La sequía es una de las más tensiones abióticas importantes que afecta negativamente el crecimiento y la productividad de las plantas en todo el mundo. Se prevé que el cambio climático aumente la frecuencia y la intensidad de las sequías, un resultado que ya se ha experimentado en muchas regiones del mundo.
El sorgo y el maíz están estrechamente relacionados y ambos están adaptados para la producción de granos de estación cálida. Sin embargo, el sorgo es más sequía tolerante que el maíz.
Erik J. van Oosterom, investigador sénior de la Alianza para la Agricultura y la Innovación Alimentaria de Queensland (QAAFI) en la Universidad de Queensland, dirigió un equipo que desentrañó algunos aspectos de por qué el sorgo tiene una mayor tolerancia a la limitación de agua que el maíz, pero el maíz tiene un mayor potencial de rendimiento que el sorgo.
Para lograr esto, diseccionaron y modelaron la adaptación comparativa a la limitación de agua del sorgo y el maíz con respecto al papel de la eficiencia de transpiración, la tasa de transpiración y la altura de la planta.
Ocho híbridos de maíz, 15 genotipos de sorgo bajo (3 enano) y 7 genotipos de sorgo alto (2 enano) se cultivaron en lisímetros y se mantuvieron bien regados. Los lisímetros proporcionaron la transpiración diaria de toda la planta, que se convirtió en transpiración diaria por unidad de área de hoja verde. Las plantas se cosecharon después de la antesis y se midió la transpiración total, la masa seca de los brotes y las raíces para estimar la eficiencia de la transpiración.
Los autores encontraron que la especie y la altura tenían un efecto limitado sobre la eficiencia de la transpiración. Sin embargo, afectó significativamente la transpiración por unidad de área de hoja verde, lo que se asoció con diferencias en la asignación de biomasa.
Para analizar los efectos de las especies y las diferencias de altura en el rendimiento de grano en una variedad de entornos, los investigadores realizaron posteriormente estudios de simulación utilizando el APSIM-Sorgo (3enano) y APSIM-Maíz modelos de simulación de crecimiento de cultivos. Las simulaciones utilizaron una eficiencia de transpiración común para el maíz y el sorgo enano 3, pero una eficiencia de uso de radiación diferente para reflejar las diferencias observadas en la transpiración por unidad de área de hoja verde.
Las simulaciones predijeron interacciones cruzadas para el rendimiento de granos entre especies y el uso total de agua. Si bien el maíz tuvo un mayor rendimiento en condiciones de riego abundante, el rendimiento de los cereales disminuyó para ambos cultivos una vez que el uso total de agua del cultivo cayó por debajo de los 300 mm. Cuando el uso de agua cayó por debajo de los 250 mm, el sorgo pudo mantener mejor su rendimiento que el maíz.
Según van Oosterom, “estos hallazgos resaltan el hecho de que el potencial de rendimiento puede tener el costo de un mayor uso de agua. Esto puede afectar la adaptación a la sequía y puede tener consecuencias adversas para la productividad de cultivos posteriores en sistemas de cultivo que dependen del traspaso de agua de una temporada a otra”.
APSIM está disponible de forma gratuita para fines no comerciales y se puede descargar aquí: https://www.apsim.info/
