Chitosan hydrochloride
Na cellulose, dat voorkomt in houtige gewassen, is chitine het meest voorkomende biopolymeer op aarde. Het zit in skeletten van schaal- en kreeftachtigen, maar ook in de celwand van schimmels, de celwand van eitjes van nematoden, de huid van insecten, enz. Chitine is volledig afbreekbaar tot kooldioxide, water en stikstofverbindingen en is daarom een 100% biologisch product.
Studies sinds de jaren ’60 hebben aannemelijk gemaakt dat het product een positief effect heeft op de ziekteresistentie van gewassen. De reden dat chitine niet breed toegepast wordt in de land- en tuinbouw, wordt veroorzaakt door het feit dat er tot wel 10 ton per hectare opgebracht moest worden om effect ervan te zien. Dit werd in de praktijk veel te duur.
Later werd ontdekt dat chitine kan worden omgezet in chitosan door deacetylering of met behulp van enzymen.
Chitosan is een veel sneller werkende stof dan de ruwe stof chitine en is in de praktijk veel gemakkelijker toe te passen. Waar met chitine 10 ton per hectare nodig was om effect te zien, kan met 10 liter chitosan hydrochloride 4 gewasbespuitingen per hectare worden uitgevoerd.
Werking
Chitosan werkt op een aantal manieren in de plant:
- Wetenschappelijk onderzoek heeft aangetoond dat chitosan een direct microbieel toxisch effect heeft op ziekteverwekkers zoals schimmels en bacteriën. Hierdoor wordt de celkern van deze ziekteverwekkers door chitosan vernietigd waardoor deze zich niet meer kunnen vermenigvuldigen.
- Chitosan heeft ook een plantversterkende functie (en werkt als een zogenaamde elicitor). Wanneer door middel van een bladbespuiting chitosan op het blad gebracht wordt, reageert de plant daarop door het aanmaken van enzymen en eiwitten die deze plant van nature ook aanmaakt om zichzelf te beschermen tegen aantasting door schimmels en bacteriën. Hierdoor is de plant al klaar om zich te beschermen als ze aangetast wordt door een schimmel of bacterie.
- Uit wetenschappelijk onderzoek is gebleken dat de plant na behandeling met chitosan meer chlorofyl aanmaakt, wat de fotosynthese bevordert. Dit kan aan de ene kant leiden tot een hogere opbrengst per hectare, maar aan de andere kant is de plant ook vitaler om zich te verweren als ze aangetast wordt door pathogenen.
- Wanneer chitosan met de bodem in contact komt, vermenigvuldigen bepaalde bacteriën die van chitine leven, zich heel sterk. Als deze bacteriën de chitine uit de chitosan op hebben, gaan zij op zoek naar andere bronnen van chitine in de bodem. Dit vinden zij in de celwand van pathogene schimmels of in de celwand van eitjes die door aaltjes worden gelegd. Op deze manier wordt een beschermende laag van bacteriën rond de plantwortels gevormd, waardoor pathogenen niet de mogelijkheid hebben de plantwortels te infecteren.
- Ook wordt de vorming van symbiotische relaties zoals mycorrhizaverbindingen gestimuleerd. Hierdoor is de plant beter in staat nutriënten en vocht uit de bodem te halen en kan een plant zich beter standhouden gedurende droge omstandigheden.
Voor een schematische weergave van het effect van chitosan in de plant, zie onderstaande figuur (bron: Asian Journal of Pathology, 2017):
Chitosan hydrochloride kan op twee manieren worden toegepast: als gewasbespuiting of als coating van aardappelknollen of zaden, of een combinatie van beide. Uit wetenschappelijk onderzoek blijkt het volgende:
Gewasbespuiting
- De bladmassa neemt toe;
- Toename chlorofylgehalte in het blad, wat de fotosynthese bevordert;
- Wonden worden sneller gesloten door de vorming van epitheel (dit verkleint bijvoorbeeld de kans op een aantasting door Stemphylium)
- Onder droge omstandigheden blijven de huidmondjes langer gesloten, waardoor de plant efficiënter met de beschikbare hoeveelheid water omgaat.
Bodembehandeling/coating zaad of knollen
- De microbiële gemeenschap rond de wortels van de plant verandert ten gunste van goede schimmels (mycorrhiza) en bacteriën, waardoor schadelijke schimmels, bacteriën en aaltjes in de directe omgeving van de plantenwortels bestreden worden (effect van o.a. het enzym chitinase);
- De groei van het wortelstelsel wordt gestimuleerd;
- De osmotische druk in de wortelcellen verandert waardoor ze beter water en voedingsstoffen uit de bodem kunnen opnemen;
- De kiemkracht van behandeld zaad- en pootgoed neemt toe (hydrolytische enzymen zorgen voor een versnelde afgifte van zetmeel en eiwitten, die nodig zijn voor de groei).