Shoot growth, root growth and resource capture under limiting growing conditions for two cultivars of lettuce (Lactuca sativa L.)

P. Kerbiriou, T.J. Stomph, P.E.L. van der Putten, Edith T. Lammerts van Bueren, P.C. Struik. 2013. Shoot growth, root growth and resource capture under limiting growing conditions for two cultivars of lettuce (Lactuca sativa L.). Plant and Soil.
Soort document: Wetenschappelijk artikel

If you would like to receive the pdf of this article, please contact E.Lammerts@louisbolk.nl

Taal van het document: Engels
Abstract / summary in English:

Background and aims
"To improve vegetable crops adapted to low input and variable resource availability, better understanding is needed of root system functioning, including nitrogen and water capture.

"

Methods
"This study quantified shoot and root development and patterns of water and nitrate capture of two lettuce cultivars subjected to temporary drought at two development stages (Trial 1) or to continuous, localized drought and/or nitrate shortage (Trial 2).

"

Results
"In Trial 1, early drought slowed down shoot and root growth, whereas late drought enhanced root proliferation in the top 0.1 m. Nitrate capture during drought was sustained by increased nitrate inflow from deeper layers. Plants did not recover fully from drought after re-watering. In Trial 2, root proliferation was stimulated in the drier soil compartment partially compensating reduced water availability and nitrate mobility. Under nitrate shortage, root proliferation was enhanced in the compartment where nitrate was more abundant, irrespective of water availability.

"

Conclusions
"Changes observed in the root system are ‘feed-forward’ mechanisms to sustain resource capture in a limiting growing environment. The type of stress (drought or nitrate shortage) affects coping strategies; nitrate concentration in the soil solution, combined with the nutritional status of the plant will determine the stress response.

Keywords in English: Lettuce, Resource capture, Resource use, Root system architecture, Drought, Nitrate, Lactuca sativa
Tweede taal van het document: Nederlands
Abstract / samenvatting in Nederlands:

Achtergrond en doelstelling
"Om groentegewassen beter aan te passen aan beperkende en variabele beschikbaarheid van hulpbronnen zoals water en stikstof , moeten we het functioneren van het wortelsysteem beter leren begrijpen.

"

Methoden
"De ontwikkeling van bovengrondse en ondergrondse delen van het gewas, en het patroon van water en stikstof opname van twee sla (Lactuca sativa L.) cultivars is gekwantificeerd, onder tijdelijke droogte op twee momenten tijdens de ontwikkeling (Proef 1) of onder plaatselijke, voortdurende droogte en/of stikstoftekort (Proef 2).

"

Resultaten
"Proef 1: De vroege droogte vertraagde de gewasgroei en de ontwikkeling van de wortels; de late droogte stimuleerde de wortelontwikkeling in de bovenste 10 cm. Nitraat opname tijdens de droogte ging door met meer opname van nitraat uit diepere lagen. Ook na de droogte herstelde de plant zich niet volledig.
"Proef 2: De wortelontwikkeling was sterker in het drogere compartiment, hetgeen gedeeltelijk compenseerde voor de verminderde beschikbaarheid van water en de verminderde nitraatmobiliteit. In het geval van stikstoftekort was de wortelontwikkeling sterker in het compartiment waar veel stikstof beschikbaar was, onafhankelijk van de waterbeschikbaarheid.

"

Conclusies
"De waargenomen veranderingen in het wortelsysteem zijn 'feed-forward' aanpassingen om ook in een beperkende groeiomgeving water en voedingsstoffen te kunnen blijven opnemen. Het soort beperking (droogte of stikstoftekort) heeft invloed op de aanpassingsstrategie; de nitraatconcentratie in de bodemoplossing, in combinatie met de voedingstoestand van de plant bepaalt de aanpassing van de plant op de beperkingen.

Trefwoorden in Nederlands: sla, stikstofopname, wateropname, stikstofefficiëntie, waterefficiëntie, wortelopbouw, droogte, nitraat, Lactuca sativa