_ Pionierat în productivitatea culturilor și durabilitate în fața deficitului de apă

O echipă de cercetare a făcut lumină asupra „orelor de aur” dimineața devreme ca un moment esențial pentru obținerea eficienței optime a utilizării apei (WUE) în culturi, dezvăluind că plantele pot menține un nivel scăzut. rate de transpirație și activitate fotosintetică mai mare în condiții de lumină favorabile și deficit minim de presiune a vaporilor (VPD).

Această înțelegere nuanțată a comportamentului stomatal introduce conceptul de ora de aur WUE (GHW), subliniind importanța echilibrării conservării apei. cu ieșire de biomasă. Prin aplicarea unor tehnici avansate de fenotipizare, echipa propune o metodă pentru screening-ul cantitativ și cu randament ridicat al trăsăturii GHW, având ca scop reproducerea soiurilor de culturi care sunt atât cu randament ridicat, cât și eficiente din punct de vedere al apei.

Acest lucru strategia inovatoare urmărește să abordeze compromisurile convenționale dintre economisirea apei și randamentul culturilor prin valorificarea trăsăturilor de reglementare a apei inerente ale plantelor, oferind o alternativă mai ecologică pentru a obține productivitatea agricolă și durabilitatea apei.

În mijlocul penuriei globale de apă și schimbărilor climatice, creșterea WUE în culturi a devenit imperativă pentru a satisface cererea în creștere pentru producția agricolă. În ciuda progreselor în înțelegerea stresului cauzat de secetă, traducerea constatărilor de laborator în îmbunătățiri pe teren se confruntă cu obstacole, cum ar fi condițiile de mediu variabile și indicatori complecși ai toleranței la secetă.

Comportamentul stomatic, esențial pentru echilibrarea absorbției de CO2 și pierderii de apă, apare ca o cheie. concentrare pentru îmbunătățirea WUE. Cu toate acestea, optimizarea sensibilității stomatice pentru a evita conservarea excesivă a apei în detrimentul fotosintezei și al randamentului rămâne o provocare. Cercetările anterioare evidențiază potențialul plantelor cu sensibilitate redusă la deficitul de presiune a vaporilor de a îmbunătăți WUE fără a compromite randamentul, subliniind necesitatea de a lua în considerare natura dinamică a WUE influențată de factorii de mediu și genetici.

Un nou studiu publicat în Vegetable Research propune studierea plantelor care își pot ajusta rapid WUE ca răspuns la schimbările de mediu ca strategie pentru realizarea unei agriculturi economisitoare de apă cu productivitate ridicată.

Conceptul de GHW reiese din observațiile variațiilor diurne ale fotosintezei și transpirației (Tr) , sugerând o perioadă de vârf WUE în dimineața devreme. În această etapă, plantele pot atinge o intensitate fotosintetică mai mare la niveluri mai scăzute de Tr într-un mediu VPD scăzut. O reglare mai precisă și judicioasă a WUE este realizată prin controlul stomatic, realizând astfel un echilibru între conservarea apei și randament.

Pentru a cuantifica trăsătura GHW, cercetătorii au dezvoltat o metodă care implică măsurători dinamice ale fotosintezei, Tr și WUE. Această metodă folosește tehnologiile de fenotipizare fiziologică de mare randament, cum ar fi sistemul Plantarray, pentru monitorizarea parametrilor fiziologici ai apei.

Studiile anterioare au demonstrat eficacitatea acestei abordări prin înregistrarea Tr și a deficitului de presiune a vaporilor (VPD) la intervale scurte de timp. pentru a estima WUE dinamică și producția zilnică de materie, dezvăluind diferențe genotipice semnificative în GHW între diferite culturi. Această abordare inovatoare oferă o cuantificare cuprinzătoare a trăsăturii GHW prin analizarea valorii de vârf și a timpului în timpul orei de aur, precum și a Tr/VPD acumulat.

Conform cercetătorului principal al studiului, prof. Pei Xu , „Această abordare este distinctă, deoarece se concentrează nu numai pe toleranța la secetă, ci și pe comportamentele plantei de utilizare a apei. Această abordare inovatoare și avansată din punct de vedere tehnologic are potențialul de a reconcilia compromisul între economisirea apei și randamentul ridicat în producția de culturi. , facilitând creșterea randamentului în condiții adecvate de apă și producție stabilă în condiții de deficit de apă."

Cercetarea a elucidat potențialul trăsăturilor GHW de a îmbunătăți eficiența utilizării apei din culturi și a pus bazele pentru selectarea genotipurilor cu trăsături superioare GHW. Pentru echilibrul dintre economiile de apă și randament, a fost evidențiată necesitatea menținerii unor condiții de mediu consistente în fenotipizare pentru a minimiza efectele lotului.

(Fluierul)