Eindrapportage Botrytis bestrijding zonder gas of gewasbeschermingsmiddelen

Eindverslag Botrytis bestrijding middels UV-C

Eindrapportage ‘Botrytis bestrijding zonder gas of gewasbeschermingsmiddelen‘ verlaging sporendruk door luchtbehandeling middels UV-C

Projectnummer 13563 Hoofdaanvrager

Onderzoeksinstantie

Projectleider ing. S. Persoon Zwethlaan 52 2675 LB Honselersdijk [email protected]

Onderzoeker ing. J. Sanders Proeftuin Zwaagdijk Tolweg 13

Mei 2010 Financiers:

financiers:

1


Inhoudsopgave Samenwerkende partijen ............................................................................................................. 7 1.1 Proeftuin Zwaagdijk..................................................................................................................... 7 1.2 Tuinbouw Techniek Ontwikkeling .............................................................................................. 7 Inno-Agro ............................................................................................................................................. 7 2 Inleiding......................................................................................................................................... 8 2.1 Botrytis in de glastuinbouw ......................................................................................................... 8 2.2 Botrytis in tomaat......................................................................................................................... 8 2.3 Bestrijding van Botrytis ............................................................................................................... 9 2.3.1 Chemische gewasbescherming ................................................................................................ 9 2.3.2 Klimaat .................................................................................................................................. 11 2.3.3 UV-C als alternatieve bestrijdingsmethode ........................................................................... 11 2.4 Probleemstelling ........................................................................................................................ 12 2.5 Oplossing ................................................................................................................................... 12 2.6 Doelstelling ................................................................................................................................ 13 2.7 Fasering...................................................................................................................................... 13 2.8 Onderzoeksvragen...................................................................................................................... 14 2.8.1 Fase I...................................................................................................................................... 14 2.8.2 Fase II .................................................................................................................................... 14 3 Materiaal / methode.................................................................................................................... 15 3.1 Fase I.......................................................................................................................................... 15 3.1.1 Methode van onderzoek......................................................................................................... 15 3.1.2 Materiaal................................................................................................................................ 15 4 Resultaten Fase I......................................................................................................................... 17 4.1 Resultaat interviews en literatuurstudie Botrytis cinerea........................................................... 17 4.1.1 Inleiding................................................................................................................................. 17 4.1.2 Afdoding van Botrytis door UV-C ........................................................................................ 17 4.1.3 Meten van schimmelsporen in de lucht ................................................................................. 17 4.2 Technisch vooronderzoek .......................................................................................................... 18 4.2.1 Inleiding................................................................................................................................. 18 4.2.2 UV-C ..................................................................................................................................... 18 4.2.3 Ozon ...................................................................................................................................... 18 4.2.4 Toepassingen en fabrikanten ................................................................................................. 18 4.2.5 UV-C + katalysator................................................................................................................ 18 4.2.6 UV-C + reflector.................................................................................................................... 19 4.2.7 Ozon (100%).......................................................................................................................... 19 4.2.8 UV-C + Ozon......................................................................................................................... 19 4.3 Beoogde toepassing in de praktijk ............................................................................................. 20 4.3.1 Methode................................................................................................................................. 20 4.3.2 Benodigd opgesteld vermogen .............................................................................................. 20 4.4 Gesloten ruimte test ................................................................................................................... 21 4.4.1 Inleiding................................................................................................................................. 21 4.4.2 Methode................................................................................................................................. 21 4.5 Materiaal .................................................................................................................................... 22 4.5.1 UV-C ontsmettingsapparaten................................................................................................. 22 4.6 Meetfrequentie ........................................................................................................................... 23 4.7 Resultaten................................................................................................................................... 23 4.7.1 Metingen test I ....................................................................................................................... 23 4.7.2 Metingen test II...................................................................................................................... 24 4.8 Discussie .................................................................................................................................... 26 4.8.1 Test I...................................................................................................................................... 26 4.8.2 Test II..................................................................................................................................... 26 1

Financiers:

financiers:

2


4.9 Gewenste uitvoeringsvorm kasomgeving .................................................................................. 26 4.9.1 Luchtbehandelingskast .......................................................................................................... 26 4.9.2 Economische haalbaarheid .................................................................................................... 28 Uitgaande van een economisch haalbare toepassing dienen de opbrengsten/besparingen van de UVC toepassing in overeenstemming te zijn met de kosten . .................................................................. 28 5 Discussie (Fase I)......................................................................................................................... 30 5.1 Beschikbare technieken.............................................................................................................. 30 5.2 Benodigde stralingsdosis............................................................................................................ 31 5.3 Gesloten ruimte test ................................................................................................................... 31 5.4 Integratie in een kasomgeving ................................................................................................... 32 5.5 Economie ................................................................................................................................... 32 6 Conclusies (Fase I) ...................................................................................................................... 33 7 Aanbevelingen nav Fase I .......................................................................................................... 33 FASE II 8 9

Inleiding....................................................................................................................................... 35 Materiaal / methode.................................................................................................................... 36 9.1 Methode ..................................................................................................................................... 36 9.2 Materiaal .................................................................................................................................... 36 9.2.1 Kas......................................................................................................................................... 36 9.2.2 LBK + UV-C ......................................................................................................................... 37 9.2.3 Meetapparatuur...................................................................................................................... 38 10 Resultaten rookproef .................................................................................................................. 39 10.1 Inleiding ..................................................................................................................................... 39 10.2 Materiaal en methode................................................................................................................. 39 10.3 Resultaat..................................................................................................................................... 39 11 Resultaten systeemtest in kas..................................................................................................... 40 11.1 Inleiding ..................................................................................................................................... 40 11.2 Methode ..................................................................................................................................... 40 11.3 Resultaten................................................................................................................................... 40 12 Resultaten gewasproef................................................................................................................ 42 12.1 Inleiding ..................................................................................................................................... 42 12.2 Methode ..................................................................................................................................... 42 12.3 Teeltspecificaties........................................................................................................................ 42 12.4 Meetmethode.............................................................................................................................. 43 12.4.1 Sporen metingen................................................................................................................ 43 12.4.2 Visuele beoordeling........................................................................................................... 43 12.5 Resultaten gewasproef ............................................................................................................... 44 12.5.1 Sporenmeting in de lucht................................................................................................... 44 12.6 Visuele beoordelingen................................................................................................................ 45 12.6.1 Algemene gewasconditie................................................................................................... 45 12.6.2 Botrytis op bladranden ...................................................................................................... 46 12.6.3 Botrytis op beschadigde bladstompjes .............................................................................. 46 12.6.4 Botrytis op beschadigd stengelweefsel.............................................................................. 47 12.6.5 Botrytis op beschadigde vrucht ......................................................................................... 47 12.6.6 Percentage dode stengels................................................................................................... 48 13 Resultaten principe meting UV-C ontsmettingssysteem ......................................................... 49 13.1 Inleiding ..................................................................................................................................... 49 13.2 Methode / materialen ................................................................................................................. 49 13.3 Resultaten................................................................................................................................... 50 14 Resultaten toepassing apparaat................................................................................................. 51 14.1 Inleiding ..................................................................................................................................... 51 14.2 Resultaat..................................................................................................................................... 51

Financiers:

financiers:

3


14.2.1 vervuiling systeem............................................................................................................. 51 14.2.2 Economische haalbaarheid................................................................................................ 52 14.2.3 Toepassing van Ozon ........................................................................................................ 52 15 Discussie....................................................................................................................................... 54 15.1 Inleiding ..................................................................................................................................... 54 15.2 Rookproef en variabelen ontsmettingstechniek ......................................................................... 54 15.3 Systeemtest in lege kas .............................................................................................................. 54 15.4 Sporenmetingen ......................................................................................................................... 55 15.5 Wijziging opgestelde vermogen................................................................................................. 55 15.6 Aantastingniveau op praktijkschaal ........................................................................................... 56 15.7 Haalbaarheid .............................................................................................................................. 56 16 Conclusies .................................................................................................................................... 57 17 Aanbevelingen............................................................................................................................. 57 Informatiebronnen .............................................................................................................................. 58 Bijlage 1 Specifieke mediums Bijlage 2 Dosering UV-C Bijlage 3 Contraberekening UV-C Bijlage 4 Vertifan verticale ventilatie Bijlage 5 Klimaatsoverzichten

Financiers:

financiers:

4


Voorwoord In opdracht van het programma ‘Kas als Energiebron’ van het ministerie van LNV en het Productschap Tuinbouw (PT) hebben TTO en Proeftuin Zwaagdijk onderzoek gedaan naar een alternatieve methode om Botrytis te bestrijden. Hierbij willen wij: Jeroen Sanders van Proeftuin Zwaagdijk en Stefan Persoon in opdracht van TTO onze dank uitspreken naar de begeleidende telers Arnold Groenewegen en Jaap Noordam. Beide kwekers hebben een duidelijke stempel gedrukt op het onderzoek en zoals de doelstelling van TTO betaamd ervoor gezorgd dat er een goede koppeling plaatsvindt tussen onderzoek en praktijk. Daarnaast willen wij onze dank uitspreken naar de begeleiders van de proef, te weten Leo Oprel van het ministerie van LNV en Aat Dijkshoorn van het PT. Hun aanbeveling om veel studie te doen naar de reeds afgeronde onderzoeken hebben wij ter harte genomen. Ten slotte dank aan Ary de Jong van de Demokwekerij, welke als een ‘slechte’ teler gezorgd heeft voor klimaatsomstandigheden en een gewas waar Botrytis goed in kon gedijen.

Financiers:

financiers:

5


Samenvatting De schimmel Botrytis cinerea is al jaren een van de belangrijkste ziekten in de Nederlandse glastuinbouw. Er is zowel recent als in het verleden relatief veel onderzoek gedaan naar Botrytis cinerea. De schimmel vormt voor vrijwel alle glasteelten in de tuinbouw een probleem en beperkt zich dus niet alleen tot de tomatenteelt, waarnaar in deze proef onderzoek is gedaan. De problematiek van Botrytis wordt op twee manieren aangepakt, te weten preventieve maatregelen en curatieve maatregelen. Botrytis is een zwakte parasiet welke gemakkelijker in de plant doordringt bij vochtige condities en wanneer er beschadigingen aan de plant zijn. De meest effectieve vorm van preventieve bestrijding is zorgen dat het gewas ‘droog’ blijft en een minimum aan beschadigingen. Ontvochtigen van de kas door te stoken is echter niet langer economisch verantwoord en daarnaast is het maatschappelijk onacceptabel om energie te verspillen. Een kweker is er dus bij gebaat om de infectiedruk van Botrytis zoveel mogelijk te beperken zodat het gewas ook onder vochtigere omstandigheden geteeld kan worden. De probleemstelling luidde daarom: is er een mogelijkheid om infectiedruk door sporen van Botrytis cinerea te verminderen? Een mogelijke oplossing om de infectiedruk te verlagen is door de lucht te ontsmetten. De doelstelling luidde daarom: Is het mogelijk om in een kas de sporendruk van de schimmel Botrytis cinerea te verlagen door toepassing van luchtontsmetting met UV-C of een andere milieu vriendelijke techniek en biedt het concept kansen om toegepast te worden in de praktijk? Om dit te onderzoeken is het project opgedeeld in twee fasen : een fase waarin de haalbaarheid van de techniek onderzocht is en een fase waarin de integratie in een kasomgeving (met gewas) onderzocht is. Er zijn verschillende technieken om schimmelsporen in de lucht te doden, met als meest gebruikte UV-C en Ozon. Door deze techniek te koppelen aan een luchtbehandelingskast (LBK) welke steeds vaker gebruikt wordt, kan de lucht ontsmet worden. Ozon is een betrouwbare techniek om pathogenen te doden, maar berust op het principe van oxidatie. Het is onbekend hoe het gewas reageert op Ozon en wat het effect is op de stofwisseling van de plant. UV-C is een veel toegepaste techniek welke in de luchtbehandeling-systemen in twee varianten wordt toegepast: in combinatie met een katalysator of een reflector. Vanwege de vervuiling van een katalysator is gekozen om een reflector toe te passen. De benodigde stralingsdosis voor de spore van Botrytis cinerea blijkt na literatuuronderzoek onbekend zodat de stralingsdosis gelijk is gesteld aan de dosis voor de schimmel Penicillium spp. Uit een test met het apparaat in een gesloten ruimte is gebleken dat er een constante afname is van het aantal schimmelsporen. Als uitvoeringsvorm voor een kasomgeving kan de UV-C toepassing worden gekoppeld aan de luchtinlaat van een LBK, waarbij het ventilatievoud gesteld is op 1 maal de kaslucht per uur. De toepassing van een LBK met UV-C ontsmetter kent vele onbekenden zoals: de invloed van de luchtstroom, het juiste opgestelde vermogen UV-C en de relatie tussen de sporendruk en de aantasting op de plant. Indien de sporendruk in de kaslucht exact kan worden vastgesteld is bovenstaande relatie te onderzoeken. Een Airsampler met een selectief medium kan gebruikt worden om de sporendruk in de lucht te bepalen. Uit het onderzoek is echter gebleken dat dit geen betrouwbare techniek is om de sporendruk in de lucht voldoende significant te bepalen. Wel bleek uit het onderzoek dat er nog levende sporen aanwezig waren, zodat de dosering UV-C in de praktijkproef verdubbeld is. De meest gangbare wijze van onderzoek naar pathogenen is het monitoren van een gewas dat onder specifieke omstandigheden is opgeteeld. In de praktijkproef is in een behandelde en een onbehandelde afdeling een tomatengewas opgeteeld van het ras Idool waarbij het gewas bewust vatbaar is gemaakt voor Botrytis. Uit het onderzoek is gebleken dat er tussen de behandelde en de onbehandelde afdeling geen significante verschillen waren van Botrytis op bladrandjes, bladstompjes, stengelweefsel en de vrucht. Er was wel een significant verschil in het aantal dode planten aan het einde van de proef: in de onbehandelde afdeling waren er twee maal zoveel dode planten als in de behandelde afdeling. De techniek van UV-C luchtontsmetting is momenteel economisch nog niet haalbaar en de aanbeveling is om eerst een betrouwbare techniek te ontwikkelen welke het mogelijk maakt om de sporendruk in de lucht betrouwbaar te kunnen meten. Zelfs zonder een UV-C toepassing is dit een waardevolle ‘tool’.

Financiers:

financiers:

6


1 Samenwerkende partijen Een tweetal instellingen hebben samengewerkt om ‘bottum up’ innovatief onderzoek te doen naar de toepassing van Botrytis bestrijding: • Proeftuin Zwaagdijk • Telersvereniging TTO (hoofdaannemer) 1.1 Proeftuin Zwaagdijk Proeftuin Zwaagdijk is een private onafhankelijke instelling welke landbouwkundig onderzoek doet. Het bedrijf in Zwaagdijk is gelegen tussen belangrijke agrarische gebieden als Het Grootslag, AgriportA7 en Seedvalley. In het Westland (Honselersdijk) beschikt het bedrijf over een 20 tal onderzoeksafdelingen onder glas en ondersteunende ruimte voor onderzoek en demonstratie. Bij het bedrijf werken 40 medewerkers. Proeftuin Zwaagdijk is de enige private onderzoeksinstelling in Nederland met een ISOcertificaat.; in 1999 is het ISO-9002 certificaat toegekend, later gevolgd door ISO-9001. De afgelopen jaren is Proeftuin Zwaagdijk uitgegroeid tot een van de belangrijkste agrarische onderzoekscentra van Nederland op het gebied van praktijkgericht onderzoek. Proeftuin Zwaagdijk is een flexibele organisatie die kwalitatief hoogwaardig praktijk onderzoek biedt, wat direct toepasbaar is voor de opdrachtgever. Proeftuin Zwaagdijk wil als professionele organisatie voor praktijkgericht onderzoek, partner zijn van de innovatieve voorhoede en wil op deze manier ontwikkelingen stimuleren in de tuinbouw en akkerbouw. Het bedrijf is specialist in het uitvoeren van toelatingsonderzoek in opdracht van fabrikanten van gewasbeschermingsmiddelen. Het GEP (Good Experimental Practice) certificaat van de Plantkundige Dienst geeft het bedrijf het recht dit uit te voeren. Door dit onderzoek is er een ruime ervaring opgebouwd betreft plantpathogene schimmels en insecten in een groot aantal cultuurgewassen. website : www.proeftuinzwaagdijk.nl 1.2 Tuinbouw Techniek Ontwikkeling TTO is een telersvereniging waar 36 glastuinbouwbedrijven lid van zijn met een totaal oppervlak van 668 ha glas. TTO is opgericht omdat de schaalgrootte ervoor zorgt dat innoveren vanuit de praktijk steeds meer risico’s met zich mee brengt. De afgelopen jaren zijn er tal van voorbeelden geweest van grote innovaties die door individuele ondernemers gestart zijn, waardoor deze een hoog risico liepen. De doelstelling van TTO is het gezamenlijk opzetten van innovatieprojecten met als doel een verantwoord en duurzaam innovatietraject. TTO wil daarnaast graag namens haar leden een spreekbuis vormen richting overheden en kennisinstellingen, met als doel innovatie goed aan te laten sluiten bij de praktijk. Ten tijde van de aanvraag is TTO naast Botrytis bestrijding met UV-C onder andere actief met energieprojecten (gasturbine Heron), LED en tracking & tracing. TTO zet per project gericht partijen in naar expertise van de desbetreffende partij. Partijen zijn onder andere : kennisinstellingen, projectleiders, teeltadviseurs, Agro-MKB ondernemingen (toeleveranciers) en industrie. Lidmaatschap van TTO is alleen voorbehouden aan agrarische ondernemers. Het resultaat is dat opgedane kennis snel verspreid worden onder alle glastuinbouwbedrijven in Nederland. website: www.tto.nu Inno-Agro Inno-Agro is een bedrijf dat zich volledig gespecialiseerd heeft in technische innovatie in de glastuinbouw. Hierbij staat Inno-Agro voor een verantwoorde, projectmatige aanpak van het innovatieproces. Stefan Persoon van bovengenoemde bedrijf is door TTO aangesteld als projectleider van het onderzoek. Daarnaast heeft hij het technische onderzoek naar de toe te passen technieken uitgevoerd. website: www.inno-agro.nl

Financiers:

financiers:

7


2

Inleiding

2.1 Botrytis in de glastuinbouw De schimmel Botrytis cinerea is al jaren een van de belangrijkste ziekten in de Nederlandse glastuinbouw. Dit zwaktepathogeen kent een zeer grote verscheidenheid aan waardplanten. Deze schimmel infecteert voornamelijk verzwakt en/of beschadigd weefsel. Er is zowel recent als in het verleden relatief veel onderzoek gedaan naar Botrytis cinerea. Aandachtspunten van recent onderzoek in de glastuinbouw zijn o.a. : • De relatie tussen teeltmaatregelen en aantasting • De relatie tussen klimaat en aantasting • Preventieve en curatieve bestrijdingsmethoden De schimmel Botrytis cinerea vormt voor vrijwel alle glasteelten in de tuinbouw een probleem en beperkt zich dus niet alleen tot de tomatenteelt, waarnaar in deze proef onderzoek is gedaan. De problematiek van Botrytis wordt op twee manieren aangepakt, te weten preventieve maatregelen en curatieve maatregelen. Botrytis is een zwakte parasiet welke gemakkelijker in de plant doordringt bij vochtige condities en wanneer er beschadigingen aan de plant zijn. De meest effectieve vorm van preventieve bestrijding is zorgen dat het gewas ‘droog’ blijft en het aantal beschadigingen minimaliseren. 2.2 Botrytis in tomaat In de tomatenteelt kan Botrytis ernstige gewasschade veroorzaken. De schimmel infecteert zowel beschadigd als verzwakt weefsel. Voornamelijk de aantasting op de stengel kan er voor zorgen dat planten afsterven. Aantasting op de stengel geeft in de praktijk ook de meeste economische schade. Kieming zal alleen plaatsvinden op beschadigd of verzwakt stengelweefsel. In de praktijk worden deze beschadigingen in veel gevallen veroorzaakt door verkeerd blad snijden, dieven of trossen knippen. Met verkeerde gewashandelingen wordt bedoeld het maken van te grote wonden of het laten zitten van stompjes op de stengel. Ook kan het door te laat op de dag gewashandelingen uit te voeren er voor zorgen dat de problemen met Botrytis worden versterkt. De heling van de gemaakte wond zal later op de dag langzamer verlopen dan wanneer deze in de ochtend is aangebracht. Vooral de lagere temperatuur en de lagere instraling aan het einde van de dag veroorzaken de verminderende wondheling.

