canopy rainwater causes turgor-driven growth spurts in the mangrove Avicennia marina

Steppe K., Vandegehuchte M.W., Van de Wal B.A.E., et al. (2018)

Tree Physiology, 38(7), 979–991

Dit onderzoek toont aan dat mangrovebladeren regenwater rechtstreeks via het blad opnemen, wat onmiddellijk een groeispurt in de stam veroorzaakt. Het is het eerste directe, op dendrometers gebaseerde bewijs dat foliair water opnemen turgorherstel in het houtweefsel van een in het veld groeiende mangrove uitlokt — eerdere isotopenstudies konden het effect alleen indirect afleiden. Onze sensoren maken ontdekkingen mogelijk die geen ander meetinstrument kan onthullen.

Sap flow as a key trait in the understanding of plant hydraulic functioning

Steppe K., Vandegehuchte M.W., Tognetti R., Mencuccini M. (2015)

Tree Physiology, 35(4), 341–345 (editorial)

Een korte, krachtige opinietekst waarin Steppe en topcollega’s stellen dat sapstroom dé sleutelparameter is om de hydraulische werking van planten te begrijpen. Sapstroomtechnologie is geen gadget, maar een kernmeting van moderne plantenwetenschap. Een referentie die het belang van wat wij meten op de hoogste wetenschappelijke autoriteit plaatst.

Thema 05

Toepassingen — Tomaat & glastuinbouw

Linking stem diameter variations to sap flow, turgor and water potential in tomato

De Swaef T., Steppe K. (2010)

Functional Plant Biology, 37(5), 429–438

In deze studie wordt het Steppe-model voor het eerst succesvol toegepast op tomatenplanten. De auteurs tonen aan dat de stamdiameter van een tomaat — gemeten met een eenvoudige dendrometer — een betrouwbare indicator is voor turgor, sapstroom en waterpotentiaal. Voor glastuinders is dit de wetenschappelijke ruggengraat van precisie-irrigatie: één sensor per plant kan volstaan om watergift millimeter per millimeter op de behoefte af te stemmen. Uw plant vertelt zelf wanneer ze dorst heeft — wij vertalen dat signaal in een waterbeurt.

Tomato sap flow, stem and fruit growth in relation to water availability in rockwool growing medium

De Swaef T., Verbist K., Cornelis W., Steppe K. (2012)

Plant and Soil, 350(1–2), 237–252

Bij tomaten op steenwol toonden de auteurs aan dat al een bescheiden daling van het substraatvochtgehalte van ongeveer 80% naar 55% de vruchtaangroei met 38% deed terugvallen, terwijl stamdiameter-toename met slechts 12% en sapstroom met slechts 9% afnamen — de vrucht is dus de gevoeligste ‘stressmeter’ van de plant. Vertrouw niet alleen op klassieke voorraadmetingen, want het opbrengstverlies is al ingezet vóór de plant zelf zichtbaar lijdt. Sap- en stamsensoren detecteren dit veel vroeger en behoeden tegen verlies aan kwaliteit en kilogrammen.

Wilt u dit toepassen in uw eigen teelt?

Ontdek hoe onze sensoren en het Phyto-IT platform deze wetenschap omzetten in concrete bedrijfsvoordelen voor uw teelt.

Alle publicaties zijn eigendom van de respectieve uitgevers en auteurs. Phyto-IT verwijst enkel naar de officiële bronnen. Voor toegang tot publicaties achter een paywall: neem contact op met het Lab of Plant Ecology, Universiteit Gent.