Grondig onderzoek voor een weerbare bodem

Naam project:

Grondig onderzoek voor een weerbare bodem

Projectteam: (namen, functie en organisatie):

• Anja Kombrink: Onderzoeker, HLB
• Hilde Coolman: Onderzoeker, HLB
• Eline Keuning: Consultant biotechnologie en innovatie, Bioclear earth
• Andries Hoogterp: teler, Mts. Hoogterp
• The Potato Valley

Doel van het onderzoek/project:

Het doel van het project is het ontwikkelen van biologische indicatoren, op basis van microben en nematoden, die inzicht geven in de kwaliteit van het bodemleven en de ziektegevoeligheid van een perceel kunnen voorspellen. We krijgen inzicht in de variatie in het bodemleven op praktijkpercelen en hoe dit samenhangt met de fysisch/chemische bodemeigenschappen.

Wat kan de teler ermee?:

Met de nieuwe meetmethodes krijgt een teler meer inzicht in de kwaliteit van het bodemleven op zijn percelen en kan deze ook monitoren over de jaren. Hierdoor kan het effect van teeltmaatregen en bijvoorbeeld grondbewerking op de bodembiologie worden onderzocht waardoor deze meer doelgericht kunnen worden toegepast.

Wie voert het onderzoek uit?:

HLB en Bioclear earth

Onderzoeksvraag:

Welke bodemleven-indicatoren kunnen we gebruiken om inzicht te krijgen in de bodemweerbaarheid van praktijkpercelen in de akkerbouw?

Looptijd:

3 jaar

Voortgang 2021:

De afgelopen twee seizoenen, 2020 en 2021, hebben we percelen bemonsterd in het Noordelijk pootgoedgebied, Friesland en Groningen. We hebben percelen geselecteerd waar aardappelen werden geteeld en waar als voorvrucht graan heeft gestaan. Daarnaast hebben we gevraagd naar percelen met een verhoogde schurft, rhizoctonia of aaltjes druk en ter vergelijking monsters genomen op een (deel van een) perceel zonder deze problemen. Hiermee willen we onderzoeken of er verschillen zijn in het bodemleven tussen de verschillende (delen van) percelen. Aanvullende informatie over de bemonsterde percelen die we meenemen in het onderzoek bestaat uit teeltmaatregelen als wel/geen groenbemester, stro afvoeren of hakselen, bemesting en grondbewerking.

Van de monsters is de aaltjesgemeenschap en het microbiële bodemleven onderzocht. Daarnaast is een fysisch/chemische analyse gedaan.

Voortgang 2022

De afgelopen drie seizoenen, 2020, 2021 en 2022, hebben we percelen bemonsterd in het Noordelijk pootgoedgebied, Friesland en Groningen. We hebben percelen geselecteerd waar aardappelen werden geteeld en waar als voorvrucht graan heeft gestaan. Daarnaast hebben we gevraagd naar percelen met een verhoogde schurft, rhizoctonia of aaltjes druk en ter vergelijking monsters genomen op een (deel van een) perceel zonder deze problemen. Hiermee willen we onderzoeken of er verschillen zijn in het bodemleven tussen de verschillende (delen van) percelen. Aanvullende informatie over de bemonsterde percelen die we meenemen in het onderzoek bestaat uit teeltmaatregelen als wel/geen groenbemester, stro afvoeren of hakselen, bemesting en grondbewerking. Naast het onderzoek op praktijkpercelen, zijn ook twee proefvelden aangelegd waarop het effect van teeltmaatregelen op bodemleven wordt onderzocht. Van de monsters is de aaltjesgemeenschap en het microbiële bodemleven onderzocht. Daarnaast is een fysisch/chemische analyse gedaan.

Resultaten:

Aaltjesonderzoek

Allereerst hebben we gekeken naar het totaal aantal aaltjes en de diversiteit van de aaltjesgemeenschap. In het algemeen kan je stellen dat de hoeveelheid aaltjes en de diversiteit een indicatie kan zijn voor een gezond bodemleven. Aaltjes moeten zich immers voeden met verschillende voedingsbronnen, waaronder schimmels en bacteriën, die daarom ook aanwezig moeten zijn in de bodem. Een bodem met heel weinig aaltjes duidt op een arme bodem waar weinig voedsel te vinden is en een bodem met weinig aaltjesdiversiteit duidt op een bodem waar het bodemleven uit balans is.

Uit de resultaten van de afgelopen drie seizoenen bleek dat we dat het totaal aantal aaltjes afneemt naarmate de grond zwaarder wordt; dit is in lijn met resultaten uit eerder onderzoek. Er zijn echter ook duidelijk uitschieters naar boven of naar beneden te zien. Voor het diversiteitsonderzoek wordt gekeken naar de hoeveel verschillende aaltjesfamilies die in de bodem voorkomen en hoe de aantallen verdeeld zijn over deze verschillende families. De grondsoort van de bemonsterde percelen lijkt veel minder van invloed op de diversiteit van de aaltjesgemeenschap dan op het totaal aantal aaltjes. Ook hier nemen we uitschieters waar, die duiden op percelen waarop het bodemleven het juist beter of slechter doet.

