Minder afhankelijk worden van chemische gewasbeschermingsmiddelen vraagt om weerbare gewassen, zowel boven- als ondergronds. Onderzoekers willen weten hoe weerbaarheid is te meten en hoe we de effecten van weerbaarheid bevorderende ingrepen beter kunnen voorspellen.
[wcm_nonmember]
Voor het bekijken van deze content heeft u een lidmaatschap nodig, of log in als u al een lidmaatschap heeft.
[/wcm_nonmember]
[wcm_restrict]
Het aanbod van plantversterkers, micro-organismen en preparaten dat planten minder vatbaar zou maken voor ziekten en/of plagen groeit met het jaar. Sommige telers zweren bij een bepaalde aanpak, anderen zijn sceptisch of wachten af.
“Bodemweerbaarheid heeft nog een hoog black box-gehalte”, zegt onderzoeker Chris Blok van Wageningen University & Research. “Je stopt er wat in en er komt soms iets uit, maar wat er precies in het wortelmilieu en de plant plaatsvindt, weten we niet.”
Effect meten van behandeling
“Telers én leveranciers zouden op voorhand graag meer inzicht willen hebben in de effecten van behandelingen op de weerbaarheid van bodem en plant”, vult collega Marta Streminska aan. Daarvoor zijn metingen nodig. In het kader van Green Challenges is er een PPS-project opgetuigd rond de vraag welke metingen aan de plant, in de bodem en in het substraat nodig zijn om weerbaarheid beter voorspelbaar te maken. Met de antwoorden kunnen laboratoria en toeleveranciers nieuwe of betere technieken en producten ontwikkelen die de praktijk verder helpen.
Blok merkt op dat sommige van die technieken al langer bestaan, maar niet praktisch toepasbaar of ronduit te duur waren. “Ook voor ons als praktijkonderzoekers was DNA-analyse te kostbaar”, noemt hij als voorbeeld. “Nu de apparatuur goedkoper is en in kortere tijd veel meer kan analyseren, wordt het interessant. We kunnen nu betrekkelijk snel en nauwkeurig in kaart brengen hoe het microbiologische bodemleven in het wortelmilieu – het microbioom – is opgebouwd en welke verschillen er zijn tussen behandelde en onbehandelde substraten.”
Wortelmilieu en plantreacties
Naast determinatie van het microbioom en de interacties daarbinnen, richten de onderzoekers hun pijlen op aanwezige biostimulanten, zoals humuszuur en andere aminozuren. Deze kunnen van nature aanwezig zijn en worden toegevoegd via verstrekte preparaten. Tegenover deze inputkant staat de outputkant: hoe reageert de plant?
Streminska: “We zijn vooral benieuwd of we verbanden kunnen leggen tussen het wortelmilieu en de aanmaak van specifieke metabolieten of enzymen in de plant die verband houden of kunnen houden met weerbaarheid tegen ziekten of plagen.”
“Om het nog complexer te maken, moet je ook kijken naar omgevingsfactoren zoals zuurstofgehalte, pH en bodemtemperatuur”, vervolgt Blok. “En last but not least kunnen er grote verschillen zijn in de wijze waarop gewassen en zelfs rassen op de variabelen reageren. We beginnen dit nieuwe en uitermate complexe kennisgebied pas net te ontginnen.”
Proefopzet
Het project van Streminska omvat proeven met tomaat (op steenwol en kokos) en lisianthus (op potgrond en kokos), die allebei zijn blootgesteld aan specifieke fusariumstammen en een reeks behandelingen met antagonistische micro-organismen (twee soorten Trichoderma, Pseudomonas, Bacillus) en biostimulanten (compostthee en mulch).
“We hebben uitgebreid naar de planten gekeken, zowel inwendig op basis van sapanalyses en drogestofgehalte, als uitwendig op basis van ziektebeelden”, zegt de onderzoekster. “Compostthee en bacillus bleken Fusarium in lisianthus sterk te onderdrukken, terwijl dit in tomaat in lichtere mate het geval was met bacillus. De tijdrovende analyses van metabolieten en enzymen nog even door. Het monitoren van de microbiomen in de verschillende teeltmedia in de tijd kan ons leren welke micro-organismen geschikt zijn voor welke substraten. Wanneer het project is afgerond, hebben we een klein deel van het uitgestrekte microlandschap in kaart gebracht.”
Praktisch blijven
Ines van Marrewijk van Groen Agro Control merkt op dat voor telers een praktische aanpak omwille van tijd en geld noodzakelijk is. “Om weerbaarheid in de praktijk te meten, zou je naar twee zaken kunnen kijken: naar het resultaat van een behandeling in de plant en naar het materiaal zelf”, zegt zij. “Op beide vlakken is er sprake van voortschrijdend inzicht, dat wordt vertaald in nieuwe of betere analysemethoden. We kijken daarbij ook naar de ervaringen in andere sectoren, zoals akkerbouw.”
