[1] BRIën. Kruisbestuiving van Bodem Resetten en Inunderen.

Transcriptie

1 [1] BRIën Kruisbestuiving van Bodem Resetten en Inunderen. Een biochemische evaluatie van Bodem Resetten en Herbie met water als afdekking in plaats van folie. Als optie voor 1. voorspelbaarder, sneller en succesvoller bodem gebonden ziekten beheersen tijdens inunderen. 2. het verbeteren van de bodem gezondheid en teelt rendement door ook chlamydosporen bestrijding van Fus. oxysporum spp. in grond te introduceren. Een doorontwikkeling van Bodem Resetten als duurzame bacterieteelt om intensieve bouwplannen en bodem gebonden ziekten slimmer in evenwicht te houden. Hoe Herbie zwemles kreeg. H. Meints November 2017

2 [2] BRIën Samenvatting Inundatie, waarbij landbouwgronden worden ontsmet door ze onder water te zetten gedurende enkele maanden, is een relatief eenvoudige, milieuvriendelijke en veel toegepaste methode als alternatief voor het gebruik van chemische middelen. Probleem echter is dat het ontsmettingsresultaat erg wisselend is, en er ook weinig inzicht is in wat er in de bodem eigenlijk gebeurt en waar de ontsmetting precies door wordt veroorzaakt. Thatchtec heeft het idee opgevat om inundatie te verbeteren door het inbrengen van haar Herbiemateriaal voorafgaand aan het onder water zetten van de grond. De gedachte hierachter is dat inundatie waarschijnlijk berust op vergelijkbare principes als Bodem Resetten, een techniek waarbij Herbie (een snel verteerbaar, eiwitrijk materiaal) wordt ingebracht in de bodem gevolgd door afdekking met plastic folie waardoor er anaerobe afbraak (fermentatie) plaatsvindt dat leidt tot zuurstofloosheid, reducerende processen en afbraakproducten die ziekteverwekkende aaltjes en schimmels snel en volledig doden. Bij inundatie spelen dezelfde processen waarschijnlijk een rol, maar in veel mindere mate door gebrek aan snel afbreekbaar materiaal. Onderzoek is uitgevoerd op labschaal en in de praktijk. Hierbij werd gekeken, als maat voor het verlopen van de processen in de bodem, naar de redoxpotentiaal van de bodem. Dit is een maat voor anaerobie en het plaatsvinden van (ziektedodende) reducerende processen. Gevonden werd dat bij gewone inundatie de redoxpotentiaal wel wordt verlaagd, maar in beperkte en wisselende mate, afhankelijk van de omstandigheden. Bij toevoegen van Herbie vooraf leidde inundatie echter, onafhankelijk van de situatie, tot een sterke en langdurige verlaging van de redoxpotentiaal. De verlaging met Herbie was altijd ruim binnen het bereik die in de literatuur wordt aangegeven als zijnde nodig voor het volledig doden van ziekteverwekkende aaltjes en schimmels, terwijl dit zonder gebruik van Herbie in de meeste gevallen niet het geval was. Voor een betrouwbare en effectieve inundatie lijkt het vooraf inbrengen van Herbie in de bodem dus zeer aan te bevelen. Thatchtec bereidt een plan van aanpak voor met derden of en hoe verder.

3 [3] 1. Inleiding. In dit verslag wordt ingegaan op enerzijds inundatie (land onder water zetten) en anderzijds op Bodem Resetten als 2 op zichzelf staande grondbehandelingsmethoden om grondgebonden ziektes in de land- en tuinbouw te beheersen. Zijn er redenen om deze 2 methoden te combineren en op basis van welke argumenten zou dit te onderbouwen zijn? Aanleiding voor het schrijven van dit verslag is de behoefte om inunderen te verbeteren c.q. te versnellen vanuit het perspectief van bollenteler Hans Wessels, Julianadorp ( we doen maar wat en er zijn te veel tegenvallers met inunderen, waaruit een wantrouwen t.a.v. inunderen spreekt.) Alhoewel hij het zelf inunderen toepast reflecteert hij de vraag om aandacht voor een betrouwbaar systeem. Vanuit Thatchtec s wens slimme en goedkopere vormen van bodem resetten te ontwikkelen die financieel en technisch ook aansluiten bij ook de open teelten zag ik hierin een kans. Wat gebeurt er bij Bodem resetten wel, wat we bij inunderen mogelijk over het hoofd zien. En ook omgekeerd. In dit verslag wordt speciaal aandacht besteed aan de resultaten van een eerst ronde van screeningstesten, waarbij Herbie productkennis onder zuurstofloze omstandigheden is gecombineerd met de praktijk van inunderen. Het karakter van dit werk is verkennend, en omvat emmertesten, speciekuipentesten en een eerste praktijk test waarbij Herbie is toegepast vlak voor het inunderen van een praktijk perceel. Inhoud. Pag. 2 Samenvatting 1 Pag. 3 Inleiding. 2 Pag. 4 Historie inunderen. 3 Pag. 4 Historie Bodem Resetten. 4 Pag. 5 Herbie doseringen 2009 verlaagd naar 20 % in 2017! (en 10% in 2021?) 5 Pag. 6 BRiën : combinatie van Bodem Resetten en inunderen. 6 Pag. 7 Voor de kritische inundeerder. 7 Pag. 8 Focus op anaerobe processen. 8 Pag. 9 De verkenning uitgevoerd. 8.1 Pag. 9 1 e emmer- en kuipentest 8.2 Pag e emmertest 8.3 Pag e emmer met 4 grondsoorten. 8.4 Pag. 17 Test Werkt reductie door naar onbehandelde grond? 8.5 Pag. 21 Eerste vergelijkende praktijktest met inunderen en BRIën. 9 Pag. 28 Conclusies. 10 Pag. 29 Literatuur

