Inleiding
Het bodemleven is van grote invloed op de plantengroei. Uit organische mest, gewasresten en groenbemesters moet het bodemleven de voedingsstoffen vrijmaken die onmisbaar zijn voor de plant. Daarnaast heeft het bodemleven nog diverse andere functies. Te onderscheiden zijn de volgende:
- Afbraak van plantenresten, mest en dode bodemorganismen en vrijmaken van voedingsstoffen hieruit (mineralisatie)
- Opbouw van organische stof die slechts traag wordt afgebroken (humusopbouw, humificatie)
- Opbouw van een goede bodemstructuur
- Losmaken van een te dichte grond door het graven van gangen
- Vorming van slijmstoffen die de bodemdeeltjes aan elkaar kitten
- Mengen van organische en anorganische bodemdelen.
- Beperken van te grote aantallen ziekteverwekkende organismen
De mate waarin de verschillende soorten aan bovenstaande effecten bijdragen, wisselt sterk per soort. Ook de mate waarin de verschillende soorten in een grond voorkomen, varieert sterk afhankelijk van grondsoort en bodemgebruik.
In een vruchtbare grond zijn aanwezig (Stockli, 1950):
bacteriën en actinomyceten 10.080 kg per ha
schimmels 10.000 kg per ha
protozoën 379 kg per ha
nematoden (aaltjes) 50 kg per ha
springstaarten 6,5 kg per ha
mijten 4,4 kg per ha
enchytraeen 15
duizendpoten, insecten, spinnen 67 kg per ha
regenwormen 4000 kg per ha
mollen e.a. 1 kg per ha
De organische resten van plantaardige of dierlijke herkomst worden het eerst door bacteriën en schimmels omgezet. Hierbij kunnen voedingsstoffen vrijkomen die voor de plant beschikbaar zijn. Veel voedingsstoffen worden evenwel ook door deze schimmels en bacteriën opgenomen en zijn dan niet voor de plant beschikbaar. Bacteriën en schimmels worden door veel organismen gegeten en hierbij komen de gebonden voedingsstoffen dan weer vrij.
Een belangrijke groep die bacteriën en schimmels tot voedsel heeft zijn organismen die uit slechts één cel bestaan: de protozoën. Deze leven in een dunne waterfilm rond de bodemdeeltjes. Wanneer de grond voldoende vochtig is kunnen ze zich optimaal ontwikkelen en kan vrijmaking van voedingsstoffen plaatsvinden.
Na de protozoën zijn de aaltjes wat betreft gewicht een belangrijke groep. Deze leven in het algemeen van levende organismen en kunnen schadelijk zijn wanneer ze de wortels van cultuurgewassen aantasten. De meeste aaltjes zijn evenwel niet schadelijk en leven van bacteriën, schimmels, aaltjes en algen.
De eerste groep die we met het oog kunnen waarnemen, zijn de springstaarten en mijten. Springstaarten kunnen we in de herfst in plassen op het land vaak dood aantreffen. Ook de kleine grijze beestjes die opspringen wanneer een kamerplant water krijgt zijn springstaarten.
Springstaarten en mijten voeden zich met schimmels en bacteriën. Een deel kruipt door bestaande gangen; anderen maken zelf gangen en hebben dan invloed op de bodemstructuur. Er zijn ook roofmijten die van andere bodemdieren leven.
Een hele belangrijke groep zijn de wormen. Vooral door hun graafactiviteit, hun grootte en hun vermogen om grovere plantenresten te verkleinen zijn ze van belang. Er zijn meerdere soorten, alle met specifieke levenswijzen.
Voorkomen in de bodem
Vaak wordt er gesproken over een voedselweb. Dit moet niet de indruk wekken dat er een soort web met actief bodemleven homogeen door de grond aanwezig is. Het bodemleven concentreert zich op specifieke plaatsen waar soms sterk van elkaar geïsoleerde ecologische evenwichten ontstaan.
Bij gronden die geploegd worden is er in de bouwvoor een hogere biologische activiteit dan eronder. Bij niet geploegde gronden concentreert het bodemleven zich in de bovenste 5 cm.
Steeds zijn er evenwel grote plaatselijke verschillen. Vlak bij de wortels zijn veel organismen die van de steeds afstervende buitenste delen van de wortel leven. In kruimelige aggregaten zijn lucht en voedsel aanwezig die plaatselijk tot een hogere activiteit aanleiding geven. Ook waar mest en plantenresten aanwezig zijn, is plaatselijk een hogere activiteit.
Ook in wormgangen komen plaatselijk meer organismen voor. Door deze plaatselijke verschillen bevindt 90 % van het bodemleven zich maar in 10% van het volume van de grond.
