Zoute symbiose

Door: Tim van Oijen
Datum: 1 november 2012

In het najaar kleurt zeekraal de kwelders rood. Foto: Ann Postma.

Het is herfst, ook op de kwelder. Waar zeekraal groeit, heeft het buitendijkse gebied langs de Waddenzee nu een schitterende rode kleur. Dat zeekraal goed gedijt in zeewater is mede te danken aan een symbiose met zouttolerante bacteriën die bij de wortels zitten. Wetenschappers hebben deze bacteriën onderzocht, op zoek naar manieren om de groei van landbouwgewassen in verzilte gebieden te stimuleren.

Door o.a. de zeespiegelstijging zal het zoutgehalte van de grond in veel kustgebieden, overal ter wereld, geleidelijk toenemen. Dit kan er toe leiden dat deze gebieden ongeschikt worden voor landbouw als gewassen niet bestendiger worden gemaakt tegen verzilting. Er zijn meerdere manieren om dat te doen. De belangrijkste zijn veredelen, genetische manipulatie van gewassen en de toepassing van (evt. ook geselecteerde of genetische gemanipuleerde) rhizobacteriën die de groei van gewassen in zoute omstandigheden bevorderen. Die laatste methode hebben wetenschappers nader onderzocht bij zeekraal.

Rhizobacteriën

Zeekraal

Rhizobacteriën (bacteriën zie bij de wortels van planten groeien) kunnen op verschillende manieren de productie van planten verhogen. Er zijn vijf directe mechanismen: het bevorderen van het vastleggen van stikstof; het bevorderen van het oplossen van fosfaat; complexvorming van onoplosbaar ijzer door de productie van ijzerbindende stoffen (sideroforen); de productie van plantenhormonen, bv. auxine; en de verlaging van de ethyleenconcentratie (waardoor plantengroei minder geremd wordt). Daarnaast kunnen de bacteriën de plant ook op indirecte wijze tot dienst zijn door het tegengaan van schadelijke effecten van ziekteverwekkers of door het verhogen van de natuurlijke weerstand van de plant.

In India is onderzoek gedaan naar de rhizobacteriën tussen de wortels van de zeekraalsoort Salicornia brachiata. Dit is de meest zouttolerante zeekraalsoort ter wereld. De onderzoekers ontdekten tientallen soorten bacteriën. Hiervan waren er meerdere nog nooit eerder waargenomen. Een van de meest bijzondere was een zouttolerante bacterie van het genus Zhihengliuella sp. Het was namelijk voor het eerst dat bij een bacterie van dit genus werd vastgesteld dat hij in staat is om op allerlei manieren plantengroei te bevorderen. De wetenschappers hebben een paar van de bacteriesoorten geïsoleerd en vervolgens toegevoegd aan kiemplantjes van zeekraal. De bacteriën bleken de groei sterk te bevorderen, ook bij hoge zoutconcentraties.

Zilte landbouw

Teelt van zeekraal

De ontdekking van deze zouttolerante rhizobacteriën is goed nieuws voor de landbouw. Er lijkt een heel arsenaal aan grotendeels nog onbekende bacteriesoorten te bestaan die de groei van landbouwgewassen in een zilte omgeving bevorderen. De hier beschreven soorten kunnen niet alleen leiden tot de verhoging van de productie bij de verbouw van zeekraal, een steeds populairder landbouwgewas dat ondermeer als ingrediënt voor salades wordt verkocht. Ook andere landbouwgewassen zouden profijt kunnen hebben van de groeiende kennis van zouttolerante rhizobacteriën. Voor het waddengebied is dat van belang omdat ook hier verzilting van de landbouwgronden een probleem van de nabije toekomst is.

Bron

Jha, B., I. Gontia en A. Hartmann (2012). The roots of the halophyte Salicornia brachiata are a source of new halotolerant diazotrophic bacteria with plant growth-promoting potential. Plant and Soil 356 (1-2), p.265-277.  doi: 10.1007/s11104-011-0877-9.

Relatie met de kennisagenda van de Waddenacademie

Gerelateerde onderdelen van de kennisagenda van de Waddenacademie en de achterliggende position papers:

Kennis voor een duurzame toekomst van de Wadden. Integrale kennisagenda van de Waddenacademie: p.41 t/m 49.

(Natuur)behoud in een veranderende wereld (position paper Ecologie) (pdf 2,7 Mb)

Lees meer in het thema Ecologie op deze site.