4 [4] 2. Historie inunderen In Nederland wordt inunderen met name toegepast in Noord-Holland. Het zou gaan om een idee van 1 persoon welke al jaren door de praktijk ( ha /jaar?) wordt toegepast en ook aandacht heeft gehad van onderzoek. Er zijn goede ervaringen mee opgedaan maar ook slechte. Welk werkingsmechanisme eraan ten grondslag wordt mij vooralsnog niet duidelijk gemaakt. Er wordt gesproken over zuurstofloosheid, maar op basis waarvan ontstaat die? Terwijl van zuurstofloosheid alleen, wetenschappelijk vast is komen te staan dat dat niet voldoende is voor doding van bijv. aaltjes of sclerotia, als we uitgaan van het principe van anaerobe grondontsmetting. Verder wordt er in de inundatie praktijk weinig of geen metingen gedaan of er sprake is van zuurstofloosheid. Typerend is verder de trend om eerder langer dan korter te inunderen alsof dat meer effect geeft. Inunderen heeft wel door de NVWA, de status van wettelijk erkende maatregel gekregen. Verder is er geen systeem technologische ontwikkeling waar te nemen, hooguit veranderingen in de uitvoering, zoals zanddijken vervangen door golfplaat. In het buitenland kent inunderen (flooding) een geschiedenis van enkele decennia. 3. Historie Bodem Resetten. De ontwikkeling en kennisopbouw van Bodem Resetten (2006) is gebaseerd op 3 wetenschappelijke dossiers actief binnen Thatchtec: 1. Biologische grondontsmetting met gewasresten in Nederland vanaf 2000 op basis van WURideeën, biologische bodemsaneringen van chemische verontreinigingen (in woningbouw), 2. Anaerobe bacterieteelten in vuilwater behandeling annex biogas productie. 3. Biologische saneringen van chemische bodemverontreinigingen. Het besef en onderscheidend vermogen binnen Thatchtec is ontstaan dat het in de basis gaat om een bacterie teelt. Een bacterieteelt die ontstaat nádat zuurstof is verdwenen. Intrigerend daarbij is dat die bacteriën in gronden altijd slapend aanwezig zijn en dat ze uit te selecteren zijn met behulp van de combinatie vocht, voeding, en afdekken van de grond. Een herkenbaar verschijnsel wat al gebeurt na een te heftige regenbui tijdens het groeiseizoen. De actieve component van bestrijden is dus het bodemleven zelf die alleen maar gevoed wordt. Dit impliceert een bestrijdingsmethode die wettelijk niet verdedigbaar is als een direct werkende stof (Herbie doet zelf niets op pathogenen) of als een direct werkend organisme (er wordt geen organisme toegevoegd, maar de bestrijders zijn reeds aanwezig). Met de komst van de Herbie producten zijn de resultaten van grondbehandelingen qua ziekten beter voorspelbaar geworden. Van % kans op succes op basis gras inwerken naar meer dan 98 % van de gevallen succes bij gebruik van Herbie. Alhoewel er meer te zeggen is over de historie van Bodem resetten vanuit alleen al de grote externe onderzoeken die vanaf 2009 is gepleegd is 1 aspect omtrent Bodem resetten nog onder belicht. Namelijk wat is de minimale dosering Herbie nodig voor een goed resultaat.

5 [5] 4. HERBIE-doseringen 2009 verlaagd naar 20 % in 2017! (En 10 % in 2021?) De kosten van Bodem resetten wordt sterk bepaald door de hoeveelheid Herbie die wordt aangewend. Bij de marktintroductie in 2009 was er niets of weinig bekend over de grenzen van en aan Herbie doseringen. Verder is er in Nederland tot op heden geen voldoende aandacht en gelegenheid geweest voor het zoeken naar de ondergrens van de dosering om kosten voor telers in de vollegrond te kunnen minimaliseren. Enkele subsidiabele initiatieven daartoe, werden van overheidswege vroegtijdig afgebroken. Daarnaast is door Thatchtec zelf de strategie gehanteerd om in eerste jaren van haar bestaan te focussen op bedrijfszekerheid en betrouwbaarheid van Bodem resetten in de glastuinbouw. Met biologische grondontsmetting, waarbij gras wordt gebruikt als voeding, wordt 40 tot 80 ton per hectare ingewerkt ( ). Bodem resetten is in de praktijk in 2009 gestart met 38 ton per hectare Herbie 22 (5,2 hectare bio glasteelt in Ens). Gezien de vele publicaties na het succes (100% gezonde teelt in 2010) is de toen naar buiten gebrachte (project-) prijs van 2 euro/ m2 een eigen leven gaan leiden als marktprijs. In kasproeven bij telers in Made en s Gravenzande (2011 en 2012), onder regie van WUR-PPO werd de 100% effectiviteit op Verticillium en aaltjes met een halve dosering weer bevestig. Zwaartepunt in dat onderzoek was echter versnelling van 4 weken naar 1 week. In 5 dagen tijd werd bijna 100% doding gehaald (bij 30 i.p.v. 20 graden grond temperatuur). In 2013 is een praktijkscreening geweest met doseringsverlaging van 28 naar 14 ton Herbie 72 in de buitenteelt te Lierop Heide in de zomer. Ook deze gaf een 100 % (Verticillium) resultaat. All in prijs van de behandeling 1 euro/ m2. In 2012 werd in overleg met Agrifirm Plant uitgesproken een verdere doseringsverlaging de basis is voor samenwerking om tot systeemprijs verlaging te komen voor de open teelten. Monam (chemie) zou weleens weg kunnen vallen. Wat in 2014 praktisch gebeurde). In samenwerking met Agrifirm Plant zijn inmiddels een aantal buitentesten aangelegd ook met doseringsverlagingen sinds Echter de keuze om de samenwerking via officieel gesubsidieerd en extern onderzoek te laten plaatsvinden om een goed dossier te vormen door PPO WUR is door subsidieverstrekkers herhaaldelijk gefrustreerd en daardoor te weinig tot ontwikkeling gekomen. Dat spoor leidt tot op heden niet tot een wetenschappelijke onderbouwing van minimale, commercieel meer relevante doseringen van een duurzaam systeem als anaerobe grondontsmetting (ASD). Erkenning en acceptatie van BR voor de open teelten stagneert anno Ook het maar niet erkennen van BR als een wettelijke maatregel door de NVWA op basis van gepercepticieerde juridische argumenten ( is het toch geen pesticide in termen van concurrentie o.i.d.) helpt niet. Inundatie is dat overigens wel (?) Anders is dat in het buitenland. Sinds 2015 is Thatchtec benaderd door een Italiaanse commerciële partij en zijn drie proefveld onderzoeken uitgevoerd (door CBC Biogard, Milaan i.s.m. Cersaa, Albenga (It) ) om de ondergrens vast te stellen. De resultaten behaald binnen 1 jaar waren opmerkelijk en zijn gepresenteerd op 17 oktober 2017 tijdens Future-IPM-3.0, Riva del Garda, Italy. De presentatie van onderzoeker Minuto is geplaatst op

