Proeftuinnieuws - Faculteit Bio-ingenieurswetenschappen

Thema
co
py
rig
ht
Pro
eft
uin
nie
uw
s
Bestrijding van Botrytis:
mogelijkheden voor biocontrole?
set richtlijnen voor de landbouwsector waarbij
er wordt gestreefd naar minimaal gebruik van
pesticiden, richtlijnen die vanaf 2014 in de EUlidstaten moeten worden geïmplementeerd.
Biocontrole kan binnen dit IPM-kader passen.
Daarom bestuderen we in dit artikel de verschillende bestrijdingsmethoden voor Botrytis
en onderzoeken we het toekomstperspectief
voor biocontrole.
Hoewel Botrytis niet meteen het meest actuele probleem is, komt
het wel jaarlijks terug. Daarom volgt hieronder een samenvatting van
een literatuurstudie, waarin reeds gekende adviezen worden opgefrist en verrijkt met nieuwe inzichten.
In het kader van hun afstudeerproject voor de
bacheloropleiding Bio-ingenieurswetenschappen voerden Bieke Camps, Jolien Mennens,
Caroline Struyfs, Elisabeth Vandekerckhove
en Eline Willems onderzoek uit naar de mogelijkheden van een Trichoderma-stam voor de
bestrijding van Botrytis cinerea in tomaat. Ze
konden daarvoor rekenen op de hulp van studente master in de Bio-ingenieurswetenschappen Katrijn Raymaekers en begeleiding door
dr. Christine Vos en prof. Bruno Cammue van
de groep plant-fungus interacties van het centrum voor microbiële en plantengenetica van
de KU Leuven. Als onderdeel van hun project
maakten zij ook een bredere literatuurstudie
over de mogelijkheden van biocontrole van
Botrytis in de tomatenteelt, waarvan hierna
een samenvatting volgt. Om een praktijkgetrouw beeld te krijgen van de Vlaamse
tomatenteelt bezochten de studenten onder
andere de praktijkcentra PSKW (Sint-KatelijneWaver) en PCG (Kruishoutem).
IPM
Nagenoeg alle tomaten in België worden in
serres op substraat geteeld, zodat de omgevingsfactoren goed regelbaar zijn. Toch kent
de tomatenteelt zijn problemen. Eén van de
belangrijkste pathogenen is de grauwe schimmel Botrytis cinerea. Deze kan bij tomatenplanten zowel bloemen, bladeren, stengels als
vruchten aantasten. Traditioneel wordt deze
pathogeen chemisch bestreden wanneer zich
infecties voordoen. Aan chemische gewasbescherming zijn echter de gekende nadelen
gekoppeld. Sommige middelen zijn potentieel
schadelijk voor het milieu, en Botrytis kan vrij
snel resistentie ontwikkelen. Mede daardoor
verloren een aantal Botrytis-middelen in het
verleden hun erkenning. Om die problemen
op grote schaal aan te pakken heeft de Europese Unie geïntegreerde gewasbestrijding of
‘Integrated pest management’ (IPM) als referentiekader opgesteld. IPM omvat een brede
Preventieve maatregelen
Allereerst wordt preventief gewerkt om de
Botrytis-infectiekans en -druk te verlagen.
Door middel van preventieve maatregelen
reduceert het aantal geïnfecteerde tomatenplanten, waardoor er minder chemische bestrijdingsmiddelen moeten worden gebruikt.
Wonden kunnen ontstaan bij noodzakelijke
teelthandelingen zoals het verwijderen van
bladeren, zijscheuten of trossen, en vormen
een ideale infectieplaats voor de pathogeen.
Onderzoek toonde aan dat tomatenplanten
minder gevoelig zijn voor B. cinerea-infectie
bij het maken van vlakke stengelwonden dan
wanneer er stengelstompjes achterblijven
(Figuur 1). Deze infectiegevoelige stengelstompjes zijn vaak het resultaat van tijdsdruk
of onvoldoende opgeleid personeel. De juiste
snoeimethode is dus een belangrijke preventieve maatregel. Een goede controle van
de klimatologische omstandigheden is een
tweede belangrijke preventiestrategie. De
relatieve luchtvochtigheid moet goed onder
controle worden gehouden en er moet een
goede luchtcirculatie zijn. De bovenstaande
adviezen verschenen reeds in eerdere num-
Figuur 1. - Links: vlakke stamwonden worden niet geïnfecteerd door Botrytis; Midden: stengelstompje achtergelaten bij bladsnoei; Rechts: afgestoten stengelstompje geïnfecteerd door Botrytis. Het afstoten van geïnfecteerde stengelstompjes verloopt meestal te traag om voortgang van de pathogeen te kunnen stoppen. Een donkere verkleuring van de wonde op de stam is reeds zichtbaar.
| 42 |
Proeftuinnieuws 15 | 5 september 2014
co
py
rig
ht
Pro
eft
uin
nie
uw
s
A
B
C
D
Figuur 2. - Infectietesten met Botrytis op tomaatzaailingen op hydrocultuur, behandeld met Trichoderma. Linkse foto’s: duidelijk verschil in uitzicht van controleplanten (A) en met Trichoderma behandelde tomatenplanten (B) qua chlorose en verspreiding van infectie doorheen de planten. Rechtse foto’s: zoom op
bladinfectie door Botrytis in controleplanten (C) en met Trichoderma behandelde planten (D), waarbij de symptomen op de controlebladeren (rood omcirkeld)
duidelijk groter zijn.
