O plantă de roșii nu consumă apa în același mod de dimineața până seara. Într-un interval scurt al zilei, lumina este deja suficient de puternică pentru fotosinteză, dar aerul nu a devenit încă atât de fierbinte și uscat încât pierderile de apă să explodeze. Pentru plantă, acest interval poate funcționa ca o „oră de aur”.
Descoperirea oferă o direcție interesantă pentru agricultura confruntată cu secetă și caniculă: în loc să selecteze plante care pur și simplu consumă mai puțină apă, amelioratorii ar putea căuta plante care știu, biologic, când merită să o consume.
Roșiile deschid milioane de pori microscopici
Schimbul se produce prin stomate, pori microscopici aflați în special pe frunze. Atunci când stomatele se deschid, planta poate absorbi dioxid de carbon necesar fotosintezei. În același timp, pierde apă prin transpirație.
Aceasta este una dintre marile negocieri fiziologice ale plantelor: pentru a crește trebuie să deschidă poarta, dar deschiderea porții permite apei să iasă.
Echipa de la Hebrew University of Jerusalem, condusă de Sanbon Chaka Gosa și Menachem Moshelion, a analizat modul în care diferite linii genetice de tomate gestionează acest compromis de-a lungul întregii zile.
În locul unei măsurători realizate într-un singur moment, plantele au fost monitorizate continuu. Cercetătorii au putut observa astfel nu doar câtă apă folosesc, ci și momentul în care o folosesc.
„Ora de aur” apare înainte de arșița zilei
Plantele cu performanțe bune au prezentat un vârf al activității stomatice dimineața devreme. Lumina era deja puternică, ceea ce favoriza fotosinteza, însă temperatura și uscăciunea aerului nu ajunseseră la valorile maxime.
În acel interval, planta putea să țină stomatele mai deschise și să folosească eficient apa. Mai târziu, pe măsură ce aerul devenea mai cald și mai uscat, pierderea fiecărei unități de apă prin frunze devenea mai costisitoare.
De aici vine expresia de „golden hour”, ora de aur fiziologică. Nu este o oră fixă de pe ceas și nu reprezintă o recomandare de udare pentru grădinari. Este o fereastră determinată de relația dintre lumină, temperatură, umiditatea aerului și comportamentul plantei.
Planta eficientă nu este neapărat cea care ține robinetul închis. Este cea care știe când merită să-l deschidă.
De ce simplul număr de stomate nu spune toată povestea
Ameliorarea plantelor pentru rezistența la secetă s-a concentrat mult timp asupra unor trăsături relativ ușor de observat: numărul stomatelor, dimensiunea acestora, rădăcinile sau cantitatea totală de apă consumată.
Noile rezultate pun accentul pe dinamică. Două plante pot avea o arhitectură asemănătoare a frunzelor, dar să se comporte foarte diferit pe parcursul unei zile.
Cercetătorii au combinat informații acumulate în mai mulți ani de teste în câmp cu fenotiparea avansată în sere. Liniile de tomate cu rezultate bune în producție prezentau constant acel vârf timpuriu al conductanței stomatale.
Studiul arată și existența unei variabilități genetice a acestei caracteristici. Asta este important pentru ameliorare: o trăsătură care diferă între linii poate deveni o țintă pentru selecția unor soiuri noi.
Rezistența la secetă nu trebuie să însemne automat producție mai mică
Una dintre dificultățile agriculturii este că plantele care economisesc agresiv apa pot plăti printr-o creștere mai lentă. Dacă stomatele rămân închise prea mult, planta reduce pierderea de apă, dar limitează și intrarea dioxidului de carbon.
„Ora de aur” oferă o posibilă cale de mijloc. Obiectivul nu este oprirea transpirației, ci sincronizarea activității maxime cu partea zilei în care apa produce cel mai mare beneficiu fotosintetic.
Această diferență devine importantă într-un climat cu valuri de căldură mai frecvente și episoade de secetă. Agricultura are nevoie de plante care să supraviețuiască stresului, dar supraviețuirea singură nu este suficientă pentru fermier. Plantele trebuie să producă și recoltă.
Ce înseamnă pentru culturile de tomate din România
Tomatele sunt extrem de sensibile la combinația dintre deficitul de apă și temperaturile ridicate. Pentru agricultura românească, cercetarea are relevanță mai ales prin direcția pe care o deschide pentru selecția genetică.
Nu rezultă că fermierii trebuie să schimbe mâine ora irigației după un ceas universal. „Ora de aur” descrie comportamentul intern al plantei, nu o rețetă agronomică aplicabilă identic în orice seră sau câmp.
În schimb, viitoarele soiuri ar putea fi selectate și după felul în care își distribuie consumul de apă pe durata zilei. Într-o agricultură în care fiecare metru cub de apă poate deveni mai valoros, diferența dintre „a consuma puțin” și „a consuma inteligent” devine esențială.
Roșia nu poate controla vremea. Poate însă, în limitele geneticii sale, să aleagă momentul mai puțin prost pentru a deschide porii către o zi fierbinte.
