Als bacteriën gekend als Rhizobia de wortels binnendringen van een peulvrucht zoals een erwt of een boon vormt de plant een knobbel of een verdikking aan zijn wortels als onderdak voor de microben. De bacteriën halen stikstof uit de lucht en zetten het om in ammoniak als voeding voor de plant.

Normaal wordt de knobbel alleen gevormd als de plant de aanwezigheid merkt van de Rhizobia bacterie. Het feit dat het mogelijk is knobbels in de plant te vormen bij afwezigheid van de bacterie is een belangrijke eerste stap bij het overdragen van dit proces op andere dan peulvruchten.

Twee onderzoeksgroepen hebben nu peulvruchten gevormd die verdikkingen voortbrengen zonder de aanwezigheid van Rhizobia wat mogelijk leidt tot teelten die geen stikstofmest meer nodig hebben, maar in de plaats daarvan zouden terugvallen op stikstofvormende bacteriën die overal in de bodem aanwezig zijn om de plantverdikkingen te koloniseren.

Voedt mij

Het bemesten van gewassen is onefficiënt en schadelijk voor het milieu volgens Giles Oldroyd van het John Innes Centrum in Norwich in Engeland, die de leider van een van de onderzoeksgroepen was. Behalve voor het verontreinigen van waterwegen is de productie van chemische mest verantwoordelijk voor ongeveer de helft van de voor de landbouw benodigde brandstof.

Stikstofbindende bacteriën vormen voor gewassen een betere manier om aan stikstof te komen, volgens Oldroyd. Veel boeren en tuinders wisselen peulvruchten zoals platte bonen en klaver af met andere teelten. Latijns Ameriklaanse boeren hebben de gewoonte bonen naast hun mais te planten.

Granen hebben veel stikstof nodig. Peulvruchten echter leveren niet alleen voor zichzelf stikstof maar ook voor andere gewassen, zegt Oldroyd. Samen met zijn collega's probeert hij om verwante gewassen zoals tabak en tomaat wortelknobbels te laten voortbrengen.

Zelfhulp

De productie van knobbels wordt normaal ingezet als stikstofproducerende bacteriën de wortelcellen van een gewas binnendringen. De planten worden de bacteriën gewaar en hun wortelcellen gaan knobbels vormen.

Maar de twee onderzoeksgroepen, die van Oldroyd en die onder leiding van Jens Stougaard van de Universiteit van Aarhus in Denemarken, vonden dat bij het muteren van een gen dat een signaal produceert genaamd CCaMK, wortelcellen kunnen worden omgevormd tot knobbelvormende cellen zonder dat daaraan een bacterie te pas komt. Zij doen van hun vondst verslag in Nature.

Het idee dat het vermogen tot zelfbemesting tot stand kon worden gebracht in andere teelten is nog niet getest, hoewel Oldroyd zegt dat zijn werk op tabak en tomaat zou moeten aantonen dat het werkt.

Er is geen theoretische reden waarom het niet zou werken, zegt Oldroyd. "Wij kunnen lege knobbels maken, de plant moet de bacteriën alleen maar laten binnendringen," zegt hij. "Maar als peulen het doen, zouden andere het even goed moeten doen."

De technologie staat nog in zijn kinderschoenen : "Een aantal belangrijke stappen moet nog worden gezet," waarschuwt Stougaard. Maar hij hoopt dat het gebruikt zou kunnen worden om zelfbemestende soorten te maken bij de meeste basisivoedingproducten in de wereld : mais, tarwe, gerst en rijst.

Voor het John Innes Centrum zie http://www.jic.ac.uk

De Engelse Soil Association, http://www.soilassociation.org/web/sa/saweb.nsf/, waarschuwt dat het werk van het John Innes Centrum inzake stikstofbinding in het algemeen een kostbare, tijdvretende en onrealistische manier is om openbare middelen te spenderen zonder veel effect. De Soil Association meent dat de onderzoekers het publiek ernstig misleiden inzake het belang van de resultaten van dit onderzoek. De recente publicatie lijkt een schaamteloze poging om fondsen te verzekeren voor de voortzetting van het onderzoek en geeft geen blijk van enig reëel potentieel.

"In het tempo waarin de onderzoekers werken, zal de olievoorraad al lang zijn uitgeput voordat zij een oplossing hebben gevonden – zo die er al komt."

De Soil Association dringt erop aan dat onderzoek van het soort als nu door het JIC is gepubliceerd, in de toekomst wordt geperkt en dat gelden worden aangewend voor benaderingen die efficiënter, veiliger en meer algemeen aanvaard zijn, zoals de uitbreiding van de biologische landbouw.

060628