Kansen voor stabiel organisch substraat

In de zoektocht naar het stimuleren van extra plantweerbaarheid staan organische substraten in de belangstelling. Nuttige microbiologie kan zich hierin vaak makkelijker vestigen dan bij inerte materialen. Organische substraten betrouwbaar toepassen vraagt wel aandacht.

Organische substraten bieden kansen voor een rijker bodemleven en sterkere plantweerbaarheid. De transitie naar een meer circulaire glastuinbouw legt daarbij de focus op veenvrije substraten. Voor hoogwaardige specifieke toepassingen, zoals perspotjes voor plantopkweek, lijkt veen nog niet vervangbaar, vanwege de stabiele en goed vochtvasthoudende eigenschappen. Maar voor substraten in de productieteelt liggen er wel mogelijkheden. Dat blijkt tijdens een Kennisdag Substraat in het World Horti Centre.

Stabiele kwaliteit en veiligheid

Organisch substraat vraagt extra aandacht als het gaat om het waarborgen van een stabiele kwaliteit en veiligheid. Zo kunnen er uitdagingen zijn rond heterogeniteit, onbalans in voedingsstoffen, vastlegging van of juist tijdens de teelt vrijkomende stikstof, en een kleinere pH-buffering.

Qua veiligheid is het opletten voor plant-toxische stoffen, plantenziektes, zware metalen of residuen van pesticiden. Bij herkomst uit het buitenland is verder van belang dat grondstoffen qua arbeid sociaal verantwoord geproduceerd zijn. Voor kokos is al een concept-certificatieschema beschikbaar voor verantwoorde productie. Dit kan een blauwdruk opleveren voor andere organische grondstoffen.

Hygiënisatieproces nodig

Voor grondstoffen met een gemiddeld tot hoog risico op ongewenste biologische organismen is het nodig om ze een hygiënisatieproces te laten doorlopen. Een biologische warmtebehandeling, zoals compostering, heeft vanwege de lagere temperaturen van 55 tot 60 graden een langere behandeltijd nodig.

Externe verhitting bij hogere temperaturen, zoals stomen of autoclaven, kan met een korter proces toe. Het energiegebruik van die laatste technieken neemt sterk toe bij hogere vochtgehaltes van het te behandelen materiaal. Een ander nadeel is dat ook goede micro-organismen grotendeels worden afgedood. Dit maakt substraatmengsels kwetsbaar voor herbesmetting met schadelijke organismen.

Verrijking met compost of een ander microbieel rijk product is dan het overwegen waard. Hergebruik van organisch substraat maakt dat het opgebouwde nuttige microbiële bodemleven een volgend jaar weer benut kan worden. Het brengt anderzijds wel een risico met zich mee op het meenemen van schadelijke virussen of andere ziekteverwekkers naar een volgende teelt.

Plantweerbaarheid bevorderen met elicitors

Met verschillende principes kan de weerbaarheid van substraten en planten worden bevorderd. Bekend zijn elicitors, stoffen die de plantweerbaarheid kunnen induceren, of micro-organismen die schadelijke organismen minder kans geven. Maar ook het lichtspectrum en de irrigatiestrategie kunnen invloed hebben op hoe planten zich kunnen verdedigen.

In een proef bij tomaat met elicitors bleken die wel enig effect te geven, maar het substraattype bleek van veel grotere invloed op het bodemleven. Zo zaten er in kokos meer schimmels dan in steenwol, maar juist minder bacteriën. En bij een proefherhaling bleek de jaarinvloed op zijn beurt weer groter dan het verschil tussen de substraten. Dus een eenduidig recept voor beïnvloeding van de weerbaarheid met elicitors is er helaas nog niet. Daarbij treden er soms minder gunstige relaties op tussen maatregelen. Zo bleek afweer tegen meeldauw met elicitors alleen effectief bij hoge stikstofwaarden, terwijl bekend is dat veel N de plant juist aantrekkelijker kan maken voor plagen.

Grotere biodiversiteit bij organische substraten

Laboratoria lukt het steeds beter om in substraat aanwezige groepen van microbioom in beeld te brengen, evenals de biodiversiteit. Maar over de directe relatie tussen specifieke soorten en wat ze doen voor de plantweerbaarheid, is heel weinig bekend. Uit metingen blijkt wel dat de hoeveelheid bacteriële bodemmassa bij de start van de teelt weinig verschilt tussen steenwol en kokos. Wel komt die bij kokos sneller op gang en bereikt grotere hoeveelheden. Gebruik van organische voeding versnelt de opbouw aan microbiologie. De biodiversiteit bij kokos en andere organische substraten is groter dan bij steenwol. Daarbij kan het verschil bij bacteriën soms kan zijn, maar is de biodiversiteit van schimmels juist beduidend groter dan bij steenwol.

Bij organische substraten wordt organische stof ook mee gerecirculeerd. Dat kan de hoeveelheid microbioom en de samenstelling ervan gedurende de teelt instabieler maken. Al biedt het ook mogelijkheden om bewust een verhoogde weerbaarheid tegen ziektes te verkrijgen, bijvoorbeeld door toevoeging van organische stof of compostthee.

Van groeibevorderaars is lang gedacht dat die groep van bodemleven in kassen weinig toegevoegde waarde zou bieden. Maar er komt steeds meer inzicht dat ze wel degelijk nut kunnen bewijzen bij de afbraak van organisch materiaal, productie van planthormonen, of tolerantie tegen abiotische stress. Verder kunnen ze via omzettingen de beschikbaarheid aan bepaalde nutriënten vergroten, zoals van stikstof, fosfor, ijzer en mangaan.

Bij hernieuwbare substraten kan buffering van een hoge pH nodig zijn.

Bijsturen op pH

Terwijl bij veengebaseerde substraten vaak bekalking nodig is om een goede pH te verkrijgen, bestaat bij hernieuwbare substraten juist risico op een hoge pH. Dit kan juist verzuren van grondstoffen of het substraatmengsel nodig maken. Dat gebeurt bijvoorbeeld met elementaire zwavel die door zwaveloxiderende bacteriën wordt gemineraliseerd, om vervolgens carbonaatbuffers op te lossen. Bij een lager aandeel anorganische koolstof is minder zwavel nodig. Het is wenselijk om de zwaveltoevoeging zoveel mogelijk te minimaliseren, anders kunnen zwavelcijfers te hoog oplopen. Verder lijken planten bij hogere pH-waarden te kunnen groeien dan veel telers denken.

Onder andere bij hergebruikt aardbeisubstraat als groencompost bleek de pH-verlaging met zwavel goed te werken. Bij groencompost gaf het wel kans op een lagere biologische stabiliteit van het substraat, en leidde het bij een hoge bufferwerking (hoog carbonaatgehalte) tot heel hoge EC-waarden.

Mengsels maken

Tussen de diverse organische materialen/grondstoffen zit veel onderlinge variatie in onder andere watervasthoudende capaciteit. Eigenschappen van het totale substraat zijn te verbeteren door mengsels te maken. Maar er valt ook te denken aan gestratificeerde groeimedia, waarbij verschillende grondstoffen gelaagd op elkaar in het substraat aangebracht worden. Zo is bijvoorbeeld een goede doorworteling en voldoende capillaire werking te realiseren.