Zoektocht naar de beste gewassen tegen de droogte
Droogte komt steeds vaker voor en de verwachting is dat we hier in de nabije toekomst alleen maar meer mee te maken zullen krijgen. Het is daarom belangrijk dat we leren hoe we ermee om kunnen gaan. In dit artikel bekijken we wat droogte precies inhoudt en welke gewassen goed presteren tijdens droge periodes.
Het verschil tussen voorjaars- en zomerdroogte
We maken onderscheid tussen voorjaarsdroogte en zomerdroogte. Bij voorjaarsdroogte daalt het grondwaterpeil door een gebrek aan neerslag. Daardoor hebben de wortels van planten meer moeite om nog water uit de bodem te halen. Vooral op droge en hoge zandgronden kan dit een grote uitdaging zijn voor graslanden. In dit soort droge omstandigheden heb je voedergrassen of -gewassen nodig die diepe wortels kunnen vormen, zodat ze water kunnen halen uit de diepere bodemlagen. Dit wordt ondergrondse droogtetolerantie genoemd.
Bij zomerdroogte hebben gewassen te maken met een combinatie van hittestress en watertekort. Boven de 25 à 30 graden Celsius stopt de groei van gras. Het is daarom belangrijk om te kiezen voor grassoorten en gewassen die goed bestand zijn tegen hitte en minder snel hun water verbruiken. Er bestaan grote verschillen tussen verschillende grassoorten. Sommige kunnen beter en efficiënter omgaan met water door sneller hun huidmondjes te sluiten, waardoor er minder water verdampt. De plant gaat dan tijdelijk in ruststand en blijft zo groen blijft tijdens droogte. Dit wordt bovengrondse droogtetolerantie genoemd.
Hoe onderzoekt DLF de droogtetolerantie van gewassen?
Om een antwoord te bieden op de veranderende weersomstandigheden heeft DLF de weidemengsels verbeterd, zodat ze nog beter presteren onder moeilijke omstandigheden zoals voorjaars- en zomerdroogte. Deze verbeteringen zijn gebaseerd op het RadiMax-onderzoek. Daarin is de wortelmassa van de grassen gescreend om te bepalen welke soorten en mengsels de meest betrouwbare ruwvoeropbrengst geven bij droogte.
RadiMax is een samenwerkingsverband tussen DLF, drie Deense universiteiten en drie andere veredelaars. Het omvat een ondergrondse screeningfaciliteit aan de Universiteit van Kopenhagen en een krachtig computercluster aan de Universiteit van Aarhus.
V-vormige putten
De screeningfaciliteit bestaat uit vier v-vormige betonnen putten van elk drie meter diep. De planten die op het oppervlak van de met aarde gevulde putten groeien, krijgen alleen water van onderaf. Mobiele overkappingen zorgen ervoor dat er tijdens de droogtetesten geen regen op de gewassen valt. Elke put biedt plaats aan rijen grasplanten over een lengte van 150x10 meter. Planten die in het midden van een put groeien, moeten tot drie meter diep wortelen om bij water te komen. ‘Door de bovengrondse biomassa te meten krijgen we een goede indicatie van het wortelstelsel eronder’, zegt Christian S. Jensen, voormalig hoofd Biotech bij DLF.
De faciliteit is ook uitgerust met plexiglazen buizen die schuin onder elke rij planten lopen. Camera’s in de buizen registreren de wortelgroei op verschillende punten tijdens de groei- en stressmomenten. Jensen: ‘Deze informatie geeft ons inzicht in hoe snel elke kweeklijn zich na het zaaien zal vestigen en hoe hij zal reageren op droogte.’
Al het plantmateriaal dat de screeningfaciliteit binnengaat, wordt onderworpen aan dna-profilering. De resultaten van de screenings en dna-profielen worden vervolgens geanalyseerd in het computercluster om genomische selectiemodellen te genereren die veredelaars zullen gebruiken om de bewortelingsdiepte van nieuwe rassen te voorspellen.
Droogte in het voorjaar – een relatief nieuw fenomeen in Noord-Europa als gevolg van klimaatverandering – vormt een van de uitdagingen. Met een project als RadiMax kunnen we deze uitdaging aangaan. Bij DLF hebben we de RadiMax-faciliteit gebruikt om de rassen binnen elke soort te identificeren die het best bestand zijn tegen droogte in het voorjaar. RadiMax heeft ons al een beter begrip gegeven van de huidige rassen en soorten. Deze waardevolle kennis kunnen we nu gebruiken om nog sterkere rassen te ontwikkelen met diepere wortels en een grotere droogtetolerantie.
Welke gewassen zijn goed bestand tegen droogte?
We hebben al uitgelegd wat het verschil is tussen voorjaars- en zomerdroogte en hoe we bij DLF rassen identificeren met diepere wortels. Nu is de vraag: welke gewassen komen als beste uit de test?
Voor voorjaarsdroogte heb je gewassen nodig die diepe wortels kunnen vormen, oftewel gewassen met ondergrondse droogtetolerantie. Luzerne is zo’n topper op dit gebied. Het ontwikkelt erg diepe wortels en is daardoor extreem droogtetolerant. De plant kan wortels hebben tot wel 2 meter diep!
Daarnaast heeft festulolium, bij DLF bekend als Raaigras PLUS en Rietzwenk PLUS, bewezen uitstekend bestand te zijn tegen droogte. Deze grassen laten zeer goede resultaten zien zowel in de doorlopende onderzoeken met behulp van RadiMax als in wereldwijde veldproeven. De resultaten van RadiMax en veldproeven tonen duidelijk aan dat Raaigras PLUS en Rietzwenk PLUS efficiënte oplossingen zijn voor droogte-uitdagingen.
