Засуха и урожайность сельскохозяйственных культур

Дефицит воды периодически возникает в большинстве сельскохозяйственных регионов мира. По мере изменения климата увеличиваются продолжительность и интенсивность засух, а сроки их наступления в течение сезона меняются. На каждой стадии онтогенеза — от прорастания семян и укоренения проростков до вегетативного роста корней и побегов, цветения, опыления, развития семян и плодов — растения особенно чувствительны к обезвоживанию. Засуха угрожает урожайности, причём характер потерь зависит от вида культуры и убираемой части растения: например, листьев, клубней, стержневых корней или плодов. В этом обзоре обобщено влияние засухи на сельскохозяйственные культуры и рассмотрена связь между обусловленным обезвоживанием снижением урожайности и убираемым органом и тканью. Для поддержания водного режима растений особенно важны регуляция транспирации побегов и перестройка архитектуры корней. После обезвоживания дальнейший рост зависит от обеспеченности ассимилятами и их распределения, а также от поглощения и распределения питательных веществ. Одомашнивание культур посредством отбора на высокую урожайность при интенсивном ресурсном обеспечении ограничило набор генетических вариантов, связанных с устойчивостью к засухе. Перенос подходящих аллелей от диких родичей в возделываемые сорта может повысить способность растений расти при меньшем водообеспечении. В будущих исследованиях следует уделять больше внимания полевым испытаниям, чтобы добиваться более реалистичного улучшения культур. Для выявления значимых признаков роботизированное фенотипирование в полевых условиях следует сочетать с генетическим картированием.