Το αυξημένο στρες αλατιού μειώνει τη δραστηριότητα των παρασίτων της ντομάτας
Η αυξημένη αλατότητα του εδάφους μπορεί να μειώσει τη ζημιά από εξέχοντα παράσιτα της τομάτας, όπως ο καρπός της τομάτας, σύμφωνα με ερευνητές στο Penn State που δημοσίευσαν τα ευρήματα της μελέτης στο Journal of Plant, Cell and Environment.
Η ομάδα, αποτελούμενη από εντομολόγους από το Κολλέγιο Γεωργικών Επιστημών, διαπίστωσε ότι η αυξημένη περιεκτικότητα σε αλάτι στα φυτά τομάτας μειώνει τη διατροφή των προνυμφών φρουτοσκώληκα και περιορίζει τον αριθμό των αυγών που γεννούν οι σκώροι σε αυτά τα φυτά. Ωστόσο, οι ερευνητές διαπίστωσαν επίσης ότι το αλάτι βλάπτει τα φυτά με άλλους τρόπους.
Ο Sahil Pawar, διδακτορικός φοιτητής στην εντομολογία και επικεφαλής συγγραφέας της μελέτης, είπε ότι ενώ μερικοί άνθρωποι μπορεί να αναρωτιούνται πώς μια ντομάτα μπορεί να γίνει πιο αλμυρή ή λιγότερο αλμυρή σε ένα αγρόκτημα, το αλάτι είναι στην πραγματικότητα ένας κοινός παράγοντας άγχους στα χωράφια τομάτας στον κόσμο.
«Οι κορυφαίοι παγκόσμιοι παραγωγοί ντομάτας – όπως στην Ινδία, τη Φλόριντα, την Καλιφόρνια και ορισμένες μεσογειακές και αφρικανικές χώρες – έχουν ζεστά και άνυδρα κλίματα με ακατάλληλη άρδευση, η οποία προκαλεί συσσώρευση αλάτων στο έδαφος», είπε ο Pawar. “Πολλές φτωχότερες χώρες καταφεύγουν επίσης στην άρδευση των καλλιεργειών με όποιο νερό έχουν στη διάθεσή τους, και αυτό προκαλεί περαιτέρω αύξηση της αλατότητας του εδάφους. Συνολικά, εάν θέλουμε να διασφαλίσουμε τη διατήρηση των αποδόσεων της τομάτας σε αυτά τα περιβάλλοντα, θα πρέπει να μελετήσουμε τις επιπτώσεις της αλατότητας στα χαρακτηριστικά των φυτών.”
Πρόσθεσε ότι το πολύ αλάτι μπορεί να έχει άσχημα αποτελέσματα για αυτά τα φυτά. Στην τρέχουσα μελέτη, τα φυτά που υποβλήθηκαν σε επεξεργασία με αλάτι ήταν μικρότερα και εμφανώς καταπονημένα. Ο Pawar επιβεβαίωσε ότι το στρες στο αλάτι μπορεί ακόμη και να μειώσει την απόδοση της ντομάτας σε ορισμένα επίπεδα. Αλλά μπορεί να υπάρχει μια άλλη οπτική αυτής της ‘αλμύρας”: καθώς αυξάνονταν τα επίπεδα αλατιού, μειώθηκαν οι ρυθμοί ανάπτυξης φυτοφάγων παρασίτων.
Επιπλέον, τα αλμυρά φυτά υπέστησαν λιγότερη ζημιά από τη διατροφή των εντόμων από τα κανονικά φυτά όταν δόθηκε στα φυτοφάγα η επιλογή μεταξύ των δύο φυτών και οι σκώροι γεννούσαν αυγά σε αλμυρά φυτά λιγότερο συχνά από ό,τι σε κανονικά φυτά.
Για να ελέγξουν τα αυξημένα επίπεδα αλατιού στα χαρακτηριστικά των φυτών και τις αντιδράσεις των φυτοφάγων, οι ερευνητές πότισαν φυτά τομάτας είτε με κανονικό νερό είτε με διάλυμα αλατιού για τρεις ημέρες πριν από τα πειράματα. Στη συνέχεια ανέλυσαν χαρακτηριστικά φυτών, όπως το βάρος, την περιεκτικότητα σε χλωροφύλλη, τη θρεπτική ποιότητα, την έκφραση των αμυντικών γονιδίων και την ποσότητα των αμυντικών πρωτεϊνών. Χρησιμοποίησαν επίσης τα φυτά για να δοκιμάσουν την απόδοση και την προτίμηση των προνυμφών των οπωροφόρων ντοματών.
Ο Pawar είπε ότι ήταν έκπληκτος που ενώ οι προνύμφες αναστέλλονταν από αλμυρά φυτά, οι αμυντικές πρωτεΐνες που χρησιμοποιούν συχνά τα φυτά για την καταστολή των φυτοφάγων δεν ήταν πιο ενεργές στις αλμυρές συνθήκες. Για να εξετάσουν τι προκαλούσε αυτή τη μείωση στη σίτιση, οι ερευνητές υπέβαλαν επίσης τις κάμπιες σε μια τεχνητή δίαιτα με διαφορετικές συγκεντρώσεις αλατιού. Τα υψηλά επίπεδα αλατιού μείωσαν την επιβίωση και την ανάπτυξη της κάμπιας, και αν αυτές οι κάμπιες ζούσαν αρκετά για να φτάσουν στην ενηλικίωση, η ανάπτυξη των φτερών του σκόρου και η ικανότητα να γεννούν αυγά καθυστερούσαν. Φαίνεται ότι το ίδιο το αλάτι, όταν ήταν σε υψηλά επίπεδα, ήταν τοξικό για τον καρποσκώληκα της ντομάτας, σημείωσε η ομάδα. Οι ερευνητές διαπίστωσαν ότι το αυξημένο αλάτι άλλαξε επίσης τη μυρωδιά των φυτών σε αυτά τα έντομα.
