44 / 108
Julie 2018
42
V
oedeselproduksie moet teen 2050 verdubbel om die
groeiende wêreldbevolking te kan voed. In die navor
singsomgewing word daar terselfdertyd voorgestel dat daar
‘n afname in die gebruik van anorganiese kunsmis en on
kruiddoders moet wees.
Die tweeledige doel om voedselproduksie te verseker en volhoubaar
te boer, plaas opnuut ‘n fokus daarop om groter voordeel uit
die interaksies tussen landbougewasse en mikrobes te trek. Die
voordele wat grondmikrobes vir volhoubare landbou inhou is, van
onskatbare waarde.
Mikrobes speel ‘n sleutelrol in onder andere stikstofbinding, op
name van voedingstowwe, siektebeheer, asook bevordering van
grondstruktuur.
Risosfeer-aktiwiteit
Die risosfeer kan beskryf word as die dun lagie grond rondom
wortels wat regstreeks deur die wortels se afskeidingsverbindings
en mikro-organismes beïnvloed word. Plantwortels vervaardig
en stel ‘n verskeidenheid van verbindings vry, wat dan deur
grondmikrobes as voedsel benut word. Hierdie wortelafskeidings
tree soos boodskappers op, wat die mikrobiese bevolking stimuleer.
Sekere van die verbindings wat die plant vervaardig, kan die groei
van voordelige bakterieë bevorder terwyl ander skadelike bakterieë
onderdruk.
‘n Groep verbindings wat deur die wortels vrygestel word, is suikers
wat in die plant of gewas se blare gemaak word. Die suikers beweeg
dan afwaarts na die risosfeer en dien as voedsel vir bakterieë en
swamme. Hierdie mikrobes is in staat om fosfate wat in die grond
opgesluit is, op te los en dit sodoende vir die plant toegangklik
te maak.
Swamme soos
Trichoderma
spp. kan ander nadelige swamme
onderdruk en die plant se verdedigingsmeganismes bevorder.
Stikstofbindende bakterieë leef in noue assosiasie met plantwortels
en kan ook die nodige voedingstowwe aan die plant verskaf.
Net soos die bakterieë en swamme, is protosoë ook aktief in die
risosfeer. Protosoë het die vermoë om op die bakterieë te teer
en sodoende bakteriese getalle te beheer. Die teenwoordigheid
van protosoë in die risosfeer kan die groei van plante bevorder.
Daar is gevind dat protosoë, net soos amoebas, bakterieë as voedsel
kan opneem. Op hierdie wyse kan bakteriese stikstof in die riso-
sfeer vrygestel word. Aalwurms is ook doeltreffende predatore van
bakterieë. Hulle het ‘n soortgelyke effek as protosoë.
Stikstofbinding in simbiose en
vrylewende stikstofbinders
Vele mikrobes bind stikstof simbioties met ‘n gasheerplant. In die
spesifieke vennootskap verskaf die plant suikers aan die mikrobes
en stikstof word weer gebind deur mikrobiese prosesse sodat die
stikstof later weer aan die plant beskikbaar gestel word. Hierdie
proses kom veral voor in die welbekende wisselwerking tussen
mikrobes en peulgewasse, waar stikstof simbioties gebind word.
Die bekendste voorbeeld van simbiotiese stikstofbinding is
waarskynlik die wisselwerking tussen peulgewasse en rhizobia-
bakterieë. Voorbeelde van laasgenoemde is die alombekende
Rhizobium- en Bradyrhizobium-bakterieë wat aan peulgewasse soos
sojabone en grondbone toegedien word.
‘n Unieke eienskap van rhizobia-bakterieë is hul vermoë om
gespesialiseerde knoppies in ‘n simbiotiese assosiasie met die
peulgewas te vorm. Die proses van stikstofbinding word aangeskakel
indien die rhizobia in die risosfeerverbindings soos flavonoïde, wat
deur die plantwortels afgeskei word, teëkom.
‘n Reeks van rhizobia-gene word geaktiveer, wat lei tot die infeksie
van die plant deur rhizobia-bakterieë en uiteindelik die vorming van
nodules (knoppies). Die wisselwerking skakel atmosferiese stikstof
om na ‘n hernubare bron van stikstof vir landbougebruik, met
geskatte addisionele waardes van tot soveel soos 300 kg stikstof
per hektaar per jaar.
Daar is 'n reeks van bakterieë wat in die grond teenwoordig is en
betekenisvolle hoeveelhede stikstof kan bind sonder dat enige
ander organismes ‘n rol daarin speel. Vrylewende stikstof-bindende
bakterieë soos
Azospirillum
spp.,
Azotobacter
spp.,
Acetobacter
diazotrophicus
en
Bacillus
spp. word in die risosfeer gevind en
het nie ‘n gasheer nodig om stikstof in die grond te plaas vir
plantopname nie.
Gunstige mikrobes in
volhoubare landbou
Fokus
Bemesting
Owen Rhode,
LNR-Graangewasse, Potchefstroom