Biostimulanten, zijn er mogelijkheden voor de tuinaanleg/sierteelt?

Transcriptie

1 , zijn er mogelijkheden voor de tuinaanleg/sierteelt? Paul MERTENS COMPO Expert COMPO Benelux nv, Filliersdreef 14 B-9800 Deinze Wat zijn biostimulanten? Algemene definitie (landbouwkundige) biostimulanten European Biostimulant Industry Council (vrije vertaling PM) omvatten diverse formuleringen van verbindingen, stoffen en andere producten en micro-organismen, die toegepast worden op planten of in de bodems met als doel bepaalde fysiologische processen van de planten te reguleren of te verbeteren om een verhoogde efficiëntie te bekomen. beïnvloeden de plantfysiologie op andere manieren dan nutriënten ter verbetering van gewasgroei, opbrengst, kwaliteit en bewaring na oogst. bevorderen de groei en de ontwikkeling van de planten doorheen hun ganse ontwikkeling, vanaf de zaadkieming tot de plantmaturiteit op een aantal aantoonbare manieren, o.a.: - Verbetering van de efficiëntie van het plantmetabolisme ter verhoging van de oogst en een verbeterde oogstkwaliteit - Verhoging van de planttolerantie tegen en herstel van abiotische stress - Verbeterde assimilatie van de gegeven plantenvoeding, verbeterd gebruik en translocatie van de opgenomen voedingsstoffen - Verbeterde productkwaliteit, onder vorm van bv. suikerinhoud, kleur, vruchtzetting, - Verbeterde of regulerende effecten op de plant/water-balans - Verbetering van bepaalde fysicochemische eigenschappen van de bodem en cultivering en ontwikkeling van bodemorganismen Groeninnovatieforum Wat zijn biostimulanten? Wat onderscheidt een biostimulant van een klassieke teeltinput? - opereren via volledig andere mechanismen dan bijvoorbeeld voedingsnutriënten, ongeacht de aanwezigheid van voedingselementen in de producten (bv. biostimulant versus zoutstress) - verschillen van gewasbeschermingsmiddelen, omdat ze alleen acteren op niveau van plantweerstand en sterkte en geen enkel direct effect hebben tegen ziekten of plagen (bv. biostimulant die weerstandsvermogen induceert tegen diverse wortelziekten) Biostimulatie van gewassen/planten is complementair aan bemesting en gewasbescherming Eerst wat technische achtergrond * zijn pas efficiënt indien de plant in een gestreste situatie terecht komt * Negatieve invloed van een storende stof/situatie op een plant (= een stress situatie) Abiotische stress Biotische stress - Watertekort/wateroverlast - Virussen - Gebrek aan voedingselementen - Schimmels - Hitte/koude - Nematoden - Overmatig hoge zoutconcentraties - Insectenvraat Indirecte stress - Intensieve productie - Te kort maaien 4 - Ingrijpende snoei We onderscheiden 5 verschillende groepen van biostimulanten 1. Groeistimulatoren Werken op de ontwikkeling van bepaalde plantendelen (wortels, knoppen, bloemen, vruchten, bladeren, ) Bv. - Groeihormonen (bv. auxines, cytokinines) >> Zeewierextracten - Bepaalde aminozuren - Bepaalde suikers - Humuszuren - Bepaalde microbiële entstoffen (bv. stikstofbindende bacteriën) Zeewierextracten soorten wieren Verschillende hoofdgroepen: Rode algen (Rhodophyta) Blauwe algen (Glaucophyta) Groene algen (Chlorophyta) Bruine algen (Phaeophyta) > o.a. het geslacht Ecklonia* * Ecklonia maxima > wordt (duurzaam) geoogst aan westkust van Zuid-Afrika Granulaten van algen bodemverbeteraar Vloeibare algenextracten blad- en wortelbemesting 5 1