6 [6] In het kort rapporteert het instituut in opdracht van CBC Biogard, dat bij voldoende vocht en bodemtemperatuur Herbie 72 ook zelfs nog bij 4 ton per ha effectief is in een (5 zeer hoge concentraties van 5 pathogenen, in 4 herhalingen 30 cm inwerken). Tijdsduur van de behandeling speelt soms een rol, bij de gekozen hoge besmettingen. In 2018 is voor Italie besloten een eerste marketting uitrol voor te bereiden. Alhoewel er nog goedkopere chemische middelen zijn. Zelfs chlamydosporen van Fusarium oxysporum (fsp. lycopersicum) overleefden niet, waar volgens hen geen enkele effectieve grondbehandeling tegen bestaat. Wat overigens ook in overeenstemming is met nog te publiceren resultaten van werk met Herbie 72, 25 en 82 door prof. Gert Kema s team (WUR) op de bananen ziekte Fusarium oxysporum fsp cubense TR-4 in de periode (M. Salacinas et all, Panabo, Fil. in voorbereiding). 5. BRIën: combinatie van Bodem Resetten en Inunderen. Uitgangspunt voor ziekten doding bij anaerobe grondontsmetting is dat het niet om zuurstofloosheid alleen gaat, maar juist om een (daaropvolgend) anaeroob bacterie proces. Dit laatste lijkt mijns inziens in de praktijk totaal niet te leven. Bacteriën echter hebben altijd voeding nodig om eerst voldoende in aantallen toe te kunnen nemen en om een soortwisseling te kunnen ondergaan via natuurlijke uitselectie. En om tijdens de anaerobe processen voldoende biochemische processen in stand te houden, waar ziektes niet tegen bestand zijn. Bij inundatie wordt geen bacterievoeding toegediend, maar wel een zuurstof barrière gecreëerd door een waterlaag. De voeding zal dus uit de akker zelf moeten komen. Bij Bodem Resetten wordt wel voeding toegediend, maar moet de grond met een folie volledig worden afgedekt om zuurstof intrede tegen te houden. Een folie afdekking is echter niet altijd praktisch (geen machines voorhanden en windgevoelig). In Nederland is ervaring met machinaal folie leggen Uitgangspunt bij het idee van BRiën is om de Herbie voeding ontwikkeld voor Bodem Resetten te combineren met de folie-loze afdekking bij inunderen, namelijk het water. Zuurstofmetingen e.d. wordt daarbij vervangen door redoxpotentiaal (ORP) metingen. ORP-metingen zijn overigens een indirecte indicatie voor zuurstof(loosheid), maar geven tevens een goed indicatie van het karakter van de chemische reductie. Net zoals H2S en methaan concentraties dat doen via gasmetingen bij Bodem resetten met folie. Deze water afdekking is onderdeel van het Bodem resetten patent. De kostprijs van Inundatie bedraagt geschat euro/ha. De (verborgen) kosten van een niet geslaagde inundatie in de resultaten van de volgteelt kunnen hierbij worden opgeteld. De additionele kosten van 3 6 ton Herbie sec. per ha worden geschat op Euro per hectare. De vraag is of dit voor de praktijk acceptabel is als de inundatie methodiek daardoor verbeterd qua ziektes en/of terugverdiend wordt door een financiële meeropbrengst. Los daarvan zal BRiën, eerst wetenschappelijke onderbouwd moet worden in de zin dat er een betere verwachting of een voorspelbaar situatie ontstaat op daadwerkelijk voldoende anaerobie. Het verkennend onderzoek weergegeven in dit rapport geeft een duidelijke richting.

