Любимый арахис обычно растет на песчаной почве, где может быть не так много влаги. Но некоторые сорта арахиса лучше переносят засуху, чем другие. Они потребляют меньше воды, когда ее не так много, и остаются продуктивными по мере усиления засухи. Ученые-агрономы пытаются найти лучшие сорта арахиса.
Томас Синклер из Университета штата Северная Каролина и его коллеги изучают сорта арахиса, чтобы найти свойство «сохранения воды». Это поможет растению сохранить высокий урожай во время засухи.
«Сорта сельскохозяйственных культур, которые дают более высокий урожай, чем другие, при меньшем количестве воды имеют решающее значение для сохранения или увеличения прибыли, доступной для производителей», - объясняет он. «Это может стать особенно важным, если, как предсказывают некоторые, изменение климата приведет к уменьшению количества осадков в менее частых явлениях».
Растения арахиса сохраняют воду за счет более низкой скорости транспирации по мере того, как почва становится более сухой. По мере того, как почвенная вода становится менее доступной, растения регулируют количество влаги, которую они выделяют или испаряют. Делая это в начале цикла высыхания почвы, растение сохраняет воду на потом, когда засуха становится хуже.
«Несколько удивительно, что почти все растения демонстрируют снижение транспирации при высыхании почвы», - говорит Синклер. «За счет снижения потерь воды на ранних этапах цикла высыхания почвы вода сохраняется. Это означает, что остается больше воды для поддержания урожая во время засухи».
Исследователи решили найти эту черту водосбережения с помощью трех серий экспериментов. Сначала команда провела эксперименты в теплицах, чтобы найти растения с этим признаком. Чтобы подтвердить, что эта черта будет работать в полевых условиях, исследователи также наблюдали за растениями там. Если была задержка увядания листьев во время засухи, это была хорошая новость: внутри растения происходило сохранение воды.
Наконец, они позволяют растениям расти и производить арахис. Они измерили урожайность, чтобы увидеть, действительно ли растения способны производить больше арахиса.
«Это исследование было трехэтапным, чтобы определить линию арахиса, у которой есть потенциал для повышения урожайности в условиях засухи», - говорит Синклер. «На самом деле было обнаружено, что одна линия с водосберегающим свойством дает больший урожай, чем текущая коммерческая линия в условиях ограниченного количества воды».
Исследователи готовят документы для выхода этой более эффективной линии на коммерческий рынок. Он будет рекомендован для почв и сред, где засуха довольно распространена. Но в конечном итоге производители будут решать, подходит ли этот засухоустойчивый сорт для их индивидуальных сельскохозяйственных операций, объясняет Синклер..
Синклер говорит, что следующим шагом в этом исследовании будет изучение еще одного признака - фиксации азота. Растения арахиса используют почвенные микробы для доступа к жизненно важному азоту из атмосферы. Этот процесс может быть особенно чувствителен к высыханию почвы. Прошлые исследования показали, что большинство сортов арахиса в США начинают терять эту способность еще до наступления засухи. Синклер добавляет, что поиск видов арахиса, которые способны поддерживать эту активность, в сочетании с чертой общения с водой, было бы хорошей комбинацией для увеличения урожая арахиса..
«Я физиолог, занимающийся выращиванием сельскохозяйственных культур, который заинтересован в том, чтобы разобраться, как растения растут и развиваются в поле, чтобы получать урожай», - говорит он. «Для меня было трудной задачей разработать представление о том, как сельскохозяйственные культуры используют воду, и изучить, как все сельскохозяйственные культуры могут более эффективно использовать доступную воду».