Πώς η «χρυσή ώρα» της ντομάτας μπορεί να βοηθήσει τις καλλιέργειες να αντέξουν σε καύσωνες και ξηρασία

Έναν νέο τρόπο για την ανάπτυξη καλλιεργειών που θα μπορούν να αντέχουν καλύτερα στην ξηρασία και στις υψηλές θερμοκρασίες εντοπίζουν οι επιστήμονες, μελετώντας τον καθημερινό ρυθμό λειτουργίας των φυτών ντομάτας. Ερευνητές από το Εβραϊκό Πανεπιστήμιο της Ιερουσαλήμ διαπίστωσαν ότι δεν έχει σημασία μόνο πόσους μικροσκοπικούς πόρους διαθέτει ένα φυτό στα φύλλα του, αλλά και πότε τους ανοίγει και πότε τους κλείνει. Η διαπίστωση αυτή θα μπορούσε να προσφέρει ένα νέο εργαλείο στους βελτιωτές φυτών για τον εντοπισμό ποικιλιών που παρουσιάζουν μεγαλύτερη ανθεκτικότητα στην ξηρασία, σε μια περίοδο κατά την οποία η κλιματική αλλαγή αυξάνει τις πιέσεις στη γεωργική παραγωγή.

Η μελέτη, με επικεφαλής τον δρ. Sanbon Chaka Gosa και τον καθηγητή Menachem Moshelion από τη Σχολή Γεωπονίας του Εβραϊκού Πανεπιστημίου της Ιερουσαλήμ, δημοσιεύθηκε στο επιστημονικό περιοδικό Plant Science και επικεντρώθηκε στα στόματα των φύλλων. Πρόκειται για μικροσκοπικούς πόρους που επιτρέπουν στο φυτό να απορροφά διοξείδιο του άνθρακα, απαραίτητο για τη φωτοσύνθεση, αλλά ταυτόχρονα αποτελούν και δίοδο απώλειας νερού μέσω της διαπνοής.

Η «χρυσή ώρα»

Οι ερευνητές παρακολούθησαν συνεχώς τη χρήση νερού από ολόκληρα τα φυτά, αντί να βασιστούν σε μεμονωμένες μετρήσεις. Παράλληλα, συνδύασαν δεδομένα από πολυετείς δοκιμές στο χωράφι με προηγμένες μετρήσεις σε θερμοκήπιο, εξετάζοντας γενετικά διαφορετικές γραμμές ντομάτας. Οι καλύτερες επιδόσεις καταγράφηκαν σε φυτά που παρουσίαζαν έντονη δραστηριότητα των στομάτων νωρίς το πρωί. Τα στόματα άνοιγαν όταν υπήρχε ήδη αρκετό ηλιακό φως για να ενισχυθεί η φωτοσύνθεση, αλλά πριν η άνοδος της θερμοκρασίας και η ξηρή ατμόσφαιρα αυξήσουν σημαντικά την απώλεια νερού.

Οι επιστήμονες χαρακτηρίζουν αυτή την περίοδο ως μια φυσιολογική «χρυσή ώρα», κατά την οποία το φυτό καταφέρνει να αξιοποιεί αποτελεσματικά το διαθέσιμο φως, περιορίζοντας ταυτόχρονα τις απώλειες νερού. «Τα φυτά δεν εξοικονομούν απλώς νερό κατά τη διάρκεια της ξηρασίας, αλλά το διαχειρίζονται στρατηγικά», σημείωσε ο καθηγητής Moshelion, υπογραμμίζοντας ότι η κατανόηση αυτών των καθημερινών προτύπων μπορεί να προσφέρει νέα χαρακτηριστικά για τη δημιουργία ανθεκτικότερων ποικιλιών.

Ταχύτερη ανάκαμψη

Τα φυτά που εμφάνισαν τις καλύτερες επιδόσεις δεν ήταν μόνο πιο αποδοτικά στη χρήση του νερού, αλλά μπορούσαν να ανακάμψουν ταχύτερα μετά από μια περίοδο ξηρασίας και να διατηρήσουν υψηλή βιομάζα. Ιδιαίτερο ενδιαφέρον παρουσιάζει το εύρημα ότι φυτά που κατανάλωναν περισσότερο νερό υπό ευνοϊκές συνθήκες ήταν συχνά εκείνα που ανέκαμπταν πιο αποτελεσματικά όταν η παροχή νερού αποκαθίστατο.

Παράλληλα, οι ερευνητές διαπίστωσαν ότι ο αριθμός των στομάτων δεν αρκεί για να προβλεφθεί η ανθεκτικότητα ενός φυτού. Παρότι οι πιο αποδοτικές γραμμές είχαν συνήθως περισσότερα στόματα στην κάτω πλευρά των φύλλων, η συνεχής παρακολούθηση της διαχείρισης του νερού κατά τη διάρκεια της ημέρας αποδείχθηκε πολύ πιο αξιόπιστος δείκτης. Η μέθοδος, σύμφωνα με την ερευνητική ομάδα, θα μπορούσε να επιταχύνει την επιλογή νέων ποικιλιών που θα συνδυάζουν ανθεκτικότητα στην ξηρασία με υψηλή παραγωγικότητα. Η ίδια προσέγγιση θα μπορούσε, τέλος, να εφαρμοστεί και σε άλλες καλλιέργειες, καθώς η γεωργία καλείται να προσαρμοστεί σε ένα θερμότερο και ξηρότερο κλίμα.