Wetenschap - 11 juni 2009

ZIEKTE IN KAS MEETBAAR IN LUCHT

De alarmstoffen die planten afgeven als ze worden aangetast, kun je meten in de lucht van een kas. Daarmee is een detectiesysteem te ontwerpen die de uitbraak van een ziekte of plaag in de kas op tijd vaststelt. Dat melden Wageningse bedrijfstechnologen en plantenfysiologen in Annals of Applied Biology.

De onderzoekers borduren voort op de vondst van Wageningse entomologen, dat planten die worden aangevreten door insecten signaalstoffen afgeven waarmee ze de natuurlijke vijand van dat insect lokken. In het nieuwe onderzoek werden tomatenplaten in een kas ontdaan van hun zijscheuten. De vrijkomende vluchtige alarmstoffen werden opgevangen en geanalyseerd, vertelt hoofdauteur ir. Roel Jansen.
De onderzoekers vonden drie groepen van vluchtige alarmstoffen. In de eerste plaats een groep van alcoholen die vrijkomen als het celmembraan van de plant beschadigd raakt, en ten tweede een groep van terpenen, olieachtige stoffen, die vrijkomen als de bladhaartjes van de planten worden aangetast. ‘Interessante stoffen,’ zegt Jansen, ‘maar dit soort stoffen komen ook vrij als je de plant aanraakt of plukt. Dat is verwarrend, want je wilt weten wanneer een plant door een ziekteverwekker wordt aangetast.’
Gelukkig komt er nog een derde groep van hormoonstoffen vrij, bij de aantasting van planten door pathogenen en insecten, waaronder methylsalicylaat. De concentratie van deze stoffen in de lucht neemt toe bij vraat of aantasting, maar niet bij vruchtenplukken. ‘Het zijn echte stresshormonen’, zegt Jansen.
‘We weten nu welke stoffen vrijkomen bij vraat en plantenziekten en in welke concentratie’, vervolgt hij. Daarmee is de basis gelegd voor een sensor die de aantasting van planten in kassen registreert. Maar voor een fabrikant de sensor kan gaan bouwen, is verder onderzoek nodig. ‘We gaan eerst opschalingsberekeningen doen’, zegt Jansen. ‘We kennen nu de concentraties van alarmstoffen in een kleine kas van veertig vierkante meter. Maar wat gebeurt er als die kas tien of honderd keer zo groot is? Dat kunnen we modelmatig schatten, maar zo’n model bevat aannames. Daarom willen we opnieuw meten in een goed gecontroleerde praktijkkas, bijvoorbeeld bij Wageningen UR Glastuinbouw in Bleiswijk.’
Jansen voorziet vraag naar dit detectiesysteem. ‘De richtlijnen voor gebruik van gewasbeschermingsmiddelen worden steeds strenger. Als je op tijd een plaag in de kas herkent, kun je met minder middelen toe. De trend in de tuinbouw is dat er minder kassen komen, maar wel veel grotere kassen. Door die schaalgrootte is de uitbraak en verspreiding van ziekten in de kas een groter risico voor de tuinders, terwijl ze vaak niet in staat zijn om zelf alle planten in de kas te controleren op ziekten en plagen. Daardoor ontstaat behoefte aan een automatisch alarmsysteem.’
Jansen is inmiddels vier jaar bezig met het onderzoek naar de detectie van alarmstoffen van planten in de kas. ‘We zijn begonnen in het lab, met beschadigde plantenstukjes in kleine schaaltjes.’ Over drie maanden hoopt hij op het onderwerp te promoveren bij de leerstoelgroep Agrarische bedrijfstechnologie. Hij voert zijn onderzoek uit in nauwe samenwerking met de leerstoelgroepen Plantenfysiologie en Organische Chemie in Wageningen en het Duitse onderzoekscentrum in Jülich, dat een faciliteit heeft voor metingen aan alarmstoffen onder zeer gecontroleerde omstandigheden.

Re:ageer