Wortels onder druk: onderzoekers ontdekken geheimen van wortelgroei!

Wortels onder druk: onderzoekers ontdekken geheimen van wortelgroei!

In augustus 2025 lanceerden onderzoekers van de Technische Universiteit van Braunschweig, in samenwerking met het Onderzoekscentrum Jülich (FZJ), een baanbrekend interdisciplinair project gewijd aan de groei van rootnetwerken. Kleine sprinkhanenbomen (Robinia pseudoacacia) werden verpot in een speciaal uitgerust MRI-laboratorium van het Institute of Life and Geosciences om de complexe processen onder verschillende omstandigheden te onderzoeken. Het doel van de pilotstudie is om het inzicht in de plant-bodeminteracties en de effecten van omgevingsfactoren op de wortelgroei aanzienlijk te verbeteren. tu-braunschweig.de.

Het onderzoek richt zich vooral op de invloed van droge periodes op de wortelgroei en de omringende bodem. Uiteindelijk zijn wortelsystemen cruciaal voor de wateropname van planten, hun verankering in de bodem en de opslag van water in de bodem. De studie onderzoekt ook verschillende boomsoorten, zoals eiken en populieren, om hun reacties op droogte te kwantificeren. Dit is bedoeld om toekomstige modellen van het wortel-bodem-watersysteem te verbeteren en voorspellingen van plantreacties onder veranderde omgevingsomstandigheden mogelijk te maken.

Technologische innovaties voor wortelobservatie

Voor de pilotstudie worden moderne beeldvormingstechnieken gebruikt, waaronder magnetische resonantie beeldvorming (MRI) en computertomografie (CT). Deze technologieën maken het mogelijk om wortels, bodem, water en lucht zichtbaar te maken. 4D-beeldgegevens verkregen als onderdeel van het project tonen de wortelontwikkeling in verschillende grondsoorten, zowel onder normale als droge omstandigheden. Een ander aspect van het onderzoek is de vorming van wortelknolletjes bij roodborstjes, die een symbiose aangaan met rhizobia en zo stikstof beschikbaar maken voor de plant.

De CT-scans geven al inzicht in de groei van knobbeltjes en het wortelnetwerk in zandgronden, terwijl de MRI-evaluaties de visualisatie van waterhoudende wortels optimaliseren. Dit alomvattende beeld van de wortelontwikkeling is cruciaal om te begrijpen hoe bomen reageren op droogte en welke adaptieve strategieën ze gebruiken.

De rol van microben en duurzame landbouw

De gezondheid en groei van planten worden ook sterk beïnvloed door micro-organismen. Studies tonen aan dat het gerichte gebruik van microben in de landbouw het potentieel heeft om uitdagingen zoals opbrengstdaling of bodemvermoeidheid te overwinnen. Een voorbeeld is het Rhizo4Bio-project, dat zich bezighoudt met de afgelegen ligging van de opbrengstdaling bij tarwe. Er werd vastgesteld dat monoculturen de diversiteit van het bodemmicrobioom aanzienlijk verminderen, wat negatieve effecten heeft op de opbrengsten, zoals bioekonomie.de gemeld.

Daarnaast wordt het belang van mycorrhiza-schimmels, die de wortelontwikkeling bevorderen, benadrukt. Deze schimmels werken nauw samen met plantenwortels en dragen bij aan de toevoer van voedingsstoffen. Meer dan 80 procent van alle landplanten vormt natuurlijke verbindingen met deze microben.

Duurzame meststoffen en een blik in de toekomst

Intensieve landbouw en overmatig gebruik van fosfaatmeststoffen leiden tot ecologische problemen. Het Botanisch Instituut van het Karlsruhe Institute of Technology (KIT) onderzoekt de moleculaire mechanismen van deze interacties onder leiding van Natalia Requena. De resultaten zijn bedoeld om duurzame benaderingen in de landbouw te helpen bevorderen en het begrip van de rol van microben te verdiepen kit.edu toont.

De gecombineerde bevindingen van de huidige onderzoeksprojecten zullen niet alleen onze kennis van de interactie tussen planten en microben vergroten, maar ook een fundamentele basis bieden voor duurzame praktijken en voedselzekerheid in de toekomst.