røddernes skjulte potentiale :

A A R H U S U N I V E R S I T E T

Det Jordbrugsvidenskabelige Fakultet

Røddernes skjulte potentiale :

Planters rodsystem:1. Dybde og udbredelse2. Vandoptagelse

Roden som måleinstrument:3. Hormonsignaler fra rodsystemet4. Signalernes betydning for planten

Røddernes skjulte potentiale i landbruget:5. Forsøg med bedre vandudnyttelse i kartofler

Disposition:


Dybde Rodtæthed Rodlængde Gns. rodafstand Rodfordeling

cmcm rod per cm3

jordm rod per m2

jordoverflade cm % i hvert lag0 2.016 2016 0.40 2710 2.295 2295 0.37 3120 1.842 1842 0.42 2530 1.065 1065 0.55 1440 0.202 202 1.25 350 0.080 80 1.99 160 0.001 1 17.80 0

Tabel 1. Roddybde og -længde i spisekartofler (Folva) i Jyndevad august 2004. Dybden 0 cm svarer til midte af kam.


Røddernes overflade-areal kan være 5x jordover-flade:


Ler Silt Finsand Grovsand

Teksturpåvirkerrodvæksten


Ψp=-0.1 bar

Ψs=-0.1 bar

Ψa=-100 barPlanters vandindhold og potential varierer dagligt

t0 t1= t0+1t

CO2

H2OCO2

H2OΨa=-1000 bar

Ψp=-10 bar

Ψs=-1 bar

Planters rodsystem :- Koncentreret i pløjelaget.- Når ikke meget dybere end 60 cm på JB1- Når op til 2 m i lerjord. Porer og aggregatdannelse har stor betydning- Vandoptagelse er betinget af lavere vandpotentiale i plante end i jord- Plantens vandpotentiale er i høj grad bestemt af stomatas åbning- Men hvad styrer stomatas åbning?

Opsummering


Rodhormon påvirker toppens fordampning

Rødderne registrerer, at mængden af vand i jorden falder, og sender signal til bladene om at lukke stomata, så fordampningen bliver mindre

Tør Våd



0

2

4

6

8

10

0 20 40 60 80 100 Procent tilgængelig vand i rodzonen

Xyl

em A

BA

rela

tiv k

onc.

y = 0.86 + 40.20e -7.89x

r 2 = 0.98***

Rodhormonet er sandsynligvis abscisinsyre (ABA)

(Liu et al., 2006)


(Tan et al., 2003)

Gen for ABA-biosyntese er meget aktivt i rodspidser:


(Liu et al., 2005)

0.0

0.2

0.4

0.6

0.8

1.0

0 300 600 900 1200 1500 1800 2100

[ABA] xylem (pmol ml -1)

gs

(mol

m-2

s-1

) r 2 = 0.86**

0.0

0.2

0.4

0.6

0.8

0 100 200 300 400 500

Stom

ata-

åbni

ngABA inducerer lukning af stomata:


0

5

10

15

20

25

A (m

ol m

-2 s

-1)

(a)

0

20

40

60

0.00.20.40.60.8

gs (mol m-2 s-1)

A/g

s (m

ol C

O2 m

ol-1

H2O

)

(b)

Stomata-åbning

Foto

synt

ese

Van

dudn

ytte

lse

Stomata-lukning mindsker fotosyntesen – men mindre end vand-forbruget

Roden som måleinstrument - Rødderne danner et signalstof (hormon), når .jorden tørrer ud- Hormonet er abscisinsyre (ABA)- Når ABA-koncentrationen stiger lukker stomata gradvist- Herved nedsættes fordampning og fotosyntese- Fordampningen nedsættes mere end produktionen

Opsummering



Princip for forsøg med alternerende vanding (70%):


Fuldt vandet kontrol

-10

0

10

20

30

40

50

-10

0

10

20

30

40

50

Vandregnskabdeficit (mm)TDR_MåltDeficit (mm)Afdræning (mm)

Nedbør (mm)

Vanding (mm)


Alternerende vanding

-10

0

10

20

30

40

50

-10

0

10

20

30

40

50

Vandregnskabdeficit (mm)TDR_MåltDeficit (mm)Afdræning (mm)

Nedbør (mm)

Vanding (mm)

Alternerende vanding med 70% i knoldvækstfasen


0

50

100

150

200

250

300

350

<40 40-50 50-60 >60

Størrelsesklasse (mm)

Fris

k væ

gt (h

kg/h

a)

Fuldt vandetAlternerende 70% **

Høst 2005


Behandling

Udbytte Total

Udbytte 40-60 mm

Skurv

Vandforbrug

(hkg/ha) (hkg/ha) (index) (mm) Fuldt vandet (sprinkler) 305 225 27,2 191 Fuldt vandet (dryp) 424 311 3,6 309 70 % alternerende (dryp) 417 357 2,6 258

Høst 2006

Røddernes skjulte potentiale i landbruget

Ved alternerende vanding:- Bibeholdes udbyttet af kartofler- Vandingsmængde kan nedsættes med 20 - 30% - Sortering forbedres- Kvalitet er uændret

Opsummering


Medarbejdere:

- Ali Shahnazari, KVL- Christian Richardt Jensen, KVL- Fulai Liu, KVL- Poul Erik Lærke, DJF

EU-kommissionen &Det Iranske undervisnings-ministerium

takkes for finansiel støtte


røddernes skjulte potentiale :

Documents