7 [7] 6. Voor de kritische inundeerder: Inunderen op basis van anaerobe reductie, zonder Herbie toe te voegen kan goed functioneren. Voorwaarde lijkt dat er reeds voldoende bodem leven verspreid over het perceel aanwezig moet zijn om als voeding voor de anaeroben te dienen. Punt is echter dat die hoeveelheid vooraf (nog) niet zomaar gemeten kan worden en gekwantificeerd. En dat er in elk perceel ook nog eens variatie zit per m2. Uitgangspunt is dat een anaeroob bacterie leger zich ontwikkeld op basis van zowel het goede bodem leven als toegediende Herbie. Beide bronnen hebben namelijk een goede bouwstenen verhouding (C:N:P:S) die nodig is om bacteriën eerst in aantallen te laten exploderen, voordat de aanval op ziekteverwekkers wordt ingezet. Een belangrijke vraag bij inunderen kan zijn of er voldoende anaerobe bacteriën actief worden. Als dit anaerobe bacterie gedrag daadwerkelijk zo belangrijk is voor het resultaat van inunderen dan is het waard om met Herbie te verkennen of dit daadwerkelijk het anaerobe proces stimuleert, verbeterd of versneld. Los van de mogelijkheid of inundatie ook via andere principes kan functioneren. Ons inziens is een biochemisch benadering zoals gebruikt, al meer dan voldoende bewijs gezien de literatuur. 7. Focus op anaerobe processen. Lucht zuurstofloosheid is niet hetzelfde als anaerobie. Dit wordt mogelijk nog niet voldoende in de praktijk begrepen. Het zijn 2 verschillende processen. Pas als lucht zuurstof geheel weg is (stel < 0,3 %) bij zowel Bodem Resetten als bij inunderen, moet er alsnog een 2 e en 3 e bacterie groeispurt op gang komen die uiteindelijk verantwoordelijk is voor het reinigen en gezond maken van de grond. Zuurstofloosheid alleen betekend nog niet dat er anaerobe bacteriën komen. Mijns inziens is een gebrek aan bacterievoeding vaak de reden dat anaerobe processen niet (voldoende) ontwikkelen. De anaerobe bacterie activiteit stopt als er weer zuurstof bij komt: dus de barrière folie of waterslot moet intact blijven. Anaerobe bacterie processen bestaan uit een aantal families. Elke familie heeft zuurstof nodig om in te bouwen; luchtzuurstof is er niet meer. De zuurstof moet elders vandaan komen, wat gebeurt via biochemische processen. Het eerste wat chemisch gebeurt is dat mangaanoxide in de grond wordt aangepakt. Het zuurstofdeel (oxide) wordt chemisch verwijderd (= reductie). Wat veel later gebeurt is sulfaat reductie (zwavelwaterstofgas ontwikkeling) en kooldioxide reductie (althans gekoppeld aan methaan vorming). Dat betekent onder meer dat elk door water gezwollen afbreekbaar weefsel (= bijvoorbeeld aaltjeshuid, amorfe delen van schimmelsporen of gezwollen zaadhuid van onkruiden) die uit zuurstofionen bestaat, wordt aangepakt door anaerobe bacteriën. Gezwollen delen zijn namelijk enzymgevoelig, en die worden massaal door bacteriën aangemaakt. Intussen hopen zich elektronen zich op in het bodemvocht, wat met een ORP meter te meten is. Bij Bodem resetten met veel lucht gevulde poriën in de grond, wordt onder de folie gelijktijdig zuurstof, methaan en zwavelwaterstofgas gemeten door lucht aan te zuigen. Als de laatste 2 worden gemeten weten we zeker het proces anaerobe verloopt en zelfs al in een gewenste biochemische fase zit qua ziektedoding.

8 [8] Bij inunderen kan geen simpele gasmeting worden gedaan. Dan wordt gebruik gemaakt van een redoxpotentiaal meter. Deze meet in water het overschot aan elektronen. Hoe meer elektronen zich ophopen hoe lager de ORP-waarde hoe agressiever het anaerobe proces is gevorderd. Bij toenemende anaerobe processen neemt de gemeten ORP-waarde af van een positieve waarde (millivolts) naar een negatieve waarde. De volgende tabel is indicatief. Af te leiden valt dat sulfaat reductie en kooldioxide reductie tot respectievelijk zwavelwaterstof en methaan aanwezig is als de redoxpotentiaal duidelijk onder de 100 mvolt ligt. Te vergelijken met zwavelwaterstof (H 2S) en methaan (CH 4) metingen bij gasmetingen tijdens Bodem Resetten en officieel uitgevoerde onderzoeken. En dat reductie processen duidelijk minder ontwikkelen of optreden bij waardes boven de + 50 mvolt. Tabel 1. Redox ontwikkeling in theorie. In hoeverre doding optreedt vanaf een bepaalde waarde en bepaalde temperatuur is mij niet bekend. Onderzoeker Shennan (Shennan et all, 2013) koppelde aan ORP-metingen de factor tijd en rapporteert een zogenaamde reductiesom (te vergelijken met een temperatuursom) door negatieve meetwaarden te vermenigvuldigen met de tijdsduur. Shennan rapporteert dat bij 25 C grondtemperatuur een anaerobe- of reductiesom van mv.uren nodig was voor effectieve Verticillium dahliea sclerotia bestrijding. (Bijv. 21 dagen x 24 uur x mv ORP). De reductiesom is een simpele maat voor anaerobe blootstelling van de ziekteverwekkers in geinundeerde grond. De reductiesom is ook gehanteerd voor de volgende beschreven BRI testen.