Bacteriën en schimmels in de grond
Vorm en functie
In de bodem komen vele soorten bacteriën voor met de meest uiteenlopende functies:
-door omzetting van organische materialen komen voedingsstoffen vrij (vooral stikstof, fosfor en sporenelementen)
-door slijmvorming wordt de bodemstructuur beïnvloed
-de binding van stikstof door de wortelknolletjesbacteriën is een belangrijke stikstofbron
Landbouwkundig
Er is een duidelijke tendens tot hogere bacterieactiviteit wanneer de grond minder zuur is (een hogere pH). Omdat bacteriën de neiging hebben organisch materiaal af te breken, kan dit tot humusafbraak leiden.
Te sterk bekalken kan hierdoor een negatieve invloed op de grond hebben.
Stikstofbindende bacteriën
Vorm en functie
Net als bij een stikstofbindingsbedrijf maken de stikstofbindende bacteriën uit de vrije luchtstikstof eerst ammonium. Dit wordt dan weer tot aminozuren en eiwit omgezet. Hoe de stikstofbinding precies in zijn werk gaat is niet bekend maar het sporenelement molybdeen speelt hierbij een belangrijke rol. Van groot belang is dat de stikstofbindende bacteriën veel meer stikstof binden dan voor hun eigen groei nodig is. Het overschot is voor de plant beschikbaar.
De stikstofbindende bacteriën komen vrij in de grond voor. Wanneer er een vlinderbloemige wordt gezaaid gaan deze bacteriën door de wortelharen naar binnen, waarbij ze zeer lang worden vergeleken met hun normale staafvormige uiterlijk. De wortelcellen gaan zich na een infectie snel delen en zo ontstaan de wortelknolletjes. De vorm en grootte wisselt per plant. Na enige tijd verlaten de bacteriën de knolletjes weer en gaan de grond in. Knolletjes die stikstof binden hebben een roodachtige kleur. Deze kleur wordt veroorzaakt door een stof die nauw aan de rode bloedkleurstof verwant is.
Door de bacteriën kunnen aanzienlijke hoeveelheden stikstof worden gebonden:
-klaver of luzerne als hoofdgewas: ca 300 kg N per ha per jaar.
-klaver onder tarwe gezaaid: ca 150 kg N per ha per jaar.
-wikke voor 10 augustus gezaaid: ca 100 kg N per ha per jaar.
Landbouwkundig
Van belang voor een goede stikstofbinding zijn:
1. Zuurgraad. Op zure grond ontwikkelen de knolletjes zich slecht. Per vlinderbloemige ligt dit weer wat anders. Voor rode klaver is een hogere pH-waarde bijvoorbeeld belangrijker dan voor witte klaver. In het algemeen is een pH-KCl van 5,5 of hoger wenselijk.
2. Organische mest. Toediening van stalmest verhoogt de stikstofbinding door vlinderbloemigen.
3. Enten van bacteriën. In Nederland heeft enten in het algemeen geen zin. Er zijn vrijwel steeds voldoende bacteriën aanwezig. Bij luzerne op zandgrond is gebleken dat enten wel van belang is.
4. Koolzuur. Koolzuur is van groot belang voor de stikstofbinding. Dit is mogelijk een reden dat stalmest de binding bevordert. Bij een lage pH-waarde is de stikstofbinding beter wanneer er maar voldoende koolzuur in de grond is.
5. Stikstof. Wanneer het stikstofgehalte in de grond hoger is wordt er minder stikstof gebonden.
6. Sporenelementen. Voldoende borium en molybdeen zijn belangrijk. Borium voor de groei van de wortelknolletjes en molybdeen voor de binding van stikstof.
Vrij levende stikstofbindende bacteriën
Vorm en functie
Azotobacter chroococcum is de belangrijkste stikstofbindende bacterie die vrij in de grond leeft. Hieronder een 1000 x vergrote afbeelding. Deze bacterie komt over de hele wereld in de grond voor. Een andere stikstofbindende vrij levende bacterie is Clostridium butyricum. Deze komt evenwel veel minder voor. De vrij levende stikstofbindende bacteriën hebben veel koolhydraten nodig om hun substantie op te bouwen, wel 5 keer zo veel als andere bacteriën. Voor deze omzetting en opbouw is veel lucht nodig. Veel lucht en veel koolhydraten zijn omstandigheden die niet veel voorkomen en de stikstofbinding door deze bacteriën stelt daarom niet zoveel voor. Voor de binding van 10 kg stikstof is ca 1000 kg koolhydraten nodig.
Wanneer er evenwel wat minder lucht in de grond aanwezig is, wordt de stikstofbinding efficiënter en het is niet uitgesloten dat er in bepaalde situaties toch aanzienlijk meer dan de gebruikelijke 5 kg stikstof per ha kan worden gebonden.
Landbouwkundig
Een enigszins luchtige grond en een ruime beschikbaarheid van koolstofrijke oogstresten zijn een voorwaarde voor de stikstofbinding door vrij levende bacteriën.