Solarisatie

Datasheets - Onkruid, Onkruidbestrijding door bodembedekking

Tuinderij Tuinderij

Solarisatie is een methode van onkruidbestrijding die bestaat uit het elimineren van slapende zaden opgeslagen in de bodem, en de kiemlingen door middel van warmte. Deze praktijk kan ook helpen bij de bestrijding van bodempathogenen en/of nematoden.

Het is de stijging van de bodemtemperatuur (tot 40°C tot 50°C of meer onder afdak) die de kieming van zaden bevordert en hun afbraak versnelt door de toename van microbiële en chemische processen in de bodem. Het wordt uitgevoerd vóór het in cultuur brengen.

Hoewel het gebruik van plastic niet ecologisch lijkt, is het een tijdelijke methode die kan helpen de bodem te reinigen van slapende zaden, zodat men er na enkele jaren zonder kan.

Principe

• Waar : Bodemsolarisatie is effectiever in warme en zonnige gebieden; anders verdient occultatie de voorkeur. Solarisatie is optimaal in gebieden met een geringe of geen helling, of wanneer de helling naar het zuiden of zuidwesten is gericht. Solarisatie van gebieden op noordelijk gerichte hellingen is minder effectief.
• Wanneer : Het wordt aanbevolen om solarisatie toe te passen tussen begin mei en 15 juni en deze minimaal 30 dagen te laten liggen. De hoogste bodemtemperaturen komen voor wanneer de dagen lang zijn, de temperaturen hoog zijn, de lucht helder is en de wind zwak is. Het opwarmings-effect van de bodem is minder bij bewolkt weer. Wind verspreidt de opgesloten warmte en kan de plastic folie losmaken of beschadigen. Schaduwrijke gebieden worden mogelijk niet effectief behandeld door solarisatie. Solarisatie is effectiever wanneer deze wordt uitgevoerd tijdens de warmste weken van het jaar.
• Duur : tussen 30 en 60 dagen vóór het zaaien of planten van de teelt. Het wordt aanbevolen om elke 2-3 jaar een solarisatie uit te voeren voor onderhoud en minstens twee opeenvolgende jaren als de bodem sterk besmet is.
• Tegen wat? Deze praktijk is nuttig tegen onkruiden en enkele schimmels in de bodem: Olpidium, Sclerotinia, en Pythium op sla en gember; Rhizoctonia; Sclerotinia en Rhizoctonia op meloen; Fusarium solani op courgette; Sclerotium op yam; Tegen de bacterie Ralstonia solanacearum op nachtschades.
• Voordelen :
  • Techniek toepasbaar in conventionele landbouw en biologische.
  • Geen wachttijd voor herbeplanting, geen toxiciteit, geen residuen.
  • Na enkele jaren, als de voorraad onkruidzaden in de bodem sterk is verminderd, kan men zonder.
  • Effectief tegen veel onkruiden en bepaalde plagen in de bodem (poppen, larven, nematoden).
  • Neveneffect van het "starter"-type waargenomen bij sommige groenteteelten door mineralisatie van organisch materiaal en microbiële biomassa aan het oppervlak.

• Nadelen :
  • De belangrijkste beperking blijft de zonneschijn in het gebied en tijdens de geplande periode. Naast een voldoende cumulatieve globale straling gedurende de hele bedekkingsperiode, is een sleutelfactor de snelle temperatuurstijging binnen de eerste 3 dagen na het aanbrengen van de folie.
  • Lange methode: vereist dat de percelen voldoende lang beschikbaar zijn, minstens 4 weken.
  • Pas geschikte rotaties toe om vrije oppervlakken eind lente te hebben.
  • Beperkte effectiviteit tegen vaste planten: behandelperioden moeten worden verlengd.
  • Weinig effectief tegen diep ingegraven onkruidzaden en tegen onkruiden met vegetatieve vermeerdering.

