De maatschappij (consumenten, producenten, retail en overheden) zijn zich steeds meer bewust van de eventuele negatieve bijwerkingen die gewasbeschermingsmiddelen kunnen hebben op de gezondheid van mens, dier en leefomgeving. Dit heeft er toe geleid dat het middelenpakket door Europese en nationale regelgeving is ingeperkt en in de toekomst verder zal worden gereduceerd, mede onder druk door van eisen die worden gesteld door retail en consument. Alternatieven zijn voorhanden in de vorm van biologische middelen en middelen van natuurlijke oorsprong (extracten, stoffen), waarvan verwacht wordt dat de negatieve gevolgen op gezondheid en milieu afwezig, of zeer gering zijn. Echter, er zijn vragen vanuit de praktijk of deze middelen voor alle gewassen effectief zullen zijn en onder welke omstandigheden ze werkzaam zijn. Deze kennis is voor telers belangrijk om een juiste keuze te kunnen maken om ziekten en plagen te beheersen in hun gewassen. Echter, het blijkt dat fundamentele kennis ontbreekt om aan te geven hoe deze middelen ingrijpen op de inhoudsstoffen en het microbioom van de plant, die een belangrijke rol spelen in de weerbaarheid tegen biotische stress factoren. De bodem speelt een belangrijke rol als reservoir van micro-organismen die uiteindelijk het plantmicrobioom gaan vormen. Vandaar dat bodem en plantmicrobiomen door microbiologen vaak als één doorlopend geheel wordt gezien. Het plantmicrobioom moet worden gezien als een verdedigingsschild tegen binnenkomende pathogenen, vaak schimmels, oömyceten en bacteriën. Hoe veelzijdiger dit schild, des te lastiger het voor deze ziekteverwekkers wordt om binnen te dringen. Een grote microbiële diversiteit in bodem en plant wordt dikwijls als ‘gunstig’ geïnterpreteerd door onderzoekers in weerbaarheid tegen biotische stressfactoren. Echter, er is nog veel onbekend over de microbiële levensgemeenschappen in bodems en planten. Een één op één vertaalslag van bodem en plant microbiële diversiteit naar weerbaarheid is op dit moment nog niet te maken. De plant kan ‘zijn’ microbioom aanpassen. Dit gebeurt via uitscheiding van eenvoudige stoffen zoals suikers, aminozuren en organische zuren via de wortels, wortelexudatie genoemd. Micro-organismen uit de bodem worden aangetrokken door wortelexudaten en gebruiken deze stoffen om te groeien in de rhizosfeer en zich te vestigen op of in de wortel. Wanneer een plant wordt aangevallen door een belager, dan verandert de plant de samenstelling van het wortelexudaat, waardoor de plant kan sturen op ‘nuttige’ micro-organismen uit de bodem die de plant ondersteunen bij weerbaarheid. In de interacties tussen micro-organismen en planten speelt de genetica van de plant een belangrijke rol. Planten bezitten overerfbare eigenschappen die belangrijk zijn voor de samenwerking met micro-organismen. Dit is ook de reden dat verschillende cultivars van hetzelfde gewas anders kunnen reageren op microorganismen. Deze eigenschappen zijn nog nauwelijks onderzocht, maar zouden voor telers een belangrijk handvat kunnen zijn om weerbaarheid, op basis van microbioomsamenstelling, te kunnen sturen. Om effectief te zijn in weerbaarheid tegen biotische stressfactoren moet het microbioom in kunnen grijpen in de verschillende routes voor weerbaarheid die aanwezig zijn in planten. Om deze reden veronderstellen wij dat het microbioom ingrijpt in metabole processen in planten, maar andersom ook, dat de metabole samenstelling van planten bepalend zijn voor de samenstelling van het microbioom. Het microbioom en metaboloom van iedere plant is dus aan elkaar verbonden. Onderzoek naar de microbiële en metabole samenstelling van planten is de laatste jaren sterk verbeterd door nieuwe, snelle en grootschalige doorstroom technologieën. Hierdoor zijn wetenschappers beter in staat om complexe analyses op planten te verrichten. Naar verwachting zullen deze technologieën tot grote doorbraken leiden in de opheldering van biologische en chemische processen in planten. Inzet van deze moderne technologieën zullen daarom zeker tot nieuwe inzichten kunnen leiden in de weerbaarheid tegen biotische stressfactoren in planten. Samengevat zijn de belangrijkste punten uit dit verslag: • Er is veel fundamentele kennis over weerbaarheid tegen biotische stressfactoren bij de modelplant zandraket (Arabidopsis), maar de vertaalslag naar landbouwgewassen moet nog worden gemaakt. • De mechanismen van weerbaarheid zal binnen een plantengroep (bijvoorbeeld koolachtige gewassen) veel op elkaar lijken, maar dat hoeft niet het geval te zijn voor gewassen die buiten deze groep vallen. • Metabole routes in planten die leiden tot verhoogde weerbaarheid kan worden aangeschakeld door stoffen die aanwezig zijn in plantengroei-bevorderende middelen, zoals stoffen en extracten van natuurlijke oorsprong en bepaalde groepen van micro-organismen. • Het microbioom van de plant ondersteund weerbaarheid, maar werkingsmechanismen zijn op dit moment nog nauwelijks bekend.

