United States
July 23, 2012
Soybean varieties that thrive even in soggy fields could result from studies by U.S. Department of Agriculture (USDA) scientists. This would help increase profits for Mississippi Delta farmers who can see yield losses as high as 25 percent when they plant soybean crops in rotation with paddy rice.
This work is being conducted by former Agricultural Research Service (ARS) scientist Tara VanToai, who now works as a collaborator at ARS' Soil Drainage Research Unit in Columbus, Ohio. ARS is USDA's chief intramural scientific research agency, and this research supports the USDA priority of ensuring international food security.
For more than two decades, VanToai has studied flood tolerance in soybeans in a range of environments, including greenhouses, laboratories, growth chambers, experimental fields and farm fields. She and her colleagues are finding and incorporating genes from non-native soybean varieties in an effort to supplement the narrow genetic base of U.S. soybeans and improve their tolerance to wet soil and associated diseases.
In one study, VanToai used outdoor "screenhouses"—which are greenhouses with screens instead of glass—to assess the flood tolerance of 21 soybean lines. This study included soybean lines native to Vietnam and Cambodia, lines developed via selection by farmers and gardeners, and lines from Australia, China, Japan and Taiwan that were created with modern breeding techniques.
The plants were grown in pots. When each plant was in full bloom, it was placed for two weeks in a bucket of water so that the water level was two inches above the soil surface. The screenhouse tests identified the top three flood-tolerant lines: Nam Vang, which is native to Cambodia; VND2, native to China; and ATF15-1, which is native to Australia. Plants from these three lines grew the tallest and produced the biggest seeds and highest yields. When the study was replicated in flooded experimental fields, the results were the same.
Read more about this work and other research VanToai has conducted on soybean flood tolerance in the July 2012 issue of Agricultural Research magazine.
Tara VanToai, retired ARS plant physiologist, and Thomas Doohan, a student at Ohio State University, collect soybean plants and root samples to analyze them for response to flooding stress. Photo by Peggy Greb.
Nuevas variedades de soja que pueden tolerar la inundación
Nuevas variedades de soja que pueden crecer bien en los campos muy húmedos podrían resultar de estudios por científicos del Servicio de Investigación Agrícola (ARS). Esta capacidad podría ayudar a aumentar las ganancias para los agricultores del delta del río Misisipí. Estos agricultores pueden sufrir pérdidas de hasta el 25 por ciento de su cultivo cuando ellos siembran la soja in rotación con el arroz en los campos demasiado húmedos.
Este estudio está siendo realizado por científica Tara VanToia, ahora retirada del ARS y trabajando en colaboración con la Unidad de Investigación del Drenaje de Suelos mantenida por el ARS en Columbus, Ohio. ARS es la agencia principal de investigaciones científicas del Departamento de Agricultura de EE.UU. (USDA por sus siglas en inglés), y esta investigación apoya la prioridad del USDA de proteger la seguridad alimentaria internacional.
Por más de dos décadas, VanToai ha estudiado la tolerancia de las plantas de soja a las inundaciones, en una gama amplia de ambientes incluyendo invernaderos, laboratorios, cámaras de crecimiento, campos experimentales y campos agrícolas. Ella y sus colegas están descubriendo e incorporando genes de variedades de soja no originarias de EE.UU. para ayudar a suplementar la base genética sorprendentemente limitada de la soja estadounidense y mejorar su tolerancia a los suelos húmedos y las enfermedades asociadas.
En un estudio, VanToai usó "casas de alambrera"–las cuales son invernaderos con alambreras en vez del vidrio—para evaluar la tolerancia de 21 líneas de soja a la inundación. Este estudio incluyó líneas de soja originarias de Vietnam y Camboya, líneas desarrolladas por selección por agricultores y jardineros, y líneas originarias de Australia, China, Japón y Taiwán creadas con las técnicas modernas de la crianza de plantas.
Los investigadores cultivaron las plantas en macetas. Cuando cada planta era en flor, fue puesta por dos semanas en un cubo de agua con la superficie del agua dos pulgadas por encima de la superficie del suelo. Las pruebas en las casas de alambrera identificaron tres líneas con niveles más altos de tolerancia a la inundación: Nam Vang, la cual es originaria de Camboya; VNDA, la cual es originaria de China; y ATF 15-1, la cual es originaria de Australia. Las plantas de estas tres líneas fueron las más altas y produjeron las semillas más grandes y los rendimientos más grandes. Cuando los investigadores repitieron el estudio en campos experimentales con inundaciones, ellos tuvieron los mismos resultados.
Lea más sobre esta investigación en la revista 'Agricultural Research' de julio del 2012.
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