Bij warmte en droogte groeien plantenwortels tot 30 procent sneller

Een combinatie van warmte en droogte zorgt ervoor dat hoofdwortels van planten tot wel 30 procent sneller groeien, blijkt uit de bevindingen van de onderzoekers. De resultaten van het onderzoek van WUR zijn gepubliceerd in het wetenschappelijke tijdschrift Current Biology. Het onderzoek aan klimaatbestendige planten is onderdeel van het grote onderzoeksprogramma CropXR.

In kweekexperimenten in grond zijn de wortels van zandraket blootgesteld aan een temperatuur van 28 graden Celsius. Ook kregen de planten iets minder water, waardoor er milde droogtestress ontstond. Deze combinatie leverde een significante toename in wortellengte op. Volgens de onderzoekers is dit een bewijs dat temperatuur en droogte als omgevingsfactoren elkaar versterken bij het stimuleren van de wortelgroei.

De groeireactie op warmte is al uitgebreid bestudeerd bij stengels en bladeren. Over de reactie van de wortels van de plant op bodemtemperatuur en -vochtigheid was tot nu toe veel minder bekend. De onderzoekers schrijven in hun publicatie dat het onlangs uitgevoerde onderzoek laat zien dat wortels een zelfstandig netwerk van signalen gebruiken om hun groei effectief af te stemmen op de omstandigheden in de bodem.

Drie specifieke eiwitten

Langere wortels helpen planten om beter water en voedingsstoffen op te nemen, vooral onder stressvolle omstandigheden zoals warmte en droogte. Door dieper de bodem in te groeien, kunnen de planten bij vochtiger grondlagen komen. Daardoor kunnen ze beter overleven, wanneer het aan de oppervlakte droger is. De onderzoekers ontdekten dat er drie specifieke eiwitten zijn die dit gecombineerde effect regelen.

Klimaatverandering zorgt voor grotere verschillen in bodemtemperatuur en onregelmatige hoeveelheden neerslag en maken groeiomstandigheden voor gewassen onvoorspelbaarder, stellen de WUR-onderzoekers. Hun onderzoek toont aan welke moleculen wortelgroei sturen. Veredelaars kunnen deze kennis gebruiken om gewassen met sterkere, veerkrachtige wortels te ontwikkelen en landbouwers kunnen hun teeltsystemen beter afstemmen op wisselende bodemtemperaturen en -vochtigheid.