Yakult voor planten

Je kent ze misschien wel, de kleine flesjes Yakult met daarin een gekleurd zuiveldrankje. Ieder flesje bevat miljarden bacteriën die zouden bijdragen aan een goede darmflora. En een gezonde darmflora betekent een betere weerstand. Steeds meer onderzoeken wijzen erop dat iets dergelijks bij planten ook het geval is. Er bestaan namelijk niet alleen schimmels en bacteriën die planten ziek kunnen maken, maar er zijn ook heel veel  nuttige micro-organismen. Ze leven in planten of rond de plantenwortels. Hierdoor groeien de planten beter. Bovendien beschermen ze de plant tegen ziekmakende micro-organismen. Soms wordt zelfs de groei van bladluizen en andere plaaginsecten afgeremd.

 

Hoe krijgen die schimmels en bacteriën dat voor elkaar?

Het is nog niet precies duidelijk hoe micro-organismen de weerbaarheid van een plant kunnen verhogen. Tot nu toe zijn er verschillende theorieën:
1. De schimmels en bacteriën zorgen ervoor dat de plant in opperste staat van paraatheid is en direct zijn afweersysteem aanzet wanneer er een echt pathogeen arriveert.
2. De schimmels en bacteriën leven in competitie met de pathogene micro-organismen en remmen daardoor hun groei.
3. De schimmels en bacteriën produceren stoffen, zoals antibiotica, die gericht zijn tegen andere bodemorganismen.

 

Onderdrukte afweer geeft sterkere planten

Het klinkt een beetje tegenstrijdig, maar onderzoekers hebben pas geleden ontdekt dat micro-organismen een plant kunnen versterken door haar afweer te onderdrukken. Hoe zit dat? Op en rond plantenwortels krioelt het van de micro-organismen: onschadelijke, nuttige maar ook ziekmakende. Al die microben bij elkaar noem je het microbioom. Zowel de goedaardige als de ziekteverwekkende bacteriën hebben bepaalde moleculen op hun celoppervlakte. Die moleculen worden door het immuunsysteem van de plant herkend. Planten die deze moleculen herkennen, zullen meteen hun afweersysteem aanzetten om af te rekenen met de (schadelijke) bacterie. Deze afweer kost veel energie en daardoor kan de plant minder hard groeien. Uit recent onderzoek blijkt nu dat de goede bacteriën actief het immuunsysteem in de wortel van de plant onderdrukken door de productie van bepaalde organische zuren. Hierdoor komt er geen afweerreactie op gang. Dit verklaart waarom de plant, ondanks – of juist dankzij – al die microben op haar wortels, toch goed kan groeien.

 

Plantenstress

Hoewel we steeds meer te weten komen over de interacties tussen planten(wortels) en micro-organismen in de bodem, is er ook nog heel veel te ontdekken. Daarom start er een groot onderzoek naar plantenstress. Inderdaad, ook planten kunnen last hebben van stress! Niet door tentamens, rijles of teveel huiswerk, maar wel door insecten die aan hun bladeren vreten, schimmelziekten of droogte.

Nu een paar voorbeelden uit de praktijk.

 

Bacterie remt schadelijke schimmel

Op en in plantenwortels leven miljarden bacteriën en schimmels. Samen vormen ze het wortelmicrobioom. Uit onderzoek blijkt dat goedaardige Pseudomonas bacteriën de plantenwortels aanzetten tot het produceren van het antibioticum scopoletine. Deze stof remt de groei van bodemschimmels die plantenziekten veroorzaken. In dit geval stimuleert de ‘goede’ bacterie dus de plant om afweerstoffen tegen de ‘slechte’ schimmels te maken. Zowel de groei als het afweersysteem van de plant worden zo op biologische manier verbeterd. Plantenwetenschappers hopen dat door inzet van deze bio-fungiciden in de toekomst minder kunstmest en toxische gewasbeschermingsmiddelen nodig zijn. De eerste bio-fungiciden worden al in de praktijk toegepast.

 

Pseudomonas: van alles wat
Het geslacht Pseudomonas omvat heel veel verschillende soorten bacteriën. Een van de ‘goede’ soorten is P. fluorescens.  Sommige stammen van deze bacterie, die in de bodem en rond plantenwortels voorkomen, beschermen tarwe en andere granen tegen plantenziekten zoals Pythium en Fusarium. Maar er zijn ook Pseudomonas soorten die zelf ernstige plantenziekten veroorzaken zoals P. syringae pv. aesculi, de veroorzaker van de bloedingsziekte bij kastanjebomen. Tot slot bestaan er ook nog Pseudomonas soorten die mensen kunnen infecteren, zoals P. aeruginosa, de beruchte ziekenhuisbacterie.

 

Schimmel in plant remt insectenplaag

Micro-organismen die in de plant leven maar geen schade geven, noem je endofyten. Steeds meer onderzoeken laten zien dat deze endofyten een belangrijke rol spelen in de bescherming van planten tegen ziekten en plagen. Experimenten in tomaat, paprika en chrysant tonen aan dat bepaalde goedaardige plantenschimmels de populatiegroei van schadelijke insecten kunnen remmen. Bijvoorbeeld de schimmel Lecanicillium muscarium kon de bladluistoename in paprikaplanten met 25-30% remmen. Dit lijkt misschien niet veel, maar op een snel groeiende bladluispopulatie kan dit zeker verschil uitmaken.

Ook hier zijn de achterliggende mechanismen nog niet precies duidelijk. De endofyten zouden een directe werking kunnen hebben op schadelijke insecten door het afscheiden van bepaalde metabolieten. Maar het zou ook kunnen dat door de aanwezigheid van de schimmels en bacteriën, de plant sneller zijn eigen afweer aanschakelt (primen).

 

Down to earth

Dit zijn maar een paar voorbeelden. Zo zijn er nog veel meer onderzoeken die laten zien dat micro-organismen de weerbaarheid van planten tegen ziekten en plagen verhogen. Het wordt ook steeds duidelijker dat het bodemleven een grote rol speelt in de gezondheid van planten. Goede micro-organismen in de bodem zijn onmisbaar voor een goede plantengroei. Het is net als bij een pizza: zonder goede bodem wordt het niets >>.