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El trigo harinero es uno de los alimentos básicos para millones de personas en todo el mundo. Las predicciones de cambio climático reflejan aumentos en la concentración atmosférica de CO2 y la temperatura media de la superficie terrestre, junto con periodos de sequía más frecuentes e intensos que pueden afectar al rendimiento del trigo. En este contexto, se estudió el impacto del déficit hídrico moderado en la biomasa y el metabolismo primario del C N de la hoja bandera y la espiga de plantas de trigo crecidas en condiciones de CO2 y temperatura elevados. Las plantas se cultivaron en cámaras de crecimiento de ambiente controlado bajo dos regímenes hídricos: déficit hídrico moderado (65% capacidad de campo aplicado desde la fase vegetativa) y control hídrico (100% capacidad de campo). La biomasa, el área verde y el contenido de carbohidratos, nitrato, aminoácidos y proteínas solubles se determinó en la hoja bandera y espiga en la fase de emergencia de la espiga del trigo. El déficit hídrico redujo el peso seco en la hoja y el porcentaje de humedad y el área verde en ambos órganos, siendo el efecto más acusado en la hoja que en la espiga, mientras que aumentó significativamente el contenido de glucosa y fructosa en la hoja bandera pero no en la espiga. La sequía indujo un aumento del contenido de nitrato a nivel foliar y un descenso de almidón y nitrato en la espiga. En ambos órganos, el déficit hídrico condujo a un incremento de la masa por área y del contenido de fructanos y aminoácidos, y no tuvo efecto en el contenido de sacarosa y proteínas. Estos datos muestran evidencias de que la acumulación de compuestos osmóticamente activos en respuesta al déficit hídrico fue mayor a nivel foliar que en la espiga, resaltando la importancia de la evaluación de los distintos órganos de las plantas de trigo en la adaptación al cambio climático

Wheat is an essential cereal in human nutrition. It provides 20% of the calories in daily intake and is an important source of proteins, carbhydrates, minerals, vitamins, and phytochemicales. In the coming decades, the globla demand for wheat will increase with the growing population worldwide, whereas its procutivity may decrease due to climate change.

Among abiotic stresses, drought is the main cause of crop yield loss. Studies on water deficit effects are commonly carried out using pots inside greenhouses or controlled-environment chambers, whiche allow more stable conditions. However, comparisons of main results from different laboratories point to different approaches defining and maintaining water conditions as the main cause of low experimental reproductibility

El trigo es un cereal esencial en la alimentación humana ya que proporciona el 20% de las calorías de la dieta y es una fuente importante de proteínas, carbohidratos, minerales, vitaminas y fitoquímicos. En las próximas décadas, el aumento de CO2 y temperatura de la atmósfera irá acompañado de periodos de sequía más frecuentes, intensos y duraderos que podrán afectar a la productividad y calidad de los cultivos agroalimentarios, incluido el trigo, y comprometer la seguridad alimentaria. Por ello, el objetivo de este trabajo fue estudiar el efecto del déficit hídrico moderado y terminal en el rendimiento y calidad del grano de plantas de trigo crecidas en condiciones de CO2 y temperatura elevada. Con esta finalidad, se cultivaron plantas de trigo en cámaras de crecimiento de ambiente controlado bajo un déficit hídrico moderado de larga duración (65% capacidad de campo aplicado en fase vegetativa), déficit hídrico terminal (50% capacidad de campo inducido en la emergencia de la espiga) y control hídrico (100% capacidad de campo). En la madurez del cultivo, se determinó la biomasa, los componentes del rendimiento y parámetros de calidad del grano (minerales, carbohidratos, proteínas, compuestos fenólicos y capacidad antioxidante total). Ambos déficits hídricos redujeron la biomasa y el rendimiento, el número de espigas y granos, la relación C/N y el contenido de Ca, Mn y Zn, mientras que aumentaron el número de tallos no productivos y el contenido de proteínas y K en el grano. El déficit hídrico terminal disminuyó, en comparación con las plantas de control hídrico, el índice de cosecha y el contenido de fructosa, y aumentó la capacidad antioxidante total y el contenido de compuestos fenólicos y S en el grano. El déficit hídrico moderado aumentó la relación raíz/parte aérea de las plantas de trigo y el contenido de Na con respecto al control hídrico. Entre ambos déficits hídricos hubo diferencias en la biomasa del tallo, la relación C/N, capacidad antioxidante y el cont

Wheat is an essential cereal in human nutrition. It provides 20% of the calories in daily intake and is an important source of proteins, carbohydrates, minerals, vitamins, and phytochemicals. In the coming decades, the global demand for wheat will increase with the growing population worldwide, whereas its productivity may decrease due to climate change. In this context, the increase in the concentration of CO2 and temperature of the atmosphere will be accompanied by more frequent, intense and long-lasting periods of drought, which, in turn, could jeopardize food security. The objective of this study was to investigate the effect of drought stress on grain yield and quality of wheat grown under combined elevated CO2 and high temperature. To achieve this goal, wheat plants were grown in controlled environment growth chambers under long-term moderate water deficit applied from the vegetative developmental stage (65% field capacity), terminal water deficit (50% field capacity) applied from the ear emergence, and well-watered conditions (100% field capacity). At crop maturity, the plant biomass and the grain yield and quality were assessed. Both water deficits decreased plant biomass, grain yield, ear and grain number, C/N ratio and Ca, Mn and Zn contents but increased the content of proteins and K in the grain. Long-term moderate water deficit increased the root/shoot ratio and the Na content compared to well-watered conditions. Terminal water deficit reduced the harvest index and fructose content but increased the total antioxidant capacity and the content of polyphenols and S in the grain. Between water deficits, there were differences in the stem biomass, C/N ratio, total antioxidant capacity and the content of proteins, polyphenols, Na and S. This study reflects the negative impact of complex environmental conditions associated with climate change on the wheat grain yield and quality

En los informes elaborados por el Grupo Intergubernamental de expertos sobre el cambio climático (IPCCC) se presentan evidencias de que el clima global está sindo notablemente alterado como consecuencia de la actividad humana. La quema de combustibles fósiles, la deforestación y los cambios en el uso de las tierras y la agricultura, entre otras actividades, estan conduciendo a una alteración de la composiciónd e la atmósfera, con un creciente número de concentraciones de gases de esfecto invernadero como el dióxido de carbono (CO2) metano (NH4), óxido nitroso (N2O), halocarbonados etc., que se acompaña de una elevación de la temperatura media de la superficie terrestre.

Whether leaf morphology is altered by future increases in atmospheric CO2 and temperature has been re-examined during three years in wheat grown in field chambers at two levels of nitrogen supply. Flag leaf fresh and dry mass, area, volume, and ratios of these parameters, as well as the contents of water, chlorophyll, non-structural carbohydrates and nitrogen compounds have been determined at anthesis and 14 days later. High CO2 decreased, rather than increased as reported in the literature, leaf mass per area and leaf density, and increased water content per area and volume and water percentage. Warmer temperatures also decreased leaf mass per area, but did not affect density or water per area or volume, while they increased water percentage. Nitrogen supply did not change CO2 and temperature effects on leaf morphology. Non-structural carbohydrates increased and nitrogen compounds decreased in elevated CO2, and the sum of these compounds decreased with warmer temperatures. These changes in composition did not account for modifications of leaf morphology. We conclude that increases in atmospheric CO2 and temperature after leaf initiation can decrease leaf mass per area, and elevated CO2 can also decrease leaf density, due to decreases in leaf structural compounds. The functional significance of these changes is probably a decrease in photosynthetic capacity per unit leaf area.