Tak jak wszystkie rośliny uprawne, buraki cukrowe potrzebują wody by rosnąć. Brak wody może w znacząco obniżać plony.
Stres suszy w uprawie buraków cukrowych: jak wygląda sytuacja?
Buraki cukrowe są o wiele bardziej odporne na stres suszy niż większość roślin uprawnych. Zapewniając najlepsze warunki wschodów (np. wysokiej jakości zaprawiony materiał siewny), rolnicy mogą czerpać korzyści z naturalnego systemu obronnego roślin.
Zmiany klimatu są przyczyną wzrostu temperatury w ważnej fazie rozwoju buraków cukrowych, ale mogą być niekorzystne również naprzemienne okresy suszy i intensywnych opadów deszczu. Chociaż rośliny buraków cukrowych mogą w pewnym momencie skorzystać na upale, w późniejszym okresie odbija się to negatywnie na ich wzroście. Wysokie temperatury spowalniają ich rozwój. W temperaturach powyżej 35°C buraki przestają rosnąć. Szczególnie intensywne nasłonecznienie w słoneczne, ciepłe dni powoduje nagrzewanie się liści buraków. Największe zapotrzebowanie na wodę występuje latem, kiedy roślina osiąga maksymalny wzrost.
W dłuższej perspektywie zmiany klimatu letniego stanowią realne zagrożenie dla buraków cukrowych, mimo że są one naturalnie dość odporne na suszę. Dlatego ważne jest, aby stawiać na odmiany odporne. Aby dostosować się do tej sytuacji i jednocześnie pomóc w zwiększeniu plonów, w ostatnich latach opracowaliśmy strategie, które przynoszą konkretne i wymierne rezultaty.
Jak rośliny, a w szczególności buraki cukrowe, reagują na stres spowodowany suszą?
Rośliny stosują zazwyczaj 4 strategie radzenia sobie z niedoborem wody:
- Ignorowanie stresu suszy: Odmiany te będą się rozwijać normalnie, tak jakby susza nie występowała, a warunki były normalne. Strategia ta jest efektywna w przypadku suszy krótkotrwałej i o niskiej intensywności, ale bardzo niekorzystna w przypadku długotrwałych braków opadów.
- Unikanie szkód spowodowanych suszą: Dzięki adaptacji na poziomie fizjologicznym i komórkowym odmiany mogą uniknąć deficytu wody i szkód spowodowanych suszą.
- Poprawa efektywności wykorzystania wody: odmiany te wymagają mniej wody do wzrostu. Wykorzystują mechanizm zmniejszający transpirację wody podczas wymiany CO2 i regulacji temperatury (poprzez zwijanie lub więdnięcie liści w celu zmniejszenia powierzchni liści, zamykanie aparatów szparkowych w okresach suszy w celu zmniejszenia transpiracji...).
- Zwiększona absorpcja wody: Odmiany te rozwijają głęboki i silnie rozgałęziony system korzeniowy, który poprawia pobieranie wody z głębokich warstw gleby.
Skuteczność każdej z tych strategii zależy od charakteru suszy (nasilenia, czasu trwania, nagłości lub stopniowości, wczesności itp.). Na przykład mechanizmy behawioralne ograniczające transpirację są skuteczne, gdy susza jest krótkotrwała lub występuje tylko w najgorętszych godzinach dnia. Straty plonów są wtedy ograniczone.
Jak poprawić tolerancję na stres suszy?
Strategia tolerancji na niedobór wody zależy od rodzaju posuchy, z jaką spotyka się roślina. Tolerancja na suszę jest złożonym zagadnieniem, ponieważ wymaga różnych funkcji rośliny, a zatem może obejmować wiele warunkujących genów: modyfikację ukorzeniania, powierzchni liści, otwierania aparatów szparkowych itp. W warunkach umiarkowanego stresu suszy utrzymanie wzrostu liści sprzyja fotosyntezie, a tym samym tworzeniu plonu. W warunkach większej i dłuższej suszy cecha ta prowadząc do wysokiego parowania i transpiracji roślin może powodować szybsze wyczerpanie zapasów wody, a tym samym utrudniać przetrwanie roślin.
Podsumowując, w warunkach suszy rośliny muszą dokonać poważnego kompromisu między ograniczeniem utraty wody a dalszym pobieraniem CO2 do fotosyntezy.
W hodowli musimy uwzględnić ogólną reakcję roślin na niedobór wody w każdym kontekście (terminy, intensywność i częstotliwość susz, mniej lub bardziej głęboka gleba itp.). Nigdy nie będziemy w stanie uzyskać odmian, które zachowają swoją wydajność bez wysokiego poziomu transpiracji, ponieważ jest ona niezbędna do fotosyntezy i wzrostu roślin. Dlatego skupiamy się na innych cechach, które zwiększają odporność na suszę bez negatywnego wpływu na plony, takich jak bardziej efektywne pobieranie wody. W ostatnich latach firma SESVanderHave z powodzeniem zidentyfikowała odmiany, które ulegają mniejszym stratom plonów podczas długotrwałej suszy.
Jakie narzędzia stosujemy w celu poprawy tolerancji na suszę?
- W SESVanderHave dysponujemy rozległą siecią testową na obszarach regularnie dotkniętych stresem suszy. Większość placówek testowych jest wyposażona w stacje pogodowe, które umożliwiają szczegółową analizę warunków środowiskowych. Monitorujemy zakres występowania suszy na naszych poletkach testowych, aby ocenić jej wpływ na wydajność różnych odmian.
- Przeprowadzamy również testy porównawcze między poletkami nawadnianymi i nienawadnianymi, aby ocenić różnice w zachowaniu się roślin buraka.
- Od kilku lat w problemie stresu suszy wykorzystywane są również drony. SESVanderHave współpracuje w tym zakresie z firmą VITO, która jest ekspertem w tej dziedzinie. Dzięki pomiarom wykonanym przez drona w okresie suszy jesteśmy w stanie zidentyfikować u roślin różnice genetyczne, które odgrywają rolę w stresie suszy. Robimy to przy użyciu metody opracowanej przez SESVanderHave. W ten sposób selekcja odmian tolerancyjnych jest przyspieszona i ulepszona.