Om energie te besparen schakelen steeds meer teelten over op LED belichting.

Een literatuurstudie is uitgevoerd naar de relatie tussen nutriënten en vatbaarheid van het gewas voor ziekten en plagen, effecten op constitutieve en geïnduceerde plantweerbaarheid en de effectiviteit op biologische bestrijding. De focus lag hierbij op, maar is niet gelimiteerd tot, tuinbouwgewassen. Richtinggevend zijn daarbij de volgende onderzoeksvragen: a) Wat is bekend over effecten van nutriënten op gewasgezondheidsaspecten, zowel ziekten als plagen? b) wat is bekend over effecten van nutriënten op constitutieve en geïnduceerde plantweerbaarheid? c) wat is bekend over effecten en interacties van nutriënten op biologische bestrijders? Daarnaast zijn door middel van enquêtes de ervaringen en de gedachten van telers, adviseurs en bedrijven, die actief zijn in de biologische gewasbescherming, over dit onderwerp geïnventariseerd. Tenslotte is in een kennisinteractie tussen onderzoekers, adviseurs en telers gediscussieerd over hoe de gevonden resultaten het beste kunnen worden vertaald naar praktische toepassingen in kasteelten.

Dit rapport beschrijft de resultaten van vijf jaar onderzoek aan vier gewassen/gewasgroepen (akkerbouw, lelie, appel en aardbei) waarvoor vanaf 2017 prototype teeltsystemen zijn ontwikkeld en getoetst met de volgende doelen: 1) Aanmerkelijk minder inzet van chemische gewasbeschermingsmiddelen en in elk geval geen middelen die staan op de EU-lijst van “candidates for substitution”; 2) Emissies van gewasbeschermingsmiddelen en residuen op producten te verminderen; en 3) De marktpositie van Nederlandse telers verder helpen te versterken. Deze doelen zijn in lijn met de doelstellingen van het uitvoeringsprogramma Toekomstvisie gewasbescherming 2030 dat zich richt zich op de verduurzaming van gewasbescherming met behoud van een sterke internationale agro-positie van Nederland.

Preventie is een belangrijke pijler in het beheersen van ziekten en plagen in de kas. Dit rapport geeft een overzicht van de verschillende invalsroutes, het belang van deze routes en methoden en mogelijkheden om introductie van ziekten en plagen in de kas te voorkomen. De (semi-) gesloten kas en een clean corridor om te voorkomen dat ziekten en plagen via materiaal en mensen worden geïntroduceerd zou opties kunnen bieden om risico’s te verkleinen. Enquetes en workshops met telers gaven aan dat zij vraagtekens hadden bij het belang van invlieg van ziekten en plagen via dakramen, maar dat zij wel perspectief zagen in een clean corridor. In het onderzoek is daarom specifiek aandacht besteed aan deze aspecten. Uit een beperkte monitoring van de invlieg van insecten via luchtramen, kwam geen sterke relatie naar voren tussen de hoeveelheid insecten buiten en in de kas. Er is een ontwerp gemaakt voor een clean corridor met detectie- en behandelingsopties. Er is specifiek gekeken naar de mogelijkheid om insecten te verwijderen met een luchtdouche, en naar een detectiemethode voor meeldauwsporen. De luchtdouche lijkt om dit moment geen effectieve en veilige oplossing voor de tuinbouw te bieden. De (meeldauw) sporendruk blijkt goed te kwantificeren te zijn en lijkt perspectiefvol. Dit zijn slechts voorbeelden van een eliminatie- en een detectietool die deel kunnen uitmaken van een clean corridor; het verdient de aanbeveling om diverse andere technieken voor detectie en behandeling/eliminatie nader te onderzoeken.

