Het Belgische onderzoeksinstituut Proefstation voor de Groenteteelt (PSKW) heeft een proef uitgevoerd op twee slarassen, Fairly (Enza) en Alyssa (Rijk Zwaan), geteeld op water. Ze vergeleken drie opgeloste zuurstofconcentraties (DO) van 6,13 en 16 ppm. De verhoogde zuurstofconcentraties van 13 en 15 ppm werden verkregen door het water te verrijken met pure zuurstof (99,9% O2) nanobubbles met behulp van een Moleaer nanobubble-generator. Moleaer deelt hieronder de resultaten.
Ziektedruk verlagen met zuurstof-nanobubbles
Het bestrijden van wortelziekten, veroorzaakt door pathogenen in het water als Pythium en Phytophthora, zonder gebruik te maken van chemicaliën, is een uitdaging in de teelt op water. Als een ziekte eenmaal in het water zit, kan de uitbraak zich verspreiden in de hele teelt, wat leidt tot schade aan plantenwortels en gewasuitval.
Moleaer’s nanobubble-technologie wordt door telers wereldwijd gebruikt om ziektedruk te verminderen en omstandigheden in de wortelzone te verbeteren door optimaal, efficiënt en rendabel opgeloste zuurstofniveaus (DO) en hoge concentraties chemicaliënvrije nanobubbles te leveren. Zuurstof creëert een omgeving die minder vatbaar is voor de groei van pathogenen, en nanobubbles creëren een natuurlijk oxidatiemiddel dat pathogenen en andere verontreinigingen in het water vernietigt.
Het harde oppervlak van de nanobubbles schuurt biofilm weg dat pathogenen kan herbergen op de wanden van irrigatieleidingen. Zo worden ziekte-uitbraken verder beperkt. Wortelzones die beter van zuurstof worden voorzien en verminderde ziektedruk leiden tot betere wortelontwikkeling, betere gewaskwaliteit en minder toepassing van chemicaliën en gewasbeschermingsmiddelen door telers.
In een eerder onderzoek, uitgevoerd door PSKW in sla (NFT) in 2020-2021, zijn de onderdrukkende effecten reeds bewezen van zuurstof-nanobubbles op de groei van pathogenen, door gebruik te maken van Moleaer’s gepatenteerde nanobubble-generator. Commerciële telers van bladgroenten, zoals Revol Greens, de Kruidenaer en Little Leaf Farms, hebben sindsdien ook significante verminderingen gezien in pathogenengroei, op basis van DNA-monsters die zijn afgenomen voor en na de inzet van nanobubble-technologie in hun teeltsystemen.
Zo slaagde Revol erin om Pythium-niveaus met 80% te verlagen. In andere gewassen en teeltmethoden werden door onderzoekers van Delphy en NovaCropControl ook lagere pathogenenniveaus gemeld met behulp van nanobubbles. Beide onderzoeken resulteerden in betere wortelontwikkeling en hogere opbrengsten.
Literatuurstudies[1] hebben het effect bestudeerd van zuurstof en temperatuur op Phytophthora-infecties, met als conclusie dat een verminderde concentratie van zuurstof leidt tot vorming van zoösporen en zo tot verspreiding van de ziekteverwekker. Optimale overleving van zoösporen vindt plaats bij 5,3 – 5,6 mg/L en gereduceerde overleving onder zuurstofrijke en -arme omstandigheden, hyperoxie en hypoxie, van 5,6 tot > 16,7 mg/L. Verhoogde O2-concentratie (hyperoxie) resulteert in minder zoöspore-formatie van Phytophthora spp. Bovendien werd optimale groei waargenomen bij temperaturen tussen 25 en 30 graden Celsius voor zowel Pythium als Phytophthora.
Grafiek 1: Correlatie tussen watertemperatuur en Phytophthora-infecties.
Grafiek 2: Effecten van zuurstof en temperatuur op Pythium-infecties. Bron: Lifschitz & Hancock. Ecology & Epidemiology, 73(2):257
Betere wortelontwikkeling met zuurstof-nanobubbles
Na tien dagen meldde PSKW al een duidelijk zichtbare toename in wortelontwikkeling bij de hogere zuurstofconcentraties, met de beste wortelgroei en gezondste wortels in de behandeling met 13 ppm zuurstof, voor beide rassen. De hogere temperatuur in de schone tanks van de behandeling met de hoogste zuurstofconcentratie (15 ppm) beïnvloedde de wortelontwikkeling.
Hoewel wortelgezondheid en -ontwikkeling nog steeds beter waren dan in de controlegroep die niet met zuurstof was behandeld, was de wortelgezondheid minder dan in de groep die met een gemiddelde concentratie zuurstof (13 ppm) werd behandeld. De hogere temperatuur is waarschijnlijk het gevolg van een te grote nanobubble-generator voor de hoeveelheid behandeld water. Dit zal in normale teeltomstandigheden niet plaatsvinden, omdat wateropslagtanks gewoonlijk een capaciteit hebben van tenminste 20.000 liter.
Wortelontwikkeling en wortelgezondheid werden gemeten op een schaal van 1 tot en met 9 op basis van respectievelijk aantal en lengte van de wortels, en kleur van de wortels.
Er is veel bewijs dat hogere niveaus van zuurstof in het water de wortelgroei en -gezondheid bevorderen in sla en andere gewassen. Wanneer de zuurstofconcentratie van irrigatiewater wordt verhoogd, zijn de wortels gezonder en groeien sneller. Dit maakt de wortels weerbaarder tegen infectie met wortelziekten als Phytophthora cryptogea. Bovendien draagt een hoge zuurstofconcentratie bij aan het beperken van de verspreiding van Phytophthora cryptogea, aangezien volgens de literatuur een hoge zuurstofsaturatie de vorming van sporen in het water remt.
Hoewel het normaal is dat de zuurstofniveaus lager worden verderop in de goot, hadden de planten aan het eind van de goot nog steeds een hogere O2-concentratie dan die waar geen zuurstof-nanobubbles werden toegevoegd aan het water. Daarbij was er geen verschil in plantgewicht, dus de planten bij de inlaat en uitlaat hadden hetzelfde gewicht, een verbetering ten opzichte van standaard omstandigheden, waarbij planten bij de uitlaat gewoonlijk een lager gewicht hebben dan die bij de inlaat.
Voordelen gezien door de teler
Ben Vanvoorden, wetenschappelijk onderzoeker bij het Proefstation voor de Groenteteelt (PSKW) in België, zegt: “De nanobubble-technologie is een efficiënte manier om zuurstof op te lossen in het irrigatiewater en het daarin opgelost te houden. Dit is zichtbaar in meer en gezondere wortels.”
De producent van de nanobubblegenerator claimt dat hun techniek de meest efficiënte is. Dat zou ook aangetoond zijn tijdens bezoeken van het PSKW aan slatelers die gebruik maken van de Moleaer-techniek.
Het effect van het stabiliseren van DO-niveaus met nanobubbles wordt ook bevestigd door Moleaer’s eigen R&D-laboratorium en biedt volgens het bedrijf extra voordelen vergeleken met andere oxygenatie-technieken die niet gebaseerd zijn op het genereren van nanobubbles, zoals meer efficiëntie in de overdracht van zuurstof, vermindering van pathogenen in het water, en het schurende effect van de nanobubbles, wat helpt het irrigatiesysteem schoner te houden door biofilm te verwijderen.
Voor meer informatie:
Moleaer
info@moleaer.com
www.moleaer.com