Agricultura Agro, Cría y Medio Ambiente Botánica y Genética Estados Unidos

Preparando plantas para nuestro clima futuro


La planificación es algo que todos hacemos. Como individuos, podemos estar planeando el próximo fin de semana o nuestra futura jubilación.


Tracy Hmielowski


Los agricultores y los fitomejoradores también planean un futuro. Los cultivos de los que dependemos actualmente necesitarán crecer en diferentes condiciones, debido al cambio climático.

Algunas condiciones climáticas son fáciles de controlar. Los científicos pueden establecer la temperatura en un invernadero y controlar la cantidad de agua que recibe cada planta. No es tan fácil cambiar la atmósfera de la tierra.

Sin embargo, los cambios en nuestra atmósfera son parte del cambio climático. El dióxido de carbono es uno de los gases de efecto invernadero que preocupa.

Sabemos que los niveles de dióxido de carbono han aumentado desde la revolución industrial. Aunque hay esfuerzos para reducir las emisiones, los científicos predicen que los niveles de dióxido de carbono continuarán aumentando.

La presencia de dióxido de carbono en la atmósfera no es del todo mala. De hecho, las plantas lo necesitan para crecer. En la fotosíntesis, las plantas usan luz solar y dióxido de carbono para producir azúcares. Entonces, más dióxido de carbono significa que las plantas pueden crecer más rápido.

investigadores inspeccionando plantas de arroz
Un equipo de investigadores examina las plantas de arroz en busca de signos de estrés causados ​​por su entorno. Crédito: Kevin Hudson

Raja Reddy, profesora de la Universidad Estatal de Mississippi, estudia cómo el cambio climático afecta a las plantas. Reddy trabaja junto con los mejoradores de cultivos que planean condiciones futuras. Los criadores buscan variedades que puedan manejar la sequía y las temperaturas más cálidas.

Reddy y sus colegas comenzaron a preguntarse si la forma en que las plantas responden a condiciones como la sequía cambiará cuando haya más dióxido de carbono en la atmósfera.  

Para probar esto, el equipo utilizó una instalación de invernadero única. Los investigadores aumentaron el dióxido de carbono dentro del invernadero para representar nuestra atmósfera futura.

«Es importante que los obtentores prueben los cultivos en el conjunto más realista posible de condiciones futuras», dice Reddy. «Al identificar los cultivos que tolerarán la sequía, los mejoradores deben saber que la tolerancia se mantendrá cuando haya más dióxido de carbono en la atmósfera».

Se cultivaron catorce cultivares de arroz utilizando las condiciones atmosféricas presentes y futuras. «El arroz es uno de los cultivos de granos más importantes del mundo, por lo que es particularmente importante saber cómo responderá el arroz a un nuevo clima», explica Reddy.

Mini invernaderos con maíz adentro.
Las cámaras de crecimiento de las plantas, conocidas como Investigación de suelos, plantas, atmósfera (SPAR), ayudan a comprender las respuestas de los cultivos a una amplia gama de condiciones ambientales. Crédito: K. Raja Reddy

Bajo las condiciones actuales y futuras, el equipo de investigación investigó variables adicionales. Estos incluyeron la temperatura del invernadero y las cantidades de luz y agua que recibieron las plantas de arroz. Las temperaturas más cálidas, la menor exposición al agua y la luz representan el estrés ambiental que las plantas enfrentarán en el futuro.

Los investigadores midieron el crecimiento de las plantas en la cosecha. Se compararon elementos como la altura, el área foliar y la longitud de la raíz.

En general, las plantas cultivadas bajo futuros niveles de dióxido de carbono fueron mayores. La altura del arroz y el área de la hoja eran más grandes sobre el suelo, y los sistemas de raíces eran más grandes bajo el suelo.  

Grupo de hombres mirando la pantalla grande
Raja Reddy explica las capacidades de las cámaras de crecimiento iluminadas por el sol controladas por computadora a sus estudiantes. Las cámaras de crecimiento, conocidas como Soil-Plant-Atmosphere-Research (SPAR), proporcionan un entorno controlado para la investigación que investiga las interacciones entre cultivos y clima en la Universidad Estatal de Mississippi. Crédito: Beth Wynn

Al observar la respuesta de las plantas de arroz a factores estresantes como la sequía, el patrón fue similar para los niveles de dióxido de carbono presentes y futuros. En otras palabras, un mayor crecimiento en la atmósfera con más dióxido de carbono no afecta la forma en que la planta maneja el estrés.

Reddy siente que esta es una noticia positiva. «Lo que los criadores están haciendo para planificar el futuro debería aguantar bien», dice. “La investigación existente para identificar el arroz tolerante a la sequía y al calor puede suponer que esos cultivares mantendrán los rasgos deseados a medida que aumenten los niveles de dióxido de carbono. También significa que los obtentores pueden seleccionar variedades de cultivos sin alterar los niveles de dióxido de carbono, lo cual es difícil de hacer en la mayoría de los invernaderos ”.

El equipo de Reddy  presentó esta investigación  en la reunión anual internacional de noviembre   de la Sociedad Estadounidense de Agronomía, la Sociedad de Ciencias de Cultivos de América y la Sociedad de Ciencias del Suelo de América en San Antonio, Texas.


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