Het is je vergeven als je denkt dat het plantenleven alleen draait om zonlicht, water en fotosynthese. Dat is slechts de helft van het verhaal. De andere helft speelt zich ongezien af ​​in de donkere, krioelende onderwereld die wetenschappers de rhizosfeer noemen. Wat er in de rhizosfeer gebeurt, is zeer complex, maar ook fascinerend. Verklaart het waarom wijnen zo anders smaken? Laten we beginnen met graven.

Wat en waar is de rhizosfeer?

De rhizosfeer is het gebied dat de wortels van een wijnstok onmiddellijk omringt. Het wemelt van het microbiële leven, en het is waar talloze uitwisselingen plaatsvinden, die niet allemaal werden begrepen. Het leven in de rhizosfeer is veel actiever dan in de omliggende grond. Welke invloed heeft dit op de wijnstokken en het fruit dat ze verbouwen?

Roots: de basis

Wijnstokwortels doen veel meer dan alleen een anker in de grond. Ze zijn het zenuwcentrum, het motorhuis en de harde schijf van de wijnstok in één. Ze fungeren als een koolhydraatopslag en produceren hormonen die de plant vertellen om in de lente te groeien en in de winter te slapen. Wortels regelen ook de opname van water en voedingsstoffen. Maar wijnstokken geven ook terug aan de bodem, via fijne wortelharen die suikers, aminozuren en eiwitten uitscheiden.

Bodems: veel meer dan alleen vuil

'De bodem bevat een verbluffend aantal microben die een wisselwerking hebben met plantenwortels', zegt Nicole van Dam , professor en hoofd van Molecular Interaction Ecology aan iDiv / FSU Jena in Duitsland, en Radboud Universiteit in Nijmegen, Nederland. “De microbiële gemeenschap in de bodem is buitengewoon divers en [het] bevat zowel nuttige microben als ziekteverwekkers. Gunstige microben kunnen planten helpen voedingsstoffen te verkrijgen die essentieel zijn voor plantengroei en -productie. '

'Planten zijn geen passieve omstanders, ook al kunnen ze niet bewegen.' —Nicole van Dam

Micro-organismen gedijen dankzij de uitscheidingen van de wijnstok, bekend als exsudaten. Deze microben koloniseren het gebied rond de wortels en nemen deel aan een reeks complexe en wederzijds voordelige uitwisselingen. Wetenschappers beginnen pas te begrijpen hoe geavanceerd deze uitwisselingen zijn. Interessant is dat de wijnstokken de bodem evenzeer beïnvloeden als de bodem de resulterende wijn beïnvloedt.

Bewoners van de onderwereld: mycorrhizae en bacteriën

Mycorrhizae staan ​​centraal in deze uitwisseling. Het zijn minuscule schimmelorganismen die een fijnvertakt netwerk vormen dat werkt als een verlengstuk van het wortelstelsel van de wijnstok, waardoor de opname van water en voedingsstoffen toeneemt. Interessant is dat het voor de wijnstok efficiënter is om deze schimmelnetwerken te ondersteunen dan om zelf extra wortels te laten groeien.

Mycorrhizae hebben ook het vermogen om fosforverbindingen af ​​te breken en beschikbaar te maken voor de wijnstok. Mycorrhiza-populaties maken de wijnstok ook veerkrachtiger. Als een wijnstok goed gekoloniseerd is door mycorrhizae, is het veel moeilijker voor ziekteverwekkers om aan de wortel vast te houden.

Wijnstokwortels doen veel meer dan alleen een anker in de grond. Ze zijn het zenuwcentrum, het motorhuis en de harde schijf van de wijnstok in één.

De exsudaten laten ook verschillende bacteriën toe. Wetenschappers beweren dat elke gram aarde tot vier miljard bacteriën bevat. Verschillende soorten helpen bij het afbreken van organisch materiaal in de bodem waardoor planten voedingsstoffen zoals stikstof kunnen opnemen, vaak via de filamentnetwerken die door de mycorrhizae zijn gemaakt. Sommige bacteriën kunnen ook potentieel schadelijke ziekteverwekkers afbreken en de wijnstok beschermen.

