Bodemcolumn van November door Wietse de Boer

Met zijn zelfgemaakte microscopen heeft Antonie van Leeuwenhoek in de 17e eeuw als eerste de wereld van bacteriën zichtbaar gemaakt. Hij dacht dat hij kleine “dierkens” zag en kon niet vermoeden dat zijn waarneming aan het begin stond van de ontdekking van de grootste diversiteit aan levensvormen. Bacteriën zijn klein, ongeveer eenduizendste millimeter, en qua uiterlijke vorm is er niet  zo veel variatie: voornamelijk bolletjes en staafjes.  Waar zit die grote diversiteit in levensvormen dan in? In wat ze kunnen! Ze zijn weliswaar klein maar, zoals het bekende lied over een andere historische Nederlander aangeeft, “de daden bennen groot”.

Die daden worden in de Ecologie functies genoemd en de grote variatie aan functies bij bacteriën heet functionele diversiteit. Die functies vormen een essentieel onderdeel van het leven op aarde. Geen leven zonder bacteriën. Voor de groei van gewassen is het nodig dat minerale voedingsstoffen beschikbaar komen voor plantenwortels. Daarbij spelen verschillende groepen bacteriën een heel belangrijke rol. Duizenden soorten bacteriën houden zich bezig met de afbraak van verschillende onderdelen van bodemorganische stof. Die bestaat vooral uit afgestorven plantenresten. Uit deze afbraak halen ze de energie om te kunnen groeien. Het resultaat van hun activiteit is dat minerale voedingsstoffen vrijkomen en door wortels kunnen worden opgenomen. Daarmee is de kringloop rond: planten groeien op minerale voedingsstoffen die zijn vrijgemaakt door bacteriën uit de restanten van hun voorgangers.

Er zijn ook bacteriën die in een direct samenwerkingsverband met planten leven. Een bekend voorbeeld zijn de stikstof-vastleggende Rhizobium bacteriën die in de wortelknolletjes van vlinderbloemigen, zoals de erwt, voorkomen. Deze bacteriën weten vanuit de bodem de wortels binnen te dringen en worden dan door de plant gevoed met suikers. Met de energie die dat oplevert doen ze iets fantastisch: ze zetten stikstofgas om in ammonium, een voor de plant opneembare vorm van stikstof. Planten die gevoed worden met stikstof uit de lucht, waarvan de voorraad onbeperkt is! Dat is natuurlijk jaloersmakend. Uiteindelijk is het de mens gelukt om dat ook te doen, zij het dat daarvoor extreme omstandigheden van temperatuur en druk nodig zijn. Hoewel deze ontwikkeling van kunstmest veel goeds heeft opgeleverd, zijn de nadelen van grootschalig kunstmest gebruik voor het milieu ondertussen ook algemeen bekend. In de duurzame landbouw zal de rol van Rhizobium-bacterien daarom weer een veel belangrijkere rol gaan spelen.

Naast de genoemde functies zijn er nog heel veel andere functies van bodembacteriën die allemaal bijdragen aan het functioneren van het bodemecosysteem. Voor de ontwikkeling van duurzame landbouw is het belangrijk dat deze kennis zich vertaalt in praktische toepassingen: het beheren van de microben in de bodem vormt de basis voor een duurzame teelt van gewassen. 

Foto van een microkolonie van bodembacteriën gemaakt door Olaf Tyc.