Onderzoek essentaksterfte: verschillen in gevoeligheid tussen essen aangetoond

De es (Fraxinus excelsior) wordt inmiddels al ruim tien jaar belaagd door de invasieve schimmel het vals essenvlieskelkje (Hymenoscyphus fraxineus), een exoot uit Oost-Azië. Dit heeft geleid tot een grote afname van deze soort in het Nederlandse landschap. Zo stierf in een essenproefveld bij Windesheim tussen 2018 en 2020 maar liefst 55 procent van de in 2018 nog levende bomen. Maar niet overal is de sterfte even groot. De massale sterfte treedt vooral op in vochtige, dichte, jonge bossen die als monocultuur zijn geplant. Oudere bomen doen het vaak beter, vooral als deze met lage dichtheid in een open landschap staan. Ook in jaren met hitte en droogte lijkt de schade die de essentaksterfte veroorzaakt minder, dit komt doordat de overleving van het vals essenvlieskelkje bij temperaturen boven de 30 °C beperkt is. Zo veroorzaakt de ziekte bijvoorbeeld in Zuid-Frankrijk, waar hogere zomertemperaturen voorkomen, tot nu toe nauwelijks problemen.

Sommige essen minder gevoelig voor essentaksterfte

De gevoeligheid van essen voor de essentaksterfte is grotendeels genetisch bepaald. In juni 2017 riep het Centrum voor Genetische Bronnen Nederland (CGN) de hulp van het Nederlandse publiek in, om via Essentaksterfte.nu aan te geven waar gezonde en waar zieke essen stonden. Sindsdien zijn in heel Nederland ruim tweehonderd gezonde essen geïdentificeerd die tussen vele dode en aangetaste essen stonden. Deze gezonde bomen zijn mogelijk tolerant tegen essentaksterfte. De tweehonderd bomen zijn vegetatief vermeerderd (geoculeerd), zodat we zes tot acht boompjes per genotype op de kwekerij hebben staan.

Verspreid over de zomers van 2019, 2020 en 2021 zijn deze boompjes kunstmatig geïnfecteerd met de schimmel om hun gevoeligheid voor de schimmel vast te stellen. De schimmel wordt op een stukje hout via een wond in de stam van de boom gebracht (bekijk dit filmpje over stamwondinoculatie). In de maanden na kunstmatige infectie sterft er weefsel af rondom de infectiewond, dit wordt ook wel een laesie genoemd. Op basis van de lengte van de laesies kan de gevoeligheid bepaald worden; zo was de laesielengte van de cultivar Westhof’s Glorie, die als referentie wordt meegenomen, 22,8 centimeter in 2019. Van deze bomen stierf de hoofdscheut en liep de boom onder de laesie weer uit. De controlebomen die op dezelfde manier zijn behandeld maar zonder toevoeging van de schimmel, vertoonden geen laesies of sterfte van de topscheut. Verschillende genotypen verzameld via Essentaksterfte.nu hadden zichtbaar kleinere laesies van soms slechts enkele centimeters, wat een goede indicatie is dat bepaalde genotypen minder gevoelig zijn. De essen met significant kleinere laesies uit de eerste testen worden nogmaals vermeerderd en geinoculeerd om de resultaten te bevestigen. De uiteindelijke resultaten van alle genotypen worden in 2022/2023 verwacht als alle testen en analyses zijn afgerond.

Gebruik van innovatieve technieken om essen te screenen op essentaksterfte

Naast kunstmatig infectieproeven van essen en monitoren op natuurlijke infectie worden er ook nieuwe technieken ingezet om ziektetolerante bomen snel en betrouwbaar te identificeren. In het EU-project B4EST is een nieuwe techniek ontwikkeld waarmee verschillen in het DNA van individuen binnen een soort worden bepaald. Door die verschillen te analyseren kunnen eigenschappen zoals ziektetolerantie vastgesteld worden. Samen met Plant Breeding van Wageningen University & Research en het Franse onderzoeksinstituut INRAE wordt de techniek nu getest op de verzamelde essen in Nederland en Frankrijk.

Ook wordt Nabij-InfraRood (NIR) spectroscopie uitgeprobeerd binnen het B4EST project, hierbij wordt lichtabsorptie gemeten van het blad. De NIR-metingen worden op de kwekerij gedaan op het blad van de essen voordat de kunstmatige infectie plaatsvindt. Door de NIR-spectra van gevoelige en tolerante essen te vergelijken wordt naar een verband met gevoeligheid voor essentaksterfte gezocht. Als er een verband tussen NIR-spectra en gevoeligheid voor essentaksterfte blijkt te zijn, dan kan dit een goede screeningmethode opleveren om essen te beoordelen op gevoeligheid, nog voordat ze ziek worden.

Genenbewaring & nakomelingschaptoetsen

Vegetatief vermeerderde bomen van de tweehonderd verzamelde essen zijn of worden ook aangeplant in twee veldcollecties, voornamelijk voor het veiligstellen van het genetisch materiaal maar ook om de gevoeligheid voor essentaksterfte te kunnen volgen onder natuurlijke omstandigheden. Daarnaast biedt dit in de toekomst kansen om ook andere eigenschappen zoals bladuitloop, rechtheid en groeisnelheid te beoordelen onder vergelijkbare omstandigheden. Helaas hebben de extreme droogte en hitte in de jaren 2018, 2019 en 2020 gezorgd voor een lage vitaliteit. Hopelijk kunnen de bomen na het nattere 2021 herstellen.

Van een tiental gezond-ogende essen zijn zaden verzameld die momenteel opgekweekt worden tot tweejarige zaailingen. Deze zullen in 2022 kunstmatig worden geïnfecteerd. Het doel van deze proef is om te zien of de tolerantie van de ouder ook wordt doorgegeven aan de nakomelingen. Deze proeven worden nog bemoeilijkt door een aantal slechte zaadjaren voor de es en zullen de komende jaren verder doorgezet moeten worden.

Es belangrijk voor biodiversiteit

De es heeft als inheemse boomsoort een belangrijke rol voor de biodiversiteit. Vanwege onder meer de open kroon kunnen er onder de es vele bosplanten groeien zoals speenkruid, muskuskruid en bosanemoon. Maar liefst 953 soorten werden in een Britse studie geassocieerd met de es, waaronder vele schimmels (68), ongewervelden (239) en heel veel korstmossen (548). Van deze soorten zijn er 106 (sterk) afhankelijk van deze boomsoort. Diverse nachtvlinders zoals de essenmot, essenspanner, bruine essenmot en de essengouduil komen op de es voor. De essenspanner is een zeldzame soort die voornamelijk in Zuid-Limburg wordt waargenomen. Zolang er nog geen ziektetolerante essen op de markt zijn, kunnen andere boomsoorten bijdragen om de soorten die afhankelijk zijn van de es te behouden. Hoewel er geen enkele andere boomsoort is die de es zomaar kan vervangen, zijn, afhankelijk van de groeiplaats, de winter- en zomereik een goed alternatief voor circa 70 procent van de soorten die op de es voorkomen. Door een mix van meerdere boomsoorten te planten, kan dit percentage nog verder verhoogd worden. Els en ratelpopulier zijn ook geschikte kandidaten en hebben daarnaast een positieve invloed op de strooiselkwaliteit.

Tekst: Paul Copini, Inge Verbeek, Arnold van Vliet, Hinke Wiersma, Rene Smulders & Joukje Buiteveld
Foto’s: Paul Copini, Judith van Tol en Jack Windig, allen Centrum voor Genetische Bronnen Nederland