sierteelt?

13/02/2015

Wat zijn biostimulanten?

Biostimulanten,

Algemene definitie (landbouwkundige) biostimulanten “European Biostimulant Industry Council” (vrije vertaling PM)

zijn er mogelijkheden voor de tuinaanleg/sierteelt?

“Biostimulanten omvatten diverse formuleringen van verbindingen, stoffen en andere producten en micro-organismen, die toegepast worden op planten of in de bodems met als doel bepaalde fysiologische processen van de planten te reguleren of te verbeteren om een verhoogde efficiëntie te bekomen. Biostimulanten beïnvloeden de plantfysiologie op andere manieren dan nutriënten ter verbetering van gewasgroei, opbrengst, kwaliteit en bewaring na oogst.

Paul MERTENS

Biostimulanten bevorderen de groei en de ontwikkeling van de planten doorheen hun ganse ontwikkeling, vanaf de zaadkieming tot de plantmaturiteit op een aantal aantoonbare manieren, o.a.:

COMPO Expert – COMPO Benelux nv, Filliersdreef 14 – B-9800 Deinze www.compo-expert.be

-

Verbetering van de efficiëntie van het plantmetabolisme ter verhoging van de oogst en een verbeterde oogstkwaliteit Verhoging van de planttolerantie tegen en herstel van abiotische stress Verbeterde assimilatie van de gegeven plantenvoeding, verbeterd gebruik en translocatie van de opgenomen voedingsstoffen Verbeterde productkwaliteit, onder vorm van bv. suikerinhoud, kleur, vruchtzetting, … Verbeterde of regulerende effecten op de plant/water-balans Verbetering van bepaalde fysicochemische eigenschappen van de bodem en cultivering en ontwikkeling van bodemorganismen …”

http://www.biostimulants.eu

Groeninnovatieforum 2012

Wat zijn biostimulanten?

Eerst wat technische achtergrond … Biostimulanten * zijn pas efficiënt indien de plant in een gestreste situatie terecht komt

Wat onderscheidt een biostimulant van een klassieke teeltinput? -

Biostimulanten opereren via volledig andere mechanismen dan bijvoorbeeld voedingsnutriënten, ongeacht de aanwezigheid van voedingselementen in de producten (bv. biostimulant versus zoutstress)

-

Biostimulanten verschillen van gewasbeschermingsmiddelen, omdat ze alleen acteren op niveau van plantweerstand en –sterkte en geen enkel direct effect hebben tegen ziekten of plagen (bv. biostimulant die weerstandsvermogen induceert tegen

* Negatieve invloed van een storende stof/situatie op een plant (= een stress situatie)

diverse wortelziekten)

Biostimulatie van gewassen/planten is complementair aan bemesting en gewasbescherming

Abiotische stress

Biotische stress

-

- Virussen - Schimmels - Nematoden - Insectenvraat -…

Watertekort/wateroverlast Gebrek aan voedingselementen Hitte/koude Overmatig hoge zoutconcentraties …

Indirecte stress - Intensieve productie - Te kort maaien - Ingrijpende snoei -…

4

Zeewierextracten

Biostimulanten We onderscheiden 5 verschillende groepen van biostimulanten

1. Groeistimulatoren Werken op de ontwikkeling van bepaalde plantendelen (wortels, knoppen, bloemen, vruchten, bladeren, …) Bv. - Groeihormonen (bv. auxines, cytokinines) >> Zeewierextracten - Bepaalde aminozuren - Bepaalde suikers - Humuszuren - Bepaalde microbiële entstoffen (bv. stikstofbindende bacteriën)

 10.000 soorten wieren  Verschillende hoofdgroepen: •

Rode algen

(Rhodophyta)

•

Blauwe algen

(Glaucophyta)

•

Groene algen

(Chlorophyta)

•

Bruine algen

(Phaeophyta)

https://seaweedindustry.com/seaweed/type/ecklonia-maxima

> o.a. het geslacht Ecklonia*

* Ecklonia maxima > wordt (duurzaam) geoogst aan westkust van Zuid-Afrika

Granulaten van algen

► bodemverbeteraar

Vloeibare algenextracten ► blad- en wortelbemesting

5

1

13/02/2015

Zeewierextracten - Bevatten een ganse reeks van nuttige stoffen (aminozuren, vitaminen, groeihormonen (auxines, cytokinines, …) - Hebben een hoge verhouding auxines/cytokinines (COMPO: 350 /1) ► een toepassing = een ‘overaanbod’ aan auxines Auxines Opwaartse sapstroom Auxines: (van nature geproduceerd in de jonge bovengrondse plantendelen) - Gaan met sapstroom neerwaarts - Stimuleren de celdeling- en strekking van de bovengrondse plantendelen - Stimuleren de ontwikkeling van zijwortels, de vorming van nieuwe wortels en de uitgroei ervan

