Ερευνητές εξέτασαν πώς η μηχανική διέγερση των φυτών ντομάτας με σταγονίδια νερού επηρεάζει την ανάπτυξή τους.
Ο πιο κρίσιμος παράγοντας για την επίτευξη βιώσιμης γεωργικής παραγωγής και, κατά συνέπεια, για την ενίσχυση της οικονομικής ανάπτυξης τόσο στις ανεπτυγμένες όσο και στις αναπτυσσόμενες χώρες, είναι η αποτελεσματική χρήση του νερού.
Άλλωστε, η κλιματική αλλαγή απειλεί τη φυτική παραγωγή, καθώς η άνοδος της θερμοκρασίας, οι ασταθείς βροχοπτώσεις και τα περισσότερα έντομα και ασθένειες θέτουν σε κίνδυνο την υγεία και τις αποδόσεις των φυτών.
Έτσι, υπάρχει αυξανόμενη πίεση για τον εντοπισμό τρόπων μετριασμού αυτών των περιβαλλοντικών επιπτώσεων, ιδανικά χωρίς αύξηση της χρήσης χημικών φυτοφαρμάκων.
Οι απαιτήσεις των φυτών ντομάτας σε νερό είναι 2,5 έως 5 χιλιοστά υγρασίας κάθε εβδομάδα για να αναπτυχθούν και να έχουν ικανοποιητική παραγωγή. Μεταβλητές όπως η θερμοκρασία και η πυκνότητα των φυτών επηρεάζουν τον ρυθμό εξατμισοδιαπνοής και, συνεπώς, τις ανάγκες της καλλιέργειας σε νερό.
Τα φυτά που αναπτύσσονται σε χωράφια με αμμώδη εδάφη μπορεί να χρειάζονται περισσότερο πότισμα από εκείνα σε χωράφια με αργιλώδη εδάφη, επειδή τα πρώτα στραγγίζουν πιο γρήγορα. Ωστόσο, το ριζικό σύστημα των φυτών είναι εκτεταμένο, φτάνοντας σε βάθος έως και 1,5 m (5 πόδια) σε βαθιά εδάφη.
Καθώς οι ντομάτες μεγαλώνουν, το ριζικό τους σύστημα επεκτείνεται, επιτρέποντάς τους να αντλούν νερό από πιο βαθιά στο έδαφος και καθιστώντας τις λιγότερο ευαίσθητες στην ξηρασία.
Για την αντιμετώπιση αυτής της πρόκλησης, ερευνητές εξέτασαν πώς η μηχανική διέγερση των φυτών ντομάτας με σταγονίδια νερού επηρεάζει την ανάπτυξή τους και μπορεί να τα προστατεύσει από την αρπαγή από έντομα και τη μόλυνση από μύκητες. Τα αποτελέσματα της μελέτης τους δημοσιεύτηκαν στο περιοδικό Journal of Agricultural and Food Chemistry.
Οι ερευνητές ψέκασαν τα φυτά ντομάτας με νερό δύο φορές την ημέρα και συνέκριναν τις επιδράσεις των μικρών σταγονιδίων (200 μικρομέτρων, περίπου το μέγεθος ενός pixel οθόνης υπολογιστή) και των μεγάλων σταγονιδίων (1.000 μικρομέτρων, περίπου η διάμετρος ενός κεφαλιού καρφίτσας) σε σχέση με το μη ψεκασμό. Επίσης, κάλυψαν το έδαφος με ένα φράγμα για να διασφαλίσουν ότι ο ψεκασμός δεν επηρέαζε το πόσο νερό λάμβαναν οι ρίζες.
Τα φυτά ντομάτας που ψεκάστηκαν με μεγάλα σταγονίδια νερού ήταν κοντύτερα και πιο συμπαγή από τις άλλες ομάδες. Επίσης υπήρχαν ελάχιστες ορατές διαφορές μεταξύ των φυτών που έλαβαν μικρά σταγονίδια ή χωρίς ψεκασμό. Τέλος, η απόδοση και η ποιότητα των καρπών ήταν παρόμοια μεταξύ των τριών ομάδων.
Η μεταβολική ανάλυση αποκάλυψε ότι τα φυτά ντομάτας που ψεκάστηκαν με μεγάλες σταγόνες νερού είχαν σημαντικές αλλαγές στις ορμόνες που εμπλέκονται στην άμυνα των φυτών, με αποτέλεσμα αυξημένη αντοχή στην καταστροφή από προνύμφες σκώρων ή γκρίζα μούχλα σε σύγκριση με τα φυτά που δεν ψεκάστηκαν.
Τα επίπεδα χλωρογενικού οξέος που μεσολαβεί στην άμυνα στα φύλλα τους σε σύγκριση με τις άλλες ομάδες φυτών επίσης αυξήθηκαν, και οι εκπομπές πτητικών οργανικών ενώσεων ήταν μειωμένες σε σύγκριση με τα φυτά που δεν έλαβαν ψεκασμό, γεγονός που τα έκανε λιγότερο ελκυστικά για τους ωοτόκους σκώρους και είχε ως αποτέλεσμα 74% λιγότερα αυγά στα φύλλα.
Οι ερευνητές πρότειναν ότι οι συνεχείς εξελίξεις στις τεχνολογίες ψεκασμού νερού και ψεκασμού με σταγονίδια θα μπορούσαν να βελτιώσουν τις γεωργικές πρακτικές, καθιστώντας τη γεωργία πιο πράσινη και πιο αποτελεσματική.
