Planten hebben verschillende strategieën ontwikkeld om het naast elkaar bestaan ​​van nuttige en schadelijke microben in hun rhizosfeer, de bodemzone die rechtstreeks wordt beïnvloed door hun wortels, in evenwicht te brengen. Hier zijn enkele belangrijke mechanismen:

1. Wortelafscheidingen:

- Planten geven via hun wortels een breed scala aan verbindingen af, bekend als wortelafscheidingen.

- Deze exsudaten kunnen nuttige microben aantrekken, zoals stikstofbindende bacteriën en mycorrhiza-schimmels, terwijl ze schadelijke ziekteverwekkers afstoten of de groei ervan remmen.

- Wortelafscheidingen creëren een selectieve omgeving die de vestiging en proliferatie van nuttige microbiële gemeenschappen bevordert.

2. pH-aanpassing van de rhizosfeer:

- Sommige planten kunnen de pH van de rhizosfeer veranderen, waardoor deze zuurder of alkalischer wordt.

- Gunstige microben gedijen vaak in specifieke pH-bereiken, terwijl ziekteverwekkers onder deze gewijzigde omstandigheden kunnen worden geremd of weggeconcurreerd.

- pH-modificatie kan indirect het evenwicht van microbiële populaties controleren.

3. Geïnduceerde systemische resistentie (ISR):

- Gunstige microben kunnen ISR veroorzaken, een toestand van verbeterde verdedigingsbereidheid bij planten.

- Wanneer bepaalde nuttige bacteriën of schimmels de plantenwortels koloniseren, stimuleren ze het immuunsysteem van de plant, waardoor deze beter bestand is tegen aanvallen van ziekteverwekkers.

- ISR helpt planten sterker te reageren op mogelijke infecties.

4. Concurrentie om voedingsstoffen en ruimte:

- Gunstige microben kunnen schadelijke microben verslaan door essentiële voedingsstoffen te consumeren en niches in de rhizosfeer te bezetten.

- Deze competitieve interactie beperkt de groei en kolonisatie van ziekteverwekkers, waardoor het microbiële evenwicht behouden blijft.

5. Antimicrobiële middelen en antibiotica:

- Planten produceren antimicrobiële verbindingen die schadelijke micro-organismen direct kunnen remmen of doden.

- Deze verbindingen kunnen zich richten op specifieke ziekteverwekkers en bieden een verdedigingsmechanisme tegen mogelijke infecties.

6. Mycorrhiza en endofyten:

- Mycorrhiza-schimmels en endofytische bacteriën vormen symbiotische associaties met planten.

- Ze bieden de plant verschillende voordelen, waaronder een betere opname van voedingsstoffen, weerstand tegen droogte en bescherming tegen ziekteverwekkers.

- Mycorrhiza's en endofyten kunnen de algehele gezondheid en veerkracht van de plant verbeteren, waardoor ze indirect de microbiële balans in de rhizosfeer beïnvloeden.

7. Bodemstructuur en aggregatie:

- Plantenwortels en de daarmee verbonden microbiële gemeenschappen kunnen de structuur en aggregatie van bodemdeeltjes beïnvloeden.

- Dit kan van invloed zijn op de beschikbaarheid van voedingsstoffen en niches voor microbiële kolonisatie, waardoor indirect het microbioom van de rhizosfeer wordt gevormd.

Planten hebben voortdurend interactie met hun microbiële omgeving, waarbij ze een combinatie van deze en andere mechanismen gebruiken om een ​​gebalanceerd en divers microbioom in de rhizosfeer te behouden. Het begrijpen en benutten van deze plant-microbe-interacties is essentieel voor duurzame landbouw, bodemgezondheidsbeheer en de ontwikkeling van nuttige plant-microbe-partnerschappen voor verbeterde gewasproductie en veerkracht van ecosystemen.