Figuur 1 : Botrytis-aantasting op de stengel

Figuur 2 : Blad-Botrytis

Financiers:

financiers:

8


Naast stengel aantasting kan Botrytis ook bladweefsel infecteren. Vooral wanneer ‘bladrandjes’ aanwezig zijn heeft de Botrytis een ideale invalspoort om de plant te infecteren. Bladrandjes treden voornamelijk op bij een grote DIF en grote schommeling in vochtdeficit (VD). Als de Botrytis de bladranden heeft geïnfecteerd kan de schimmel via de bladstelen de rest van de plant infecteren. In het algemeen kan er worden aangenomen dat blad-Botrytis de belangrijkste bron is voor de verspreiding van sporen in de kas. De grootste problemen met Botrytis treden vooral op in het voorjaar en in het najaar. Sporen van Botrytis cinerea kunnen alleen kiemen in vrij water of wanneer de luchtvochtigheid hoger ligt dan 95%. De optimale temperatuur voor de kieming ligt tussen de 18 en 25 °C. Voor de kieming heeft de Botrytis-spore ook suikers en nutriënten nodig. Deze kunnen o.a. aanwezig zijn in stuifmeel, wondsap en aan het oppervlak van rijpe of beschadigde vruchten. De totale tijd die sporen nodig hebben om te kiemen kunnen sterk verschillen. Vooral temperatuur heeft hier een belangrijke invloed op. De ongeslachtelijke sporen (conidiën) worden in enorme aantallen gevormd op sporendragers aan de buitenkant van het mycelium. Sporen komen uiteindelijk los van de sporendragers bij bepaalde prikkelingen (triggers). Vooral mechanisch beweging en relatief grote verschillen in RV kunnen er voor zorgen dat deze sporen los komen van de drager en zich zo verder kunnen verspreiden in de kas. Verspreiding van de sporen vindt voornamelijk plaatst via luchtbewegingen. Echter ook mechanische verspreiding via o.a. scharen, mesjes, handschoenen en karren kan plaatsvinden. Er kan worden aangenomen dat wanneer de sporenconcentratie in de kaslucht hoog is de infectiedruk met Botrytis toeneemt. De kans dat een sporen terechtkomt op beschadig of verzwakt weefsel is groter bij een hogere sporenconcentratie (kansberekening). Daarbij is er ook een verband aangetoond tussen de mate van infectie en het aantal sporen dat op een wond terechtkomt. Uit onderzoek bleek dat wanneer er 10 sporen per wond werden toegediend maar 7% van deze wonden werd geïnfecteerd. Bij toediening van 1000 sporen werd echter 75% van de wonden geïnfecteerd. 2.3

Bestrijding van Botrytis

2.3.1 Chemische gewasbescherming Chemische bestrijding Preventieve bestrijding van Botrytis cinerea in tomaat heeft de voorkeur boven curatieve chemische bestrijdingstoepassingen. Vooral wanneer de schimmel zich al dieper zich in de plant heeft gevestigd is de schimmel met de huidige toegelaten bestrijdingsmiddelen moeilijk tot niet te bestrijden. Het chemische gewasbeschermingsmiddelen pakket is de laatste jaren afgenomen. Middelen zoals Carbendazim, Sumico en Sumisclex hebben hun toelating verloren. Er zijn voor de tomatenteelt echter nog een aantal effectieve chemische bestrijdingsmiddelen toepasbaar. Dit in tegenstelling tot wat in de praktijk vaak wordt beweerd. In tabel 1 is een korte opsomming gemaakt van de belangrijkste chemische fungiciden die kunnen worden ingezet voor een effectieve bestrijding van Botrytis op zowel blad- als vruchtniveau.

Financiers:

financiers:

9


Blad aantasting

Stengel aantasting Middel Scala

Leverancier Basf

Dosering 0,1%

Opmerking Middel mag alleen op de kale stengeldelen worden aangebracht

Middel Rovral

Leverancier Basf

Dosering 0,05%

Opmerking -

Switch

Syngenta

0,08%

Bij voorkeur niet op het blad spuiten ivm schade

Signum

Basf

0,1%

-

Scomrid

Certis

-

1,5 kg/ha

Preventief toepasbaar

Direct op de Teldor Bayer wond te spuiten Tabel 1 : Belangrijkste toegelaten chemische middelen Botrytis-tomaat

Naast fungiciden van chemische oorsprong komen er ook steeds meer gewasbeschermingsmiddelen met een biologische oorsprong op de markt. Schimmels met een antagonistische werking tegen Botrytis cinerea kunnen er voor zorgen dat Botrytis onvoldoende ‘ruimte ‘ heeft om te kunnen kiemen en ontwikkelen. Van bijvoorbeeld de schimmels Trichoderma harzianum en Gliocladium catenulatum is bekend dat deze een remmende werking hebben op de ontwikkeling van Botrytis. Middelen op basis van deze schimmels hebben echter nog geen toelating om te worden ingezet tegen Botrytis in tomaat. Middelen zoals Botri-spray en Scaniavital Silica kunnen preventief worden ingezet als er wonden in het gewas zijn gemaakt. Vooral in periode waar de kans op condensatie in het gewas aanwezig is kunnen aangemaakte wonden door bijvoorbeeld bladsnijden, op de stengel problemen veroorzaken. Deze hulpmiddelen worden echter vooral ingezet bij een zichtbare beginnende aantasting met Botrytis op de stengel. Het aangetaste weefsel kan eerst uit de stengel worden weggesneden met een ontsmet mes, waarna deze middelen op de wond dienen te worden gesmeerd. Scaniavital Silica werkt op basis van kalk, silicium en jodium. De wond met Botrytis droogt na toepassing snel uit, waardoor de schimmel niet de kans krijgt om verder door te ontwikkelen. Ook bij toepassing van Botri-spray droogt de wond snel in en wordt de pH verlaagd wat ook de kieming kan remmen. Benadrukt moet worden dat deze middelen een bijdrage kunnen leveren aan een effectieve Botrytisbestrijding. De middelen zullen echter wel te allen tijden moeten worden gecombineerd met chemische fungiciden en een zeer streng hygiëne en klimaatsprotocol Resistentiemanagement is zeer belangrijk bij toepassing van fungiciden tegen Botrytis. Wanneer middelen met werkzame stoffen uit dezelfde chemische groep veelvuldig achter elkaar worden toegepast is er een grote kans op het ontstaan van resistentie. Middelen worden ingedeeld in chemische groepen op basis van hun werkingsmechanisme (info: www.frac.info). Het is voor de teler belangrijk om te weten welke middelen in welke groep zijn verdeeld. In tabel wordt een voorbeeld gegeven dat de middelen Scala en Switch tot dezelfde groep behoren (D1). Deze middelen dienen dus niet te worden afgewisseld; de kans op resistentie is te groot.

Financiers:

financiers:

10


Product name

Active Ingredient

Chemical Group

Kresoxim-methyl Boscalid

Strobilurines (QoI) SDHI

C2 C3

Pyraclostrobin Boscalid

Strobilurines (QoI) SDHI

C2 C3

Scala

Pyrimethanil

Anilinopyramidine

D1

Rovral

Iprodion

Dicarboxamide

E3

Switch

Cyprodinil Fludioxonil

Anilinopyramidine Phenylpyrrole

D1 E2

Ortiva

Azoxystrobin

Strobilurines (QoI)

C2

Teldor

Fenhexamid

Hydroxyanilide

G3

Collis

Signum

Tabel 2 : Voorbeeld resistentiemanagement fungiciden Botrytis-tomaat (bron. Cebeco, 2009)

De eisen van de afnemer t.a.v. toegelaten maximale residuniveaus (MRL) op vrucht en blad zijn de laatste jaren flink aangescherpt. Ook zijn de eisen betreft het totaal aantal toegestane werkzamestoffen per gram versgewicht product veranderd. Ook al liggen de MRL-waarden onder de maximale grenswaarden, dan kunnen afnemers alsnog eisen stellen betreft het maximale aantal toegestane stoffen. De teler zal dus goed op moeten letten dat hij niet te veel verschillende middelen toepast. Ook moet de teler rekening houden met de veiligheidstermijnen die toepassingen met fungiciden met zich meebrengen. Tijdstippen van oogst en gewaswerkzaamheden dienen dus goed te worden afgestemd op het tijdstip van toediening. Chemische bestrijding van Botrytis is dus complex te noemen en de teler zal van te voren goed moet bepalen hoe hij de bestrijding inzet. Het toepassen van preventieve maatregelen op basis van optimale klimaatsinstellingen, gewashandelingen en hygiëneprotocollen kan het effect van de chemische bestrijding aanzienlijk verbeteren. Het toepassen van o.a. luchtontsmetting met behulp van UV-C kan daarbij een goede bijdrage leveren aan het totale Botrytis probleem. 2.3.2 Klimaat Een belangrijke oorzaak van Botrytis kan gevonden worden in klimatologische omstandigheden. Indien het gewas wordt geteeld bij een relatief lagere RV dan zullen er minder problemen ontstaan met Botrytis. Een actiever klimaat in de kas te realiseren, waarbij er actief ontvochtigd wordt, is de meest toegepaste methode om Botrytis te voorkomen. Onderzoek heeft aangetoond dat jaarlijks bij een tomatenkwekerij tot 8 m3/m2 gas gebruikt wordt voor het ontvochtigen van de kas. Ten tijde van het onderzoek staat onderzoek naar het ‘nieuwe telen’ in de belangstelling. Deze methode richt zich op een zo laag mogelijk gasverbruik en Botrytis druk vormt hier dus een belangrijk punt van aandacht. 2.3.3 UV-C als alternatieve bestrijdingsmethode UV-C is een beproefd middel om ziekten en plagen af te doden. Het meest bekende voorbeeld hiervan is het ontsmetten van water met UV-C. Sinds korte tijd wordt er ook gebruik gemaakt van de toepassing van UV-C door het gewas met aantasting te beschijnen met UV-C lampen welke op een buisrail kar zijn gemonteerd (Cleanlight). Financiers:

financiers:

11


2.4 Probleemstelling Ontvochtigen van de kas door te stoken is niet langer economisch verantwoord door de hoge gasprijs. Op het moment van de aanvraag van het project (juli 2008) was de gasprijs € 0,35/m³. Hoewel ten tijde van de rapportage (april 2010) de gasprijs weer gezakt naar € 0,22/m³ , is de verwachting dat de kosten van gas uiteindelijk weer zullen stijgen. Daarnaast is het ook maatschappelijk gezien onacceptabel om energie te verspillen wat vertaald is in de doelstellingen van het programma ‘de kas als energiebron’. Met een hoge gasprijs en de ambities van het programma ‘kas als energiebron’ zullen de telers immer proberen te telen met een minimaal gebruik van aardgas. Dit werkt aantastingen door Botrytis in de hand doordat de luchtvochtigheid niet altijd optimaal is. Hoewel er binnen het ’nieuwe telen’ gebruik wordt gemaakt van een andere wijze van ontvochtigen zijn ook hier perioden dat de kaslucht vochtiger is dan gewenst. Een voorbeeld hiervan is de periode dat er een vast folie is gespannen. Een kweker is er dus bij gebaat om de infectiedruk van Botrytis zoveel mogelijk te beperken zodat in vochtige perioden en/of een zwakker gewas Botrytis minder kans krijgt. De probleemstelling luidt daarom: is er een mogelijkheid om infectiedruk door sporen van Botrytis cinerea te verminderen? 2.5 Oplossing Menige oplossing voor een probleem komt uit de dagelijkse praktijk, zo ook de oplossing voor de genoemde probleemstelling. In de praktijk probeert men Botrytis aantastingen in een vroeg stadium te detecteren en pleksgewijs (chemisch) te bestrijden; dit gebeurde veelal met spuitbussen ‘Scomrid’. Iin 2008 werd een van de werkzame stoffen van deze toepassing echter verboden. De vraag die bij teler A. Groenewegen van kwekerij ‘de Grevelingen’ opkwam, was daarom of het niet mogelijk is om dezelfde pleksgewijze methode toe te passen met een UV-C zaklamp (Figuur 3).

Figuur 3 : modelweergave UV-C zaklamp

De methode van beschijnen met UV-C werkt echter curatief en is omstreden om de volgende redenen: • UV-C is licht met een bepaalde golflengte; schaduwdelen van de planten worden dus niet bereikt met deze wijze van toepassing. • de UV-C toepassing wordt curatief ingezet dwz wanneer de aantasting reeds op de plant aanwezig is; de sporen hebben zich reeds in de plantencellen verankerd; het is hierdoor lastig om de infectie in een behandeling af te doden. Een andere mogelijkheid is om niet de Botrytis aantasting te bestrijden, maar ervoor te zorgen dat de sporendruk in de lucht omlaag wordt gehaald. De projectaanvrager gaat uit van deze methode van bestrijden. Behandelen van de kaslucht met UV-C was tot op heden in praktisch opzicht echter lastig; het is namelijk nodig om de kaslucht langs centrale punten te leiden zodat deze ontsmet kan worden. In het verleden waren er geen ventilatoren onder in de kas waar de UV-C toepassing aan gekoppeld kon worden. Door de komst van semigesloten kas principes is er echter veel ervaring opgedaan met de toepassing van luchtbehandelingkasten laag in het gewas. Dit heeft geleid in een toename van luchtbehandelingsystemen laag in het gewas waar de UV-C toepassing op aangesloten of mee geïntegreerd kan worden.

Financiers:

financiers:

12


De oplossing luidt : het ontsmetten van de kaslucht door de lucht, welke door de luchtbehandelingkast gevoerd wordt, van sporen te zuiveren 2.6 Doelstelling ‘Is het mogelijk om in een kas de sporendruk van de schimmel Botrytis cinerea te verlagen door toepassing van luchtontsmetting met UV-C of een andere milieu vriendelijke techniek en biedt het concept kansen om toegepast te worden in de praktijk? ‘ Hierbij wordt als uitgangspunt genomen dat de kas voorzien is van een luchtbehandelingsysteem. 2.7 Fasering Ten tijde van de idee fase van het project werd de betrouwbaarheid van de techniek van luchtontsmetting met UV-C als een voldongen feit gepresenteerd door één van de toeleveranciers. Hoewel de afdodende werking van UV-C reeds jarenlang bekend is, waren er toch een aantal onzekerheden voor de toepassing op praktijkschaal in een kasomgeving. Om deze reden is ervoor gekozen om het onderzoek niet meteen in de praktijk (bij een kweker) uit te proberen, maar om de techniek in een kasafdeling van een onderzoeksinstelling te onderzoeken. In overleg met de onderzoekscoördinatoren van PT en LNV is er daarnaast voor gekozen om ook dit onderzoek in twee fasen op te delen, gescheiden door een Go/NoGo moment: Fase I : haalbaarheid luchtontsmetting Er is reeds veel onderzoek uitgevoerd naar de bestrijding van Botrytis en naar de effectiviteit van UV-C en/of Ozon. De bestaande ervaring is meegenomen in het bepalen van de haalbaarheid. De eerste fase kenmerkt zich voorts door het bepalen van de meest geschikte techniek om toe te passen als luchtbehandeling. Hoewel het project startte met het concrete idee van het toepassen van UV-C gekoppeld aan een luchtbehandelingskast, is dit vooraf aan het onderzoek nog niet onderbouwd. Om deze reden zijn in de eerste fase mogelijke alternatieven onderzocht. Ten slotte is de eerste fase geëindigd met het uitvoeren van een test met de beoogde techniek van luchtontsmetting zonder dat hierbij verstorende factoren van een kas aanwezig zijn. Kortom: het testen van de bron techniek. Voor het vooronderzoek is een bescheiden bedrag gereserveerd van circa 15% van de totale projectkosten. periode : 1e kwartaal 2009 Na afloop van fase I was er een Go/NoGo moment waarin aan de hand van de uitkomsten van de haalbaarheidsstudie kon worden bekeken of er voldoende aanleiding was om de techniek in een kasomgeving te beproeven. Reeds bij het aangaan van de proef was bekend dat de omstandigheden in een kas niet te simuleren zijn en dat dit een belangrijk onderdeel vormt van het onderzoek. Fase II : Toepassing luchtbehandeling in een kasomgeving De werking van UV-C in een kasafdeling is essentieel om uit te testen voordat de techniek in de praktijk gebracht wordt. In fase II wordt de techniek beproefd in een kasafdeling welke vergeleken kan worden met een referentie afdeling. periode : 2e tot en met 4e kwartaal 2009

Financiers:

financiers:

13


2.8

Onderzoeksvragen

2.8.1 Fase I In Fase I dienden de volgende onderzoeksvragen beantwoord te worden: • is UV-C de meest geschikte techniek om schimmelsporen in de kaslucht te doden, of zijn er nog alternatieve technieken welke toegepast kunnen worden? • wat zijn de voor- en nadelen van verschillende technieken en welke toeleverancier kan zorg dragen voor een betrouwbare installatie? • welke stralingsdosis is benodigd voor afdoding van Botrytis sporen? • op welke wijze kan de concentratie van Botrytis sporen in de lucht gemeten worden? • op welke wijze kan de betreffende techniek van luchtontsmetting geïntegreerd worden in de kasomgeving? • biedt de techniek economisch gezien mogelijkheden genoeg om het project voort te zetten? • is het mogelijk om in een afgesloten ruimte de sporendruk te verlagen na toepassing van de betreffende techniek van luchtontsmetting, zodat de werking van het apparaat aangetoond kan worden? 2.8.2 Fase II In Fase II dienden de volgende onderzoeksvragen beantwoord te worden: • hoe beweegt de lucht zich door de kasafdeling? Met daarbij aandacht voor de dode hoeken in een kasafdeling en de snelheid van verplaatsing van lucht. • welke variabelen zijn van invloed op de werking van de ontsmettingstechniek in een kasafdeling en hoe kunnen deze beïnvloed worden? Er kan hierbij o.a. gedacht worden aan de luchtstroomsnelheid, filtrage van de lucht en het opgestelde vermogen van de techniek. • is het mogelijk om de sporendruk in een kas te meten en een betrouwbare relatie te leggen tussen het opgestelde vermogen van de ontsmettingsapparatuur en de sporendruk in de afdeling? • geeft het verschil in sporendruk en aantastingniveau tussen de behandelde en onbehandelde afdeling voldoende aanleiding om het berekende stralingsniveau van UV-C (in mJ/cm²) aan te houden? • is de mate van aantasting van het gewas in de behandelde afdeling significant minder dan in de onbehandelde afdeling? • wat is de relatie tussen het aantal sporen in de kaslucht en het aantastingniveau met Botrytis in het gewas?