Met de verzamelde resultaten kunnen we ook percelen vergelijken in verschillende categorieën. Een belangrijk uitgangspunt bij de selectie van de percelen was de kwalificatie van de ziektegevoeligheid door de teler. Wanneer we een verdeling maken tussen gevoelige percelen en weerbare percelen zien we in het aaltjesonderzoek echter geen significante verschillen. Een van de redenen is waarschijnlijk dat de beoordeling van een perceel door de teler subjectief is; uit onze evaluatie van schurftsymptomen blijkt bijvoorbeeld ook dat schurftgevoelige percelen en weerbare percelen niet verschillen. Daarnaast wordt in het algemeen steeds duidelijker hoe lastig het is om een waarde aan de weerbaarheid van een bodem te hangen.

We hebben veel meer informatie over de percelen verzameld die we kunnen gebruiken om te onderzoeken waar verschillen in bodembiologie vandaan komen. Zo hebben we gekeken naar verschillen tussen percelen waar wel of geen groenbemester is geteeld, tussen percelen waar stro is afgevoerd of stro is gehakseld, verschillen in bemesting en ploegen versus niet-kerende grondbewerking. Wanneer we percelen met verschillende teeltmaatregelen met elkaar vergelijken dan zien we wel duidelijke verschillen in de aaltjesgemeenschap. Over het algemeen is een duidelijke trend zichtbaar: maatregelen die een positieve uitwerking zouden moeten hebben op bodemkwaliteit, bijvoorbeeld door de toevoer van organische stof, hebben ook een positief effect op de bodembiologie. In dit geval wordt dat gemeten als meer aaltjes, meer roofaaltjes en/of meer diversiteit binnen de aaltjesgemeenschap .

Microbiologisch onderzoek

Het is bekend vanuit de wetenschappelijke literatuur dat microbiologie kan helpen bij het onderdrukken van ziektes zoals schurft en aaltjes en plantgroei kan stimuleren door o.a. het produceren van groeihormonen voor het gewas. Het is daarom interessant om te onderzoeken wat de verschillen zijn in microbiologie van weerbare percelen en percelen die gevoelig zijn voor ziektes. Zitten er in de weerbare bodems bijvoorbeeld meer soorten die ziektes kunnen onderdrukken? Om dit te onderzoeken is gebruik gemaakt van de DNA-techniek Next Generation Sequencing, waarbij alle aanwezige soorten in de bodem op naam gebracht worden. Omdat van veel soorten is bekend wat hun functie is in de bodem kunnen vervolgens uitspraken gedaan worden over de weerbaarheid van de verschillende bodems.

Resultaten

Uit de resultaten blijkt dat de bodems die door telers als weerbaar worden aangemerkt inderdaad een andere microbiologie hebben dan ziektegevoelige bodems. Één van de verschillen zit in het aandeel van de bacterie Bacillus in de bodem: de weerbare bodems bevatten meer Bacillus. Deze soort staat bekend als plantengroei bevorderend en effectief tegen schurft en aaltjes. Een hogere aanwezigheid van Bacillus wordt ook gelinkt aan Niet-Kerende Grondbewerking, wat bij de deelnemende akkerbouwers vaak gepaard ging met vaste mest, stro hakselen en groenbemesters.

Een andere interessante bevinding is dat in alle bodems de schurftbacterie Streptomyces turgidiscabies voorkomt. Daarbij is er geen relatie gevonden tussen percelen met een hoge schurftscore en de relatieve hoeveelheid van de schurftbacterie in de bodem. De aanwezigheid van S. scabies betekent dus niet altijd dat een perceel last krijgt van schurft, wat een aanwijzing is voor onderdrukking van schurft door de rest van het microbioom in de weerbare bodems.

De boer aan het roer

Doormiddel van statistiek is bepaald dat de keuze die telers maken in bedrijfsvoering (stro hakselen of afvoeren, wel of geen GBM, grondbewerking etc.) het microbioom significant beïnvloeden. Dit betekent dat je als teler door het slim inzetten van bedrijfsvoering gunstige microbiologie kan stimuleren en de bodem weerbaarder kan maken tegen ziektes. Dankzij dit type onderzoek worden handelingsperspectieven voor telers steeds verder ontrafeld, zodat in de toekomst meer gebruik gemaakt kan worden door de onzichtbare hulp van het gewas onder de grond.

Plannen 2023:

Onderzoek in praktijkpercelen geeft een goed beeld van alle variatie in het bodemleven die voor kan komen. Dit is belangrijk om uiteindelijk iets te kunnen zeggen over streefwaardes: wanneer zit het goed met het bodemleven en wanneer zouden er maatregelen genomen moeten worden om dit te stimuleren. Tegelijkertijd maakt alle variatie de er bestaat in bodembeheer en teeltmaatregelen het ook lastig om conclusies te trekken. Wat daarbij helpt is het verzamelen van zoveel mogelijk data, in een vervolgonderzoek gaan we daar zeer waarschijnlijk mee verder.

Bekijk hier een filmpje over dit project