De diepten van de oceaan zijn waarschijnlijk beter verkend dan het fijn vertakte wortelstelsel van planten onder de grond. Het zijn de wortels die beslissen hoe goed maïs, bieten of andere planten water of voedingsstoffen uit de grond opnemen. En daarmee deels hoeveel water of mest de landbouwer moet geven. De wortels zijn dan ook een belangrijke factor in de veredeling van droogtetolerante of stikstofefficiënte in nieuwe rassen.
Hoe goed kunnen planten met stress overweg?
Op de onderzoeksafdeling van KWS leggen de Australiër Benjamin Gruber en zijn collega's uit hoe de groei van wortels geobserveerd, beoordeeld en gekwantificeerd kunnen worden. Hij heeft als doel honderden planten in korte tijd te testen op hoe goed ze met abiotische stress zoals droogte of een gebrek aan voedingsstoffen overweg kunnen. Dit is één van de voorwaarden voor het identificeren van nieuwe genen in planten die voor zekere opbrengsten en droogtetolerantie zorgen. Beide zijn belangrijke veredelingsdoelen bij KWS.
Het belang van wortels en hun groei gedetailleerd observeren moet zeker niet worden onderschat: onder een vierkante meter graanveld bevinden zich al snel 50 tot 90 kilometer aan wortels (bij maïs is dat ongeveer 40 tot 60 kilometer en bij suikerbieten 20 tot 50 kilometer). De wortels van suikerbieten gaan tot zo'n vijf meter diep de grond in. De fijnste wortelhaartjes zijn behoorlijk dunner dan een mensenhaar. Hoe kun je je daarvan een goed beeld vormen?
Graven, spoelen en meten
Een bij maïs beproefde benadering is de relatief eenvoudige, zogenoemde Shovelomics-benadering: de plant wordt met wortels en al bij dit "graafonderzoek" gewoon uitgegraven en vervolgens wordt de aarde grondig afgespoeld. Hierna kan de wortel met camera's en software optisch worden gemeten. Uit de vele afbeeldingen berekenen specialisten in beeldanalyse en bio-informatici vervolgens het aantal en de dikte van de wortels of hun hoek ten opzichte van de steel van de plant.