Financiers:

financiers:

14


3

Materiaal / methode

3.1

Fase I

3.1.1 Methode van onderzoek technisch In Fase I van het project is een scan gemaakt waarin de verschillende technieken van luchtontsmetting zijn vergeleken. Hierbij is naast UV-C ook Ozon als mogelijkheid bekeken. In het onderzoek zijn gesprekken gevoerd met OEM (original equipment manufacturer) bedrijven en fabrikanten van UV-C lampen. Daarnaast is er kennis opgedaan tijdens een TNO symposium over UV-C toepassingen en is er een gesprek gevoerd met dhr F. Wieringa: een expert op UV-C gebied bij TNO. Vervolgens is er een verkennend onderzoek gedaan naar de mogelijkheden van toepassing in een kasomgeving en de randvoorwaarden er zijn voor toepassing. Het combineren van het systeem van luchtontsmetting met een luchtbehandelingssysteem is hierbij voor de hand liggend, zodat deze systemen bekeken zullen worden. pathogeen Botrytis cinerea is een algemeen voorkomend plantpathogeen waar reeds veel onderzoek naar is gedaan. Ten tijde van het initiëren van de opdracht was niet bekend of onderzoek zich ook heeft gericht op het preventief verlagen van de sporendruk. In deze fase werd kennis uitgewisseld met kennisinstituten, laboratoria en gespecialiseerde bedrijven. Vele onderzoeken zijn bekend van het voorkomen van Botrytis en van het bestrijden van Botrytis welke reeds gekiemd is. Een onderdeel van het doen van onderzoek naar het verlagen van de hoeveelheid sporen in de lucht is de meetmethode. Daarom is in deze fase onderzoek gedaan naar een selectief medium waar Botrytis op kan kiemen en andere sporen in de lucht (die immer aanwezig zijn) niet kunnen kiemen. Een belangrijk onderdeel van de eerste fase was het bepalen van de dodelijke stralingsdosis voor Botrytis sporen. Met behulp van deze dodelijke dosis kon de installatie op systeem niveau verder bepaald worden. De soort techniek bepaalt hierin de uitvoeringsvorm, omdat Ozon als ruimtemiddel wordt toegepast en UV-C in een (vaste) opstelling wordt gebruikt is de uitvoering verschillend. Een verkenning van de meest toegepaste luchtbehandelingsystemen zal een antwoord kunnen geven op de toepassing welke het meest haalbare lijkt met de informatie die op dat moment aanwezig is. Hiertoe zullen praktijk en onderzoeksprojecten van geconditioneerde kassen als basis dienen. Nadat er duidelijkheid is over de toe te passen techniek, stralingsdosis en configuratie kon de economische haalbaarheid bepaald worden. Met behulp van deze Quickscan is vervolgens een test met de gekozen apparatuur gedaan zodat de werking van de het luchtontsmettingsapparaat aangetoond kan worden doordat er sprake is van een afname van Botrytis sporen in de lucht. 3.1.2

Materiaal

3.1.2.1 Airsampler Om Botrytis sporen in de lucht te kunnen meten is in de UV-C proeven gebruikt gemaakt van een Airsampler van het Blgg. Deze sampler (MicroBio-MB 01) zuigt lucht aan over een petrischaal met een agar voedingsbodem. Deze selectieve voedingsbodem voor Botrytis wordt in de Airsampler gelegd met daar overheen geplaatst een aluminium-kap met een aantal luchtgaten. Onder de petrischaal is een ventilator aanwezig die zorgt voor de aanzuiging van lucht. Alle aanwezige sporen in de lucht komen bij aanzuiging op de voedingsbodem terecht. Gedurende de testen is er gevarieerd in het aanzuigen van 25, 50 , 100 en 300 liter lucht. Tussen de metingen is de Airsampler ontsmet met alcohol (70%). Financiers:

financiers:

15


Figuur 4 : Airsampler (MicroBio MB-01)

3.1.2.2 Selectief Botrytis medium Tijdens de metingen in zowel het vooronderzoek als tijdens de proef in de kas is gebruik gemaakt van een selectieve voedingsbodem voor Botrytis. In het vooronderzoek zijn 2 verschillende media toegepast; het SBM-medium (PPO/Kerssies A., 1990) en het KHK-medium ((Katholieke Hogeschool Kempen, 2003). In het verleden zijn er door verschillende onderzoeksinstantie selectieve media ontwikkeld om Botrytissporen in de lucht te kunnen detecteren. Het toepassen van een selectief medium is noodzakelijk om contaminatie met andere schimmels te voorkomen. Vooral sporen van Penicillium spp. zijn in grote aantallen aanwezig in de kaslucht en deze kunnen makkelijk worden aangetroffen wanneer er luchtmetingen worden uitgevoerd met een voedingsbodem. Door de aanwezigheid van Penicillium spp. kunnen in theorie Botrytis sporen op een voedingsbodem moeilijk kiemen (concurrentie). In 1978 werd het eerste selectieve medium beschreven door Kritzman en Netzer. De basis voor de het selectieve medium dat is toegepast in de proeven met de UV-C ontsmettingssystemen is gelegd door Kerssies (PPO Naaldwijk, 1990). Het SBM- medium bestaat o.a. uit een aantal fungiciden zoals Maneb, PCNB en Rubigan. Daarbij wordt er ook tanninezuur toegepast. Botrytis mycelium kan het tanninezuur omzetten in donker bruine kolonies. Deze kolonies (CFU’s – colony forming unit) kunnen door de kleuring makkelijk worden herkend op de voedingsbodem. De pH van het medium wordt door toevoeging van NaOH op 4.5 gebracht. Door de Katolieke Hogeschool Kempen (Belgie) is er ook uitgebreid onderzoek gedaan naar het optimaliseren van een selectief Botrytis-medium. Door dit onderzoek is het KHK-medium ontwikkeld. Het grote verschil met het SBM-medium is dat in het KHK-medium ander fungiciden worden toegepast en geen Kopersulfaat (CuSO4). Dit medium is wit van kleur. De recepten van zowel het SBM-medium als van het KHK-medium staan beschreven in bijlage 1.

Financiers:

financiers:

16


4 4.1

Resultaten Fase I Resultaat interviews en literatuurstudie Botrytis cinerea

4.1.1 Inleiding Omdat er reeds jaren onderzoek wordt gedaan naar Botrytis cinerea hebben interviews en een literatuurstudie onderdeel uitgemaakt van Fase I. Het Productschap Tuinbouw en LNV streven kennisuitwisseling na tussen diverse onderzoeksinstellingen om te voorkomen dat kennis niet gebruikt wordt. 4.1.2 Afdoding van Botrytis door UV-C Uit de literatuurstudie kwam naar voren dat er in de tuinbouw nog geen kennis op is gedaan over luchtontsmetting. Wel is er kennis opgedaan over de curatieve toepassing van UV-C, waarbij Botrytis mycelium bestraald wordt met UV-C. Deze curatieve toepassing kan echter niet vertaald worden naar de situatie waarin sporen afgedood moeten worden in een reflecterende buis. Grote onbekende vormde dus de benodigde stralingsdosis in mJ/cm² voor sporen. De stralingsdosis welke benodigd is voor de afdoding van schimmelsporen is niet voor elke schimmel dezelfde. De stralingsdosis wordt veelal uitgedrukt in J/m² of in mJ/cm² , deze dosis is gebaseerd op 90% afdoding van de schimmelspore. Indien men 99% afdoding wilt bereiken is het dubbele vermogen nodig, voor 99,9% afdoding is er een verdrievoudiging van het vermogen nodig enzovoorts. De afdoding wordt aangeduid met het woord ‘killrate’. Uit de literatuurstudie is vooraf geen eenduidig beeld naar voren gekomen van de gewenste dosis welke nodig is om tot 90% afdoding van de sporen te komen van Botrytis cinerea. Wel is er meer bekendheid opgedaan over de doding van Botrytis mycelium (WUR, E. Heuveling, 2007). Er is betreffende de schimmelsporen een aantal bronnen geraadpleegd waaruit uiteenlopende stralingsdosis voor naar voren kwamen tussen de 15-80 mJ/cm². In bijlage 2 zijn de dodelijke doseringen per pathogeen weergegeven. Ook uit gesprekken welke gevoerd zijn met WUR glastuinbouw, BLGG, adviesbureau TOP en de fabrikant is geen eenduidig beeld naar voren gekomen voor de gewenste stralingsdosis. Proeftuin Zwaagdijk heeft de schimmels Penicillium spp. aangewezen als de schimmel welke gedeeltelijk te vergelijken is met de schimmel Botrytis cinerea. De stralingsdosis voor schimmels binnen deze groep bedraagt tussen de 13 en 50 mJ/cm2 4.1.3 Meten van schimmelsporen in de lucht Het kunnen meten van de concentratie van Botrytis sporen in de kaslucht zou voor de onderzoeker een zeer waardevolle ‘tool’ zijn ten tijde van de proef. De effectiviteit van het apparaat zou op deze manier in kaart gebracht kunnen worden. Tevens zou het voor de eindgebruiker (teler) interessant zijn wanneer deze zich een beeld kan vormen van het gevaar van besmetting. Uit het literatuuronderzoek is gebleken dat er in de literatuur gesproken wordt over specifieke sporenconcentraties in de lucht, veelal uitgedrukt in aan sporen per m3 kaslucht. In de artikelen en onderzoeken ontbreekt het echter aan een duidelijke onderbouwing. Na gesprekken met specialisten (TOP) en onderzoekers (WUR , BLGG) werd duidelijk dat sporenconcentraties tegenwoordig veelal gemeten worden met een airsampler en een specifiek medium om de sporen op te laten kiemen. Een alternatief voor de airsampler is om de sporen op te vangen in water en vervolgens het mengsel ‘uit te platen’ op een schaal; dit is echter zeer tijdrovend en onbetrouwbaar. Uit de gesprekken kwam echter naar voren dat de airsampler veelal gebruikt wordt als een stuk ‘gereedschap’ naast het gewasonderzoek.

Financiers:

financiers:

17


4.2

Technisch vooronderzoek

4.2.1 Inleiding Er zijn twee veel gebruikte technieken om pathogenen te doden, te weten UV-C en Ozon. Beide technieken zijn reeds in de jaren ’80 geïntroduceerd in de tuinbouw als waterontsmetter. Als toepassing om de lucht te ontsmetten is in de tuinbouw beperkt ervaring opgedaan. Allereerst is daarom middels gesprekken in kaart gebracht waar de kennis van de toepassingen zich bevindt. Na een aantal gesprekken met onder andere Philips, TNO en Sadechaf bleek betreffende de twee technieken dat fabrikanten zich slechts bezig houden met de lamp en de kennis van de geïntegreerde aanpak overlaten aan OEM bedrijven. 4.2.2 UV-C UV-C licht is de benaming van een bepaald spectrum van het (onzichtbare) licht. UV-C licht wordt gevormd door het licht in de bandbreedte tussen 200 en 280 nm. Dit licht is uitermate geschikt voor de zogenaamde desinfectie. UV-C lampen worden speciaal geproduceerd voor deze doeleinden. Meestal wordt gebruik gemaakt van kwikzilver om de specifieke UV-C straling te verkrijgen. UV-C wordt reeds meer dan twintig jaar succesvol toegepast in de tuinbouw om water te ontsmetten. Als waterontsmetter wordt meestal hoge druk UV-C gebruikt met Polychromatisch licht tussen de 200 en 280 nm Vooral wat betreft luchtontsmetting met UV-C is er nog weinig kennis aanwezig bij de genoemde onderzoeksinstellingen en fabrikanten. De toepassing van luchtontsmetting met UV-C techniek staat nog in de kinderschoenen. De indruk ontstond sterk dat de meeste kennis wel aanwezig is bij de OEM bedrijven. Grofweg wordt de techniek toegepast in een aantal sectoren: horeca, voedselindustrie en gezondheidszorg. Als luchtontsmetter wordt meestal lage druk UV-C gebruikt met Monochromatisch licht van 254 nm. Deze lampen hebben een levensduur welke bijna 2 maal zo lang is dan hoge druk lampen. 4.2.3 Ozon Een alternatief ten opzichte van UV-C voor luchtontsmetting is de toepassing van Ozon (zie kader 1). Ozon is een sterk oxidatiemiddel en wordt onder andere gebruikt voor het verwijderen van sporen van gisten uit lucht en om ongewenste geuren te elimineren. Het gas wordt in lage concentraties in afgesloten ruimtes gebracht en wordt in veel sectoren toegepast. De meeste gebruikte toepassing in de tuinbouw is het ontsmetten van lucht in koelcellen (naoogst fase). Ook voor deze toepassing geldt dat de meeste kennis ‘in de praktijk’ aanwezig is bij de OEM bedrijven. Ozon ontstaat van nature in de atmosfeer onder invloed van elektrische ontladingen door ultraviolette straling met een golflengte onder 240 nm UV-C ligt van de zon in de bovenste lagen van de atmosfeer. 2 3 Dit gebeurt volgens de reactievergelijking O + O = O Kopieer- en printapparatuur die met lasertechniek werken produceren Ozon, deze veroorzaakt de typerende geur van deze apparaten. Ozon is een sterk oxiderend gas. Kader 1 : Ozon

4.2.4 Toepassingen en fabrikanten Uit het vooronderzoek kwamen de volgende vier uitvoeringsvormen voor luchtontsmetting naar voren: 1) UV-C lamp in opstelling met reflectoren 2) UV-C + katalysator

3) UV-C + Ozon in opstelling met reflectoren 4) Ozon

4.2.5 UV-C + katalysator Het bedrijf GLA (Germicidal Lamps & Applications) te Enkhuizen is samen met Ergoline (zie §5.2.6) een van de bedrijven waarvan de techniek op een relatief groot aantal locaties wordt toegepast. Toepassingsgebieden zijn met name broodbakkerijen en overige voedselverwerkende industrieën. De toepassing van de luchtbehandelingsystemen richt zich op UV-C welke toegepast wordt in een gesloten

Financiers:

financiers:

18


systeem. Hierbij wordt gebruikt gemaakt van reguliere UV-C lampen, waarvan het licht niet door de wanden gereflecteerd wordt maar (deels) geabsorbeerd door een katalysator van titaandioxide. Deze stof staat bekend om zijn katalytische eigenschappen. De stof kan bij belichting met ultraviolet licht bijna alle organische verbindingen verbreken, zowel in lucht als in water. Een nadeel is echter dat het gemakkelijk vervuild. Het bedrijf Bioclimatic (zie ook 4.2.3) maakt eveneens gebruik van deze techniek. Fabrikant GLA was reeds langere tijd actief met een aantal projectinitiatieven in de land- en tuinbouw en in eerste instantie is het initiatief van het project bij GLA begonnen (op vraag van de betrokken kweker). De werking van de techniek in de tuinbouw werd als een onvoldongen feit gepresenteerd. Om deze reden is er een offerte opgave gedaan voor toepassing van de techniek op 2 ha in de tomatenkas van de betrokken teler. Ook in de rozenteelt is er getracht een dergelijk initiatief op de starten in samenwerking met een aantal rozentelers onder leiding van M. Beelen van LTO Groeiservice. 4.2.6 UV-C + reflector Een veel gebruikte toepassing van UV-C luchtbehandelingsystemen is een systeem waarbij er alleen uitgegaan wordt van UV-C. Hierbij is het uitgangspunt dat sporen en bacteriën direct ‘geraakt’ worden door de UV-C straling. Om het rendement zoveel mogelijk te vergroten worden de UV-C lamp(en) in een reflecterende omgeving geplaatst, zodat er zo min mogelijk licht verloren gaat (figuur 5). Het bedrijf Ergoline te Enschede is gespecialiseerd in deze techniek, welke tot op heden voornamelijk gebruikt wordt in ziekenhuizen en broodbakkerijen. Ergoline heeft zelf relatief veel onderzoek uigevoerd en heeft een lijst met de ‘killrates’ van diverse schimmels en bacteriën die in de medische industrie voorkomen. De bron van deze informatie is echter onbekend. De ‘killrate’ van Botrytis sporen is echter bij het bedrijf niet bekend. TTO en Proeftuin Zwaagdijk hebben middels literatuurstudie en vooronderzoek zelf onderzoek gedaan naar de ‘killrate’.

Figuur 5 : Virobuster

4.2.7 Ozon (100%) Het bedrijf Bioclimatic is gespecialiseerd in het toepassen van deze techniek en levert apparatuur voor met name koelcellen in de agro industrie. Het bedrijf heeft veel ervaring opgedaan met de toepassing van de techniek in koelcellen, maar heeft geen onafhankelijk onderzoek uit laten voeren. De toepassing van Ozon gaat uit van een heel andere wijze van toepassen dan UV-C. Bij UV-C moet het object beschenen worden en Ozon gaat uit van een gasvorm. Voordeel voor Ozon is dat het dus een bereik heeft in de volledige ruimte. Een groot nadeel is echter dat Ozon een sterk oxiderend gas is, waarvan het effect op de ademhaling en andere plantprocessen niet bekend is. 4.2.8 UV-C + Ozon In de horeca wordt veelal de toepassing gebruikt van UV-C lampen welke naast UV-C ook een % Ozon afgeven. Het voordeel van het combineren deze twee technieken is, dat er sprake is van een ruimtewerking en dat tevens sporen met UV-C beschenen worden. Door het combineren de twee technieken kan mogelijk de concentratie van Ozon beperkt worden.

Financiers:

financiers:

19


Met fabrikant ‘Excelcum’ te Ridderkerk is contact geweest over deze toepassing, waarvoor het bedrijf eveneens een offerte heeft opgemaakt. Daarnaast bood bovengenoemd bedrijf Bioclimatic te toepassing aan in de vorm van een ‘luchtreiniger’ voor ziekenhuizen. 4.3

Beoogde toepassing in de praktijk

4.3.1 Methode Er zijn een aantal variabelen welke bepalen hoe de UV-C techniek toegepast kan worden in de praktijk: • het ventilatievoud van de kaslucht; • de effectiviteit van de ventilatie; • het opgestelde vermogen UV-C; • de maximaal te realiseren logreductie over het apparaat; • de benodigde logreductie van sporen afgezet tegen de toename van nieuwe sporen. Met de huidige kennis is het zeer lastig te berekenen welke relatie er bestaat tussen ventilatievoud van de kaslucht en benodigde ‘killrate’ van de apparatuur omdat er nog teveel aannames en onzekerheden zijn. Theoretisch kan gezegd worden dat indien de lucht zich vaker ververst het percentage afdoding geringer zou kunnen zijn per keer dat de lucht de luchtbehandelingkast passeert. Daarom zou men, binnen een bepaalde bandbreedte, uit kunnen gaan van een bepaald opgesteld vermogen UV-C per m³ kaslucht. Dit opgestelde vermogen zou moeten corresponderen met de aanwezige sporedruk en de gewenste reductie. Het opgestelde vermogen UV-C zal hierbij in overeenstemming moeten zijn met de bandbreedte welke is gesteld binnen de economische haalbaarheid (zie § 4.9.2 ). Het ventilatievoud van de kastlucht is veelal al bepaald doordat de luchtbehandelingskasten afgestemd zijn op een bepaalde koel-, verwarm- of ontvochtigingscapaciteit. Daarom is uiteindelijk is gekeken naar de meest gehanteerde ventilatievouden in een kas. Hierop is de dimensionering en ontwerp van de installatie op afgestemd. Tenslotte zijn ten behoeve van de economische haalbaarheid de vaste en variabele kosten bepaald van een installatie. 4.3.2 Benodigd opgesteld vermogen In 5.1 is de voorkeur uitgesproken voor toepassing van de techniek en de aanwezige kennis van Virobuster. De Virobuster wordt tot op heden met name toegepast in de medische sector en sinds begin 2010 in een broodbakkerij op proefschaal. De uitgangspunten voor de proef zijn aan Virobuster voorgelegd, waarbij het bedrijf bevestigd heeft dat er een aantal onbekende factoren zijn. Een grote onzekerheid zit in de benodigde ‘killrate’ welke benodigd is in een kasomgeving. Indien de lucht 24 uur per dag wordt ontsmet, welke killrate is dan benodigd? Dit hangt sterk samen met de spore concentratie in de lucht en de benodigde stralingsdosis voor Botrytis sporen. Uiteindelijk is gekozen om gebruikt te maken van drie Virobuster ‘tubes’ met elk één UV-C buis van 90 Watt opgenomen vermogen per buis. De gebruikte stralingsdosis kwam hierbij op 13,5 mJ/cm². Virobuster kwam hiertoe met een theoretische reductie van sporen in de kasruimte, echter aan deze berekening kleven zoals reeds genoemd veel onbekenden. In de berekening is uitgegaan van de volgende variabelen: • volume ruimte 900 m³ • bezetting ruimte (gewas) : 10% • ventilatie capaciteit Virobuster pijpen (3x) : 900 m³ • opgesteld vermogen : 285 watt • initieel aantal kolonie vormende eenheden : 120 CFU • luchtverversing : 5% Voor genoemde uitgangspunten is in Figuur 6 de theoretisch afname van de sporen weergegeven in de tijd. In het onderzoek is ervoor gekozen om te starten met een dosering van 13,5 mJ/cm² en de resultaten in de praktijk te laten bepalen om de dosering te verhogen of te verlagen. In bijlage 3 is de contraberekening te vinden voor de configuratie voor 13,5 mJ/cm².

