KNAW

Research

Functional response of soil organisms

Pagina-navigatie:


Update content


Title Functional response of soil organisms
Period 01 / 2011 - 12 / 2011
Status Completed
Research number OND1345915

Abstract

Objective of the project
The goal of this project is to develop cost-effective measurements to asses soil suppressiveness against the soil pathogens Verticillium dahliae, Pythium spp. and Meloidogyne incognita (root knot nematode). On long term this project intends to understand mechanisms of natural soil suppression of above mentioned pathogens.

Background
Soil is a complex medium of (a)biotic interactions that play a role in the control of pests and diseases. Understanding the control of these diseases and pests by soil factors opens the window to a sustainable horti- and agriculture with reduced utilization of chemical control measures. Insight into the mechanisms that are responsible for the control of diseases and pests can be applied to horti- and agricultural soils, and in addition, to other substrates such as used in greenhouse horticulture.

Healthy and disease suppressive soils received attention in the past, however an understanding of the mechanisms that are involved is limited. This is caused by the complex interactions in soils such as for example between bacterial antagonists and soil texture. The hereby proposed research will improve agricultural means to control diseases and pests in a sustainable fashion.

Results
The project will deliver in 2010 a scientific paper, a method to screen for soil antagonists of Meloidogyne incognita, measurements to asses competition among pathogens and microbes, a pilot study of micro-array analyses of diversity of microbes in relation to level of soil suppressiveness and a desk study towards opportunities to implement natural mechanisms to suppress Pythium in soilless cultures

Abstract (NL)

Probleemstelling
In de internationale wetenschap is veel onderzoek gedaan naar bodemweerbaarheid, maar een fundamenteel gebrek aan kosteneffectieve indicatoren van weerbaarheid vormt een obstakel voor het onderzoek naar mechanismen. Op dit moment worden in diverse lopende projecten binnen LNV BO programma s dure bio-toetsen gebruikt om weerbaarheid tegen bodempathogen zoals Verticillium dahliae, Pythium spp. en aaltjes te meten. De bestaande bio-toetsen lijken gemakkelijk en goedkoop, maar (internationaal) onderzoek laat zien dat precieze standaardisatie van de potproeven belangrijk is. Daarnaast worden bio-toetsen in de lopende LNV-BO projecten uitgevoerd op verschillende gronden wat standaardisatie, zoals met watergift, nog complexer maakt. Snellere en kosteneffectieve methodes om weerbaarheid te meten kunnen het praktijkonderzoek versnellen wat uiteindelijk leid tot een versnelde implementatie van een Bodemadviessysteem in de praktijk en realisatie van een Duurzame Land- en tuinbouw.

Doelgroep en kennisbehoefte
Bodemgezondheid is en wordt in zowel bedekte en open landbouwproductiesystemen steeds belangrijker, aangezien er steeds minder pesticiden en mineralen gebruikt mogen worden om de bodem te beïnvloeden. De competentie van de bodem neemt dus een belangrijkere plaats in, dat wil zeggen natuurlijke eigenschappen (bodemfuncties) van de bodem zoals o.a. ziektewerendheid en nutriënten -leverend vermogen. De vraag is of deze eigenschappen geïndiceerd kunnen worden en beïnvloedt. Deze fundamentele kennis is van strategisch belang om de positie van WUR Glastuinbouw ten opzichte van concurrenten te versterken en zich te profileren als top-kennisinstituut: genoemde kennis leid uiteindelijk tot een duurzame glastuinbouw door middel van teeltmaatregelen (bodemadviessysteem) voor sturing op verminderd energieverbruik (grondstomen) en inzet van milieubelastende bestrijdingsmiddelen. Op termijn kan deze kennis vertaald worden naar substraten in systemen los-van-de-grond zoals ontwikkeld voor diverse (bedekte en onbedekte teelten van) vrucht- en bladgroenten en sierteelt.

Doelstelling project
Korte termijn (2011): Vervolg ontwikkelen van metingen bodemweerbaarheid tegen Pythium, Verticillium en aaltjes aan de hand van bodemmicroorganismen. Lange termijn: Weten wie de microbiologische spelers zijn binnen bodemweerbaarheid en wat ze doen tegen Pythium, Verticillium en Meloidogyne.

Relevantie project voor EL&I
In de internationale wetenschap is veel onderzoek gedaan naar bodemweerbaarheid, maar kosteneffectieve indicatoren voor weerbaarheid tegen bovengenoemde pathogenen zijn er niet. Snellere en kosteneffectieve methodes om weerbaarheid te meten kunnen het praktijkonderzoek versnellen wat uiteindelijk leid tot een versneld in gebruik name van een Bodemadviessysteem in de praktijk.

Aanpak en tijdspad
Ontwikkelen van metingen aan potentiële competitie om nutriënten tussen bacteriën en Pythium en Verticillium, zoals meten enzymatische omzetting (lipase, protease, esterase, e.d.) in samenwerking met Jaap Bloem (Alterra). Pogingen in 2010 hebben laten zien dat deze metingen in grond erg moeilijk betrouwbaar te realiseren zijn door de complexiteit van bodems, daarom kiezen we in 2011 voor metingen in substraat (steenwol/perliet) als eenvoudiger model voor grond. Een pilot heeft laten zien dat deze substraten leven (d.i. divers microleven bevatten) en dat in substraten ook competitie kan plaatsvinden (als mechanisme van weerbaarheid) tussen pathogeen en microbiologie (zie ook Postma et al. 1998 over Pythium weerbaarheid van steenwol substraat in komkommer).
Welke micro-organismen zijn betrokken bij bodemweerbaarheid tegen Pythium, Verticillium en wortelknobbelaaltjes (microarray analyse in samenwerking met Peter Bonants, PRI, en George Kowalchuk, NIOO, Heteren). Hiervoor proberen we additionele financiering te vinden. Onze aanvraag voor matching aan SKB 2010 werd als excellent beoodeeld maar te fundamenteel bevonden en daarom afgekeurd. Als alternatief wordt gekeken naar t-RFLP.

Resultaten
Het gebruik van substraat als onderzoeksgereedschap (model) voor de studie naar mechanismen zoals competitie van weerbaarheid in (complexe) bodems, 1 wetenschappelijk artikel Identiteit en dynamiek van micro-leven (bacteriën en schimmels) in substraat uit de praktijkteelt van komkommer (groenten) en roos (bloemen) wordt bepaald.

Related organisations

Related people

Researcher Dr. J. Bloem
Researcher Ir. C. Blok
Researcher Dr.ir. J. Postma
Researcher Dr. M.A. Streminska
Project leader Dr. A.W.G. van der Wurff

Related research (upper level)


Go to page top
Go back to contents
Go back to site navigation