Culturile de plante care se confruntă cu condiții de secetă sau temperaturi extreme în timpul stadiilor incipiente de creștere și supraviețuiesc sunt mai capabile să facă față acelorași condiții mai târziu în ciclul lor de creștere. O problemă gravă apare atunci când primăverile sunt ploioase și verile foarte secetoase, așa cum se întâmplă adesea.
Această „memorie” sau adaptarea plantei ar putea ajuta la reducerea pierderilor de producție în acel an și ar putea ajuta cercetătorii să prevină pierderile viitoare de producție, potrivit unei noi cercetări de la Universitatea din Illinois, potrivit sciencedaily.com.
„Ceea ce am văzut este că, dacă recolta supraviețuiește unei secete timpurii, datorită acestei experiențe, ea are rezultate mai bune atunci când o secetă are loc foarte aproape de recoltare. Considerăm că cultura răspunde la secetă și se adaptează la aceasta, așa că atunci când se întâmplă din nou, culturile au planificat deja seceta și impactul este diminuat”, a spus Peng Fu, cercetător postdoctoral la Illinois.
Spre deosebire de alte cercetări privind seceta sau schimbările climatice care au loc într-un mediu extrem de controlat, acest comportament a fost observat în câmpurile de porumb și soia din Illinois, Indiana și Iowa. Acest lucru le permite cercetătorilor să analizeze modul în care culturile dezvoltă capacitatea de a planifica temperaturi extreme și secetă, condiții care se așteaptă să crească în următorii ani din cauza schimbărilor climatice.
„Motivația noastră se bazează pe rapoartele și proiecțiile privind schimbările climatice pe care le-am văzut de la diferite agenții, care spun că Vestul Mijlociu înregistrează căldură record”, a spus Fu, membru al echipei de proiect Realizing Increased Photosynthetic Efficiency (RIPE), care a condus cercetarea. „Deoarece va continua să se întâmple, trebuie să dezvoltăm soiuri de culturi care să facă față acestor climate extreme pentru a asigura securitatea alimentară în Vestul Mijlociu al Statelor Unite. Înțelegerea cât de mult ar putea afecta schimbările climatice randamentul culturilor este foarte importantă”, a adăugat cercetătorul.
RIPE, care este condus de Illinois, proiectează culturile pentru a fi mai productive prin îmbunătățirea fotosintezei, procesul natural pe care toate plantele îl folosesc pentru a transforma lumina solară în energie și producție. RIPE este susținut de Fundația Bill & Melinda Gates, Fundația pentru Cercetare în Alimentație și Agricultură și Biroul pentru Externe, Commonwealth și Dezvoltare din Regatul Unit.
Într-un studiu recent publicat în Food and Energy Security, Fu și colegii săi au analizat aproape 20 de ani de date privind randamentul culturilor și au descoperit că plantele de porumb și soia care au fost pregătite cu condiții de secetă la începutul sezonului au fost capabile să atenueze pierderile de la sfârșitul sezonului secetos cu până la șapte la sută.
Identificarea modalității de amorsare a secetei dezvoltată de plante a fost o provocare pentru grup. Chiar dacă ar exista un semnal de amorsare, acesta ar fi extrem de subtil în comparație cu ceilalți factori, inclusiv vremea, care determină randamentul culturii. Pentru a combate acest lucru, echipa a folosit date geospațiale și de teledetecție pentru a analiza creșterea culturilor în timp și diferiții factori meteorologici. Ei au folosit, de asemenea, simulator de sisteme de producție agricolă (APSIM) pentru a modela rezultate diferite bazate pe diferiți parametri.
„Aceste rezultate sugerează că tendințele climatice viitoare către primăveri mai umede și veri mai uscate ar putea înrăutăți producția de culturi”, a spus Carl Bernacchi, lider RIPE și om de știință la Departamentul de Agricultură al SUA, Serviciul de Cercetare Agricolă, care are sediul la Institutul Carl R. Woese din Illinois. pentru Biologie Genomică. „Cu toate acestea, dovezile că culturile pot folosi o secetă timpurie pentru a se „pregăti” pentru o secetă ulterioară sugerează că ar putea exista oportunități de a obține un rezultat similar prin reproducere.”
Potențialul de a genera un răspuns similar în plante pe baza acestor cunoștințe fundamentale este următorul pas pentru acest proiect de cercetare. Fu, Bernacchi și echipa lor vor lucra cu alți cercetători RIPE pentru a dezvolta culturi rezistente la secetă, pentru a ajuta producția să facă față schimbărilor climatice.
