Healthy Plant Fundamentals: naar een innovatieve kasteelt met gezonde planten en een gezond milieu

Transcriptie

1 Healthy Plant Fundamentals: naar een innovatieve kasteelt met gezonde planten en een gezond milieu 19 oktober 2017, Tuinbouw Digitaal Community Meeting, Naaldwijk Carolien Zijlstra

2 Overzicht Healthy Plant Fundamentals Gezonde Kas Openliggende vragen Doelen Healthy Plant Fundamentals Mbt vision technieken Mbt stress gestuurd spuiten Eerste resultaten Conclusies

3 Healthy Plant Fundamentals ( Topsector Tuinbouw en Uitgangsmaterialen Gefinancierd door EZ en partners uit het bedrijfsleven: 3

4 Gezonde Kas ( Intereg project partners uit Nederland en Duitsland 4

5 Gezonde Kas Een innovatief modulair gewas-beschermingssysteem voor de kas dat Attendeert op de aanwezigheid van ziekten en plagen voordat symptomen zichtbaar zijn Helpt bij het nemen van beslissingen Adviseert en faciliteert bij het toepassen van de noodzakelijke maatregelen met minimaal gebruik van chemische middelen 5

6 Gezonde Kas Systeem Gezonde Start Maatregelen Monitoring Dashboard Interpretatie

7

8 Doel van het Gezonde Kas systeem Verbeterde beheersing van ziekten en plagen Hogere opbrengsten van goede, hoogwaardige producten Lagere input van chemische middelen Grotere economische opbrengst Versterking concurrentiekracht glastuinbouw Beter milieu 8

9 Gezonde Kas

10 Gezonde Kas

11 Openliggende vragen van het project Gezonde Kas Een van de projectresultaten was: Een twee-staps monitoring aanpak maakt het mogelijk ziekten aan te tonen nog voor symptomen met het blote oog zichtbaar zijn 11

12 Voorbeeld van vroegtijdig kunnen detecteren van stress Example of visually no damage: detected damage in real time Colour table of F v /F m After a few hours

13 Voorbeeld van vroegtijdig kunnen detecteren van stress Colour table of F v /F m

14 Meten van stress als indicator voor ziekte 14

15 Analyse van gestresste deel met DNA toets op aanwezigheid van ziekte 15

16 Openliggende vragen van het project Gezonde Kas Een twee-staps monitoring aanpak maakt het mogelijk ziekten aan te tonen nog voor symptomen met het blote oog zichtbaar zijn Hoeveel eerder? Voor welke ziekten? 16

17 Openliggende vragen van het project Gezonde Kas Vanwege de vroege detectie zullen biologische of andere alternatieve maatregelen effectief kunnen worden toegepast wat niet altijd mogelijk is wanneer een ziekte in een verder gevorderd stadium is Is dat meetbaar? Hoe wordt fotosynthese-activiteit beinvloed door toegepaste maatregelen? Wat gebeurt er in plant als preventief wordt ingegrepen? Wat zijn effecten van positionering van een middel? 17

18 CF camera Precisiespuitrobot 18

19

20 Openliggende vragen van het project Gezonde Kas Uitsluitend gestresste groene delen spuiten resulteert in een reductie van 50-70% middel gebruik Kunnen we een meer praktische precisie-spuittrolley ontwikkelen? Hoe kunnen we zorgen dat alleen zieke delen gespoten worden gebruikmakend van de precisiespuit-trolley? 20

21 Doelen Healthy Plant Fundamentals mbt vision technieken: 1. Kwantificeren hoeveel eerder via twee-staps monitoring ziekten en plagen kunnen worden aangetoond alvorens er symptomen met het blote oog zichtbaar zijn 2. Aantonen hoe en wanneer de fotosyntheseactiviteit van de plant reageert na besmettingen met verschillende ziekten 3. Aantonen hoe de fotosynthese-activiteit beïnvloed wordt door toegepaste maatregelen. Wat gebeurt er in de besmette plant wanneer al dan niet preventief of curatief wordt ingegrepen? 4. Aantonen wat de effecten zijn van de positionering van een middel 21

22 Doelen Healthy Plant Fundamentals mbt Stress gestuurd spuiten 5. Ontwikkeling van een praktische precisie-spuit-trolley waarmee na ziektedetectie (via de twee-staps monitoring) uitsluitend de gestreste groene delen van de plant bespoten worden. 22

23 Partners Healthy Plant Fundamentals LTO Glaskracht Van Iperen Bayer Phenovation Rometron Holland Green Machine WUR: Bioint Wurglastuinbouw Agro 23

24 Resultaten: Keuze van ziekten en plagen voor het gewas tomaat: Tomatengalmijt (Tomato Russet mite, Aculops lycopersici) Witte vlieg (Bemisia tabaci en Trialeurodes spp) Botrytis (Botrytis cinerea) Fusarium solani Pepinomozaiekvirus (PepMV) Tuta absoluta 24

