Vergroot het natuurlijke afweersysteem

Abiotische en biotische stress

Planten staan voortdurend bloot aan stressfactoren uit hun omgeving, die hun groei en gezondheid kunnen beïnvloeden. Deze stressfactoren kunnen we verdelen onder abiotisch en biotisch. Vaak komen ze tegelijkertijd voor, waardoor de druk op een gewas toeneemt en de natuurlijke weerbaarheid op de proef wordt gesteld.

Vaak worden planten blootgesteld aan meerdere stressfactoren die elkaar kunnen versterken. Zo kan droogte de wateropname verminderen, waardoor de plant minder goed afweerstoffen kan aanmaken tegen schimmelinfecties. Door klimaatverandering nemen deze stressfactoren toe. Warmere winters zorgen ervoor dat schimmels die planteziektes veroorzaken, zoals echte meeldauw, makkelijker kunnen overleven. Daarnaast kunnen insecten uit warmere landen, zoals de bruingemarmerde schildwants, zich ook in Nederland vestigen en schade aanrichten voor de groente- en fruitteelt.

Hoe ontstaan ziektes en plagen?

Ziektes en plagen ontstaan wanneer de natuurlijke balans tussen plant, omgeving en organismen wordt verstoord. In een gezond ecosysteem leven planten, micro-organismen en insecten in evenwicht. Raakt één van deze factoren uit balans, dan krijgen ziekteverwekkers en plaaginsecten de kans om zich te ontwikkelen.Het ontstaan van een plantenziekte kunnen we verklaren met de zogenoemde ziektedriehoek. Een ziekte kan zich alleen ontwikkelen wanneer drie voorwaarden gelijktijdig aanwezig zijn:

1. Een vatbare plant: bijvoorbeeld een gewas dat verzwakt is door droogte of nutriëntentekort (abiotische stress).
2. Een ziekteverwekker: zoals een schimmel, bacterie of plaag (biotische stress).
3. Een gunstige omgeving: te vochtige omstandigheden, hoge temperaturen of verdichte grond (abiotische stress) kunnen infecties bevorderen.

Hoe werkt het afweersysteem van de plant?

Planten staan voortdurend in contact met hun omgeving wat ze blootstelt aan allerlei stressfactoren. Om te overleven beschikken ze over een complex afweersysteem dat hen helpt zich te verdedigen. Dit systeem bestaat uit verschillende onderdelen, waaronder fysieke barrières, chemische reacties en signaalroutes die de plant in staat stellen te reageren op zowel abiotische als biotische stress. Een aantal voorbeelden van deze afweermechanismen zijn:

Fysieke afweer: de eerste verdedigingslinie

De eerste bescherming van een plant bestaat uit fysieke barrières. De cuticula, een vettige buitenlaag ter bescherming, voorkomt dat ziekteverwekkers via het oppervlak binnendringen. De celwand vormt ook een sterke verdedigingsstructuur: wanneer een insect probeert binnen te dringen, kan de plant deze wand lokaal verstevigen door afzetting van lingine of cellulose . Sommige planten beschikken ook over trichomen: kleine haartjes op bladeren of stengels, die insecten fysiek tegenhouden of afwerende stoffen afscheiden. Deze eerste verdedigingslaag voorkomt dat veel ziekteverwekkers in eerste instantie de plant kunnen binnendringen.

Chemische afweer: secundaire metabolieten

Naast fysieke barrières gebruiken planten chemische afweerstoffen. Ze produceren primaire metabolieten, zoals suikers en aminozuren, die nodig zijn voor groei. Daarnaast produceren ze secundaire metabolieten, zoals fenolen en alkaloïden, die vooral bij verdediging tegen stress worden ingezet. Secundaire metabolieten kosten de plant veel energie, waardoor er minder beschikbaar is voor groei. Toch zijn ze cruciaal om aanvallen van ziekten of plagen te weerstaan.

Signaalroutes: communicatie binnen de plant

Een belangrijk onderdeel van het plantafweersysteem zijn de signaalroutes. Planten hebben een soort waarschuwingssysteem: wanneer een insect of ziekteverwekker een deel van de plant aantast, geeft het signalen door aan andere delen van de plant. Signaalstoffen, zoals salicylzuur, jasmonzuur en ethyleen, activeren verschillende verdedigingsmechanismen:

• Salicylzuur: Speelt een belangrijke rol bij de afweer tegen biotrofe ziekteverwekkers (die leven van ‘levend’ plantenweefsel).
• Jasmonzuur: Helpt de plant bij de afweer tegen insecten en necrotrofe ziekteverwekkers (die leven van afstervend materiaal).
• Ethyleen: Ondersteunt bij de afweer tegen verschillende soorten stress en ziekteverwekkers.

SAR: systemisch verkregen resistentie

Systemisch verkregen resistentie (SAR) is een afweersysteem dat op lange afstand werkt binnen de plant. Wanneer een ziekteverwekker een deel van de plant aanvalt, produceert de plant signaalstoffen die door de rest van de plant reizen. Dit bereid andere delen van de plant voor waardoor ze sneller en sterker kunnen reageren op een volgende aanval. SAR werkt vaak via salicylzuur en zorgt voor een langdurige bescherming tegen verschillende biotische stressfactoren.

