Hay un ingrediente del que todos los cultivos dependen absolutamente:el agua.

Los productores han implementado riego y prácticas culturales perfeccionadas para aprovechar al máximo la humedad disponible, pero las condiciones del suelo y las precipitaciones impredecibles aún pueden hacer que los cultivos sean vulnerables a las sequías que reducen el rendimiento.

Las plantas también pierden galones de agua al día a través de la transpiración. Transpiración o la pérdida de agua a través del tejido vegetal, representa más del 98 por ciento del agua absorbida por las plantas.

"La identificación de los rasgos fisiológicos de las plantas que minimizan el impacto de la sequía parece ser la mejor apuesta para aumentar los rendimientos en condiciones de déficit hídrico, "dice Avat Shekoofa, profesor asistente del Departamento de Ciencias Vegetales de la Universidad de Tennessee. "Un rasgo que muestra un gran potencial para la conservación de agua entre los cultivos en hileras es la transpiración limitada bajo un alto déficit de presión de vapor atmosférico".

El déficit de presión de vapor (VPD) es la diferencia entre la presión de vapor de agua dentro de la hoja y la presión de vapor de agua del aire a una determinada temperatura. En condiciones de alto VPD, que suelen ocurrir a la mitad del día, el agua transpira a través del tejido vegetal, específicamente estomas. Sin embargo, los cultivos que exhiben el rasgo de transpiración limitada restringirán la transpiración durante condiciones de alta VPD al cerrar parcialmente sus estomas, conservando así los niveles de agua del suelo para su uso posterior.

"Cuando los estomas se cierran parcialmente, en lugar de perder agua por transpiración, esas plantas pueden guardar esa agua para más adelante en la temporada y pueden mantener la productividad durante la etapa de llenado de grano, "dice Shekoofa.

Conservar el agua mientras se mantienen los rendimientos de los cultivos no es solo una preocupación de los agricultores, es una preocupación de la humanidad. Con una población mundial en crecimiento y unos recursos hídricos y terrestres limitados, La identificación de cultivos con potencial de ahorro de agua podría ser un tema central para el futuro de la seguridad alimentaria y del agua.

Shekoofa ha estudiado la respuesta de la tasa de transpiración con el aumento de VPD en varias especies de cultivos, incluida la soja, maíz, sorgo y maní. En un estudio de 2017 en el Centro de Educación y Investigación Agrícola de West Tennessee, probó seis cultivares de algodón para determinar la expresión del rasgo de transpiración limitada y lo observó en uno (Phytogen 490 W3FE). Esta es la primera vez que se observa este rasgo en una variedad de algodón disponible comercialmente en el Medio Sur.

"Más del 92 por ciento de la producción de algodón en mi estado de Tennessee es tierra seca, y los productores tienen pocas opciones para mitigar el estrés por sequía, "dice Shekoofa, quien presentó estos hallazgos en la Conferencia Beltwide Cotton de 2018. "Como con cualquier cultivo, identificar una variedad que exhiba un alto potencial de ahorro de agua será útil para los productores que buscan sostener la producción a través de futuras sequías. Por ejemplo, una ventaja demostrada de los híbridos de maíz AQUAmax de DuPont Pioneer es su expresión del rasgo de transpiración limitada ".

Si bien se ha identificado el rasgo de transpiración limitada en múltiples cultivos, no está ampliamente disponible en cultivares comerciales. Shekoofa dice que el próximo desafío es aplicar el rasgo en los programas de reproducción. Hay dudas sobre la facilidad con que estará disponible para las líneas de progenie, pero según un estudio en coautoría de Shekoofa en la edición de enero de la Revista de mejora de cultivos , parece haber una gran posibilidad de transferir el rasgo de transpiración limitada a la progenie.

"Los resultados mostraron que con uno de los padres que exhibe el rasgo de transpiración limitada, un porcentaje razonable de la progenie expresó un límite que lograría la tolerancia a la sequía en el campo. Esto es alentador para la investigación futura de cultivos tolerantes a la sequía ".

Shekoofa continuará su investigación con un enfoque en la identificación de rasgos de transpiración limitados en variedades de soja y algodón.