La luce fluorescente dimostra la relazione tra stress da calore e resa del raccolto

Un’illustrazione che mostra (a) la configurazione sperimentale e le immagini di misurazione sul campo (b) un ricercatore che utilizza un sistema di spettroscopia e (c) il sistema della camera a baldacchino. Credito: Hyungsook Kim

Gli scienziati riferiscono che è possibile rilevare e prevedere i danni termici nelle colture misurando la firma della luce fluorescente delle foglie delle piante sottoposte a stress termico. Se raccolto via satellite, dicono i ricercatori, questo segnale fluorescente potrebbe supportare il monitoraggio su larga scala della crescita e dei raccolti sotto lo stress termico del cambiamento climatico.


Il loro studio misura la causa del sole Bagliore clorotico– o SIF – per monitorare la salute delle piante nella fotosintesi e stabilire un legame tra stress da calore e resa delle colture. I risultati sono stati pubblicati sulla rivista Biologia del cambiamento globale.

La luminescenza della clorofilla indotta dal Sole si verifica quando una parte dell’energia fotosintetica è in formaLuce infrarossaViene emesso dalle foglie della pianta, hanno detto i ricercatori.

“Esiste un collegamento tra la luminescenza della clorofilla indotta dal sole e il tasso di fotosintesi a Le piante; “Tuttavia, non era chiaro se la scoperta del SIF potesse misurare le risposte fisiologiche nelle piante stressate dal calore”, ha detto l’autore principale Hyungsook Kim, uno studente laureato in scienze naturali e ambientali presso l’Università dell’Illinois a Urbana-Champaign. – L’affaticamento della temperatura, ad esempio, non mostra alcun cambiamento caratteristico nella struttura del baldacchino, ei segnali di telerilevamento convenzionali non forniscono segnali spettrali dipendenti chiari.

Per chiarire il legame tra SIF e resa delle colture, i ricercatori hanno utilizzato un sistema di sensori iperspettrali per misurare SIF sulla soia Colture In parcelle sperimentali per migliorare il miglioramento della temperatura dell’aria negli Stati Uniti nell’Illinois centrale. Il programma di installazione monitora i cambiamenti nella fluorescenza della clorofilla dagli ombrelli di foglie di soia in A. Un ambiente controllato Utilizzando lampade a infrarossi per aumentare le temperature di 1,5, 3,0, 4,5 e 6,0 gradi Celsius al di sopra della temperatura della chioma del raccolto circostante, lo studio ha riportato.

“Questa configurazione sperimentale – un grande gradiente di temperatura – è la prima del suo genere”, ha detto il coautore Karl Bernacchi, professore di biologia vegetale e scienza delle colture e ricercatore presso l’USDA Agricultural Research Service. Gli Stati Uniti della I.

“Abbiamo scoperto che la brillantezza causata dal sole risponde a temperature più elevate ed è coerente con foglie di soia di qualità inferiore e di qualità inferiore”, ha detto Caio Guan, professore di scienze naturali e ambientali che ha guidato lo studio. “Abbiamo anche scoperto che lo stress da calore ha un effetto significativo sui semi di soia durante le fasi riproduttive quando le piante producono cereali, influenzando in ultima analisi le dimensioni e la quantità di semi di soia prodotta”.

Questo studio dimostra una relazione tra il calore FaticaIl SIF e la qualità del grano e spiega come Stress da calore Influisce sulle prestazioni della fotosintesi e sulla resa del raccolto.

“Questa tecnologia può fornire agli educatori uno strumento per saperne di più il caloreResistere ai raccolti e aiutare gli agricoltori a scegliere i migliori raccolti da piantare nella cintura di mais negli Stati Uniti con l’aumento delle temperature, come previsto da molti modelli climatici, “Lisa Ainsworth, professoressa di biologia vegetale e scienziata USDA in Illinois”.


L’aumento delle temperature altera anche la fotosintesi in un clima che cambia


maggiori informazioni:
Hyungsuk Kimm et al., Misurazione dello stress da temperatura elevata sulla fotosintesi di una chioma di soia: il ruolo unico della fluorescenza della clorofilla indotta dal sole, Biologia del cambiamento globale (2021). DOI: 10.1111 / gcb.15603

la citazione: Studio: la luce fluorescente dimostra la relazione tra stress da calore e resa delle colture (2021, 24 maggio), recuperato il 24 maggio 2021 da https://phys.org/news/2021-05-fluorescent-relationship-stress-crop-yield html

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