Sensoren voor meststoffen en gewasbeschermingsmiddelen

AGRINuPeS is een driejarig onderzoeksproject naar goed bruikbare sensoren voor meststoffen en gewasbeschermingsmiddelen. In Europa is er behoefte aan betere monitoringsmogelijkheden en effectievere managementsstrategieën om de robuustheid en efficiëntie van het watermanagement te verhogen. Dit moet leiden tot maximalisatie van hergebruik drain en minimalisatie van spui en een lagere milieubelasting.

Meten is weten
Het project is in april van dit jaar van start gegaan met partners uit Portugal, Spanje, Turkije, Zweden en Nederland. De Nederlandse kennispartner Wageningen Universiteit & Research-BU Glastuinbouw richt zich op het testen van de sensoren onder Nederlandse tuinbouwcondities en de verspreiding van de resultaten vanuit het IDC-Water in Bleiswijk. 

Dit project heeft ook betekenis voor de Nederlandse glastuinbouw om in het watersysteem te kunnen meten. “Voor de substraatteelt is het bij de nullozingsstrategie van belang dat bijvoorbeeld voor optimalisatie van precisiebemesting, dat ook goed meetbaar is. En als een teler wel loost, moet hij de zuivering kunnen controleren”, zegt Jos Balendonck, onderzoeker sensoren en water van Wageningen Plant Research. Bij de grondteelten zijn goede sensoren van belang voor controle van het oppervlaktewater.

Beter sturen door meten
De onderzoeker: “Als je beter kunt meten, kun je een recept ook beter sturen.” Het project richt zich op twee zaken. De ontwikkeling van ion-selectieve optische NPK-sensoren en sensorgestuurde fertigatieregelingen. En minimalisatie van watervervuiling door toepassing van biosensoren voor gewasbeschermingsmiddelen.

De innovatieve biosensoren zijn bedoeld voor eenvoudige, snelle en gevoelige detectie van gewasbeschermingsmiddelen. Het nieuwe hieraan is dat er gebruik wordt gemaakt van nieuwe synthetische biomoleculen (aptamers), die een actieve stof bindt waardoor het te herkennen is. Een testkit bestaat uit een houdertje met een papieren strookje om er een druppeltje vloeistof op te laten vallen. Ieder (apart) soort papiertje werkt allen voor een specifiek middel. “Dat maakt het lastig. Daarom worden in het project twee belangrijke stoffen getest: imidacloprid (Admire) en pirimicarb (Primor)”, vertelt Balendonck.

NPK-sensoren
Met stofspecifieke membranen, die gevoelig zijn voor nitraat, stikstof en kalium, worden deze stoffen door weerkaatsing van licht zichtbaar gemaakt en met twee glasfibers uitgelezen. In een laboratorium in Zweden gaat het testen van sensoren plaatsvinden. Eveneens moeten de doelspecificaties en gebruikseisen voor de sensoren worden gedefinieerd, zoals responstijd, meetbereik, selectiviteit, temperatuur en pH-invloeden.

Over een half jaar worden de eerste prototypes van de sensor verwacht om dan functioneel te testen. Dat gebeurt onder praktijkomstandigheden in het IDC-water met ‘standaard water’, oftewel het referentiewater dat in ons land ook voor het testen van zuiveringstechnieken wordt gebruikt.

De NPK-sensoren kunnen een aanvulling vormen op de sensoren voor pH en EC in de voedingsunit.

Praktijkproeven
In het laatste jaar (april 2019-april 2020) zullen in Bleiswijk praktijkproeven plaatsvinden. “In de praktijk heb je met andere dingen te maken dan in het laboratorium. Bijvoorbeeld de pH, alkaliniteit, nutriënten, sporen van chemicaliën en residuen, organische bestanddelen zoals wortelexudaten en algen. Hoe reageren de sensoren daarop? Dat moeten we ook testen”, aldus de onderzoeker. Momenteel vinden hiervoor de voorbereidingen plaats en ontwikkelt hij in overleg met de partners de testprotocollen.

Toepassingen sensoren
Telers kunnen de NPK-sensoren goed gebruiken voor een continue fertigatiesturing. De biosensoren zijn in te zetten voor controle van de zuivering en spuiwater, maar ook van recirculatiewater bijvoorbeeld bij plantenkwekers die met sierteelt en groenteteelt of bioteelten te maken hebben. Waterschappen kunnen de sensoren inzetten voor een snelle controle van de waterlichamen op gewasbeschermingsmiddelen in het oppervlaktewater. De techniek is ook te gebruiken door dealers van sensoren en apparatuur voor watermanagement. En adviseurs kunnen deze nieuw te ontwikkelen adviseren voor zuiveringsapparatuur.

In Nederland is er een gebruikersadviesgroep, waarin telers, bedrijven, adviseur en waterschappen zitting kunnen nemen. Deze groep houdt zich bezig met waar de sensoren goed te gebruiken zijn en wat deze sensoren moeten kunnen meten. Heeft u interesse om mee te doen? Stuur dan een mail naar jos.balendonck@spam-protectwur.nl

Meer nieuws