Onzichtbare wezens die de plant helpen goed te gedijen
Met licht, water en een twintigtal andere elementen kunnen planten in al hun biochemische behoeften voorzien. Deze essentiële elementen kunnen in twee groepen worden verdeeld: macronutriënten en micronutriënten.
Macronutriënten zijn de voedingsstoffen die de planten in grote hoeveelheden nodig hebben: calcium, fosfor, kalium, koolstof, magnesium, stikstof boriumwaterstof, zuurstof en zwavel. Micronutriënten of sporenelementen zijn in zeer kleine hoeveelheden aanwezig: chloor, kobalt, koper, ijzer, mangaan, molybdeen, natrium, nikkel, silicium en zink.
De drie belangrijkste voedingsstoffen die een plant nodig heeft zijn stikstof (N), fosfor (P) en kalium (K), de bekende en vaak gebruikte NPK-meststof.
Ook micro-organismen kunnen deze voedingsstoffen aan planten leveren. De groep nuttige microben die hiervoor kan worden gebruikt, zijn biomeststoffen. Zij worden gedefinieerd als stoffen die microben bevatten die de groei van planten helpen bevorderen door de toevoer van essentiële voedingsstoffen naar de planten te vergroten. Deze microben hebben het vermogen om de rhizosfeer te koloniseren en de opname van voedingsstoffen door planten te verbeteren.
Stikstof (N)
Stikstof is essentieel voor de groei van planten en de chlorofylsynthese. Stikstof is een van de meest overvloedige elementen op aarde, maar een tekort aan stikstof is waarschijnlijk het meest voorkomende voedingsprobleem waarmee planten wereldwijd te kampen hebben. Een zeer hoog percentage van de totale stikstof in de bodem is in organische vorm; deze stikstofvorm is niet rechtstreeks beschikbaar voor planten. Planten kunnen stikstof uit de bodem opnemen in de vorm van nitraat (NO3-) en ammonium (NH4+). Stikstof is ook het meest voorkomende element in de atmosfeer van de aarde, maar planten kunnen hun stikstof niet rechtstreeks uit de lucht halen.
Stikstof is een van de meest overvloedige elementen op aarde, maar een tekort aan stikstof is waarschijnlijk het meest voorkomende voedingsprobleem.
Verschillende micro-organismen kunnen worden gebruikt om planten te helpen bij de opname van stikstof. In peulvruchten kan Rhizobium worden gebruikt om de plant te helpen bij de opname van stikstof. Wortelkolonisatie van Rhizobium leidt tot de vorming van wortelknolletjes, waar ze atmosferische stikstof omzetten in ammoniak.
Andere micro-organismen die kunnen worden gebruikt voor stikstoffixatie zijn bijvoorbeeld Azotobacter, Azospirillum en Bacillus. Het voordeel van deze micro-organismen is dat ze op een breder scala van gewassen werken en niet beperkt zijn tot peulvruchten.
Fosfor (P)
Fosfor is een essentieel bestanddeel van adenosinetrifosfaat (ATP), de energievorm die de plant gebruikt. Fosfor stimuleert ook de wortelontwikkeling, vergroot de lengte van de stengel en verbetert de kwaliteit van het gewas. In natuurlijke bodems is er vaak een tekort aan fosfor omdat het, afhankelijk van het bodemtype, wordt vastgelegd als bijvoorbeeld ijzer- of calciumfosfaat. Micro-organismen als Bacillus, Aspergillus en Penicillium scheiden organische zuren af die de pH van de bodem verlagen, waardoor het gefixeerde fosfaat in de bodem wordt afgebroken. Sommige bacteriën zoals Bacillus en Pseudomonas kunnen onoplosbare anorganische fosfaten zoals di-calciumfosfaat en tri-calciumfosfaat oplossen.Mycorrhizaschimmels kunnen de plant helpen bij de opname van fosfor. Arbusculaire mycorrhizae vormen een symbiotische relatie met de waardplant, in ruil voor koolstof en suikers leveren zij water en voedingsstoffen aan de plant.
Kalium (K)
Kalium is essentieel voor de groei en voortplanting van planten; het is ook verantwoordelijk voor de activering van talrijke enzymen. Het meeste kalium in de bodem is in de vorm van mineraal kalium en is niet beschikbaar voor opname door planten. Mineralen die kalium bevatten zijn mica en veldspaat.Kalium wordt opgelost door bijvoorbeeld Paenibacillus spp, Bacillus mucilaginosus en Bacillus edaphicus.
(De bovengenoemde microbiële geslachten bestaan alle uit een grote verscheidenheid aan soorten en stammen. De precieze heilzame werking van deze microben hangt af van de specifieke soort en stam die wordt gebruikt)