Materiaal

• Keuze van plastic :
  • Het gebruikte plastic moet transparant zijn, van polyethyleen met een dikte van 30 tot 50 μm, ondoorboord, behandeld met UV-bestendig en bestand tegen 700 uur zonneschijn (speciaal voor solarisatie). De breedte van het plastic moet gelijk zijn aan die van de tunnel plus 50 cm. In het open veld kunnen folies van 3,60 m, 4,70 m of 5,80 m worden gebruikt.
  • Veel andere soorten plastic kunnen worden gebruikt. Plastic dat voor grootschalige solarisatie is ontworpen, wordt meestal behandeld met een UV-remmer om te voorkomen dat het zo snel afbreekt door zonlicht.
  • Voor kleine oppervlakken kunnen plastic rollen van 0,025 tot 0,1 mm dikte de 4 tot 6 weken van de solarisatieperiode doorstaan zonder te degraderen. Indien beschikbaar, kies voor heldere en transparante folies in plaats van troebele, melkachtige of doorschijnende materialen die de zonnestraling verminderen.
• Dikte van het plastic : Dun plastic verwarmt beter, maar is ook gevoeliger om te scheuren door wind of dieren die erop lopen (0,025 mm). Iets dikker plastic is beter in winderige gebieden (0,037 tot 0,05 mm). Dik plastic van 0,1 mm of meer is duurzaam en kan meerdere jaren worden hergebruikt. Hergebruik is mogelijk op kleine schaal, wanneer het handmatig kan worden verwijderd en opgevouwen/gerold. Voor eenmalig gebruik worden dunne folies meestal verkozen omdat ze goedkoper zijn en minder afval veroorzaken dan dikkere folies voor eenmalig gebruik.
• Herwinning : Het is mogelijk om kasplastic te gebruiken (bijvoorbeeld: 6 mm polyethyleen dat na 3 tot 6 jaar gebruik in kassen wordt verwijderd), mits het vrij is van gaten. Voor afdekking zijn stevige kuilfolies populair.

Proces

Stappen van solarisatie (Illustratie van W. Suckow.)

1. Bodemvoorbereiding : de bodemvoorbereiding is gelijk aan die van een vals zaaibed.
   • Vermijd diep losmaken door ploegen of rotorkopeg, maar geef de voorkeur aan tandenwerktuigen (cultivator, cultibult, actisol) die het zaaizaad in het bodemprofiel houden. Het doel is om zoveel mogelijk zaden aan het oppervlak te houden om te kiemen.
   • Een zeer gladde bodem (gebruik een wals), met weinig kluiten en strooisel aan het oppervlak, zorgt ervoor dat de folie stevig op de bodem ligt, waardoor minder luchtzakken ontstaan, het risico op scheuren door wind vermindert en warmteverlies beperkt wordt.
   • Als de folie wordt aangebracht op een voorbereid zaaibed, maakt dit latere aanplant mogelijk met minimale bodemverstoring, waardoor de kans op het omhoog brengen van overlevende onkruidzaden wordt geminimaliseerd. Het voorbereiden van een zaaibed kan ook de waterretentiecapaciteit van de bodem verbeteren.
2. Maak de bodem vochtig voor betere resultaten.
   • Vochtige zaden zijn gevoeliger voor thermische vernietiging dan droge zaden, en vocht kan kieming stimuleren. Water verhoogt ook de warmtegeleiding, waardoor warmte dieper in de bodem kan doordringen om dieper ingegraven zaden te bereiken.
   • De bodem moet vochtig blijven gedurende de hele solarisatieperiode om een goede warmtegeleiding in de diepte te garanderen. Een beregening met 50 tot 80 mm (of meer afhankelijk van de bodem) die de bodem tot 50 cm diepte volledig bevochtigt (hoeveelheid afhankelijk van het bodemtype) moet worden uitgevoerd vóór het aanbrengen van het plastic. Irrigatie of wachten op regen kan de effectiviteit van solarisatie verhogen.
   • Als de bodem tijdens de solarisatie droog wordt, geef dan geen extra water, want dat verlaagt de bodemtemperatuur en verlengt de benodigde tijd voor succesvolle solarisatie.
3. Plastic aanbrengen : hoe dichter het plastic bij het bodemoppervlak ligt, hoe beter de verwarming.
   • Wacht een dag of twee totdat de bodem enigszins droog is voordat je de plastic folie aanbrengt. Deze moet strak gespannen en goed tegen de bodem gedrukt worden (om onkruidgroei te voorkomen). Een lichte besproeiing na het aanbrengen helpt de folie beter te laten hechten.
   • De folie kan alleen op de plantstroken worden aangebracht, maar toepassing over het hele veld kan de solarisatie effectiever maken omdat warmteverlies aan de randen wordt verminderd. Dit voorkomt ook blootliggende bodem waar onkruid kan overleven.
   • Strakke bevestiging van de folie randen leidt tot betere resultaten. Een succesfactor is de afdichting bij de naden. Graaf 10 tot 15 cm langs de randen om de folie te begraven voor een goede fixatie.
   • Tijdens de installatie is het essentieel om minstens 3 aaneengesloten zonnige dagen te hebben voor een snelle temperatuurstijging en om de ontwikkeling van bepaalde onkruiden te voorkomen.
   • Bij teelten onder afdak, om een snelle temperatuurstijging te bereiken, is het aan te raden de kassen enkele dagen gesloten te houden, maar voorkom te hoge temperaturen die apparatuur en irrigatiesystemen kunnen beschadigen. Laat bijvoorbeeld een ventilatieopening van ongeveer 20 cm bij de nok open voor een "schoorsteeneffect".
   • De eerste dagen van solarisatie zijn cruciaal om kiemend onkruid, zoals postelein, te elimineren. Raadpleeg de weersvoorspelling om zeker te zijn van minstens 3 aaneengesloten zonnige dagen vanaf het moment van het aanbrengen van de folie om een snelle temperatuurstijging te garanderen.
   • Alternatief : voor kleine oppervlakken in koelere klimaten kan het nuttig zijn om een dubbele laag plastic te gebruiken met een luchtspouw ertussen, gecreëerd door objecten zoals plastic flessen of PVC-buizen. Deze methode kan de bodemtemperatuur met 1 tot 5°C verhogen ten opzichte van een enkele laag transparant plastic.
4. Wachten : Laat de plastic folie minimaal 45 dagen liggen voor teelten onder afdak en 60 dagen voor teelten in het open veld. Hoe lager de bodemtemperatuur, hoe langer de folie moet blijven liggen om de temperatuur tot het gewenste niveau te verhogen. Het doel is om de maximale dagelijkse temperaturen in de bovenste 15 cm van de bodem rond 43 tot 52°C of hoger te houden. Gebruik een bodemthermometer of temperatuursensor om te controleren of deze temperaturen worden bereikt.
5. Teeltperiode :
   • Solarisatie moet zo laat mogelijk worden gestopt vóór het opnieuw in cultuur brengen, door eerst de plastic folie te verwijderen. Indien nodig wordt de bodem daarna oppervlakkig bewerkt (maximaal 10 cm) om te voorkomen dat lagen met bioagressoren en onkruid die niet door de techniek zijn vernietigd, omhoog komen.
   • Solarisatie stimuleert de mineralisatie van organische stof, daarom is het aan te raden het stikstofgehalte in de bodem te controleren en de bemesting daarop aan te passen.
   • Plant wanneer de bodemtemperatuur is gedaald tot 20°C en zorg voor recycling of opslag van het plastic indien hergebruik mogelijk is.
   • Minimaliseer bodemverstoring na het verwijderen van het plastic om te voorkomen dat nieuwe onkruidzaden van onder naar boven komen.

