Hoe kunnen we sla beter bestand maken tegen de volgende hittegolf?

De afgelopen vijf jaar deed promovendus Esther van den Bergh onderzoek naar het effect van licht en temperatuur op het doorschieten van sla. Ze legt hieronder uit hoe de inzichten uit haar onderzoek gebruikt kunnen worden om sla beter bestand te maken tegen klimaatverandering. Van den Bergh verdedigt haar proefschrift op 10 juli.

“Bij de hoge temperaturen van vorige week is het beter een schaduwrijke plek op te zoeken of binnen te blijven. Maar planten kunnen niet naar een koelere plek verhuizen en moeten alle weersomstandigheden weerstaan.

De recente hittegolf is geen eenmalig verschijnsel, en klimaatverandering zorgt voor hogere temperaturen. Dit heeft ook gevolgen voor de gewassen die we hier verbouwen en eten, aangezien deze momenteel niet zijn aangepast aan warmere klimaten.

Hoewel wilde sla niet gangbaar is om te eten, kunnen we wel onderzoeken hoe hij op warmte reageert en of hij bepaalde eigenschappen heeft die we kunnen gebruiken voor onze eetbare sla.

Gestreste, bittere planten

Bij sla zorgen warmere temperaturen ervoor dat de plant doorschiet: de gestreste plant wil zijn stengel zo snel mogelijk verlengen en bloemen en zaden maken. Het doorschieten heeft invloed op de smaak en daarmee de verkoopbaarheid van de plant, want de bladeren worden tijdens dit proces bitter. 

Om lokale slagewassen geschikt te maken voor een veranderend klimaat, kunnen verschillende wegen worden bewandeld. We zouden de huidige slavarianten beter bestand kunnen maken tegen de hitte, zodat ze niet zo snel doorschieten. We kunnen planten ook in schappen in klimaatgereguleerde kamers kweken. Deze laatste vorm van landbouw, die ook wel verticale landbouw wordt genoemd, heeft echter ook nadelen. Er is weinig ruimte en de planten worden bij voorkeur in hoge dichtheden gekweekt. Bij hoge dichtheden hebben slaplanten juist weer de neiging om hun stengel te verlengen, wat weer van invloed is op de opbrengst die per vierkante meter kan worden behaald.

Om slaplanten te kweken die niet zo snel doorschieten en het daardoor beter doen bij hogere temperaturen en in teeltsystemen met een hoge plantdichtheid, moeten we eerst in detail onderzoeken hoe deze processen precies verlopen.

Geteelde en wilde sla

Dat was dan ook wat ik als promovendus ging doen in de vijf jaar dat ik onderzoek deed naar sla. Al vanaf het begin van mijn project wisten we dat sommige slavarianten anders op hitte reageerden dan andere, en niet zo snel de lengte in groeiden. Zo zijn varianten die in het zuiden van Europa worden geteeld, beter bestand tegen hitte dan Nederlandse varianten.

Naast de slavarianten die in de supermarkt worden verkocht, onderzochten we ook wilde slavarianten uit Europa en Azië. Wilde sla of kompassla (Lactuca serriola) lijkt in niets op de sla die je in de supermarkt kunt kopen. Het is een bitter onkruid met stekels op de bladeren en de stengel die in Nederland overal in de natuur te vinden is. Eeuwenlange domesticatie heeft deze plant veranderd in de gewone sla (Lactuca sativa) die we vandaag de dag kennen. Hoewel deze wilde sla niet gangbaar is om te eten, kunnen we wel onderzoeken hoe hij op warmte reageert en of hij bepaalde eigenschappen heeft die we kunnen gebruiken voor onze eetbare sla, zoals dat hij minder snel doorschiet.

Het is van essentieel belang dat dit soort fundamenteel onderzoek wordt gedaan, want het legt de basis voor de toekomst van onze gewassen.

Veranderend klimaat, veranderende sla

Tijdens mijn promotieonderzoek lieten we 400 eetbare en wilde slavarianten groeien op een akker in Limburg en onderzochten we hoe snel ze doorschoten. Door het DNA van deze slavarianten in kaart te brengen en te bekijken hoe snel ze doorschoten, konden we verschillende delen van het DNA aanwijzen die altijd aanwezig waren bij de exemplaren die vroeg doorschoten.

Vervolgens deden we een studie in een klimaatgeregelde ruimte om dieper in deze DNA-delen te duiken. In deze ruimte kunnen we de sla laten doorschieten door de planten meer uren licht per dag te geven en de temperatuur te verhogen. Niet alle delen van het DNA zijn continu ‘aan’. Aangezien we de sla kunnen laten doorschieten wanneer we dat willen, kunnen we vervolgens zien welke delen van het DNA actief zijn tijdens het doorschieten. Zo kregen we meer inzicht in welke delen van het DNA belangrijk zijn in dit proces.

Een nieuwe wereld: verticale landbouw

Stengelverlenging bij sla heeft niet alleen invloed op de opbrengst in het veld, maar ook in verticale landbouw, een productiemethode die de komende decennia naar verwachting aanzienlijk zal toenemen. Sla is geoptimaliseerd voor de teelt in de open lucht, waar veel licht is. In groeikamers krijgen de planten minder licht en worden ze vaak dicht op elkaar geteeld. Hierdoor wordt de stengel van sla langer, wat resulteert in een iele plant die niet rechtop kan staan.

Om hier meer inzicht in te krijgen, lieten we 200 eetbare slavarianten groeien bij weinig licht. Hoewel de planten heel verschillend reageerden, was het niet eenvoudig om een specifiek DNA-gebied aan dit proces te koppelen. Dit kwam waarschijnlijk doordat het proces door meerdere DNA-gebieden tegelijk wordt aangestuurd. Door middel van aanvullende experimenten ontdekten we dat zowel een specifiek plantengroeihormoon als een lichtreceptor een belangrijke rol spelen in dit proces.

Een geSLAagde eerste stap

Dat we nu delen van het DNA hebben geïdentificeerd die ervoor zorgen dat sla bij warm weer minder snel doorschiet en geschikter is voor intensieve verticale landbouw, is een eerste stap. Verder onderzoek kan voortbouwen op de bevindingen van dit proefschrift om meer te weten te komen over deze DNA-delen en om veranderingen door te voeren in de sla die we eten. Er is al gauw tien tot vijftien jaar onderzoek nodig voordat een gewas in de supermarkt kan belanden. Het is van essentieel belang dat dit soort fundamenteel onderzoek wordt gedaan, want het legt de basis voor de toekomst van onze gewassen.”