Het hele bodemleven communiceert met elkaar via vluchtige stoffen. Planten doen daar volop aan mee. Ze zenden bijvoorbeeld stoffen uit om nuttige bacteriën aan te trekken als ze besmet zijn met een schadelijke schimmel. Plantenwortels scheiden allerlei stoffen uit, die exudaten worden genoemd. Het gaat om suikers, eiwitten, aminozuren en secundaire metabolieten.
Deze maken de omstandigheden voor nuttige organismen gunstiger en weren ziekteverwekkers af. De plant stuurt op deze manier het bodemleven. Hij voedt organismen of vergiftigt ze juist. Een klein deel van de uitgestoten stoffen zijn zogenaamde vluchtige organische stoffen (de gebruikelijke afkorting is VOC’s). Deze verspreiden zich via de poriën in de bodem, die met lucht of water zijn gevuld.
Over deze VOC’s is nog weinig bekend. Promovendus Kristin Schulz-Bohm verdiepte zich daarom in haar promotieonderzoek bij Wageningen University & Research in de rol van deze stoffen in het bodemleven. Uit haar onderzoek blijkt dat er uitgebreid wordt gecommuniceerd tussen bodemorganismen onderling en tussen planten en organismen. Het proefschrift is onlangs gepubliceerd.
Uitgebreide communicatie
Bacteriën ‘vertellen’ hun soortgenoten verderop waar ze moeten zijn voor eetbare wortelexudaten. Welke stoffen ze uitstoten hangt af van de samenstelling van het bodemleven en de omstandigheden. Op deze manier bestaat er een gedetailleerd communicatiesysteem. Andere bodemorganismen, zoals protisten, gebruiken de bacteriesignalen echter ook om ze op te sporen en daarna op te eten.
Verder wordt de competitie tussen schimmels en bacteriën mede gestuurd door VOC’s. Als er een schadelijke schimmel aanwezig is – Schulz werkte met Fusarium culmorum – gaan de bacteriën andere vluchtige signaalstoffen uitstoten. Ook zag ze dat het aantal bacteriesoorten dat de schimmel aanpakt, toenam rond de wortels. Waarschijnlijk is er een verband tussen de twee fenomenen.
Besmet gras
Ook de wortels zelf geven organische stoffen af bij schimmelaantasting. Tot nu toe was niet bekend of die dan een aantrekkend effect hebben op nuttige bacteriën die de plant bijstaan in de strijd tegen de schimmel. Schulz besmette de wortels van de grassoort zandzegge met de fusariumsoort en bekeek wat er dan gebeurt. Het bleek dat het gras inderdaad andere VOC’s ging produceren na de besmetting. Hierdoor werden nuttige schimmeldodende bacteriën aangetrokken, zelfs die van verder weg. “Planten-VOC’s kunnen dus een belangrijke rol spelen in de interactie tussen planten en micro-organismen over een langere afstand ondergronds”, is haar conclusie.
Ze gaat in haar proefschrift niet in op de vraag of die VOC’s ook synthetisch gemaakt zouden kunnen worden en ingezet als gewasbeschermingsmiddel.
Het plantkundeverhaal in het augustusnummer van Onder Glas gaat over de stoffen (exudaten) die plantenwortels uitscheiden.
Tekst: Tijs Kierkels.
