Existe um ingrediente do qual cada safra depende absolutamente - água.

Os produtores implementaram irrigação e práticas culturais refinadas para aproveitar ao máximo a umidade disponível, mas as condições do solo e chuvas imprevisíveis ainda podem tornar as safras vulneráveis ​​a secas que reduzem a produtividade.

As plantas também perdem litros de água diariamente por meio da transpiração. Transpiração, ou a perda de água através do tecido vegetal, é responsável por mais de 98% da água absorvida pelas plantas.

"Identificar as características fisiológicas das plantas que minimizam o impacto da seca parece ser a melhor aposta para aumentar a produtividade em condições de déficit hídrico, "diz Avat Shekoofa, professor assistente do Departamento de Ciências Vegetais da University of Tennessee. "Uma característica que mostra grande potencial para conservar água entre as lavouras em fileiras é a transpiração limitada sob alto déficit de pressão de vapor atmosférico."

O déficit de pressão de vapor (VPD) é a diferença entre a pressão de vapor d'água dentro da folha e a pressão de vapor d'água do ar em uma determinada temperatura. Sob condições de VPD alto, que normalmente ocorrem no meio do dia, a água transpira através do tecido vegetal, especificamente estômatos. Contudo, culturas que exibem a característica de transpiração limitada restringirão a transpiração durante condições de VPD alta fechando parcialmente seus estômatos, conservando assim os níveis de água do solo para uso posterior.

"Quando os estômatos se fecham parcialmente, em vez de perder água pela transpiração, essas plantas são capazes de economizar água para o final da temporada e podem sustentar a produtividade durante o estágio de enchimento de grãos, "diz Shekoofa.

Conservar a água e, ao mesmo tempo, sustentar os rendimentos das colheitas não é uma preocupação apenas do agricultor - é uma preocupação da humanidade. Com uma população mundial crescente e recursos finitos de terra e água, identificar culturas com potencial de economia de água pode ser uma questão central para o futuro da segurança alimentar e hídrica.

Shekoofa estudou a resposta da taxa de transpiração com o aumento da VPD em várias espécies de culturas, incluindo soja, milho, sorgo e amendoim. Em um estudo de 2017 no West Tennessee AgResearch and Education Center, ela testou seis cultivares de algodão quanto à expressão do traço de transpiração limitada e observou-o em uma (Phytogen 490 W3FE). Esta é a primeira vez que essa característica foi observada em uma variedade de algodão comercialmente disponível no Centro-Sul.

"Mais de 92 por cento da produção de algodão em meu estado do Tennessee é de sequeiro, e os produtores têm poucas opções para mitigar o estresse da seca, "diz Shekoofa, que apresentou essas descobertas na Beltwide Cotton Conference de 2018. "Como acontece com qualquer cultura, identificar uma variedade que apresenta alto potencial de economia de água será útil para os produtores que buscam sustentar a produção durante as secas futuras. Por exemplo, uma vantagem demonstrada dos híbridos de milho AQUAmax da DuPont Pioneer é sua expressão do traço de transpiração limitada. "

Embora a característica de transpiração limitada tenha sido identificada em várias safras, não está amplamente disponível em cultivares comerciais. Shekoofa diz que o próximo desafio é aplicar a característica em programas de melhoramento. Há dúvidas sobre o quão prontamente estará disponível para as linhagens de progênie, mas de acordo com um estudo co-autoria de Shekoofa na edição de janeiro da Journal of Crop Improvement , parece haver uma forte possibilidade de transferir o traço de transpiração limitado para a progênie.

"Os resultados mostraram que com um dos pais exibindo o traço de transpiração limitado, uma porcentagem razoável da progênie expressou um ponto de interrupção que alcançaria a tolerância à seca no campo. Isso é encorajador para futuras pesquisas de culturas tolerantes à seca. "

Shekoofa continuará sua pesquisa com foco na identificação de características de transpiração limitadas em variedades de soja e algodão.