Financiers:

financiers:

20


Figuur 6 : Berekening Virobuster afname CFU (colony forming units) Penicillium spp.(bron: Ergoline)

4.4

Gesloten ruimte test

4.4.1 Inleiding Het laatste gedeelte van Fase I bestond uit het uittesten van het gekozen systeem voor luchtontsmetting op apparaatniveau. Dit houdt in dat in dit onderdeel onderzocht wordt of de brontechniek (het apparaat) werkt. Een belangrijke randvoorwaarde van deze test was dat er slechts onderzocht kan worden in hoeverre sporen gedood worden. De relatie tussen verlaging van de sporendruk en effect op het gewas kon niet bepaald worden. Doelstelling luidde daarom: kan de concentratie Botrytis-sporen in een dichte ruimte worden verlaagd met behulp van UV-C luchtontsmetting? 4.4.2 Methode Uit de haalbaarheidsstudie in Fase I kwam naar voren dat er twee fabrikanten zijn welke luchtontsmettingsapparatuur leveren welke op basis van UV-C werken, te weten de Virobuster van Ergoline en de Viroxx van Bioclimatic. Eerst genoemde apparaat werk op basis van het principe UV-C + reflectie en het tweede apparaat werkt op basis van UV-C + Titaniumdioxide als katalysator. In twee naast elkaar gelegen gesloten ruimtes van Proeftuin Zwaagdijk zijn de twee verschillende UV-C ontsmettingsapparaten onderzocht op hun werking. De testen zijn totaal tweemaal uitgevoerd met een interval van 3 weken (op 11-3-2009 en 2-4-2009). De eerste test is verdeeld over twee meetdata. Dit omdat er bij beide apparaten zowel metingen zijn uitgevoerd met de lampen aan en met de lampen uit. Op basis van resultaten na de eerste test is er besloten om de metingen te herhalen. Er zijn na de eerste test van 11-3-2009 enkele aanpassingen doorgevoerd om de betrouwbaarheid van de metingen te verhogen. • Er is een tweede specifiek Botrytis-voedingsmedium gebruikt. • De zuiverheid van de toegepaste sporenconcentratie is verhoogd (minder mycelium-deeltjes). • Er is in plaats van 25 lucht per meting 50 liter lucht bemonsterd. De gesloten ruimte werd van binnen gereinigd met Menno clean (Benzoëzuur 1%). De ingang van de ruimte werd afgedicht met plastic folie en hier weer voor is een sluis gemaakt om tocht te voorkomen. In de gesloten ruimte bevond zich het ontsmettings apparaat. De proef werd pas aangevangen indien er voldoende luchtbeweging in de ruimte werd gecreëerd. Vervolgens werd er 1 mg Botrytis-sporen in de ruimtegebracht met hierin het werkende apparaat. Deze Botrytis-sporen (conidiën) zijn afgezogen van een volgroeide voedingbodems (PDA) met Botrytis.

Financiers:

financiers:

21


Na verloop van tijd zou het gehalte van de sporen in de lucht af moeten nemen. Voor het meten van sporendruk is gebruik gemaakt van een Airsampler – MicroBio1(Blgg) en een specifiek Botrytisvoedingsmedium. In figuur 7 is een van beide apparaten te zien in de gesloten ruimte. Na de metingen zijn de petrischalen met specifiek voedingsmedia weggezet voor een periode van 14 dagen bij 20 0C . Na 14 dagen zijn de schalen beoordeeld op het totaal aantal kiemende sporen (CFU’s colony-forming units). Beoordelingen zijn uitgevoerd onder een binoculair.

Figuur 7 : Viroxx in afgesloten ruimte 4.5 Materiaal Test I op 11-3-2009 • Ruimte: 2 koelcellen (87 m²) met afgesloten doorloop • Infectiemateriaal: Vaste hoeveelheid afgezogen Botrytis-sporen (1 mg), afgezogen en afgewogen bij WUR-Bleiswijk. • Meetmethode: Airsampler van Blgg - 25l • Specifiek Botrytis-voedingsmedium: SBM (Kerssies A, 1990) Test II op 2-4-2009 • 2 koelcellen (87 m²) met afgesloten doorloop • Infectiemateriaal: Vaste hoeveelheid afgezogen Botrytis-sporen (1 mg) afgezogen en afgewogen bij WUR-Bleiswijk., • Meetmethode: Airsampler van Blgg - 50l • Specifiek Botrytis-voedingsmedium: KHK (Katholieke Hogeschool Kempen, 2003) • Specifiek Botrytis-voedingsmedium: SBM (Kerssies A, 1990) 4.5.1 UV-C ontsmettingsapparaten 1) Viroxx (Bioclimatic) – 250 m³/hr & 54 Watt opgenomen vermogen UV-C 2) Virobuster - 300 m³/hr & 190 Watt opgenomen vermogen UV-C Beide apparaten hebben gedraaid met zowel de UV-C lampen aan als met de lampen uit. Omdat er verschil was in het opgestelde vermogen is de meetperiode van de Viroxx langer geweest dan die van de Virobuster. De meetperiode van de Viroxx was 7 uur en die van de Virobuster 4 uur, ruim voldoende gezien het opgestelde vermogen. Botrytis-sporen zijn relatief zwaar en er kan dan ook worden Financiers:

financiers:

22


aangenomen dat in de loop van de meetperiode, niet afgedode sporen op wanden en de grond terecht komen. Om het percentage sporen dat op wanden en grond terecht komt te bepalen, is er ook een test uitgevoerd waarbij de te beproeven apparaten wel lucht aanzuigen meer de UV-C lampen uit staan. De meting met de UV-C lampen uit is bij de Virobuster tweemaal uitgevoerd (16/3 en 2/4) en bij de Viroxx eenmaal (16/3). 4.6 Meetfrequentie Totaal is er per proef op 9 momenten gemeten. Bij de proef met de Virobuster is dit verdeeld over totaal 3 uur en bij de Viroxx is dit verdeeld over totaal 6 uur (tabel 3). Meting Virobuster Viroxx 1(Start) 0:00:00 0:00:00 2 0:15:00 0:30:00 3 0:30:00 1:00:00 4 0:45:00 1:30:00 5 1:00:00 2:00:00 6 1:30:00 3:00:00 7 2:00:00 4:00:00 8 2:30:00 5:00:00 9 3:00:00 6:00:00 Tabel 3 : Meetfrequentie (uren) Virobuster en Viroxx

4.7

Resultaten

De statistische analyse zijn gedaan met behulp van het programma “GenStat”. In de tabellen geeft “P” de kans weer dat verschillen tussen objecten statistisch betrouwbaar zijn (95%). Wanneer P<0,05 zijn de verschillen statistisch betrouwbaar; bij 0,050,1 is statistisch geen effect van de objecten aan te tonen. In de tabellen worden de statistische verschillen tussen de objecten aangegeven met een letter. Objecten met een gelijke letter zijn statistisch niet verschillend van elkaar. Dit wordt tevens aangegeven door de LSD (Least Significant Difference). 4.7.1 Metingen test I Deze test is uitgevoerd op 11/3 (lampen uit) en 16/3 (lampen aan). Er is op drie verschillende hoogten op één vast plek in de ruimte gemeten (h: 10 cm, 150 cm en 250 cm). Per meting is er 25 liter lucht afgezogen. 1 specifiek voedingsmedium (SBM) is toegepast

Financiers:

financiers:

23


Virobuster Viroxx Meting aan uit aan uit 0:00:00 0,0 a 1(start) 0:00:00 0,0 0,3 0,7 ab 0:30:00 2,7 b 2 0:15:00 1,0 0,0 0,7 ab 1:00:00 0,3 a 3 0:30:00 0,7 0,0 0,0 a 1:30:00 0,0 a 4 0:45:00 0,7 0,0 0,0 a 2:00:00 2,7 b 5 1:00:00 0,0 0,7 1,7 b 3:00:00 1,0 ab 6 1:30:00 1,3 0,0 0,3 ab 4:00:00 0,0 a 7 2:00:00 2,0 0,0 1,3 ab 5:00:00 0,0 a 8 2:30:00 0,7 0,0 0,7 ab 6:00:00 0,0 a 9 3:00:00 2,0 0,0 0,7 ab 0,27,09 0,519 0,473 0,017 P 1,4 lsd 2,3 0,7 1,8 Tabel 4 : Gemiddeld aantal sporen (CFU’s) van 3 hoogtemetingen (25l) – test I Meting

Bij zowel de Virobuster als bij de Viroxx zijn geen statische verschillen waargenomen in het aantal gemeten sporen in de ruimtelucht. Het aantal gemeten sporen op het SBM-medium was laag. 4.7.2 Metingen test II Deze test is uitgevoerd op 2/4/2009. De omstandigheden waren idem als bij Test I met als verschil dat er per meting 50 liter lucht is afgezogen. 2 specifieke voedingsmedia (SBM) en (KHK) zijn toegepast Meting met Virobuster In Tabel 5 is het aantal gekiemde sporen weergegeven per medium. Er is bij het SBM medium in de test met de Virobuster met de lampen aan een duidelijke afname van het aantal sporen (CFU’s) gemeten (figuur 8). Het gemiddeld aantal gemeten sporen bij de test met de lampen uit blijft de gehele meetperiode op hetzelfde niveau. Na het invoeren van de gegevens in Genstat bleek dat de ‘P’ ligt tussen de 0,05 en <0,1 wat inhoudt dat er sprake is van een tendens (zie ook toelichting 4.7.1). Het aantal gemeten sporen op vooral het KHK-medium was laag te noemen en statistisch onbetrouwbaar. Tijd

Uit

Uit

Aan

Aan

(KHK-medium)

(SBM-medium)

(KHK-medium)

(SBM-medium)

1(start) 0:00:00

0,0

7,5

2,0

20,0 c

2

0:15:00

0,0

7,5

0,0

19,0 bc

3

0:30:00

0,0

6,0

0,0

9,5 abc

4

0:45:00

0,5

7,5

1,5

6,5 abc

5

1:00:00

0,0

5,5

0,0

4,5 ab

6

1:30:00

0,5

7,0

0,0

2,0 a

7

2:00:00

0,0

1,5

0,5

0,5 a

8

2:30:00

0,0

8,0

1,5

0,5 a

9

3:00:00

0,0

8,5

0,0

0,5 a

0,635

0,966

0,349

fprob

0,089

lsd 0,8 13,7 2,3 15,3 Tabel 5 : Gemiddeld aantal sporen (CFU’s) van 2 hoogtemetingen (50l) met de Virobuster – test II

Financiers:

financiers:

24


Figuur 8 : Gemiddeld aantal sporen (CFU’s) van 2 hoogtemetingen (50l) met de Virobuster

Meting met Viroxx In Tabel 6 is het aantal gekiemde sporen weergegeven per medium. Er is een lichte afname in de tijd aanwezig van het aantal sporen (CFU’s) gemeten bij de Viroxx met de lampen aan (figuur 9). Het gemiddeld aantal gemeten sporen bij de test met de lampen uit blijft de gehele meetperiode op hetzelfde niveau. Na het invoeren van de gegevens in Genstat bleek echter dat de afname statisch gezien niet betrouwbaar genoeg kan worden genoemd. Het aantal gemeten sporen op vooral het KHK-medium was laag te noemen. Viroxx –aan KHKmedium

Tijd

SBMmedium

1(start)

0:00:00

0 a

2,5 ab

2

0:30:00

0 a

8 c

3

1:00:00

0 a

8 c

4

1:30:00

0 a

3 b

5

2:00:00

0,5 ab

2 ab

6

3:00:00

1 b

0 a

7

4:00:00

0,5 ab

3 b

8

5:00:00

0 a

0,5 ab

9

6:00:00

0 a

1 ab

P

0,27,09

0,090

lsd 1,4 0,7 Tabel 6 : Gemiddeld aantal sporen (CFU’s) van 2 hoogtemetingen (50l) met de Viroxx-aan – test II

Financiers:

financiers:

25


Figuur 9 : Gemiddeld aantal sporen (CFU’s) van 2 hoogtemetingen (50l) met de Viroxx-aan

4.8

Discussie

4.8.1 Test I Het aantal gemeten sporen in zowel de test met de Virobuster als met de Viroxx is laag. Er zijn totaal niet meer dan 2 vitale sporen per meting aangetroffen. Vooral het aantal sporen bij de test met de Virobuster lampen aan, zijn over de gehele meetperiode laag; dit staat niet in verhouding met het aantal ingebrachte Botrytis-sporen (1 mg). Na 4 uur zijn er, bij de Virobustertest met de lampen uit, geen sporen meer in de lucht gemeten. In de metingen bij Virobuster-uit zijn er na 4 uur nog wel enkele kiemende sporen gemeten. Waarden zijn echter niet hoger dan 2 kiemende sporen per schaal. Tussen de meethoogten (10 cm, 150 cm en 250 cm) zijn geen verschillen in het aantal gemeten sporen aanwezig. 4.8.2 Test II Het aantal kiemende sporen op het KHK-medium is bij zowel de test met de Virobuster als bij de test met de Viroxx laag. Er zijn op het KHK totaal niet meer dan 2 vitale sporen per meting aangetroffen. Het aantal kiemende sporen ligt op het SBM medium gemiddeld hoger dan op het KHK-medium. Bij de Virobuster-aan is er een duidelijke afname zichtbaar van het aantal sporen in de lucht. Tussen de meethoogten (10 cm, 150 cm en 250 cm) zijn geen verschillen in het aantal gemeten sporen aanwezig. 4.9

Gewenste uitvoeringsvorm kasomgeving

4.9.1 Luchtbehandelingskast Onderzoeken en ontwikkelingen in het geconditioneerd telen hebben aangetoond dat het ventilatievoud en het opgestelde koelend vermogen geconditioneerde kassen verder teruggebracht kan worden. De meest recente ontwikkelingen op het gebied van geconditioneerd telen maken een gebruik van een ventilatievoud van 1 maal de kaslucht per uur. Indien als uitgangspunt 1 LBK per 200 m² wordt genomen dat zal er dus circa 1000-1200 m³ lucht per uur worden verplaatst, uitgaande van een moderne kas. Gezien de keuze voor UV-C techniek zal de kaslucht langs een centrale plaats geleidt moeten worden, waar het in aanraking kan komen met de UV-C straling. Aansluiting van de Virobuster techniek op de reeds ontwikkelde luchtbehandelingssystemen voor kassen is hierbij een logische stap. In de tuinbouw zijn er grofweg drie systemen te onderscheiden:

Financiers:

financiers:

26


1. Luchtbehandelingskast met luchtslang (wel/niet voorzien van buitenlucht aanzuiging); 2. Luchtbehandelingskast met vrije uitblaas; 3. Vertifan waarbij (warme) kaslucht van boven in de kas naar beneden wordt gebracht. De LBK met vrije uitblaas wordt toegepast door de begeleidende betrokken teler Groenwegen. Deze kweker ondervindt sommige perioden nadelen van de vrije uitblaas, met name wanneer het gewas jong is. Omdat de techniek voor het onderzoek toegepast wordt in een vrij kleine (200 m²) afdeling valt deze vorm af. Resteert de uitvoeringsvormen van een LBK met luchtslang en de Vertifan® (bijlage 4). De Vertifan® heeft als voordeel dat er op veel plaatsen in de kas luchtverplaatsing plaatsvindt. Een betere menging van de lucht is het gevolg. Toch is niet voor deze techniek gekozen, vanwege het feit dat de techniek vooralsnog niet gecombineerd wordt met geconditioneerd telen. Indien geconditioneerd telen en UV-C luchtontsmetting echter gescheiden worden gehouden is deze techniek een goede optie. Uiteindelijk is gekozen voor de configuratie waarbij de UV-C toegepast wordt in combinatie van een LBK met luchtslang. 4.9.1.1 Bepaling specificaties LBK + UV-C Onderzoeken en ontwikkelingen in het geconditioneerd telen hebben aangetoond dat het ventilatievoud en het opgestelde koelend vermogen verder teruggebracht kan worden. De meest recente ontwikkelingen op het gebied van geconditioneerd telen maken een gebruik van een ventilatievoud van 1 maal de kaslucht per uur. Indien als uitgangspunt 1 LBK per 200 m² wordt genomen dat zal er dus circa 1000-1200 m³ lucht per uur worden verplaatst, uitgaande van een moderne kas. Omdat na de Go/NoGo fase de techniek uitgetest zou worden in een onderzoeksafdeling, zijn de berekeningen op de onderzoeksafdeling afgestemd. De voorziene kasafdelingen zijn elk 200 m2, zodat er circa 900 m³ kaslucht rondgepompt moet worden wanneer men uitgaat van een ventilatievoud van 1. Uitgaande van een luchtbehandelingkast met hieraan een luchtslang zal er een zo optimaal mogelijke luchtstroming in de kas gecreëerd moeten worden. Hierbij is de luchtinlaat bij voorkeur bovenin de kas, omdat de lucht uitblaas van onderaf plaatsvindt middels een luchtslang. Op deze wijze ontstaat een circulatie. De meest logische plaats om de Virobuster buizen te plaatsen is aan de luchtinlaat van de luchtbehandelingskast, omdat wervelingen hier minimaal zijn. De Virobuster buizen zijn technisch vrij eenvoudig van opzet en zouden in principe in elke uitvoeringsvorm gemaakt kunnen worden. De uitvoeringsvorm dient uit een zodanig aantal UV-C buizen te bestaan dat de minimale stralingssom gehaald wordt welke voor Botrytis benodigd is. Reflectoren moeten ervoor zorgen dat er geen licht verloren gaat. De Virobuster buizen zijn voorzien van een reflector aan de binnenzijde, welke ervoor zorgt dat er zo min mogelijk UV-C licht verloren gaat. Om vervuiling van de reflector, en dus vermindering van het rendement tegen te gaan, zal de LBK voorzien moeten worden van een fijnfilter. Hierbij wordt als uitgangspunt genomen dat het filter jaarlijks gereinigd of vervangen moet worden. Het filter moet worden geplaatst vóór de inlaat van de Virobuster en vormt feitelijk de aanzuiging. Het volume van de luchtbehandelinginstallatie neemt door de Virobuster buizen en filters toe met ten minste 0,25 m3, waarbij in aanmerking moet worden genomen dat deze delen licht onderscheppen. Componenten die aan veroudering onderhevig zijn in de Virobuster, zijn de UV lampen en in mindere mate de voorschakelapparatuur. UV-C lampen verouderen zeer geleidelijk waarbij het lichtniveau afneemt en de warmteproductie toeneemt. In de regel worden UV-C lampen na 9000 uur vervangen. In de UV-C apparatuur 187 dagen per jaar (24hr) gebruikt zou worden dan zullen elke 2 jaar de lampen vervangen moeten worden.

