Предсказание биомассы корней с помощью электрической ёмкости

Корневые системы растений имеют решающее значение, так как являются проводником воды и питательных веществ. Для учёных измерение подземных признаков растений, таких как биомасса и архитектоника корней, крайне важно для селекции сельскохозяйственных и биоэнергетических культур, поскольку эти признаки влияют на засухоустойчивость и секвестрацию углерода. Традиционные методы измерения биомассы корней (промывка, фильтрация, сушка, взвешивание) — трудоёмки и разрушительны.

Исследователи использовали электрическую ёмкость корней (REC) для измерения их биомассы, но ранее этот метод работал в основном на однолетних травах и гидропонных системах. Крейг Карлсон, PhD-кандидат из Корнеллского университета, адаптировал метод для почвенных древесных растений, выращенных из черенков.

В статье, опубликованной в Applications in Plant Sciences, описан относительно простой метод, использующий зажим для стебля, почвенный зонд и измеритель ёмкости. Он позволяет быстро прогнозировать сухую биомассу корней у различных видов и гибридов ивового кустарника (Salix spp.), важной биоэнергетической культуры, и избегать трудоёмкого извлечения корней из почвы.

Практическое применение:

• Метод REC — это быстрый и неразрушающий инструмент для селекционной программы ивового кустарника, крупнейшей в Северной Америке под руководством доктора Ларри Смарта.
• Он позволяет оценивать подземную изменчивость и отбирать гибриды с оптимальными признаками, включая потенциальную засухоустойчивость и приспособленность к маргинальным условиям (например, на рекультивируемых шахтных землях).
• Метод уже использовался в студенческих исследованиях для изучения реакции на засуху и гибридной мощности (гетерозиса).

Перспективы:

• Метод может быть применён в других областях исследований: оценка реакции на условия среды, адаптации к условиям роста, сельское хозяйство.
• Он применим к селекции культур, требующих прививки на подвои (например, яблони), а также к корнеплодам.
• Следующий шаг — тестирование метода в полевых условиях для проверки корреляций.