Optimalisatie van onkruidbestrijding met heet water

Onkruiden bestrijden met heet water

Overmatige onkruidgroei op wegen en voetpaden is niet enkel lelijk maar ook nog eens gevaarlijk. Onkruiden kunnen verhardingen glad maken en verkeersborden aan het zicht onttrekken. De onkruiden worden al jaren succesvol bestreden met herbiciden. Deze chemische middelen kunnen echter in het oppervlaktewater terechtkomen. Sinds dit jaar is er in Vlaanderen dan ook een totaalverbod van kracht op het gebruik van chemische middelen op verhardingen in het openbaar domein. Maar hoe moeten onkruiden dan bestreden worden?

Niet-chemische technieken
Er bestaan twee soorten niet-chemische technieken om onkruiden te bestrijden. Enerzijds zijn er mechanische technieken zoals vegen en borstelen. Hierbij worden de bovengrondse delen van het onkruid afgesneden of afgemaaid. Anderzijds bestaan er thermische technieken zoals branden, heet water, stomen en hete lucht. Bij deze technieken wordt plantenweefsel verhit tot aan de letale weefseltemperatuur. Hierdoor denatureren de eiwitten van het plantenweefsel en gaan de plantencellen lekken en uitdrogen. Voldoende verhitting leidt tot het afsterven van bovengronds plantenweefsel.

Optimaliseren van de heet water methode
De niet-chemische technieken hebben enkele nadelen ten opzichte van chemische bestrijding. Ze moeten vaker toegepast worden, zijn duurder en hebben een hoger energieverbruik. Daarom is het belangrijk de eco-efficiëntie (de mate van onkruidbestrijding bekomen met een bepaald energieverbruik) en effectiviteit (de mate waarin het onkruid bestreden wordt) te verhogen. Dit hebben we voor de heetwatertechniek gedaan door te kijken wanneer en in welke omstandigheden deze techniek het best toegepast wordt.

Onderzoek
Dit onderzoek bestond uit vier delen en werd toegepast op Engels raaigras, grote weegbree, roodzwenkgras en paardenbloem. Dit zijn plantensoorten die vaak op verhardingen voorkomen. Elke plantensoort werd steeds behandeld met heet water van 98°C met verschillende energie-inhouden. De energie-inhoud werd aangepast door het waterdebiet te variëren. Na de behandelingen werd het effect gemeten door de bladoppervlakte en de droge biomassa van de levende plantendelen te bepalen. Deze resultaten werden vergeleken met een onbehandelde controle.

Hulpstoffen
In een eerste experiment hebben we gekeken of de toevoeging van een hulpstof een effect had op de heetwatergevoeligheid van onkruiden. We hebben het effect van drie hulpstoffen op basis van plantaardige oliën (Fieldor Max, Vegetop en Mousse de Lin) op de heetwatergevoeligheid van onkruiden getest door deze toe te voegen aan heet water voor behandeling. Deze hulpstoffen hebben op zich, wanneer deze toegevoegd worden aan koud water, geen toxische werking op onkruiden. Uit de resultaten blijkt dat de toevoeging van een hulpstof doorgaans geen invloed heeft op de heetwatergevoeligheid van planten.

Plantensoorten/-rassen
In een tweede experiment werd de heetwatergevoeligheid van verschillende plantenpopulaties en -soorten vergeleken. Roodzwenkgras is ongeveer 1.5 keer gevoeliger aan heetwaterbehandelingen dan paardenbloem en 5 keer gevoeliger dan Engels raaigras. De hoge gevoeligheid van roodzwenkgras valt wellicht te verklaren door het hoge drogestofgehalte van de bladeren in vergelijking met de andere plantensoorten. Van Engels raaigras en paardenbloem werden steeds twee plantenpopulaties vergeleken in heetwatergevoeligheid. Bij Engels raaigras is het ras met een meer planofiele groeiwijze ‘Plenty’ gevoeliger dan het ras met meer erecte groeiwijze ‘Meloni’. Bij paardenbloem wordt de gevoeligheid bepaald door de specifieke bladoppervlakte (de verhouding van de bladoppervlakte op de droge stof biomassa). De kloon met de grootste specifieke bladoppervlakte kende de meeste schade.