Financiers:

financiers:

27


4.9.2

Economische haalbaarheid

Uitgaande van een economisch haalbare toepassing dienen de opbrengsten/besparingen van de UV-C toepassing in overeenstemming te zijn met de kosten . 4.9.2.1 besparingen Als uitgangspunt zijn de volgende besparingen genomen 1. besparing op gas doordat er minder actief ontvochtigd behoeft te worden 2. besparing op arbeid doordat in het gewas minder pleksgewijs bestreden hoeft te worden 3. besparing op (chemische) gewasbeschermingsmiddelen Ad 1) Uitgangspunt is dat in kassen circa 8 m³ gas per m² perjaar gebruikt wordt om de kas te ontvochtigen. Als aanname is genomen dat bij een lagere sporendruk op bepaalde momenten de vochtigheid in een kas verder op mag open. De aanname voor de besparing op gas is 3 m³/m² per jaar; bij een gasprijs van € 0,35/m³ (ten tijde van het aangaan van de proef) was dit dus € 1,05/m² per jaar. Ad 2) Bedrijven die willen voorkomen dat het gewas te lijden heeft onder Botrytis aantastingen en die tegelijkertijd niet teveel gas willen verstoken zullen veel moeten scouten en plekgewijs bestrijden. De aanname van besparing is gesteld op € 0,45/m² per jaar. Ad 3) De besparing op chemische gewasbescherming tbv Botrytis is gesteld op € 0,50/m² perjaar. 4.9.2.2 kosten De kosten van de UV-C toepassing in combinatie met de LBK kunnen worden in vaste en variabele kosten: 1. kosten installatie UV-C aangesloten op een bestaande LBK (vaste kosten); 2. vervangingskosten UV-C lampen 2 jaarlijks; 3. kosten filtrage lucht; 4. elektra kosten. Ad 1-4) De vaste kosten worden met name gevormd door de behuizing van de UV-C toepassing en de variabele kosten worden gevormd door elektriciteitskosten, vervangingskosten lampen en vervangingskosten filters. Indien de lucht in de kas vrij gehouden kan worden van sporen zou de Botrytis druk verminderd kunnen worden. Dit resulteert in de begroting van tabel 7.

Financiers:

financiers:

28


1 variabele kosten m2 per UV-C LBK opgesteld vermogen opgesteld vermog/m2 draaiuren/jaar kosten electra verbruik/jaar.m2

BEGROOT Virobuster 180 270 1,50 5000 € 0,06 € 0,45

2 onderhoud aantal lampen/unit kosten lamp Philips kosten lamp per m2 kosten filter GLA kosten filter per m2 subtotaal lamp+filter II

€ € € € €

25,00 0,42 70,00 0,39 0,81

3 investering 1 unit afschrijving 8 jr rente 6% R+A per m2

€ € € €

600,00 75,00 36,00 0,62

Variabele kosten (post 1) RAO totaal (post 2 en 3) TOTAAL kosten

€ € €

0,45 1,42 1,87

Gasbesparing in m3 Gasbesparing bij 35ct Arbeidsbesparing Chemie TOTAAL besparingen

€ € € €

3 1,05 0,45 0,50 2,00

SALDO

€

0,13

3

Tabel 7 : saldobegroting

Financiers:

financiers:

29


5 Discussie (Fase I) Het project om de haalbaarheid te bepalen van de toepassing van UV-C luchtontsmetting was opgedeeld in twee fasen. Hierbij was het voornaamste doel van de eerste Fase om bestaande kennis in kaart te brengen en om onderzoek te doen naar het de haalbaarheid van de techniek ‘an sich’. Voor de eerste Fase was een beperkt budget gereserveerd, omdat de belangrijkste vraagstukken het beste in een kasomgeving met planten konden uitgetest. In Fase I kwamen de volgende onderzoeksvragen naar voren: • is UV-C de meest geschikte techniek om schimmelsporen in de kaslucht te doden, of zijn er nog alternatieve technieken welke toegepast kunnen worden? • wat zijn de voor- en nadelen van verschillende technieken en welke toeleverancier kan zorg dragen voor een betrouwbare installatie? • welke stralingsdosis is benodigd voor afdoding van Botrytis sporen? • op welke wijze kan de concentratie van Botrytis sporen in de lucht gemeten worden? • is het mogelijk om in een afgesloten ruimte de sporendruk te verlagen na toepassing van de betreffende techniek van luchtontsmetting, zodat de werking van het apparaat aangetoond kan worden? • op welke wijze kan de betreffende techniek van luchtontsmetting geïntegreerd worden in de kasomgeving? • biedt de techniek economisch gezien mogelijkheden genoeg om het project voort te zetten? Hieronder volgt een korte discussie per één of twee onderwerpen, aangevuld met een discussie over vraagstukken. 5.1 Beschikbare technieken Zoals in 4.2 is beschreven zijn er meerdere technieken voorhanden waarmee lucht ontsmet zou kunnen worden. Qua werkingsprincipe kunnen er twee onderscheiden worden: UV-C en Ozon. Ozon is een oxidator en hierdoor heeft het gas bij voldoende geïnstalleerd vermogen een ruimtewerking. Dit kan als voordeel hebben dat de luchtstroming in een kas van minder groot belang is. Het gasverspreidt zich immers vanzelf, denk hierbij aan het verspreiden van een geur. Een zeer groot nadeel van Ozon is dat het onbekend is wat effect is op de plant. Is er een drempelwaarde voor het gewas en wat is deze drempelwaarde? Uit de literatuur (WUR/Dueck T., 2008) is bekend dat sommige gassen een zeer lage drempelwaarde kennen voor de plant. Om deze reden is besloten om deze techniek niet toe te passen. Uit interesse is na afloop van de proef wel een steekproef gedaan met deze techniek. UV-C is een veel gebruikte techniek in de tuinbouw, waar eveneens veel onderzoek naar gedaan is. De werking van UV-C staat niet ter discussie, echter de toepassing in een luchtontsmetting systeem was nog onbekend. Er zijn twee typen uitvoeringsvormen: een uitvoering waarin UV-C werkt met een katalysator en een uitvoering waarin UV-C opgesteld staat in een reflecterende omgeving. De fabrikant welke gebruik maakte van de katalysator bleek echter geen deugdelijke onderbouwing te kunnen geven van de aannames en wilde onvoldoende openheid van zaken geven. Na overleg met de bewuste rozengroep en de betrokken telers van TTO is besloten om niet met dit bedrijf verder te gaan. Daarnaast was er nog een praktische reden: titaandioxide is als poedervorm aangebracht op de wanden rond de UV-C lamp en dit kan zeer makkelijk vervuilen. Resteert de toepassing van de UV-C techniek in een reflecterende omgeving, welke aan werd geboden door het bedrijf Ergoline. Door de reflecterende omgeving gaat zo min mogelijk straling verloren en zullen sporen, bacteriën maar ook stofdeeltjes zo effectief mogelijk worden beschenen. Van alle bedrijven kon het bedrijf Ergoline de meeste onderbouwing geven voor het product. Een onbekende voor de techniek blijft de toepassing in een kasomgeving: hoe snel vervuilt de reflector en welke praktische problemen komt men tegen?

Financiers:

financiers:

30


5.2 Benodigde stralingsdosis Er is reeds veel onderzoek gedaan naar de bestrijding van Botrytis in het algemeen en naar het gebruik van UV-C als waterontsmetter. De onderzoeken van de bestrijding van Botrytis hebben zich in het geval van preventieve bestrijding veelal gericht op het klimaat of de weerbaarheid van het gewas. In ieder geval niet op het verlagen van de sporendruk. Een uitzondering hierop vormt een onderzoek van de Katholieke Hogeschool van Kempen, welke in kaart heeft gebracht wat het effect is van het bladruimen op de sporendruk. Er is echter geen betrouwbare onderbouwing aanwezig voor de relatie tussen sporendruk en aantasting in de kas. Betreffende UV-C kan na vele gesprekken met deskundigen geconcludeerd worden dat de toepassing zich met name gericht heeft op het curatief bestrijden van Botrytis (dus het mycelium). Er is geen informatie over de benodigde stralingsdosis welke benodigd is om Botrytis sporen te kunnen doden. Om deze reden is ervoor gekozen om af te gaan op de informatie welke bij de fabrikant aanwezig was. En een spore op te nemen welke qua grootte en structuur lijkt op die van Botrytis. Dit zijn Penicillium sporen. De benodigde stralingsdosis varieert hiervan en daarom is in eerste instantie gekozen voor een stralingsniveau van 13,3 mJ/cm² wat zou resulteren in een 90% afdoding in de ruimte van circa 4 uur. Voor de berekening van de apparatuur heeft de fabrikant een software pakket ontwikkeld. Omdat er nog onzekerheid is over de toepassing en de effecten in een kasomgeving was het advies om in het begin van de teelt de sporendruk intensief te monitoren en zo nodig het stralingsniveau bij te stellen. 5.3 Gesloten ruimte test De gesloten ruimte test voor twee apparaten, te weten de Viroxx en de Virobuster, in tweevoud uitgevoerd. In de eerste test is er per meting met de Airsampler 25 liter lucht aangezogen; gezien het relatief hoge aantal sporen in de ruimte was de verwachting dat dit voldoende was. Er zijn hiervoor twee soorten mediums gebruikt : het SBM medium en het KHK medium. Het aantal gemeten sporen in zowel de test met de Virobuster als met de Viroxx is laag, ongeachte of de apparaten aan of uit stonden. Er zijn totaal niet meer dan 2 vitale sporen per meting aangetroffen, ongeacht het type medium. Vooral het aantal sporen bij de test met de Virobuster lampen aan, zijn over de gehele meetperiode laag; dit staat niet in verhouding met het aantal ingebrachte Botrytis sporen (1 mg). Na 4 uur zijn er bij de Virobuster test met de lampen uit, geen sporen meer in de lucht gemeten. In de metingen bij Virobuster-uit zijn er na 4 uur nog wel enkele kiemende sporen gemeten. Tussen de meethoogten (10 cm, 150 cm en 250 cm) zijn geen verschillend in het aantal gemeten sporen aanwezig. Geen van de waarden van de metingen waren echter hoger dan 2 kiemende sporen per schaal, waardoor de statistische betrouwbaarheid zeer slecht is. Om deze reden is ervoor gekozen om in de tweede test het volume van de aangezogen lucht van de Airsampler te verdubbelen naar 50 liter lucht per meting. Uit deze test kwam naar voren dat het KHK medium selectiever is dan het SBM medium. Er zijn op het KHK totaal niet meer dan 2 vitale sporen per meting aangetroffen. Het aantal kiemde sporen lag op het SBM medium gemiddeld hoger dan op het KHK-medium. Bij de Virobuster-aan is er een duidelijke afname zichtbaar van het aantal sporen in de lucht. Kijkende naar figuur 3 in § 4.7.2 is een gelijkmatige daling te zien van de concentratie sporen welke in een vloeiende kromme afloopt. Het gemiddeld aantal sporen bij aanvang van de proef was 20 stuks en na afloop van de proef gemiddeld 0,5 stuks. Er werden dus na 3 uur tijd nog wel levende sporen gemeten in de lucht. Tussen de meethoogten (10 cm, 150 cm en 250 cm) zijn overigens geen verschillende in het aantal gemeten sporen aanwezig. De proef met de Virobuster liet weliswaar een duidelijke daling zien van het aantal sporen, echter doordat de meting in de eerste maal met 25 liter lucht werd uitgevoerd en in de tweede meting met 50 liter lucht is er sprake van 1 meting. Deze meting heeft wat betreft de statistische betrouwbaarheid het kenmerk ‘tendens’ doordat de P tussen de 0,05 en de 0,1 ligt.

Financiers:

financiers:

31


Bij de Viroxx-aan was er een veel onregelmatiger patroon te zien. Er was weliswaar sprake van een afname van het aantal sporen in de tijd gezien. Het gemiddeld aantal sporen bij aanvang van de proef was 8 stuks en na afloop van de proef gemiddeld 1 stuks. Na vier uur, twee uur voor het einde van de proef, was er nog een toename van het aantal sporen te zien. Dit is niet goed te verklaren. De Viroxx maakt echter ook gebruik van een Titaniumoxide katalysator en dit is ongewenst vanwege de gemakkelijke vervuiling. Er zijn daarom geen proeven meer uitgevoerd met de Viroxx. aanpassing selectief medium Het aantal sporen dat wordt gemeten op het KHK-medium is erg laag ten opzichte van het SBM-medium. Op beide media zijn er naast Botrytis sporen ook Penicillium ssp. sporen gemeten. De selectiviteit van met name het KHK medium is nog niet voldoende. Er is nauw contact geweest met zowel Blgg, De Katholieke Hogeschool Kempen (KHK) als de WUR (Bleiswijk) betreffende het toepassen van specifieke media voor luchtmetingen. Op basis van de resultaten van beide testen zullen er in overleg met deze instanties aanpassingen dienen te worden gemaakt in bereiding en/of recept. De betrouwbaarheid van de meetmethode dient verbeterd te worden. 5.4 Integratie in een kasomgeving Betrokken onderzoeksinstellingen en laboratoria hebben aangegeven dat de airsampler slechts gezien moet worden als een stuk ‘gereedschap’ en dat ten alle tijden de werking op het gewas bepaald moet worden. Een zeer grote onbekende is het functioneren van het apparaat in een kasomgeving. Ter voorbereiding van Fase II is daarom onderzocht hoe de apparatuur het beste in een kas geïmplementeerd kan worden. Gezien het feit dat er relatief veel onderzoek en praktijkervaring is opgedaan naar geconditioneerd telen was het logisch om de apparatuur hierop af te stemmen. Aangenomen dat duidelijk is welke exacte stralingsdosis in mili joule er nodig is om Botrytis sporen te doden? resteert de vraag hoeveel sporen er in de lucht aanwezig zijn, hoe snel de sporendruk toeneemt en dus hoe ‘grondig’ de lucht ontsmet dient te worden. Dit is zeer lastig te bepalen om een aantal redenen: • het is onbekend tot hoe ver de sporendruk in een kas kan oplopen als vanaf begin van de teelt de apparatuur wordt ingezet. • het is onbekend hoe de lucht zich exact door de kas beweegt; plekken met slechte luchtstroming zouden bronnen van Botrytis kunnen zijn. • het is onbekend hoe groot de infectiedruk van ‘buitenaf’ is bij een bepaalde stand van de luchtramen. Uiteindelijk is daarom gekozen voor een vast ventilatievoud van circa 1 maal de kaslucht per uur en de aanname dat de lucht per rondgang voor 90% ontsmet dient te worden. In principe wordt de kaslucht dan 24 maal per uur voor 90% ontsmet. In de berekening van de proef van Fase II heeft men middels het uittesten op een LBK en de luchtslang geprobeerd de situatie zo praktijkgericht mogelijk te maken. De berekening is gericht op 1 aanzuigpunt per 200 m². Ten tijde van de proef zal, op het moment dat het gewas nog niet vatbaar is voor schimmelsporen, nauwkeurig de sporendruk gevolgd moeten worden. Eventuele aanpassing van het systeem op basis van de ervaring op praktijkschaal kan dan nog ngepast worden. 5.5 Economie Gezien de relatie tussen sporendruk en opgesteld vermogen UV-C nog niet duidelijk is, is er een aanname gedaan van 5000 draaiuren per jaar (een jaar heeft 8760 uur). Hierbij is het elektriciteitsverbruik € 0,45 per m² per jaar. Het aantal draaiuren zorgt er ook voor dat de vervangingspost lampen met € 0,81 relatief zwaar op de kosten drukt. Hierbij moet in aanmerking worden genomen dat de fabrikant Philips een prijs heeft afgegeven welke gebaseerd is op kleine reeksen. Gezien de gebruikte grondstoffen voor UV-C is de verwachting dat de kosten kunnen dalen. Ten tijde van de proef was de gasprijs met € 0,35 hoog te noemen (op het moment van schrijven is deze € 0,23). De berekening kan in deze fase meer gezien worden als een model waarin variabelen ingevuld kunnen worden. Er zijn teveel onbekenden om zekerheid te geven.

Financiers:

financiers:

32


6 Conclusies (Fase I) Naar aanleiding van het onderzoek in Fase I kunnen de volgende conclusies worden getrokken: • De techniek van ontsmetten met UV-C heeft de voorkeur boven toepassingen met Ozon. • De benodigde stralingsdosis voor Botrytis sporen is niet bekend. • Op basis van de resultaten van de gesloten ruimte test kan er worden geconcludeerd dat zowel de Virobuster als de Viroxx een afname veroorzaken in het aantal sporen in een luchtruimte. Bij de Virobuster zijn op 50 cm meethoogte na 1 uur 90% minder sporen gemeten dan bij de meting op 0:00. Bij de Viroxx zijn er na 4 uur 60% minder sporen aangetroffen. Ten opzichte van de Viroxx ontsmet de Virobuster de ruimtelucht sneller. • Het gebruik van de airsampler en bijbehorende selectieve Botrytis media zullen in de tweede fase verfijnd moeten worden; mogelijk moeten er aanpassingen worden gedaan aan het medium om de selectiviteit te vergroten en de kiemkracht van sporen toe te laten nemen • Door het UV-C systeem aan te sluiten op bestaande luchtbehandeling systemen is de techniek goed in te passen in een kas. • Met de aangenomen variabelen is er aanleiding dat de techniek economisch haalbaar is. 7 Aanbevelingen nav Fase I Naar aanleiding van het onderzoek in Fase I zijn de volgende aanbevelingen geformuleerd voor Fase II: • Er zijn in een kasomgeving veel variabelen welke de werking van het apparaat kunnen beïnvloeden; om deze reden verdient het de aanbeveling om de sporenmetingen in de lucht voort te zetten en indien nodig het opgestelde vermogen te verhogen of te verlagen • Om de betrouwbaarheid van de metingen met een Airsampler te verhogen zal er bij metingen 50 liter lucht in plaats van 25 liter lucht dienen te worden afgezogen De concentratie van Botrytis-sporen in een kas met geïnfecteerde tomatenplanten kan variëren van 1 tot 116 sporen per m³bij een zware infectiedruk (Rudi Aerts, 2003). Wat de hoeveelheid sporen is in de toegepast 1 mg is niet bekend en zal ook moeilijk te bepalen zijn. Dit wordt veroorzaakt door de altijd aanwezige contaminatie van mycelium en andere deeltjes in het monster. In een kassituatie met gewas zullen er naast metingen met een Airsampler ook altijd visuele beoordeling op Botrytis-aantasting dienen te worden uitgevoerd. In overleg met de onderzoekscoördinatoren A. Dijkshoorn en L. Oprel is op basis van de resultaten van Fase I besloten om het onderzoek van Fase II voort te zetten.

Financiers:

financiers:

33


Fase II (01/07/09 tot 12-12-09)

Financiers:

financiers:

34


8 Inleiding Het onderzoek in Fase II heeft zich gericht op de toepassing van de techniek in een kasomgeving. Op basis van de resultaten van een uitgevoerde gesloten ruimtetest, waarbij de effectiviteit van twee verschillende ontsmettingssystemen is getest, is besloten om het Virobuster systeem van Ergoline verder te gaan testen in een kasomgeving. Ondanks dat de brontechniek (UV-C / Ozon) effectief kan zijn en een apparaat op systeemniveau kan werken, biedt dit nog geen zekerheid voor een toepassing in de kas. Het uitgangspunt is dat de sporenconcentratie van Botrytis sporen in de lucht van de kasafdeling dermate verminderd wordt dat er minder aantasting van Botrytis plaatsvindt. Een belangrijke onzekerheid hierbij is de wijze waarop de lucht zich in de kas voortbeweegt en de relatie tussen sporendruk en aantastingen in het gewas. De doelstelling van Fase II luidt: ‘Kan met behulp van een UV-C ontsmettingssysteem de concentratie Botrytis sporen in de kaslucht dusdanig worden verlaagd dat het aantastingniveau van Botrytis in een tomatengewas hierdoor wordt verlaagd?’ De onderzoeksvragen hierbij luiden: • hoe beweegt de lucht zich door de kasafdeling? Met daarbij aandacht voor de dode hoeken in een kasafdeling en de snelheid van verplaatsing van lucht. • welke variabelen zijn van invloed op de werking van de ontsmettingstechniek in een kasafdeling en hoe kunnen deze beïnvloed worden? Er kan hierbij o.a. gedacht worden aan de luchtstroomsnelheid, aantal lampen en opgesteld vermogen. • is het mogelijk om de sporendruk in een kas te meten en een betrouwbare relatie te leggen tussen het opgestelde vermogen van de ontsmettingsapparatuur en de sporendruk in de afdeling? • geeft het verschil in sporendruk en aantastingniveau tussen de behandelde en onbehandelde afdeling voldoende aanleiding om het berekende stralingsniveau van UV-C (in mJ/cm²) aan te houden? • is de mate van aantasting van het gewas in de behandelde afdeling significant minder dan in de onbehandelde afdeling? • wat is de relatie tussen het aantal sporen in de kaslucht en het aantastingniveau met Botrytis in het gewas?

