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Preparando plantas para nuestro clima futuro

Preparando plantas para nuestro clima futuro
Un equipo de investigadores examina las plantas de arroz en busca de signos de estrés causado por su entorno. Crédito: Kevin Hudson

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


por Tracy Hmielowski, Sociedad Estadounidense de Agronomía


Los agricultores y obtentores de plantas también están planificando el 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 terrestre.

Sin embargo, los cambios en nuestra atmósfera son parte del cambio climático. El dióxido de carbono es un gas de efecto invernadero preocupante.

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 seguirán 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 utilizan la luz solar y el dióxido de carbono para producir azúcares. Entonces, más dióxido de carbono significa que las plantas pueden crecer más rápido.

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

Preparando plantas para nuestro clima futuro
Las cámaras de crecimiento de plantas, conocidas como Investigación de suelo-planta-atmósfera (SPAR), ayudan a comprender las respuestas de los cultivos a una amplia gama de condiciones ambientales. Crédito: K. Raja Reddy

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 fitomejoradores prueben los cultivos en el conjunto de condiciones futuras más realista posible», dice Reddy. «Al identificar cultivos que serán tolerantes a la sequía, los criadores 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 cereales más importantes del mundo, por lo que es particularmente importante saber cómo responderá el arroz a un nuevo clima», explica Reddy.

Tanto en las condiciones actuales como en las futuras, el equipo de investigación investigó variables adicionales. Estos incluyeron la temperatura del invernadero y las cantidades de luz y agua recibidas por las plantas de arroz. Temperaturas más cálidas, menos exposición al agua y a la luz representan tensiones ambientales que las plantas enfrentarán en el futuro.

Los investigadores midieron el crecimiento de las plantas en la cosecha. Se compararon aspectos como la altura, el área de las hojas y la longitud de las raíces.

Preparando plantas para nuestro clima futuro
Raja Reddy explica a sus estudiantes las capacidades de las cámaras de crecimiento iluminadas por el sol controladas por computadora. Las cámaras de crecimiento, conocidas como Suelo-Planta-Atmósfera-Investigación (SPAR), proporcionan un entorno controlado para la investigación que investiga las interacciones entre los cultivos y el clima en la Universidad Estatal de Mississippi. Crédito: Beth Wynn

Generalmente, las plantas cultivadas con niveles futuros de dióxido de carbono eran más grandes. La altura del arroz y el área de las hojas eran más grandes por encima del suelo y los sistemas de raíces eran más grandes debajo del suelo.

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 mantenerse bien», dice. «La investigación existente para identificar el arroz tolerante a la sequía y al calor puede suponer que esos cultivares mantendrán las características deseadas a medida que aumentan los niveles de dióxido de carbono. También significa que los fitomejoradores 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. «



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