Un equipo de investigación ha arrojado luz sobre las «horas doradas» de la mañana como un momento crucial para lograr una eficiencia óptima en el uso del agua (WUE) en los cultivos, revelando que las plantas pueden mantener tasas de transpiración más bajas y una mayor actividad fotosintética en condiciones de luz favorables y una presión de vapor mínima. déficit (VPD).
por la Academia China de Ciencias
Esta comprensión matizada del comportamiento estomático introduce el concepto de WUE (GHW) de la hora dorada, enfatizando la importancia de equilibrar la conservación del agua con la producción de biomasa. Mediante la aplicación de técnicas avanzadas de fenotipado, el equipo propone un método para la detección cuantitativa y de alto rendimiento del rasgo GHW, con el objetivo de generar variedades de cultivos que sean a la vez de alto rendimiento y eficientes en agua.
Esta estrategia innovadora busca abordar los compromisos convencionales entre el ahorro de agua y el rendimiento de los cultivos aprovechando las características inherentes de regulación del agua de las plantas, ofreciendo una alternativa más ecológica para lograr la productividad agrícola y la sostenibilidad del agua.
En medio de la escasez mundial de agua y el cambio climático , mejorar la UEA en los cultivos se ha vuelto imperativo para satisfacer la creciente demanda de producción agrícola . A pesar de los avances en la comprensión del estrés por sequía, traducir los hallazgos de laboratorio en mejoras de campo enfrenta obstáculos como condiciones ambientales variables e indicadores complejos de tolerancia a la sequía.
El comportamiento estomático, crucial para equilibrar la absorción de CO 2 y la pérdida de agua , surge como un enfoque clave para mejorar la WUE. Sin embargo, optimizar la sensibilidad estomática para evitar una conservación excesiva de agua a expensas de la fotosíntesis y el rendimiento sigue siendo un desafío. Investigaciones anteriores destacan el potencial de las plantas con sensibilidad reducida al déficit de presión de vapor para mejorar la WUE sin comprometer el rendimiento, lo que subraya la necesidad de considerar la naturaleza dinámica de la WUE influenciada por factores ambientales y genéticos.
Un nuevo estudio publicado en Vegetal Research propone estudiar plantas que puedan ajustar rápidamente su WUE en respuesta a los cambios ambientales como estrategia para lograr una agricultura que ahorre agua con alta productividad.
El concepto de GHW surge de observaciones de variaciones diurnas en la fotosíntesis y la transpiración (Tr), lo que sugiere un período de máximo WUE temprano en la mañana. En esta etapa, las plantas pueden alcanzar una mayor intensidad fotosintética con niveles más bajos de Tr en un ambiente con baja VPD. Se logra una regulación más precisa y juiciosa de la UEA controlando los estomas, logrando así un equilibrio entre conservación de agua y rendimiento.
Para cuantificar el rasgo de GHW, los investigadores desarrollaron un método que implica mediciones dinámicas de la fotosíntesis, Tr y WUE. Este método aprovecha tecnologías de fenotipado fisiológico de alto rendimiento, como el sistema Plantarray, para monitorear los parámetros fisiológicos del agua.
Estudios anteriores han demostrado la eficacia de este enfoque al registrar Tr y el déficit de presión de vapor (VPD) en intervalos cortos para estimar la WUE dinámica y la producción diaria de materia, revelando diferencias genotípicas significativas en GHW entre varios cultivos. Este enfoque innovador ofrece una cuantificación integral del rasgo de GHW mediante el análisis del valor máximo y el momento durante la hora dorada, así como el Tr/VPD acumulado.
Según el investigador principal del estudio, el profesor Pei Xu, «este enfoque es distintivo, ya que se centra no sólo en la tolerancia a la sequía sino también en los comportamientos de utilización del agua de la planta. Este enfoque innovador y tecnológicamente avanzado tiene el potencial de conciliar las compensaciones entre el ahorro de agua y el alto rendimiento en la producción de cultivos, facilitando el aumento del rendimiento en condiciones de agua adecuadas y una producción estable en condiciones de escasez de agua».
La investigación aclaró el potencial de las características de GHW para mejorar la eficiencia del uso del agua de los cultivos y sentó las bases para seleccionar genotipos con características superiores de GHW. Para lograr el equilibrio entre el ahorro de agua y el rendimiento, se destacó la necesidad de mantener condiciones ambientales consistentes en el fenotipado para minimizar los efectos del lote.
Más información: Rujia Jiang et al, Aprovechando la WUE de la ‘hora dorada’ para desarrollar variedades de hortalizas superiores con características óptimas de crecimiento y ahorro de agua, Vegetal Research (2024). DOI: 10.48130/vegres-0024-0001
