Такие растения, как пшеница, могут трансформировать солнечную энергию на 21% эффективнее, считают ученые из Ланкастерского университета (Великобритания)
Так как фотосинтез оказывает сильное влияние на формирование урожайности для всех сельскохозяйственных культур, научиться его использовать по максимуму важно не только для достижения научных целей, но и для применения на практике.
Но пока, к сожалению, получить отдачу от процесса фотосинтеза на все 100% не получается. Проблема в том, что после наступления утра или выхода листа из тени требуется некоторое время, прежде чем процесс трансформации солнечной энергии достигнет пика эффективности. А стало быть, в течение этого периода ценная энергия солнца попросту теряется для растения. О том, что это снижает продуктивность сельхозкультур, было понятно и без исследований, однако до проведения специальных экспериментов не было известно о масштабах потери урожайности.
В своих опытах ученые использовали инфракрасные газоанализаторы, подключенные к миниатюрной капсуле с контролируемой средой. В ней симулировались внезапные вспышки света, чередующиеся таким же неожиданным затенением. При этом проводились измерения, сколько времени нужно растению, чтобы достигнуть пика эффективности фотосинтеза. В экспериментах использовалась пшеница как наиболее важная для сельского хозяйства культура.
В результате серии таких опытов удалось выяснить, что пшенице нужно примерно 15 минут, чтобы фотосинтез достиг максимума активности. Используя это значение, а также основываясь на колебаниях света и тени, которые могут возникать в полях пшеницы, ученые смогли подсчитать, на сколько меньше углекислого газа растение абсорбирует за день из-за замедления процесса фотосинтеза. И хотя ожидалось, что смена дня и ночи не оказывает большого влияния на продуктивность, в реальности получилось, что растения могли бы показывать на 21% больше эффективности.
Ботаники университета считают, что это очень значительные потери, поэтому следующим шагом будет поиск видов пшеницы, которые быстрее адаптируются к смене дня и ночи, для использования в селекции в целях повышения урожайности.
По их мнению, открытие может помочь увеличить урожайность во всем мире. В 20 веке урожайность пшеницы выросла довольно сильно, но в 21-м рост продуктивности этой культуры, несмотря на значительный прогресс в селекции и генной инженерии, стал незначительным. Однако ситуацию можно изменить. Тем более что повышение эффективности фотосинтеза не потребует использования воды или удобрений, что является хорошей новостью для защитников окружающей среды.
http://www.agroinvestor.ru/technologies/article/28659-upravlenie-fotosintezom/
журнал Philosophical Transactions of the Royal Society B: Biological Sciences, октябрь 2017
