Gewächshausstudie bestätigt überschwemmungstolerante Sojasorten

Wenn Sie sich jemals Lebensmitteletiketten in Ihrem örtlichen Lebensmittelgeschäft angesehen haben, haben Sie wahrscheinlich gesehen, dass Soja als Zutat aufgeführt ist. Auch wenn Soja in unseren Lebensmitteln weit verbreitet ist, macht das die Produktion von Soja für die Erzeuger nicht einfacher. Eine Herausforderung für Sojabauern sind Überschwemmungen.

Überschwemmungen sind weltweit eine der Hauptursachen für Ernteverluste. Da sich die Wettermuster ändern, erwarten Experten, dass Unwetterereignisse wie Überschwemmungen häufiger auftreten werden. Glücklicherweise stehen die Erzeuger dieser Herausforderung nicht alleine gegenüber. Eine kürzlich erschienene Studie in Pflanzenkunde einige Antworten gefunden, die für Sojabauern auf hochwassergefährdeten Flächen hilfreich sein können.

Derrick Harrison und ein Team der University of Arkansas arbeiteten an dem Projekt. Sie führten Studien in Gewächshäusern durch, die sich in Zuchtstudien als zuverlässig erwiesen haben. Dieses Team testete die Zuverlässigkeit und Konsistenz des Screenings von Keimplasma in hydroponischen Systemen im Gewächshaus. Das Endziel bestand darin, zu bestimmen, wie verschiedene Sojasorten auf Hochwasserbedingungen reagieren.

Gewächshausstudien können mehr Variablen kontrollieren als Feldstudien, die variablen Bedingungen unterliegen. Unkontrollierbare Bedingungen auf dem Feld, wie Pilze oder Insekten, erzeugen bei Soja ähnliche Symptome wie Hochwasserstress. Dies kann dazu führen, dass die Ergebnisse von Feldversuchen weniger zuverlässig sind als Gewächshausstudien. Gewächshausstudien können das ganze Jahr über durchgeführt werden und liefern innerhalb von fünf Wochen Ergebnisse, im Gegensatz zu der typischen Zykluszeit von 90 Tagen für das Hochwasserscreening von Soja im Feldsystem im Mittleren Süden.

Unter Berücksichtigung dieser Vorteile entwarf das Forschungsteam für diese Studie mehrere Experimente. Alle Experimente stützten sich auf hydroponische Systeme und waren in sich abgeschlossen, was mehr Kontrolle bot. Was zunächst wie ein Gewirr aus Schläuchen, Lufttanks und Topfpflanzen aussah, wurde vom Team organisiert und gepflegt.

„Bei Überflutung wird den Pflanzen der Sauerstoff entzogen“, sagt Harrison. „Unser System hat Kohlendioxid unter kontrollierten Bedingungen in das Wasser gepumpt. Kohlendioxid kann Sauerstoff in der Lösung verdrängen, der sonst für die Pflanzenaufnahme verfügbar wäre. Für die Kontrollgruppe wurde Umgebungsluft in die Lösung gepumpt.“

Das Team testete vier Szenarien. Der erste Test untersuchte erdlose Medien zum Starten von Soja aus Samen. Der zweite Test bewertete die Zuverlässigkeit des Systems mit einer Vielzahl von Sojasorten, die bekanntermaßen empfindlich auf Überschwemmungen reagieren. Der dritte Test verglich mehrere Sojasorten auf Hochwassertoleranz. Schließlich verglich der vierte Test Gewächshausversuche mit Freilandversuchen.

„Das Gewächshaus-Hydrokultursystem hat sich als Methode zur Auswahl von Soja basierend auf Hochwassertoleranz als zuverlässig, effizient und vielversprechend erwiesen“, sagt Harrison. „Im Vergleich zu ähnlichen Feldversuchen übertraf das Gewächshaus-Hydrokultursystem Feldversuche. Die neue Methode ermöglicht eine bessere Anzeige der Ergebnisse in einer kontrollierten Umgebung.“ Dies wird dazu beitragen, hochwassertolerante Sorten in einer schnelleren und zuverlässigeren Umgebung zu finden.

Wichtig ist, dass die Studie frühere Forschungen bestätigte, die sechs Sojasorten ermittelten, die Überschwemmungen standhielten. Es bestätigte auch vier, die in sauerstoffarmen Umgebungen schlecht abschneiden. Dies kann dazu beitragen, Sojabauern, die in hochwassergefährdeten Gebieten leben, bei der Auswahl hochwassertoleranter Sorten zu informieren.

Obwohl eine weitere Validierung der Ergebnisse erforderlich ist, stellt diese Studie eine wichtige Ressource zur Verbesserung der Vernässungstoleranz von Sojabohnen dar. Das Screening auf Hochwassertoleranz unter Hydroponik ermöglicht die Kontrolle anderer abiotischer und biotischer Belastungen, ist das ganze Jahr über wirksam und mit einer Zykluszeit von fünf Wochen schnell.

Der nächste Plan ist, weitere Sorten von Sojapflanzenmaterial in USDA-Sammlungen mit diesem hydroponischen Gewächshaussystem zu testen.