Vinger aan de pols bij het recirculeren van gietwater in de kas

Volgend jaar moet de Nederlandse glastuinbouw emissieloos zijn, wat betekent dat het gietwater volledig wordt gerecirculeerd. Dit roept vragen op over de waterkwaliteit en mogelijke verspreiding van micro-organismen die schadelijk zijn voor de teelt. In het project OSIRES is gezocht naar een methode waarmee telers de microbiologie en organische stof in het recirculatiewater in de gaten kunnen houden. “Er is nog geen concrete toolbox”, zegt KWR-onderzoeker Marcelle van der Waals. “Maar we hebben wel zicht op de technieken die daar onderdeel van kunnen zijn.”

Met de emissieloze glastuinbouw in het vooruitzicht, merkt Van der Waals in deze sector steeds meer focus op de waterkwaliteit. “Het recirculeren van gietwater betekent dat telers behoefte hebben aan kennis over de watercyclus in de kas”, vertelt ze. “Binnen KWR hebben we jarenlang kennis opgebouwd voor de drinkwaterbedrijven over de waterkwaliteit en hoe je die kunt meten. Deze ervaringen zijn heel goed te implementeren in andere sectoren, zoals de glastuinbouw.”

Organische stof, microbiologie en biostimulanten

Het project ‘Organische stof in recirculatiewater voor sturing microbiële diversiteit en functionaliteit (OSIRES)’ had als doel in kaart te brengen in hoeverre organische stof en micro-organismen zich bij het recirculeren in het water ophopen, inclusief de gevolgen hiervan voor de planten. Ook is gekeken naar de functionaliteit van biostimulanten: speciale preparaten die de markt aanbiedt als aanvulling voor kunstmatige meststoffen en pesticiden, met als karakteristieken dat ze de plantopbrengst zouden vergroten en zorgen voor een weerbare teelt.

Next Generation Sequencing

Van der Waals geeft aan dat zowel experimenten in een testkas-omgeving zijn uitgevoerd als in de praktijk bij tomaten- en orchideeëntelers in de kas. Met Next Generation Sequencing (NGS) zijn de bacteriën en schimmels in het watersysteem geïnventariseerd. “We wilden kijken of we verbanden konden vinden tussen de microbiologie en chemische parameters van het gerecirculeerde water”, vertelt de onderzoeker. “Zien we bijvoorbeeld verschuivingen in de soortensamenstelling van bacteriën en schimmels wanneer de chemie van het water verandert. Met zulke kennis kan je de teler aangeven: kijk, dit gebeurt er bij recirculatie met je waterkwaliteit, of pas op want dit heeft gevolgen voor de microbiologie en dus mogelijk voor je planten. Er zijn veranderingen gevonden in de microbiologie en de samenstelling van organische stof door de tijd heen, maar de oorzaak hiervan is nog niet duidelijk.”

Vooroplopen in kennisontwikkeling

De praktijkexperimenten binnen OSIRES zijn onder meer gedaan bij Opti-flor, een orchideeënteler die tot de top van Europa behoort. “Innovatie staat bij ons hoog in het vaandel”, vertelt Vincent van Dijk, teler bij het familiebedrijf. “We zijn er al in geslaagd om 85 procent van ons gietwater binnen de kas te hergebruiken. Deelname aan dit project betekent voor ons dat we voorop blijven lopen in de kennisontwikkeling. En dat we eventueel ook kunnen meesturen in het onderzoek dat hiervoor nodig is.”

