Beperk grondversteuring vir groter veerkragtigheid
Verhoog opbrengste en die veerkragtigheid van jou grond en oeste deur elke plant se unieke mikrobioom kans te gee om sy werk van nature en gratis te doen.
Endofiete, die voordelige mikro-organismes wat in plantweefsel leef en groei bevorder, kan via die grond vanaf een plantgenerasie se saad na die volgende se saad oorgedra word. ’n Internasionale span wetenskaplikes het pas dié verstommende ontdekking gemaak.
Dit is die jongste toevoeging tot die groeiende poel wetenskaplike kennis van plante se unieke mikrobiome en die groeiende bydrae wat hierdie gemeenskappe mikro-organismes tot gehardheid en kunsmisbesparing kan lewer.
Die span navorsers wat die saadmikrobioom bestudeer het, het uit wetenskaplikes van België, Mexiko en Kanada bestaan. Die uitslag van hul navorsing is in die vaktydskrif International Journal of Molecular Science gepubliseer.
Hulle het die endofiete bestudeer wat in die saad van die peulplant Crotalaria pumila, in Amerika as die “rattlebox” bekend, voorkom.
Endofiete is dikwels swamme en bakterieë en soortgelyk aan die voordelige mikro-organismes wat in die mens se spysverteringstelsel leef. Dit staan ook as ’n plant of mens se mikrobioom bekend. Mikro-organismes in plantweefsel wat nie siektesimptome veroorsaak nie, is endofiete.
Die bevestiging van endofiet-oordrag tussen opeenvolgende generasies saad beteken die sade van ’n opeenvolgende aanplanting kan baie beter opkom en presteer danksy die voordelige organismes wat natuurlikerwys vanaf die vorige aanplanting eers na die grond en uiteindelik na die volgende aanplanting se saad oorgedra word, sê mnr. Hans Klink, konsultant van die onderneming Agro-Organics.
“Elke plant ontwikkel ’n bepaalde mikrobeprofiel (mikrobioom) wat hy in die grond vestig om hom in staat te stel om optimaal te groei,” sê Klink.
Hierdie navorsing het bevestig dat saad die aandrywer daarvan kan wees.
HORMONE EN ENSIEME AS HUPSTOOT
Endofiete kan plantgroei en die opname van metale deur ’n “rattlebox” uit die grond regstreeks bevorder deur onder meer voordelige fitohormone en bepaalde ensieme te vervaardig.
Onregstreeks kan endofiete plantsiektes bekamp of plante se bestandheid teen omgewingstres verhoog.
Die nuwe navorsing het vir die eerste keer bevestig dat sade endofitiese mikro-organismes afwaarts na die grond waarin die plant groei, kan oordra. Op hul beurt word die endofiete dan na die volgende generasie van die betrokke spesie se saad oorgedra.
Crotalaria pumila is ’n eenjarige pioniersplant wat daarvoor bekend is dat dit in grond met ’n oormaat metale kan groei, soos op ou
mynhope of in grond waarvan die natuurlike metaalinhoud hoog is. Die spoormetale word in hoë konsentrasies uit die grond in die bogrondse plantweefsel opgeneem sonder dat die plante enige tekens van metaalvergiftiging toon.
Baie navorsing is al oor die endofitiese bakterieë in metaalbestande plante se wortels en stingels gedoen, maar min was tot dusver oor hul saadendofiete bekend.
In hierdie nuutste navorsing het die wetenskaplikes vasgestel dat die Cp3-stam van Methylobacterium in die saadmikrobioom van die “rattlebox” oorheers. Hulle het dit oor drie generasies van aanplantings bevestig.
Methylobacterium is ’n soort probiotika wat ’n belangrike rol in die bevordering van plantgroei speel.
Die wetenskaplikes het teen blomtyd Cp3-bakterieë toegedien in die grond waarin die plante gegroei het.
Onder ’n mikroskoop kon toe gesien word hoe die Cp3-bakterieë uit die grond die buitenste laag selle om die plantwortels koloniseer, asook die xileemvate van stingels wat aan metaalstres ly.
Voorts het die Cp3-bakterieë saadontkieming verhoog en die ontwikkeling van saailinge gestimuleer. Dit het onder meer die lengte van die kiemwortels, die eerste stukkie wortel wat uit die embrio groei, betekenisvol verleng.
“Ons het vir die eerste keer bewys dat die saadmikrobioom van ’n pioniersplant wat in sy natuurlike omgewing groei, deur ’n belangrike endofiet wat plantgroei bevorder, uit die grond gekoloniseer kan word,” skryf die span.
Hulle gaan nou ook ander voordelige organismes in sade se mikrobioom ondersoek.
Daarmee behoort ’n beter begrip ontwikkel te word van hierdie organismes se bydrae tot plantgroei en weerstand teen stresfaktore en of hul dalk nuttig in saadbehandelings gebruik kan word.
SPANWERK
Die mens moet sy landbougewasse weer in hul evolusionêre baan terugplaas, sê Klink.
