Om meer grip te krijgen op de werkzaamheid van microbiologische middelen is fundamentele kennis over werkingsmechanismen en interacties met de plant noodzakelijk. Het plant-microbioom, dat alle microbiële levensgemeenschappen die geassocieerd zijn met de plant omvat, is nog een onbekende factor in de toepassingsmogelijkheden van microbiologische middelen.

Om deze reden is in het project ‘Versterking van plantweerbaarheid tegen ziekten en plagen door aanpassing van het plant microbioom’, de interactie onderzocht van taxonomisch uiteenlopende micro-organismen met het plant-microbioom en metaboloom. Doelstelling was om de relatie vast te stellen tussen microbioom-samenstelling en weerbaarheid tegen ziekte en plaag veroorzakende organismen. In de aanpak is gekozen voor tien microbiële stammen bestaande uit bacteriën en schimmels die in eerste instantie zijn toegepast op tomatenplanten en waarvan in tweede instantie een selectie van vier stammen zijn toegepast op sla en chrysantenplanten.

Modelplanten
Als model ziekte en plaag veroorzakende organismen (belagers) is gekozen voor Fusarium oxysporum f.sp. lycopersici (Tomaat) en F. oxysporum f.sp. lactucae (sla) en Californische trips -Frankliniella occidentalis- (chrysant). Via microbioom (bacteriën en schimmels) en secundaire metaboloom analysen zijn de interacties tussen de microbiële stammen en de modelplanten vastgesteld in aanwezigheid en afwezigheid van de respectievelijke belagers. Alle microbiële stammen waren instaat om de modelplanten endofytisch te koloniseren en met uitzondering van Pseudomonas putida stam P9 in chrysant, hadden alle stammen een aantoonbaar (statistisch significant) effect op de microbioom en/of metaboloom-samenstelling van de modelplanten.
Twee stammen bij uitstek waren opvallend in hun interacties met de modelplanten: Isaria javanica FE9901 en P. putida P9. Na toediening had stam FE9901 een effect op de microbioom-samenstelling van alle drie de plantensoorten en kan zodanig als een universele microbioom-inducer worden aangemerkt. Stam P9 daarentegen beïnvloedde de secundaire metaboloom-samenstelling van tomaten en sla planten en daarmee gecorreleerd beperkte het de initiële groei van beide plantensoorten, maar verhoogde het de weerbaarheid tegen F. oxysporum.

Consequenties onduidelijk
Omdat de microbiële stammen via grond aan de planten werden toegediend, is ook de mogelijkheid van zaadcoating als toedieningswijze onderzocht met twee stammen, P9 en Trichoderma viride TV02. Zaadcoating versterkte het weerbaarheidseffect van stam P9 in tomatenplanten, maar de overlevingsduur op tomaten en slazaden was beperkt. Verbetering van de overlevingsduur van microbiële preparaten op zaad is noodzakelijk om toepassingsmogelijkheden te verbeteren.
Uit het onderzoek concluderen de onderzoekers dat er weliswaar aantoonbare effecten van biologische preparaten zijn op microbioom en metaboloom-samenstelling van planten, maar dat het nog niet duidelijk is wat de consequenties van deze veranderingen zijn op plant-weerbaarheid tegen ziekte en plaag-veroorzakende organismen. Het praktisch aansturen van het plant microbioom om weerbaarheid in planten te verhogen verdient meer aandacht in vervolgonderzoek.

Dit project/onderzoek is mede tot stand gekomen door de bijdrage van Topsector T&U, BEJO Zaden, Enza Zaden Research and Development, Incotec Holding, Glastuinbouw Nederland, Stichting Chrysant NL en Stichting Programmafonds Glastuinbouw.