BodemlevenMonitor

De biologische parameters van BodemlevenMonitor worden geanalyseerd met de PLFA-methode. PLFA staat voor phospholipid fatty acids (fosfolipidenvetzuren). Deze vetzuren komen voor in de celmembranen van levende organismen. Verschillende groepen organismen hebben een unieke samenstelling aan deze (PLFA) vetzuren. Door de PLFA’s te meten en te kwantificeren kan er een vingerafdruk van het bodemvoedselweb worden gegeven. Zo bestaan de celmembranen van schimmels uit andere PLFA’sdan bacteriën. De aanwezige PLFA’s worden gemeten en gekwantificeerd met behulp van een gaschromotograaf-MS.

De Shannon-Wiener index is een maat voor de ecologische diversiteit. De index gebruikt het aantal soorten en hun abundantie als input. De laagste waarde van de index is 0 (slechts 1 soort aanwezig), het maximum is afhankelijk van het aantal soorten wanneer ze allemaal in dezelfde hoeveelheid aanwezig zijn. In de BodemlevenMonitor is de Shannon-Wiener index gebaseerd op de zes gemeten groepen (gram+ bacteriën, gram- bacteriën, actinomyceten, arbusculaire mycorrhiza, overige schimmels en protozoa).

Het pakket speelt in op de veelvoorkomende vraag om meer inzicht te krijgen in het bodemleven en de biologische bodemkwaliteit. Door het wegvallen van bijvoorbeeld gewasbeschermingsmiddelen en door de toenemende bewustwording over het belang van bodemleven zijn veel sectoren bezig met de toestand van het bodemleven. Voorbeelden van toepassingen van BodemlevenMonitor zijn:

• Het monitoren van percelen door de tijd.
• Het bekijken hoe een bepaald perceel of locatie scoort ten opzichte van  andere percelen met een soortgelijk organische stofgehalte.
• Het vergelijken van goede en slechte percelen/plekken; kunnen verschillen in bodemleven de oorzaak zijn van de variatie tussen de percelen?
• Het meten van het effect van behandelingen op het bodemleven:
  • Biostimulanten/bodemverbeteraars
  • Organische meststoffen
  • Gewasbeschermingsmiddelen
  • Niet-kerende grondbewerking
  • Etc.

De onderzoeksduur is maximaal drie weken na aankomst op het lab van Eurofins Agro in Wageningen.

Het beste monsternametijdsstip hangt af van het doel. Wanneer percelen door de tijd heen worden gemonitord kan het beste elk jaar rond dezelfde periode en in soortgelijke omstandigheden worden bemonsterd. Het bodemleven is in het algemeen actiever in het groeiseizoen onder warme en vochtige omstandigheden. In de winter neemt de hoeveelheid actief bodemleven af. Ook onder zeer droge omstandigheden kan het bodemleven afsterven of grotendeels inactief worden.

Het onderzoek kan jaarrond worden uitgevoerd.Neem bij voorkeur geen monsters bij zeer droge omstandigheden of wanneer het kouder is dan 5 °C. Het is mogelijk om het bodemleven te onderzoeken na de oogst van het gewas in het najaar. Het onderzoek kan dan gecombineerd worden met het bemestingsonderzoek. Wanneer BodemlevenMonitor wordt ingezet om verschillende behandelingen te vergelijken is het belangrijk om een nulmeting uit te voeren en een controleveld aan te leggen.

Vollegrond

De monstername van percelen is gelijk aan de monstername van het bemestingsonderzoek. Neem minimaal 40 steken in een W-patroon over (een deel van) het perceel. Er wordt geadviseerd om een monster te nemen van een maximaal oppervlakte van 2 hectare. Voor de meeste akkerbouwgewassen wordt tot 25 cm diep bemonsterd en grasland tot 10 cm diep. Bemonster bij voorkeur bij vochtige omstandigheden en niet als de grond zeer droog is. Verzamel minimaal 1 liter grond in een geplastificeerde zak. Het is ook mogelijk de monstername te laten uitvoeren door een monsternemer van Eurofins Agro en een gps-plaatje van de precieze locatie te laten intekenen.