Το προφίλ της μυρωδιάς των φυτών, το οποίο είναι ένας συνδυασμός πολλών διαφορετικών χημικών ενώσεων, άλλαξε όταν προστέθηκε περίσσεια αλατιού στα φυτά. Αυτή η αλλαγή του προφίλ οδήγησε σε ενήλικες σκώρους καρποφόρου τομάτας να γεννούν λιγότερο αυγά σε αυτά τα φυτά. Κάτι σχετικά με τις αλμυρές μυρωδιές των φυτών σήμανε στους σκόρους ότι αυτά τα φυτά δεν είναι το καλύτερο μέρος για να ζήσουν οι απόγονοί τους – κάτι που είναι εξαιρετικό για τους αγρότες, είπε ο Pawar, καθώς η πτώση του αριθμού των αυγών φρουτοσκώληκα σημαίνει λιγότερες προνύμφες διαθέσιμες για να φάνε τις καλλιέργειές τους στο μέλλον.
Αλλά περισσότερο αλάτι σημαίνει επίσης ότι τα φυτά είναι πιο στρεσαρισμένα και δυνητικά θα αποδώσουν λιγότερες ντομάτες, ωθώντας τους ερευνητές να αναρωτηθούν εάν αυτό το αλάτι, σε ισορροπία, είναι ωφέλιμο.
Ο Pawar είπε ότι πιστεύει ότι ίσως υπάρχει μια ιδανική ποσότητα πίεσης αλατιού, για να κρατήσει μακριά τα φυτοφάγα ζώα χωρίς να μειώσει την απόδοση. Στην πραγματικότητα, αυτό το «γλυκό σημείο» της πίεσης του αλατιού μπορεί ακόμη και να κάνει τις ντομάτες πιο νόστιμες στους καταναλωτές.
«Υπάρχουν και άλλες μελέτες για το πώς η αυξημένη αλατότητα κάνει μικρότερα φρούτα και μειώνει την περιεκτικότητα σε νερό, και έτσι ενισχύει τη γεύση των φρούτων της ντομάτας αυξάνοντας τόσο τα σάκχαρα όσο και τα οξέα», είπε. “Επιπλέον, η υψηλότερη αλατότητα ενισχύει την τοξικότητα των γεωργικών φυτοφαρμάκων, μειώνοντας περαιτέρω την πίεση των παρασίτων. Έτσι, έχοντας ένα “ιδανικό” επίπεδο αλατιού θα μπορούσαμε να πάρουμε μικρότερες και πιο γλυκές ντομάτες, να απαλλαγούμε από τα έντομα καθώς θα επηρεάζονταν από την ίδια την αλατότητα και ακόμη και να χρησιμοποιήσουμε χαμηλότερες ποσότητες φυτοφαρμάκων.
Ο Pawar είπε ότι περισσότερη έρευνα θα μπορούσε να βοηθήσει στη λήψη αποφάσεων σχετικά με το πόσο χαμηλές ποσότητες αλατιού μπορούν να χρησιμοποιηθούν σε γεωργικά περιβάλλοντα. Είπε επίσης ότι η μελλοντική έρευνα θα μπορούσε να επικεντρωθεί περισσότερο σε αυτούς τους αόρατους παίκτες στα χωράφια τομάτας.
«Υπάρχει μεγάλη εστίαση στη βιοσυσσώρευση τοξικών μετάλλων σε φυτά όπως ο υδράργυρος και ο μόλυβδος, και πώς αυτές οι ενώσεις μας επηρεάζουν», είπε ο Pawar. “Ωστόσο, τα λεγόμενα “μη τοξικά” μέταλλα όπως το νάτριο και το κάλιο συσσωρεύονται και επηρεάζουν μικρότερους οργανισμούς από εμάς. Η διερεύνηση των μηχανισμών πίσω από τις επιπτώσεις τους, καθώς και η προσπάθεια εύρεσης της ιδανικής ποσότητας αλατιού που θα μπορούσαμε να έχουμε στα εδάφη μας, είναι ένας από τους καλύτερους τρόπους για μελλοντική έρευνα.”
Συν-συγγραφείς της εργασίας ήταν ο Sujay Paranjape, διδακτορικός φοιτητής. Grace Kalowsky, προπτυχιακή βοηθός έρευνας. Michelle Peiffer, βοηθός υποστήριξης έρευνας. Nate McCartney, τεχνικός έρευνας. Ο Jared G. Ali, αναπληρωτής καθηγητής, διευθυντής του Κέντρου Χημικής Οικολογίας και οι Dorothy Foehr Huck and J. Lloyd Huck Edowed Chair of Chemical Ecology. και Gary W. Felton, Ralph O. Mumma Καθηγητής Εντομολογίας και επικεφαλής του Τμήματος Εντομολογίας.
Οι πιστώσεις Hatch του Υπουργείου Γεωργίας των ΗΠΑ και το Τμήμα Ολοκληρωμένων Οργανισμών Συστημάτων του Εθνικού Ιδρύματος Επιστημών των ΗΠΑ βοήθησαν στην υποστήριξη αυτής της έρευνας.
Ακολουθήστε το Cibum 
