In Portugal wordt katoen geteeld in een omgeving die doorgaans wordt gebruikt voor bladgroenten en jong plantmateriaal. Agromethod Labs onderzoekt samen met CITEVE, het technologisch centrum voor de Portugese textiel- en kledingindustrie, of katoen kan worden geproduceerd in gecontroleerde, substraatteeltsystemen in plaats van in de vollegrond.
Het project richt zich op twee kernvragen: hoe katoen zich gedraagt onder teeltomstandigheden op water en of een dergelijk systeem op termijn kan uitgroeien tot een economisch schaalbaar productiemodel.
"We hebben twee jaar besteed aan het vaststellen van de optimale groeiomstandigheden voor katoen," zegt Raquel Maria, oprichter van Agromethod Labs. "De meeste beschikbare data zijn afkomstig uit veldproeven. In een gecontroleerde teeltomgeving moet je alles zelf definiëren; niets kan als vanzelfsprekend worden aangenomen."
© CITEVE
Katoen geteeld op water
Van kankeronderzoek naar katoenwortels
Onderzoeker Filipe Natalio (NOVA School of Science and Technology, Lissabon) begon zijn loopbaan niet in de plantenwetenschappen, maar in de chemie en biomedische research.
"Ik werkte aan gerichte medicijnafgifte bij kanker," zegt hij. "We gebruiken nanodeeltjes om stoffen heel specifiek naar bepaalde locaties in het lichaam te brengen. Ik vroeg me af: als we een tumor gericht kunnen behandelen, waarom zouden we dan geen specifieke plantendelen kunnen beïnvloeden en het materiaal dat ze produceren kunnen aanpassen?"
Die gedachtegang bracht hem bij katoen. "De eerste reactie die ik kreeg was dat katoen geen rijst is en niet op water kan worden geteeld. Dat zag ik als een uitdaging. Ik besloot te bewijzen dat katoen wél op water kan worden geteeld."
Beheersing van het teeltsysteem was daarbij een belangrijke drijfveer. Wanneer het doel is om vezeleigenschappen te beïnvloeden, kent teelt in grond beperkingen. "Als je specifieke stoffen aan de bodem toevoegt, bestaat het risico op milieubelasting. In een teeltsysteem op water is alles gesloten. Je kunt input en output nauwkeurig controleren."
Volgens Maria ontbrak lange tijd vooral de stap naar commercialisatie. "Filipe werkte al jaren aan dit concept. Met de huidige mondiale uitdagingen rond klimaat, water en toeleveringsketens is dit het juiste moment om de stap van onderzoek naar praktijk te zetten."
© Filipe Natalio | CITEVE
Filipe Natalio bij een volledig indoor, op water geteelde katoenplant
Van indoorproeven naar verticale teelt
De eerste tweeënhalf jaar stonden in het teken van gecontroleerde binnenteelten, nog zonder meerlagensystemen. "We zijn niet gestart met vertical farming, maar met binnenteelt om het gewas goed te begrijpen. Pas later zijn we overgegaan op een verticale configuratie."
Een belangrijke reden daarvoor was de plantopbouw. "Katoen ontwikkelt een omvangrijk wortelstelsel. Standaard teeltsystemen op water voor bladgewassen bleken ongeschikt." Het team ontwikkelde daarom een eigen teeltsysteem, waarbij het risico op kruisbesmetting wordt geminimaliseerd.
De huidige pilot beslaat circa 80 m² en omvat ongeveer 140 planten. "De stap van 20 naar 140 planten was voor ons aanzienlijk. De ruimte voelt nu als een echte productielocatie."
Een technische uitdaging lag in de uniforme watergift over meerdere teeltniveaus. "In verticale systemen moet de waterverdeling uiterst nauwkeurig zijn. Iedere plant moet op hetzelfde moment exact dezelfde hoeveelheid water krijgen. Dat vergde aanzienlijke technische ontwikkeling."
Drie oogsten per jaar
Volgens het team is de vezelkwaliteit over meerdere teeltcycli consistent gebleken. "We realiseerden drie oogsten per jaar met een constante vezelkwaliteit. In de gangbare
vollegrondsteelt wordt katoen doorgaans één keer per jaar geoogst. Binnenteelt maakt jaarrond productie mogelijk."
© Raquel MariaEr wordt gewerkt met upland-katoen, de meest gangbare commerciële katoensoort. "Door de klimaatomstandigheden te sturen, bereikten we vezeleigenschappen die vergelijkbaar zijn met die van hoogwaardigere rassen, zoals Pima cotton," aldus Maria.
Ook de witheid van de vezel wordt genoemd als potentieel voordeel. "De vezel is van nature zeer wit. Als bleken kan worden verminderd of vermeden, vervalt een volledige processtap in de verwerking."
Rechts: Raquel Maria
Tegelijkertijd is het team terughoudend met duurzaamheidsclaims. "We claimen op dit moment nog geen duurzaamheid. Er wordt gewerkt aan een volledige life cycle assessment. Daaruit moeten gegevens over energieverbruik, watergebruik en kostprijs naar voren komen."
In het teeltsysteem wordt ingezet op biologische gewasbescherming. "In onze indooromgeving werken we met natuurlijke vijanden, zoals lieveheersbeestjes, om insectenpopulaties te beheersen." De gecontroleerde omstandigheden maken gerichte monitoring en snelle interventie mogelijk, waardoor chemische middelen beperkt kunnen blijven.
Financieringskloof
Ondanks belangstelling van internationale kledingmerken blijft opschaling een uitdaging. "We kregen interesse van grote modemerken, maar de reactie was vaak: 'Toon ons eerst een volledig ontwikkelde plant op industriële schaal.'"
Volgens Natalio zit de bottleneck in de fase tussen academisch bewijs en commerciële productie. "Opschaling vraagt investeringen voordat de industriële haalbaarheid volledig is aangetoond. Grote bedrijven willen een kant-en-klare oplossing, maar de ontwikkeling daarvan vereist kapitaal."
CITEVE vervult binnen het Portugese ecosysteem een verbindende rol. "In Portugal beschikken we over spinnerijen, textielfabrieken en confectiebedrijven in de nabijheid. We kunnen de vezel testen, garen spinnen en lokaal stof produceren. Dat is een groot voordeel."
© CITEVE
Garen geproduceerd van katoen geteeld op water
Toegevoegde waarde centraal
De initiatiefnemers zien hun concept niet als directe prijsconcurrent van conventioneel geteeld katoen. "We moeten toegevoegde waarde creëren. Dit kan geen 'katoen, maar dan indoor' zijn. Het moet iets extra's bieden."
Die meerwaarde kan liggen in traceerbaarheid, constante kwaliteit, specifieke vezeleigenschappen of een regionale keten. "Je weet precies waar het katoen is geproduceerd. Transparantie in de keten wordt steeds belangrijker."
Daarnaast speelt kennisontwikkeling een rol. "Jongeren zijn sterk bezig met duurzaamheid. Als we kunnen laten zien dat tuinbouw en technologie op nieuwe manieren kunnen samenwerken, is dat al winst."
Voor meer informatie:
Agromethod Labs
Raquel Maria, oprichter
[email protected]
www.agromethodlabs.com
NOVA School of Science and Technology, Lissabon 
Filipe Natalio, Onderzoeker
[email protected]
www.unl.pt/en/escolas/faculdade-de-ciencias-e-tecnologia
CITEVE 
(+351) 252 300 300
[email protected]
www.citeve.pt
