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Científico trabaja para aumentar el potencial de ahorro de agua de los cultivos


Hay un ingrediente que depende de cada cultivo: el agua. Los productores han implementado el riego y han afinado las prácticas culturales para aprovechar al máximo la humedad disponible, pero las condiciones del suelo y las lluvias impredecibles aún pueden hacer que los cultivos sean vulnerables a la sequía que reduce el rendimiento.


Universidad de Tennessee en Knoxville

Las plantas también pierden galones de agua diariamente a través de la transpiración. La transpiración, o la pérdida de agua a través del tejido vegetal, representa más del 98 por ciento del agua absorbida por las plantas .

«La identificación de rasgos fisiológicos de las plantas que minimizan el impacto de la sequía parece ser la mejor opción para aumentar los rendimientos en condiciones de déficit hídrico», dice Avat Shekoofa, profesor asistente del Departamento de Ciencias de las Plantas de la Universidad de Tennessee. «Un rasgo que muestra un gran potencial para conservar el agua entre los cultivos en hileras es la transpiración limitada con un alto déficit de presión de vapor atmosférico».

El déficit de presión de vapor (VPD) es la diferencia entre la presión de vapor de agua dentro de la hoja y la presión de vapor de agua del aire a una cierta temperatura. En condiciones de alta VPD, que generalmente ocurren a la mitad del día, el agua transpira a través del tejido de la planta , específicamente los estomas. Sin embargo, los cultivos que muestran el rasgo de transpiración limitada restringirán la transpiración durante condiciones de alta VPD al cerrar parcialmente sus estomas, conservando así los niveles de agua del suelo para su uso posterior.

«Cuando los estomas se cierran parcialmente, en lugar de perder agua a través de la transpiración, esas plantas pueden ahorrar esa agua para más adelante en la temporada y pueden mantener la productividad a través de la etapa de llenado de grano», dice Shekoofa.

Conservar el agua mientras se mantienen los rendimientos de los cultivos no es solo una preocupación del agricultor, es una preocupación de la humanidad. Con una creciente población mundial y recursos finitos de tierra y agua, la identificación de cultivos con potencial de ahorro de agua podría ser un tema central para el futuro de la seguridad alimentaria y del agua.

Shekoofa ha estudiado la respuesta de la tasa de transpiración al aumentar el VPD en varias especies de cultivos, incluida la soja, el maíz, el sorgo y el cacahuete. En un estudio de 2017 en el Centro de Investigación y Educación de West Tennessee, probó seis cultivares de algodón para la expresión del rasgo de transpiración limitada y lo observó en uno (Phytogen 490 W3FE). Esta es la primera vez que se observa este rasgo en una variedad de algodón disponible comercialmente en el Medio Sur.

«Más del 92 por ciento de la producción de algodón en mi estado de Tennessee es tierra seca, y los productores tienen pocas opciones para mitigar el estrés por la sequía», dice Shekoofa, quien presentó estos hallazgos en la Conferencia sobre el algodón en todo el país. «Al igual que con cualquier cultivo, la identificación de una variedad que exhibe un alto potencial de ahorro de agua será útil para los productores que buscan mantener la producción durante futuras sequías. Por ejemplo, una ventaja demostrada de los híbridos de maíz AQUAmax de DuPont Pioneer es su expresión de la transpiración limitada. rasgo.»

Si bien el rasgo de transpiración limitado se ha identificado en múltiples cultivos , no está ampliamente disponible en cultivares comerciales. Shekoofa dice que el próximo desafío es aplicar el rasgo en los programas de mejoramiento. Hay preguntas sobre la facilidad con que estará disponible para las líneas de progenie, pero según un estudio coautor de Shekoofa en la edición de enero del Journal of Crop Improvement , parece existir una gran posibilidad de transferir el rasgo de transpiración limitada a progenie.

«Los resultados mostraron que con un padre que exhibe el rasgo de transpiración limitado, un porcentaje razonable de la progenie expresó un punto de ruptura que lograría la tolerancia a la sequía en el campo. Esto es alentador para futuras investigaciones sobre cultivos tolerantes a la sequía».

Shekoofa continuará su investigación con un enfoque en la identificación de rasgos de transpiración limitados en variedades de soja y algodón.

Proporcionado por: University of Tennessee at Knoxville

Información de: phys.org


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