Рослини потребують води для росту. Нестача води може значно знизити врожайність рослин.
Стрес від посухи у цукрових буряків: яка ситуація на сьогодні?
Цукровий буряк — це міцна культура, яка краще за багато інших культур переносить посуху. Забезпечуючи найкращі умови для гарного старту (наприклад, використовуючи якісне пророщене насіння), фермери отримують переваги від природної системи захисту культури.
Зміна клімату є причиною підвищення температури під час важливої фази росту цукрових буряків, а також спричиняє чергування періодів посухи та сильних дощів. Хоча буряки можуть отримати користь від тепла на певному етапі, пізніше вони можуть постраждати від високих температур, які уповільнюють їх ріст. При температурі вище 35 °C буряки припиняють ріст. Особливо сильне нагрівання листя буряків відбувається в сонячні теплі дні. Потреба у воді, як правило, виникає переважно влітку, коли культура досягає максимального росту.
Тому в довгостроковій перспективі зміни літнього клімату становлять реальну загрозу для цукрових буряків, незважаючи на те, що буряк природно досить добре переносить посуху. Тому важливо робити ставку на стійкі сорти, щоб підвищити стійкість культури до стресових умов, таких як посуха. Щоб адаптуватися до цієї ситуації та сприяти підвищенню врожайності, ми розробили в останні роки стратегії, які дають конкретні та вимірювані результати.
Як рослини, а особливо цукровий буряк, реагують на стрес, спричинений посухою?
Існує 4 стратегії, які зазвичай застосовують рослини для боротьби з посухою:
- Ігнорувати посуху: ці сорти продовжують розвиватися нормально, ніби посухи немає і умови є нормальними. Ця стратегія є цікавою, коли посуха є короткочасною і неінтенсивною, але дуже негативною у випадку тривалих посух.
- Уникнення пошкодження посухою: завдяки адаптації на фізіологічному та клітинному рівнях сорти можуть уникнути дефіциту води та пошкодження посухою.
- Покращення ефективності використання води: ці сорти потребують менше води для росту. Вони використовують механізм для зменшення транспірації води під час обміну CO2 та регулювання температури (завдяки скручуванню або в'яненню листя для зменшення поверхні листя, закриттю продихів у посушливі періоди для зменшення транспірації ...).
- Підвищене водопоглинання: ці сорти розвивають глибоку і сильно розгалужену кореневу систему для поліпшення водопоглинання.
Успіх кожної з цих стратегій залежить від характеру посухи (інтенсивність, тривалість, раптовість або поступовість, ранні терміни тощо). Наприклад, механізми поведінки, спрямовані на зменшення транспірації, є цікавими, коли посуха триває недовго або виникає тільки в найспекотніші години дня. Таким чином, втрати врожаю є обмеженими.
Як поліпшити толерантність до посушливого стресу?
Стратегія толерантності до посухи залежить від типу посухи, з якою стикається рослина. Толерантність до посухи є складним питанням, оскільки вимагає різних функцій у рослині і, отже, може залучати багато генів: модифікація кореневої системи, модифікація площі листя, модифікація відкриття продихів тощо. За помірного стресу посухи підтримка росту листя сприяє фотосинтезу і, отже, врожайності. За більш сильних і тривалих посушливих умов ця властивість, яка також призводить до високого випаровування і транспірації рослин, може призвести до швидшого вичерпання запасів води і, отже, до ускладнення виживання рослин.
Підсумовуючи, в умовах посухи рослини стикаються з серйозним компромісом між обмеженням втрати води та продовженням поглинання CO2 для фотосинтезу.
При селекції необхідно враховувати загальну реакцію рослин на дефіцит води для кожного кліматичного контексту (дати, інтенсивність і частота посух, більш або менш глибокий ґрунт тощо). Ми ніколи не зможемо отримати гібриди, які зберігають свою продуктивність без високої транспірації, оскільки вона необхідна для фотосинтезу та росту. Тому ми зосереджуємося на інших ознаках, які підвищують посухостійкість без негативного впливу на врожайність, таких як більш ефективне поглинання води. В останні роки компанія SESVanderHave успішно визначила сорти, які можуть значно зменшити втрати врожаю під час тривалої посухи.
Які інструменти ми використовуємо для поліпшення посухостійкості?
- У SESVanderHave ми маємо розгалужену мережу випробувань у районах, які регулярно страждають від посухи. Більшість випробувальних платформ обладнані метеостанціями, що дозволяють детально аналізувати умови навколишнього середовища. Ми стежимо за ступенем посухи на різних випробувальних ділянках, щоб оцінити її вплив на продуктивність різних сортів.
- Ми також проводимо порівняльні випробування між зрошуваними та незрошуваними ділянками, щоб оцінити відмінності в поведінці.
- Для вирішення проблеми посухи вже кілька років використовуються дрони. SESVanderHave співпрацює з компанією VITO, експертом у цій галузі.Завдяки вимірюванням, зробленим дроном під час посухи, ми можемо виявити генетичні відмінності за певними критеріями, які відіграють роль у стресі від посухи. Ми робимо це за допомогою методу, розробленого SESVanderHave. Таким чином, селекція за цим критерієм прискорюється та вдосконалюється.