Kasgrond

40 steken tot 25 cm diepte verdeeld over minimaal 8 kappen, bedden of plantrijen (max 1 hectare). Verzamel 1 liter grond in een geplastificeerde zak.

Potgrond

40 steken uit 40 verschillende potten, evenredig verdeeld over de kas. Wanneer er geen potgrondboor aanwezig is kan er ook handmatig worden bemonsterd met de hand, of met een appelboor. Verzamel 0,5 tot 0,75 liter in een geplastificeerde zak.

Substraat

Neem minimaal 20 grepen met de hand of een appelboor. Verzamel 0,5 tot 0,75 liter in een geplastificeerde zak.

Water

Verzamel 500 ml water in een fles.  

PLFA’s staan erom bekend om snel af te breken en hierdoor een indicatie te geven van de levende micro-organismen. Hoe snel de vetzuren afbreken is echter afhankelijk van de omgevingsfactoren en met name van de temperatuur. Een recente studie heeft uitgewezen dat de halveringstijd t_1/2 (tijd waarna van de oorspronkelijke hoeveelheid stof nog precies de helft over is) van verschillende PLFA’s tussen de 14 en 27 uur ligt. Bij 15 °C duurt de afbraak twee keer zo lang als bij 20-25 °C. De afbraaksnelheid was ongeveer gelijk in bodems met een lage en een hoge microbiële biomassa.

Bron: Zhang et al. 2019: High turnover rate of free phospholipids in soil confirms the classic hypothesis of PLFA methodology.

Nee, de PLFA-methode kan enkel groepen micro-organismen onderscheiden zoals actinomyceten en arbusculaire mycorrhiza. De PLFA-analyse geeft een vingerafdruk van het bodemvoedselweb. Om specifieke soorten te determineren zijn uitplaatmethodes en DNA-technieken beter geschikt. 

De streefwaarden geven aan hoe het monster scoort ten opzichte van soortgelijke gronden of matrixen en zijn gebaseerd op percentielen van praktijkmonsters. De streefwaarden van vollegrond en kasgrondmonsters worden hiernaast gecorrigeerd op basis van het organische stofgehalte. De streefwaarden van gronden met een laag organische stofgehalte zijn lager en liggen dichter bij elkaar in vergelijking tot gronden met een hoog organische stofgehalte. 

De PLFA-analyse geeft inzicht in de biomassa van het actieve mycelium (netwerk van schimmeldraden of hyfen) van Arbusculaire Mycorriza in de grond. Hiervoor wordt gebruik gemaakt van het vetzuur 16:1ω5. Arbusculaire mycorrhiza zijn de oudste en meest voorkomende groep mycorrhiza schimmels, en kan met ongeveer 80% van alle plantensoorten een symbiose aangaan.

Ectomycorrhiza, ericoïde, arbutoïde en monotropoïde Mycorrhiza worden niet apart als groep gemeten binnen BodemlevenMonitor. Deze schimmels zijn onderdeel van de totale schimmel biomassa.

De schimmel/bacterie-ratio laat de verhouding van de totale biomassa schimmels tot de totale biomassa bacteriën (uitgedrukt in g C/kg grond) zien. De ratio kan ook worden gebruikt als indicator voor de mate van verstoring. In het algemeen hebben onverstoorde ecosystemen een hoger schimmel/bacterie-ratio dan verstoorde systemen. Biologische en lage-input systemen hebben een hoger schimmel/bacterie-ratio dan verrijkte gangbare systemen. Bij verstoringen zoals grondbewerking, het verwijderen van gewasresten en beweiden daalt het schimmel/bacterie-ratio.

Microbiële biomassa is een optelling van het gemeten ? aantal vetzuren. Schimmels en bacteriën vormen samen  hiervan het grootste onderdeel , maar zij omvatten niet de hele microbiële biomassa. De eenheid van de gemeten parameters is mg PLFA/kg grond. Voor de berekening van de biomassa van schimmels, bacteriën en microbiële biomassa in mg C/kg grond is een omrekenfactor gebruikt die bekend is uit de literatuur.