Wetenschap - 26 september 2019

Grote gevolgen verstoring microscopisch bodemleven

tekst:
Nicole van ‘t Wout Hofland

Het onzichtbare ondergrondse leven – de bodemorganismen – ontvangt nog weinig aandacht in het klimaatdebat. Bodemecoloog Wim van der Putten, hoogleraar bij de leerstoelgroep Nematologie en werkzaam bij NIOO-KNAW, doet onderzoek naar bodemorganismen en de interactie ervan met het bovengrondse leven.

Grote gevolgen verstoring microscopisch bodemleven
Climate signs
Klimaatverandering is niet iets van de toekomst, het is al in volle gang en de effecten zijn ook nu al zichtbaar. In de serie “Climate Signs”, waarvan dit de laatste aflevering is, bekijkt Resource deze zomer hoe klimaatverandering het dagelijks leven op de wereld beïnvloedt en hoe WUR-onderzoekers betrokken zijn bij dit onderwerp.

Waarom moeten bodemorganismen niet genegeerd worden in het klimaatdebat?
‘Bepaalde bodemorganismen geven mineralen uit de bodem door aan plantenwortels, in ruil voor suikers. Op die manier spelen ze een belangrijke rol in de voeding, maar ook in wateropname en weerbaarheid van de plant. Ziekteverwekkende bodemorganismen hebben, ondanks hun slechte naam, een minstens zo belangrijke functie in de natuur. Zij voorkomen namelijk dat bepaalde plantensoorten overheersen en stimuleren daarmee de soortenrijkdom. Klimaatverandering beïnvloedt het microscopisch leven in de bodem, maar sommige bodemorganismen kunnen beter tegen hogere temperaturen of droogte dan andere. Zo doodt klimaatverandering dus bepaalde bodemorganismen of dwingt het ze te verplaatsen naar andere leefgebieden (areaalverschuiving). Dat leidt tot een verandering van de samenstelling van het bodemleven.’

Na een verschuiving van leefgebied moeten planten en microben nieuwe samenlevingsvormen aangaan
Prof. dr. Wim van der Putten, bodemecoloog bij de leerstoelgroep Nematologie en werkzaam bij de afdeling Terrestrische Ecologie van NIOO-KNAW.

Wat voor effect heeft dit op planten?
‘De bodemorganismen beïnvloedt de chemische samenstelling van de plant door de aanvoer van voedingsstoffen zoals stikstof en fosfaat. Dit zijn tevens belangrijke bouwstenen voor biologisch werkzame stoffen zoals signaal- en afweerstoffen. Op die manier heeft het bodemleven effect op de weerstand van planten. Daarnaast verstoort een areaalverschuiving de interacties tussen planten en de bodemorganismen. Na zo’n verschuiving moeten planten en bodemorganismen nieuwe samenlevingsvormen aangaan. Dit kan tot problemen leiden, bijvoorbeeld wanneer in een nieuwe bodemsamenstelling geen specifieke interacties ontstaan tussen een plant en ziekteverwekkers. Die plant kan dan invasief worden en andere (inheemse) plantensoorten wegconcurreren.’

Wat betekent de veranderde bodemsamenstelling voor de landbouw?
‘De Nederlandse landbouw gebruikt veel kunstmeststoffen, drijfmest en bodembewerking zoals ploegen. Dat is vooral schadelijk voor schimmels in de bodem en leidt tot een bacterie-gedomineerde landbouwgrond. Bacteriën zijn gevoeliger voor extreme weersomstandigheden dan schimmels, waardoor de Nederlandse landbouwgrond vatbaarder is voor klimaatverandering dan natuurlijke bodems met een grotere diversiteit aan bodemorganismen.’

Om landbouwbodems klimaatrobuust te maken, moeten we de schimmelcomponent in de landbouwgrond bevorderen

Hoe nu verder?
‘Schimmels zijn beter bestand tegen klimaatverandering; ze maken de bodem robuuster en minder gevoelig voor extreme droogte. Om landbouwbodems weerbaar te maken tegen klimaatverandering, moeten we de schimmelcomponent in landbouwgrond dus bevorderen. Maar dan moeten we ook gewassen verbouwen die beter met schimmels kunnen omgaan. Op dit moment onderzoeken we welke planteigenschappen hierbij passen. Samen met de Leerstoelgroep Moleculaire Biologie bestuderen we de modelplant Zandraket (Arabidopsis) tijdens een verandering van een bacterie-gedomineerde naar een schimmel-gedomineerde grond. We hopen aan de hand van de blauwdruk van deze modelplant te leren hoe we landbouwgewassen kunnen optimaliseren.’

Lees ook: