Ученые отслеживают фотосинтез и продуктивность сельхозкультур с помощью невидимого света
Исследователи из Университета Иллинойса используют сеть датчиков для мониторинга невидимого света, излучаемого растениями, чтобы оценить их фотосинтетическую активность в течение всего сезона. Этот метод, описанный в Journal of Geophysical Research - Biogeosciences, позволяет быстро и неразрушающим способом отслеживать продуктивность растений.
Ключевые моменты:
- Технология: Используется солнечно-индуцированная флуоресценция (SIF) — слабое свечение (1-2% поглощенной энергии), пропорциональное скорости фотосинтеза. Его регистрируют гиперспектральные датчики, установленные на 12-футовых мачтах в полях.
- Цель: Понимание взаимосвязи между поглощенным светом, флуоресценцией и фотосинтезом у сельхозкультур (сои), а также проверка применимости технологии для фенотипирования — связи ключевых признаков с генами.
- Значение: Фотосинтетическая активность напрямую связана с потенциалом урожайности. Технология SIF может преобразовать фенотипирование из трудоемкого ручного процесса в эффективный и автоматизированный.
- Масштабирование: Сеть датчиков SIF развернута в США для оценки сельхозугодий и природных экосистем. Исследования также ведутся в Небраске для сравнения богарных и орошаемых полей в севообороте кукуруза-соя.
- Перспектива: Связь данных SIF на уровне листа, полога и региона позволит улучшить модели прогнозирования урожайности. Конечная цель — в реальном времени оценивать состояние и прогнозировать урожай любых полей по всему миру.
Как отмечает ведущий автор исследования Гофан Мяо, важно выяснить, остается ли пропорциональная связь между SIF и фотосинтезом постоянной в различных экосистемах, особенно между культурами и дикими системами, такими как леса и саванны.