Ισπανοί ερευνητές μελετούν τις επιπτώσεις του αλατικού στρες στις ελιές
Οι ερευνητές συνιστούν τη χρήση ποικιλιών ή υποκειμένων ανθεκτικών στο αλάτι για μια βιώσιμη γεωργία.
Ισπανοί ερευνητές δημοσίευσαν μια πρωτοποριακή μελέτη σχετικά με τις επιπτώσεις του αλατικού στρες στις ελιές.
Η μελέτη, που δημοσιεύθηκε στο περιοδικό Biology, παρουσιάζει μια ολοκληρωμένη ανασκόπηση των επιπτώσεων και των πιθανών λύσεων για την αλάτωση του εδάφους, ένα αυξανόμενο πρόβλημα σε παγκόσμιο επίπεδο και ένα θέμα ιδιαίτερης ανησυχίας στη λεκάνη της Μεσογείου.
Η λεκάνη της Μεσογείου είναι ιδιαίτερα ευάλωτη στην αλατότητα, κυρίως λόγω των χαμηλών βροχοπτώσεων, της χιλιετούς γεωργικής άρδευσης και της διείσδυσης θαλασσινού νερού.
Δείτε επίσης: Ερευνητές μελετούν τις συνέργειες μεταξύ ηλιακών πάνελ και ελαιώνωνΗ γεωργική άρδευση συμβάλλει σε μεγάλο βαθμό στην αλάτωση του εδάφους, καθώς το νερό άρδευσης που δεν απορροφάται από τα φυτά εξατμίζεται, αφήνοντας πίσω του μια προοδευτική συσσώρευση αλατιού.
Υπολογίζεται ότι μια ετήσια άρδευση 1.000 χιλιοστών με νερό που έχει περιεκτικότητα σε άλατα τόσο χαμηλή όσο 300 χιλιοστόγραμμα ανά λίτρο προσθέτει 300 κιλά αλάτων ανά εκτάριο. Αυτό επιδεινώνεται περαιτέρω από τα ιόντα που περιέχονται στα λιπάσματα.
Η διείσδυση θαλασσινού νερού είναι ένα σύνθετο φαινόμενο που προκύπτει από την υπερεκμετάλλευση των παράκτιων υδροφορέων για ανθρώπινη κατανάλωση νερού και για γεωργικές και κτηνοτροφικές χρήσεις, σε συνδυασμό με τη μειωμένη αναπλήρωση αυτών των υδροφορέων, η οποία συνδέεται με την αυξημένη ζήτηση νερού στις λεκάνες απορροής ποταμών.
Αυτό το φαινόμενο επιδεινώνεται από την κλιματική αλλαγή, η οποία οδηγεί σε άνοδο της στάθμης της θάλασσας και διαταραχή των προτύπων βροχόπτωσης.
Οι ποταμοί των οποίων οι λεκάνες απορροής μειώνονται συνεισφέρουν λιγότερο νερό στους παράκτιους υδροφορείς, οι οποίοι με τη σειρά τους υπόκεινται σε μεγαλύτερη εισροή αλμυρού νερού λόγω της ανόδου της στάθμης της θάλασσας και των αυξημένων καταιγίδων.
Αυτό οδηγεί στην αλατοποίηση των υδροφορέων και, κατά συνέπεια, των συναφών οικοσυστημάτων και εκβολών ποταμών.
Οι ελιές είναι γνωστό ότι είναι ανθεκτικές στο αλάτι, με την άρδευση με αλμυρό νερό να χρησιμοποιείται συχνά σε ελαιοπαραγωγικές περιοχές διαφόρων μεσογειακών χωρών, όπως η Ισπανία, το Ισραήλ και την Τυνησία, όπου η έλλειψη νερού αποτελεί ένα από τα σημαντικότερα εμπόδια για τη βιώσιμη γεωργία.
Οι ελιές επιδεικνύουν τόσο δομικές όσο και βιοχημικές στρατηγικές για τη διαχείριση του αλατούχου στρες. Αυτές περιλαμβάνουν παχύτερα κυτταρικά τοιχώματα των ριζών, αυξημένη παραγωγή οσμοπροστατευτικών ουσιών, όπως η προλίνη και η μαννιτόλη, και ενισχυμένα αντιοξειδωτικά συστήματα για την καταπολέμηση των δραστικών μορφών οξυγόνου.
