Op het veredelingsbedrijf JoLuPlant werd geïnvesteerd in het opwaarderen en hergebruiken van afgeteelde veen- en perlietsubstraten, afkomstig van aardbei- en komkommertelers in de buurt. Elke kubieke meter veen die kan hergebruikt worden, levert een duidelijke vermindering van de CO2-uitstoot op en leidt dus tot een lagere impact op het klimaat. Het direct hergebruik van afgeteelde substraten is een voorbeeld van het opwaarderen van reststromen en het resultaat van het ReGrow4C-project.
Stomen om schadelijke organismen af te doden
Onderzoekers toonden aan dat het verhittingsproces (stomen bij 100°C en 1 uur stockage bij 70°C) efficiënt is voor het afdoden van de geteste plantschadelijke organismen en onkruidzaden. Het stomen heeft bovendien maar een beperkt effect op de fysicochemische eigenschappen. Het gestoomd substraat breekt traag af en is even stabiel als nieuw substraat.
Het gerecycleerd (gestoomd) substraat heeft een relatief hoge pH en bevat reeds heel wat nutriënten. Dit laatste wijst erop dat de bemesting van de volgende teelt hierop dient afgestemd te worden.
De bovengrondse plantendelen bevatten relatief t.o.v. het teeltsubstraat veel nutriënten en hebben een hoge afbreekbaarheid. Het is belangrijk om de bovengrondse plantenresten eerst te verwijderen of voldoende lang te laten afbreken in de wachthoop onder voldoende vochtige omstandigheden.
Microbiologie: lage afbraakactiviteit
Het gestoomd substraat werd getest met en zonder inmenging van veen, kokos-chips of compost. Er was geen verschil in microbiële biomassa tussen het gestoomd substraat met of zonder bijkomende inmenging, en de microbiële biomassa was ook laag t.o.v. groencomposten en vergelijkbaar met verschillende potgrondmengsels en grondstoffen voor potgrond. Er was weinig verschil in de microbiële samenstelling voor en na het stomen.
Het enten van het gestoomd substraat bleek weinig effect te hebben op de bacteriële samenstelling van het substraat. Er was een lage microbiële biomassa en een lage microbiële activiteit (lage CO2-vrijstelling) in het substraat, maar de snelheid waarmee het gestoomd substraat gekoloniseerd wordt door een biocontrole-schimmel is variabel en valt binnen het bereik dat bij groencomposten en bij grondstoffen voor potgrond vastgesteld werd.
Na stomen werden geen humaan pathogene of plantpathogene micro-organismen (op genus niveau) vastgesteld op basis van de NGS microbioomanalyse. De kans is dus beperkt dat ingebrachte (gewenste/ongewenste) microbiologie een grotere kans krijgt in gestoomd substraat dan in nieuw substraat. De lage microbiële biomassa is waarschijnlijk ook gelinkt aan de lage afbreekbaarheid. Het gestoomd materiaal dient dus niet bijkomend gemengd of geënt te worden voor het hergebruikt kan worden als teeltsubstraat.
Hergebruik van nutriënten in het gestoomd substraat
Nutriënten logen trager uit vanuit het gestoomde substraat dan uit het referentiesubstraat, en het risico voor N-immobilisatie was laag voor de substraten na stomen. De teeltsubstraten na stomen worden gekenmerkt door een relatief hoge pH, maar via het toevoegen van elementaire zwavel kan de pH vrij snel verlaagd worden, maar dit dient in balans te zijn met de stijging van de EC. Via een incubatie- en potproef werd de trage levering van minerale N uit gebruikte teeltsubstraten maar de belangrijke waarde van gebruikte teeltsubstraten als P-bron aangetoond.
Gestoomd substraat getest met stekken
Als volgende stap werd gestoomd substraat als steksubstraat getest: 3 referentie-steksubstraten en 3 mengsels met gerecycleerde substraten. Er was bij stekken van chrysant nagenoeg geen verschil in wortelontwikkeling tussen de referentiesubstraten en de gerecycleerde substraten. De chrysantenstekken in het gerecycleerd substraat hadden een hogere planthoogte en -biomassa, hadden meer fosfor en kalium opgenomen maar hadden een lager chlorofylgehalte.