9 [9] 8. De verkenning uitgevoerd. 1. In maart 2017 zijn een emmer en kuipenproef gelijktijdig ingezet. 2. Eind maart is nog een tweede emmerproef als herhaling ingezet. 3. Een derde ronde bestond uit 2 emmerproeven met 4 grondsoorten (Julianadorp grof zand, Marknesse klei, Kessel lemig zand en Bovensmilde veengrond) 4. In een 4 e ronde is verkend of en hoe de redoxpotentiaal vanuit de Herbie behandelzone doorwerkt in onbehandelde zij-c.q. ondergrond 5. Tot slot is er een praktijktest uitgevoerd door 4 ha te inunderen waarvan in 1 hectare 6,5 ton Herbie 72 was toegediend. Voor de redox metingen is een ORP handmeter gekozen van het merk Aqua E Vitae type AE-14 AD e Emmer- en kuipentest. Een eerste ronde van onderzoek (start 6 maart 2017) is uitgevoerd met grond van inundeerder en teler Wessels uit Julianadorp. Er zijn gelijktijdig emmers en speciekuipen gevuld. Op zijn bedrijf zijn speciekuipen gevuld en in een loods geplaats bij minimaal 14 graden. Gelijktijdig zijn met dezelfde grond emmers van 10 liter met 11 kg grond gevuld en geplaatst in een lab te Smilde bij 10 tot 12 graden. De behandelingen in de kuipen hebben 4 weken geduurd en zijn na 1 week na water afgieten en drogen, beplant met lelies om tot een eerste gewas beoordeling te komen. Een enkele keer is ORP en ph gemeten, zijn gasmetingen en temperatuurmetingen verricht aan de kuipen. Deze waarden zijn vergeleken met de simultane proef. De emmerproef (om niet eerdere keer naar Julianadorp te hoeven reizen) bestond uit dezelfde doseringen en zijn regelmatig op ORP en ph en temperatuur gemeten. Als water voor inundatie is kraanwater gebruikt. De emmerproef stond kouder, namelijk graden. Onderstaande tabel geeft een overzicht van de behandelingen en de gekozen doseringsreeks Herbie 72 (afgeleid van Italiaans onderzoek met Herbie 72). Stand cijfers Schema A Object Code Gram Herbie T/ha Liter grond Water Folie Lelies eind juni Kuip Blanco Inunderen Inunderen Inunderen Inunderen Inunderen Inunderen , Bodemres. 720 BR In deze eerste ronde is er gewerkt met relatief lage temperaturen.

10 [10] De resultaten van de ORP-metingen zijn in figuur 1 weergeven. Fig 1. Test BRiën en inunderen. Herbie 72 T= C. redoxpotentiaal in millivolts TON / HA HERBIE , ,8-50 6, Dosering 6-mrt 7-mrt 9-mrt 13-mrt 15-mrt 20-mrt 23-mrt 28-mrt 1-apr 7-apr 11-apr 28-apr 17-mei Bodem Resetten + inundatie = BRiën Het beeld vanuit de koude emmerproef geeft de volgende indicaties: 1. Bij 0 ton/ha Herbie 72 (standaard inunderen) is er een reductie reactie die achterblijft ten opzichte van elke Herbie toediening. 2. Vanaf 6,9 ton per hectare lijkt de reductie impact niet verder toe te nemen. 3. Bij meer doseren dan 7 ton de redoxpotentiaal toch laag blijft. 4. Alleen bij (elke) Herbie toediening zet een daling van de ORP-waarde direct in en wordt negatief vanaf dag 7 in alle gevallen. 5. De steilste ORP-daling zet zich in bij doseringen vanaf 3 ton per hectare. De geringere aantal ORP-metingen (niet vermeld) in de kuipen van 80 liter komen overeen met bovenstaande emmerresultaten. Wellicht doordat de grondtemperatuur in de kuipen hoger lag, werden daar andere minima bereikt rond de -200 mvolt. Volgens tabel 1 zou dan sprake kunnen zijn van onder andere sulfaat reductie. Een situatie die overeenkomt met H2S gas metingen bij Bodem Resetten met folie. Oftewel het biochemisch eindstation van anaerobe grondontsmetting.

11 mvolt.uren [11] Als bodempathogenen alleen al door een redoxpotentiaal verandering in stress zouden geraken dan zou doding een relatie kunnen zijn van de daadwerkelijke elektronen spanning maal de tijdsduur. Een soort temperatuurssom en in dit geval een reductiesom genoemd (in millivolt.uren). Reden voor het benoemen is dat een potentiaal verandering op veel membranen invloed heeft en de literatuur staat vol van voorbeelden qua desinfectie. Juist bij een overschot aan water zal door haar geleidbaarheid de ORP-impact op tissues en membranen ongeremd zijn. Bij standaard BR, met andere vochtigheid c.q. AW waarden of osmotische waarden ligt dit mijns inziens anders Er zijn vervolgens een aantal berekening gemaakt van reductie sommen. Daarbij is gekozen om in grafiek 1 alleen die uren mee te nemen bij een ORP waarde lager dan 0 mvolt. En voor grafiek 2 zijn dat de uren onder de -100 mvolt. Deze keuzes zijn willekeurig maar voeden de vraag vanaf welke ORP-waarden (bij graden behandeling) de uren opgeteld mogen worden in relatie tot bijvoorbeeld aaltjes beheersing. Grafiek 1 Reductiesom Herbie 72 bij 12 graden. Grafiek 1 Reductie som BRIën (Eo= < 0 mv.) 0 Emmer test 1 Herbie Datum 0 ton / ha Herbie 1,4 2,8 6, Uit grafiek 1 blijkt dat de som van mv.uren al in 2 weken tijd werd gehaald, zelfs bij 12 graden. Na 4 weken worden niveaus van reductie uren gehaald. De reductiesom van alleen water bleek getalsmatig verwaarloosbaar. Als tijdsduur en doseringen worden gecombineerd lijkt er een omslagpunt te zijn tussen 2,8 en 6,9 ton Herbie per hectare. Oftewel er is minimaal 5 ton per hectare nodig voor een maximale en constante toename van de reductiesom bij 12 graden.