mers van Proeftuinnieuws (nummer 4 (2008);
nummer 14 (2009)) in het kader van projecten
van Thomas More Geel (de toenmalige Katholieke Hogeschool Kempen), PCH en PSKW en
zijn ook terug te vinden op de website www.
botrytis.be. Het gebruik van resistente rassen
biedt voor een aantal andere plantenziekten
een oplossing, maar tegen B. cinerea zijn geen
resistente tomatenrassen beschikbaar.
Chemische bestrijding
Chemische gewasbescherming is nog steeds
de meest gebruikte bestrijdingsmethode
in de landbouw. Het gebruik ervan bij de
tomatenteelt op hydrocultuur blijft echter vrij
beperkt, omdat de teelt in serres gebeurt en
hierbij goed kan worden ingespeeld op het
klimaat. Wanneer toch fungiciden worden
toegepast, worden verschillende maatregelen
genomen om resistentieontwikkeling bij de
pathogeen zoveel mogelijk af te remmen. Zo
is er een maximaal aantal behandelingen, en
moet er voldoende afwisseling zijn tussen de
verschillende bestrijdingsmiddelen. Preventieve kalenderbespuitingen zijn uit den boze,
aangezien de kans op resistentieontwikkeling
hiermee verhoogt.
In een eerste fase, wanneer het aantal Botrytisinfecties in het gewas beperkt is, is het aan
te raden om de aangetaste bladeren of stengeldelen te verwijderden. De achterblijvende
wonde wordt dan bedekt met een papje van
een middel op basis van thiram. Dit werk is effectief, maar zeer arbeidsintensief en bijgevolg
ook duur.
In een volgende fase, wanneer het wegsnijden
van infecties onvoldoende zou zijn gebleken,
kunnen middelen worden ingezet om nietaangetaste planten preventief te beschermen
of infecties in een vroeg stadium curatief een
halt toe te roepen. Zowel bij preventieve als
curatieve behandelingen is het toepassings-
tijdstip belangrijk. Naarmate de tijd tussen de
infectie en de behandeling groter is, neemt de
effectiviteit van de fungicidebehandeling af.
Indien de telers een chemische behandeling
uitvoeren, moet dit dus kort na infectie gebeuren, wat niet eenvoudig is aangezien de infectie niet onmiddellijk zichtbaar is.
Biocontrole
De term biocontrole dekt zowel het inzetten van een bepaald organisme (biocontroleorganisme of BCO) als het gebruik van specifieke metabolieten. Microbiële genera die
biocontrole-potentieel hebben tegen Botrytis
zijn bijvoorbeeld de bacteriën Bacillus en Pseudomonas, de gisten Pichia en Candida, en de
schimmels Gliocladium, Ulocladium en Trichoderma (Figuur 2). Recent werden bijvoorbeeld
goede onderzoeksresultaten gehaald met
Gliocladium catenulatum (Prestop) tegen
Botrytis in tomaat, en er is ook een Trichoderma-formulering op de Belgische markt voor
gebruik in tomaat: Trianum-P, een middel dat
erkend is voor de bestrijding van wortelziekten
zoals Fusarium en Rhizoctonia.
Vele BCO’s beschikken over verschillende
mechanismen om Botrytis-infecties te onderdrukken. Dankzij een complexe combinatie
van werkingsmechanismen is het risico op
resistentieontwikkeling kleiner in vergelijking
met chemische bestrijding. Verschillende werkingsmechanismen zijn bekend voor BCO’s,
waarbij men een onderscheid kan maken tussen directe en indirecte mechanismen. De directe mechanismen omvatten alle activiteiten
van het BCO die een directe impact hebben
op de pathogeen, namelijk parasitisme, competitie en antibiose. Zo zijn vele Trichodermastammen bijvoorbeeld in staat om Botrytis te
parasiteren. Bij dit proces produceert het BCO
eerst enzymen die de celwand van de pathogeen afbreken, waarna het BCO zich rond de
pathogeen wikkelt en deze vervolgens binnendringt. Daarnaast kan er competitie voor nutriënten optreden tussen het BCO en Botrytis,
aangezien de pathogeen afhankelijk is van een
externe voorziening van nutriënten voor zijn
kieming, kiembuisgroei en infectie. Tot slot is
er antibiose oftewel de productie van antifungale componenten zoals enzymen en secundaire metabolieten. BCO’s zoals Trichoderma
produceren een groot aantal secundaire metabolieten met antimicrobiële activiteit. De
productie van deze secundaire metabolieten
is tot op zekere hoogte wel isolaatafhankelijk,
waardoor niet elk isolaat een vergelijkbaar
biocontrole-potentieel heeft.