Op plantniveau richt het bedrijf zich onder andere op stoffen (organische zuren, hormonen, enzymen) die weerbaarheid kenmerken, op het monitoren van pathogenen in wortels en de wortelomgeving op basis van kwantitatieve DNA-analyse (in alle gewassen mogelijk) en op droge stof- en nutriëntanalyse van gewasmonsters (bijvoorbeeld in relatie tot smaak en de kwaliteit van uitgangsmateriaal). “Er zijn nog geen uitgebreide databanken en referentiewaarden waarmee we weerbaarheid kunnen kwantificeren”, vult Van Marrewijk aan. “Om toch zinnige uitspraken te kunnen doen, zul je voorlopig altijd behandelde en onbehandelde monsters met elkaar moeten vergelijken.”
Nieuwe ontwikkeling
Het laboratorium uit Delfgauw ontwikkelt specifieke analysepakketten voor weerbaarheid bevorderende producten, substraatmonsters en het gewas zelf om weerbaarheid beter meetbaar te maken. Bestaande analyses worden al ingezet om te bepalen wat er werkelijk in een middel zit en om uit te sluiten dat het schadelijke stoffen of pathogenen bevat voor zowel plant als mens. Tot slot pleit Van Marrewijk voor een compleet label op de verpakking, zodat telers weten wat ze toevoegen.
Onderzoekslaboratorium Eurofins-Agro ontwikkelt een analysetechniek die routinematig meer inzicht moet bieden op de relatie tussen bodemleven en bodemweerbaarheid. “Onze PLFA-techniek is nog niet uitontwikkeld, maar kan een snelle en betaalbare analysemethode worden om groepen levende micro-organismen te kwantificeren”, zegt accountmanager bodem Katrin Oltmer in haar Wageningse kantoor. Daarmee doelt zij op protozoa, bacteriën en schimmels (inclusief mycorrhiza’s). PLFA is de Engelse afkorting van fosfolipidenvetzuren, waaruit celmembranen zijn opgebouwd. De drie groepen hebben elk een unieke PLFA-structuur.
Routinematig data verzamelen
Een gevarieerd bodemleven is belangrijk voor de omzetting van organische stof in nutriënten, voor de bodemstructuur en voor de weerbaarheid van gewassen tegen ziekten en plagen. “Weerbaarheid is eigenlijk een verzamelnaam”, vervolgt Oltmer. Dit lab onderscheidt drie vormen. Algemene ziektewering, bijvoorbeeld door onderlinge concurrentie van micro-organismen om ruimte en voedsel. Specifieke ziektewering, door bijvoorbeeld predatie of het uitscheiden van gifstoffen of antibiotica. En indirecte ziektewering via fysieke bescherming of het activeren van verdedigingsmechanismen. “Een volledige, soortspecifieke analyse van het voedselweb in bodem of substraat is omslachtig en kostbaar. Routinematige analyse op groepsniveau heeft uiteraard beperkingen, maar kan indicatief toch erg waardevol zijn. Bovendien levert het veel data op waarmee je nieuwe verbanden kunt leggen.”
Ook Oltmer maant tot voorzichtigheid bij het interpreteren van analyseresultaten. “Bodemweerbaarheid en plantreacties vormen een zeer complex fenomeen. Desondanks zullen we er in de loop van de tijd een scherper zicht en meer grip op krijgen.”
Samenvatting
Er is grote behoefte aan praktische meetmethoden die meer licht werpen op de complexe relaties tussen bodemleven (ook in substraat) en biostimulanten enerzijds en de weerbaarheid van gewassen anderzijds. De eerste stappen in dit nieuwe onderzoeksveld zijn gezet maar het zal jaren duren om het beeld scherp te krijgen. Desondanks zien sommige telers hun investeringen in verhoogde weerbaarheid nu al beloond.
Tekst en beeld: Jan van Staalduinen en Studio G.J. Vlekke.
RHP: ‘Meetmethoden weerbaarheid in substraat nuttig en nodig’
Kenniscentrum voor substraten RHP doet zelf geen onderzoek naar meetmethoden in relatie tot bodemweerbaarheid, maar juicht toe dat dit elders wel plaatsvindt. “Dat het nuttig en nodig is, staat voor mij vast”, licht onderzoekster Ine Geuijen toe.
“Telers gebruiken steeds minder bestrijdingsmiddelen en meer natuurlijke middelen, micro-organismen en biostimulanten. Bovendien zit er veel beweging in de samenstelling van potgronden. De ecosystemen waarin planten groeien, veranderen daardoor.”
Tegelijkertijd stelt Geuijen vast dat de kennis over substraatbiologie in relatie tot weerbaarheid nog zeer beperkt is. “Er zijn inmiddels technieken die inzicht geven in een aantal factoren, zoals DNA-analyse van het microleven en vetzuuranalyses”, vervolgt zij. “Daarmee kunnen we een tipje van de sluier oplichten. Een volledig zicht op de complexe relaties tussen bodemleven of substraatbiologie, ziektedruk en plantreacties is nog ver weg. Je moet je ook realiseren dat niet alleen gewassen, maar ook rassen verschillend kunnen reageren op het bodemleven rond wortels en dat de omgevingsfactoren per teelt – zelfs binnen een teelt – en substraat verschillen. Ook die hebben invloed op de weerbaarheid van de plant. Onderzoek naar die complexe samenhang is dus nuttig en nodig, maar het is wel een zaak van lange adem.”
[/wcm_restrict]
Gerelateerd