Maniok může mít větší prospěch ze zvýšeného atmosférického oxidu uhličitého než jiné rostliny

Podle

Letecký pohled na terénní studii na výzkumném zařízení SoyFACE University of Illinois zkoumající, jak se maniok (kořenová rostlina) přizpůsobuje futuristickému podnebí. Vědci zjistili zvýšení výnosu mezi 22 a 39 procenty v sedmi z osmi odrůd. Fotografický kredit: projekt Beau Barber / RIPE

Oxid uhličitý podporuje fotosyntézu, proces, při kterém rostliny produkují své jídlo ve formě sacharidů. Množství oxidu uhličitého v atmosféře rychle roste, ale není jisté, zda rostliny mohou tyto dodatečné zdroje přeměnit na vyšší výnosy při zachování kvality výživy.

Tým z University of Illinois a Monash University studoval, jak se kořen manioku, který živí více než 1 miliardu lidí, přizpůsobí množství oxidu uhličitého očekávaného ve druhé polovině tohoto století. Pěstovali plodinu ve venkovním výzkumném zařízení zvaném SoyFACE, které uměle extrahuje oxid uhličitý, aby pochopilo, jak rostoucí množství ovlivní plodiny v příštích desetiletích.

Tato studie je výsledkem partnerství mezi dvěma mezinárodními výzkumnými projekty podporovanými Nadací Billa a Melindy Gatesových. Cassava Source-Sink se zaměřuje na zlepšení výnosů manioku. Realizace zvýšené fotosyntetické účinnosti (RIPE) zlepší fotosyntézu a zvýší výnosy plodin s podporou Gates Foundation, Foundation for Food and Agriculture Research a UK Foreign, Commonwealth and Development Office.

Tím, že dělá Journal of Experimental BotanyU sedmi z osmi druhů manioku zaznamenali významné zvýšení výnosu mezi 22 a 39 procenty. Každou odrůdu vybranou pro studii preferuje zemědělec v Africe, kde maniok tvoří v několika zemích čtvrtinu nebo více diet. Na rozdíl od předchozích studií na jiných plodinách nezjistili žádné snížení kvality bílkovin nebo obsahu dusíku v listech, které kromě škrobových hlíz konzumují lidé i zvířata.

Sklizeň manioku

Postdoktorandka University of Illinois Ursula Ruiz Vera sklízí maniok, který je součástí studie zkoumající fotosyntetické rozdíly mezi odrůdami manioku pěstovanými ve futuristickém podnebí ve výzkumném zařízení SoyFACE. Studie zjistila zvýšení výnosu o 22 až 39 procent u sedmi z osmi odrůd. Fotografický kredit: projekt Claire Benjamin / RIPE

„Chtěli jsme vědět, jak maniok zachází se zvýšeným množstvím oxidu uhličitého,“ řekl Donald Ort, zástupce ředitele RIPE, Robert Emerson, profesor vědy o rostlinách a biologie rostlin na Ústavu genomu biologie Carla R. Woese v Illinois. “Někdy rostliny nemohou použít další sacharidy, což způsobí, že rostlina downreguluje fotosyntézu.” Zjistili jsme, že maniok může udržovat fotosyntetickou účinnost a kvalitu výživy. “

Aby rostliny absorbovaly oxid uhličitý, otevírají v listech drobné póry (zvané průduchy), kterými může voda unikat potem. Tato studie zjistila, že když se hladina oxidu uhličitého zvýšila ze 400 na 600 ppm, mohly by listy manioku ušetřit v průměru o 58 procent více vody optimalizací vodivosti ostomatického systému. Jedná se o rychlost, jakou uhlík vstupuje ve srovnání s vodou opouštějící list.

„Přirozená schopnost manioku produkovat vysoké výnosy s malým množstvím vody je součástí toho, co dělá tuto plodinu základem v oblastech náchylných k suchu v subsaharské Africe,“ uvedla spoluautorka Amanda De Souza, postdoktorka projektu RIPE v Illinois. „Není divu, že tento rys je u plodin C3 zesílen, ale je povzbudivý, protože věříme, že nedostatek vody je hlavní překážkou zajišťování potravin.“

Zatímco tým nenašel velký rozdíl ve fotosyntéze mezi osmi kmeny, objevil rozdíly v jejich růstu a vývoji v důsledku distribuce sacharidů mezi jejich kořeny, stonky a listy – což je známé jako rozdělení. Pěstitelé manioku se snaží maximalizovat zdroje přidělené kořenům, známým jako „jímka“, ve které rostlina ukládá uhlík.

„Můžeme tyto rozdělené rozdíly použít k vývoji odrůd manioku, které mají v kořenech více uhlíku, aby se zvýšily výnosy,“ uvedla Ursula Ruiz Vera, postdoktorandka obou projektů, která vedla studii v Illinois. „Chceme zlepšit přirozenou odolnost a produktivitu této plodiny, která je jedinečně umístěna, aby pomohla drobným zemědělcům vyrovnat se s tlaky našeho měnícího se klimatu.“

Reference: 11. listopadu 2020, Journal of Experimental Botany.
DOI: 10.1093 / jxb / eraa459 /

RIPE a CASS a jejich sponzoři se zavázali zajistit globální přístup a zpřístupnit technologie těchto projektů zemědělcům, kteří je nejvíce potřebují.

Realizace zvýšené fotosyntetické účinnosti (RIPE) si klade za cíl zlepšit fotosyntézu a vybavit farmáře po celém světě plodinami s vyššími výnosy, aby bylo zajištěno, že každý má dostatek jídla pro zdravý a produktivní život. RIPE je sponzorováno Nadací Billa a Melindy Gatesových, Nadací pro výzkum potravin a zemědělství ve Spojených státech a Britským úřadem pro zahraniční věci, společenství a rozvoj.

Cassava Source-Sink (CASS) je mezinárodní iniciativa na zlepšení výnosů manioku na podporu drobných zemědělců v subsaharské Africe. Projekt CASS je podporován Nadací Billa a Melindy Gatesových.

Related articles

Comments

LEAVE A REPLY

Please enter your comment!
Please enter your name here

Share article

Latest articles

Naneste na krém Deep Heat

Podle Experimentální biologie 6. května 2021 Studie odhalila zvýšení aerobního výkonu u sportovců, kteří používali krém s hlubokým teplem bez lékařského předpisu. Hluboké tepelné krémy, které sportovci...

Skladování obnovitelné energie v kamenech místo lithiových baterií

V případě přebytku elektřiny z větru nebo slunce se energetická rezerva nabije. To se děje prostřednictvím systému kompresorů a turbín, které čerpají tepelnou...

Byly vyvinuty ploché nudle, které se při vaření transformují do tvaru

CMU Lab vede vývoj nudlí, které se při vaření transformují do tvaru. Fotografický kredit: Carnegie Mellon University Ploché nudle zajišťují udržitelnější balení, přepravu a...

Houby mohou léčit bakterie a obohatit půdu o živiny

Aeroskulární mykorhizní houby se rozprostírají přes dlouhé vláknité struktury zvané krásně až k zemi. Krásy, menší než lidské vlasy, lze vidět mezi kořeny...

Světlo zapíná barvy a vzory objektů

Nový systém využívá ultrafialové světlo, které se promítá na objekty natřené barvou aktivující světlo, ke změně reflexních vlastností barvy a vytváření obrazů během několika...

Newsletter

Subscribe to stay updated.