Tørkestress

Planter har brug for vand for at vokse. Mangel på vand kan reducere planteudbyttet drastisk.

Tørkestress i sukkerroer: hvordan ser situationen ud?

Sukkerroer er en robust afgrøde med bedre tørketolerance end mange andre afgrøder. Ved at sikre de bedste betingelser for en god start (f.eks. ved at bruge kvalitetsfrø, der er forbehandlet) drager landmændene fordel af afgrødens naturlige forsvarssystem. 

Klimaforandringer er årsagen til temperaturstigninger i sukkerroernes vigtige vækstfase, men medfører også skiftende perioder med tørke og kraftige regnskyl. Selvom roerne på et tidspunkt kan drage fordel af varmen, kan de senere blive ramt negativt, da høje temperaturer bremser væksten. Ved temperaturer over 35 °C stopper roerne med at vokse. Især den høje lysintensitet på solrige, varme dage får roernes blade til at blive varme. Vandbehovet opstår generelt hovedsageligt om sommeren, når afgrøden vokser mest. 

På lang sigt udgør ændringer i sommerklimaet derfor en reel trussel mod sukkerroer, selvom roer naturligt tåler tørke rimeligt godt. Det er derfor vigtigt at satse på robuste sorter for at øge afgrødens modstandsdygtighed over for stressforhold som tørke. For at tilpasse os denne situation og samtidig bidrage til at øge udbyttet har vi i de senere år udviklet strategier, der giver konkrete og målbare resultater. 

Hvordan reagerer planter og især sukkerroer på tørkestress?

Der er fire strategier, som planter generelt anvender for at klare tørke:

1. Ignorere tørkestress: Disse sorter vil fortsætte med at udvikle sig normalt, som om der ikke er tørke, og forholdene er normale. Denne strategi er interessant, når tørken er af kort varighed og lav intensitet, men meget negativ i tilfælde af langvarig tørke.
2. Undgå tørkeskader: Gennem tilpasninger på fysiologisk og cellulært niveau kan sorter undgå vandmangel og tørkeskader.
3. Forbedret vandeffektivitet: Disse sorter kræver mindre vand for at vokse. De bruger en mekanisme til at reducere vandtranspiration under CO2-udveksling og temperaturregulering (ved at krølle eller visne bladene for at reducere bladoverfladen, lukke stomata i tørre perioder for at reducere transpiration ...).
4. Øget vandabsorption: Disse sorter udvikler et dybt og stærkt forgrenet rodsystem for at forbedre vandoptagelsen.

Hver af disse strategiers succes afhænger af tørkens art (sværhedsgrad, varighed, pludselighed eller gradvished, tidlighed osv.). For eksempel er adfærdsmekanismer til reduktion af transpiration interessante, når tørken er af kort varighed eller kun forekommer i de varmeste timer af dagen. Udbytte tabet er således begrænset.

Hvordan kan man forbedre tolerancen over for tørkestress?

Strategien for at tolerere tørke afhænger af den type tørke, planten udsættes for. Tørketolerance er et komplekst emne, da det kræver forskellige funktioner i planten og dermed kan involvere mange gener: ændring af roddannelse, ændring af bladareal, ændring af stomatalåbning osv. Under moderat tørkestress fremmer opretholdelse af bladvækst fotosyntesen og dermed udbyttet. Under større og længerevarende tørke kan denne egenskab – som også medfører høj fordampning og transpiration fra planterne – føre til hurtigere udtømning af vandforsyningen og dermed gøre det sværere for planterne at overleve. 

Sammenfattende kan man sige, at planter under tørkeforhold er udsat for en stor afvejning mellem at begrænse vandtabet og fortsætte med at optage CO2 til fotosyntese. 

I avl skal vi tage højde for planters generelle reaktion på vandmangel for hver klimatisk kontekst (datoer, intensitet og hyppighed af tørke, mere eller mindre dyb jord osv.). Vi vil aldrig kunne opnå hybrider, der opretholder deres produktivitet uden høj transpiration, da dette er nødvendigt for fotosyntese og vækst. Derfor fokuserer vi på andre egenskaber, der forbedrer tørkebestandighed uden at påvirke udbyttet negativt, såsom mere effektiv vandoptagelse. I de senere år har SESVanderHave med succes identificeret sorter, der kan reducere udbyttetab betydeligt under langvarig tørke.

Hvilke værktøjer bruger vi til at forbedre tørketolerancen?

1. Hos SESVanderHave har vi et omfattende testnetværk i områder, der regelmæssigt er ramt af tørkestress. De fleste testplatforme er udstyret med vejrstationer, der muliggør en detaljeret analyse af miljøforholdene. Vi overvåger omfanget af tørke på vores forskellige testarealer for at vurdere indvirkningen på vores forskellige sorters ydeevne.
2. Vi gennemfører også sammenlignende tests mellem marker med og uden kunstvanding for at evaluere forskelle i adfærd.
3. Droner har også været anvendt til dette tørkestressproblem i flere år nu. SESVanderHave samarbejder med virksomheden VITO, som er ekspert på dette område. Takket være de målinger, som dronen foretager i tørkeperioden, er vi i stand til at identificere genetiske forskelle på bestemte kriterier, der spiller en rolle i tørkestress. Det gør vi ved hjælp af en metode, der er udviklet af SESVanderHave. Således fremskyndes og forbedres udvælgelsen på dette kriterium.