Sucho versus produktivita plodín

V poľnohospodárskom sektore je v súčasnom období obrovskou výzvou zabezpečenie produkcie potravín pre 9,6 miliardy ľudí, ktorí budú podľa predpokladov obývať planétu okolo roku 2050. Tento cieľ bude musieť byť dosiahnutý v podmienkach neustále klesajúcej celosvetovej výmery ornej pôdy, narastajúcej požiadavke na dostupnosť závlahovej vody a silnejúcich nepriaznivých efektov meniacej sa klímy.

Stres rastlín zo sucha

V prirodzených podmienkach pestovania rastlín sú rast, vývin a tvorba úrody neustále ovplyvňované faktormi prostredia, v ktorých realizujú svoj genetický potenciál. Akákoľvek odchýlka od fyziologicky normálneho stavu vyvoláva stresovú situáciu, na ktorú musia rastliny adekvátne reagovať na rôznych hierarchických úrovniach štruktúr a procesov. Keďže frekvencia, dĺžka a intenzita pôsobenia nepriaznivých faktorov prostredia je nepredvídateľná, rastliny disponujú adaptačnými mechanizmami, prostredníctvom ktorých minimalizujú dopad stresovej situácie na produkčnú výkonnosť.

Stres rastliny sa charakterizuje ako funkčný stav, pri ktorom faktory prostredia spôsobujú poškodenie štruktúr, s následnou normalizáciou procesov a zvýšenou odolnosťou organizmu k stresovej situácii, alebo v prípadne silného či dlhodobého pôsobenia stresu chronickým poškodením až smrťou.

Mechanizmy odolnosti rastlín na sucho

Odolnosť rastlín na sucho môže byť dosiahnutá jedným, alebo najčastejšie kombináciou viacerých biologických mechanizmov:

• Mechanizmus úniku obdobiu sucha predstavuje schopnosť rastlín rásť a priniesť biologické základy potomstva (semená/úrodu) ešte pred nástupom obdobia nedostatku vody v pôde. Mechanizmus je závislý na vývinovom stave a je typický pre rastliny rastúce v suchých podmienkach prostredia. V tomto smere je v prípade obilnín dôležitá hlavne dĺžka celého vegetačného obdobia, resp. doba od vzchádzania po kvitnutie.
• Mechanizmus predchádzania dehydratácii je daný schopnosťou rastliny udržať vysoký obsah vody v jej pletivách počas narastajúceho nedostatku vody v pôde. Najčastejšie sa tento mechanizmus uskutočňuje znížením rýchlosti transpirácie prostredníctvom zatvárania prieduchov, ako aj zmenšením transpiračnej plochy cestou zrýchleného starnutia, najmä jej spodných listov. Rastlina môže okrem toho predchádzať dehydratácii svojej nadzemnej časti zvýšenou rýchlosťou rastu koreňov, čo vedie k schopnosti prijať vodu z hlbších vrstiev pôdy.
• Mechanizmus tolerovania dehydratácie umožňuje rastline udržať fyziologickú aktivitu napriek klesajúcemu vodnému potenciálu buniek. Primárne sa tento mechanizmus realizuje osmotickým prispôsobením buniek a zmenou elastických vlastností bunkovej steny, čo zabezpečí udržanie turgoru pletív a oddialeniu vädnutia rastliny.

Výber do cieleného prostredia pestovania

Suchovzdornosť predstavuje schopnosť rastliny rásť a prežiť v podmienkach s trvalým alebo periodicky sa vyskytujúcim nedostatkom vody a znášať účinok sucha bez nevratného poškodenia. Vo všeobecnosti zahŕňa komplex reakcií a znakov, ktoré sú v genetickom programe rastliny polygénne založené. Práve táto polygénnosť, ktorá je bezpochyby evolučnou výhodou, spôsobuje nemalé problémy z hľadiska pochopenia sledu odpovedí rastliny na dehydratáciu, ako aj relatívnu dôležitosť daných reakcií v celkovej odolnosti na sucho. Zároveň spôsobuje problémy s výberom vhodných metód hodnotenia odolnosti odrôd v šľachtiteľských programoch.

Viac sa dočítate v Roľníckych novinách.