FloraHolland en Wageningen UR Glastuinbouw hebben afgelopen jaar proeven gedaan met plasma geactiveerd water. Ze bevestigen de ontsmettende werking van dit milieuvriendelijke middel. Grote uitdaging is echter om deze resultaten te vertalen naar praktijktoepassingen.
Als bliksem inslaat in water vormen zich reactieve zuurstof- en stikstofdeeltjes, die een ontsmettende werking hebben. Na verloop van tijd vallen deze weer uit elkaar zonder sporen achter te laten. Van dit principe kun je gebruik maken door met een speciale generator een bliksemboog op te wekken die zowel door lucht als water gaat. De eerste proeven met dit plasma geactiveerd water (PAW) waren veelbelovend. Het behandelde water bleek in staat bacteriën en schimmels te doden (zie www.onderglas.nl/digitaal, april 2015, pagina 54-55).
Optimale toepassing
Gezien de resultaten van het onderzoek zijn de proeven afgelopen jaar voortgezet, gefinancierd met Europees geld uit het EFRO-fonds via het programma GO Oost-Nederland. In Bleiswijk werden naast labtesten op de biocidewerking (dodende werking) de mogelijkheden in de teelt onderzocht; in Naaldwijk de naoogstfase.
De eerste conclusie van de labtesten is dat bacteriën te doden zijn met PAW. Schimmels als Fusarium en Botrytis zijn lastiger maar met de juiste productie- en blootstellingstijd lukt het wel. “Voor een optimale toepassing met een hoge biocidewerking dient dit plasma geactiveerd water ter plekke geproduceerd te worden en binnen vijftien minuten toegediend”, vertelt Jantineke Hofland-Zijlstra van Wageningen UR Glastuinbouw (zie grafiek). “In biotoetsen met plantenvirussen was er wel sprake van enige afdoding bij sterk PAW, maar niet voldoende om een infectie te voorkomen. Ook kunnen we nog niet precies zeggen waarom het werkt; welke stoffen de biocidewerking precies veroorzaken.”
Vallen en opstaan
In kastesten heeft collega William Quaedvlieg gerberaplanten beneveld met een lage concentratie plasma geactiveerd water zowel voor als na infectie met meeldauw. “Bij preventieve toediening zagen we geen effect. Bij curatieve toediening na infectie werd meeldauw gedood”, vertelt hij. “Vervolgens hebben we cymbidiumbloemen besmet met Botrytis en twee keer bespoten met een hoge concentratie. De behandelde bloemen liepen beduidend minder schade op dan de niet-behandelde. Het blijkt dus mogelijk Botrytis onder praktijkcondities af te doden met een hoge concentratie van dit middel.”
Het waren proeven met vallen en opstaan. Aanvankelijk moest het behandelde water van een andere locatie komen, waardoor de werkzaamheid al was afgenomen. Ook was in het begin nog niet duidelijk dat de behandeltijd zoveel uitmaakt. Verder is het zoeken waar de mogelijkheden liggen; ook bijvoeding (er zit stikstof in) en plantversterking zijn beproefd, maar die experimenten gaven geen perspectiefvolle resultaten als stikstof niet beperkend was voor de groei.
Verlaging sporendruk
Hofland ziet op grond van de eerste ervaringen wel een aantal mogelijke toepassingsvelden. “Het kan een mooie milieuvriendelijke aanvulling zijn op het bestaande pakket ontsmettingsmiddelen; het is namelijk niet waarschijnlijk dat er residuen overblijven.”
De eerste hygiënemaatregel in de kas om ziekteproblemen te voorkomen, is verlaging van de sporendruk. Dat kan door desinfectie van het recirculatiewater of als gewasbehandeling. “Groot voordeel is dit ontsmettingsmiddel geen chloor, natrium of andere ongewenste stoffen bevat.”
Aanloopproblemen
Bij het Kenniscentrum Productkwaliteit van FloraHolland ging het om een uitgebreide aanpak: twaalf proeven met honderden bloemen elk (vooral roos en gerbera); een zodanige schaal dat er echte conclusies te trekken zijn. “Er waren drie hoofdlijnen in het onderzoek”, vertelt Henk Barendse, teamleider van het Kenniscentrum. “De eerste was gebruik als voorbehandelingsmiddel als alternatief voor chloortabletten of rozenvoorbehandelingsmiddelen. Als tweede hebben we bekeken of PAW werkt om bloemen te ontsmetten om botrytrisaantasting te voorkomen. De derde lijn was ontsmetting van fust.”