Hy haal die genetikus wyle dr. Lynn Margulis aan wat al in 1967 die proses van simbiogenese op mikrobiologiese vlak bewys het. “Lewe het nie die aarde deur gevegte oorgeneem nie, maar deur netwerke (samewerking),” het sy geskryf met verwysing na die verskynsel dat lewende organismes, wat plante en mikrobes insluit, só ontwikkel en hulself só organiseer dat hulle deur wedersydse samewerking ten beste presteer en oorleef.
Die resultaat is dat elke plant die soort mikrobes in die grond om sy wortels en in sy weefsel vestig wat hom kan help om optimaal volgens sy genetiese potensiaal te presteer. Elke plant het dus sy eie “primordiale mikrobiese profiel,” het Margulis verduidelik.
Vir ’n boer is dit die heel belangrikste om die hoeveelheid lewende organismes in die grond te vermeerder deur soveel moontlik wortels van verskillende spesies te vestig, sê Klink.
“Mielies, sonneblomme, kanola . . . watter gewas ook al – elkeen het sy eie (mikrobiese) ‘lied’. ”
Hierdie simbiogenese geskied in ’n kringloop wat homself van generasie tot generasie herhaal.
Die Duitse botanis wyle dr. Hugo Schanderl het verduidelik as so ’n plant vrek en die plantmateriaal afgebreek word, is die resultaat miljarde nuwe lewensvorme deur die transformasie en remutasie van selorgane na ouer vorms van lewe, soos bakterieë.
Schanderl se navorsing was grootliks op botaniese bakteriologie en die mikrobiologie van wyn gerig.
Klink benadruk dat biodiversiteit ’n voorvereiste is vir die voortdurende wedersydse wisselwerking tussen plante en hul ideale mikrobiese “span” en hul oordrag van generasie tot generasie. Hoe groter die verskeidenheid, hoe langer bly die energie vir die instandhouding van hierdie siklus in die ekostelsel behoue.
Hierdie biosiklusse kan tot 40 jaar voortduur as die biodiversiteit in ’n saailand hoog is, sê hy. Die teenoorgestelde geld ook: Hoe kleiner die biodiversiteit, hoe minder kere herhaal só ’n siklus homself van nature. “Energieverliese tussen oorgange (tussen generasies) moenie oormatig wees nie,” sê hy.
“Die krag van verskeidenheid ondersteun natuurlike evolusionêre prosesse, wat op hul beurt die ‘intelligensie’ en gevolglike veerkragtigheid (van so ’n ekostelsel) verhoog. Die oorlewing van die natuur is in sy veerkragtigheid geanker.”
Klink voeg by dat dit belangrik is om grond so min as moontlik te versteur sodat die boonste en onderste lae se mikrobes nie vermeng nie.
“Die boonste sowat 8 cm grond het ’n bepaalde mikrobegemeenskap wat verskil van dié in die grond sowat 22 cm dieper af.
“Vir optimale produktiwiteit moet daar ’n duidelike onderskeid tussen hierdie twee lae (se mikrobiese profiel) wees. Dié in die boonste 8 cm is gewoonlik by afbreekprosesse betrokke, terwyl dié sowat 22 cm dieper af meer by opbouende prosesse betrokke is.”
‘KORRELTJIE SAND’ IS NIE ‘KORRELTJIE NIKS’
Die klem in agronomie moet wegskuif van blote grondkunde in die rigting van biologie, sê Klink. “Lewe dien. Die pH van biologies produktiewe grond neig na 6,8, wat ook die pH van lewende selgemeenskappe is.”
Hy haal die Oostenrykse grondkundige wyle prof. Franz Sekera aan, wat daarop gewys het dat elke grondkrummel met “lewende sement” aanmekaargesit is.
Hierdie “sement” is lewende organismes wat die primêre aggregate (van sand- en kleideeltjies) aanmekaarhou. Dít bewerkstellig die vorming van kanale waarlangs water en lug deur die grond beweeg, en die holtes (alveoli) waarin water en lug in die grond vasgehou word.
Die hoeveelheid van alle lewende organismes in die grond is die maatstaf wat bepaal hoeveel plantegroei bogronds gedra kan word, het Sekera gesê.
“Sodra hierdie hoeveelheid (lewe in die grond) ’n deurslaggewende minimum vlak oorskry, is dit nie nodig om die stelsel met kompos of enige ander misstof te voed nie. Die oesreste wat agterbly, behoort dan genoeg te wees om vrugbaarheid in stand te hou.”
Dít staan in die wetenskap as die SoS-beginsel (system of systems )bekend.So’nstelsel bestaan uit ’n groep komponente wat wedersyds in wisselwerking en interafhanklik funksioneer om ’n ingewikkelde en verenigde geheel te vorm. Om so ’n stelsel te vestig, moet biomassa bo én in die grond groei. Dít verseker ’n geslote siklus van lewe wat homself in stand kan hou, sê Hans.