Optie

• Toevoeging van organisch materiaal : het is mogelijk om de effecten van solarisatie te versterken door organisch materiaal, zoals teeltresiduen en compost, in de bodem te verwerken vóór solarisatie. Tijdens de afbraak van organisch materiaal vinden chemische veranderingen plaats waarbij natuurlijke producten zoals organische zuren vrijkomen die toxisch zijn voor bodemorganismen. Let er echter op dat er niet te veel organisch materiaal wordt toegevoegd, want de bodem kan langdurig worden beïnvloed door deze natuurlijke toxines. In dat geval moet het planten worden uitgesteld totdat de bodemomstandigheden geschikt zijn. De behandelde bodem kan ook worden ontgift door irrigatie, waardoor organische zuren en andere toxines uit de wortelzone worden weggespoeld.

Vergelijking met de methode van occultatie

Solarisatie gebruikt een transparante folie en is effectiever in een warm en zonnig klimaat, terwijl occultatie een zwarte folie gebruikt en effectiever is in koelere gebieden of met meer schaduw en wind.

• Temperatuur : deze is hoger bij solarisatie. Tijdens solarisatie dringen lichtgolven door het transparante plastic en verwarmen direct de bodem eronder. De warmte wordt vervolgens onder het plastic vastgehouden door een broeikaseffect. Met een zwarte folie wordt zonne-energie door het plastic geabsorbeerd, een deel van de warmte wordt in de bodem overgedragen en een deel gaat verloren aan de omgevingslucht. Het aanbrengen van een dubbele laag transparant plastic, of transparant op zwart, kan de temperaturen en effectiviteit verder verhogen.
• Lichtgevoelige kieming : de zwarte folie kan de kieming van sommige zaden blokkeren. Licht is een belangrijk signaal voor de kieming van veel soorten en voor de fotosynthese van planten.

Mogelijke combinaties

Occultatie kan worden gecombineerd met solarisatie in situaties waarin optimalisatie van het onkruidbestrijdingsschema nodig is. Dit kan het geval zijn bij vroege wortelzaai of het opzetten van een prei-kwekerij. Dan wordt een zomerse solarisatie (begin augustus – eind september) gevolgd door occultatie toegepast om het perceel schoon te houden tot aan het in cultuur brengen na de winter. Als het perceel de zomer vóór de occultatie beschikbaar is, kan het interessant zijn om een vorstgevoerde groene mest te zaaien, bijvoorbeeld boekweit (Fagopyrum esculentum), die snel groeit en via zijn wortels toxines afscheidt die de ontwikkeling van onkruid beperken. Let er wel op dat deze groene mest niet gaat bloeien en zaden vormt, wat het onkruidprobleem het volgende jaar kan verergeren.

