'Microben in bodem houden planten gezond'

Samen met collega's uit China en het Verenigd Koninkrijk hebben Utrechtse wetenschappers een sleutelrol ontdekt voor bodemmicroben die van nature rondom de wortel van jonge planten voorkomen. Deze micro-organismen kunnen planten gedurende hun hele leven beschermen tegen ziekten. Dat biedt nieuwe mogelijkheden voor duurzame en pesticidevrije voedselproductie.

De wetenschappers publiceren hun bevindingen 25 september in Science Advances. De conclusies zijn van groot belang. Ongeveer 30 procent van de wereldvoedselproductie gaat verloren aan ziektes voordat het de consument bereikt. Momenteel worden ziekten bestreden door het toepassen van gewasbeschermingsmiddelen.

Interactie

De Utrechtse wetenschappers Alexandre Jousset en George Kowalchuk onderzochten met hun team het effect van micro-organismen in de bodem op de interactie tussen planten en ziekteverwekkers. 'Zelfs wanneer de ziekteverwekker aanwezig is, blijven sommige planten onaangetast. We wilden weten waarom', zegt hoofdauteur Jousset.

Om deze vraag te onderzoeken, keken ze naar tomatenplanten op een veld dat van nature besmet was met de bacterie Ralstonia solanacearum, een bodempathogeen dat tal van economisch belangrijke gewassen besmet met de verwoestende ziekte bruinrot. Zodra een plant is besmet, moeten boeren verplicht de hele oogst vernietigen.

Bemonstering

Om te ontdekken welk effect het bodemmicrobioom heeft op de ontwikkeling van ziekten, gebruikten ze een nieuw ontwikkeld experimenteel systeem. Dat maakt herhaalde bemonstering van individuele planten mogelijk op een niet-destructieve manier. Op deze manier hadden de wetenschappers een tijdreeks van de micro-organismen die aanwezig waren rond de wortels van de tomatenteelt.

'We konden teruggaan in de tijd - lang voor het begin van de infectie - en vaststellen welke micro-organismen aanwezig waren rondom de planten die overleefden of juist bezweken aan de ziekte', zegt Jousset. Microben in de bodem blijken de plant resistent te maken tegen de ziekteverwekker en dit effect kan samen met de bodem worden overgedragen op de volgende generatie planten.

'Onze resultaten tonen aan dat het niet nodig is om de ziekteverwekker uit te roeien', zegt Jousset. 'In plaats daarvan kunnen we de ziekten onder controle houden door het bevorderen van natuurlijk voorkomende nuttige micro-organismen rondom de wortels van de planten. Als je in het begin de juiste gemeenschap van micro-organismen hebt, kun je zoveel ziekteverwekkers toevoegen als je wilt. De planten zullen niet ziek worden.'

Duurzame landbouw

De bevindingen kunnen grote gevolgen hebben voor de boeren, voorspelt Jousset. Hij verwacht dat boeren gebruik kunnen maken van specifieke microbiële gemeenschappen om de planttolerantie tegen ziekten te verhogen. 'Gewasverliezen voor plantenpathogenen vormen een steeds grotere bedreiging voor de landbouwproductie. We hebben nu de middelen om boeren en telers te helpen en een duurzamere landbouw te ontwikkelen.'