Welkom bij
Moderne landbouw
!
Dit artikel is opnieuw gepubliceerd vanuit The Conversation onder een Creative Commons-licentie. Lees het oorspronkelijke artikel.
Invasieve, uitheemse soorten zijn slecht voor ecosystemen. Ze verminderen de biodiversiteit en verstoren voedselketens, ook die van ons.
De geschiedenis staat vol met voorbeelden van opzettelijke en onopzettelijke introducties van invasieve soorten. De introductie van rietpadden in Noord-Australië in de jaren dertig om rietkevers te bestrijden, leidde tot de achteruitgang van veel inheemse roofdieren. De schimmel die de kastanjeziekte veroorzaakt, sloop via besmette boomkwekerijen Noord-Amerika binnen; vier miljard bomen stierven in 40 jaar.
Het is gemakkelijk genoeg om de verwoesting door invasieve plantensoorten te zien, kijk maar uit je raam:gevlekte knoopkruid, Euraziatische duizendblad en reuzenberenklauw hebben gemeenschappen in Noord-Amerika volledig veranderd.
Hoe zit het met wezens in de bodem? Zijn ze aangetast door invasieve soorten? Welke soorten zijn uitgestorven? Welke zijn in opkomst? Het is belangrijk om de bodem te zien als een onzichtbaar ecosysteem, omdat veel landbouwpraktijken de doelbewuste toevoeging van microben aan de bodem, biofertilizers, omvatten.
Biofertilizers zijn microben die speciaal worden gekweekt voor toepassing op de bodem. Er zijn veel microben die worden gebruikt als biomeststoffen, waaronder bacteriën en schimmels, en de meest voorkomende toepassing is het verbeteren van de voedingsstatus van gewassen. Deze producten worden door sommigen beschouwd als een duurzamer alternatief voor synthetische meststoffen.
Het gebruik van mycorrhiza-schimmels - schimmels die op plantenwortels groeien - als biofertilizers komt steeds vaker voor. Het is logisch om ze als een soort meststof toe te passen, omdat deze schimmels in plantenwortels groeien en planten helpen meer voedingsstoffen uit de bodem te halen.
Bedrijven stimuleren boeren om biomeststoffen te gebruiken met de belofte dat biomeststoffen leiden tot een gezondere bodem. Het aantal bedrijven dat mycorrhiza-schimmels maakt, is de afgelopen tien jaar enorm toegenomen, maar het is niet eenvoudig om te weten wat ze verkopen, waar het wordt gebruikt en hoeveel er in het milieu terechtkomt.
De wortelstructuur van rode daikon-radijs. Boeren worden biomeststoffen verkocht om de gewasopbrengst te verhogen. Foto door Slavica Stajic, Shutterstock.
Mijn lab kijkt naar hoe mycorrhiza-biomeststoffen zich in het milieu verplaatsen en hoe ze inheemse ecosystemen beïnvloeden. Omdat mycorrhiza's een belangrijk onderdeel vormen van alle ecosystemen, kan de introductie van een uitheemse mycorrhiza-schimmel onbedoelde gevolgen hebben voor inheemse mycorrhiza's en ecosystemen in het algemeen.
De toepassing van biofertilizers en mycorrhizaproducten omvat de introductie van potentieel invasieve soorten. Deze producten, die vreemd zijn aan de omgeving waarin ze worden geplaatst, moeten zich onder een breed scala aan omstandigheden in een nieuwe omgeving vestigen. Om dit te doen, moeten ze concurreren met inheemse schimmels en deze vervangen. Dit is de definitie van een invasieve soort.
Het gebruik van biomeststoffen hoeft geen groot probleem te zijn als deze producten blijven waar we ze zetten, zoals in de kas of op het veld van een boer. Maar als er één ding is dat we de afgelopen 24 maanden over microben hebben geleerd, is het dat ze bewegen, en ze bewegen snel. Er zijn aanwijzingen dat mycorrhiza-schimmels zich over lange afstanden kunnen verplaatsen, door atmosferische stromingen of zelfs als passagiers van trekvogels.
In alle ecosystemen verbinden mycorrhiza-schimmels planten in een gemeenschap via hyfen - dunne strengen schimmel die voedingsstoffen naar planten transporteren. Op deze manier worden mycorrhiza-schimmels en hun plantengastheren een superorganisme - met planten die tot verschillende soorten behoren, verbonden via mycorrhiza-hyfen (de filamenten die het netwerk van schimmels vormen).
Sommige schimmels in de bodem kunnen nuttig zijn, andere kunnen het ecosysteem van de bodem beschadigen. Foto door Perova Evgeniya, Shutterstock.
Hierdoor kunnen planten de omstandigheden elders in het netwerk detecteren door waarschuwingschemicaliën te ontvangen via hyfen als er ergens in het netwerk een herbivoor is en door meer verdedigingschemicaliën te krijgen voordat een aanval plaatsvindt. Mycorrhiza-schimmels kunnen ook de stroom van suikers uit het bladerdak veranderen wanneer een zaailing in de schaduw staat en meer koolstof nodig heeft.
Het probleem is dat, hoewel deze netwerken cruciaal zijn voor ecosystemen, de wetenschap niet begrijpt hoe ze worden beïnvloed door biofertilizers. Er is momenteel geen onderzoek naar hoe mycorrhizanetwerken worden beïnvloed door de introductie van biofertilizers of wat dit betekent voor ecosystemen. Er is ook geen onderzoek buiten mijn laboratorium over hoe ver deze producten gaan. Maar over één ding is de wetenschap duidelijk:zodra we deze organismen in het milieu vrijgeven, verliezen we het vermogen om ze te beheersen.
Dit is de kern van de zaak:we weten niet hoe groot de bedreiging is van biofertilizers voor ecosystemen. Toch worden deze producten nog steeds wereldwijd op de markt gebracht en op de markt gebracht, met weinig of geen regelgeving. In Canada worden ze beschouwd als bodemadditieven volgens de Fertilizer Act, de federale wetgeving die toezicht houdt op de veiligheid van kunstmest en bodemsupplementen. Regelgeving richt zich op de toxiciteit van biomeststoffen voor mensen en andere dieren, niet op hun risico als invasieve soorten.
Een beter kader zou de Plant Protection Act kunnen zijn, die bestaat om planten, land- en bosbouw te beschermen tegen de verspreiding van plantenplagen. Hoewel mycorrhiza-schimmels geen plagen zijn, zijn ze niet in alle contexten universeel gunstig. Deze schimmels kunnen bijvoorbeeld fungeren als koolstofafvoer voor planten en onder bepaalde omstandigheden hun groei remmen. Het is niet moeilijk om te zeggen dat ze in sommige gevallen als plantenplaag kunnen fungeren.
Als biomeststoffen niet universeel gunstig zijn voor alle planten onder alle omstandigheden, vormen ze een reële bedreiging voor de bodembiodiversiteit en misschien zelfs voor de plantendiversiteit. Als biomeststoffen de lokale schimmels overtreffen, kan dit de samenstelling en productiviteit van plantengemeenschappen veranderen. Dit is een probleem voor natuurlijke systemen, maar ook voor land- en bosbouw.
We moeten deze producten beter reguleren om ervoor te zorgen dat ze geen bedreiging vormen voor ecosystemen. De dunne schil van de bodem op onze planeet herbergt de wezens die onze ecosystemen laten functioneren - we mogen ze niet vergeten in onze zoektocht om de landbouw duurzamer te maken.
Miranda Hart is microbieel ecoloog aan de University of British Columbia Okanagan.