De juiste ontsmettingstechnieken

Op twee praktijkvragen heeft Opti-flor antwoord gekregen, vertelt Van Dijk. Wat is het effect van de toegepaste vorm van ontsmetting – nodig om het water in de kas te kunnen hergebruiken – op de microbiologie? En hoe effectief zijn biostimulanten? “We hebben een test gedaan met chloordioxide”, licht Van Dijk toe. “Deze ontsmettingstechniek heeft een effect op ammoniak-oxiderende bacteriën die belangrijk zijn voor de orchideeënplant. De bacterie zorgt voor de omzetting van bepaalde meststoffen. Gebeurt dit niet, dan ontstaan stoffen die giftig zijn voor de plant. Bij Opti-flor gebruiken we ozon en waterstofperoxide. Hierbij zien we geen negatieve effecten optreden. Dankzij deze nieuwe kennis weten we dat we met onze ontsmettingstechnieken op de goede weg zitten. Daarnaast hebben we gezien dat zich bij onze recirculatie geen organische stoffen ophopen. Dat is een positief resultaat.”

Zelfsturende planten

Ook over de werking van biostimulanten heeft Opti-flor bruikbare kennis opgedaan. “We hebben vooral geleerd dat onze orchideeënplanten zichzelf sturen en moeilijk zijn te beïnvloeden met deze producten”, zegt Van Dijk. “De plantenwortels scheiden stoffen uit – wortelexudaten – waarmee ze het microbioom op hun eigen behoeften afstemmen. Die natuurlijke processen zijn lastig na te bootsen.” Opti-flor gebruikte de biostimulanten nog niet, en hoewel de experimenten in bepaalde gevallen wel een toename in groei van de orchideeënplanten lieten zien, is het bedrijf nog niet overtuigd om ze structureel in te zetten. “Er hangt een flink prijskaartje aan. En het is nog onduidelijk of dit de investering waard is.”

Meerdere analysemethoden zijn nodig

Uiteraard had Van Dijk graag gezien dat OSIRES had geleid tot ‘gereedschap’ om de microbiologie en organische stof in het recirculatiewater te kunnen monitoren en bijsturen. Maar hij begrijpt ook de ingewikkeldheid van de materie. “Er is meer onderzoek nodig, en ik zou een volgende keer gewoon weer met zo’n project meedoen.” Ook Van der Waals vindt het jammer dat zij de praktijk nog niet concreet kan bedienen. “Er ontbreken nog te veel data om praktische handvatten te kunnen geven. Over de microbiologie van tomatenplanten is wel al iets bekend, maar voor orchideeën is in de literatuur nog nauwelijks iets te vinden.” Toch heeft OSIRES een toegevoegde waarde, omdat hiermee de basis voor deze kennisontwikkeling is gelegd, vervolgt Van der Waals. “We weten dat de kiemgetalbepalingen die telers nu in de praktijk laten uitvoeren, onvoldoende zicht geven op de gevolgen van recirculatie voor de microbiologie. Datzelfde geldt voor de werking van de desinfectie en de effecten van biostimulanten op de plant. Er is een mix van analysetechnieken nodig. Naast Next Generation Sequencing, die informatie geeft over de kwalitatieve samenstelling van de micro-organismen, willen kwekers ook meer weten over de activiteit van bacteriën en schimmels. Daarvoor zijn ATP-metingen nodig. Ook hebben ze behoefte aan inzicht in bepaalde groepen bacteriën, dat doe je met qPCR-analyses. Alle drie deze technieken zijn in OSIRES uitgetest en vormen de ingrediënten voor de toekomstige toolbox. Pas wanneer telers in kaart kunnen brengen wat er in het watersysteem van hun kas gebeurt, kunnen zij langetermijntrends monitoren, inclusief verschuivingen die hierin optreden en hoe zij hierop moeten ingrijpen.”

Samenwerkingspartners

Het project ‘Organische stof in recirculatiewater voor sturing microbiële diversiteit en functionaliteit (OSIRES)’ kwam tot stand met de volgende samenwerkingspartners: KWR Water, Stichting Control in Food & Flowers, Wageningen UR, Glastuinbouw Nederland, gewascoöperatie potorchidee, gewascoöperatie tomaat, Haket, WaterIQ, Plantipower BV, Sendot, Normec Groen Agro Control, CH2O, Grodan, Stichting Kennis in je Kas en de Topsectoren T&U en Watertechnologie.