“Beluchten werkt positief op waterkwaliteit in wortelmilieu”

In PPS Grenswaarden Waterkwaliteit wordt grensverleggend werk verricht aan een meetsysteem en een stuurmodel voor het beheersen van de waterkwaliteit in recirculatiesystemen. Onder leiding van Stichting Control in Food & Flowers verzamelen de projectpartners data en worden er verbanden gelegd tussen parameters die van invloed zijn op de groei en gezondheid van planten. Ruud Kaarsemaker praat ons bij over de invloed van beluchten (nanobubbels) op de microbiële activiteit in het gietwater en het wortelmilieu.

Het onderzoek waarvan Kaarsemaker tussentijds verslag uitbrengt, werd in een vorig artikel over het PPS Grenswaarden Waterkwaliteit al aangestipt door projectleider André van der Wurff. Hierin wordt ingezoomd op de zuurstofhuishouding en de ontwikkeling van microbieel leven in verschillende soorten gietwater.

Voedingsbron voor micro-organismen
“In recirculatiesystemen meng je tijdens de gietwaterbereiding altijd een deel ontsmet drainwater bij”, steekt Kaarsemaker van wal. “Direct na het ontsmetten bevat het water vrijwel geen micro-organismen meer, maar nog wel uiteenlopende organische bestanddelen. Die vormen een voedingsbron voor micro-organismen in de schoonwatersilo. Een snelle manier om de ontwikkeling van micro-organismen vast te stellen en te volgen, is het meten van het zuurstofgehalte in het water. Microbiële activiteit gaat namelijk gepaard met zuurstofverbruik.”

Belucht en niet-belucht water
Om een scherper beeld te krijgen op microbiële groei en het zuurstofverloop in watersystemen zijn watermonsters van verschillende kwaliteit en herkomst verzameld en doorgemeten. In het lab is vervolgens een proef uitgevoerd op jonge tomaten planten, Merlice of de onderstam maxifort in steenwolblokken. De projectgroep was vooral benieuwd naar de effecten die het bijmengen van water met micro-organismen tijdens de gietwaterbereiding te zien geeft in het wortelmilieu. Een belangrijke nevenvraag was of beluchten met nanobubbels tot andere uitkomsten leidt. Als referentie is er ook schoon bassinwater gebruikt waarin geen ontsmet drainwater was bijgemengd.

Zuurstofgehalte daalt
Kaarsemaker: “Na een gietbeurt, waarbij gedurende 5 minuten water werd opgezet tot 2.5 cm,  zagen we het zuurstofgehalte in het steenwol blok bij de onbeluchte behandelingen telkens dalen. Soms zo sterk, dat het een nadelige invloed had op de groei van de tomatenplanten.

Wanneer je het gietwater met nanobubbels van Agrona verrijkt, komt er met zuurstof verzadigd water in het wortelmilieu. Je zou zelfs van oververzadigd water kunnen spreken, omdat niet alle zuurstof was opgelost en er nog steeds zeer fijne luchtbelletjes, 50-75 nanometer groot, in aanwezig zijn. Na de watergift nam het zuurstof gehalte in het blok sterk toe. Als gevolg van microbiële activiteit zagen we ook in dit water een daling van het zuurstofgehalte plaatsvinden, maar het zakte duidelijk minder ver terug. Het water bevatte nog steeds voldoende zuurstof om de wortels goed te laten functioneren. Dit resulteerde in een hoger plantgewicht bij die behandeling.

Voedingsbron sneller uitgeput
De onderzoeker verklaart de microbiële activiteit in belucht water in eerste instantie weliswaar sterker toeneemt dan in niet-belucht water, maar dat die van kortstondige aard is. Daar heeft de onderzoeker wel een verklaring voor. “Meer zuurstof betekent dat micro-organismen van die kant geen groeibeperking hebben en daardoor sneller groeien. Hierdoor raakt hun voedingsbron van organische bestanddelen echter ook sneller uitgeput, wat de verdere ontwikkeling remt.”

Dit is in lijn met eerdere bevindingen. Op een phalaenopsiskwekerij was al vastgesteld dat minder organische vervuiling en beluchten tot een betere waterkwaliteit leiden. Na reinigen van de schoondrainwatersilo en het instaleren van een beluchtingspomp registreerde de Sendot watermodule een sterke verbetering van de waterkwaliteit. 

Stap voor stap verder
Op de vraag of er ook is ingezoomd op de aard van de verschillende micro-organismen en de balans tussen schadelijke en niet-schadelijke organismen, antwoordt Kaarsemaker: “Dat moet nog gebeuren. We hebben watermonsters op voorraad van de betrokken teeltbedrijven, die we nog onder de loep moeten nemen. De metingen op die bedrijven, zowel in het water als aan de planten, lopen ook gewoon door. Het is alles bij elkaar een zeer omvangrijk, complex en tijdrovend project, waarin we telkens een klein stapje verder komen. Dat nanobubbels een positief effect kunnen hebben op het wortelmilieu en de plantengroei is in elk geval aangetoond. Hieruit mag je concluderen dat beluchten helpt om water langduriger verantwoord te recirculeren tijdens de opkweek van tomatenplanten in een eb/vloed systeem. Uiteraard is daarmee nog lang niet alles gezegd over de relatie tussen waterkwaliteit en plantgezondheid.”

PPS Grenswaarden Waterkwaliteit wordt gefinancierd door Topsector Water, Topsector Tuinbouw & Uitgangsmaterialen, Stichting Kennis in je Kas (KIJK), Stichting Toegepast Onderzoek Waterbeheer (STOWA), Glastuinbouw Nederland en de Werkgroep opkweek van Plantum, met medewerking van Agrona, Hoogendoorn Automatisering, Letsgrow.com, Sendot, Normec Groen Agro Control, Tomato World en Vivent Biosignals. De uitvoering is handen van KWR en Stichting Control in Food & Flowers.

Jan van Staalduinen