Cytokinines (van nature geproduceerd in de jonge ondergrondse plantendelen) - Gaan met de sapstroom opwaarts - Stimuleren de ontwikkeling en uitgroei van knoppen (uitstoeling) - Houden de plant ‘jeugdig’ - stimuleren de productie van chlorofyl (bladgroen))

Neerwaartse sapstroom

Cytokinines

8

Zeewieren bevatten diverse plantwerkzame stoffen Fytohormonen, vitaminen Auxine: Indol-3-zuren en 2 verdere derivaten Cytokinine: Meerdere varianten, Vitaminen: A, B1, B2, C, E,

Bepalend voor het effect is: - de verhouding tussen auxinen/cytokininen (COMPO: +/- 350/1)

Aminozuren

Minerale VoedingsstoffenAndere

Glycine, Kalium, Niacine, Stikstof, Alanine, Fosfor, Valine, Magnesium, Leucine, Zwavel, Isoleucine, Calcium Serine, IJzer, Treonine, Mangaan, Tyrosine, Koper, Lysine, Zink, Asparaginezuur, Proline,Molybdeen, en andere en andere

Alginaten, Carbohydraten

- en het aandeel vrije auxinen (COMPO: 75 µg/l) - en de toegepaste dosis (een overdosis kan tot schade leiden) Bespuiting met zeewierextracten: ► aanvoer van auxinen ► stimulans voor de aanmaak van wortels ► aanmaak van cytokininen in de wortelpunten

► stimulans voor de aanmaak van nieuwe bovengrondse spruiten ► aanmaak van auxinen in de nieuwe bladeren ►…

10

Zeewierextracten: invloed op de wortelgroei

Blanco versus zeewierextracten Foto 04 02 2014

Proef beworteling (5 weken na de eerste snede)

Foto

11 02 2014 Proef opgestart op 13 01 2014 -

Virginia Tech University: Zeewierextracten Wortelstimulans + 66% bij Agrostis stolonifera

Pot 1 l gevuld met aarde, ingezaaid en lichtjes beregend (Blanco) - Pot 1 l gevuld met aarde, ingezaaid, 2 ml zeewierextracten over gedruppeld en lichtjes beregend 12(Vitanica® RZ)

Foto 25 02 2014

2

13/02/2015

SNA-biostimulanten

Blanco versus zeewierextracten Foto 06 03 2014 • • •

Foto 14 03 2014 (grasgroei)

• • •

Foto 14 03 2014 (wortelgroei)

2. Stimulanten van Natuurlijke Afweer (SNA) – ‘Elicitoren’ Hebben een directe werking op het natuurlijke verdedigingssysteem van planten. Toegediend: > simuleren zij een aanval van (bepaalde) ziekteverwekkers > natuurlijke afweersysteem van een plant wordt verhoogd

Bv.

13

-

Bepaalde aminozuren (bv. glutaminezuur) Salicylzuur (acetylsalicylzuur < > aspirine) Complexe suikers …

14

SNA-biostimulanten •

Momenteel: gebruik van fytoproducten – Aanvankelijk een gezonde plant – Maar dan: plant met bepaalde ziektesymptomen • • • • • •

Vaststelling van de ziekteverwekker (zekerheid?) Keuze fytomiddel (met de juiste werking?) Toepassing van het fytomiddel (correct toegepast?) Effect (afwachten!), eventueel herhalen (?) (Niet gewenste) effecten op andere organismen? …

•

Maar: gebruik van fytomiddelen wordt meer en meer in vraag gesteld!

•

Toekomst: gebruik van elicitoren?? – Toepassing: zuiver preventief, geen enkele curatieve werking – Verhogen het weerstandsvermogen van planten tegen bepaalde ziekteverwekkers (bv. bodemschimmels) – Langdurige effecten (?) – Ook voor de tuinaanlegsector??? – Geen enkele directe werking tegen ziekten/plagen – Uitermate specifieke werking

SNA-biostimulanten - Wanneer extern toegediend, herkent een plant een biostimulante stof als een aanvalssignaal door een bepaalde ziekte/plaag en start met de verdedigingsreactie, zelfs al is de stressfactor (de betrokken ziekte/plaag) niet aanwezig!! - Vergelijkbaar met onze inentingen tegen ziekten - Reëel voorbeeld : inenting tegen griep • De inenting bevat geen levende griepvirussen en kan dus geen griep veroorzaken • Het lichaam herkent echter het griepvirus, vermoedt een griepaanval en maakt antistoffen aan (die langdurig in het lichaam aanwezig blijven) • Kom je effectief in contact met het feitelijke griepvirus, dan heb je al antistoffen • Je krijgt geen griep - Fictief (?) voorbeeld : een passende elicitor gespoten over Rhododendrons: • Zou bij de behandelde planten antilichamen laten vormen tegen Phytophthora • Is er een aanval van Phytophthora, dan beschikt de plant over de specifieke afweerstoffen • De plant blijft vrij van Phytophthora (en eventueel ook van andere voet- en wortelziekten en zelfs bacteriën)