2 Zeewierextracten - Bevatten een ganse reeks van nuttige stoffen (aminozuren, vitaminen, groeihormonen (auxines, cytokinines, ) - Hebben een hoge verhouding auxines/cytokinines (COMPO: 350 /1) een toepassing = een overaanbod aan auxines Auxines Auxines: (van nature geproduceerd in de jonge bovengrondse plantendelen) - Gaan met sapstroom neerwaarts - Stimuleren de celdeling- en strekking van de bovengrondse plantendelen - Stimuleren de ontwikkeling van zijwortels, de vorming van nieuwe wortels en de uitgroei ervan Neerwaartse sapstroom Cytokinines Opwaartse sapstroom Cytokinines (van nature geproduceerd in de jonge ondergrondse plantendelen) - Gaan met de sapstroom opwaarts - Stimuleren de ontwikkeling en uitgroei van knoppen (uitstoeling) - Houden de plant jeugdig - stimuleren de productie van chlorofyl (bladgroen)) 8 Zeewieren bevatten diverse plantwerkzame stoffen Fytohormonen, vitaminen Aminozuren Minerale VoedingsstoffenAndere Auxine: Glycine, Kalium, Alginaten, Indol-3-zuren Niacine, Stikstof, Carbohydraten en 2 verdere derivaten Alanine, Fosfor, Cytokinine: Valine, Magnesium, Meerdere varianten, Leucine, Zwavel, Isoleucine, Calcium Vitaminen: Serine, IJzer, A, Treonine, Mangaan, B1, Tyrosine, Koper, B2, Lysine, Zink, C, Asparaginezuur, Proline,Molybdeen, E, en andere en andere Bepalend voor het effect is: - de verhouding tussen auxinen/cytokininen (COMPO: +/- 350/1) - en het aandeel vrije auxinen (COMPO: 75 µg/l) - en de toegepaste dosis (een overdosis kan tot schade leiden) Bespuiting met zeewierextracten: aanvoer van auxinen stimulans voor de aanmaak van wortels aanmaak van cytokininen in de wortelpunten stimulans voor de aanmaak van nieuwe bovengrondse spruiten aanmaak van auxinen in de nieuwe bladeren 10 Zeewierextracten: invloed op de wortelgroei Proef beworteling (5 weken na de eerste snede) Blanco versus zeewierextracten Foto Foto Virginia Tech University: Zeewierextracten Wortelstimulans + 66% bij Agrostis stolonifera Proef opgestart op Pot 1 l gevuld met aarde, ingezaaid en lichtjes beregend (Blanco) - Pot 1 l gevuld met aarde, ingezaaid, 2 ml zeewierextracten over gedruppeld en lichtjes beregend 12(Vitanica RZ) Foto

3 Blanco versus zeewierextracten Foto Foto (grasgroei) Foto (wortelgroei) 2. Stimulanten van Natuurlijke Afweer (SNA) Elicitoren Hebben een directe werking op het natuurlijke verdedigingssysteem van planten. Toegediend: > simuleren zij een aanval van (bepaalde) ziekteverwekkers > natuurlijke afweersysteem van een plant wordt verhoogd Bv. - Bepaalde aminozuren (bv. glutaminezuur) - Salicylzuur (acetylsalicylzuur < > aspirine) - Complexe suikers Momenteel: gebruik van fytoproducten Aanvankelijk een gezonde plant Maar dan: plant met bepaalde ziektesymptomen Vaststelling van de ziekteverwekker (zekerheid?) Keuze fytomiddel (met de juiste werking?) Toepassing van het fytomiddel (correct toegepast?) Effect (afwachten!), eventueel herhalen (?) (Niet gewenste) effecten op andere organismen? Maar: gebruik van fytomiddelen wordt meer en meer in vraag gesteld! Toekomst: gebruik van elicitoren?? Toepassing: zuiver preventief, geen enkele curatieve werking Verhogen het weerstandsvermogen van planten tegen bepaalde ziekteverwekkers (bv. bodemschimmels) Langdurige effecten (?) Ook voor de tuinaanlegsector??? Geen enkele directe werking tegen ziekten/plagen Uitermate specifieke werking - Wanneer extern toegediend, herkent een plant een biostimulante stof als een aanvalssignaal door een bepaalde ziekte/plaag en start met de verdedigingsreactie, zelfs al is de stressfactor (de betrokken ziekte/plaag) niet aanwezig!! - Vergelijkbaar met onze inentingen tegen ziekten - Reëel voorbeeld : inenting tegen griep De inenting bevat geen levende griepvirussen en kan dus geen griep veroorzaken Het lichaam herkent echter het griepvirus, vermoedt een griepaanval en maakt antistoffen aan (die langdurig in het lichaam aanwezig blijven) Kom je effectief in contact met het feitelijke griepvirus, dan heb je al antistoffen Je krijgt geen griep - Fictief (?) voorbeeld : een passende elicitor gespoten over Rhododendrons: Zou bij de behandelde planten antilichamen latenvormen tegen Phytophthora Is er een aanval van Phytophthora, dan beschikt de plant over de specifieke afweerstoffen De plant blijft vrij van Phytophthora (en eventueel ookvan andere voet- en wortelziekten en zelfs bacteriën) 16 Osmoseregulatoren 3. Osmoseregulatoren - Zijn meestal planteigen - Bescherming tegen uitdroging - Toegediend in synthetische vorm - Aanmaak van bepaalde moleculen - Bv. Mannitol (een suikeralcohol) 18 3

