De kracht van Fosfiet

Fosfieten blijken uiterst doeltreffend te zijn bij de bestrijding van ziekten. Met name degenen die tot de groep van de oömyceten zoals Phytophthora, Pythium en valse meeldauw ziekten behoren. Naast deze ziekten bestrijden fosfieten ook sommige schimmelziekten die buiten deze groep vallen, zoals Venturia inaequalis (appel schurft) en sommige bacteriële ziekten zoals Erwinia amylovora. In de meeste landen over de hele wereld worden fosfieten toegepast als fungiciden maar in sommige gevallen worden fosfieten ook als meststoffen toegepast.
 

Fosfiet – meststof of fungicide?

Wereldwijd hebben op fosfiet gebaseerde plant behandelingen opmerkelijke resultaten laten zien. Niet alleen in termen van ziektepreventie en bestrijding, maar ook in termen van de nutriënten opbouw, zoals die ook van de toevoeging van fosfor en kalium verwacht worden hebben resultaten opgeleverd. Telers in landen van Australië tot Spanje en van Zuid-Afrika tot aan de Verenigde Staten hebben de volgende voordelen op behandelde gewassen ontdekt:
 
  • Snellere opname, in vergelijking met conventionele fosfaten
  • Gecontroleerde afgifte van fosfor door diverse groeistadia van het gewas
  • Verbeterde plant en wortel ontwikkeling
  • Betere opbrengst en kwaliteit van het product
  • Verbeterde plantengezondheid
Andere voordelen van het gebruik van fosfieten zijn:
  • Doeltreffende controle van Phytophthora, valse meeldauw en Pythium, ook andere ziekten worden beter beheersbaar
  • Verhoogde productie van de natuurlijke fungiciden (Fytoalexinen), waardoor in feite een natuurlijke ziektebestrijding/ plantweerbaarheid ontstaat
  • Meerdere processen in de plant stimuleren de remming van fosfiet resistente stammen
  • Geringe milieu toxiciteit (veiliger dan aspirine)
 
In veel landen worden fosfiet producten verkocht als meststoffen aangezien het registratieproces voor fungiciden bijzonder zwaar is. Wetenschappers over de hele wereld hebben erkend dat fosfiet functioneert als een meststof én een fungicide, ongeacht hoe het is geregistreerd.
 

Fosfiet vs Fosfaat

Wat is het verschil tussen fosfiet en fosfaat?
 
Fosfiet is volledig verschillend van aard dan van fosfaat, wat een gemeenschappelijk ingrediënt van granulaat meststoffen is. Chemisch gezien zijn beide verbindingen vergelijkbaar; fosfaat heeft echter één zuurstofatoom meer dan fosfiet. De toevoeging van een extra zuurstof atoom in fosfaat verandert de aard en de reactiviteit ervan aanzienlijk.
 

Conventionele fosfaathoudende meststoffen hebben meestal de fosfaat component (PO4) gebonden aan aanvullende elementen zoals ijzer of waterstof. Fosfiet verbindingen hebben ook de fosfiet component (PO3) gebonden aan extra elementen zoals kalium of aluminium. De verschillende effecten van deze twee verbindingen op gewassen is opmerkelijk, gezien het feit dat ze chemisch zeer vergelijkbaar zijn.

 

Fosfaat

Traditionele fosfaat kunstmest zit in vaste vorm, heeft een lage oplosbaarheid in water en reageert sterk met de bodemeigenschappen. Aangezien fosfaat in de bodem grotendeels immobiel is (zich zeer traag transporteert) is slechts een klein deel voor het gewas direct beschikbaar. Fosfaat is vaak vastgelegd in de bodem en daarmee nutteloos voor de plant omdat deze het niet kan opnemen.
 (Zie Fig. 2) Fosforhoudende meststoffen moeten in grote hoeveelheden worden toegepast willen ze in de bodem effect hebben. Zodra het fosfaat in de bodem ligt bereikt het de worteloppervlaktes via diffusie van concentratie verschillen rond de wortelzone. Het is daarom ook belangrijk dat fosfaat zo dicht mogelijk bij de wortels van de plant aanwezig is.
 

Fosfiet

Fosfiet is meestal geformuleerd als een vloeistof. De drie zuurstofatomen geven fosfiet- formuleringen meer mobiliteit in plantweefsels en in de bodem. Het kan worden toegepast op vrijwel alle gebieden van de plant; bladeren, stam en wortels. Fosfiet wordt gemakkelijk geabsorbeerd en getransporteerd via het xyleem en floëem naar alle gebieden van de plant.
 

Hoe werkt fosfiet?

Fosfiet kan zowel als een fungicide dan wel als een kunstmest worden toegepast.
 
Hoe controleert het ziekten?
De actie van fosfiet is voornamelijk indirect en complex.
  • Figuur 4a toont aan hoe de plant reageert op een infectie van een ziekte zonder de aanwezigheid van fosfiet. 
  • Figuur 4b toont hoe de waardplant reageert op een infectie van een ziekte in aanwezigheid van fosfiet. Deze zijn als volgt samengevat:
Fosfiet heeft een directe fungicide werking m.a.w.; het vertraagt de groei van de ziekteverwekker en remt de vorming van zijn sporen. Dit zorgt ervoor dat er ‘stress metabolieten’ (chemische stoffen) vrijkomen bij de ziekteverwekker, die bij de plant als signalen worden opgevangen om haar natuurlijke beschermingsmechanisme vervolgens te activeren (zie figuur 4b).
 
Een van de resultaten van de reactie van het beschermingsmechanisme van de plant is de accumulatie van ‘Fytoalexinen’ (immuun lichamen). Deze veroorzaken een immuun respons vergelijkbaar als die bij de mens. Als gevolg vindt er overgevoelige celdood plaats (dood van ziekte besmette cellen), evenals het verharde en verdikke van de celwanden. 
Lytische enzymen (die de celwanden van ziekte ontbinden) worden ook geproduceerd door de plant die in combinatie met de natuurlijke defensie van de plant, kan leiden tot de dood van de ziekte.
 

Samenvattend;

De toepassing van fosfieten verbetert de activiteit van de plant dynamische defensiesystemen. Dit omvat de vorming van "necrotic blocking zones”  (dode cellen beperken de verspreiding), snelle veranderingen binnen de cellen, productie van ethyleen en overgevoelige celdood (dood van geïnfecteerde cellen), productie van lytische enzymen, verdikking van celwanden en phytoalexin (antilichaam) accumulatie in de geïnfecteerde planten.
Interessant is, wanneer concentraties van fosfiet residuen niet langer worden gedetecteerd bestaat er nog steeds bescherming binnen het gewas (een 'immunisatie' effect).
 
Referenties:
Erwin, D.C., and Ribeiro, O.K. (1996). 
Phytophthora Diseases Worldwide. (APS Press, 3340 Pilot Knob Road, St. Paul, Minnesota, USA)

Grant, B.R., Dunstan, R.H., GrifÞ th, J.M., Niere, J.O. and Smillie, R.H. (1990).
The mechanism of phosphonic (phosphorous) acid action in Phytophthora. Australasian
Plant Pathology Vol 19(4):115-121

Guest, D., and Grant, B. (1991).
The complex action of phosphonates as antifungal agents. Biol. Rev. 66:159-187.