Vroeger roken boeren aan de grond om vast te stellen of die gezond was. Nu gaat Rosa Boone voor Living Lab onderzoeken of een sensor die taak van de boer kan overnemen.

De Nederlandse bodems zijn enorm productief en dit is voornamelijk te danken aan de intensivering van de landbouw. Helaas komt dit ook met een prijs, want we zien dat met intensivering de biodiversiteit aan het afnemen is. De afname van bodembiodiversiteit heeft gevolgen voor belangrijke ‘ecosysteem diensten’ (ofwel de functie) van de bodem. Het bodemleven speelt een belangrijke rol in de langdurige vastlegging van koolstof in de bodem, het tegengaan van het verlies van stikstof uit de bodem naar het grondwater of de lucht, de vorming van bodemstructuur en de onderdrukking van ziekten en plagen. De enorme productieverhoging met een grote afname van de functionaliteit wordt door bodemecoloog Wim van der Putten omschreven als ‘De Bodemparadox’.

Herstel in bodembiodiversiteit kan een positief effect hebben op de functionaliteit van de bodem. Bodembiodiversiteit kan worden bevorderd door extensiever beheer, waardoor er een grotere diversiteit aan planten bovengronds ontstaat, wat weer invloed heeft op de samenstelling van de ondergrondse gemeenschap. In een grote Europese studie werd aangetoond dat de intensievere landbouwbodems een kleiner aandeel schimmels bevatte ten opzichte van de bacteriën (die stabiel bleven) en juist meer plant-parasitaire nematoden. Over het algemeen was het bodemvoedselweb minder complex en minder sterk verbonden in vergelijking met landbouwbodems onder extensief management. Ook wordt het steeds duidelijk hoe dit proces sturing geeft aan de koolstof- en stikstofcycli in de bodem. Een complexer en sterker verbonden bodemvoedselweb, met een groter aandeel schimmelsoorten van late successiestadia zou ervoor zorgen dat koolstof beter wordt vastgelegd en dat er minder stikstof uit het systeem verloren gaat.

Ook komen we steeds meer te weten over de koppeling tussen bovengrondse populaties (zoals insecten, vlinders en vogels) en de ondergrondse populaties (zoals de mycorrhiza’s). Deze twee werelden lijken gescheiden van elkaar te leven, maar er bestaan wel degelijk interacties tussen beiden die weer bevorderlijk zijn voor biologische plaagbestrijding en de nutriëntencyclus. De interacties zouden gebruikt kunnen worden om gewasproductie duurzaam te laten groeien. Dit project zal ook ingaan op deze koppeling door dit onderzoek te koppelen met het Living Lab onderzoek naar biodiversiteit. Samen hopen we meer te weten te komen over de belangrijkste interacties.

In de komende vier jaar gaat Rosa Boone onderzoek doen naar het effect van herstel van biodiversiteit (boven en ondergronds) op bodemprocessen zoals koolstofvastlegging en stikstofuitspoeling. In de eerste fase onderzoekt zij of er inderdaad een verschil is aan te tonen in bodembiodiversiteit tussen akkers en graslanden die verschillend worden beheerd. Welke gassen worden uitgestoten door bodemorganismen? Deze vluchtige organische gassen zijn de producten van de stofwisseling van de microben en die geven de bodem zijn geur. Deze gassen kunnen specifiek zijn voor sommige bodemorganismen. Rosa gaat kijken naar bodems onder contrasterend beheer en gaat meten welke overeenkomsten en verschillen er zijn in de emissieprofielen. Ze gaat die specifieke emissieprofielen linken aan de mate waarin bodemorganismen, die een cruciale rol spelen in bodemfunctionaliteit, voorkomen in een bodem. Als tweede stap kijkt ze hoe deze emissieprofielen kunnen worden gekoppeld aan de functionaliteit van de bodem.

Tijdens het onderzoek wordt er tegelijkertijd ook in samenwerking met Imec een sensor ontwikkeld die de bodembiodiversiteit en bodemactiviteit in kaart zal proberen te brengen. De sensor zal worden ontwikkeld om biochemische data om te zetten naar praktische informatie voor de boer om meer inzicht te krijgen in het effect van zijn management op het bodemleven.

Het onderzoek is een vierjarig project, gefinancierd door OnePlanet. De eerste fase zal zich focussen op de Ooijpolder, maar mogelijk gaan we in de komende jaren ook kijken naar andere gebieden in Nederland of daarbuiten. Zou je graag meer willen weten over dit onderzoek? Aarzel niet om contact met Rosa op te nemen (Dit e-mailadres wordt beveiligd tegen spambots. JavaScript dient ingeschakeld te zijn om het te bekijken.).

De kennis van complexe interacties in de bodem en tussen bodem, gewassen en het omringende ecosysteem is nog zeer beperkt

(Bron:Frontiers in Ecology and Evolution, 14 August 2019)

Dit is een bericht van Rosa Boone - Project Living Lab