12 mvolts.uren [12] Alsof (lage) temperatuur bij (te) lage doseringen te veel (vertragende) invloed heeft op de ontwikkeling van bacteriepopulaties. Omdat ORP een statische waarde is en in zichzelf niets zegt over het verder gedrag en invloed van de verantwoordelijke anaerobe bacteriën op uiteindelijke impact op de doelpathogenen is het waarschijnlijk dat een reductiesom waarde van (mv.uren) anders moet worden geïnterpreteerd als de in de inleiding. Die betrof namelijk een 25 graden behandeling. Ter illustratie is grafiek 2 opgenomen met een reductie som gerekend vanaf meetwaarden lager dan mvolt. Opvallend is dat bij lagere doseringen dan 6,9 ton/ha het reductie proces met een vertraging van 14 dagen (pas) doorzet (28 maart vs. 10 maart). Grafiek 2 Reductie som BRIën (E0 < -100 mvolt Emmertest 1 Herbie mrt 7-mrt 9-mrt 13-mrt 15-mrt 20-mrt 23-mrt 28-mrt 1-apr 7-apr 11-apr 19-apr Datum 0 ton / ha Herbie 1,4 2,8 6, Gerekend vanaf een sterke ORP-ondergrens van -100 mvolt is een reductie som gehaald bij 12 graden van in 3 weken en mv.uren in 4 weken. Ter afronding van deze eerste screeningsronde resteert de plantreactie van de geplante lelies. En wel na 4 week behandelen (BRIën), 1 week wachten en dan planten. Het planten en verzorgen van het gewas is door de teler uitgevoerd in zijn loods. In alle gevallen ontwikkelde zich een gewas. De verschillen die visueel werden waargenomen zijn: 1. Qua beginontwikkeling bleven de blanco, standaard inunderen en BR met folie achter. 2. Inunderen met Herbie stimuleerde de bovengronds ontwikkeling (zie foto) 3. Deze stimulans werd direct vanaf opkomst waargenomen bij de BRiën -objecten 4. Deze stimulans trad bij BR met folie pas na enkel weken op en beperkte zich tot bladkleur en niet in hoogte ontwikkeling.

13 [13] code afdekking water water water water BR folie geen water water t/ha ,4 stand Er is geconcludeerd dat qua gewas reactie er niets in de weg staat om BRiën verder aandacht te geven. Daarnaast lijkt het object BR-folie te reageren, alsof er een tekort aan water was tijdens de anaerobe fase bij deze lage temperaturen: het werkt nog door onder de teelt. Een voor mij bekend fenomeen bij Bodem Resetten met te weinig water.

14 Redox (mv) [14] e Emmertest. Een tweede koude emmertest is, lopende de eerste, ingezet op 28 maart Gezien duidelijk ORP-impact bij relatief koude temperatuur bij de eerste test was er behoefte om dit te bevestigen. De resultaten van deze 2 e emmerproef (Fig. 2) vertonen sterke overeenkomsten met die van de eerste test. En duiden op eenzelfde trend. Fig 2. Test 2: 5 liter emmers graden TON/HA 2, ,9 13, ,2 38, , mrt 29-mrt 30-mrt 1-apr 7-apr 11-apr 17-mei tonnen/ ha De conclusie van de beschreven testen heeft geleid tot een beeld dat er zich vanuit Bodem Resetten kennis 1. Een (andere) serieuze poging aandient om inunderen te kunnen verbeteren, 2. Dat zuurstofloosheid, een veel gebezigde term in de inundatie praktijk, wellicht toch een loos begrip is ( niemand meet het trouwens ), als het primair gaat om een bacterieteelt. 3. Dat inunderen met gebruik van Herbie, telers kan helpen duurzaam verder te komen als de resultaten van (water) inundatie tegenvallen. 4. Dat de inundatie duur weleens terdege verkort kan worden met een Herbie toevoeging. 5. Dat door toegenomen bodem biologie via het Herbie spoor, de inmiddels schaars geworden bemestingsregimes, toch de teelt weleens zou kunnen verbeteren, waardoor er een terugverdien situatie ontstaat ( dit jaar zijn de gewassen te vroeg afgestorven )

15 Millivolt [15] 8.3 Test met 4 grondsoorten. Om een indicatie te krijgen hoe verschillende grondsoorten reageren op inunderen en BRiën met Herbie 72 zijn nog 3 andere grondsoorten verzameld en in een emmertest vergeleken met de grond uit Julianadorp (J). De temperatuur van de proef varieerde van 15,5 18 graden. De doseringen Herbie waren 0, 3, 7 en 13 ton per hectare. De nieuwe grondsoorten kwamen van Marknesse, Bomenweg (M); Kessel, Bevrijdingslaan (K) en Bovensmilde, Grietmanswijk (Sm). Respectievelijk klei, fijn zand en veengrond. Onderstaand zijn de resultaten weergegeven in grafieken. Bij inunderen (zonder Herbie) vertonen 2 herkomsten (M en K) een plotselinge daling in het begin (grafiek 3). Van totaal 3 herkomsten wordt de ORP niet of niet noemenswaardig negatief bij het inunderen. Volgens de trendlijnen is er wel een daling. Grafiek 3 Bodemvocht potentiaal verandering Test 3: Inunderen zonder Herbie toevoeging Datum Sm 0 M 0 J 0 K 0 Lineair (Sm 0) Lineair (M 0) Lineair (J 0) Lineair (K 0) Opvallen is dat de ORP-ontwikkeling wel doorzet na gebruik van 3, 7 en 13 ton per hectare (grafiek 4-6). Grond Sm (veen) vertoont een afwijkend verloop, maar heeft ook een significante lagere ph (grafiek 7).

16 Millivoltitel Millivoltitel [16] 250 Grafiek 4 Bodemvocht potentiaal verandering BRI-en Test 3: +3 ton Herbie /hectare Sm 3 J 3 K 3 M 3 Lineair (Sm 3) Lineair (J 3) Lineair (K 3) Lineair (M 3) Datum Grafiek 5 Bodemvocht potentiaal verandering BRI-en Test 3: + 7 ton Herbie / ha Datum Sm 7 J 7 K 7 M 7 Lineair ( Sm 7) Lineair (J 7) Lineair (K 7) Lineair (M 7)

17 ph Millivoltitel [17] 350 Grafiek 6 Bodemvocht potentiaal verandering bij BRIen Test 3: +13 ton Herbie / ha M 13 Temp*10 Datum Sm 13 J 13 K 13 Lineair (M 13) Lineair (Sm 13) Lineair (J 13) Lineair (K 13) Grafiek 7. ph verloop Inundatie test 3 8 7,5 7 6,5 6 5,5 5 4,5 4 Sm 0 J 0 K 0 M 0 Datum Lineair (Sm 0 ) Lineair (J 0 ) Lineair (K 0 ) Lineair (M 0 ) Er is een relatie tussen ORP-waarden en ph. Als het zo is dat doding ook op veengrond plaatsvindt volgens bovenstaand ORP-verloop, is het zaak de interpretatie van ORP grondsoort afhankelijk te maken. Vooralsnog lijkt het erop dat vanaf 7 ton Herbie per hectare ook op veengrond een duidelijk daling van de ORP inzet. Verder onderzoek zal de relatie tussen de 3 grootheden ORP-grondsoort (ph) -doding moeten staven.

