science >> Wetenschap >  >> Natuur

Pinda's die meer doen met minder water

Deze planten waren in een van de kasexperimenten om te zoeken naar een afname van de transpiratiesnelheid bij een hoog bodemwatergehalte. De planten werden dagelijks gewogen om de transpiratiesnelheid te berekenen. Krediet:Avat Shekoofa

De geliefde pinda groeit meestal in zandgrond waar misschien niet veel vocht is. Maar sommige soorten pinda's presteren beter in droogte dan andere. Ze gebruiken minder water als er niet veel te doen is, en productief blijven naarmate de droogte toeneemt. Gewaswetenschappers proberen de pindarassen het beste te vinden.

Thomas Sinclair van de North Carolina State University en collega's bestuderen pindavariëteiten om een ​​eigenschap van 'waterbehoud' te vinden. Het zou de plant helpen een hoge opbrengst te behouden tijdens een droogte.

"Gewasrassen die een grotere opbrengst hebben dan andere, met minder water, cruciaal zijn om de winst voor telers te behouden of te vergroten, " legt hij uit. "Dit kan vooral belangrijk worden als, zoals voorspeld door sommigen, klimaatverandering resulteert in minder regenval in minder frequente evenementen."

Pindaplanten besparen water door een lagere transpiratiesnelheid te hebben naarmate de grond droger wordt. Doordat er minder grondwater beschikbaar is, de planten passen zelf aan hoeveel vocht ze afgeven, of blijken. Door dit vroeg in de bodemdroogcyclus te doen, de plant spaart water voor later als de droogte erger wordt.

"Enigszins verrassend, bijna alle planten vertonen een afname van de transpiratie bij het drogen van de grond, " zegt Sinclair. "Door het waterverlies eerder in de bodemdroogcyclus te verminderen, water wordt geconserveerd. Dit betekent dat er meer water beschikbaar is om het gewas in stand te houden naarmate de droogte voortduurt."

Veldexperimenten werden gebruikt om het verwelken van planten te observeren wanneer ze werden blootgesteld aan droogte. De goed bewaterde percelen werden bedekt met een regenscherm in het Virginia Tech Tidewater Agricultural Research and Experiment Center toen alle percelen ten minste 80 procent bodembedekking hadden bereikt. Krediet:Avat Shekoofa

De onderzoekers gingen op zoek naar deze eigenschap van waterbehoud door middel van drie reeksen experimenten. Eerst, het team voerde experimenten uit in kassen om planten met de eigenschap te vinden. Om te bevestigen dat de eigenschap in het veld zou werken, onderzoekers observeerden ook de planten daar. Als er een vertraging was in het verwelken van bladeren tijdens een droogte, dat was goed nieuws:er werd water bespaard in de fabriek.

Eindelijk, ze laten de planten groeien en produceren pinda's. Ze maten de opbrengst om te kijken of de planten daadwerkelijk meer pinda's konden maken.

"Dit onderzoek was een driefasige studie om een ​​pindalijn te identificeren die het potentieel had voor verhoogde opbrengsten onder droogteomstandigheden, "zegt Sinclair. "In feite, een lijn met een waterbesparende eigenschap bleek een grotere opbrengst te hebben dan de huidige commerciële lijn onder waterbeperkte omstandigheden."

De onderzoekers bereiden het papierwerk voor om deze efficiëntere lijn op de commerciële markt te brengen. Het wordt aanbevolen voor bodems en omgevingen waar droogte vrij vaak voorkomt. Maar uiteindelijk zullen telers beslissen of deze droogtetolerante variëteit past bij hun individuele landbouwactiviteiten, Sinclair legt het uit.

Sinclair zegt dat de volgende stap in dit onderzoek het verkennen van een andere eigenschap is, stikstof fixatie. Pindaplanten gebruiken bodemmicroben om toegang te krijgen tot vitale stikstof uit de atmosfeer. Dit proces kan bijzonder gevoelig zijn voor uitdroging van de grond. Eerdere studies toonden aan dat de meeste Amerikaanse pindavariëteiten hun vermogen om dit te doen beginnen te verliezen, zelfs voordat de droogte zich ontwikkelt. Soorten pinda's vinden die deze activiteit kunnen ondersteunen, gecombineerd met de waterconversatie-eigenschap, een goede combinatie zou zijn om de pinda-opbrengst te verhogen, voegt Sinclair toe.

"Ik ben een gewasfysioloog die geïnteresseerd is in het uitzoeken hoe planten groeien en zich ontwikkelen in het veld om opbrengst te genereren, " zegt hij. "Het was een uitdaging in je carrière om een ​​beeld te ontwikkelen van hoe gewassen water gebruiken en te onderzoeken hoe alle gewassen het beschikbare water effectiever kunnen gebruiken."