Als een zakensite als Forbes aandacht besteedt aan een esoterisch onderwerp als gezonde bodems, dan weten we dat er geld mee te verdienen is. De wetenschap heeft het belang van het microbioom van de bodem ontdekt, het subtiele systeem van micro-organismen rond plantenwortels, en onderzoekers over de hele wereld beginnen nu zijn wonderlijke eigenschappen te ontrafelen. Vele jaren van kunstmestgebruik hebben het aantal micro-organismen in de bodem verminderd, overal ter wereld; dit moet worden hersteld, wil de landbouw de hoge verwachtingen kunnen vervullen: zowel de wereld te voeden, als grondstof te leveren voor de bio-economie.
‘In vele bodems die we nodig hebben, is het gehalte aan organische stof gedaald met 40-60%,’ zei Dr. Wayne Honeycutt van het Soil Health Institute tegen Forbes. ‘Dat is belangrijk omdat deze water vasthoudt, filtert, en voedingsstoffen beter beschikbaar maakt.’ Gezonde bodems bevatten een minimumhoeveelheid organische stof – een mengsel van oude plantenresten die wegrotten, en de micro-organismen die zich hiermee voeden. Het belang van organische stof is misschien niet in de eerste plaats de opbrengst van het gewas op de korte termijn, maar de weerstand ervan tegen uitzonderlijke omstandigheden als droogte. Elke plant lijkt een optimale samenstelling te hebben van zijn microbioom, waarvan vele soorten nog onbekend zijn.
Het microbioom analyseren
Nieuwe bedrijven op dit terrein doen voor een deel analyses van het DNA erin, zoals Trace Genomics in San Francisco. Zij verrichten sequentie-analyse op het DNA in de bodem en stellen aan de hand daarvan de aanwezigheid van micro-organismen vast, onder meer met het oog op ziekterisico’s. Met wat minder precisie kunnen onderzoekers ook schimmels vaststellen. Maar, zoals emeritus hoogleraar Hans van Veen uit Leiden zegt, ‘je zou een bodemmonster willen nemen, door de sequencer halen, en vervolgens kunnen zeggen: dit is een heel geschikte bodem voor dit of dat gewas, of voor deze of gene wilde plant. Maar zo ver zijn we nog lang niet.’ Het uiteindelijke doel van dit onderzoek zou zijn, methoden te vinden om zowel de opbrengst op korte termijn als gezonde bodems op de lange termijn te bevorderen. Veel landbouwtechnologie is nog gebaseerd op een proces van vallen en opstaan. Zoals Van Veen zegt: ‘We doen nu van alles in die bodem, vaak alleen gericht op directe effecten op de groei van gewassen, zoals bemesten of ploegen. Maar we zien dan over het hoofd wat dat voor gevolgen heeft voor het microbioom en dus op langere termijn voor de vruchtbaarheid.’
Een gunstig effect op de bodem heeft het geven van chitine, zegt Van Veen, al weten we niet hoe dit werkt. Een andere truc is de toevoeging van biochar voor gezonde bodems. Biochar ontstaat bij milde pyrolyse van biomassa en bestaat deels uit elementair koolstof. Hij wordt gebruikt als bodemverbeteraar, maar zijn eigenschappen begrijpen we nog niet echt goed. Afhankelijk van de grondstof, het productieproces en het betreffende gewas kan biochar worden gebruikt om water vast te houden in de bodem, als drager voor gezonde micro-organismen, of als bodemverbeteraar.
Micro-organismen voor gezonde bodems
De steen der wijzen ligt in het ontrafelen van de vraag welke micro-organismen in de bodem planten beschermen tegen ziekten, en de opname van voedingsstoffen bevorderen; en hoe we deze organismen kunnen stimuleren. Sommige gronden bevatten micro-organismen die luchtstikstof kunnen omzetten in nitraat. Vlinderbloemigen leven in synergie met zulke bacteriën rond en in hun wortels. Maar als de bodem lange tijd veel nitraatkunstmest krijgt, zullen de genen met deze eigenschap niet meer actief zijn in de bodem. Een bedrijf dat producten verkoopt waarmee deze natuurlijke eigenschap van akkers kan worden hersteld, waarmee wij weer gezonde bodems krijgen, is Pivot Bio, dat zoekt naar bacteriën die veel stikstof binden voor planten, en daarmee de zaden bedekt, zodat boeren minder kunstmest hoeven te gebruiken, misschien zelfs helemaal niets meer. Genen weer tot expressie brengen die jarenlang inactief zijn geweest – Pivot Bio claimt dat het zijn zaden al vijf groeiseizoenen met succes heeft getest.
Maar voor mij zijn de meest wonderbaarlijke organismen die gezonde bodems voortbrengen een soort schimmels die in symbiose leven met plantenwortels, mycorrhiza; ze heten zo vanwege hun rol in het wortelsysteem van planten, de rhizosfeer. De plant voedt de schimmels met koolhydraten uit zijn fotosynthese, en de schimmel voedt de plant met water en voedingsstoffen uit de bodem. Mycorrhiza kunnen zowel om de wortels als er binnen zitten, afhankelijk van planten- en schimmelsoorten. Mycorrhiza verrichten buitengewone functies voor planten. Zoals weerstand tegen ziekten, bijvoorbeeld veroorzaakt door bacteriën in de bodem. En mycorrhiza kunnen enzymen uitscheiden die giftig zijn voor aaltjes. Ze kunnen ook de weerstand van de plant tegen droogte en verzilting verhogen. Maar het meest verwonderlijk van alles is dat zij planten in staat stellen, met elkaar te communiceren door de grond heen. Als een plant bijvoorbeeld wordt aangevallen door bladluis, zal deze gassen uitscheiden die de insecten afstoten; via het communicatiesysteem van hun mycorrhiza kunnen ze hun buren ertoe aanzetten, hetzelfde te doen. Mycorrhiza worden onder meer verkocht door het Franse bedrijf Inoculumplus.
Interessant? Lees dan ook:
Innovaties in alle lagen van de waardepiramide van groene grondstoffen
Mother Earth Day: laten we gezonde bodems beschermen
Naar precisielandbouw met kleinere milieueffecten