Financiers:

financiers:

35


9

Materiaal / methode

9.1 Methode In Fase II is de werking van het apparaat getest in een kasomgeving. Hiertoe is een kasproef uitgevoerd in twee identieke kasafdelingen van elk 184 m2. Beide afdelingen waren voorzien van een LBK + luchtslang. In één afdeling is de LBK gecombineerd met Virobusterbuizen (met UV-C lampen) en in één afdeling zijn deze buizen niet toegepast (referentie afdeling). Beide kasafdelingen hadden een inhoud van 900 m³3 lucht welke minimaal 1 maal per uur ververst diende te worden. Als minimale ventilatievoud is gekozen voor 1 maal per uur omdat dit correspondeert met de recente ontwikkelingen in geconditioneerde kassen en het ‘nieuwe telen’. Middels een rookproef is voorafgaande aan de proef de luchtstroming in kaart gebracht. Na het uitvoeren van de rookproef is net voor het planten een systeemtest uitgevoerd met het ontsmettingsapparaat. De gedachte was dat door een systeemtest in een lege kas uit te voeren er duidelijkheid zou ontstaan over de werking van het apparaat zonder gewas. Om de invloeden van de kas op de apparatuur in kaart te brengen is aan het begin en aan het einde van de proef een lichtmeting uitgevoerd in lux, zodat de vervuiling duidelijk is. De in fase II uitgevoerde gewasproef is gestart in de zomerperiode van 2009. Aangenomen mag worden dat in deze periode een tomatengewas relatief weinig problemen heeft met Botrytis aantasting. Dit wordt deels veroorzaakt door de relatief lage schommelingen in vochtpercentage en temperatuur en de weerbaarheid van gewassen. Deze weerbaarheid is onder normale zomerse teeltomstandigheden hoog, waardoor aantasting met Botrytis wordt geremd. In deze periode zijn er vooral kleine aanpassingen gedaan aan de toegepaste techniek. Na deze aanloopperiode is het gewas bewust zwak gemaakt door teelthandelingen en zijn de omstandigheden in beide afdelingen zo gemaakt dat het gewas zeer vatbaar werd voor Botrytis. Middels deze bewuste handelingen werd ‘de grens’ opgezocht en zou het verschil duidelijk moeten worden tussen een behandelde en onbehandelde afdeling. Gezien de zeer grote vatbaarheid van het gewas, was het uitgangspunt niet een nultolerantie voor Botrytis. Het is een illusie om te denken dat de lucht steriel gemaakt kan worden. Het bepalen van de werking van de techniek aan de hand van metingen aan het gewas vormde het belangrijkste onderdeel van de kasproef. Immers: een teler is vooral gebaat bij het eindresultaat. 9.2

Materiaal

9.2.1 Kas De proef werd uitgevoerd in twee vergelijkbare kasafdelingen (tabel 9). kastype tralie vakmaat oppervlakte poothoogte luchting gootsysteem watergift substraat luchtbehandelingsysteem

Venlo bouw bjr ‘87 8 m1 4,5 m1 8 x 22,5 m = 180 m2 (incl pad 1,5 m1) 4,5 m1 2 ruits voorzien van insektengaas 5 goten (AG 200) in 8 m1 ; hoogte 600 mm boven maaiveld druppelsysteem 2 L druppelaars steenwol 20 x 7 x 130 cm LBK + luchtslang met een ventilatievoud van 1 maal kaslucht per uur

Tabel 9 : Specificaties onderzoeksafdeling

Financiers:

financiers:

36


9.2.2 LBK + UV-C Kaslucht werd aangezogen middels luchtbehandelingskast (LBK) en geleid door totaal 3 Virobusterbuizen met 1 UV-C lamp per buis. De met UV-C behandelde lucht werd in een constante flow in de kas verspreid via een plastic luchtslurf (V=4,5 m/s). Deze luchtslurf lag in de verticale lengterichting van de afdeling onder de gehele middelste teeltgoot. De LBK was opgesteld aan de kopgevel waarbij de kaslucht op een hoogte van 2,5 m1 aangezogen werd en de uitblaas plaatsvond in een luchtslang welke onderaan de goot was bevestigd. Voor de proef was een juiste verdeling van de lucht van groot belang. Gekozen is voor een luchtslang met een diameter van 500 mm. Hierdoor was de luchtstroomsnelheid uit het gatenpatroon aan zowel de voor als achterzijde van de gelijk. Om vervuiling van de reflector in de Virobusterbuis tegen te gaan is er gekozen voor een opstelling waarbij eerst de lucht van ontdaan werd van fijne deeltjes door middel van filters. In de opstelling waren de UV-C buizen geplaatst aan de aanzuigzijde. De opbouw was als volgt: 1. Groffilter + Fijnfilter 2. Virobuster buizen 3. LBK 4. Plasticslurf 1

3 2 4

Figuur 11 : LBK en plastic slurf Figuur 10: Filterbak + Virobuster buizen

Onder de aanzuigzijde met hierin de filters, waren de Virobuster buizen geplaatst. De Virobuster buizen zijn buizen met een doorsnede van 155 mm inwendig, waarbij de binnenzijde voorzien is van een reflector. De Virobuster buizen waren aan het begin van de proef elk voorzien van 1 UV-C buis van 90 Watt opgenomen vermogen, goed voor een stralingsdosis voor 13,5 mJ/cm2. In totaal was er sprake van 270 Watt opgenomen vermogen. Het gedeelte dat omgezet wordt in UV-C bedraagt circa 41% ; het restant is warmte of licht in een niet effectief spectrum. De apparatuur bood de gelegenheid om het opgestelde vermogen te verdubbelen naar 540 Watt.

Financiers:

financiers:

37


9.2.3 Meetapparatuur Om de sporendruk ten tijde van de proeven in kaart te brengen is dezelfde Airsampler gebruikt als in Fase I (zie §3.1.2.1). Daarnaast is er gebruik gemaakt van een windmeter om de luchtsnelheid te kunnen meten in de luchtslang en de Virobuster buizen (figuur 10)

Figuur 12 : Windmeting in de onderzoeksafdeling

Financiers:

financiers:

38


10 Resultaten rookproef 10.1 Inleiding Doel van deze test was te onderzoeken op welke wijze de lucht zich in de kas verplaatst. Uitgangspunt hierbij was niet zozeer hoe de ontsmette lucht zich door de kas verplaatst, maar of de lucht uit de ‘dode’ hoeken in een kasafdeling zich voldoende verplaatst richting de aanzuigzijde van de LBK. 10.2 Materiaal en methode Door met een rookapparaat (figuur 11) rook in de dode hoeken van de kasafdeling te brengen kon worden bekeken of de lucht zich verplaatste richting de aanzuigzijde van de LBK. Er is voor gekozen om dit in een lege afdeling zonder gewas uit te voeren. Dit omdat de luchtstoom anders zeer lastig te beoordelen was. De meting was dus een subjectieve beoordeling en niet meer dan een indicatie van hoe de lucht zich zou gaan verplaatsen gedurende de kasproef. 10.3 Resultaat Uit de waarnemingen bleek duidelijk dat de lucht uit de dode hoeken zich verplaatste richting de aanzuigzijde van de LBK. Binnen 1 minuut werd de (rook)lucht weer aangezogen door de LBK. Rookapparaat

Na 30 seconden

Na 20 seconden

Na 40 seconden

Figuur 13 : Rookproef uitgevoerd (15-06-2009)

Financiers:

financiers:

39


11 Resultaten systeemtest in kas 11.1 Inleiding Het doel van deze test was om de effectiviteit te toetsen van het toegepaste UV-C ontsmettingssysteem in een lege kas. Door het testen in een lege kas is de test enerzijds zonder risico voor het gewas. Daarnaast zou deze meting een referentie kunnen vormen voor de werking van het apparaat met gewas in de kas. Indien ten tijde van de proef (met gewas) zou blijken dat de afdoding van Botrytis sporen niet afdoende was dan zou de verstoorde luchtstroom een oorzaak kunnen zijn. 11.2 Methode In een lege kasafdeling van 900 m3 zonder gewas, werd een bepaalde hoeveelheid sporen door de kaslucht verspreid middels de LBK en de luchtslang. De bedoeling was om te onderzoeken hoe snel de sporen concentratie in de kaslucht zou dalen ten gevolge van het toepassen van de LBK + UV-C. De volledige test is uitgevoerd met zowel de lampen aan als met de lampen uit. Tussen de testen met de lampen aan en uit is de betreffende kasafdeling geheel ontsmet met Mennoclean (1%). Gedurende de testen lagen de luchtramen in de afdeling dicht. In beide proeven zijn in de luchtstroom 50 volgroeide petrischalen met Botrytis cinerea gebracht. Deze open schalen zijn horizontaal gedurende 30 seconde in de luchtstroom geplaatst. Op het moment van inbreng stonden de UV-C lampen uit. Om de sporendruk in de kaslucht te meten is er wederom gebruik gemaakt van een Airsampler. Gezien de ervaringen in de eerste fase van het onderzoek zijn zowel het specifieke KHK-medium als het specifieke SBM-medium gebruikt, waarbij er 50 liter kaslucht is aangezogen. De metingen zijn gestart 10 minuten nadat de UV-C lampen zijn aangezet en v op 3 verschillende plaatsen in de afdeling op 2 verschillende hoogten gemeten. Uitgaande van een correcte berekening van Virobuster (zie § 4.3.2) zou na 4 uur tijd de sporenconcentratie met 90% gedaald moeten zijn. Echter doordat er sprake is van praktijkomstandigheden is periodiek de meting herhaalt en is er na 24 hr een eindmeting gedaan, zoals is weergegeven in tabel 8. Het ventilatievoud in de kas was 1 maal de kaslucht per uur, wat overeenkomt met 900 m3 per uur. De luchtsnelheid in de Virobuster buizen was 4,4 m/s. Na de metingen zijn de voedingsbodems weggezet voor een periode van 14 dagen bij 20 0C. Na 14 dagen zijn de schalen beoordeeld op het totaal aantal kiemende sporen (CFU’s - colony-forming units). Beoordelingen zijn uitgevoerd onder een binoculair. 11.3 Resultaten In tabel 8 zijn de resultaten weergegeven van de twee selectieve mediums, het KHK medium en het SBM medium. De test is voor beide mediums uitgevoerd met lampen aan en lampen uit (referentie). In de resultaten van tabel 8 is te zien dat het gemiddeld aantal gemeten Botrytis-sporen op de beide mediums zeer laag was. Aan het begin (0 minuten) en aan het einde van de proef (na 1440 minuten) is de gemeten concentratie laag te noemen, zowel in de behandelde als in de onbehandelde meting. Hoewel er in een ruimte van 900 m3 50 petrischalen met volgroeide sporen zijn ingebracht, zijn er op de petrischalen slechts enkele sporen gekiemd. De afname van de hoeveelheid sporen in de lucht was bij geen van de testen dan ook statistisch onbetrouwbaar.

Financiers:

financiers:

40


Minuten -10

Lampen uit KHK-medium 3,3 b

Lampen aan

SBM-medium

KHK-medium

SBM-medium

0,0 a

0,3

0,0 a 0,0 a

0 (lampen aan)

0,3 a

0,0 a

0,0

30

0,7 a

0,0 a

0,7

0,0 a

90

0,3 a

0,0 a

0,3

0,0 a

150

2,0 ab

0,0 a

0,0

0,0 a 0,0 a

270

0,0 a

0,0 a

0,0

390

0,7 a

0,0 a

0,0

0,0 a

570

1,0 ab

0,0 a

0,7

1,0 a

750

0,0 a

0,0 a

0,0

7,0 b

0,0 0,0 a 1440 0,0 a 3,0 b P 0,198 0,007 0,300 0,000 1,7 lsd 2,5 1,4 0,7 Tabel 8 : Gemiddeld aantal Botrytis-sporen (CFU’s) van totaal 6 metingen (2 hoogte / 3 plekken)

Financiers:

financiers:

41


12 Resultaten gewasproef 12.1 Inleiding Het voornaamste gedeelte van het onderzoek naar de werking van UV-C luchtontsmetting in een tomatengewas was gericht op de gewasproef. In een praktijksituatie onder gecontroleerde omstandigheden is het pas mogelijk om de werking op ‘eindniveau’ te testen. Zelfs wanneer de meetmethode van ‘sporen meten in de lucht’ onbetrouwbare blijkt te zijn dan is het mogelijk om de effectiviteit van het apparaat te bepalen. Het gewas toont immers de mate van aantasting. De doelstelling van de gewasproef luidde: ‘De infectiedruk door Botrytis cinerea in een tomatengewas verlagen door toepassing van een UV-C ontsmettingssysteem, ten einde een vermindering te krijgen in de aantasting van het gewas’. 12.2 Methode In twee kasafdelingen van beide 184 m² zijn tomaten op exact dezelfde wijze geteeld; dit onder voor Botrytis cinerea gunstige teeltomstandigheden. Er is in deze afdelingen zowel een hoge stengeldichtheid als een hoge vruchtbelasting aangehouden. Ook is het klimaat zo ingesteld dat de gevoeligheid voor Botrytis werd bevorderd. In één van de kasafdelingen is een ontsmettingsysteem geplaatst, waarbij kaslucht langs UV-C lampen wordt geleid. De behandelde kaslucht werd met een vaste stroomsnelheid via een plastic slurf (met gaten) terug de kas ingebracht. Het te beproeven ontsmettingsysteem was zo afgesteld dat het totale volume van de kaslucht eenmaal per uur werd ververst. De basis voor het systeem was het Virobuster-systeem gecombineerd met een Luchtbehandelingkast (LBK). Reeds beschreven in hoofdstuk § 4.3 van Fase I .In de referentie afdeling was ook een LBK en een Virobustersysteem toegepast. Echter in deze afdeling hebben de UV-C lampen gedurende de proef niet aangestaan. De proef is uitgevoerd in de periode tussen 1-07-2009 en 12-12-2009. De proef is teelttechnisch begeleid door de tomatentelers Jaap Noordam en Arnold Groenewegen. Beide personen zijn lid van de telersvereniging TTO. Gedurende de proefperiode zijn er zowel luchtmetingen uitgevoerd als visuele waarnemingen op het gewas. Door het uitvoeren van luchtmetingen in de periode dat het gewas nog niet vatbaar was voor Botrytis sporen kon er bepaald worden hoe de werking van het apparaat was met gewas in de kas. Dit in tegenstelling tot de proef beschreven in § 11. Indien dit noodzakelijk zou zijn, dan zou de installatie aangepast kunnen worden aan de praktijkomstandigheden. 12.3 Teeltspecificaties In de gewasproef is het grove trostomaten ras Idooll (RZ) toegepast. Er is bewust voor dit ras gekozen, omdat in de praktijk de problemen met Botrytis bij dit ras aanzienlijk zijn. De tomatenplanten zijn in week 27 gepoot met een stengeldichtheid van 3,75 stengels per m2. Om voldoende grofheid van de vruchten te realiseren is in week 43 is de stengeldichtheid verlaagd naar 3,25 stengels per m2. De tomatenplanten zijn gepoot op steenwol matten. In tabel 10 is een samenvatting te vinden van de teeltspecificaties. In de eerste fase van de proef zijn planten geteeld onder algemene klimaatsinstellingen voor tomaat. Om de voor de sporenkieming noodzakelijk gewascondensatie te realiseren is vanaf half oktober (wk 42) de kastemperatuur in de nanacht periode (tot zonsopgang) ingesteld op 14 °C. Binnen een uur na zonsopkomst werd er een snelle stijging van de kasluchttemperatuur (>3 °C) gerealiseerd door o.a. de minimum buis te verhogen inclusief de maximale raamstand te verlagen. De temperatuur van het gewas kwam hierdoor onder het dauwpunt te liggen, waardoor er condensatie op het plantweefsel ontstond. Een ander effect van de snelle temperatuur stijging in de ochtendperiode na zonsopgang was het ontstaan van bladrandjes in vooral de kop van de plant. Het ontstaan van genecrotiseerd weefel aan de bladranden wordt waarschijnlijk veroorzaakt door een snelle verandering in celspanning. Het vochtdeficit in het gewas stijgt te snel waardoor cellen problemen krijgen met de verdamping.

Financiers:

financiers:

42


In zowel de afdeling waar UV-C is toegepast als in de onbehandelde referentie afdeling kregen de planten bladrandjes. Beide afdelingen hebben gedurende de proef dezelfde voedingsconcentratie toegediend gekregen. Op basis van uitgevoerde voedingsanalyses zijn voedingschema’s opgesteld.

