Project
Within- and among variety variability of root trait responses to N availability in two forage legumes (WINLEG)
Hoe werkt, bij vlinderbloemigen, precies de koolstofverdeling tussen de eerst-gevormde wortels en de scheuten? En welk verband is er tussen de wortelarchitectuur en de vorming van de gegeerde wortelknobbeltjes (nodules voor N fixatie)? Dit zijn fundamentele onderzoeksvragen binnen het project WINLEG, die toch meteen nuttige toepassingen in de gewasveredeling kunnen krijgen. Vlinderbloemige voedergewassen worden vaak geteeld in combinatie - en dus in competitie - met voedergrassen. Deze mengteelt levert hoge opbrengsten met een hoog eiwitgehalte, terwijl de behoefte aan stikstof (N) bemesting vermindert. Maar, onmiddellijk na de inzaai blijkt een snelle vestiging van de vlinderbloemigen elementair voor succes. Die snelle vestiging van de kiemlingen en hun competitie voor stikstof kunnen we wellicht beter sturen als we het bewortelingsproces in het kiemlingstadium beter doorgronden. In vlinderbloemige voedergewassen zoals klaver of luzerne is dat totnogtoe weinig bestudeerd.
Onderzoeksaanpak
Wij focussen op rode klaver en luzerne, waarbij vijf cultivars per gewas worden onderzocht. Per cultivar worden 19 zaailingen gescreend voor wortelarchitectuur (wortel elongatiepotentieel, vertakkingscapaciteit, verhouding wortels – scheuten) onder hoge en lage N condities in de 4PMI fenotypingsfaciliteit bij INRA Dijon (FR). De rhizotube technologie gekoppeld met een gedetailleerd beeldvormingssysteem (RGB beelden) maakt het mogelijk om beelden in hoge kwaliteit (42 micron) te verkrijgen van wortels en scheuten. Via de beelden wordt voor iedere plant een groeicurve opgesteld voor de bovengrondse en ondergrondse plantendelen. De balans tussen investeren in bovengrondse of ondergrondse delen wordt bepaald voor iedere plant. De N verdeling in de planten wordt onderzicht via 15N analyses.
Relevantie/Valorisatie
Dit fundamenteelwetenschappelijk project heeft meer inzicht gebracht in het competitief vermogen van vlinderbloemige voedergewassen. De nieuwe kennis kan veredelaars van rode klaver en luzerne helpen bij het creëren van rassen aangepast aan de groeiomstandigheden van morgen. De onderzoekers hebben een massa data verzameld en geanalyseerd: ruim 180 000 beelden zijn er genomen in de 50 dagen na zaai. Uit de resultaten zijn er voor alle cultivars groeicurves opgesteld voor de wortelgroei en de bovengrondse plantendelen. Zowel binnen cultivars als tussen cultivars werden verschillen in groeipatronen geobserveerd. Een allometrische analyse toonde dat luzerne van in het zaailingstadium meer investeert in wortelbiomassa dan rode klaver. Na afloop van het project worden uit de beelden nog verschillende kenmerken bestudeerd, waaronder de worteldensiteit, -diepte en de totale bladoppervlakte. Een NIRS analyse op het geoogste bladmateriaal moet meer informatie geven over de blad/stengel ratio. Een biochemische analyse van de geoogste wortels zal ons meer vertellen hoe beide gewassen precies reageren op stikstofbemesting in het zaailingstadium. Wij voorzien minstens twee wetenschappelijke publicaties omtrent het bewortelingsproces en de N respons in beide gewassen.