16

Osmoseregulatoren 3. Osmoseregulatoren - Zijn meestal planteigen - Bescherming tegen uitdroging - Toegediend in synthetische vorm - Aanmaak van bepaalde moleculen - Bv. Mannitol (een suikeralcohol)

18

3

13/02/2015

Antioxidanten

Antioxidanten

Plantrespons op oxidatieve stress

4. Antioxidanten - Bestrijding van vrije radicalen (= onstabiele, zeer reactieve moleculen) - Gestreste planten produceren minder planteigen antioxidanten > “oxidatieve stress” - Vrije radicalen zetten destructieve processen in gang (o.a. beschadigingen op celniveau) - Antioxidanten < > bepaalde vitaminen

Oxidatieve stress

Natuurlijke antioxidanten

(Hitte, straling, vorst, …)

Vorming van vrije radicalen

Neutralisatie van vrije radicalen

(H2O2; O2-)

Beschadiging van celmembraan

Bescherming van de celfunctie

Verlies celfunctie Geen schade Dood van de cel 20 19

Antioxidanten α-tocopherol

Ascorbinezuur < > Vitamine C Alfa-tocoferol < > Vitamine E

Schade door zonnebrand

Mono-dehydroascorbic acid Reducing agent

Lipid radicals α-tocopheryl radical

Ascorbic acid

Cell membrane

Bron: INTECH, ‘Antioxidant potential of Asparagus adscendens.’ Manju Singh, Divya Shrivastava, Raosaheb Kale

Schade door vorst

Biofungiciden 5. Biofungiciden (incl. micro-organismen) - Werken op een indirecte manier in op planten - Nuttige rol bij afweer (schadelijke) micro-organismen - concurrentieslag om dezelfde voedingsstoffen in geval van microorganismen - ruimteconcurrentie - …

- Bv. - Een nuttige bodemschimmel: - Een nuttige bodembacterie:

Trichoderma sp. (T. harzianum) Bacillus subtilis Bacillus amyloliquefaciens

4

13/02/2015

Bacillus subtilis

Micro-organismen

Bacillus subtilis/B. amyloliquefaciens

De nuttige bodembacterie Bacillus subtilis/amyloliquefaciens leeft in symbiose met (o.a. gras)planten •

•

•

Leeft van de wortelafscheidingen van de grassen en omhult massaal de wortels – Fysische barrière tegen ongunstige organismen – Concurrentie voeding Vorming van antibiotische stoffen, o.a. – Vorming antibiotica tegen andere bacteriën – Vorming enzymen die schimmelgroei tegengaan (afbraak schimmeldraden) Bezorgt biostimulerende stoffen aan de grasplanten – Vitaminen – Groeiregulatoren

Pathogeen Concurrentie - ruimte - voedingsstoffen

Antibiose - antibiotica - enzymen

Bacillus subtilis/am. Groeibevordering - fytohormonen - vitaminen - sideroforen

Toename weerstand Afname vatbaarheid

Plant 25

Labotest: Bacillus subtilis versus Microdochium nivale

Wortelkolonie B. s.

Biostimulanten, dé toekomst? Actuele (en verleden) toestand ziekte- of plaagbeheersing: - Onderdrukking met gewasbeschermingsmiddelen na optreden van bewuste ziekte of plaag - Is soms symptoombestrijding - Geen wezenlijke verandering in de toestand (plantvatbaarheid) Actuele (en toekomstige) toestand (biostimulanten zijn al op de markt) - Biostimulanten zijn geen gewasbeschermingsmiddelen of meststoffen - Kunnen gebruik van gewasbeschermingsmiddelen of meststoffen voorkomen of reduceren of de efficiëntie ervan verhogen - Kunnen langdurige effecten creëren (wezenlijke verandering in fysiologie van plant) - Snelle evoluties voor (nabije) toekomst zijn zeker te verwachten - Vragen wel veel kennis/ervaring/inschattingsvermogen van de toepasser

26

Biostimulanten versus kwakzalverij??? Tot slot nog een waarschuwing: Hoedt u voor het aanbod aan biostimulante producten dat geen enkele wetenschappelijke onderbouwing heeft, maar zijn bestaansrecht - en daarop volgende verkoop (+ ev. teleurstelling) – enkel vindt in een agressieve marketing!!

http://www.isala.nl/patienten/specialismencentra/oncologisch-centrum/overafdeling/wetenschappelijk-onderzoek

http://barfblog.com/2014/08/snake-oil-whole-foodsmarket-still-pedaling-hucksterism

Biostimulanten • Met dank voor de aandacht • Indien vragen, vragen! • Nog een prettige en boeiende dag toegewenst - Paul Mertens - Noortje Plinke (boomkwekerij) - Jo Verschueren (tuinaanleg) COMPO Expert – COMPO Benelux nv Filliersdreef 14 – 9800 DEINZE www.compo-expert.be [email protected]

5