Wetenschap
Onderzoek naar rubberplantages op het eiland Hainan onthult geheimen van de bodem
Microscopisch leven gedijt onder onze voeten en speelt een cruciale rol in de bodemgezondheid en koolstofopslag. Onderzoekers van het Institute of Applied Ecology van de Chinese Academie van Wetenschappen hebben zich verdiept in de mysteries van hoe verschillende bodemtypes deze microbiële gemeenschappen beïnvloeden en hun impact op ondergrondse processen.
Hun reeks onderzoeken, uitgevoerd op het eiland Hainan, concentreerden zich op rubberplantages, een belangrijke economische boomsoort in de regio. De resultaten, gepubliceerd in drie afzonderlijke tijdschriften, werpen licht op de complexe wisselwerking tussen uitgangsmateriaal, microben en bodemprocessen.
In hun eerste onderzoek gepubliceerd in Geoderma Regional toonden de onderzoekers aan hoe de onderliggende gesteentelaag, bekend als moedermateriaal, de balans van belangrijke voedingsstoffen zoals koolstof, stikstof en fosfor in de bodem beïnvloedt. Ze ontdekten dat basaltbodems, gevormd uit vulkanisch gesteente, een hoger fosforgehalte maar lagere stikstofniveaus hadden dan mariene sedimentaire bodems.
Deze onevenwichtigheid suggereert dat het afstemmen van het nutriëntenbeheer voor rubberplantages op basis van het bodemtype gunstig zou kunnen zijn. Het toevoegen van fosfor aan basaltbodems en stikstof aan mariene sedimentaire bodems zou bijvoorbeeld de plantengroei kunnen optimaliseren.
Een nadere blik op de microbiële wereld in de bodem, in de tweede studie gepubliceerd in Science of The Total Environment onderzochten de onderzoekers hoe deze oudermaterialen bacteriële gemeenschappen vormen. Ze ontdekten dat deze gemeenschappen zich aanpassen aan hun omgeving. In basaltbodems met een lagere pH en een hoger vochtgehalte waren de bacteriepopulaties minder divers, maar vertoonden ze een hogere activiteit bij het afbreken van koolstof en stikstof.
Omgekeerd ondersteunden mariene sedimentaire bodems, met minder vocht en voedingsstoffen, meer diverse bacteriegemeenschappen met verbeterde mogelijkheden om moeilijker afbreekbare materialen te gebruiken.
In de derde studie gepubliceerd in Soil Biology and Biochemistry onderzochten ze de tweerichtingseffecten van oudermateriaal en vegetatie op microbiële gemeenschappen, en de bijdrage van microbiële resten aan de koolstof in de bodem. Ze ontdekten dat rubberplantages, vergeleken met andere vegetatietypen, een hogere accumulatie van dood microbieel materiaal hadden. Dit suggereert een snelle microbiële levenscyclus in het onderzochte tropische klimaat.
Belangrijk is dat het type kleimineralen dat in de bodem aanwezig is, ook de microbiële necromassa (dode resten) beïnvloedt. Kleigronden afgeleid van basaltgesteenten boden een betere bescherming voor deze overblijfselen, waardoor hun accumulatie en bijdrage aan de koolstofopslag in de bodem werd bevorderd. Zandgronden waren daarentegen in het voordeel van schimmelgemeenschappen, waarvan de overblijfselen op verschillende manieren bijdroegen aan het totale koolstofgehalte.
Samen bieden deze drie onderzoeken gezamenlijk waardevolle inzichten voor het nutriëntenbeheer in rubberplantages en voor het begrijpen hoe de koolstofopslag in de bodem in tropische gebieden kan worden verbeterd. Door de geheimen van de bodemmicrobiële wereld te ontsluiten, maken wetenschappers de weg vrij voor duurzamere beheerspraktijken voor rubberplantages.