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Las plantas de soja con menos hojas producen más

Usando simulaciones de modelos por computadora, los científicos han predicho que los cultivos modernos de soya producen más hojas de las que necesitan en detrimento del rendimiento, un problema que empeora con el aumento del dióxido de carbono en la atmósfera. 

Probaron su predicción mediante la eliminación de aproximadamente un tercio de las hojas emergentes en la soja y encontraron un aumento del 8% en el rendimiento de semillas en los ensayos replicados. Ellos atribuyen este aumento en el rendimiento al aumento de la fotosíntesis, la disminución de la respiración y el desvío de recursos que se habrían invertido en más hojas que semillas.

Actualmente, solo logramos un aumento anual del 1% en los rendimientos debido a las mejoras en los cultivos, que se ha desacelerado en la última década. “Esta tasa es insuficiente para satisfacer las necesidades de seguridad alimentaria mundial, donde necesitamos producir 70-100% más de alimentos para 2050 para alimentar a unos 9.7 mil millones de personas”, dijo el autor principal Stephen Long, profesor de biología vegetal y cultivos de Gutgsell. Ciencias en el Instituto Carl R. Woese de Biología Genómica en la Universidad de Illinois.

“Estamos tratando de identificar técnicas no convencionales que nos pueden dar un rápido aumento en el rendimiento para poder acercarnos a las demandas previstas”, dijo el primer autor Venkatraman Srinivasan, un investigador postdoctoral en Illinois. “La soja es uno de los cuatro principales cultivos básicos y también la fuente de proteína vegetal más importante del mundo. Si podemos aumentar el rendimiento de la soja, podemos resolver los problemas de la demanda de proteínas y la producción de alimentos al mismo tiempo”.

Publicado en Global Change Biology , su documento encontró que las plantas de soja producen demasiadas hojas, la mayoría de las cuales son sombreadas e ineficientes, por lo que desperdician recursos como el agua, el carbono y el nitrógeno. “El modelo muestra que al invertir menos en las hojas, la planta puede producir más semillas”, dijo Srinivasan.

Las plantas de soja con menos hojas producen más.
Modelo de predicciones para la soja, uno de los cuatro cultivos básicos principales y una importante fuente de proteínas vegetales a nivel mundial. Crédito: Universidad de Illinois

El modelo predijo que una disminución de 30-40% en el área foliar aumentaría los rendimientos en 8-10%. En las pruebas de campo, disminuyeron el área de la hoja (cortando manualmente nuevos folletos) en solo un 5% y todavía aumentaron los rendimientos en un 8%.

“El experimento indica que nuestro modelo es conservador”, dijo Srinivasan. “Tenemos la hipótesis de que las plantas con menos hojas necesitan menos agua, lo que requiere menos raíces. La reducción de las raíces podría producir ahorros adicionales de carbono que la planta puede invertir para aumentar el rendimiento. Alternativamente, las plantas con menos hojas son más eficientes en el consumo de agua, y por lo tanto pueden ser potencialmente tolerante a la sequía “.

A continuación, los investigadores desarrollarán plantas de bioingeniería o buscarán variedades que naturalmente tengan menos hojas para probar estos hallazgos preliminares a mayor escala. También explorarán la optimización de otros aspectos del dosel de hojas de este cultivo, como la distribución y el ángulo de las hojas, para diseñar mejores plantas de soya que rindan más sin la necesidad de más agua y otros recursos.

Srinivasan dijo: “Queremos optimizar la estructura del dosel de la planta para que podamos obtener la mayor cantidad de fotosíntesis posible del cultivo para aumentar el suministro de alimentos”.

Vía: Mundoagropecuario

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