De laatste jaren nemen de problemen met bodempathogenen in verschillende gewassen toe. Door het wegvallen van chemische bodemontsmettingsmiddelen of het beperken van de dosis ervan zijn grondgebonden ziekten alsmaar moeilijker te beheersen. Daarom heeft het Proefstation voor de Groenteteelt in het project AltChem gezocht welke alternatieve bodemontsmettingstechnieken het best kan toegepast kunnen worden om de ziektedruk te verlagen in de teelten kropsla, veldsla en witloof. Het project AltChem verliep van 1/06/2020 tot 31/05/2024.
Binnen het project werden enkele gewassen en pathogenen als modelgewassen genomen om het onderzoek op uit te voeren:
- Rhizoctonia in sla
- Pythium (vergelingsziekte) in veldsla
- Sclerotinia in grondwitloof
Aan de hand van deze modelgewassen zijn vier duurzame alternatieven voor chemische bodemontsmetting getest:
1. Bodembehandelingen
1.1. Stomen
Voor een goede afdoding van pathogenen wordt uitgegaan van één uur op 70°C (75°C voor Fusarium oxysporum f.sp. lactucae). Het moeilijkste hierbij is om deze hoge temperaturen ook in de diepte te bekomen.
Aangezien bodembewerking, droogte van de grond en grondsoort de indringing van de stoom in de bodem kunnen beïnvloeden is het aangewezen om sensoren in te brengen in de bodem om het temperatuursverloop op te volgen. Deze sensoren zijn beschikbaar bij de verschillende praktijkcentra.
Hogedruk stomen leidt tot een goede afdoding van de pathogenen en na het stomen kan snel terug opgeplant worden. Het stomen gebeurt het best in een droge grond die is losgewerkt, maar niet te fijn is klaargelegd. Onderzoek heeft uitgewezen dat het breken van de grond en te diepspitten op 40cm de beste resultaten gaf.
Aandachtspunten zijn wel de mogelijke vrijstelling van mangaan, hierdoor kan een staalname na het stomen aangewezen zijn. Het telen na het stomen in de warme grond kan ook uitdagingen met zich meebrengen. Houdt er ook rekening mee dat het stomen niet selectief is en ook niet-pathogenen micro-organismen mee afgedood worden.
- Zeilstomen
Op de grond wordt een zeil gelegd waaronder de stoom wordt ingebracht. De stoom moet dan zelf zijn weg zoeken in de diepte. Deze manier van stomen is voorlopig het meest voorkomend. Reken toch snel aan zes tot acht uur zeilen bol. In de praktijk bleek hoe hoger de toegepaste druk hoe beter.
- Stomen met onderdruk (= stoomdrainage)
Ook hierbij wordt een zeil op de grond gelegd waaronder de stoom wordt ingebracht. Daarnaast wordt ook een ventilator geplaatst op de aanwezige drainage. Op deze wijze wordt de stoom door de grond getrokken en komt deze vlugger in de diepte. Hierdoor is het mogelijk om de stoomduur te beperken (4-tal uur zeilen bol). Bij deze techniek is het echter noodzakelijk dat de benodigde drainage aanwezig is.
- Lage druk stomen
Het is ook mogelijk om de stoom toe te passen aan lagere druk. Om dit te testen werd gebruikt gemaakt van verschillende technieken zoals stoombreken, stoomfreezen en plaatstomen. Hierbij werd de stoom steeds zeer lokaal en voor korte tijd ingebracht in de grond. Dit leidde echter vaak tot een heterogene verdeling van de temperatuur in de grond en werden ook geen hoge temperaturen in de diepte opgemeten. Deze methode zou kunnen gebruikt worden voor de behandeling van onkruiden maar is onvoldoende om pathogenen aan te pakken.
1.2. Anaerobe bodemontsmetting
Werkingsmechanisme
Anaerobe bodemontsmetting is erop gebaseerd dat door een gebrek aan zuurstof in de grond anaerobe bacteriën aanzetten tot fermentatie (vergisten) en bepaalde gevormde stoffen zijn dodelijk voor heel wat organismen. In onze regio's wordt de anaerobe omstandigheden veelal bekomen door het toevoegen van organisch materiaal aan de bodem en deze dan luchtdicht af te dekken door een TIF-folie diep vast te leggen. Dit organisch materiaal moet een hoog C gehalte bevatten, hierbij wordt best uitgegaan van een koolstof-stikstof verhouding van 20 op 1. Dit koolstof dient als voedingsbron voor de in de grond aanwezige aerobe bacteriën die op deze manier de zuurstof opgebruiken, zodat nadien de anaerobe bacteriën aan de slag kunnen. In het buitenland worden de anaerobe omstandigheden soms veroorzaakt door het onder water zetten van de grond.
Uitvoering
Dit is een methode die toch wat tijd in beslag neemt (6-tal weken) en de hoeveelheid product die moet verspreid worden is niet te onderschatten. Het diep inwerken van de folie is ook redelijk arbeidsintensief.