18 millivolt.uren [18] Uitgaande vooralsnog, dat voor doding een reductie som van enige omvang nodig is en met de geïntroduceerde mvolt. Uren in het achterhoofd, wordt in figuur 3 duidelijk dat een Herbie toevoeging een wezenlijke reductie bijdrage levert in deze test aan alle grondsoorten ten opzichte van alleen onder water zetten. Conclusie: De gehaalde maxima van de reductie sommen lagen bij gebruik van Herbie in de tijd hoger en eerder dan bij inunderen (factor 2 tot 3). De landbouwkundige advies dosering voor Herbie voor BRIën lijkt zicht af te tekenen tussen 3 en 7 ton per hectare of hoger. Wat in lijn is met Italiaans onderzoek in 2016 en Fig.3. Reductiesommen 4 grondsoorten na 3, 4, 5 en 10 weken bij Inunderen en BRI-en (Test graden) Sm0 J 0 K 0 M 0 Sm 3 J 3 K 3 M 3 Sm 7 J 7 K 7 M 7 Sm 13 J 13 K 13 M 13 Grondsoort en Herbie dosering (ton/ha) Na 3 weken Na 4 weken Na 5 weken Na 10 weken

19 [19] 8.4 Test 4 Werkt reductie door naar onbehandelde grond? Tot slot is aandacht besteed aan mogelijke effecten op niet met Herbie behandelde lagen, nu ze door een overvloed aan water qua geleidbaarheid goed met elkaar in contact staan. Aanleiding is de verwachting dat bij anaerobe processen het elektronenoverschot in de grond met Herbie zich zal verplaatsen via water naar dieper en/of zijwaarts gelegen zones, waar (mogelijk) geen Herbie aanwezig is. Er is namelijk vanuit een Nederlands onderzoek (mondelinge mededeling Leendert Molendijk WUR- PPO) mondeling gerapporteerd dat ook aaltjes doding optrad in een niet met Herbie behandelde dieper gelegen grondlaag die rechtstreeks met elkaar in verbinding stonden. Als proefopstelling is gekozen voor een rechthoekige 45 liter speciekuip met alleen aan 1 zijde Herbie behandelde grond (10 liter) en direct daarnaast 20 liter onbehandelde grond. Door het aanbrengen van een niveauverschil in grondhoogte van 2 cm kon het inundatie water van het Herbie behandelde deel niet vrij bewegen over de onbehandelde grond. Als blanco voor de nulmeting is een tweede bak gevuld met 30 liter grond en volledig onderwater gezet. +15 cm HERBIE 0-15 cm - 35 cm Links Herbie behandelde grond met (verzonken) rood meetpunt. De stokken markeren de grens (0) van de Herbie behandeling. Rechts 2 rode meetpunten op 15 en 35 cm vanaf de grens in grond zonder Herbie. Als de elektronen vanuit de Herbie zone diffunderen naar rechts zal dat in de ORP-metingen tot uiting moeten komen.

20 [20] Waarbij een zijdelingseffect logischerwijs gezien mag worden als bewijs voor verplaatsing van het effect in de praktijk naar ook dieper gelegen grondlagen (bij voldoende water). Om de uitvoeringstechnische redenen is echter gekozen voor metingen van link naar rechts (horizontale verplaatsing van elektronen), in plaats van een verticale meetopstelling. De resultaten van de ORP-metingen zijn weergegeven in grafiek 8. Grafiek 8. In de blanco trad nagenoeg geen ORP-wijziging op en deze bleef op mvolt steken en stabiel. Door toevoeging van Herbie (blauwe lijn) bleek dat de ORP ook daalt in het niet met Herbie behandelde gedeelte. Een zogenaamde secundaire verlaging van de redoxpotentiaal. Door de afwezigheid van de Herbie blijft de vraag of daar secundair voldoende en relevante bacteriën ontwikkelen voor (secundaire) doding. Het is niet onlogisch om dit te verwachten. Of dat de redox verlaging direct verantwoordelijk is voor doding, doordat celmembraanselectiviteit van en/of binnen een pathogeen te veel wordt beïnvloed. Volgens de hellingshoek van de gestippelde trendlijnen lijkt de daling van de redoxpotentialen over de 3 meetpunten een redelijk gelijk verloop te hebben. Wel is sprake van een afstandsafhankelijke vertraging van 7 en 10 dagen voordat in het onbehandelde gedeelte eenzelfde redoxpotentiaal (verlaging) wordt gemeten. Er is dus sprake van een na-ijl effect. Als de secundair optredende redox verlaging toch leidt tot doding van pathogenen kan dat betekenen dat zelfs dieper gelegen besmettingen in de praktijk worden geëlimineerd. Zodat de kans op nagenoeg 100% reductie van een bodem gebonden ziekte reëel wordt.