Daarnaast kunnen BCO’s ook een biocontroleeffect hebben op Botrytis via een indirecte
weg, namelijk door inductie van de verdedigingsmechanismen in de lokale of systemische
delen van de plant. Oorspronkelijk werden
van vele BCO’s alleen de directe mechanismen beschreven, terwijl de inductie van de
plantendefensie meer recent werd ontdekt.
Dit mechanisme biedt het voordeel dat geen
direct contact nodig is tussen het BCO en de
pathogeen, en dat kleine hoeveelheden BCO
kunnen volstaan om een plant te beschermen.
Zo toonde onderzoek bij tomaat aan dat een
behandeling van de wortels met Trichoderma
het afweersysteem van de plant tegen bladinfectie door Botrytis activeerde.
Voor- en nadelen van de
verschillende bestrijdingsopties
Het voorkomen van Botrytis-infecties door de
juiste klimaatinstellingen en extra aandacht bij
het bladsnijden is de aan te raden methode.
De teler kan zo met enkele eenvoudige handelingen de kans op een uitbraak van B. cinerea
drastisch verminderen. Deze methode is echter niet volledig waterdicht. Een tweede nadeel
is dat correct bladsnijden zeer arbeidsintensief
Proeftuinnieuws 15 | 5 september 2014
| 43 |
dure inhoudt. Ten tweede hangt de werking
van BCO’s vaak in zekere mate af van de omgevingsfactoren, wat zorgt voor wisselvallige resultaten. Een derde probleem is de momenteel
nog hoge kostprijs van biocontrole.
co
py
rig
ht
Pro
eft
uin
nie
uw
s
De toekomst
Botrytis, een steeds weerkerend probleem
is. Bovendien maken de stijgende energieprijzen het moeilijker om de luchtvochtigheid
in de kas te allen tijde onder controle te houden. Bijkomende maatregelen zijn dus vaak
nodig.
Chemische bestrijding biedt het voordeel van
een goede efficiëntie onder verschillende
klimatologische omstandigheden. Dit is een
zekerheid waar veel telers wegens de lage
winstmarges voor moeten kiezen. Een tweede
voordeel is dat de kostprijs van chemische gewasbescherming momenteel lager is dan die
van biocontrole. Chemische fungiciden staan
vaak ter discussie vanwege hun nadelige impact op het milieu. Voor de substraatteelt van
tomaten kan echter worden geargumenteerd
dat het een grotendeels gesloten systeem is,
waardoor het risico op contaminatie van het
milieu buiten de kas sterk beperkt is. Bovendien zijn alle actieve stoffen van de vandaag
toegelaten fungiciden niet-persistent. Andere
problemen die wel relevant blijven met betrekking tot het gebruik van fungiciden zijn:
| 44 |
Proeftuinnieuws 15 | 5 september 2014
het achterblijven van residu’s op de vruchten,
gezondheidsrisico’s voor arbeiders in de serres
en problemen voor compatibiliteit met biologische bestrijding met insecten. Het grootste
nadeel echter voor het gebruik van chemische
fungiciden in de tomatenteelt is dat B. cinerea
in staat is om zeer snel resistentie te ontwikkelen. Bij biocontrole is het risico op resistentieontwikkeling veel kleiner wegens de combinatie van verschillende werkingsmechanismen
van een BCO, waardoor Botrytis op meerdere
vlakken tegelijkertijd resistentie zou moeten
ontwikkelen. Indien dit toch zou gebeuren, kan
een BCO ook nog altijd mee-evolueren aangezien het zelf een levend organisme is. Daarenboven is biocontrole ook milieuvriendelijker
dan het toepassen van chemische fungiciden,
en wordt deze methode gepromoot binnen
het kader van IPM. Toch heeft biocontrole
ook nog belangrijke hindernissen te overwinnen. Vooraleer een organisme mag worden
gebruikt, moet het geregistreerd worden als
BCO, wat een lange en zeer kostelijke proce-
Eens aanwezig in de serre, is het moeilijk, arbeidsintensief en duur om Botrytis onder controle te krijgen. Daarom doen telers er alles
aan om de infectiedruk van deze pathogeen zo
laag mogelijk te houden via preventieve maatregelen. Indien nodig wordt chemische bestrijding toegepast, met mogelijke resistentieontwikkeling als belangrijkste risico. Om een
optimaal resultaat te bekomen kan biocontrole een waardevolle complementaire aanpak
vormen, die perfect past binnen het IPM-kader
dat wordt opgelegd door de Europese Unie. De
markt van biocontroleproducten is op dit moment nog voornamelijk een nichemarkt, maar
de kostprijs van deze producten zal in de nabije toekomst waarschijnlijk dalen. Daarnaast
wordt er verwacht dat verder onderzoek naar
de identificatie van beloftevolle BCO’s en verhoging van hun performantie in de volgende
jaren zal leiden tot een stijgend marktaandeel
voor biocontrole.
B. Camps, J. Mennens, C. Struyfs,
E. Vandekerckhove, E. Willems,
K. Raymaekers, B. Cammue & C. Vos
KU Leuven, Faculteit Bio-ingenieurswetenschappen
T. Beyers
Provinciaal Proefcentrum voor de Groenteteelt, Kruishoutem

Download Report