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A luz fluorescente esclarece a relação entre o estresse térmico e o rendimento da colheita

Traduzido de Science Daily
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Os cientistas relatam que é possível detectar e prever danos causados ​​pelo calor em plantações medindo a assinatura de luz fluorescente das folhas de plantas que sofrem estresse por calor. Se coletado por satélite, esse sinal fluorescente pode apoiar o monitoramento generalizado do crescimento e da produtividade das lavouras sob o estresse térmico da mudança climática, dizem os pesquisadores.

Seu estudo mede a fluorescência da clorofila induzida pelo sol, ou SIF, para monitorar a saúde fotossintética de uma planta e estabelecer uma conexão entre o estresse térmico e o rendimento da colheita. Os resultados são publicados na revista Biologia da mudança global.

A fluorescência da clorofila induzida pelo sol ocorre quando uma porção da energia fotossintética, na forma de luz infravermelha próxima, é emitida pelas folhas das plantas, disseram os pesquisadores.

“Há uma ligação entre a fluorescência da clorofila induzida pelo sol e a taxa fotossintética nas plantas; no entanto, não estava claro se a detecção de SIF poderia medir as respostas fisiológicas em plantas submetidas a estresse térmico”, disse o autor. Ciencias ambientais. estudante da University of Illinois Urbana-Champaign. “Quando a soja é exposta ao estresse de alta temperatura, por exemplo, ela não mostra nenhuma mudança distinta na estrutura do dossel e os sinais convencionais de sensoriamento remoto não fornecem assinaturas espectrais consistentes e claras.”

Para esclarecer a ligação entre o SIF e o rendimento da colheita, os pesquisadores usaram um sistema de detecção hiperespectral para medir o SIF acima das safras de soja em U. de U. I., no centro de Illinois. A configuração monitorou mudanças na fluorescência da clorofila da copa das folhas de soja em um ambiente controlado usando lâmpadas infravermelhas para elevar as temperaturas 1,5, 3,0, 4,5 e 6,0 graus Celsius acima da temperatura ambiente da copa da cultura, relata o estudo.

“Esta configuração experimental, e é um grande gradiente de temperatura, é a primeira de seu tipo”, disse o co-autor Carl Bernacchi, professor de biologia vegetal e ciência das culturas e cientista pesquisador do Departamento de Agricultura dos Estados Unidos.

“Descobrimos que a fluorescência induzida pelo sol responde a aumentos de temperatura e corresponde a menos folhas de soja de qualidade inferior”, disse o professor de Ciências Naturais, de Recursos e Ambientais Kaiyu Guan, que liderou o estudo. “Também descobrimos que o estresse térmico tem um grande impacto sobre a soja durante seus estágios reprodutivos, quando as plantas estão produzindo grãos, afetando em última análise o tamanho e a quantidade dos grãos de soja resultantes.”

Este estudo estabelece uma correlação entre estresse por calor, SIF e qualidade do grão e esclarece como o estresse por calor afeta o rendimento fotossintético e o rendimento da colheita.

“A técnica pode fornecer uma ferramenta para os criadores identificarem as safras mais resistentes ao calor e ajudar os agricultores a selecionar as melhores safras para cultivar no cinturão do milho dos Estados Unidos. Conforme as temperaturas aumentam, conforme previsto por muitos. Modelos climáticos”, disse o co-autor Lisa Ainsworth, professora de biologia vegetal e cientista do Departamento de Agricultura dos Estados Unidos em Illinois.

Fonte da história:

Materiais fornecido por University of Illinois at Urbana-Champaign, News Bureau. Original escrito por Lois Yoksoulian. Nota: o conteúdo pode ser editado quanto ao estilo e comprimento.

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