Kom til roden af, hvordan man dyrker cowpea under vanskelige forhold

Cowpea er en vigtig afgrøde i mange dele af verden, især Afrika syd for Sahara. Den er modstandsdygtig og kan vokse i områder med lidt nedbør og jord af lav kvalitet. Men så hårdfør som den er, kan udbyttet af koærter falde ved tørke og lave niveauer af jordfosfor.

I en nylig undersøgelse fastslog forskere koærts rodegenskaber, der kunne hjælpe planterne med at vokse bedre i tørrere, lavfosforholdige jorder.

"Det er afgørende at udvikle cowpea-varianter, der kan producere optimalt under stressende forhold," siger Saba Mohammed, hovedforfatter af undersøgelsen ved Ahmadu Bello University i Zaria, Nigeria. "Disse robuste cowpea-varianter kan hjælpe med at sikre flere mennesker mad og ernæring."

Undersøgelsen blev offentliggjort i Crop Science , en publikation fra Crop Science Society of America.

Cowpeas er en nøglekilde til kalorier for millioner af mennesker over hele verden. De er rige på protein og andre næringsstoffer. Cowpea planter har også en række andre anvendelser. De kan tjene som dyrefoder og grøngødning.

Mikrober i cowpea rod noduler kan øge jordens frugtbarhed. Disse mikrober gør atmosfærisk nitrogen tilgængelig for planter i jorden - en proces kaldet nitrogenfiksering. Nitrogenfiksering kan være gavnlig for landmænd, der ikke har råd til kvælstofbaseret gødning.

Størstedelen af ​​cowpea-produktionen foregår i semi-tørre områder. Barske miljøforhold og dårlig jord hæmmer ofte udbyttet. "Vores arbejde fastslog, at visse rodegenskaber øgede udbyttet af cowpea-planter under tørke eller lave jordfosforforhold," siger Mohammed.

Disse rodtræk inkluderer længere primære rødder og højere antal siderødder, der kommer ud fra primære rødder. Rodhår spiller også en vigtig rolle i koærts tolerance over for tørke og dårlig jord.

For eksempel havde cowpea-planter med længere, tættere rodhår højere udbytte, når de blev dyrket under forhold med lavt fosforindhold. "Det tyder på, at disse rodhårsegenskaber spiller en afgørende rolle i at opnå fosfor fra suboptimale jorde," siger Mohammed.

Forskere har længe vidst, at rødder er en vigtig del af, hvordan planter tilpasser sig vanskelige miljøforhold. "Rodsystemet er halvdelen af ​​hele plantesystemet," siger Mohammed. "Alligevel har det været relativt underudforsket med hensyn til at finde løsninger på landbrugsmæssige begrænsninger."

Rodsystemer har forskellige strategier til at udvinde ressourcer fra jord. "For eksempel producerer planter med dybere rødder bedre end dem med lave rødder under begrænsede vandforhold," siger han. "På den anden side kan dem med lave rødder være mere velegnede til jord med suboptimale næringsstoffer."

Det skyldes, at næringsstoffer - som fosfor - ofte er koncentreret i det øverste jordlag.

For cowpea-planter, der vokser i tørre og næringsfattige jorder, skal rødderne gå dybere og spredes bredt og lavt.

"Vores undersøgelse viser, at vi kan fokusere på cowpea-varianter med længere pælerødder for tørketolerance og højere antal af lavere basalrødder for at udvinde jordens næringsstoffer," siger Mohammed.

Selvom rodarkitektur kan give værdifuld information, kan det være en tidskrævende og udmattende proces at undersøge rodtræk ved modne planter. Mohammed siger, at det er nemmere og mere økonomisk at fænotype rødder på frøplantestadiet.

Undersøgelsen viste, at undersøgelse af rødder af koærtefrøplanter kunne hjælpe med at identificere rodtræk i modne planter, som er gavnlige for vækst i udfordrende miljøer.

"Vores mål er at bruge undersøgelsesresultaterne til at avle nye cowpea-sorter," siger Mohammed. "Disse nye sorter ville fungere optimalt under begrænset vand og lave jordfosforforhold."

Mange småskala- og subsistenslandmænd har muligvis ikke råd til fosfatgødning. De nye cowpea-sorter, Mohammed beskriver, ville gavne disse landmænd enormt. Han forklarer dog, at udvikling af nye sorter med ønskede rodtræk også kan være en værdifuld ressource i systemer, hvor der bruges intensiv kunstvanding og gødning. Disse cowpea-varianter kan hjælpe med at reducere produktionsomkostningerne og minimere miljøforurening fra overdreven gødningsbrug.