Het belang van chelaten

Dit heeft natuurlijk een reden want een chelaat meststof is een relatief dure meststof, die je niet zomaar toevoegt aan een N-P-K meststof of voedingsoplossing. Het moet een duidelijke meerwaarde leveren aan een dergelijke meststof.

Voordat we verder ingaan op het gebruik van chelaten, eerst een korte historie over het ontstaan van “de plantenteelt zonder aarde”, of zoals beter bekend als “substraatteelt”. Dit is in feite de bakermat van de chelaten, vooral vanwege het element ijzer (Fe).

Al in 1661 deed de bekende Ierse allround onderzoeker Robert Boyle experimenten met planten op water. Hij concludeerde dat planten op regenwater niet goed groeiden en één of meer gebreksverschijnselen vertoonden. De planten hadden een tekort aan bepaalde stoffen, die in water ontbraken maar waarschijnlijk wel in dierlijke mest beschikbaar waren. Daarna bleef het lange tijd stil rondom de “substraatteelt”, pas omstreeks 1850 wordt er opnieuw aandacht aan besteed, nu werd er ook wat geëxperimenteerd met de hoofdelementen (N,P,K, Ca, Mg en S) en enkele spoorelementen zoals ijzer (Fe). Maar succes bleef helaas uit en wel om de volgende redenen: 

Men realiseerde zich niet dat de wortels van de meeste planten zuurstof tot hun beschikking moeten hebben voor de ademhaling.

• IJzer (Fe) werd volledig gegeven in de vorm van sulfaat (Fe2SO4. xH2O), dit gaf vrijwel altijd een neerslag van ijzer oxides, waardoor er veelal ijzergebrek optrad.
• Neerslag van calciumfosfaat (CaHPO4) door een hoog Ca gehalte en een hoge pH in de voedingsoplossing. Dit veroorzaakte bijna altijd fosfaat (P) gebrek.
• De onbekendheid met alle spoorelementen en daarmee de benodigde concentraties, deze kennis kwam pas voorhanden vanaf 1930.

De grote bottleneck voor de substraat en watercultuur was de ijzervoorziening van de planten, toegediend zoals hierboven beschreven was het niet opneembaar voor de plant. Wel was bekend dat ijzer (Fe) in zure omstandigheden (lage pH) of in combinatie met organische zuren wel opneembaar bleef voor planten maar dat de pH dan weer nadelig was voor de groei.

In 1951 ontdekte de Amerikaanse onderzoeker Jacobson dat je het element ijzer (Fe) kan binden aan het chelaat EDTA (Ethyleendiaminetetraazijnzuur). Dit was een belangrijke doorbraak voor de substraat en hydrocultuur teelten, op deze manier werd het namelijk mogelijk om de planten in deze culturen, met de voor de plant optimale pH, te voorzien van het element ijzer (Fe). In de jaren erna werden meerdere chelaten voor de agrarische markt ontwikkeld, we noemen hier DTPA, EDDHA, EDDHMA en sinds recent het door Akzo Nobel ontwikkelde HBED. Dit laatste is het tot nu het meest stabiele ijzerchelaat en toepasbaar in bijna alle gewassen, bij alle substraat en grondteelten en bij alle pH's.

Yara heeft, als producent van een totaalpakket aan voedingsstoffen voor de plant, al in een vroeg stadium het belang onderkend van chelaat meststoffen. Daarom werkt Yara al vele jaren exclusief samen met Akzo Nobel aan de ontwikkeling en vermarkting van chelaten in land en tuinbouw. Deze samenwerking heeft geleid tot een scala van spoorelementen in chelaat vorm, ook gemengd in diverse verhoudingen. Deze chelaten zijn zowel toepasbaar in substraat als in grondteelten.