4 4. - Bestrijding van vrije radicalen (= onstabiele, zeer reactieve moleculen) - Gestreste planten produceren minder planteigen antioxidanten > oxidatieve stress - Vrije radicalen zetten destructieve processen in gang (o.a. beschadigingen op celniveau) - < > bepaalde vitaminen Plantrespons op oxidatieve stress Oxidatieve stress (Hitte, straling, vorst, ) Vorming van vrije radicalen (H 2O 2; O 2- ) Beschadiging van celmembraan Verlies celfunctie Dood van de cel Natuurlijke antioxidanten Neutralisatie van vrije radicalen Bescherming van de celfunctie Geen schade Ascorbinezuur < > Vitamine C Alfa-tocoferol < > Vitamine E Schade door zonnebrand α-tocopherol Mono-dehydroascorbic acid Lipid radicals Reducing agent α-tocopheryl radical Ascorbic acid Cell membrane Bron: INTECH, Antioxidant potential of Asparagus adscendens. Manju Singh, Divya Shrivastava, Raosaheb Kale Schade door vorst Biofungiciden 5. Biofungiciden (incl. micro-organismen) - Werken op een indirecte manier in op planten - Nuttige rol bij afweer (schadelijke) micro-organismen - concurrentieslag om dezelfde voedingsstoffen in geval van microorganismen - ruimteconcurrentie - Bv. - Een nuttige bodemschimmel: Trichoderma sp. (T. harzianum) - Een nuttige bodembacterie: Bacillus subtilis Bacillus amyloliquefaciens 4

5 Micro-organismen Bacillus subtilis/b. amyloliquefaciens De nuttige bodembacterie Bacillus subtilis/amyloliquefaciens leeft in symbiose met (o.a. gras)planten Leeft van de wortelafscheidingen van de grassen en omhult massaal de wortels Fysische barrière tegen ongunstige organismen Concurrentie voeding Vorming van antibiotische stoffen, o.a. Vorming antibiotica tegen andere bacteriën Vorming enzymen die schimmelgroei tegengaan (afbraak schimmeldraden) Bezorgt biostimulerende stoffen aan de grasplanten Vitaminen Groeiregulatoren 25 Labotest: Bacillus subtilis versus Microdochium nivale Wortelkolonie B. s. 26 Bacillus subtilis Pathogeen Concurrentie Antibiose - ruimte - antibiotica - voedingsstoffen - enzymen Bacillus subtilis/am. Groeibevordering Toename weerstand - fytohormonen Afname vatbaarheid - vitaminen - sideroforen Plant, dé toekomst? Actuele (en verleden) toestand ziekte- of plaagbeheersing: - Onderdrukking met gewasbeschermingsmiddelen na optreden van bewuste ziekte of plaag - Is soms symptoombestrijding - Geen wezenlijke verandering in de toestand (plantvatbaarheid) Actuele (en toekomstige) toestand (biostimulanten zijn al op de markt) - zijn geen gewasbeschermingsmiddelen of meststoffen - Kunnen gebruik van gewasbeschermingsmiddelen of meststoffen voorkomen of reduceren of de efficiëntie ervan verhogen - Kunnen langdurige effecten creëren (wezenlijke verandering in fysiologie van plant) - Snelle evoluties voor (nabije) toekomst zijn zeker te verwachten - Vragen wel veel kennis/ervaring/inschattingsvermogen van de toepasser versus kwakzalverij??? Tot slot nog een waarschuwing: Hoedt u voor het aanbod aan biostimulante producten dat geen enkele wetenschappelijke onderbouwing heeft, maar zijn bestaansrecht - en daarop volgende verkoop (+ ev. teleurstelling) enkel vindt in een agressieve marketing!! Met dank voor de aandacht Indien vragen, vragen! Nog een prettige en boeiende dag toegewenst - Paul Mertens - Noortje Plinke (boomkwekerij) - Jo Verschueren (tuinaanleg) COMPO Expert COMPO Benelux nv Filliersdreef DEINZE expert@compo.be 5