'Microbioom is geen wondermiddel'

Pieterse studeerde plantenveredeling in Wageningen. Door de jaren heen specialiseerde hij zich in de samenwerking van planten met micro-organismen rond de wortels. Wat die doen met de weerbaarheid van de plant tegen ziektes en plagen staat sterk in de belangstelling.

Het microbioom verhoogt de staat van paraatheid bij de plant

Corné Pieterse, microbioomkenner Universiteit Utrecht

De wetenschapper spreekt bij studiekringen en voor gewasbeschermingsadviseurs. De agrarische sector wil graag weten wat ze kan hebben aan dit microbioom en of het te stimuleren is in het voordeel van de boer.

Wat is dat microbioom precies?

'We hebben het over alle micro-organismen in en om de wortel. Ze zitten al in de bodem als de plant er niet is, maar de plant selecteert zelf geschikte organismen. We kunnen tegenwoordig de samenstelling van het microbioom meten met nieuwe laboratoriumtechnieken.'

Hoe selecteert de plant zijn eigen microbioom?

'De belangrijkste manier is dat de plant wortelexudaten gebruikt om hierin te sturen. Planten scheiden tot 20 procent van hun suikers uit via de wortels. Er zijn enorme verschillen in microleven tussen direct rond de wortel en een paar centimeter verderop.'

De suikers zijn een ruilmiddel?

'Dat zou je zo kunnen zien. De plant heeft net zo'n systeem als de mens in zijn darmen heeft. Bij mens en dier zie je dat de darmflora een belangrijke rol heeft bij de vertering van voedsel, de opname ervan en de versterking van de afweer. De darm werkt dus in omgekeerde vorm net als bij de wortel van de plant.'

Hoe is dat microbioom ontwikkeld?

'Het is meegeëvolueerd met de planten. Bij de landbouw is het anders dan in de natuur, waar planten vaak jaren op dezelfde plaats groeien. Boeren roteren hun gewassen meestal. Het duurt dan even voor de balans tussen plant en bodemleven weer terug is. Tegenwoordig onderzoeken grote bedrijven of ze de micro-organismen al mee kunnen geven vanaf het begin van de teelt. Zo kunnen ze gebruik van chemische middelen terugdringen.'

Is de werking dan zo duidelijk?

'Ja, met de selectie van bepaalde micro-organismen krijg je een ziektewerende grond. Als voorbeeld denk ik aan tarwe in de VS. Vaak wordt dat jaar op jaar op dezelfde percelen geteeld. Treedt een ernstige gewasziekte op, dan blijkt de jaren daarop bij een infectie de reactie van het immuunsysteem van de planten sterker te zijn. Wij onderzoeken wat plantenwortels daarvoor doen.'

Kun je daar praktisch iets mee?

'Je zou een consortium van bacteriën mee kunnen geven aan planten. Daarvoor gebruik je dan de soorten die de plant zelf aantrekt als bescherming. Bij de veredeling is nooit rekening gehouden met eigenschappen die de eigen weerbaarheid van de plant samen met het microbioom versterken. Nu realiseren we ons dat we misschien hierdoor met minder gewasbeschermingsmiddelen toekunnen.'

Zijn mycorrhizaschimmels een duidelijk voorbeeld van zo'n samenwerking?

'Ja, die geven de plant fosfaat in ruil voor suikers. Maar je kunt ook denken aan niet-symbiotische organismen, zoals Pseudomonas-soorten. Wij doen onderzoek naar een type dat de wortels heel goed koloniseert. Deze bacterie blijkt de afweer van de plant sterk te kunnen vergroten.'

Hoe neem je de positieve uitwerking van het microbioom waar?

'De wortelarchitectuur wordt veel beter. De plant kan meer water en nutriënten opnemen. Door het juiste microbioom krijg je een sterkere groei.'

Gebruik van chemische middelen of grondontsmetting pakt dan dus verkeerd uit?

'Ik kan me onder sommige omstandigheden voorstellen dat telers naar dramatische middelen grijpen bij bodemgebonden ziekten, maar het is beter als dat niet hoeft. Je kunt ook denken aan minimale grondbewerking. Dat heeft als voordeel dat de biodiversiteit in de toplaag van de grond veel groter is. Misschien heb je dan al een selectie gemaakt van goede soorten uit een vorige teelt. Dat werkt bij een monocultuur het beste: bij tarwe op tarwe of soja op soja. Voor een gewas als aardappelen is dat geen optie met aaltjes.'

Zet de plant de voordelen van het microbioom pas in als dat nodig is?

'Ja, het verhoogt de staat van paraatheid bij de plant. De plant groeit snel door de voordelen van het microbioom en heeft een snelle afweerreactie als een ziekteverwekker opduikt.'

Is een goede mineralenvoorziening voordelig?

'Er blijkt wel een relatie te zijn tussen nutriëntenbeschikbaarheid en afweer, maar die kan positief en negatief zijn. De plant kan ook aantrekkelijk voor een ziekteverwekker worden door zijn rijke samenstelling.'

Wanneer kunnen we praktische toepassingen verwachten van deze kennis?

'De inzet van het microbioom staat in de kinderschoenen. Eerst zoeken we nog naar de juiste combinaties van planteneigenschappen en micro-organismen. Dan moeten we meer weten over de invloed van de teelt of selectief middelengebruik.

'Een aardappel is weer anders dan een roos en je moet ook denken aan wat we ermee kunnen in substraatteelt. Daar zou je de samenstelling van microleven vroeg kunnen beïnvloeden. Je start immers steriel. In het vrije veld is veel al aanwezig. Er zit veel potentie in, maar we moeten het per gewas optimaliseren. Het is geen wondermiddel. Het kan ons wel een stuk op gang helpen.'