Planten kunnen communiceren en doen dat ook

Uitwisselingen in de rhizosfeer gaan veel verder dan voeding.

“Planten zijn geen passieve omstanders, ook al kunnen ze niet bewegen”, zegt van Dam. “Ze produceren een breed scala aan chemische verbindingen in hun wortelexsudaten die als verdediging of lokstof kunnen dienen.

'Microben kunnen de plant ook 'primen' om resistenter te worden tegen ziekteverwekkers en herbivoren. Het effect van hun interactie is dat het immuunsysteem van de plant wordt versterkt om sneller te reageren wanneer een ziekteverwekker of herbivoor de plant teistert. '

Waarom wijngaarden en wijnstokken er anders uitzien

Toni Bodenstein dient als wijnmaker bij Wijnmakerij in Praag in Weissenkirchen, Oostenrijk, en hij is afgestudeerd aan Wenen Universiteit van natuurlijke hulpbronnen en biowetenschappen ​Hij zegt: “Wetenschappers onderzoeken momenteel de signalen die planten en mycorrhizae geven om bepaalde elementen uit te wisselen. Bepaalde signalen triggeren bepaalde uitwisselingen. Dit gebeurt niet alleen binnen één plantensoort, maar ook binnen diverse plantensoorten, wat een nieuwe laag van complexiteit toevoegt. '

Een gezonde rhizosfeer in de wijngaard beschermen of opnieuw creëren

Een gezonde rhizosfeer produceert goed gevoede en veerkrachtige wijnstokken. Het is een fijn afgestemd ondergronds ecosysteem. Herbiciden, pesticiden en minerale meststoffen kunnen dit delicate evenwicht verstoren. Voor Bodenstein staat biodiversiteit centraal.

'Elk kruid, elk gras, elke peulvrucht is van vitaal belang, en de wijnbouwer moet opletten dat hij de mycorrhizae niet van streek maakt', zegt Bodenstein. “Boeren moeten de bodem echt heroverwegen. Hoe meer plantensoorten [die] mogen gedijen, hoe beter het mycorrhiza-partnerschap, hoe beter het product.

“Vooral in jaren van stress, zoals droogte of hitte, profiteren wijnmakers van bodems die goed gekoloniseerd zijn door mycorrhiza's. Al snel wordt duidelijk welke wijngaarden significant minder stresssymptomen hebben, omdat ze ondanks stress beter in staat zijn om water en voedingsstoffen op te nemen. '

Effecten op smaak

Bodenstein zegt dat verschillende rhizospheres verantwoordelijk zijn voor verschillende smaken in wijn.

'Neem een ​​bepaalde rhizosfeer in een bepaalde bodem', zegt hij. “Afhankelijk van de bodem, het klimaat, de beschikbaarheid van water en de omringende vochtigheid, temperatuur en talloze andere factoren, zoals grondbewerkingsmethoden, bestaan ​​er specifieke chemische, fysische en biologische omstandigheden die specifiek zijn voor deze specifieke site. Twee, vijf of vijftig meter verderop kunnen de omstandigheden van deze microkosmos fundamenteel verschillen.

“Daarom hebben plantenwortels een andere wisselwerking met hun omgeving, en de vrucht is ook anders. Als je alleen al nadenkt over fysieke, chemische en biologische verschillen tussen locaties, realiseer je je dat het fruit anders moet zijn, want geen twee situaties zijn hetzelfde. '

De code van het exsudaat van de wortel kraken

Studie van de rhizosfeer heeft al geleid tot landbouwvooruitgang. Gevriesdroogde mycorrhizae worden al jaren gebruikt bij het aanplanten van nieuwe wijngaarden. Maar het onderzoek gaat door.

“Momenteel gebruiken we veel giftige en schadelijke pesticiden om ziekteverwekkers en herbivoren te bestrijden”, zegt van Dam. “[Vervolgens] gooien we tonnen voedingsstoffen op onze velden om de productie te verbeteren. Wat als we nuttige microben zouden kunnen gebruiken om het werk voor ons en onze gewassen te doen? Dat zou veel gezonder zijn voor de mens en onze natuurlijke omgeving. '