Gestoomd substraat voor de opkweek van chrysant en Pelargonium in de serre
Daarna werd het gerecycleerd substraat ook getest voor de verdere opkweek van chrysant. Bij chrysant bleek uit de bladanalyses dat de N-vrijstelling uit het substraat te laag was om voldoende N aan te leveren, maar voor P en K was de nutriëntenbeschikbaarheid wel voldoende. De planten op het gestoomd substraat hadden een compactere vorm t.o.v. het referentiesubstraat, wat positief beoordeeld werd.
Uit de potproef met Pelargonium besluiten de onderzoekers, net als bij de proef met chrysanten in de serre, dat het aanleveren van extra bron van snelwerkende N belangrijk is voor een goeie groei, terwijl het gestoomd substraat wel voldoende P, K, Ca en Mg voor het gewas aanlevert.
Gestoomd substraat voor de opkweek van chrysant op containerveld
De bijbemesting met N werd verder geoptimaliseerd in een proef op het containerveld in de zomer van 2019. Hier werd zowel de bijbemesting als het toevoegen van klei voor het gestoomd substraat getest, en dit voor zowel een vroeg bloeiende als een laat bloeiende cultivar.
Voor beide cultivars scoorden de behandelingen met gestoomd substraat en met enkel toevoeging van N-meststoffen even goed als beide referenties. Voor de referentiesubstraten bemerkten de onderzoekers zelfs een vroegere bloei bij de vroegbloeiende cultivar, wat wijst op een stresssituatie, vermoedelijk door voedingstekort.
De potten met enkel minerale N groeiden beter dan de potten met gebruik van samengestelde meststof, of m.a.w., de N-beschikbaarheid was meer optimaal in de behandelingen met minerale N-toevoeging, en er was geen meerwaarde in deze proef om andere nutriënten dan N toe te voegen (bijv. door gebruik van samengestelde meststof) of het toevoegen van extra klei aan de gestoomde substraten. Mits voldoende snelwerkende N toe te voegen voor of tijdens de teelt is het gestoomd substraat ook bruikbaar voor de buitenteelt van chrysant.
Innovatie voor een circulaire sierteelt
Bij geen enkele van de plantproeven werden problemen met ziektes of plagen vastgesteld bij het telen van stekken of planten op gestoomd substraat. Uit deze proeven kunnen de onderzoekers concluderen dat het gestoomd substraat hergebruikt kan worden als stek- en teeltsubstraat, maar dat per teelt beoordeeld moet worden of extra minerale N dient toegevoegd te worden. De plantenproeven tonen aan dat bij het hergebruik als substraat de andere nutriënten (o.a. P en K) wel door het gestoomd substraat aangeleverd kunnen worden.
Bij dit project werd aangetoond dat hergebruik van teeltsubstraten voor sierteelt en aardbeienteelt na stoombehandeling mogelijk is, en dat hierbij geen ongunstige effecten optreden in vergelijking met het conventionele productieproces (cfr. Art 36 van Materialendecreet):
- Vermijden van veenontginning en perlietproductie
- Vermijden van onoordeelkundig gebruik van de nutriënten in de gebruikte teeltsubstraten (bijv. direct inwerken in de bodem zonder rekening te houden met de aanwezige nutriënten)
- Direct hergebruik van de nutriënten die reeds aanwezig zijn in de gebruikte teeltsubstraten
Hierbij dient rekening gehouden te worden met de volgende technische voorschriften:
- Bovengrondse plantenresten: ofwel verwijderen van het gebruikt substraat, ofwel voldoende lang het gebruikt substraat stockeren voor stomen
- Na stomen het materiaal voldoende lang (1h) temperatuur laten behouden vooraleer het materiaal af te koelen
- Bij hergebruik bemesting afstemmen op resterende nutriëntenvoorraad in het substraat
Uit deze studie concluderen de onderzoekers dat het hergebruik van teeltsubstraten na stomen leidt tot een toepassing die voldoet aan de voorwaarden van Art. 37 (basisvoorwaarden voor einde-afval en bijproducten in het materialendecreet en in het uitvoeringsbesluit bij het materialendecreet, VLAREMA), nl. gebruikt substraat na stomen is:
- zeker beschikbaar
- kan rechtstreeks gebruikt worden
- integraal onderdeel van een productieproces
- en voldoet aan alle voorwaarden
Het complete onderzoeksrapport verschijnt in Journal of Cleaner Production, volume 276, 10 december 2020. Lees het rapport hier.
Voor meer informatie:
bart.vandecasteele@ilvo.vlaanderen.be
jane.debode@ilvo.vlaanderen.be
liesbet.blindeman@pcsierteelt.be
christophe@joluplant.be