Interactie tussen wortelgroei, bodemorganismen en de kwaliteit van de bodem bepalen uiteindelijk de ontwikkeling van bodemorganische stof. Zeker is dat een gezonde, vruchtbare bodem aan de basis staat van een gezond wortelstelsel. “Humus bestaat niet”, schrijft bodemprofessor Dr. Franciska De Vries in een bijdrage op de website VILT (het Vlaams infocentrum land- en tuinbouw) . “Een stille revolutie in de bodemkunde heeft geleid tot nieuwe inzichten. Voortaan moeten we het hebben over bodemorganische stof. Daarin kan CO2 worden opgeslagen. De wortelstrategie van planten is het meest bepalend voor de mate waarin dat gebeurt.”
Een samenvatting van het artikel:
Humus werd tot voor kort altijd geassocieerd met bodemorganische stof. Oorspronkelijk was ‘humus’ – of ‘humus-achtige substanties’ – de verzamelnaam voor lange, complexe moleculen uit plantenresten die zeer moeilijk afbreekbaar zijn door micro-organismen en op die manier bijdragen aan de opbouw van organische stof. Nieuwe analysetechnieken lieten in de late jaren-90 zien dat deze grote moleculen bestaan door zwakke bindingen tussen een variëteit aan kleinere moleculen van biologische oorsprong. Maar hoe kan het dan dat we tóch koolstof-leeftijden van honderden tot duizenden jaren vinden in deze fracties?
Verschillende soorten organische stof (MAOM en POM)
Anno 2021 zijn nog veel meer prachtige analysemethoden beschikbaar en weten we inmiddels dat álle moleculen in plantenresten afbreekbaar zijn door micro-organismen. Wat nieuw is dat juist deze afbraak leidt tot aangroei van nieuwe micro-organismen wat vervolgens weer leidt tot een bepaalde mate van conservering van de koolstof. Een zeer recente studie vond dat deze dode micro-organismen wel 50% van de organische stof kunnen vormen in grasland en bouwland! Dat al deze moleculen, van suikers tot dode microbiële resten, lang in de bodem bewaard kunnen blijven, komt doordat ze op verschillende manieren beschermd kunnen worden tegen afbraak. Vooral de kleine organische moleculen (MAOM), kunnen vastplakken aan bodemdeeltjes en zo afbraak door micro-organismen voorkomen. Ook kunnen makkelijk afbreekbare plantenresten (POM) door schimmeldraden worden ingepakt en langdurig beschermd worden tegen afbraak. De organische stof die gebonden is aan bodemdeeltjes (MAOM) is de meest stabiele fractie en blijft het langst in de bodem; soms tot wel honderden jaren. Deze fractie bestaat uit relatief kleine moleculen die al verwerkt en omgezet zijn door micro-organismen, en is vooral afkomstig van wortelexudaten. Plantenwortels scheiden continu cocktails van suikers, organische zuren, en hormonen uit, die snel afgebroken worden door de micro-organismen die rondom de plantenwortels voorkomen. Hoe efficiënter de micro-organismen deze wortelexudaten afbreken, hoe meer ervan uiteindelijk in de stabiele MAOM-fractie terecht komt. Dit proces werkt efficiënter in bodems met een fijne textuur, zoals kleibodems. Die bieden meer oppervlak op de mineralen waar de organische moleculen zich aan kunnen hechten.
Synergie wortel en bodem
Er vindt dus onder levend gewas, een permanente uitwisseling plaats van zowel dood wortelmateriaal als wortelexudaten met de bodem en deze interactie staat aan de basis van opbouw van bodemorganische stof. Het is dus duidelijk dat de activiteit van bodem-micro-organismen belangrijk is voor de vorming van bodemorganische stof maar ook het bodemtype en het type plant bepalen hoe de vorming van bodemorganische stof verloopt.
We beginnen nu pas te ontdekken hoe deze wortel-strategieën de vorming van organisch materiaal beïnvloeden. Als we de interacties tussen wortelstelsels, micro-organismen, bodem-mineralogie en de rol van bemesting kunnen ontrafelen, dan zijn we een stap dichter bij het gebruik van deze processen om de opbouw van organische stof te optimaliseren.