Effectiviteit en impact

Effectiviteit tegen plagen

Alles hangt af van de intensiteit, diepte en duur van de hoge bodemtemperaturen, evenals de gevoeligheid van elke plaagsoort voor de behandeling. Sommige plagen kunnen binnen enkele dagen worden gedood, maar 4 tot 6 weken blootstelling aan volle zon in de zomer zijn nodig om veel andere effectief te bestrijden. Hoewel veel bodemparasieten door solarisatie worden gedood, kunnen veel nuttige organismen overleven of de bodem snel herkoloniseren.

Schimmels en bacteriën

Solarisatie is oorspronkelijk ontwikkeld om boeren te helpen bodemziekten onder controle te krijgen. Solarizatie bestrijdt veel belangrijke schimmel- en bacteriële pathogenen die via de bodem worden overgedragen en ziekten kunnen veroorzaken zoals: Verticillium verwelking, Fusarium verwelking, wortelrot door Phytophthora, meeldauw, damping-off, kraaggal, tomatenkanker, aardappelziekte...

Sommige hitte-tolerante schimmels en bacteriën zijn moeilijker te bestrijden met solarisatie, zoals die welke meloenverval en zwarte rotting veroorzaken.

Nematoden

Bodemsolarisatie kan worden gebruikt om nematodenpopulaties te verminderen. Echter, solarisatie is niet altijd zo effectief tegen nematoden als tegen schimmelziekten en onkruid omdat nematoden dieper leven, relatief mobiel zijn en zich in het bodemprofiel kunnen verplaatsen om aan de hitte te ontsnappen, waarna ze snel de bodem en wortels opnieuw koloniseren.

Organisme	Effect van de techniek	Type	Toelichting
Olpidium brassicae		pathogeen (bioagressor)	Techniek toegepast voor sla.
Fusarium solani		pathogeen (bioagressor)	Techniek toegepast voor courgette.
Nematode (bioagressor)	GEMIDDELD	plaag, predator of parasiet	Gedeeltelijke effectiviteit
Pythium		pathogeen (bioagressor)	Techniek toegepast voor sla
Rhizoctonia bruine schimmel		pathogeen (bioagressor)	Techniek toegepast voor sla en meloen.
Sclerotinia		pathogeen (bioagressor)	Techniek toegepast voor sla en meloen.

Effectiviteit tegen onkruid

Sommige zaden of plantendelen van onkruidsoorten zijn zeer gevoelig voor solarisatie, andere zijn matig resistent en vereisen optimale omstandigheden voor beheersing, namelijk goede bodemvochtigheid, goed aansluitende plastic folies en hoge zonnestraling. Solarizatie controleert meestal vaste onkruiden minder goed dan jarige, omdat vaste planten vaak diep ingegraven ondergrondse vegetatieve structuren hebben, zoals wortels, knollen, bollen en wortelstokken, die meer reserves hebben en langer kunnen overleven. De bestrijding van gele cypergras, gele cypergras, akkerwinde afkomstig van wortelstokken en sommige klaver kan onregelmatig zijn, zelfs onder gunstige omstandigheden.

Effectiviteit laag	Aleppo sorghum, akkerwinde, postelein, akkerboterbloem, klaver.
Effectiviteit gemiddeld	kropaar, bloedvingergras, haver, valse gierst, amarant, vogelmuur.
Goede effectiviteit	beemdgras, gewone zegge, herderstasje, witte melde, doornappel, galinsoga, akkerandoorn, paardenbloem, grote brandnetel, oxalis, vogelmuur, duizendblad, zwarte nachtschade, netel, vogelmuur, ereprijs.

Impact op bodemvruchtbaarheid

• Versnelt de afbraak van organische stof in de bodem, wat vaak het bijkomende voordeel heeft dat oplosbare voedingsstoffen zoals stikstof (uit nitraat en ammonium), calcium, magnesium, kalium en fulvozuren vrijkomen, waardoor ze beter beschikbaar zijn voor planten.
• Agronomische effectiviteit : Planten groeien vaak sneller, met hogere opbrengsten en betere kwaliteit wanneer ze worden geteeld na bodemsolarisatie. Dit kan worden toegeschreven aan verbeterde ziekte- en onkruidbestrijding, verhoogde voedingsstoffenbeschikbaarheid en grotere aantallen nuttige micro-organismen.

