In 2017 werd de Agrotopia-leerstoel opgericht aan de faculteit Bio-ingenieurswetenschappen van Universiteit Gent, met steun van REO Veiling en Inagro. Zo brachten we een inspirerend kader tot stand om de ontwikkeling van innovatieve concepten in glastuinbouwtechnologie en verticale stadstuinbouw te stimuleren en te realiseren. In deze Agrotopia-update belichten we enkele resultaten.

Agrotopia update - mei 2020

Over deze bevindingen uit de Agrotopia-leerstoel zal je lezen in dit nieuwsbericht:

  • Naast het substraat speelt ook de aanwezigheid van micro-organismen een rol bij de teelt van sla in verticale teeltsystemen.
  • Wat is de invloed van lichtkwaliteit op groei, morfologie en pathogeniciteit van Botrytis isolaten?


Naast het substraat speelt ook de aanwezigheid van micro-organismen een rol bij de teelt van sla in verticale teeltsystemen

Verticale teeltsystemen benutten de grondoppervlakte beter en maken telen mogelijk op plaatsen waar dat met traditionele technieken niet kan. Veen is daarbij een vaak gebruikt substraat. Maar die grondstof is niet duurzaam, dus wordt er gezocht naar alternatieve substraten. De impact van die alternatieve substraten op de kweek van planten én op de bacteriële gemeenschappen in de wortelomgeving zijn niet of onvoldoende onderzocht.

Seppe Top onderzocht voor zijn masterthesis, onder leiding van Ir. Thijs Van Gerrewey en Prof. Danny Geelen van de faculteit Bio-ingenieurswetenschappen van Universiteit Gent, het effect van zowel het type substraat als de samenstelling van de soorten bacteriën die aanwezig zijn in de omgeving van de wortel. Daarbij werd gekeken naar

  • opbrengst (versgewicht en drooggewicht),
  • gezondheidsbevorderende stoffen, zoals fenolen en bepaalde anti-oxidantia,
  • en ongewenste stoffen, zoals nitraat.

 

Seppe Top: “De resultaten bevestigen eerder onderzoek. Bacteriën in de wortelomgeving en substraten beïnvloeden elkaar en samen beïnvloeden ze het gewas.” De beste opbrengst werd bekomen door gebruik te maken van een substraat dat gecomposteerd groenafval bevat. De hogere opbrengst was gekoppeld aan een lager drogestofgehalte, en een lager gehalte aan fenolen. Er was geen directe invloed op de gemeten anti-oxidantia. Het substraat met een mengeling van zwarte veen, kokosvezel, gecomposteerd groenafval, zand en arabische gom resulteerde in de hoogste opbrengst met een gemiddelde fenolconcentratie.  

De mogelijke rol van grond en rhizosfeerbacteriën werd onderzocht door toevoeging van bacteriemengsels in de voedingsoplossing. Afhankelijk van de oorsprong van het bacteriemengsel werden positieve en negatieve effecten op opbrengst en kwaliteit vastgesteld. Prof. Danny Geelen: “Dat substraatkeuze belangrijk is, wordt duidelijk bevestigd door dit onderzoek. Hoewel ook aangetoond werd dat bacteriële gemeenschappen in de wortelomgeving een effect hebben, is verder onderzoek nodig om de samenstelling en het effect op andere kwaliteitsparameters te bepalen. Zo kunnen de opbrengst en de kwaliteit van sla in een verticaal teeltsysteem verder bevorderd worden”.


Wat is de invloed van lichtkwaliteit op groei, morfologie en pathogeniciteit van Botrytis isolaten?

Prof. Van Labeke: “In glastuinbouw, onder meer bij de hydroteelt van sla, wordt meer en meer gebruik gemaakt van led-belichting dat rood en blauw licht combineert. Die lichtbron met nauw spectrum is ideaal voor een precieze sturing van de groei en ontwikkeling van het gewas. Relatief veel onderzoek is al verricht naar hoe gewassen (zoals sla) reageren op verschillende led-spectra. Wat echter nog niet veel is onderzocht, is hoe schimmels erop reageren.” In onderzoek aan UGent met ondersteuning van de Agrotopia-leerstoel werd nagegaan hoe de schimmel Botrytis reageert op die vorm van kunstmatige belichting. Prof. Höfte: “Botrytis is een belangrijke schadeverwekker in sla, maar ook op vele andere teelten. Zou myceliumgroei en sporulatie toenemen door specifieke led-spectra? Of zou je dat net kunnen onderdrukken? En hoe zit het met de vorming van de sclerotia?” Die vragen trachtte Hanna Mestdagh met haar thesisonderzoek te beantwoorden.

Een eerste belangrijke hypothese was dat sommige led-lichtspectra mogelijks de myceliumgroei van Botrytis kunnen stimuleren of onderdrukken. Daarom werden meerdere isolaten geïsoleerd uit sla, tomaat en druif opgegroeid op een kunstmatig voedingsmedium bij verschillende led-lichtspectra, zoals rood, blauw en een combinatie naast wit licht. Hun myceliumgroei werd niet beïnvloed door het spectrum. Dat is belangrijk aangezien het zeer nadelig zou zijn mochten veel gebruikte spectra net de groei van Botrytis stimuleren.

Een tweede hypothese betreft de sporulatie van Botrytis. Stimulatie ervan door verschillende led-lichtspectra zou zeer ongunstig zijn. Daartegenover zou het net goed zijn mocht een bepaald spectrum sporulatie onderdrukken. Hierdoor zou led-belichting ingezet kunnen worden als een fysische manier om Botrytis te onderdrukken. Tijdens het onderzoek bleek dat een combinatie van blauw licht in het spectrum (dus 100% blauw of blauw+rood en ook wit licht) sporulatie bij de meeste isolaten onderdrukte. Dit onderzoek werd echter uitgevoerd bij isolaten op kunstmatig groeimedium en dienen dus nog herhaald te worden door een infectieproef op waardplanten, zoals sla.

Botrytis kan overlevingsstructuren (scleroten) ontwikkelen die ervoor zorgen dat de schimmel kan overleven in de bodem bij ongunstige omstandigheden of wanneer er geen waardplant te vinden is. In het onderzoek werd vastgesteld dat deze structuren niet gevormd kunnen worden bij led-spectra die blauw licht bevatten. Dat kan een interessante strategie zijn om het vormen van deze overlevingsstructuren van deze schimmel tegen te gaan.

 

AfbeeldingthesisHanna.jpg
 
Botrytis kan sporen (links) vormen voor verspreiding, maar ook scleroten (rechts) om te overleven in ongunstige omstandigheden.

 


Prof Höfte: “Om de ultieme vraag of lichtkwaliteit uiteindelijk gebruikt kan worden om Botrytis op sla te onderdrukken is nog verder onderzoek nodig. In dit onderzoek werd onderzocht wat het rechtstreekse effect is van led-spectra op de groei en morfologie van Botrytis isolaten van verschillende herkomst. Een volgende stap is het effect van deze lichtbron nagaan op de interactie tussen de schimmel en zijn waardplant.” Daarbij kunnen verschillende ratio’s van de veelbelovende combinatie rood en blauw onderzocht worden. De grootste uitdaging daarbij zal de variabiliteit zijn waarmee Botrytis isolaten reageren op verschillende lichtspectra.

Gekoppelde thema's & sectoren: Glasgroenten