Bestrijding Aziatische duizendknoop door thermische behandeling van de bodem: Effectiviteit van een in situ behandeling

Invasieve exotische plantensoorten zijn soorten die van nature niet in Nederland voorkomen en door menselijk handelen in Nederland terecht zijn gekomen en schade kunnen aanrichten aan natuur, economie, veiligheid en/of gezondheid van mens en dier. Aziatische duizendknoop (Reynoutria spp., voorheen Fallopia spp.), verzamelnaam voor meerdere duizendknoop soorten, zijn beruchte voorbeelden van invasieve exoten. Deze soorten zijn inheems in Japan, China, Taiwan en Korea. Aziatische duizendknoop is een vaste plant die 3-4 meter hoog kan worden. De stengels groeien uit lange, vertakte en sterk woekerende ondergrondse wortelstokken. De aanwezigheid van duizendknoop leidt tot het verdwijnen van inheemse flora, veroorzaakt schade aan kapitaalgoederen, vormt een risico voor de veiligheid en bestrijding en beheer leiden tot tientallen miljoenen euro per jaar aan extra kosten. Transport en (her)gebruik van met duizendknoop besmette grond geeft een groot risico op verdere verspreiding van de duizendknoop. Om grondverzet met besmette grond te voorkomen en de bestrijding van Aziatische Duizendknoop op een circulaire wijze te bewerkstelligen, heeft de firma JDK solution een methode bedacht waarbij besmette grond in situ verhit kan worden door middel van het gebruik van restwarmte uit de industrie. Water wordt gebruikt als medium voor de energieoverdracht. Er worden dubbelwandige lansen, verbonden met leidingen, ongeveer 1 meter in de grond geslagen. Heet water met een temperatuur van circa 95°C wordt door het systeem gejaagd door middel van een lichte overdruk, waardoor de bodem verhit wordt. Het water verlaat aan het einde het systeem waarbij het verderop wordt geloosd. Het doel, geformuleerd aan de hand van geverifieerde wetenschappelijk data, was om geleidelijk tot 70 °C te verhitten gedurende minimaal 24 uur en als dat niet zou lukken, minimaal 72 uur op 50°C. Er zijn in totaal 15 meetpunten gebruikt die op twee diepten de temperatuur hebben gemonitord. Uiteindelijk is de bodem actief verhit gedurende 135 uur. Er zijn variërende temperaturen gemeten door de verschillende meetpunten, met als laagste gemiddelde temperatuur 38°C en met als hoogste gemiddelde temperatuur 68°C. Rapport WPR-1503 | 5 Samenvatting Invasieve exotische plantensoorten zijn soorten die van nature niet in Nederland voorkomen en door menselijk handelen in Nederland terecht zijn gekomen en schade kunnen aanrichten aan natuur, economie, veiligheid en/of gezondheid van mens en dier. Aziatische duizendknoop (Reynoutria spp., voorheen Fallopia spp.), verzamelnaam voor meerdere duizendknoop soorten, zijn beruchte voorbeelden van invasieve exoten. Deze soorten zijn inheems in Japan, China, Taiwan en Korea. Aziatische duizendknoop is een vaste plant die 3-4 meter hoog kan worden. De stengels groeien uit lange, vertakte en sterk woekerende ondergrondse wortelstokken. De aanwezigheid van duizendknoop leidt tot het verdwijnen van inheemse flora, veroorzaakt schade aan kapitaalgoederen, vormt een risico voor de veiligheid en bestrijding en beheer leiden tot tientallen miljoenen euro per jaar aan extra kosten. Transport en (her)gebruik van met duizendknoop besmette grond geeft een groot risico op verdere verspreiding van de duizendknoop. Om grondverzet met besmette grond te voorkomen en de bestrijding van Aziatische Duizendknoop op een circulaire wijze te bewerkstelligen, heeft de firma JDK solution een methode bedacht waarbij besmette grond in situ verhit kan worden door middel van het gebruik van restwarmte uit de industrie. Water wordt gebruikt als medium voor de energieoverdracht. Er worden dubbelwandige lansen, verbonden met leidingen, ongeveer 1 meter in de grond geslagen. Heet water met een temperatuur van circa 95°C wordt door het systeem gejaagd door middel van een lichte overdruk, waardoor de bodem verhit wordt. Het water verlaat aan het einde het systeem waarbij het verderop wordt geloosd. Het doel, geformuleerd aan de hand van geverifieerde wetenschappelijk data, was om geleidelijk tot 70 °C te verhitten gedurende minimaal 24 uur en als dat niet zou lukken, minimaal 72 uur op 50°C. Er zijn in totaal 15 meetpunten gebruikt die op twee diepten de temperatuur hebben gemonitord. Uiteindelijk is de bodem actief verhit gedurende 135 uur. Er zijn variërende temperaturen gemeten door de verschillende meetpunten, met als laagste gemiddelde temperatuur 38°C en met als hoogste gemiddelde temperatuur 68°C. Ter beoordeling van de effectiviteit van de methode zijn een vitaliteitstest van de wortelstokken, een bepaling van het organische stofgehalte, een analyse van de microbiële diversiteit en een kiemtest uitgevoerd. In de vitaliteitstest is het overleven van meerdere behandelende wortelstokken bepaald, genomen uit acht monsternamepunten. Hieruit bleek dat slechts één wortelstok, genomen aan het eind van de proeflocatie, nog uitlopers vormde. Aan het eind van de proeflocatie, en daarmee van het systeem, zijn de gewenste temperaturen van 70 °C gedurende minimaal 24 uur of 50 °C gedurende minimaal 72 uur niet behaald. Aangezien de wortelstokken 8 dagen na behandeling zijn opgegraven en desbetreffende wortelstok dusdanig dik is, lijkt het onwaarschijnlijk dat deze wortelstok in de tussentijd de pilotlocatie is binnen gegroeid. Mogelijk kan er tijdens de bemonstering een wortelstok uitgegraven zijn van net buiten de proeflocatie. Aangezien slechts 1 wortelstok nog vitaal blijkt te zijn, op een totaal van ruim 100 wortelstokken, en er bij de visuele monitoring geen hergroei is aangetroffen, wordt er geconcludeerd dat het in situ verhitten van de bodem in het groeiseizoen een effectieve bestrijdingsmethode gebleken is voor Japanse duizendknoop, mits de thermische opstelling aangepast wordt zodat overal het juiste temperatuurregime behaald wordt. De parameters die een indicatie geven over het bodemleven, dalen door de toegepaste thermische behandeling. Dit effect is sterker in de bovenste bodemlaag (10 cm -mv), aangezien deze in de beginsituatie hoger scoorde op het gebied van bodemleven. De thermische behandeling heeft een verhogend effect gehad op de fysische bodemparameters van de bovenste bodemlaag (0-10 cm -mv), m.b.t. tot C-organisch en organisch stofgehalte. Dit kan mogelijk verklaard worden door het afbreken van wortelstokken en andere biomassa dat gedood is tijdens het proces. Tevens is de pH licht gedaald in deze bodemlaag. Voor de bodemlaag 10-20 cm -mv, zijn C-organisch en organisch stofgehalte licht gedaald, waarbij dit effect iets sterker was voor C-organisch. De kiemtest heeft aangetoond dat voor beide bodemlagen, zowel voor onbehandelde als behandelde bodem, er kiemkrachtige zaden te vinden zijn. Dit betekent dat de thermische behandelingen niet de volledige zaadbank vernietigd.