Naarmate de temperaturen wereldwijd stijgen als gevolg van klimaatverandering, worden land- en tuinbouwsystemen met ongekende uitdagingen geconfronteerd. Hittestress, een schadelijke abiotische stress bij de teelt van gewassen, kan de groei, opbrengst en kwaliteit van tuinbouwgewassen ernstig schaden. Zowel vollegrondsteelten als beschermde teelten worden hierdoor beïnvloed, waardoor innovatieve oplossingen essentieel zijn.
Er wordt onderzoek uitgevoerd aan de Stellenbosch University om te beoordelen of de invloed van abiotische stress op de productiviteit en kwaliteit van tuinbouwgewassen kan worden verminderd door middel van nieuwe strategieën, met name met behulp van milieuvriendelijke plantgebaseerde biostimulanten, die gericht zijn op het verhogen van de gewastolerantie voor stressomstandigheden.
Jancke van Wyk, MSc student aan Stellenbosch University
"Mijn onderzoek is erop gericht om te bepalen of Crop4Life™ (C4L), een plantgebaseerde biostimulant, de effecten van zowel milde als ernstige hittestress kan verminderen, met name op tomaat", aldus Jancke van Wyk, een MSc-student aan Stellenbosch University.
C4L-label
De Crop4Life biostimulant is geregistreerd voor 48 gewassen in Zuid-Afrika, waaronder granen, groenten en fruit. Het kan worden toegepast als zaadbehandeling, zaailingdrench, gronddrench of bladtoepassing. Van dit product is bekend dat het de opbrengst, grootte en kwaliteit van fruit verbetert onder de huidige klimaatomstandigheden, maar in eerdere in vitro studies, uitgevoerd door Stellenbosch University, is aangetoond dat het de prestaties van gewassen onder abiotische stressomstandigheden kan verbeteren. Daarom richtte deze studie zich specifiek op het effect van het product op tomaten onder hittestress in intensieve teeltsystemen.
Jancke legt de procedure uit: "Ik heb de biostimulant toegepast als een zaailingdrench op de tomatenzaailingen toen ze ongeveer twee weken oud waren. Daarna werden de zaailingen overgeplant in kokossubstraat en in een kas met temperatuurcontrole geplaatst op de Welgevallen Experimental Farm in Stellenbosch. Om de planten na verloop van tijd te laten acclimatiseren, werd de temperatuur week na week geleidelijk verhoogd om chronische hittestress te induceren. Tomaten werden geteeld in een drain-to-waste teeltsysteem in de kas. Controleplanten kregen geen C4L tijdens het groeiseizoen. De behandelde planten kregen respectievelijk drie bodeminjecties of drie bladbespuitingen met C4L in een concentratie van 50 ml/100 L (één keer per maand, gedurende drie maanden). Voor de bodembehandelingen werd 250 ml van de biostimulansoplossing per plantzak aangebracht. Bladbespuitingen werden uitgevoerd met een drukspuit totdat ze afvloeiden.''
Ze stelt verder dat tomaten werden gekozen omdat ze worden bestudeerd als een wereldwijd modelgewas voor een beter begrip van tuinbouwgewassen. Tomaten zijn populair voor consumptie vanwege hun hoge voedingswaarde, maar het gewas is gevoelig voor temperatuurschommelingen. Onder zware hittestressomstandigheden neemt de vruchtvorming aanzienlijk af en er zijn toekomstige oplossingen nodig om dit effect te verzachten, aangezien de temperaturen blijven stijgen door de opwarming van de aarde.
Kas bij Welgevallen Experimental Farm
Om de resultaten te bevestigen, werden de proeven herhaald over twee groeiperiodes. Tot nu toe zijn de proefresultaten bemoedigend: C4L, toegepast als blad- of bodemspray, verbeterde de vegetatieve en reproductieve parameters van tomatenplanten onder hittestress aanzienlijk in vergelijking met onbehandelde planten.
Jancke deel6 de positieve bevindingen dat de houdbaarheid en °Brix van tomaten aanzienlijk waren verbeterd en dat belangrijke indicatoren voor de gezondheid van planten, zoals chlorofylgehalte en °Brix van bladeren, ook aanzienlijk waren toegenomen bij behandeling met C4L onder hittestress.
"Het belang van dit onderzoek ligt in het potentieel om duurzame land- en tuinbouw te ondersteunen. Naarmate de klimaatverandering toeneemt, bieden biostimulanten een middel om de veerkracht van gewassen te vergroten, waardoor de opbrengst toeneemt." Het onderzoek van Jancke benadrukt het belang van toekomstige strategieën om de voedselkwaliteit en -zekerheid te waarborgen in een klimaat dat steeds onvoorspelbaarder wordt.
Deze proeven maken deel uit van het MSc-onderzoek van Jancke van Wyk aan de Department of Agronomy van de Universiteit van Stellenbosch en als lid van het onderzoeks- en ontwikkelingsteam van Biorevolution. Het project werd uitgevoerd onder leiding van Dr. Estelle Kempen (Docent) en Dr. Ida Wilson (Wetenschappelijk adviseur), met assistentie van Adaduma Msana (Hoofd technisch assistent).
Voor meer informatie:
Stellenbosch University
Jancke van Wyk
[email protected]
www.sun.ac.za