Microbiële activiteit speelt een belangrijke rol in veel bodemfuncties. Bacteriën en schimmels breken organisch materiaal af en zorgen voor het vrijmaken en/of binden van nutriënten. Daarnaast verbetert een divers en actief microbieel bodemleven de bodemstructuur en heeft het een rol in de weerbaarheid van de bodem. Het is een uitdaging om een goede (en eenvoudige) methode te vinden om microbiële activiteit in de bodem te meten. 

In het CCBT-project (2014-2015) “Effecten van bodembeheer en bemesting op de bodemmicrobiologie – Zoektocht naar een eenvoudige indicator voor bodemkwaliteit” zoeken Inagro, PCG, PPK, pcfruit, Biobedrijfsnetwerken en ILVO naar een goede (en eenvoudige) methode om microbiële activiteit in de bodem te meten en wordt er onderzocht in hoeverre microbiële activiteit een indicator kan zijn voor bodemkwaliteit. Hiervoor worden bodemstalen geanalyseerd met drie verschillende microbiologische bepalingsmethoden. Deze bodemstalen zijn enerzijds afkomstig van bestaande bemestings- en bodembeheerproeven op biopercelen van praktijkcentra en anderzijds van biopercelen bij telers. Naast het analyseren van de bodemmicrobiologie, worden er ook een aantal chemische indicatoren voor de bodemkwaliteit bepaald die mede verklarend kunnen zijn voor vastgestelde verschillen in de bodemmicrobiologie (totale organische koolstof (TOC), heet water extraheerbare koolstof (HWC), pH-KCl, totale stikstof (Ntot)). 

De drie microbiologische bepalingsmethoden die in dit project gebruikt worden zijn de RUSCH-test, fosfolipidenvetzuur analyse (PLFAs) en een moleculaire techniek (DGGE).

Met de RUSCH-test wordt het aantal bacteriën in een bodemextract onder de microscoop geteld. De bacteriën worden op twee verschillende manieren uit de bodem geëxtraheerd. Het extractiemiddel van techniek 1 is een fysiologische zoutoplossing, wat het tellen en detecteren van coccen mogelijk maakt (t1). Deze coccen zijn bacteriën die instaan voor de vertering van vers organisch materiaal. Het extractiemiddel van techniek 2 is dezelfde zoutoplossing waaraan suikers worden toegevoegd. Hiermee wordt de afgifte van exudaten door de wortels in de bodem nagebootst wat resulteert in een activering van staafjesvormige, voor de plantengroei nuttige bacteriën. Met deze techniek worden zowel de coccen als de staafjes geteld (t2). Deze link toont een YouTube filmpje met het microscopisch beeld van techniek 2. Hoe groter de verhouding tussen beide tellingen (t2/t1) of hoe groter het verschil tussen beiden (t2-t1), hoe beter de biologische bodemkwaliteit is.

Hoewel de RUSCH-test ingang heeft gevonden als indicator voor bodemkwaliteit in de biologische teelt is er nog weinig onderzoek gedaan naar de wetenschappelijke waarde van deze methode. Eén van de doelstellingen binnen dit project is de wetenschappelijke waarde van de RUSCH-test te onderzoeken door de resultaten van deze techniek te vergelijken met de resultaten van de PLFA- en DGGE-techniek. 

Met PLFAs worden de fosfolipide vetzuren aanwezig in een bodemstaal geanalyseerd d.m.v. gaschromatografie. Fosfolipide vetzuren zijn aanwezig in alle membranen van levende wezens en bepaalde vetzuren zijn specifiek voor bepaalde functionele microbiële groepen in het bodemvoedselweb (grampositieve bacterieën, gramnegatieve bacteriën, schimmels, mycorrhiza,…). De resultaten geven niet alleen informatie over welke groepen er aanwezig zijn maar geven ook informatie over de totale biomassa en over de schimmel-bacterie verhouding in de bodem. 

Met DGGE wordt de genetische diversiteit van een specifieke microbiële groep in de bodem (bv. de bacteriën) bepaald. Hierbij wordt een stukje DNA vermeerderd dat exclusief voorkomt binnen deze specifieke microbiële groep. De genetische samenstelling van dit DNA wordt dan in kaart gebracht in de vorm van een bandenpatroon. Het aantal banden is een weerspiegeling van de diversiteit en de intensiteit van een band is een maat voor de relatieve aanwezigheid van een microbiële subgroep. Met deze techniek kunnen enkel de meest voorkomende subgroepen in de gemeenschap worden weergegeven.

PLFA- en RUSCH-testresultaten van het eerste projectjaar (2014) toonden grote verschillen aan tussen de verschillende biologische (proef)percelen, wat verband moet houden met verschillen in perceelshistoriek en bodemtype. Met PLFA werden ook significante verschillen aangetoond tussen bemestings- of bodembeheerregimes (vb. boerderijcompost versus runderdrijfmest, kerende versus niet-kerende bodembewerking). Bovendien werd er een verband gevonden tussen de t2/t1 RUSCH-testwaarde en de bodemchemische parameter Ntot. Ntot is een indicator voor de hoeveelheid organische stof in de bodem. Ook werd een verband gevonden tussen PLFAs en de parameter HWC, die een maat is voor labiele organische stofvormen in de bodem. De DGGE-techniek bleek een minder geschikte methode voor dit project.

Tijdens het tweede projectjaar (2015) zal nagegaan worden of deze vaststellingen worden aangehouden op basis van in hoofdzaak dezelfde proefopzetten en perceelskeuze.