Rastliny potrebujú vodu k rastu. Nedostatok vody môže drasticky znížiť úrody rastlín.
Stres spôsobený suchom u cukrovej repy: aká je súčasná situácia?
Cukrová repa je odolná plodina s lepšou toleranciou voči suchu ako mnohé iné plodiny. Zabezpečením najlepších podmienok pre dobrý štart (napr. použitie kvalitných, predlkíčených osív) pestovatelia sú zvýhodnený prirodzeným obranným systémom tejto plodiny.
Klimatická zmena spôsobuje zvýšené teploty počas dôležitej fázy rastu cukrovej repy, ale spôsobuje aj striedanie období sucha a silných dažďov. Hoci repa môže v určitom momente profitovať z tepla, neskôr ju môže poškodiť, pretože vysoké teploty spomaľujú jej rast. Pri teplotách nad 35 °C repa prestáva rásť. Najmä vysoká intenzita slnečného žiarenia v slnečných a teplých dňoch spôsobuje prehrievanie listov repy. Potreba vody sa zvyčajne zvyšuje hlavne v lete, keď plodina rastie do svojej maximálnej veľkosti.
Z dlhodobého hľadiska zmeny letného podnebia predstavujú skutočnú hrozbu pre cukrovú repu, napriek tomu, že repa pomerne prirodzene dobre odoláva suchu. Je preto dôležité staviť na robustné odrody, aby sa zvýšila odolnosť plodiny voči stresovým podmienkam, ako je sucho. Aby sme sa prispôsobili tejto situácii a zároveň pomohli zvýšiť úrody, vyvinuli sme v posledných rokoch stratégie, ktoré prinášajú konkrétne a merateľné výsledky.
Ako rastliny a najmä cukrová repa reagujú na stres spôsobený suchom?
Rastliny na sucho reagujú spravidla štyrmi stratégiami:
- Ignorovanie stresu so sucha: Tieto odrody sa budú naďalej vyvíjať normálne, ako keby sucho nebolo a podmienky boli normálne. Táto stratégia je zaujímavá v prípade krátkodobého sucha s nízkou intenzitou, ale veľmi negatívna v prípade dlhých suchých období.
- Vyhýbanie sa poškodeniu suchom: Prostredníctvom adaptácií na fyziologickej a bunkovej úrovni sa odrody môžu brániť z nedostatku vody a poškodeniu zo sucha.
- Efektívna využiteľnosť vody: Tieto odrody potrebujú k rastu menej vody. Využívajú mechanizmus, ktorý znižuje transpiráciu vody počas výmeny CO2 a regulácie teploty (zvinutím alebo vädnutím listov, čím sa zníži povrch listov, uzavretím prieduchov v suchých obdobiach, čím sa zníži transpirácia...).
- Zvýšená absorpcia vody: Tieto odrody vyvíjajú hlboký a silne rozvetvený koreňový systém pre lepší príjem vody.
Úspech každej z týchto stratégií závisí od povahy sucha (závažnosť, trvácnosť, náhly alebo postupný nástup, skorý nástup atď.). Napríklad mechanizmy správania sa na zníženie transpirácie sú zaujímavé v prípade, ak je sucho krátkodobé alebo sa vyskytuje len počas najteplejších hodín dňa. Straty na úrode sú tak obmedzené.
Ako zlepšiť toleranciu voči stresu spôsobenému suchom?
Stratégia tolerancie voči suchu závisí od typu sucha, ktorému je rastlina vystavená. Tolerancia voči suchu je komplexná otázka, pretože vyžaduje rôzne funkcie rastliny, a preto môže zahŕňať mnoho génov: modifikáciu zakoreňovania, modifikáciu plochy listov, modifikáciu otvárania prieduchov atď. Pri miernom suchu udržanie rastu listov podporuje fotosyntézu a tým aj úrodu. Pri väčšom a dlhšom suchu môže táto vlastnosť, ktorá vedie aj k vysokému odparovaniu a transpirácii rastlín, spôsobiť rýchlejšie vyčerpanie zásob vody a tým sťažiť prežitie rastlín.
Zhrnutie: V podmienkach sucha sú rastliny vystavené veľkému kompromisu medzi obmedzením straty vody a pokračovaním absorpcie CO2 pre fotosyntézu.
Pri šľachtení musíme zohľadniť všeobecnú reakciu rastlín na deficit vody pre každé klimatické prostredie (dátumy, intenzita a frekvencia sucha, viac alebo menej hlboká pôda atď.). Nikdy nebudeme schopní získať hybridy, ktoré si zachovajú svoju produktivitu bez vysokej transpiráciou, pretože tá je nevyhnutná pre fotosyntézu a rast. Zameriavame sa preto na iné vlastnosti, ktoré zvyšujú odolnosť voči suchu bez negatívneho vplyvu na úrodu, ako je napríklad efektívnejšie prijímanie vody. V posledných rokoch sa spoločnosti SESVanderHave podarilo identifikovať odrody, ktoré môžu výrazne znížiť straty úrody počas dlhotrvajúceho sucha.
Aké nástroje používame pre zlepšenie odolnosti voči suchu?
- V SESVanderHave máme rozsiahlu sieť pokusných staníc v oblastiach, ktoré sú pravidelne postihované suchom. Väčšina testovacích platforiem je vybavená meteorologickými stanicami, ktoré umožňujú podrobnú analýzu podmienok prostredia. Sledujeme, do akej miery dochádza k suchu na rôznych pokusných parcelách, aby sme mohli posúdiť vplyv na výkonnosť našich rôznych odrôd.
- Vykonávame tiež porovnávacie testy medzi zavlažovanými a nezavlažovanými parcelami, aby sme vyhodnotili rozdiely v správaní.
- Na riešenie problému sucha sa už niekoľko rokov používajú aj drony. SESVanderHave spolupracuje so spoločnosťou VITO, ktorá je expertom v tejto oblasti. Vďaka meraniam vykonaným dronom počas obdobia sucha sme schopní identifikovať genetické rozdiely na základe určitých kritérií, ktoré hrajú rolu pri suchu. Robíme to pomocou metódy vyvinutej spoločnosťou SESVanderHave. Výber na základe tohto kritéria je tak urýchlený a zlepšený.