Tijdstip van behandelen
In een derde experiment werd onderzocht of de heetwatergevoeligheid van planten afhing van het dagtijdstip. We onderzochten op welk moment van de dag de planten het meest heetwatergevoelig zijn en probeerden hier een verklaring voor te zoeken. Hiervoor werden onkruiden op verschillende tijdstippen gedurende de dag met heet water behandeld. De resultaten tonen aan dat behandelingen uitgevoerd in de namiddag meer schade aanrichten dan behandelingen uitgevoerd in de voormiddag. Het tijdstip waarop de planten de grootste gevoeligheid kennen, blijkt soortafhankelijk. Zo is Engels raaigras 8 en 12 uur na zonsopkomst het gevoeligst voor een heetwaterbehandeling en paardenbloem 8 en 10 uur na zonsopkomst.

Verder toont ons onderzoek aan dat de heetwatergevoeligheid gedurende de dag mogelijk beïnvloed wordt door de relatieve waterinhoud van het blad (RWC). De blad RWC is de ratio van de waterinhoud van het bladweefsel op een bepaald moment t.o.v. de waterinhoud bij volle turgor. De RWC in plantenweefsels kent een typisch dagverloop: ’s ochtends is de RWC het hoogst, deze daalt gedurende de dag en neemt ’s avonds weer toe. Het dagverloop van de heetwatergevoeligheid van onkruiden is tegenovergesteld aan dat van de RWC. De planten zijn het meest gevoelig in de namiddag, wanneer de relatieve waterinhoud van het blad het kleinst is.

Bestrijdingsscenario
Bij de bestrijding van de onkruiden op verhardingen is het de bedoeling om de onkruiden onder controle te houden. Dit wil zeggen dat men eerder streeft naar een onkruidbedekking die onder een vooraf ingestelde tolerantiedrempel blijft, dan naar een volledige reductie van de biomassa. Deze drempel is gebaseerd op de perceptie van de burger ten aanzien van de netheid van de verharding. Indien de onkruidgroei de tolerantiedrempel overschrijdt, wordt een heetwaterbehandeling toegepast. Het streven naar een volledige uitputting van onkruiden zou immers een zeer hoge bestrijdingsfrequentie vereisen, hetgeen gepaard gaat met een enorm energieverbruik.

In een laatste onderzoek zijn we op zoek gegaan naar het meest eco-efficiënte bestrijdingsscenario. Over een periode van twaalf weken hebben we gekeken welke combinatie van bestrijdingsfrequentie en energiedosis per behandelingsbeurt de beste onkruidbestrijding gaf voor een bepaald energieverbruik. Het meest eco-efficiënte bestrijdingsscenario is soortafhankelijk. Voor de geteste onkruiden was een scenario met vijf behandelingen van elk 441 kJ/m2 het meest eco-efficiënt en resulteerde in een totaal energieverbruik van 2205 kJ/m2. Indien men een kleiner aantal behandelingen verkiest om bijvoorbeeld de arbeidskosten te drukken kan een alternatief scenario aanbevolen worden. Hierbij worden vier behandelingen van elk 589 kJ/m2 toegepast, wat een totaal energieverbruik van 2356 kJ/m2 geeft.

Praktijkadvies
Indien je onkruiden wil bestrijden met heet water kijk je best op voorhand welke onkruiden aanwezig zijn. Met kennis over de gevoeligheid van de aanwezige onkruiden kan de energiedosis hierop afgestemd worden. Voor het beste resultaat moet de behandeling uitgevoerd worden in de namiddag en het liefst op warme dagen. De relatieve waterinhoud van de bladeren is dan lager en de onkruiden zullen gevoeliger zijn.