Wetenschappers laten planten groeien op elektrische stroom

22/11/12 om 12:01 - Bijgewerkt om 12:01

In de zoektocht naar milieuvriendelijkere en goedkopere landbouwmethoden werd een oude techniek van onder het stof gehaald, de 'elektrocultuur'.

Wetenschappers laten planten groeien op elektrische stroom

© Reuters

De glastuinbouw in Vlaanderen is de laatste decennia steeds intensiever geworden. Maar de steeds duurdere kunstmeststoffen en energie voor de verwarming en kunstmatige belichting doen de productiekosten sterk oplopen. Bio-ingenieur Stijn Olyslaegers (UGent) verdiepte zich in de oude techniek van elektrocultuur.

Planten en elektriciteit: geen vreemden voor elkaar Hoewel planten en elektriciteit op het eerste zicht weinig met elkaar te maken hebben, worden verschillende mechanismen in planten elektrisch aangestuurd, net zoals de zenuwen bij mens en dier. Het mooiste voorbeeld hiervan is dichtklappende vallen van vleesetende planten. Olyslaegers vroeg zich af of het manipuleren van deze zwakke natuurlijke elektrische velden een gunstige invloed zou kunnen hebben op de groei van planten.

Elektrocultuur zo oud als de straat
De stimulatie van planten door middel van elektriciteit is geen nieuw idee. Nog voor het fenomeen 'elektriciteit' goed en wel ontdekt was, merkten wetenschappers in de 18de eeuw op dat de oogst van graangewassen hoger was naarmate de onweersfrequentie, een vorm van natuurlijk opgewekte elektriciteit, tijdens de groeiperiode hoger lag. Toen in het begin van de 19de eeuw de elektrische batterij zijn intrede deed en elektriciteit hierdoor voor de mens toegankelijker werd, experimenteerden tal van wetenschappers over heel Europa om plantengroei elektrisch te stimuleren. De term 'elektrocultuur' werd zo in het leven geroepen.

De techniek is fel gecontesteerd doordat er tot op de dag van vandaag geen sluitende conclusies te trekken zijn over de gevolgen van elektrische stimulatie en over de onderliggende mechanismen die zorgen voor een al dan niet verbeterde plantengroei.

Tot 60% meer biomassa
Het gebruik van elektriciteit in combinatie met planten die voortdurend moeten bewaterd worden, lijkt misschien niet ongevaarlijk voor een teler. De realiteit is echter heel wat minder spectaculair. In zijn experiment boekte Olyslaegers veelbelovende resultaten bij het gebruik van spanning van amper één volt, wat minder is dan de spanning van een AA-batterij (1,5V).

Dat de elektroden, vergelijkbaar met de plus- en minpool van een batterij, niet direct met de plant in aanraking komen, maakt het voor de telers bovendien extra gebruiksvriendelijk. Door simpelweg een elektrisch veld aan te leggen over het groeisubstraat, waarin de plantenwortels zich bevinden, kon Olyslaegers bij bepaalde planten tot 60% meer biomassa produceren dan bij een normale teelt. Zo kon met de helft aan prijzige voedingstoffen een even grote gewasopbrengst worden geoogst.

Veelbelovende resultaten, maar de weg is nog lang... Er is een keerzijde aan Olyslaegers' succesverhaal. Hoewel er kosten wegvallen en de gewasopbrengsten stijgen, heeft elektrocultuur uiteraard ook een kost. Vermits er weinig stroom nodig is om de planten te stimuleren, is de elektriciteitskost op zich verwaarloosbaar. Maar de prijs van koolstofvilt, de meest aangewezen elektrode, is voorlopig te hoog om de onderzochte techniek op korte termijn rendabel te maken.

Bovendien blijken ook klimatologische omstandigheden een invloed te hebben op de resultaten. Bij droogte- en/of hittestress verdwenen de gunstige effecten van de elektriciteit op de planten, wat de betrouwbaarheid van de techniek niet ten goede komt.

Het staat vast dat door de explosieve aangroei van de wereldbevolking de prijzen van minerale meststoffen en voedsel zullen blijven stijgen. Indien een aantal belangrijke pijnpunten kunnen worden weggewerkt, kan elektrocultuur op beide problemen een antwoord bieden. Er is dus nog werk aan de winkel, maar voorlopig is er geen enkele reden om de stekker uit dit veebelovende onderzoek te trekken.

Stijn Olyslaegers sleepte met zijn scriptie een nominatie in de wacht voor de Agoriaprijs, de technologieprijs van de Vlaamse Scriptieprijs. Meer info: www.scriptieprijs.be

Onze partners