Duur teelt Locatie Gewas Ent Pootdatum Stengeldichtheid

Juni t/m december 2009 Afdeling 7 en 8 Demokwekerij Tomaat, Idooll Getopt, Maxiflor onderstam 1-7-09 3,75 stengels/m² (oktober verlaagd naar 3,25 stengels)

Tabel 10 : Teeltspecificaties kasproef

12.4 Meetmethode 12.4.1 Sporen metingen Om een indruk te krijgen van de hoeveelheid Botrtis-sporen in de kaslucht zijn er wekelijks op 10 vaste punten in beide kasafdeling luchtmonsters genomen. De metingen zijn uitgevoerd tussen de looppaden in en zijn uitgevoerd op 2 verschillende meethoogten (1,5 m en3 m). De luchtmonsters zijn genomen met een Airsampler. De aangezogen lucht werd geleid over een specifieke voedingsbodem voor Botrytis (SBM). Per meting is er 50 liter kaslucht bemonsterd. Na de metingen zijn de petrischalen weggezet voor een periode van 14 dagen bij 20 °C . Na 14 dagen zijn de schalen beoordeeld op het totaal aantal kiemende sporen (CFU’s - colony-forming units). Beoordelingen zijn uitgevoerd onder een binoculair. Gedurende de proef zijn er naast Botrytis-sporen ook secundaire schimmel sporen aangetroffen op de toegepaste voedingsbodems. Deze CFU’s (o.a Penicillium spp.) zijn niet beoordeeld in de tellingen. 12.4.2 Visuele beoordeling Gedurende de gehele proefperiode zijn de planten wekelijks beoordeeld op de mate van infectiedruk door Botrytis cinerea. Deze beoordelingen zijn uitgevoerd op zowel blad-, stengel- en vruchtniveau. Ook is de algemene gewasconditie hierbij meegenomen. Hierbij is vooral getoetst op vitaliteit van het blad, stengeldikte, lengtegroei, grofheid van de vruchten en zetting. Per kasafdeling zijn er per teeltgoot 10 vaste stengels gelabeld en beoordeeld (totaal 50 planten). De visuele beoordelingen zijn op deze stengels de gehele proefperiode uitgevoerd. In de tweede fase van de proef, na week 43, zijn er op de gelabelde planten ‘gecontroleerde’ beschadigingen aangebracht. Dit om de infectie met Botrytis in het gewas te stimuleren. De volgende beschadigingen zijn per gelabelde stengel aangebracht: • 2 lesies van 5cm op het onderste stengelgedeelte; • 2 bladstompjes (7cm) - gekneusd weefsel; • 2 vruchten van de onderste tros– middels een snee in het vruchtweefsel. Alle visuele beoordelingen zijn uitgevoerd doormiddel van een schaal : (1 geen aantasting t/m 10 totale aantasting), voor de beoordeling op plantconditie (1 dood t/m 10 zeer vitaal)

Financiers:

financiers:

43


12.5 Resultaten gewasproef 12.5.1 Sporenmeting in de lucht Wekelijks zijn er op 10 verschillende plekken per kasafdeling, op 2 verschillende hoogtes (1,5 meter en 3 meter) metingen gedaan. In totaal waren dit per afdeling 20 metingen. Voor het meten van de sporendruk is wederom gebruik gemaakt van een Airsampler en het SBM medium. Op het moment van de gewasproef waren er geen andere betrouwbare technieken voorhanden. Er werd 50 liter lucht aangezogen en daarnaast is steekproefsgewijs tot 300 liter lucht aangezogen. De statistische analyses van de sporemetingen zijn gedaan met behulp van het programma “GenStat”. In de tabellen geeft “P” de kans weer dat verschillen tussen objecten statistisch betrouwbaar zijn (95%). Wanneer P<0,05 zijn de verschillen statistisch betrouwbaar; bij 0,050,1 is statistisch geen effect van de objecten aan te tonen. In de tabellen worden de statistische verschillen tussen de objecten aangegeven met een letter. Objecten met een gelijke letter zijn statistisch niet verschillend van elkaar. Dit wordt tevens aangegeven door de LSD (Least Significant Difference). In tabel 11 zijn de resultaten van de metingen weergegeven, welke in figuur 14 in een grafiek zijn uitgezet. 10-7

20-7

17-9

29-9

8-10

14-10

23-10

Onbehandeld

2,6 a

1,9

0,5

3,1

0,0

0,0

40,8

Behandeld

4,7 b

2,4

0,6

8,9

0,1

0,1

9,3

0,705

0,795

0,155

0,500

0,500

x

P Lsd

0,016 0,6

12,7

3,8

18,4

0,6

0,6

0,0

28-10

6-11

10-11

19-11

26-11

3-12

10-12

Onbehandeld

1,3

2,0

4,3

16,1

5,2

4,2

35,3

Behandeld

0,1

0,3

0,0

7,8

4,1

21,0

25,2

0,405

0,459

0,103

0,189

0,816

0,189

x

lsd 10,8 18,4 8,9 32,4 47,0 65,4 Tabel 11 : Gemiddeld aantal Botrytis-sporen (CFU’s) van 20 metingen per 50 liter kaslucht

0,0

P

Figuur 14 : Gemiddeld aantal Botrytis-sporen (CFU’s) van 20 metingen per 50 liter kaslucht

Financiers:

financiers:

44


Gedurende de gehele proefperiode is het gemiddeld aantal gemeten Botrytis-sporen per 50 liter kaslucht laag. De variatie in het aantal sporen tussen de 10 verschillende meetpunten in de kas is daarbij hoog. Het gemiddeld aantal sporen is gedurende een groot gedeelte van de proefperiode in de onbehandelde afdeling gemiddeld iets hoger dan in de afdeling behandeld met UV-C. Deze verschillen zijn echter niet statistisch betrouwbaar. Op 23 oktober 2009 is bij de onbehandelde afdeling een verhoogde concentratie van gekiemde sporen waargenomen. Gedurende de proef is er in beide afdelingen een lichte stijging aanwezig van het aantal gemeten sporen. Op basis van de resultaten van de luchtmetingen met een airsampler kan er geen direct verband worden gelegd tussen de toepassing van UV-C straling en de afname van vitale Botrytis-sporen in de kaslucht. 12.6 Visuele beoordelingen 12.6.1 Algemene gewasconditie Per afdeling zijn 50 planten beoordeeld op de algemene gewasconditie. De gemiddelde gewasconditie in de onbehandelde kasafdeling was slechter dan de algemene gewasconditie in de met UV-C behandelde afdeling. Vooral na week 44 (1-11-2009) werd het verschil in gewasconditie tussen de beide afdelingen groter. In beide afdelingen was de algemene gewasconditie aan het einde van de proefperiode beduidend slechter dan aan de start van de proef. Dit effect werd onder andere veroorzaakt door de toenemende infectiedruk in het gewas met Botrytis cinerea. In figuur 15 is de gewasconditie weergegeven in een grafiek.

Figuur 15 : gemiddelde gewasconditie - schaal 1 (dood) t/m 10 (zeer goed)

Financiers:

financiers:

45


12.6.2 Botrytis op bladranden Per afdeling zijn 50 planten beoordeeld op het aantal bladranden. Na week 45 was er een significante toename van de infectiedruk met Botrytis cinerea op het blad. Vooral bladeren met bladranden zijn gevoelig voor een infectie met Botrytis. De infectiedruk op het blad leek in de onbehandelde afdeling in de laatste periode van de proef hoger dan in de behandelde afdeling. Dit verschil was echter niet statistisch betrouwbaar. In figuur 16 is de mate van aantasting van bladranden weergegeven.

Figuur 16 : Gemiddelde infectiedruk op blad – schaal 1 (geen infectie) t/m 10 (volledige groei)

12.6.3 Botrytis op beschadigde bladstompjes Per afdeling zijn 50 planten beoordeeld op Botrytis plekken op bladstompjes. Na week 45 was er in beide afdelingen een significante toename van de groei van Botrytis cinerea op bladstompjes, zoals te zien is in Figuur 17. De infectiedruk op de bladstompjes leek in de onbehandelde afdeling hoger dan in de behandelde afdeling. Dit verschil was echter niet significant.

Figuur 17 : Gemiddelde infectiedruk op bladstompjes – schaal 1 (geen infectie) t/m 10 (volledige groei)

Financiers:

financiers:

46


12.6.4 Botrytis op beschadigd stengelweefsel Per afdeling zijn 50 planten beoordeeld op Botrytis plekken op beschadigd stengelweefsel. Na 13 november was er in beide afdelingen een significante toename van de groei van Botrytis cinerea op de stengellesies, zoals in Figuur 18 te zien is. De infectiedruk was in de onbehandelde afdeling hoger dan in de behandelde afdeling. Dit verschil was echter niet significant.

Figuur 18 : Gemiddelde infectiedruk opstengelweefsel – schaal 1 (geen infectie) t/m 10 (volledige groei)

12.6.5 Botrytis op beschadigde vrucht Per afdeling zijn 50 planten beoordeeld op Botrytis plekken op beschadigde vruchten. In de onbehandelde afdeling leek de infectiedruk met Botrytis op beschadigde vruchten gemiddeld hoger dan in de met UV-C behandelde afdeling, zoals te zien is in Figuur 19. Dit verschil was echter niet significant.

Met Botrytis geïnfecteerde tomatenvrucht (schaal 10)

Grafiek 19 : Gemiddelde infectiedruk op beschadigde vruchten – schaal 1 (geen infectie) t/m 10

Financiers:

financiers:

47


12.6.6 Percentage dode stengels Aan het einde van de proef is aan het aantal dode stengels geteld in beide kasafdelingen, wat is weergegeven in figuur 20. Aan het einde van de proef lag het percentage door Botrytis afgestorven stengels in de onbehandelde afdeling aanzienlijk hoger in vergelijking met de met UV-C behandelde afdeling. In de onbehandelde afdeling was het percentage totaal afgestorven stengels 362 % in vergelijking met 19 % in de behandelde afdeling. Het verschil tussen beide afdelingen was statistisch betrouwbaar.

Figuur 20 : percentage door Botrytis afgestorven stengels (17-12-2009)

Financiers:

financiers:

48


13 Resultaten principe meting UV-C ontsmettingssysteem 13.1 Inleiding Tot week 40 waren er geen significante verschillen aanwezig tussen de behandelende en onbehandelde afdeling in het gemiddeld aantal gemeten sporen per 50 liter kaslucht (zie ook § 12.5.1), uitgaande van een correcte meting met de airsampler. Het gemiddeld aantal Botrytis sporen was in week 40 zelfs hoger in de behandelde afdeling dan de onbehandelde afdeling. Op 10 oktober 2009 was er zelfs een verhoogde concentratie van sporen te zien in de behandelde afdeling (zie § 12.5.1). Omdat een Botrytis-aantasting zeer snel kan verspreiden zou bij een mogelijk foutief werkend apparaat de proef mislukken bij de eerste mate van aantasting. Om deze reden is besloten om een extra proef op te zetten waarin de principe werking van het opgeschaalde apparaat nogmaals kon worden uitgetest. De doelstelling van de test luidde: ‘De concentratie Botrytis-sporen verlagen in een gesloten circuit, waarbij de inlaat en de uitlaat van de LBK verbonden is’ 13.2 Methode / materialen In een gesloten systeem van 1,2 m³ werd een vaste luchtstroom-snelheid gecreëerd van 4,4 m/s. In deze lucht werden Botrytis sporen ingebracht door volgroeide schalen in de luchtstroom te houden. Het gesloten systeem bestond uit de volgende onderdelen: • Een kunststof (lengte 6 m/ diameter 25 cm) • 3 virobuster buizen (inclusief 3 lampen) • Luchtbehandelingskast (LBK) • Motor • Inlaatstuk Door de gesloten luchtstroom werden de sporen continue langs 3 UV-C lampen (13,5 mJ/cm²) geleid. Hierbij werd er per minuut circa 15 m3 lucht rondgepompt. De lucht in het gesloten systeem werd dus circa 12,5 keer langs de UV-C lampen geleidt. Ten tijde van de proef zijn de filters uit het systeem verwijderd. Gezien er op het moment van het uitvoeren van de systeemtest twijfels bestonden over de betrouwbaarheid van de werking van de airsampler is ervoor gekozen om de sporenmetingen op een andere wijze uit te voeren. Metingen zijn uitgevoerd door open petrischalen (SBM) gedurende 5 seconden in de luchtstroom te houden. De test is tweemaal uitgevoerd met een interval van een week.

Financiers:

financiers:

49


13.3 Resultaten De testen zijn uitgevoerd op 18 september 2009 op 22 september 2009. In Tabel 12 en Figuur 21 zijn de resultaten weergegeven van test I en in Tabel 12 en Figuur 22 zijn de resultaten weergegeven van test II. Test I (18-09-09) Minuten -30 -15 (aan) 0 15 30 60 90 120 150 180 300 600

Lampen Aan Uit 0 0 0 0 9 0 3 0 4 0 0 0,5 3 1,5 5 3,5 1 0 0 0 0 0 0 1,5

Tabel 12 : Gemiddeld aantal sporen (CFU’s)

Figuur 22: Gemiddeld aantal sporen (CFU’s) test I

*geen statistische analyse uitgevoerd

Bij de metingen met de lampen uit zijn vooral in de eerste 30 minuten meer sporen gemeten dan bij de meting waarbij de lampen hebben aangestaan. Na 10 uur is er een gemiddelde van 1,5 sporen in de luchtstroom gemeten. Op basis van de resultaten van deze test kan niet betrouwbaar genoeg worden geconcludeerd dat het systeem zoals deze geplaatst is in de onderzoeksafdeling sporen in de lucht afdood. Immers na 10 uur draaien (de lucht heeft dan 7500 maal de UV-C buizen gepasseerd) worden er nog gemiddeld 1,5 kiemende sporen gemeten. Test II (22-09-09)

Tabel 12 : Gemiddeld aantal sporen

10 schalen

Uren

15 schalen

0.5

1,0

12,7

b

(aan) 0

1,0

1,3

ab

1

1,7

3,3

ab

2

0,0

1,7

ab

3

1,0

9,3

ab

4

2,0

1,0

ab

5

1,0

1,0

ab

6

0,0

1,0

ab

7.5

2,0

4,3

ab

10

0,0

0,0

a

P LSD

0,545 2,4

0,412 11,9

Financiers:

financiers:

50


In zowel de meting waarbij 10 als 15 volgroeide Botrytis schalen in de constante luchtstroom zijn gehouden werden er na 7,5 uur nog steeds Botrytis-sporen in de luchtstroom gemeten. Het gemiddeld aantal sporen per meting was laag.

Figuur 22 : Gemiddeld aantal sporen (CFU’s) test II

Tussentijdse conclusie Op basis van de resultaten van deze testen kan worden geconcludeerd worden dat bij een opgesteld vermogen van 13,5 J/cm² er nog steeds vitale sporen aanwezig zijn in de lucht. Er is na inbreng van 15 volgroeide schalen wel een afname aanwezig van het gemiddeld aantal sporen. De verschillen tussen de meettijden zijn echter niet significant. Uit de meting is geconcludeerd dat het apparaat de sporen in elk geval niet geheel afdood, zodat ervoor gekozen is om het opgestelde vermogen te verdubbelen (zie ook discussie §15.4). 14 Resultaten toepassing apparaat 14.1 Inleiding Aan het einde van de proef is bepaald welke praktische voor- en nadelen er kleven aan de toepassing van de techniek van luchtontsmetting. Zo is er een meting gedaan van de vervuiling van het systeem en de invloed hiervan op de prestaties. Daarnaast kon na afloop van de proef bepaald worden of de toepassing economisch ook haalbaar is. Ten slotte is er aan het einde van de proef een test uitgevoerd met Ozon als luchtontsmetter. 14.2 Resultaat 14.2.1 vervuiling systeem Na afloop van de proef is bekeken hoe de vervuiling van het systeem was. De kaslucht werd in het systeem 24 uur per dag langs de filters + UV-C buizen geleid gedurende 165 dagen. In totaal is er dus 3,5 miljoen kuub lucht langs 1 centrale plaats geleid. Aan zowel het begin als aan het einde van de proef is een lichtmeting gedaan. Hieruit bleek dat de reflector aan het einde van de proef vervuild was en dat de lichtopbrengst met 22% teruggelopen was. In Figuur 23 en 24 is visueel de vervuiling te zien van de reflector en de filters.

Financiers:

financiers:

51


Figuur 23 : Vervuiling fijnfilter

reflectorwand met vervuiling Figuur 24 : Vervuiling reflector Virobuster

14.2.2 Economische haalbaarheid Na afloop van de proef is bepaald wat de kosten voor gebruikt van de luchtontsmettingsinstallatie zijn. Doordat het opgestelde vermogen is verdubbeld, is de post elektra hoger. In Tabel 13 is een weergave te vinden van de economische haalbaarheid. Deze is gebaseerd op de begroting vooraf in §4.9.2.2 14.2.3 Toepassing van Ozon Bij het aangaan van de proef zijn de verschillende technieken om lucht te ontsmetten in kaart gebracht. Een van de technieken welke naar voren kwam is de toepassing van Ozon (al dan niet gecombineerd met UV-C). Aan het einde van het onderzoek is bij wijze van proef bekeken wat de effecten zijn van deze methodiek op het gewas. Hiertoe zijn de Virobuster buizen uitgerust met lampen welke naast UV-C ook Ozon afgeven. De geproduceerde Ozon werd middels de luchtslang in de kasruimte (met hierin het gewas) geblazen. Bij het opgestelde vermogen is rekening gehouden met de ‘Treshold Limit Value’ (TLV) voor zwaar werk, welke 0,05 ppm is. In de proef is een concentratie aangehouden van 0,01 ppm Ozon. Na twee dagen bleek dat het gewas volledig afgestorven was, zoals in Figuur 25 is te zien.

Financiers:

financiers:

52


1 variabele kosten m2 per UV-C LBK opgesteld vermogen opgesteld vermog/m2 draaiuren/jaar kosten electra verbruik/jaar.m2

begroot Virobuster 180 270 1,50 5000 € 0,06 € 0,45

gerealiseerd Virobuster 180 540 3,00 5000 € 0,06 € 0,90

2 onderhoud aantal lampen/unit kosten lamp Philips kosten lamp per m2 kosten filter GLA kosten filter per m2 subtotaal lamp+filter II

€ € € € €

25,00 0,42 70,00 0,39 0,81

€ € € € €

3 investering 1 unit afschrijving 8 jr rente 6% R+A per m2

€ € € €

600,00 75,00 36,00 0,62

€ € € €

600,00 75,00 36,00 0,62

Variabele kosten (post 1) RAO totaal (post 2 en 3) TOTAAL kosten

€ € €

0,45 1,42 1,87

€ € €

0,90 1,84 2,74

Gasbesparing in m3 Gasbesparing bij 35ct Arbeidsbesparing Chemie TOTAAL besparingen

€ € € €

3 1,05 0,45 € 0,50 € 2,00 €

SALDO

€

0,13

3

6 25,00 0,83 70,00 0,39 1,22

3 1,05 0,45 0,50 2,00 (€ 0,74)

Tabel 13 : Begroot v.s. gerealiseerd saldo

Figuur 25 : Gewas twee dagen na gebruik Ozon

Financiers:

financiers:

53


15 Discussie 15.1 Inleiding De onderzoeksvragen van Fase II luidden als volgt : • hoe beweegt de lucht zich door de kasafdeling? Met daarbij aandacht voor de dode hoeken in een kasafdeling en de snelheid van verplaatsing van lucht. • welke variabelen zijn van invloed op de werking van de ontsmettingstechniek in een kasafdeling en hoe kunnen deze beïnvloed worden? Er kan hierbij o.a. gedacht worden aan de luchtstroomsnelheid, aantal lampen en opgesteld vermogen. • is het mogelijk om de sporendruk in een kas te meten en een betrouwbare relatie te leggen tussen het opgestelde vermogen van de ontsmettingsapparatuur en de sporendruk in de afdeling? • geeft het verschil in sporendruk en aantastingniveau tussen de behandelde en onbehandelde afdeling voldoende aanleiding om het berekende stralingsniveau van UV-C (in mJ/cm²) aan te houden? • is de mate van aantasting van het gewas in de behandelde afdeling significant minder dan in de onbehandelde afdeling? • wat is de relatie tussen het aantal sporen in de kaslucht en het aantastingniveau met Botrytis in het gewas? 15.2 Rookproef en variabelen ontsmettingstechniek Er is bij het aangaan van de proef veel aandacht besteed aan de opstelling van de luchtbehandelingskast. Er is bewust gekozen voor een aanzuigzijde hoog in de kas en een uitblaas onder de teeltgoot. De rookproef gaf een indicatie over hoe de lucht zich door de kas bewoog. Door het uitblazen van de rook in een ‘dode’ hoe in de kas is bekeken hoe snel (en of) deze lucht zich richting de aanzuigzijde bewoog. Hieruit bleek dat de kasventilator ondersteunend werkte en de kaslucht versnelt transporteerde. Voor de onderzoeksafdeling gaf deze indicatie een bevestiging van de voorziene opstelling. Echter, de onderzoeksafdeling was 22,5 m1 lang. Hierdoor is de afstand tussen een eventuele besmettingshaard en de luchtbehandeling klein te noemen. In de praktijk kan deze afstand oplopen tot gemiddeld 100 m1. Na afloop van de proef was het opvallend dat de meeste afgestorven plantdelen zich het verst vanaf de aanzuigzijde bevonden. Dit patroon is echter niet statistisch onderbouwd, maar slechts visueel waargenomen. Ten tijde van de proef bleek dat niet alle sporen gedood zijn, getuige de aantasting in de behandelde afdeling. Dit zou veroorzaakt kunnen zijn door een niet optimale luchtstroming in de kas. Voor een optimalere luchtcirculatie in de kas zou het een voordeel betekenen wanneer alle goten uitgerust worden met een luchtslurf (dus niet 1 x per 5 goten). Gezien de lange lengte van de paden zou het een voordeel betekenen wanneer de afstand tussen aantasting en bron gering is. Een combinatie met een vertikaal luchtverversingssysteem als de Vertifan zou een voordeel betekenen. Het praktische nadeel van een vertikaal luchtverversingssysteem is dat deze momenteel niet geschikt is voor geconditioneerd telen. Gezien de ontwikkelingen in het ‘nieuwe telen’ is het de aanbeveling om deze ontwikkelingen verder te volgen en de luchtontsmettingsapparatuur hier eventueel mee te integreren. Een onderzoeksvraag in de proef was voorts om een betrouwbare relatie te leggen tussen het opgestelde vermogen UV-C, ventilatievoud en de afdoding van schimmelsporen. Doordat er geen betrouwbare meetmethode is, kan deze relatie niet gelegd worden (zie ook §15.4). 15.3 Systeemtest in lege kas Om het directe effect van het toegepaste UV-C ontsmettingssysteem in de kas te beproeven is voor aanvang van de kasproef een systeemtest in een lege kas uitgevoerd. Gedurende deze testperiode was het aantal gemeten sporen in de kaslucht laag. Een oorzaak hiervoor kan zijn deze er bij aanvang van de proef onvoldoende vitale sporen in de kaslucht zijn gebracht. Een andere oorzaak zou kunnen zijn dat een groot percentage van de sporen niet meer in de lucht aanwezig zijn, maar dat deze op de grond zijn beland. Uit

