Помидоры экономят воду в «золотой час»: открытие ученых
Исследователи Еврейского университета в Иерусалиме обнаружили, что устойчивость помидоров к засухе определяется не общим расходом воды, а суточным ритмом ее использования. Работа опубликована в журнале Plant Science.
Золотой час
Ботаники непрерывно отслеживали потребление воды целыми растениями в течение дня при меняющихся освещенности, температуре и влажности. Они сравнили генетически разнообразные линии томатов. Самые продуктивные растения показывали выраженный всплеск устьичной активности ранним утром. В это время:
солнечного света уже достаточно для интенсивного фотосинтеза;
жара и сухой воздух еще не усилили испарение.
Промежуток авторы называют физиологическим «золотым часом».
Как работают устьица
Устьица — микроскопические поры на листьях. Через них растение получает углекислый газ для фотосинтеза, но одновременно испаряет воду. Чем жарче и суше воздух, тем больше потери.
Открывая устьица именно в «золотой час», растения:
успевают эффективно поглощать углекислый газ;
наращивать биомассу;
избегают ненужного испарения в более жаркие часы.
Иными словами, во время засухи томаты не просто ограничивают расход воды, а распределяют его стратегически.
Неожиданный результат
Лучшие линии помидоров не только поддерживали высокую водоэффективность, но и быстрее восстанавливались после периода засухи. Растения, которые в благоприятных условиях расходовали сравнительно много воды, часто лучше других возвращались к активному росту после возобновления полива.
У успешных линий было больше устьиц на нижней стороне листа. Но одна лишь анатомия не позволяла надежно предсказать устойчивость к засухе. Гораздо информативнее оказалась понять динамику: когда поры открываются, как быстро реагируют на условия, как меняется водный режим на протяжении суток.
Подход применим не только к томатам, но и к другим сельскохозяйственным культурам. Это поможет создавать сорта, устойчивые к жаркому и сухому климату.