Οι ερευνητές διαπίστωσαν, ωστόσο, ότι η ικανότητα της ελιάς να αντέχει στην αλατότητα ποικίλλει σημαντικά μεταξύ των ποικιλιών.
Ποικιλίες όπως η Royal de Cazorla και η Καλαμάτα βρέθηκε ότι παρουσιάζουν την πιο σταθερή αντοχή στο αλάτι, ενώ οι Leccino και Shiraz συγκαταλέγονται μεταξύ εκείνων που ταξινομήθηκαν ως ευαίσθητες στο αλάτι και ακατάλληλες για αλατωμένα εδάφη, εκτός εάν εμβολιαστούν σε υποκείμενο ανθεκτικό στο αλάτι.
Ο εμβολιασμός ευαίσθητων ποικιλιών σε ανθεκτικά υποκείμενα, που συχνά προέρχονται από άγριες ελιές, μπορεί να ενισχύσει την ανθεκτικότητα.
Όπως και με άλλα οπωροφόρα δέντρα, η συμπεριφορά της ελιάς επηρεάζεται από το υποκείμενο που χρησιμοποιείται, και η εμβολίαση υποκειμένων άγριων δέντρων είναι μια παραδοσιακή μέθοδος για την παραγωγή ισχυρότερων δέντρων με βελτιωμένη ποιότητα καρπών.
Σε αντίθεση με τα εξημερωμένα συγγενικά τους είδη, οι άγριες ελιές παρουσιάζουν υψηλή γενετική ποικιλομορφία και αποτελούν πολύτιμη πηγή γονιδίων ανθεκτικών σε αβιοτικές πιέσεις.
Ως μια ήδη αποδεδειγμένη τεχνική για τη μείωση των αρνητικών επιπτώσεων της αλατότητας στα αμπέλια, οι ερευνητές αναμένουν ότι τα υποκείμενα ανθεκτικά στο αλάτι θα μετριάσουν ομοίως το στρες από το αλάτι στις ελιές.
Ως εκ τούτου, συνιστούν τη χρήση ποικιλιών ή υποκειμένων ανθεκτικών στο αλάτι σε αλατωμένα εδάφη βραχυπρόθεσμα και μεσοπρόθεσμα. Αντίθετα, πραγματοποιείται η χρονοβόρα διαδικασία της αναπαραγωγής ποικιλιών ανθεκτικών στο αλάτι.
Αυτή η τεχνική ενδέχεται να αποκτήσει όλο και μεγαλύτερη σημασία, καθώς η σύγχρονη καλλιέργεια μετατοπίζεται προς συστήματα υψηλής πυκνότητας με άρδευση, τα οποία απαιτούν μεγαλύτερη χρήση νερού και αυξάνουν τον κίνδυνο αλάτωσης.
Προσεγγίσεις πολλαπλών ομικών, που συνδυάζουν γονιδιωματική, μεταγραφωματική, πρωτεωματική και μεταβολωματική, προτείνονται ως το μέλλον της έρευνας για το στρες της ελιάς.
Η ενσωμάτωση δεδομένων από αυτούς τους τομείς με εργαλεία τεχνητής νοημοσύνης και μηχανικής μάθησης θα μπορούσε να οδηγήσει σε προγνωστικά μοντέλα για την απόδοση των ποικιλιών υπό στρες. Αυτά θα μπορούσαν να χρησιμοποιηθούν, για παράδειγμα, για την επιλογή υποσχόμενων ποικιλιών ή υποκειμένων.
Τέτοιες προσεγγίσεις θα μπορούσαν επίσης να χρησιμοποιηθούν για την ανάπτυξη στρατηγικών χημικής προετοιμασίας. Η προετοιμασία είναι ο μηχανισμός μέσω του οποίου τα φυτά μπορούν να αντιληφθούν ένα ήπιο ερέθισμα που προκαλεί μετα-μεταφραστικές τροποποιήσεις πρωτεϊνών, όπως η φωσφορυλίωση και η καρβονυλίωση.
Αυτές μπορούν να ρυθμίσουν τις αντιδράσεις στο στρες πιο αποτελεσματικά από ό,τι η παραδοσιακή γονιδιακή έκφραση μόνη της. Ο προσδιορισμός κατάλληλων μετα-μεταφραστικών τροποποιήσεων θα μπορούσε να οδηγήσει σε προετοιμασία που ενισχύει την αντοχή στο αλατούχο στρες.