Financiers:

financiers:

54


dat oogpunt is het op zijn minst merkwaardig te noemen dat zowel aan het begin als aan het einde van de systeemtest het aantal gekiemde sporen laag was. Aannemelijker is dat de meetmethode met de airsampler onvoldoende heeft gewerkt. In de volgende paragraaf wordt hier een toelichting op gegeven. 15.4 Sporenmetingen Er is bewust voor gekozen om bij sporenmetingen een Airsampler gecombineerd met een selectief Botrytis medium te gebruiken. De Airsampler (MicoBio MB-01) is uitgeleend door het Blgg in Wageningen (Jos Wubbe). De MicroBio MB-01 wordt door hen al enkele jaren toegepast bij sporenmetingen in de kaslucht. Bij de eerst fase van de proef heeft het Blgg advies gegeven betreft toepassing en interpretatie van de meetresultaten. Ook de WUR in Bleiswijk en de Katholieke hoge school in Kempen (België) passen een Airsampler toe bij hun Botrytis onderzoek. Op basis van de resultaten van vooral de gesloten ruimtetest en advies van Blgg is besloten om het SBMmedium (PPO/Kerssies A., 1990) te gaan toepassen bij de gewasproef. Het aantal gedetecteerde sporen per 50 liter lucht viel gedurende de gehele kasproef tegen. Het gemiddeld aantal sporen per meting lag gemiddeld tussen de 0 en 100 per 50 liter. Naast de standaard 50 liter is er buiten de proeven om ook gekeken naar de hoeveel Botrytis sporen die bij grotere aanzuigvolumen (tot 300 liter) worden gedetecteerd. Uit deze testen bleek niet dat er meer sporen konden ‘gevangen’. Wel nam het aantal secundaire schimmels op de voedingsbodem toe bij het aanzuigen van meer kaslucht. Op basis van resultaten van deze testen is besloten om het standaard volume van 50 liter aan te houden. Ook de spreiding in het aantal gemeten sporen binnen de afdelingen en tussen meetdata was groot. Deze grote spreiding kan deels worden verklaard door de wijze waarop Botrytis sporen zich verspreiden in een kas. Er is in de kasproef gekozen om op totaal 20 verschillende plaatsen per afdeling een luchtmonster te nemen. Per meting is 50 lucht aangezogen. Per meetplaats zijn er op 2 verschillende meethoogten monsters genomen (40 totaal per afdeling). De concentratiesporen zal binnen een kassituatie nooit homogeen verspreid zijn, mede veroorzaakt door verschillen in aantasting in het gewas en luchtstromen in de kas. Ten tijde van de proef is veelvuldig contact geweest met de fabrikant, onderzoekers van WUR, Blgg en adviesbureau TOP over de toepassing van de airsampler. Uit geen van deze gesprekken is gebleken dat de toepassing van de airsampler betrouwbaar genoeg is om statistisch verantwoord verschillen aan te tonen. Lange tijd is gezocht naar een alternatieve methode van meten, maar deze is niet gevonden. Op basis van de uitgevoerde sporenmetingen in zowel de uitgevoerde systeemtest als in de kasproef, kan er worden geconcludeerd dat het meten van Botrytis sporen in de kaslucht met een Airsampler onvoldoende betrouwbaar is. Er zal een andere meetmethode ontwikkeld moeten worden waarmee een reëler beeld kan worden verkregen van de sporendruk in een kassituatie. Er kan dus geen directe relatie worden getrokken tussen het aantal Botytis sporen in de kaslucht en de mate van Botrytis aantasting in het gewas. Aangenomen mag worden dat bij een stijgend aantastingniveau de concentratie Botrytis sporen in de kaslucht zal toenemen. Echter door de relatief lage meetwaarden is deze relatie moeilijk te leggen. Met behulp van luchtmetingen is getracht de effectiviteit van het UV-C onsmettingssysteem te bepalen. Gedurende de gehele proef periode in de kas zijn er met een vast interval sporenmetingen in de lucht uitgevoerd. Het gemiddeld aantal gedetecteerde sporen was vooral in de beginfase van de proef laag. In de laatste weken van de kasproef nam het aantal Botrytis sporen in de kaslucht iets toe; gemiddeld met een factor 10. In de laatste fase van de proef was er ook een duidelijke stijging waarneembaar van de infectiedruk in het gewas. 15.5 Wijziging opgestelde vermogen In week 40 (2009) bleek uit de sporenmetingen in de kas dat er nog geen significante verschillen aanwezig waren tussen de behandelde en onbehandelde afdelingen (zie 12.4.1). Daarom is besloten om het aantal toegepaste UV-C lampen te verhogen met een factor 2 naar 6 lampen. De stralingsdosis werd Financiers:

financiers:

55


hierdoor verdubbeld naar 27 mJ/cm2. Het aantonen van de werking van UV-C als mogelijkheid om de Botrytis druk laag te houden woog hierbij zwaarder dan de economische haalbaarheid. Deze aanpassing werd ondersteund door de resultaten van de uitgevoerde gesloten principemetingen van het UV-C ontsmettingssysteem (met 3 lampen). Uit de resultaten van deze twee testen bleek dat na inbreng van een bepaalde hoeveelheid sporen er na een geruime tijd nog steeds kiemende sporen aanwezig waren in het gesloten systeem. 15.6 Aantastingniveau op praktijkschaal Het meten van de sporendruk in de kaslucht door middel van een airsampler is een onbetrouwbare meetmethode. De meest betrouwbare meetmethode is het meten van de aantastingen op het gewas. Gedurende de gehele proefperiode in de kas is de mate van aantasting met Botrytis cinerea in het gewas beoordeeld. Vanaf week 44 is er in de onbehandelde en in de behandelde afdeling Botrytis in het tomatengewas waargenomen. In de periode vóór week 44 was er geen zichtbare Botrytis aantasting zichtbaar in het gewas. In de periode tot week 44 zijn er geen plantdelen beschadigd. Ook was in deze periode de algemene gewasconditie tussen de beide afdelingen gelijk. In de periode na week 44 heeft de schimmel zich zowel op bladweefsel als op beschadigde bladstompjes, stengels en vruchten kunnen ontwikkelen. De algemene infectiedruk lag in de onbehandelde afdeling iets hoger dan in de behandelde afdeling. Bij geen van de beoordelingen was dit verschil echter statisch betrouwbaar. Aan het einde van de proef lag het percentage door Botrytis afgestoven stengels in de onbehandelde afdeling aanzienlijk hoger in vergelijking met de met UV-C behandelde afdeling. In de onbehandelde afdeling was het percentage afgestorven stengels 36 % in vergelijking met 19 % in de behandelde afdeling. Op basis van de resultaten van de visuele beoordelingen kan worden geconcludeerd dat het toegepaste ontsmettingssysteem een positief effect had op het algemene aantastingniveau in het gewas. Er was echter geen sprake van een volledige of vergaande minimalisering van de Botrytis aantasting. 15.7 Haalbaarheid Op basis van de aantastingen in het gewas kan geconcludeerd worden dat de opstelling zoals deze gebruikt is in de onderzoeksafdelingen niet haalbaar is. Aan het einde van de proef waren er weliswaar 50% minder dode planten, maar dit is niet afdoende. De doelstelling was juist de luchtontsmettingsapparatuur preventief in te zetten en het niveau van sporen in de lucht laag te houden. Echter doordat het niveau aan sporen in de lucht niet betrouwbaar gemeten kon worden, zijn er geen uitspraken te doen over het effect van de luchtontsmetting. Mogelijk dat de configuratie van UV-C nog aangepast moet worden, maar wederom geldt hierbij het probleem dat het niet mogelijk is om het effect te meten. De haalbaarheid van de toe te passen techniek is voorafgaand en na afloop van de proef doorgerekend. Wanneer men kijkt naar de Total Costs of Ownership (TCO) is te zien dat de berekende besparing zeer afhankelijk is van de gasprijs en de verwachte besparing op arbeid voor het ‘scouten’ en de chemische bestrijding. Voor wat betreft de laatste twee posten is de aanname geweest dat de kostenpost gehalveerd zou worden. De resultaten van de proef geven hier echter geen aanleiding toe. Bij het aangaan van de proef is de configuratie berekend op een opgenomen vermogen van 270 Watt UV-C per 200 m² kasoppervlak. Ten tijde van de proef is dit vermogen verdubbeld omdat er nog levende Botrytis sporen zijn gedetecteerd. Deze verdubbeling maakt de economische haalbaarheid echter zeer moeilijk. Voorts is een opvallende post in de economische analyse de kostenpost voor het vervangen van de lampen; deze bedraagt € 25,00 per lamp. De verwachting is dat bij grotere afnamen deze kosten sterk kunnen dalen.

Financiers:

financiers:

56


16 Conclusies Op basis van het onderzoek in Fase II kan het volgende geconcludeerd worden: • • •

•

•

De methodiek van het meten van de sporendruk in de kaslucht middels een Airsampler is onvoldoende betrouwbaar gebleken. Op basis van de sporen metingen in de kaslucht kan er geen directe conclusie worden getrokken betreft de afname van sporen in de lucht bij toepassing van het UV-C ontsmettingssysteem. Op basis van de principetest waarin de LBK + UV-C uitgetest werd in een gesloten systeem kan geconcludeerd worden dat bij een stralingsdosis van 13,5 mJ/cm² er nog levende sporen aanwezig waren; gezien de onbetrouwbaarheid van de meetmethode is de mate van afdoding niet aan te tonen. Op basis van de mate van aantasting op bladrandjes, bladstompjes, stengelweefsel en de vrucht kan statistisch geen verschil worden aangetoond tussen de behandelde en de onbehandelde afdeling. Op basis van het aantal dode planten kan aangetoond worden dat er een significant verschil is in het aantal dode stengels; in de behandelde afdeling is het aantal dode stengel 50% lager dan in de onbehandelde afdeling.

17 Aanbevelingen Onderzoek naar Botrytis wordt door velen als zinvol ervaren, omdat de problematiek in de tuinbouw zeer groot is. De proef naar het luchtontsmettingssysteem is daarom ook met grote belangstelling gevolgd. Gedurende de proef bleek dat de begeleidende kwekers graag meer inzicht zouden krijgen in de sporendruk in de kaslucht. Door de sporendruk te meten kan er mogelijk selectiever bestreden worden, ongeacht of dit nu met UV-C is of met gewasbeschermingsmiddelen. Het zuiveren van lucht door de toepassing van UV-C kent vele factoren die de effectiviteit van de methode beïnvloeden. Om de effectiviteit van het apparaat aan te tonen kan er gekeken worden naar het resultaat na toepassing. Meer verfijning zou echter plaats kunnen vinden wanneer het mogelijk zou zijn om nauwkeurig de mate van sporendoding in kaart te brengen. Om bovenstaande twee redenen verdient het de aanbeveling om een methode te ontwikkelen waarmee de sporendruk in de kaslucht betrouwbaar in kaart kan worden gebracht. Voor wat betreft de toepassing van UV-C als systeem voor luchtontsmetting is de aanbeveling om vooralsnog geen vervolgonderzoek naar te doen . Het verdient aanbeveling om de ontwikkelingen van Het ‘nieuwe telen’ op de voet te volgen en om in de tussentijd de meetmethodiek van schimmelsporen te verfijnen. Bij het ‘nieuwe telen’ is immers, net als bij de luchtontsmetting, een goede verdeling en circulatie van de lucht van belang.

Financiers:

financiers:

57


Informatiebronnen Personen -Ir. Jos Wubben en Ir. Daniel Ludeking, (Projectmanager Gewasgezondheid Blgg Naaldwijk) -Wouter de Heij – Adviseur TOP B.V. Wageningen? -Jannie van Beek - Consultant Food Quality and Food Safety TOP B.V. Wageningen -Roel Hamelink (onderzoeker WUR, Bleiswijk) -Dr. Kathleen Heyens, (Wetenschappelijk medewerker, Hogeschool Kempen) Literatuur/ artikelen Andersen, A., 1958. New sampler for the collection and Enumeration of viable airborne particles. Anoniem, 2009. Risicoschatter voor Botrytis in Gerbera, Vakblad voor de bloemisterij 64, p.44. Anoniem. BioSampler Operating Instructions. SKC Inc. Bergen, van L., 2005. Selectieve Media. Rapport Katholieke Hogeschool Kempen Bergen, van L., 2005 Infectiedrukmetingen bij Botrytis cinerea. Katholiek hoge school Kempen D. Marquenie, D., 2002. Inactivation of conidia of Botrytis cinerea and Monilinia fructigena using UV-C and heat treatment. International Journal of Food Microbiology 74. 27– 35 Darryl, W. , Cook A., 2002. Quantitative innoculation with dry conidia ofBotrytis. Australasian plant pathology Th. A. Dueck, C.J. van Dijk, F. Kempkes, T. van der Zalm. , 2008 Emissies uit WKK installaties in de glastuinbouw Droogenbroeck, C.,2009. Evaluation of bioaerosol sampling techniques for the detection of Chlamydophila psittaci in contaminated air. Veterinary microbiology 135. P 31-37 Hofland, J., 2009. Beheersing van stengelaantasting door Botrytis in tomaat met UV-C gewasbescherming, Wageningen UR Glastuinbouw

Financiers:

financiers:

58


Hofland, J., 2009. Preventieve en curatieve bestrijding van Botrytis stengelaantasting in Tomaat met chemische en nietchemische middelen, Wageningen UR Glastuinbouw Kohl J., Wubben, J., 2007. Risico's op schimmelaantasting in vruchtgroenten. Literatuurstudie, WUR

Lee, K.S., 2004. A field comparison of four samplers for enumerating fungal aerosol L. Sampling characteristics. Indoor. Air ; 14: 360–366 Peter Kamp, 2009. Botrytis model voor Gerbera. Powerpoint presentatie Priva Piguillet, A, 2006. Keurmerkregeling reinheid luchtbehandeling en ventilatiesystemen. NVRL. Deel B Roelofs, P.F.M.M., 2002. Haalbaarheid van luchtdesinfectie door UV-straling in varkensstallen. Rapport WUR plubicatie 230 Saks, Y., G. Ward, S. Erdman, Y. Goldstein, A. Lichter, and V. Rodov. 2006. Pulsed UV light for decontamination of cold storage facilities. In Acta Horticulturae. Wessels, G., 2003. Computermodel moet Botrytis in gerbera helpen voorkomen. Vakblad Bloemisterij 50 Wessels, G., 2003. Inventarisatie van bestaande theoretische kennis en in de praktijk uitgevoerde teeltmaatregelen in relatie tot beheersbaarheid van Botrytis in Gerbera. Rapport DLV faset Wubben, J., 2009. UV en doding van botrytis. Verslag Blgg

Financiers:

financiers:

59


Bijlage I : Specifieke media Specifiek Botrytis medium (SBM) Kerssies A 1990 A Selective medium for Botrytis cinerea to be used in a spore trap . Netherlands Journal of Plant Pathology 96:247-250 To make 1000 ml • 1 g. NaNO3 • 1.2g. K2HPO4 • 0.2g MgSO4*7H2O • 0.15g KCl • 20.0g glucose • 25.0 g agar • 1000 ml dd H20 • Autoclave, then add to the warm media (cool to 65 *C first) • 0.015g Terrachlor (PCNB, pentachrlobenzene 75% WP) • 0.01g Maneb (Manganese ethylene bisdithiocarbamate) • 0.05g chloramphenicol • 2.2g CuSo4 • 0.1 ml Rubigan (fenarimol) • 5.0g Tannic acid • Adjust pH tot 4.5 with 5.0 N NaOH KHK-medium product Glucose NaNO

KHK (g/L) 20 1

K HPO

1,2

3

2

4

MgSO .7H O

0,2

KCl

0,15 2,2 0,05 5 25

4

2

CuSO

4

Chloramphenicol Tanninezuur Agar Correctie van de pH tot 4,5 met NaOH Het medium wordt tot koken gebracht onder voortdurend roeren door een roerstaafje op een magnetische plaat Fungiciden worden toegevoegd na koken Fungiciden PCNB 0,02 maneb 0,002 rubigan 0,3(ml/L) Het hete medium wordt in petriplaten gegoten

Info: Katholieke hogeschool Kempen

Financiers:

financiers:

60


Bijlage II : Dosering UV-C tbv 90% afdoding Schimmelspore Penicillium Digitatum Penicillium Expansum Penicillium Chrysogenum Penicillium Roqueforti

mJ/cm2 44 13 50 13

bron : onbekend

Diverse schimmel sporen

15 - 80

bron : Roelofs, Nooijen, Vesseur

Botrytis Cinerea

onbekend

Financiers:

financiers:

61


Bijlage III : Contraberekening UV-C

Berekening UV-C straling praktijktoepassing

400,00 0,155 0,85 0,0189

m3/uur m1 diameter m1 lengte UV lamp m2 opp buis

400,00 m3/uur luchtstrooom per buis 0,1111 m3 / sec

5,89 m/sec stroomsnelheid lucht 90 37,13 0,85 0,040 401,9 92,37 0,14

J/sec opgenomen vermogen J/sec dosis uitgaande van 41% effectief UV-C per 2 tl buizen m1 lengte tl UV-C m2 opp geconcentreerde stralingsdosis cm2 opp geconcentreerde stralingsdosis stralingsdosis mJ / cm2 sec verblijfsduur

13,3 mW/sec/cm2

Financiers:

financiers:

62


Bijlage IV : Vertifan verticale ventilatie

Productnaam Verti-Fan® Type verticale ventilatie Serie 3500 m³/uur Kenmerken Voordelen van het systeem: • • • • •

Betere temperatuurverdeling. Geringe verticale temperatuurverschillen. Betere verdeling van de CO2. Betere verdeling van de luchtvochtigheid. Besparing van gas omdat de minimum buizen minder aangezet behoeven te worden.

Technische gegevens Ventilator: 230 Volt 50 Hz 0,18 kW – 0,82 A 3500 m³/uur Beschrijving Verti-Fan® verticale ventilatie Kassen zijn in de afgelopen jaren steeds hoger geworden en aanvankelijk leek dit een voordeel te hebben m.b.t. een klimaatbuffer. De meest gebruikte ventilatorsystemen zitten hoog en bewegen de lucht alleen horizontaal en maken geen luchtbeweging naar beneden. Het doel van de Verti-Fan installatie is een verticale luchtbeweging te creëren zonder het gewas te belasten met te veel luchtbewegingen. Te veel luchtbewegingen kunnen nadelig zijn voor het gewas. De verticale luchtbeweging wordt bereikt door een ventilator die bovenin de kas te monteren en hieraan een plastic slurf te bevestigen die de lucht gecontroleerd naar beneden transporteert. De lucht die onderin het gewas de slurf verlaat zal zich over de grond verdelen en langzaam door het gewas weer naar boven stromen.

Financiers:

financiers:

63


Bijlage V : Klimaatsoverzichten (PDF)

Financiers:

financiers:

64

Eindrapportage Botrytis bestrijding zonder gas of gewasbeschermingsmiddelen

Recommend Documents