Door Wageningen University en Research Business Unit Glastuinbouw is in een belichte winterteelt met bramen en frambozen nagegaan wat de invloed was van LED-lichtspectrum, diffusiteit van het kasdek en ras op o.a. fotosynthese, productie, kwaliteit, drogestofverdeling, weerbaarheid en microbioom in de wortelzone. Naast het standaard lichtspectrum, waren er spectra met extra blauw en verrood licht. Diffuus glas gaf bij braam 30% meer productie dan helder glas, maar bij framboos was dit effect van de glassoort juist omgekeerd. De invloeden van het ras waren meestal veel groter dan van de lichtspectra. Blauw licht verhoogde de weerbaarheid tegen rupsen. Braam had een hogere fotosynthese dan framboos, maar lager dan tomaat en aardbei. De lichtbenuttingsefficiëntie van braam was meer dan 2.5 keer zo hoog dan bij framboos.

Om de ontwikkeling naar duurzame en klimaatneutrale teeltsystemen voor all-electric glastuinbouw te kunnen combineren met belichting zijn efficiënte belichtingssystemen zoals LEDs essentieel. LED biedt energetische voordelen en maakt het mogelijk om dynamische lichtrecepten toe te passen, waarbij lichtintensiteit en lichtkleur gedurende de dag en gedurende de teelt naar behoefte van het gewas gevarieerd kunnen worden. Voor de meeste gewassen is er nog maar een zeer beperkte kennis over de effecten van het lichtspectrum op het gewas, maar zeker ook over welke rol het lichtspectrum speelt in het beheersen van ziekten en plagen in het gewas. In dit project wordt een geïntegreerde benadering gekozen waarbij effecten van dynamische lichtspectra op de groei en productie van aubergine, tomaat en komkommer onderzocht zijn, met daarbij ook de effecten op plantweerbaarheid tegen ziekten en plagen, waarbij ook gekeken wordt naar de onderliggende fysiologische en genetische processen. In chrysant en paprika is het gedrag van plagen en natuurlijke vijanden verder onderzocht. De resultaten geven aan dat groei en productie van deze gewassen gestuurd kan worden met het lichtspectrum, waarbij de weerbaarheid tegen ziekten en plagen een randvoorwaarde is.

Wageningen University & Research heeft een aantal extracten van siergewassen getest op de bestrijding van trips. Hieruit kwam Extract B011 naar voren als meest interessante kandidaat om tot gewasbeschermingsmiddel te worden opgewerkt. In het extract lijken de stoffen Fl-A en Fl-L mede verantwoordelijk te zijn voor de trips bestrijding; het gehele extract werkte echter het beste. De werking werd verbeterd door combinatie met koolzaadolie. Een kostprijsberekening laat zien dat de voor het onderzoek gebruikte extractiemethode tot een te duur middel leidt. Het businessmodel lijkt verbeterd te kunnen worden door veredeling en/of selectie op rassen met een hogere effectiviteit van bestrijding. Mogelijk kan dat ook door toepassing van bepaalde lichtspectra tijdens de teelt, maar dat kon in een verkennende proef nog niet aangetoond worden.

De glastuinbouw staat voor de uitdaging om het energiegebruik terug te dringen, om daarmee de CO2 emissie te reduceren. In de belichte teelten is de transitie naar LED belichting daarin cruciaal. Sinds najaar 2021 zijn de prijzen van elektriciteit en gas sterk gestegen, hetgeen de urgentie van reductie in energiegebruik voor de sector nog versterkt. Om een rendabele chrysantenteelt mogelijk te maken zal het energiegebruik voor belichting en verwarming teruggebracht moeten worden. In dit project werden chrysanten Baltica en Pina colada geteeld bij twee temperaturen (“normale” en “lage” temperatuur van respectievelijk 18.5/18°C en 17.5/16.5°C (dag/nacht)) en drie lichtniveaus (“laag”, “midden” en “hoog” licht met lichtsommen van 6.0, 7.5 en 9.1 mol/m2/dag). De plantdichtheden en de periode lange dag werden aangepast aan de lichtniveaus. Het verlagen van de teelttemperatuur leidde tot een vertraging in de ontwikkeling van de bloemtakken. De uitgroeiduur werd niet beïnvloed door het lichtniveau, maar een lagere lichtintensiteit leidde tot een lager takgewicht. De productie uitgedrukt in kg versgewicht per m2 nam sterk af met een lagere lichtintensiteit, evenredig met de afname in plantdichtheid. Er bleek geen effect te zijn van de behandelingen op de hoeveelheid tripsschade en de grootte van de Botrytis laesies. Deze resultaten laten zien dat het goed mogelijk is chrysanten te telen bij een lager energiegebruik met een goede takkwaliteit.