Droogtestress bij suikerbieten door klimaatopwarming

In een tijd waarin watertekorten één van de grootste problemen is voor de landbouw tot nu toe, kunnen we ons de vraag te stellen: wordt droogtestress de norm?. Als dat zo is, zal de landbouw nieuwe oplossingen moeten zoeken.

Verschillen in droogtetolerantie bij suikerbieten

Periodes van droogte, verergerd door hittegolven, zullen in de toekomst waarschijnlijk vaker voorkomen, maar zullen moeilijk te voorspellen en dus ook moeilijk te voorzien blijven. Om droogtestress voor te blijven kunnen boeren droogtetolerante rassen kiezen. Bij suikerbieten zien we verschillen wat betreft droogtetolerantie.

Maarten Vanderstukken, Project Manager Breeding bij SESVanderHave, geeft tekst en uitleg.

Wat is de stand van zaken?

“De klimaatverandering zorgt in de eerste plaats voor een stijging van de temperatuur tijdens de belangrijke groeifase van de plant. Daarnaast resulteert de klimaatverandering ook in afwisselende periodes van droogte en hevige regenval.

Hoewel de biet op het ene moment kan profiteren van de opwarming van de aarde, kan hij op een later moment ook gestraft worden, omdat de hoge temperaturen zijn groei vertragen. Bij temperaturen boven de 35°C zal een biet namelijk niet meer groeien. Vooral de hoge lichtintensiteit op de zonnige, warme dagen doet de bladeren van de biet opwarmen.

Op lange termijn vormen veranderingen in het zomerklimaat een reële bedreiging voor de suikerbieten

De waterbehoefte ontstaat over het algemeen vooral in de zomer, wanneer het gewas maximaal groeit. Op lange termijn vormen veranderingen in het zomerklimaat dan ook een reële bedreiging voor de suikerbieten.

Om zich aan deze situatie aan te passen en tegelijkertijd de opbrengst te helpen verhogen, hebben de kwekers van SESVanderHave de laatste jaren strategieën ontwikkeld die concrete en meetbare resultaten beginnen op te leveren.

Hoeveel water heeft een suikerbiet precies nodig?

“De suikerbiet is een plant waarvan de teelt een watervoorraad van ongeveer 600mm tot 700mm vereist. De waterbehoefte is beduidend lager (ongeveer 50% lager) dan die van suikerriet, per geproduceerde eenheid suiker.”

Hoe reageren planten en vooral suikerbieten op droogtestress?

“Er zijn 4 strategieën die in het algemeen worden toegepast om het hoofd te bieden aan de droogte:

1. Onwetendheid over droogtestress: deze rassen zullen zich normaal blijven ontwikkelen alsof de omstandigheden normaal zijn. Deze strategie is interessant wanneer de stress van korte duur en met een lage intensiteit is, maar zeer gevaarlijk wanneer de droogte toeneemt.
2. Vermindering van schade door droogte: deze variëteiten steken minder energie in de hergroei of in het herstel van celstructuren (vooral in het geval van droogte op het einde van het seizoen).
3. Verbeterde waterefficiëntie: deze rassen hebben minder water nodig voor de groei. Ze gebruiken een mechanisme om de watertranspiratie te verminderen tijdens de CO2-uitwisseling en de temperatuurregeling (door middel van bladkrullen of verwelking om de bladoppervlakte te verminderen, het sluiten van de huidmondjes in droge periodes om de transpiratie te verminderen, …).
4. Verhoogde wateropname: deze rassen ontwikkelen een diep en sterk vertakt wortelstelsel voor een betere wateropname.

Het succes van elk van deze strategieën hangt af van de aard van de droogte (de ernst, de duur, het abrupte of geleidelijke karakter, de vroegheid, enz.)

Gedragsmechanismen om transpiratie te verminderen zijn bijvoorbeeld interessant wanneer de droogte van korte duur is of alleen tijdens de warmste uren van de dag optreedt. Het rendementsverlies is dus beperkt.”

Zijn er nog andere mogelijke strategieën voor een langer durende droogte?

“Een andere manier is om de teeltperiodes aan te passen aan droogtestress. Dit is de vermijdingsstrategie die bijvoorbeeld zou bestaan bij het zaaien van bieten in de herfst.”

_{Lees verder onder de foto}

Maarten Vanderstukken, Project Manager Breeding bij SESVanderHave: “Hoewel de biet op het ene moment kan profiteren van de opwarming van de aarde, kan hij op een later moment ook gestraft worden, omdat de hoge temperaturen zijn groei vertragen.” – Foto: SESVanderHave

Bestaat er een wondergen om de tolerantie voor droogtestress te verbeteren?

“Helaas niet, want de strategie om droogte te tolereren zal afhangen van het soort droogte die de plant tegenkomt. Droogtetolerantie is een complex gegeven, omdat het verschillende functies in de plant vereist, en dus potentieel veel genen omvat: wijziging van de beworteling, wijziging van het bladoppervlak, wijziging van de huidmondjesopening, enz.

Bij gematigde droogtestress bevordert het behoud van de bladgroei de fotosynthese en dus de opbrengst. Onder grotere en langere droge omstandigheden kan deze eigenschap – die ook leidt tot een hoge evaporatie en transpiratie door de planten – leiden tot een snellere uitputting van de watervoorraad en dus tot een moeilijkere overleving van de planten.

Samenvattend kan worden gesteld dat planten bij droogte onderhevig zijn aan een groot compromis tussen het beperken van het waterverlies en het blijven absorberen van CO2 voor de fotosynthese.

Bij de veredeling moeten we rekening houden met de algemene respons van planten op watertekorten, voor elke klimatologische context (data, intensiteit en frequentie van droogtes, min of meer diepe grond, enz.). We zullen nooit in staat zijn om hybriden te verkrijgen die hun productiviteit behouden zonder een hoge mate van transpiratie, dus we moeten een compromis vinden tussen bescherming en productiviteit.”

Welk gereedschap heeft u tot uw beschikking?

“SESVanderHave beschikt over een uitgebreid testnetwerk in gebieden die regelmatig door droogtestress worden getroffen. De meeste testplatforms zijn uitgerust met weerstations die een gedetailleerde analyse van de omgevingscondities mogelijk maken. We monitoren in welke mate droogte optreedt op onze verschillende proefvelden om zo na te gaan wat de impact is op de prestaties van onze verschillende rassen.

Droogte door klimaatopwarming kan in de toekomst op jaarbasis een opbrengstverlies van gemiddeld 15% betekenen

SESVanderHave voert ook vergelijkende tests uit tussen het irrigeren en niet irrigeren van percelen om verschillen in gedrag te evalueren.

Ook drones worden nu al enkele jaren gebruikt voor deze droogtestressproblematiek. SESVanderHave werkt samen met het bedrijf VITO, een expert op dit gebied sinds meer dan 25 jaar. Dankzij de metingen die de UAV op microdeeltjes uitvoert, zijn we in staat om genetische verschillen te identificeren op bepaalde criteria die een rol spelen bij droogtestress, dankzij een methode die door SESVanderHave werd ontwikkeld. De selectie op dit criterium wordt dus versneld en verbeterd.”

Wordt er voor de Nederlandse markt reeds gekeken naar droogteresistentie?

“De droogte van de afgelopen jaren zorgt voor veel problemen op de zandgronden in Noord-, Oost- en Zuid-Nederland. We verwachten dan ook dat de droogte door de klimaatopwarming in de toekomst op jaarbasis een opbrengstverlies van gemiddeld 15% kan betekenen in Nederland. Natuurlijk kan dit het ene jaar een stuk hoger of lager liggen dan in het andere jaar.”