In alle teelten onder glas moet men het drainwater hergebruiken. Dit biedt voordelen zoals besparing van water en meststoffen. Echter kleven er ook nadelen aan zoals het verspreiden van ziekteverwekkers (denk aan virussen, bacteriën en schimmels), maar ook kampt men met hogere nitriet waardes in het drainwater. Als men geen actie onderneemt naar het reduceren van deze nitriet waardes in het water kan dit resulteren in groeiproblemen. Vooral bij een nitriet gevoelig gewas als komkommer uit zich dit heel snel. Als men metingen verricht in het water dan zijn waardes van 1 mg/l al aan de hoge kant.

Hoe wordt nitriet gevormd?

Nitrificatie is een belangrijke stap in de stikstofkringloop van ecosystemen, waarbij de in dood organisch materiaal vastgelegde stikstof weer beschikbaar komt voor de levende planten. Bij Nitrificatie wordt de stikstofverbindingammonium omgezet tot de stikstofverbinding nitriet, gevolgd door de oxidatie van dit nitriet tot de stikstofverbinding nitraat. Dit ammonium komt gedeeltelijk van stikstoffixatie door symbiotische wortelbacteriën van het bacteriegeslacht Rhizobium, en gedeeltelijk van biologische afbraak van, in organisch materiaal aanwezige, eiwitten door vrijlevende bodembacteriën.

Wat is het effect van verhoogde nitrietconcentraties op de plantgezondheid?

Bij een test op tomatenplanten verminderde het verhogen van de concentratie nitrietstikstof de opbrengst aan droge stof, de totale zuurgraad, de concentratie van stikstof, fosfor en kalium in tomatenplanten, en verhoogde de chlorose van bladeren en de verhouting van wortels.

In een ander onderzoek werden groentegewassen gekweekt in een oplossingscultuur met variërende nitriet- en pH-niveaus.

• Bij pH 5 vertoonden planten die van nitriet waren voorzien bruinverkleuring van de wortels, verwelking van de bladeren, donkergroene bladeren en groeiachterstand met toenemende ernst naarmate de nitrietconcentratie toenam. In bepaalde soort nitriet bij pH 5 veroorzaakte ook bladverbranding, chlorose of vlekken op de bladeren.
• Bij pH 6 of 7 was nitriet minder schadelijk dan bij pH 5, maar chlorose door ijzertekort werd veroorzaakt door nitriet in sommige soorten, waaronder tomaat en paprika.
• De groeiremming door nitriet was duidelijker bij lagere pH-waarden. De nitriettolerantie varieerde sterk per soort.
• De nitrietbehandeling verminderde vooral de concentratie van fosfor, kalium, calcium en magnesium in bladeren. Het effect van nitriet op de concentratie van zware metaalelementen, Fe, Mn en Zn in de bladeren was variabel afhankelijk van de gewassoort.

De oplossing om de nitrietconcentratie te verlagen?

Een gemakkelijke oplossing om nitriet in het water te elimineren, is door ze te oxideren tot nitraat. Dit kan gedaan worden door ozon in het water injecteren. Ozon is een zeer oxiderende chemische verbinding en zal nagenoeg alle nitriet oxideren tot nitraat, waardoor de toxiciteit veroorzaakt door nitriet wordt geëlimineerd. De oxidatie van nitriet tot nitraat met ozon is pH-onafhankelijk.

In bijgaande tabel zijn de resultaten van Agrozone ozonbehandeling van drainwater afkomstig van een  komkommerteler weergegeven. Hierbij zijn onbehandeld Drainwater en drainwater dat voorafgaand is ontsmet met UV (Ontsmet drainwater) getest. Zowel in het onbehandelde drainwater als in het Ontsmet drainwater is nitriet aangetoond (2,4 tot 2,6 mg/l). Na behandeling met ozon 10 -12 minuten bij een redoxpotentiaal van 800-850 mV zijn de gehalten nitriet met 98,5 % gereduceerd.

‍

Op basis van deze resultaten heeft de komkommerteler besloten een Aqualine ozon ontsmetter van Agrozone te installeren voor de behandeling van drainwater. Deze ontsmetter heeft de volgende voordelen:

• Ontsmetting van drainwater (bacteriën, schimmels, gisten, komkommerbontvirus);
• Omzetting van nitriet in nitraat;
• Verhoging van het zuurstofgehalte in het water.

Uit herhaalde praktijkmetingen bij deze komkommerteler zijn de voordelen van de Aqualine ontsmetter bevestigd. Specifiek voor nitriet blijkt dat deze bij een ozon behandeling bij een redoxpotentiaal van 850 mV gedurende 5 minuten geheel wordt verwijderd tot beneden de detectiegrens van < 0,030 mg/l.

Waarom is er een toename van de nitrietconcentratie bij gebruik van UV-behandeling?

Op basis van onderzoek is bewezen dat nitraatbestraling met UV-licht (bij golflengten <240nm en 300-325 nm) genereert nitrietionen (NO2-), als bijproduct (3, 4 en 5). Dit gebeurt meestal bij hoge UV-straling doses.

‍

Referenties:

1. Phipps, R.H., Cornforth, I.S. Factors effecting the toxicity of nitrite nitrogen to tomatoes. Plant Soil 33, 457–466 (1970)
2. OSAWA, T. (1971). Nitrite toxicities in vegetable crops I. Effect of nitrite and pH levels in nutrient solution on growth of vegetable crops. Journal of the Japanese Society for Horticultural Science, 40(4), 395-400
3. Wageningen UW Glastuinbouw (okt 2008), Verkenning van de nitrietvorming en toxiciteit van nitriet
4. Lester, Y., Dabash, A., & Eghbareya, D. (2018). UV sensitization of nitrate and sulfite: A powerful tool for groundwater remediation. Environments, 5(11), 117
5. Lu, N., Gao, N. Y., Deng, Y., & Li, Q. S. (2009). Nitrite formation during low pressure ultraviolet lamp irradiation of nitrate. Water Science and Technology, 60(6), 1393-1400