De stikstofvrijstelling na de behandeling kan in de volgteelten sterk oplopen. Zeker bij een eerste toepassing is het aangewezen om niet te starten met een te hoge dosis om het gedrag van het product in de bodem op te volgen.
Er is een commercieel preparaat (Herbie) op de markt die hiervoor kan worden ingezet, maar ook ander organisch materiaal (zoals tarwezemelen) zou eventueel gebruikt kunnen worden. Hierbij is het steeds belangrijk dat gekeken wordt dat het product in de voorbehandeling processen heeft doorgemaakt die de aanwezigheid van pathogenen uitsluit.
Een voldoende grote watergift is noodzakelijk om de bacteriën de kans te geven om hun werk te doen.
De directe afdoding op ingegraven pathogenen in kleinere veldproeven was goed, maar in grotere veldproeven bleek de methode toch onvoldoende om de bij teler aanwezig pathogenen te onderdrukken. Zo was er onvoldoende werking op Phytophtora in witloof, vergelingsziekte in veldsla en Fusarium oxysporum f.sp. lactucae in kropsla. Er werden wel mooie resultaten gezien tegen onkruiden in een serre met een hoge onkruiddruk.
1.3. Biofumigatie
Werkingsmechanisme
Biofumigatie is gebaseerd op het natuurlijk afweermechanisme van bepaalde planten (vnl Brassica soorten). Hierbij komen bij schade aan de bladeren (door vraat of schimmels) verschillende stoffen met elkaar in contact die leiden tot de vorming van het gas AITC. Dit gas is chemisch verwant aan de stof MITC dit gevormd wordt bij chemische ontsmetting met metamproducten of dazomet.
Uitvoering
Biofumigatie kan enerzijds door gebruik te maken van vers materiaal. Hierbij wordt een volledige teelt gezet van gewassen die de potentie hebben om veel AITC aan te maken (vb: mosterd, bladrammenas, …). Na het klein maken van de gewassen en het inwerken dient deze dan snel afgedekt te worden om het gas zijn werk te laten doen. Dit vraag natuurlijk dat er tijd en ruimte hiervoor vrijgemaakt wordt. Het voldoende kleine maken van de gewassen en het snel inwerken en afdekken ervan is veelal een praktisch bezwaar.
Een ander alternatief is dat gebruik gemaakt wordt van gedroogd materiaal. Hierbij komt de chemische reactie voor de vorming van de AITC pas op gang na toevoeging van water. Het verspreiden en inwerken van dit product is makkelijk uit te voeren.
Volgens literatuur zou de duur van de afdekking beperkt kunnen worden (enkele dagen tot een week).
Proeven hebben uitgewezen dat een goede afdoding mogelijk is, maar dat er grote verschillen zijn tussen gronden en de beoogde pathogenen. Verder onderzoek is nodig voor deze methode praktijkrijp is. Ook is er nog geen wettelijke toelating voor het gebruik van het gedroogde materiaal in België. Dit zijn we nog verder aan het bekijken.
1.4. (Bio)solarisatie
Bij solarisatie wordt gebruik gemaakt van de energie van de zon om de temperatuur in de bodem te laten stijgen. Hiervoor wordt het best gebruik gemaakt van doorzichtige folie (kas in kas creëren). Eventueel kan ook organische materiaal toegevoegd worden om extra warmte te genereren door het composteren van dit materiaal (= biosolarisatie). Dit is een methode die ook enige tijd in beslag neemt (6-tal weken) en er is een sterke afhankelijkheid van de weersomstandigheden. Via deze methoden kunnen niet de hele hoge temperaturen worden bekomen (max. 45-50°C), maar literatuur geeft aan dat de werking mede veroorzaakt wordt door de duur die de temperatuur wordt aangehouden. Deze methode kon een hoge ziektedruk bij telers niet onder controle houden.
2. Biologische controleorganismen
Tijdens het project werd ook onderzoek verricht naar de werking en de monitoring van biologische controleorganismen (BCO's). Micro-organismen die ook een erkenning hebben als gewasbeschermingsmiddel. Binnen dit project hebben we gekeken naar twee midden gebaseerd op Trichoderma's en één gebaseerd op Pythium oligandrum.
ILVO heeft in samenwerking met de fabricanten qPCR technieken uitgewerkt om de BCO-hoeveelheden in de grond en op de wortels op te volgen.
Eenmaal de middelen werden toegepast (ook historisch) werden deze ook steeds in de gronden teruggevonden, zelfs als bodemontsmettingsmethoden werden toegepast. Er was echter weinig correlatie te leggen tussen de hoeveelheden die werden teruggevonden in de grond en op de wortels.
Binnen het project kon in geen enkel proef een significante werking worden aangetoond van de geteste BCO's tegen de in de grond aanwezige pathogenen, de ziekte-symptomen op de planten waren m.a.w. niet beter dan de controle.