De invloed van bodemgezondheid en microbieel leven

Een gezonde bodem is cruciaal voor een weerbare plant. Micro-organismen in de rhizosfeer (de omgeving rond de wortel) kunnen ziekteverwekkers onderdrukken en de natuurlijke afweer van de plant stimuleren via Induced Systemic Resistance (ISR). Dit systeem zorgt voor een verhoogde paraatheid van de plant en daarmee snellere reactie op een aanval. Een gezonde bodem met een rijk microbieel leven ondersteunt deze processen.Lees meer hierover in het artikel: Gezonde bodems: hoe micro-organismen de natuurlijke nutriëntenkringloop herstellen

Balans tussen groei en verdediging

Het afweersysteem van een plant vraagt veel energie. De plant maakt daarom voortdurend afwegingen tussen groeien en verdedigen. Wanneer stressfactoren toenemen, verschuift de energieverdeling van groei naar afweer. Dit verklaart waarom planten onder stress vaak kleiner blijven, maar beter bestand zijn tegen ziekten en plagen. Een gezonde, goed gevoede plant kan deze balans beter handhaven. Voldoende voedingsstoffen, zoals micro-en macronutriënten spelen daarom een belangrijke rol. Zo ondersteunen sporenelementen, zoals zink en mangaan, de enzymen die afweerstoffen aanmaken. Lees meer hierover in het artikel: De rol van micro-en macronutriënten in plant en bodem

Bestrijdingsmiddelen

Wanneer de natuurlijke afweer onvoldoende is kunnen ziekteverwekkers schade aanrichten. Om oogstverliezen te beperken, zetten boeren daarom vaak bestrijdingsmiddelen in. In de landbouw verdeelt men deze middelen in twee groepen: gewasbeschermingsmiddelen, bedoelt om onkruid, insecten en schimmels te bestrijden, en biociden, die organismen doden om schade of besmetting te voorkomen.

Hoewel deze middelen helpen om oogstverliezen te beperken, hebben ze ook nadelige effecten. Ze treffen niet alleen schadelijke, maar ook nuttige organismen en insecten. Dit kan leiden tot een afname van biodiversiteit en aantasting van ecosystemen. Uit een recent onderzoek blijkt dat we bestrijdingsmiddelen zelfs in natuurgebieden zoals de Marker Wadden aantreffen, soms kilometers verwijderd van landbouwgrond.

Het gebruik van gewasbeschermingsmiddelen en biociden is in Nederland aan strikte regelgeving gebonden. Toch blijft de naleving een uitdaging: uit inspecties van de Nederlandse Voedsel- en Warenautoriteit (NVWA) blijkt dat in 2024 slechts 67 % van de gecontroleerde telers de middelen correct toepast. Dit laat zien dat, ondanks regels, de praktijk vaak achterblijft, met negatieve gevolgen voor de natuur.Hoewel bescherming van gewassen noodzakelijk blijft om zekerheid en stabiliteit voor boeren te garanderen, groeit de behoefte aan alternatieve methoden die gewassen ondersteunen zonder de natuur en bodemgezondheid te schaden.

Door de nadelige effecten van chemische bestrijdingsmiddelen groeit de belangstelling voor alternatieve manieren om planten te beschermen. Een voorbeeld hiervan is het gebruik van biostimulanten , zoals zeewierextracten. Deze versterken de natuurlijke afweer van de plant, verbeteren de bodemgezondheid en ondersteunen de microbiële gemeenschap rond de wortels, wat de plant sterker maakt en ziektes beter kan weerstaan.

Natuurlijke en duurzame manieren om plantweerbaarheid te versterken

ZeewierextracteHet gebruik van zeewierextracten kan de natuurlijke weerstand van planten verhogen. Onderzoek laat zien dat de componenten van zeewier bijdragen aan resistentie tegen plagen, ziektes en abiotische stressfactoren. Dit komt doordat ze verschillende reacties kunnen oproepen in de plant die betrokken zijn bij celbescherming, afweer tegen ziekteverwekkers en transport van nutriënten die nodig zijn voor verdediging. Verschillende plagen en ziektes zijn bestreden met behulp van de toepassing van zeewierextracten. Dit komt onder andere door een verbeterde groeikracht van de plant, Induced Systemic Resistance (ISR) en een verbeterde onderdrukking door een veranderende microbiële dynamiek in de bodem.

De weerbaarheid van planten is afhankelijk van verschillende factoren, zoals de juiste groeiomstandigheden, een weerbare plant en een gezonde bodem. Door natuurlijke versterkers zoals zeewierextracten, kunnen gewassen zich beter verdedigen tegen stress, zonder schade aan het milieu aan te richten. Zo bouwen we aan een weerbare en duurzamere landbouw waarin de natuur zelf de basis vormt voor plantgezondheid.

''Zeewier zorgt ervoor dat afweerreacties in de plant worden opgeroepen die bijdragen aan resistentie tegen plagen, ziekten en abiotische stressfactoren.''