Ook deze proeven werden geplaagd door aanloopproblemen. Pas toen ze een eigen apparaat kregen om het PAW te maken en er zicht was op de ideale behandeltijd, kwam er consistentie in de resultaten. Daar zit een duidelijke lijn in, geeft onderzoeker Willem Goedendorp aan: “In 90 procent van de gevallen was de werking vergelijkbaar of beter dan een chloorpil in de voorbehandelingsproeven. Daarin hebben we vier dagen transport op water gesimuleerd. Ook bij droog aangevoerde mini-gerbera’s, die tijdens het gesimuleerde transport PAW kregen, was het resultaat vergelijkbaar met chloortabletten. Wanneer je vervolgens in de bloemenwinkel dit middel nog toevoegde, gaf dat geen extra houdbaarheid.”
Positief effect
Goedendorp zag een positief effect op de bacteriegroei in het water, maar ook binnenin de stelen. De conclusie is duidelijk: plasma geactiveerd water werkt vaak net zo goed als bestaande voorbehandelingsmiddelen. Er zijn echter veel mitsen en maren. Ten eerste kan de generator maar een halve liter per keer maken en daar doet hij 15 minuten over. Dus om een fust van drie liter te vullen, ben je al 1,5 uur bezig. Opschaling van de productie is dus een eerste vereiste.
Verder komt de pH nauw. Die daalt door de behandeling en in zijn algemeenheid geldt: hoe lager de pH, hoe beter PAW werkt. Maar gerbera krijgt bruine stelen bij een pH onder de 3,5. Rozen kunnen door hun houtige stelen daar wat beter tegen.
Tot slot zal het moeite kosten bestaande middelen te beconcurreren op prijs. Een chloorpil kost tenslotte bijna niets.
Eenduidige resultaten
Over het tweede spoor in de proeven, ontsmetting van rozen en gerbera om aantasting van Botrytis te voorkomen, valt weinig te concluderen. De experimenten liepen om verschillende redenen spaak. Verneveling van PAW lijkt wel perspectieven te hebben, maar dat zou dan verder onderzocht moeten worden.
De ontsmetting van fust gaf wel eenduidige resultaten. “Hoe heter het water en hoe langer het inwerkt, hoe beter het werkt”, vertelt Goedendorp. “Na 5 à 10 minuten zag je duidelijk effect, na een half uur was het fust steriel. Groot probleem hierbij: we kunnen nog te weinig liters maken om het op grote schaal te testen.”
Medische wereld
Dat laatste argument komt steeds terug. Niet alleen voor praktijktoepassingen, maar ook voor experimenten op grotere schaal, zal eerst de productie moeten worden verbeterd zodat er meer middel tegelijk kan worden geproduceerd. Of dat ervan komt, is overigens niet alleen afhankelijk van de tuinbouw. Ook de medische wereld heeft sterke belangstelling voor een alternatief ontsmettingsmiddel en is mede betrokken bij het grote project, waar de bovenstaande onderzoeken een onderdeel van vormen.
De fabrikant van het apparaat probeert ondertussen goodwill te kweken bij overheid en politiek om de toelating als ontsmettingsmiddel en eventueel als gewasbeschermingsmiddel te vergemakkelijken. PAW past immers goed bij het streven naar ‘groene’ middelen.
Samenvatting
Met een kunstmatige bliksemboog door water en lucht kun je plasma geactiveerd water maken dat een ontsmettende werking heeft. In labtesten doodt het milieuvriendelijke middel bacteriën en schimmels, afhankelijk van productie- en inwerktijd. In de kas kan het meeldauw op gerbera en Botrytis op cymbidium doden. In naoogstproeven werkte dit ontsmettingsmiddel minstens net zo goed als een chloorpil. Ook is het fust ermee te ontsmetten.
Tekst: Tijs Kierkels
Beeld: Wilma Slegers