21 [21] 8.5 Eerste vergelijkende praktijktest met inunderen en BRIën. Alles overziende leidt de toevoeging van Herbie tot significante effecten qua redox chemie. Wessels en Thatchtec hebben vervolgens besloten om op een perceel van totaal 4 hectare, op 1 hectare 6,5 ton Herbie 72 uit te rijden. En vervolgens de gehele 4 hectare te inunderen. Zogezegd zo gedaan. Op 19 juli 2017 is met een compoststrooier Herbie 72 gestrooid en vervolgens de gehele 4 hectare gespit met een Imants roterende spitmachine door Loonbedrijf Kos. Rondom het perceel was een zanddijk opgetrokken met aan de binnenzijde een (water-) geul. Op 20 juli is het perceel Kanoroute onderwater gezet tot eind augustus. Op 4 momenten is de ORP gemeten in zowel het Herbie als onbehandelde gedeelte.

22 [22] m Spitmachine Ook onbehandeld werd gespit wat normaliter niet gebeurt.

23 [23] 6,5 ton Herbie 72 gestrooid bij windstil weer en mbv GPS. Perceel Julianadorp Een beeld van 6,5 ton Herbie 72 per hectare.

24 [24] De behandeling met Herbie 72 (gekleurd) en de 10 meetpunten genummerd ziet er in schema als volgt uit: 260 meter 15 m meter 170 meter Het hele perceel is geïnundeerd zonder een fysieke scheiding tussen behandeld en onbehandeld. De nummers corresponderen met de plaatsen waar tijdens de onderwaterzetting ORP en ph is gemeten.

25 [25] Het perceel was omdijkt en deze dijken hebben standgehouden tijdens de proefperiode. De meetplekken zijn gemarkeerd geweest met een stok. Met een en dezelfde ORP meter werden (discontinue) metingen verricht op steeds nagenoeg dezelfde plaatsen in de bovenste 2 cm van de grondlaag. Vanaf 25 juli was er duidelijk sprake van gasvorming in alleen het Herbie gedeelte. De resultaten van de ORP-metingen zijn in figuur 4 weergegeven. En komen sterk overeen met die van de eerdere emmerproeven. Wat verder opvalt is de spreiding in de biochemie binnen een perceel.

26 mvolts uren [26] Fig. 4. Redox ontwikkeling praktijk test BRIën (1-5) en inunderen (6-10) ORP in mvolts aug 7-aug 31-jul 25-jul De hogere bodemtemperaturen van graden ten opzichte van eerdere emmerproeven lijken een positieve invloed te hebben: de reductiesommen (E0 <0) van worden bij gebruik van Herbie 72 al na 3 weken gehaald (zie figuur 5). Terwijl de sommen voor het onbehandelde gedeelte duidelijke achterblijven. Zowel bij BRIën als inunderen is er variatie: met name bij inunderen is deze in een vroeg stadia al aanwezig. De gemiddelde reductiesom na 4 weken voor BRIën bedroeg mV.uren en voor inunderen mv.uren. De ontwikkeling van de som was bij BRiën duidelijk sneller en heftiger. Over alle objecten bleek dat de toename van redox in de 4 e week afnam. Alsof het proces over zijn piek heen was. Fig.5 Reductiesom praktijkproef BRIën met (1-5) en zonder (6-10) Herbie Start 20 juli Temperatuur grond graden 25-jul 31-jul 7-aug 15-aug

27 [27] Het perceel is vervolgens beplant met narcissen en de teelt zal DV in 2018 worden gescout. Oktober 2017.

28 [28] 9. Conclusies en samenvatting. Aan de hand van een aantal emmertesten en kuipen testen is een verkenning uitgevoerd naar de impact van het toevoegen of weglaten van Herbie 72 tijdens Inunderen. De nieuwe term BRIën is geïntroduceerd. De verkenning is inmiddels uitgebreid naar een eerste praktijktest. De periode van uitvoering besloeg maart oktober Bij BRIën neemt de redox potentiaal een snellere, voorspelbare en egaler hoger niveau aan. Bij gebruik van alleen water in lab testen en in praktijk zijn de niveaus van reductieprocessen tot op heden tegenvallend of zelfs afwezig. Het overschot aan water bij BRIën (ten opzichte van Bodem resetten in vochtige grond) lijkt eerder een verbetering ten aanzien van de reductie processen, dan een verslechtering. Omdat bij relatief lage temperaturen van onder de 15 graden significante zwavel reductie optreedt, afgeleid van de gemeten ORP-waarden. Bij Bodem Resetten en gasmetingen wordt (vooralsnog) van uitgegaan dat daar duidelijk hogere temperaturen voor nodig zijn. Na het planten van leliebollen in de kuipen, 1 week na droogleggen, ontwikkelden de planten minimaal gelijkwaardig aan die bij standaard inunderen. Voor alle BRIën objecten daarenboven was er duidelijk een bovengrondse groeiverbetering, die vanaf opkomst al werd waargenomen. Emmertesten, kuipen testen en praktijk testen lijken middels een simpele ORP meter goed te scouten en minder volume afhankelijk. De toon is gezet dat met BRIën inundatie resultaten, vanuit de biochemie geredeneerd, kunnen worden verbeterd. Zowel in agressiviteit als in snelheid. Gezien het grote gamma aan literatuur- en onderzoeksresultaten wat al gepubliceerd is omtrent anaerobie en in het bijzonder ASD, wordt de kans hierop als groot in geschat. Met de verkregen resultaten zal geprobeerd worden of in de praktijk telers oren hebben naar verbeteringen als snelheid en voorspelbaarheid. Verwacht wordt dat dat de nodige discussie zal opleveren omdat de praktijk een benadering vanuit de chemie niet direct zal kunnen beoordelen. Zoja, lijkt het logisch dat er nog onderzoek volgt in de zin van Redox-doseringen-dodingskansen bij bepaalde temperaturen. Thatchtec vertrouwd met dit initiatief op, een significante bijdrage te leveren aan het daadwerkelijk verbeteren van inundatie daar waar dat nodig wordt geacht.

29 [29] 10. Literatuur Thatchtec bv Henk Meints 9 november 2017.