Negatieve impact op de hulporganismen

De Trichoderma (nuttige saprofytische schimmels omdat ze de ontwikkeling van bepaalde ziekten aan de wortels van groenteteelt verhinderen) worden behouden, maar de volgende hulporganismen worden beïnvloed:

Organisme	Impact van de techniek	Type	Toelichting
Spinnen	STERK	Natuurlijke vijanden van schadelijke organismen	Alle hulporganismen die een deel van hun levenscyclus in de bodem doorbrengen kunnen door deze techniek worden beïnvloed (carabiden, spinnen, staphyliniden…), evenals sommige hymenoptera bestuivers die in de bodem leven zoals de osmia.
Predatoren en granivoren loopkevers	STERK	Natuurlijke vijanden van schadelijke organismen	Alle hulporganismen die een deel van hun levenscyclus in de bodem doorbrengen kunnen door deze techniek worden beïnvloed (carabiden, spinnen, staphyliniden…), evenals sommige hymenoptera bestuivers die in de bodem leven zoals de osmia.
Schimmels (hulporganismen)	STERK	Natuurlijke vijanden van schadelijke organismen	De antagonistische schimmels die van nature in de bodem aanwezig zijn worden door de techniek beïnvloed (bijvoorbeeld coniothyrium sp.)
Staphyliniden	STERK	Natuurlijke vijanden van schadelijke organismen	Alle hulporganismen die een deel van hun levenscyclus in de bodem doorbrengen kunnen door deze techniek worden beïnvloed (carabiden, spinnen, staphyliniden…), evenals sommige hymenoptera bestuivers die in de bodem leven zoals de osmia.

Economische impact

• Er is een arbeidsbesparing (onkruid wieden), behandelingen of mechanisatiekosten (mechanische onkruidbestrijding).
• Arbeidstijd: voor het besproeien, plaatsen en verwijderen van de plastic folie ongeveer 5 uur/100 m².
• Noodzakelijke investering van ongeveer 1600 €/ha: speciale PE-folie voor solarisatie met UV-bescherming/35 µm (0,70 tot 0,80 €/m²) = 800 €/ha; installatie ongeveer 70 uur/ha = 800 €/ha.
• De financiering van de recyclingketen opgezet door Adivalor moet ook worden ondersteund. Deze wordt gefinancierd via twee middelen: een eco-bijdrage aan de bron van 240 €/ton nieuw plastic (2020) voor mulchfolies, en inzamelingskosten van 145 €/ton gebruikte landbouwfolie (FAU) voor mulchfolies wanneer het vervuilingspercentage hoger is dan 50 % (2020). Een bonus is ook mogelijk en wordt teruggegeven voor FAU met een vervuilingspercentage onder deze drempel: 95 €/ton voor lichte plastics, 50 €/ton voor gekleurde plastics (2020).

Bronnen

• Alternatieve onkruidbestrijding in de groenteteelt, Chambre d'Agriculture de l'Ain, 2016
• Bodemdesinfectie door solarisatie in groenteteelt, GECO, 2021
• Tropische gids – Praktische gids voor het ontwerpen van tropische teeltsystemen die zuinig zijn met gewasbeschermingsmiddelen, CIRAD, 2015
• Ref bio groenteteelt PACA - fiche SOLARISATIE, Catherine Mazollier, 2019
• Soil Solarization for Gardens & Landscapes Management, Soil Solarization for Gardens & Landscapes Management, 2019
• Solarization and Tarping for Weed Management on Organic Vegetable Farms in the Northeast USA, National Organic Program, 2018
• Praktische gids voor het ontwerpen van groenteteeltsystemen - Technische fiche 8 solarisatie: https://www.picleg.fr/publications/etudes-et-dossiers-thematiques/guide-pratique-pour-la-conception-de-systemes-de-culture-legumiers

• Stand van zaken alternatieve technieken: Solarisation - Januari C. et al. CTIFL, Technische brochure, 2012.

• Alternatieve technieken: Solarisation in de groenteteelt - Izard D. Aprel - Grab, Technische brochure, 2011.

• Alternatieve onkruidbestrijding in de groenteteelt - Preventieve maatregelen - Ferrier J-D. Landbouwkamer de l'Ain, Technische brochure, 2016.

• Recycling van solarisatiefolies en kleine tunnels - ADIVALOR, Technische brochure.

• Analyse en ontwerp van agro-ecologische teeltsystemen voor het behoud van de sanitaire kwaliteit in de groenteteelt - Solarisation - SUPAGRO, Website