Welkom bij
Moderne landbouw
!
Er zijn allerlei interacties tussen planten en de bodem waarin ze groeien, en beetje bij beetje begrijpen we meer van wat er aan de hand is. Neem bijvoorbeeld wortelexsudaat. Dat is de cocktail van koolhydraten – suikers, aminozuren en organische zuren – die het resultaat zijn van fotosynthese en terechtkomen in de wortels van de plant en de bodem eromheen. Wortelexsudaat is voedsel voor microben en de plant voedt de microben in ruil voor de voedingsstoffen die ze naar de plant brengen. Het werd beschouwd als een passief proces. Maar nu hebben onderzoekers ontdekt dat de planten het recept van de koolhydraatcocktail daadwerkelijk kunnen manipuleren om meer voedingsstoffen door micro-organismen vrij te geven en hun eigen groei te bevorderen.
We weten dat planten de microbiële activiteit kunnen verhogen door het volume van wortelexsudaat te vergroten. Wanneer een plant bijvoorbeeld wordt begraasd, produceert deze meer exsudaat, waardoor de microbiële activiteit toeneemt. Hierdoor komen er weer meer voedingsstoffen vrij en zo bevordert de plant zijn eigen hergroei.
Maar andere stressfactoren, zoals bijvoorbeeld droogte, kunnen de hoeveelheid exsudaat die een plant produceert verminderen. Hoe slaagt hij er in dat geval in zichzelf te voeden? Door de samenstelling van de cocktail te veranderen. Toen onderzoekers exsudaat na de droogte testten van twee planten die veel voorkomen in beheerde hooiweiden, ontdekten ze dat hoewel er minder werd geproduceerd, het de activiteit van micro-organismen in de bodem verhoogde.
“Dit kwam voor ons als een verrassing”, zegt Franciska de Vries, hoogleraar Earth Surface Science aan de Universiteit van Amsterdam. "In dit geval moet de verhoogde activiteit te wijten zijn aan veranderingen in de samenstelling van de koolhydraatcocktail."
Het team van onderzoekers dat aan dit project werkt, weet nog niet hoe de cocktail van koolhydraten verandert of hoe lang het stimulerende effect op de microbiële gemeenschap aanhoudt. “Daar hebben we wel wat ideeën over”, zegt de Vries. “We vermoeden bijvoorbeeld dat het exsudaat van planten die last hebben van droogte een verhoogde hoeveelheid enkelvoudige suikers bevat.”
Het werk van het team draagt bij aan een beter begrip van de koolstofcyclus in ecosystemen en hoe deze wordt beïnvloed door klimaatverandering. De Vries:“De verhoogde microbiële activiteit zal er ook toe leiden dat er meer koolstof uit de bodem vrijkomt. Bodems zijn een belangrijke koolstofput; maar onze studie toont aan dat droogte deze functie zou kunnen veranderen. Door dit soort relaties te begrijpen, kunnen we de feedbackmechanismen beter begrijpen in een klimaat dat naar verwachting steeds meer door droogte zal worden getroffen."
We hebben waarschijnlijk niet de mogelijkheid om de cocktail die onze weidegronden serveren aan hun ondergrondse microben te veranderen. Maar het is iets om rekening mee te houden als we door droogte gaan en na te denken over hoe we onze weilanden beheren.
Lees het volledige tijdschriftartikel voor meer informatie over dit onderzoek.
