Iako se biljke ne mogu preseliti u hladovinu ili potražiti vodu duboko pod zemljom kao što to čini čovek, priroda im je podarila niz fizioloških i morfoloških mehanizama koji im omogućavaju da prežive, a nekima i da donesu prinos čak i u uslovima ozbiljnog deficita vode.
Kukuruz: ranjiv na sušu najvše oko faze metličenja i oplodnje
Kukuruz je biljka visoke proizvodne sposobnosti, ali i osetljiva na sušu u ključnim fazama razvoja. Najkritičniji period je oko metličenja i oplodnje – ako tada nema dovoljno vlage u zemljištu, dolazi do slabog oprašivanja, lošeg formiranja klipova i drastičnog pada prinosa.
Kukuruz koristi takozvani mehanizam zatvaranja stoma – sićušnih otvora na listovima kojima gubi vodu. Kada je suvo, stome se zatvaraju, čuvajući vlagu, ali tada prestaje i fotosinteza. Zbog toga je to "odbrana po cenu rasta". Osim toga, biljka usmerava resurse u razvoj korena, pokušavajući da dosegne dublje slojeve zemljišta u potrazi za vlagom.
Prema rezultatima istraživanja Poljoprivrednog fakulteta u Novom Sadu i Instituta za ratarstvo i povrtarstvo, deficit vode od oko 100 milimetara u kritičnim fazama može da umanji prinos kukuruza i do 40 odsto, dok gubici mogu biti i viši ukoliko su praćeni toplotnim stresom.
Soja: otpornija, ali s granicom
Soja ima dublji korenov sistem i može da trpi kraće periode suše, naročito u vegetativnoj fazi. Međutim, u fazi cvetanja i formiranja mahuna, suša može prepoloviti broj mahuna po biljci. Soja koristi takozvanu osmotsku adaptaciju – povećava koncentraciju rastvorenih materija u ćelijama, zadržavajući vodu u njima. Takođe usporava rast kako bi sačuvala energiju.
Ipak, ukoliko tokom jula i avgusta padne manje od 40 odsto višegodišnjeg proseka padavina, gubici prinosa mogu premašiti 30 odsto, pokazuje više decenija istraživanja u Srbiji.
Suncokret: borac među usevima
Suncokret je najotporniji među uljaricama kada je reč o nedostatku vode. Zahvaljujući snažnom vretenastom korenu koji može da dopre i do dva metra dubine, suncokret koristi rezerve iz donjih slojeva zemljišta i dugo odoleva suši.
Pored toga, ova biljka smanjuje površinu listova u stresnim uslovima, smanjuje transpiraciju i usporava rast. Zbog tih mehanizama može da donese solidan prinos i u izrazito sušnim godinama – doduše uz smanjeni sadržaj ulja.
Prema podacima FAO i domaćih istraživanja, deficit vode od 100 do 150 milimetara tokom vegetacije može da umanji prinos za 20 do 25 odsto, ali kod nekih hibrida taj gubitak može biti i manji zahvaljujući genetskoj adaptaciji.
Biološka borba protiv stresa
Sve biljke koriste niz sličnih strategija da se izbore sa nedostatkom vode. One zatvaraju stomate, razvijaju dublji koren, usporavaju rast, koriste osmotsku regulaciju, sintetišu zaštitne proteine kao što su "heat shock" proteini i proizvode antioksidanse koji sprečavaju oštećenja ćelija.
Ali svaka biljka ima prag tolerancije. Kada se kombinuju suša i visoke temperature, dolazi do sinergijskog efekta – stomate se zatvaraju, ali temperatura lista raste, dolazi do toplotnog stresa i oštećenja fotosintetskog aparata. Tada biljka više ne može da održava metaboličke funkcije i prinosi se drastično smanjuju.
Koliko milimetara – toliko kilograma manje
U agronomiji se koristi pojam efikasnosti korišćenja vode, koji pokazuje koliko kilograma prinosa se može dobiti po milimetru dostupne vode. Na primer, za kukuruz taj koeficijent je oko 15 kilograma po hektaru po milimetru. To znači da gubitak od 100 milimetara tokom ključnog perioda može značiti i 1.500 kilograma po hektaru manjeg prinosa.
Za soju taj odnos je nešto niži – oko 8 do 10 kilograma po hektaru po milimetru, a za suncokret oko 5 do 7 kilograma po hektaru po milimetru. Naravno, ovo su prosečne vrednosti koje zavise od hibrida, tipa zemljišta i agrotehnike.
Dakle, iako su biljke razvile zavidne mehanizme prilagođavanja, suše koje traju po nekoliko nedelja uz temperature iznad 35 stepeni Celzijusa prevazilaze prirodne kapacitete većine gajenih kultura. Selekcija tolerantnijih hibrida, preciznije navodnjavanje i adekvatna obrada zemljišta ostaju ključne karike u borbi protiv klimatskog stresa.
Jer biljka može mnogo – ali ne može sama.
Izvori:
Institut za ratarstvo i povrtarstvo Novi Sad
Poljoprivredni fakultet Univerziteta u Novom Sadu
FAO: Water and Cereals in Drylands (2012)
Vadez, V. et al. (2014). Water-deficit tolerance in crops: the future of crop production under dry conditions
Đurić, N. (2020). Uticaj klimatskih promena na prinose kukuruza u Vojvodini, Zbornik Matice srpske za prirodne nauke.
