Hoe laat je een bij verliefd worden op een boon?

Tegenwoordig vragen vrienden en familie niet meer hoe het met mij gaat. In plaats daarvan vragen ze: “Hoe gaat het met je bonen, Mirjam?” In april ben ik begonnen met mijn tweede onderzoeksproject. Sindsdien is mijn leven nauw verbonden met dat van mijn bonenplanten. Ik kweek namelijk bonenplanten om te onderzoeken hoe de opbrengst van bonen op een milieuvriendelijke wijze verhoogd kan worden. Het leven van een bioloog gaat soms letterlijk over bonen – euh, rozen.

Voedsel van de toekomst

2016 werd door de Verenigde Naties uitgeroepen tot het Jaar van de Peulvruchten. Peulvruchten hebben veel kwaliteiten waardoor ze zeer bruikbaar zijn in deze tijd van klimaatverandering en een groeiende wereldbevolking. Allereerst zijn peulvruchten gezond en voedzaam: ze zijn rijk aan mineralen, vitaminen, vezels en eiwitten. Voor veel mensen in ontwikkelingslanden vormen peulvruchten de basis van hun dagelijks voedsel  Het zou een goed idee zijn om ook in het Westen meer peulvruchten te gaan eten. Recent onderzoek heeft aangetoond dat een dagelijkse consumptie van peulvruchten welvaartsziekten zoals hart- en vaatziekten en diabetes kan voorkomen. Bovendien zijn peulvruchten een goede vleesvervanger.

Ten tweede is de teelt van peulvruchten milieu- en klimaatvriendelijk. Peulvruchten hebben relatief weinig water nodig om te groeien. Ook bezitten ze de unieke eigenschap om stikstof uit de lucht op te nemen en vast te leggen in de grond. Als gevolg hiervan zijn peulvruchten niet afhankelijk van meststoffen. Integendeel, peulvruchten verbeteren juist de vruchtbaarheid van de bodem waardoor andere gewassen die later op dat stuk grond worden verbouwd beter kunnen groeien. Kortom: bonen zijn het voedsel van de toekomst.

De onderzoeksvraag

Het enige probleem is dat de opbrengst van bonen – zeker in vergelijking met gewassen zoals graan en maïs – relatief laag is. Bovendien varieert de oogst enorm van jaar tot jaar en van gebied tot gebied. Als we meer bonen willen gaan eten zullen we een manier moeten vinden om de oogst van bonen te stabiliseren en te verhogen.

Bekend is dat de vorm en hoogte van bonenplanten beïnvloed wordt door de samenstelling van de bodem. Peulvruchten hebben hulp nodig van de bacterie Rhizobium om stikstof uit de lucht te halen. Daarnaast kan de schimmel Mycorrhiza planten helpen om voedingsstoffen en water uit de bodem op te nemen. De aanwezigheid van deze twee in de bodem is dus positief voor bonenplanten. Daarnaast weten we dat kruisbestuiving van bonenplanten door bijen hun opbrengst significant kan verhogen.

Aan de hand van deze informatie lijkt het logisch om aan te nemen dat de aanwezigheid van de bacterie Rhizobium en de schimmel Mycorrhiza leidt tot gezondere en grotere planten, wat meer bijen aantrekt en dus uiteindelijk tot een hogere opbrengst. Deze redenering is echter nooit wetenschappelijk onderzocht. Het doel van mijn huidige onderzoeksproject is om de interacties tussen de samenstelling van de bodem, kruisbestuiving en de opbrengst van bonenplanten uit te pluizen, om uiteindleijk de opbrengst van bonen op een milieuvriendelijke manier te verhogen.

Wetenschap in actie

Om de verschillende interacties te onderzoeken, heb ik de afgelopen weken heel wat uiteenlopende experimenten uitgevoerd. Ik ben begonnen met het kweken van bonenplanten in verschillende soorten aarde. De eerste zaden heb ik gepoot in potten met aarde waar ik de bacterie Rhizobium aan had toegevoegd, de tweede set in aarde met de schimmel Mycorrhiza, de derde set in aarde met zowel de bacterie Rhizobium als de schimmel Mycorrhiza en tot slot de vierde set zaden in aarde zonder bacteriën en schimmels. Het duurde eventjes, maar toen ontkiemden de zaden en begonnen mijn planten te groeien. Na weken trouw gezorgd te hebben voor mijn planten, kon ik mijn eerste metingen verrichten. Ik heb gemeten hoe groot mijn bonenplanten waren geworden, hoe zwaar ze waren en hoeveel bloemen ze produceerden. Ook heb ik mijn planten mee naar buiten genomen en gekeken in hoeverre ze aantrekkelijk waren voor bijen.

Toen alle planten in bloei stonden heb ik mijn rol van planten-verzorgster verruild voor de rol van bijen-na-aapster. Ik heb sommige bloemen met de hand kruisbestuifd. Andere bloemen heb ik juist afgedekt zodat ze zichzelf moesten bestuiven. Na weer een aantal weken gewacht te hebben, veranderde mijn bloemen in peulen. Ik heb geteld hoeveel zaden er in de peulen zaten en onderzocht wat de kwaliteit van de zaden was. Aan de hand van deze experimenten kon ik zien hoe de samenstelling van de bodem de groei en aantrekkelijkheid van bonenplanten beïnvloedt en in hoeverre kruisbestuiving bijdraagt aan de kwantiteit en kwaliteit van de oogst.

“Hoe gaat het met je bonen, Mirjam?”

Van het lab en de tuin naar de computer

Het feit dat ik zo veel verschillende experimenten moest uitvoeren, leidde er toe dat ik heel wat uren doorgebracht heb met mijn bonenplanten. De vraag “Hoe gaat het met je bonen, Mirjam?” was dan ook een goede vervanger van de vraag hoe het met mij ging. Deze week ga ik mijn laatste bonenplanten oogsten en analyseren. Daarna breekt de tijd aan om uit het lab en de tuin te komen en achter mijn computer te kruipen zodat ik mijn data kan analyseren. Ik ben heel nieuwsgierig of ik inderdaad bewijs kan vinden voor het idee dat de bacterie Rhizobium en de schimmel Mycorrhiza kunnen bijdragen aan een hogere opbrengst van bonen. In ieder geval kan ik al mededelen dat de oogst van mijn bonen dusdanig was dat ik er een prima maaltje van heb kunnen maken. Wordt vervolgd!