Pers en media

ILVO persbericht - donderdag 16 mei 2019

Nieuw digitaal 3D-groeimodel soja krachtiger door factor waterbeschikbaarheid

Voor het eerst is de factor ‘waterbeschikbaarheid’ naast fotosynthese geplaatst in een digitaal 3D-plantenmodel voor soja. Dat maakt dat de groei van het gewas beter dan voorheen kan worden verklaard. In het plantenonderzoek zorgen 3D-modellen ervoor dat men het gedrag van een individuele plant als reactie op variërende omstandigheden beter begrijpt, ook los van veldexperimenten.

ILVO/UGent doctoraatsonderzoeker Jonas Coussement: “Het feit dat wij waterbeschikbaarheid voortaan mee kunnen modelleren is belangrijk in het kader van de klimaatuitdaging. Enerzijds zijn er langere periodes van droogte en anderzijds intensere onweersbuien. Wie veredelt op klimaat-adaptievere planten, of wie de teeltpraktijk klimaatrobuuster wil maken, kan spelen met meer variabelen in het model en krijgt op die manier sneller zicht op de betere keuzes.”

3D groeimodel soja

Onlangs verdedigde Jonas Coussement zijn doctoraat: ‘Development of a turgor-driven functional-structural plant model for soybean’ (2019/03/19). Promotoren van het doctoraat zijn Prof. dr. ir. Kathy Steppe van Universiteit Gent, Faculteit Bio-ingenieurswetenschappen en Dr. ir. Tom De Swaef van het Instituut voor Landbouw-, Visserij- en Voedingsonderzoek (ILVO).

Algemeen kan je stellen dat planten hun fysiologische functies en architectuur afstemmen naargelang de omgevingsomstandigheden en dat plantmodellen wetenschappers in staat stellen die verschillende mechanismen beter te begrijpen.

Traditionele 3D plantmodellen vertrekken vanuit de beschikbaarheid van koolstof via fotosynthese om de ontwikkeling van de plant (grootte, breedte, vertakkingen, vruchtvorming….) te verklaren. Die modellen houden dus in eerste instantie enkel rekening met beschikbaar licht en temperatuur.

De interne waterhuishouding van de plant is echter een belangrijk basisproces om o.a. de groei van een plant te kunnen verklaren. Het gaat hier over “turgor”, een maat die de interne druk in levende cellen van de plant weergeeft. De plant kan water opnemen uit de bodem door een negatieve druk (of zuigkracht) te genereren. Als minder water beschikbaar is tijdens de dag of door droogte, zal de plant een sterkere negatieve druk moeten genereren (m.a.w. krachtiger moeten zuigen) om het beperktere beschikbare water alsnog uit de bodem op te nemen. Het nieuwe model is in staat om te verklaren in welke mate die ‘inspanning’ gevolgen heeft voor de groei(stilstand).

Jonas Coussement: “Waterbeschikbaarheid in de plant is een complex proces met heel wat variabelen. In dit onderzoek maakten we gebruik van een supercomputer met grote rekenkracht om het model te laten draaien. Maar de juistheid van de berekeningen is wel sterk verhoogd.”

Dat er op soja werd gewerkt is niet toevallig. Het gewas wordt zachtjesaan in Vlaanderen geïntroduceerd. ILVO veredelt deze in oorsprong subtropische plant, naar geschiktere variëteiten. Daarmee wordt tegenwoordig ook bedoeld: droogtetolerantere rassen.
Het ontwikkelde 3D model zal toelaten om gerichter te selecteren naar waardevolle kenmerken in de veredelingsprogramma’s.

Contact

Greet Riebbels, hoofd communicatie ILVO - greet.riebbels@ilvo.vlaanderen.be, M 0486 26 00 14
Tom De Swaef, promotor ILVO – tom.deswaef@ilvo.vlaanderen.be
Jonas Coussement, onderzoeker – jonas.coussement@UGent.be
Kathy Steppe, promotor UGent, Faculteit Bio-ingenieurswetenschappen – kathy.steppe@UGent.be