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Imprimir esta páginaEnviar este artículo por E-mail, a un AmigoARS trabajando para crear arroz bajo uso reducido de agua
12/may/2020

Su investigación está en línea con la tendencia de ahorro de agua que los productores de arroz estadounidenses están implementando.

Por Holly Demaree-Saddler

WASHINGTON, DC, EE. UU. - El Servicio de Investigación Agrícola del Departamento de Agricultura de EE. UU., En asociación con científicos universitarios, espera identificar variedades de arroz de EE. UU. Con marcadores genéticos para hacer frente al uso reducido de agua.

Su investigación está en línea con la tendencia de ahorro de agua que los productores de arroz estadounidenses están implementando.

Según el ARS, el arroz tradicionalmente se cultiva en secciones niveladas de campos llamados arrozales que pueden inundarse con agua bombeada desde ríos, acuíferos aluviales, depósitos en granjas y otras fuentes. Dichas inundaciones ayudan a controlar las malezas y aseguran que el cultivo de arroz pueda alcanzar su máximo potencial de rendimiento.

Pero con problemas como la disponibilidad de agua y el cambio climático, Jai Rohila y Anna McClung, ambas con el Centro Nacional de Investigación del Arroz Dale Bumpers del ARS, así como Christopher Henry con la Universidad de Arkansas y Argelia Lorence con la Universidad Estatal de Arkansas están buscando identificar rasgos que puede ayudar al cultivo de granos a hacer frente a la reducción de agua.

"Reducir el uso del agua, que actualmente es de aproximadamente 30 pulgadas por acre durante la temporada para el arroz cultivado en Arkansas, es un paso necesario hacia la producción sostenible de arroz y seguridad alimentaria", dijo Rohila, un ingeniero agrónomo. "Alrededor del 80% del agua de riego para la cosecha de arroz de Arkansas se bombea desde el acuífero aluvial del valle del río Mississippi".

Sin embargo, en las últimas cuatro décadas, los niveles de agua del acuífero han disminuido a razón de 12 a 18 pulgadas por año, dijo Rohila. La humectación y el secado alternativos, el riego por surcos, la nivelación del suelo, la recuperación del agua de la cola y el riego por múltiples entradas son algunas de las estrategias que los productores están investigando o que ya están utilizando para conservar el agua, en algunos casos en un 20%.

Pero hay un problema genético que puede conducir a reducciones en el rendimiento de granos bajo tales medidas.

"Todas las variedades actuales de arroz en los Estados Unidos se desarrollaron esencialmente para la producción bajo sistemas continuos de gestión de riego por inundación", dijo McClung, un genetista supervisor que dirige el centro ARS. "Llevamos a cabo esta investigación para determinar cuáles son los rasgos y los recursos genéticos que se pueden usar para desarrollar nuevos cultivares de arroz que tendrán alta calidad de grano y rendimiento con menos insumos de riego".

Con ese fin, el equipo diseñó una serie de experimentos de campo en los que sometieron 15 cultivares de arroz diferentes (variedades convencionales de grano medio y largo, así como arroz especial) a regímenes de riego por goteo subterráneo basados ​​en uno de los cuatro niveles de humedad del suelo. escenarios o contenido volumétrico de agua (VWC).

El primer escenario fue comparable a las condiciones de campo inundadas convencionalmente con un VWC del 30%. El cuarto imitaba un escenario grave de déficit de agua (VWC 14%) capaz de desencadenar marchitamientos catastróficos de los que la cosecha de arroz no puede recuperarse. Entre estos extremos había dos escenarios moderados de déficit de agua con VWC de 24% y 20%.

"Este gradiente de los regímenes de humedad del suelo en nuestro estudio nos permitió evaluar qué tan bien las variedades pueden responder a diferentes grados de déficit hídrico", dijo Rohila.

Entre los resultados, los investigadores informaron que:

De los 10 rasgos totales (p. Ej., Altura de la planta, tiempo / duración de la floración y relleno de grano) que examinaron, seis rasgos representaron el 35% de la variabilidad en las respuestas fisiológicas de las variedades al estrés hídrico, incluida su capacidad para producir grano.

La altura de la planta fue generalmente mayor en el primer escenario de humedad del suelo (simulando campos inundados), a excepción de cinco de las variedades probadas. Los rendimientos de granos también fueron más altos en el primer escenario, a excepción de siete variedades, que obtuvieron mejores resultados en los escenarios dos y tres.

Las variedades con temperaturas de copa de hoja más altas tendieron a producir la mayor cantidad de grano en condiciones de estrés hídrico.

Esas mismas variedades también tenían orígenes genéticos en regiones tropicales o subtropicales del mundo, donde las condiciones de estrés por calor son comunes, otra forma de estrés fisiológico.

Uno de los principales contendientes que se desempeñó bien en condiciones de estrés hídrico es un arroz tropical de tipo japonica de Filipinas conocido como PI 312777. Otros de los mejores resultados fueron Francis y Mars de los Estados Unidos y Zhe 733 de China. Entre los cultivares probados, 10 se han utilizado para desarrollar poblaciones de descendientes que muestran diferentes rasgos de afrontamiento del estrés que pueden usarse con técnicas de mapeo genómico, que según los investigadores pueden ayudar a identificar los genes que controlan estos rasgos y potencialmente usarlos en la cría de arroz y programas de mejora.

McClung dijo que su objetivo es proporcionar a los obtentores de arroz marcadores de ADN asociados con los genes y los alelos (copias alternativas) de estos rasgos para que puedan pasar a variedades de arroz de élite de manera más rápida, eficiente y con un menor costo.

Los investigadores indican que este es el primer paso para adaptar las variedades de arroz a los sistemas de producción que utilizan una cantidad mínima de riego.

"Entendemos que nuestra visión es ambiciosa", dijo Rohila. "Pero el objetivo es tener seguridad alimentaria y de recursos naturales (agua) para la sociedad y nuestras generaciones futuras".

Para leer más sobre la investigación, visite Agronomy y eche un vistazo a los hallazgos.

Fuente: WORLD GRAIN

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