25 Moderne vision technieken Meten van Chlorofyl Fluorescentie (CF) om fotosynthese-activiteit/stress in de plant weer te geven Multispectrale beeldverwerking voor verbeterde, meer objectieve observatie van symptomen, pathogenen, etc. Het waarnemen van fluoriscentie (celdood en insecten) Het kwantificering en automatische scoren 25

26 Moderne vision camera systemen 26

27 Measurements rust mite infected leaf GFP RFP Chlorofyl Fv/Fm Red Green Blue Color 27

28 Tomatengalmijt 28

29 Monster & meet methode 29

30 Directe detectie Aculops lycopersici is mogelijk Met het oog niet goed waarneembaar Maar met special fluorescentie te zien als een ster in de nacht 30

31 RFP en color beelden van bladeren 1 dag na infectie, Medium resolutie (MR) MR

32 Tomatengalmijt, 6 dagen na infectie

33 #35, galmijt

34 Plants Just above the pot, the plant is split in two stems. Samples: Leaf Bunch Stem Plant 1 1 Control stem 1 infected stem Plant 2 1 highly infected stem

35 Bemonstering en metingen: Plant 1 Healthy Plant 1 Infested Plant 2 Infested Leaves number measurements 81 (+24)* Bunch number measurements Stem size > 7 7 6,5 measurements Total >3000 measurements * 1 day later some leaves were measured again to see if it is needed to measure everything at the first day 35

36 Imaging van blad met de Pathoscreen RFP Kleur controle zieke helft erg ziek controle zieke helft erg ziek Fm controle zieke helft erg ziek 36

37 Imaging van stengel met de Pathoscreen RFP Kleur controle zieke helft erg ziek controle zieke helft erg ziek Fm controle zieke helft erg ziek 37

38 Bruinverkleuring van de stengel 22 dagen na infectie: Niet geinfecteerd: Geinfecteerd:

39 Galmijten op het blad op 29 september; 22 dagen na infectie

40 Resultaten imaging tomatengalmijt Een enkele tomatengalmijt is goed te detecteren met een camera als een ster in de nacht Met imaging werden tomatengalmijten 1 dag na infectie gedetecteerd De eerste symptomen waren zichtbaar ongeveer 22 dagen na infectie Na analyse van bladeren van zeer zieke plant, zieke plant en controle plant bleek dat: Er meer Fm pixels werden waargenomen bij de zeer zieke plant en de zieke plant Er veel meer RFP pixels werden waargenomen bij de zeer zieke plant Er minder bladoppervlak werd gemeten bij de zeer zieke plant 40

41 Links met Botrytis besmette plant 3 dpi in Bleiswijk; rechts planten in Wageningen 41

42 Sweetelle Botrytis cinerea, batch 2 Droplet inoculation: 2 droplets inoculum on leaflets on the right side 1 water droplet as control on 1 leaflet on the left side 1 d.p.i. 2 d.p.i. 3 d.p.i. 42

43 Rometron Fluorescentie sensor De meetopstelling is gebouwd. De huidige versie van de Rometron sensor is niet in staat deze kleine bladoppervlakte te differentiëren. Nieuwe sensoren worden op dit moment ontwikkeld 43

44 Resultaten imaging Botrytis Vanwege het snelle verloop van het Botrytis ziektebeeld is 1 dag na infectie al lokaal stress te zien bij inoculatieplek Mogelijk door een periode van droogte lijkt de infectie zich niet verder te ontwikkelen 44

45 Bemonstering voor moleculaire detectie Botrytis 45

46 Resultaten moleculaire detectie Botrytis Het is zowel met LAMP als TaqMAn mogelijk B. cinerea aan te tonen in verschillende stadia van de ziekte 46

47 Conclusies Tomatengalmijten kunnen met een camera al 1 dag na infectie worden gedetecteerd wat niet mogelijk is met het blote oog Met Fv/Fm metingen aan bladeren van tomaat kan waarschijnlijk in de kas voorspeld worden waar in de kas gericht naar tomatengalmijten gezocht moet worden Het twee staps monitoringsprincipe ontwikkeld in Gezonde Kas biedt perspectief voor detectie van ziekten en plagen nog voor symptomen zichtbaar zijn met het blote oog. 47

48 Vervolgonderzoek Macro screening/ micro screening uitwerken RFP beelden bekijken van andere plagen (en ziekten) en vergelijken met die van tomatengalmijt Uitzoeken wat voorwaarden zijn voor camerasysteem in de kas (autofocus? Filters? Karretje) Prototype verrijdbare camera? Testen doorontwikkelde sensoren Rometron Detectie van andere ziekteverwekkers: Fusarium solanii d.m.v. Luminex? 48

49 Thanks for your attention Thanks for your attention Thanks for your attention