Yara en Akzo Nobel blijven de kennis bundelen om de meest ideale samenstellingen van spoorelementen te ontwikkelen. Een prangende vraag in deze is nog steeds de invloed van een voedingsoplossing met spoorelementen in chelaat op de opname van deze verschillende elementen. Vraag hierbij is: In hoeverre kan de samenstelling van de elementen worden aangepast met betrekking tot de interactie tussen de diverse elementen onderling enerzijds en met het chelaat anderzijds. Het is momenteel de gewoonte om in een voedingsoplossing de spoorelementen Zn, Cu en Mn in de vorm van sulfaat te geven. IJzer (Fe) wordt normaal gesproken in de vorm van DTPA chelaat gegeven.

Echter, bij een toenemende pH zullen de sulfaat gebonden elementen een competitie aangaan met het chelaat gebonden ijzer (Fe). Hierdoor zal de opneembare concentratie ijzer (Fe) met ongeveer 30% verminderen bij een ph van 6,5 (zie figuur 1).

Toevoeging van Cu, Zn en Mn in EDTA chelaat vorm voorkomt de competitie met het Fecomplex, waardoor meer Fe beschikbaar is voor de plant en daardoor de effectiviteit van de voedingsoplossing wordt verhoogd. In dat kader is in 2016 op het proefstation in Hoogstraten (B) een proef gestart door Yara en Akzo Nobel. Het is een teelt tomaten op steenwol waarmee geprobeerd zal worden het bovenstaande effect aan te tonen. De proef bestaat uit een behandeling met sulfaat en een behandeling met chelaat. Beide behandelingen hebben 2 ijzer (Fe) nivo's, te weten: 10 mumol/ltr en 7 mumol/ltr (30% lager).

Doel van de proef is:

• Het vergelijken van het effect op groei en productie van volledig gechelateerde spoorelementen ten opzichte van elementen in sulfaatvorm.
• Aantonen dat een lagere Fe concentratie dezelfde groei en plantkwaliteit geeft, als Cu, Mn en Zn als EDTA chelaat worden toegediend.
• Onderzoeken of spoorelementen in chelaat vorm minimaal dezelfde of een hogere productie geven.

Halverwege het seizoen van de proef kunnen we toch al enige voorzichtige conclusies trekken, al is dit nog wel onder voorbehoud. Uit de data tot 1 juli 2016 blijkt het volgende:

• Uit SPAD metingen blijkt een verschil tussen chelaat en sulfaat behandeling, de chelaat behandelingen tonen een duidelijk hogere SPAD. De SPAD bepaling geeft een indicatie van de bladkleur, een hoger cijfer betekent een betere bladkleur en dus meer chlorofyl. Dit geeft een hoger assimilatie nivo waardoor een hogere productie realiseerbaar is.
• Waarschijnlijk is een meer stabiel aanbod van ijzer (Fe) in de chelaat behandeling de oorzaak van deze hogere SPAD (zie figuur 2).
• De verminderde onderlinge competitie tussen de metalen Fe, Cu, Zn en Mn in de chelaat behandeling resulteert in een toenemende plant productiviteit. Zie het resultaat in figuur 3.
• Beide chelaat behandelingen geven een duidelijk betere opname van het element Mg, zelfs bij lage doseringen.
• Bij gebruik van spoorelementen in chelaat vorm vervuilt A-bak nauwelijks.

Uit de gegevens kunnen we concluderen dat het toedienen van sporen in de chelaat vorm inderdaad leidt tot een betere opname van spoorelementen door de plant en tot een hogere productie. Externe factoren zoals temperatuur en watergift moeten nog wel in de gegevens worden verwerkt. Uit de proef is tot nu toe wel duidelijk aangetoond dat chelaten onmisbaar zijn voor een optimale voedingssituatie in de hedendaagse productietuinbouw.

In onze laatste editie van dit jaar zullen wij het definitieve rapport omtrent deze proef publiceren. Voor verder informatie kunt u terecht bij onze helpdesk: 010 4453188 of yaraquest@yara.com.