Biosensoren vernieuwen de aanpak van plantgezondheid

Biosensoren kunnen helpen om de plant sterker te maken: deze sensoren signaleren vroegtijdig of het gewas stress ervaart, of de groei stagneert of dat een ziekte of schimmel dreigt toe te slaan. De inzet van deze sensoren staat nu nog in de kinderschoenen, maar de potentie is groot. Wanneer de biosensoren een dreiging detecteren, is optimalisatie van de groeifactoren en het groeiklimaat een must. Het AirFlow-systeem van ErfGoed vervult hierin een sleutelrol.

Het belang van plantweerbaarheid wint terrein, onder meer vanwege de verdere verschraling van het middelenpakket en de behoefte om duurzamer te telen. Biosensoren kunnen volgens Linda Nooren, onderzoeker bij Delphy, een belangrijke rol vervullen in het versterken van de plantweerbaarheid en -gezondheid. “Deze sensoren meten namelijk direct aan de plant of er iets mis is,” legt ze uit. “Tot nu toe werden alleen metingen uitgevoerd in de kas; meten op plantniveau is de volgende stap. Met biosensoren kun je stress of groeiverstoringen bij de plant detecteren, waardoor het risico dat ziekten en schimmels toeslaan kleiner wordt. Als je deze informatie vroegtijdig hebt, kun je dus ook snel ingrijpen en bijsturen. Zie het als waarschuwingssignalen, waardoor corrigeren met chemie wellicht niet nodig is.”

Meerdere varianten

Er zijn volgens Nooren diverse soorten biosensoren, met ieder hun eigen werkingsprincipe. Zo zijn er de biosensoren van Vivent Biosignals, die de elektrische signalen in een plant detecteren. De sensoren meten de reactie van planten op nutriënten - bijvoorbeeld stikstof (N), fosfor (P), kalium (K) en calcium - en hun waterbehoefte. Dit gebeurt door de communicatie tussen de cellen te analyseren met behulp van elektrofysiologie. Deze techniek wordt ook toegepast in de gezondheidszorg, bijvoorbeeld bij het maken van een hartfilmpje.

“Daarnaast heb je biosensoren van Plense Technologies. Deze vangen de echo’s op die de in de plant aanwezige elementen weerkaatsen. Ook dat geeft waardevolle informatie,” legt de onderzoeker uit. “Verder zijn er biosensoren van 2Grow. Deze genereren informatie over de sapstroom en stengeldiameter. Als bijvoorbeeld sprake is van een calciumtekort - wat een gewas gevoeliger maakt voor ziekten en plagen - zie je dat terug in de sapstroom. Ook Fusarium in de wortels kun je op die manier detecteren. In feite kun je via biosensoren dus ‘praten’ met de plant.”

Lange weg te gaan

De uitdaging is volgens Nooren wel om de vergaarde data op de juiste manier te interpreteren. “Soms zal heel duidelijk zijn wat er aan de hand is, maar vaak is dat niet meteen helder. De algoritmen die gekoppeld zijn aan biosensoren moeten worden getraind om problemen te herkennen. Zodat zij kunnen aangeven: uit de gemeten data blijkt dat sprake is van waterstress, een ziekte of plaag, enzovoorts. Het trainen van deze algoritmen vergt veel tijd. Mede hierdoor staat de inzet van biosensoren nog in de kinderschoenen en is dit voor veel telers nog een ver-van-mijn-bed-show. Maar naar de toekomst toe is er enorm veel mogelijk op dit vlak.”

Cock van Bommel, Business Development Manager bij ErfGoed, deelt die mening. “De sensoren worden ‘de nieuwe groene vingers van de teler’. Feit is wel dat de implementatie van biosensoren op pot- en perkplantenbedrijven relatief lastig zal zijn, aangezien hier veel verschillende gewassen staan. Iedere soort heeft zijn eigen kenmerken, die ook weer op de juiste manier geïnterpreteerd moeten worden. Wat dit betreft is er nog een lange weg te gaan. Maar feit is: hoe meer je kunt meten op plantniveau, hoe meer grip je hebt op de plantgroei en op ziekten en plagen en daarmee op de plantgezondheid.”

Beter microklimaat met AirFlow-systeem

Samenvattend bieden biosensoren de mogelijkheid om risico’s in de teelt en op het gebied van plantgezondheid in kaart te brengen. Wanneer deze risico’s worden gedetecteerd, is het zaak om actie te ondernemen. “Dan moet je dus teeltmaatregelen nemen om de risico’s te beperken,” zegt Van Bommel. “Denk aan het aanpassen van watergift of bemesting en het verbeteren van het microklimaat rond de plant. Hoe actiever het microklimaat, hoe beter bijvoorbeeld schimmels kunnen worden voorkomen.”

Het AirFlow-systeem van ErfGoed kan helpen bij het creëren van het juiste microklimaat rond het gewas. Het principe van dit systeem is heel eenvoudig: er wordt kaslucht aangezogen, die door het buizenstelsel in de eb- en vloedvloer wordt geblazen. In deze zogenaamde distributiebuizen zitten gaatjes, waardoor de lucht in de gravellaag terechtkomt. Via deze gravellaag komt de lucht direct bij het gewas. “Je blaast dan als het ware warme of koude lucht door de onderste 30 tot 40 centimeter van het gewas. Op die manier creëer je een zachte luchtstroom. Dit maakt het gewas actiever en zorgt voor een beter microklimaat, waardoor bijvoorbeeld schimmels minder kans hebben om toe te slaan. Door de luchtstroom droogt het gewas namelijk sneller op,” legt Van Bommel uit. 

Delphy voert sinds week 43 van 2024 een proef uit met het AirFlow-systeem bij Koppert Cress. Nooren: “Het is nog te vroeg om conclusies te trekken, maar feit is dat het creëren van het juiste microklimaat rond de plant kan helpen om ziekten en plagen onder de duim te houden. In dat opzicht kan het AirFlow-systeem een waardevolle tool zijn.”