Los investigadores creen que la introducción de nuevos métodos para monitorear los campos de soja proporcionará una imagen más clara del desarrollo de los cultivos.
Mientras el mundo se concentra no sólo en resolver la crisis climática sino también en asegurar el suministro mundial de alimentos, la industria agrícola necesita herramientas para evaluar cómo los contaminantes del aire afectan los cultivos. Durante la última década, la comunidad agrícola ha recurrido a mediciones de fluorescencia de clorofila (SIF) inducida por el sol para detectar estrés en las plantas.
Las plantas absorben la luz solar para impulsar la fotosíntesis, y la energía no utilizada se libera en forma de calor y un pequeño brillo invisible al ojo humano llamado fluorescencia. Desde que se creó el primer mapa global SIF en 2011, los investigadores han aplicado SIF para estudiar la dinámica de la fotosíntesis. Por ejemplo, se ha utilizado para determinar cómo los altos niveles de dióxido de carbono (CO2) o la temperatura elevada afectan las propiedades de las plantas.
Ahora, un equipo de la Universidad de Illinois en Urbana-Champaign y el Servicio de Investigación Agrícola del USDA ha implementado SIF para medir los efectos del nivel elevado de ozono (O3) en las plantas de soja. El equipo publicó sus hallazgos en el Journal of Experimental Botany.
“Descubrimos que SIF es una forma más rápida, segura y no invasiva de estudiar la fotosíntesis. La novedad de este estudio es que es la primera vez que se utiliza SIF para medir el estrés elevado de ozono en la soja en condiciones de campo”, dijo Genhong Wu, primer autor del artículo y colega del profesor Kaiyu Guang, autor principal del estudio.
El ozono es un contaminante atmosférico devastador y costoso para los agricultores, por lo que SoyFACE se creó como banco de pruebas para estudiar los efectos de la contaminación por ozono en el campo. Está dirigido por la científica y profesora del USDA Lisa Ainsworth. Para el estudio actual, diseñó un experimento con niveles elevados de O 3 en parcelas de soja y un control.
El equipo utilizó un sistema espectroscópico portátil colocado aproximadamente a medio metro por encima del dosel de la planta para tomar mediciones tanto en parcelas de control como en parcelas con niveles elevados de O 3. Descubrieron que el aumento de los niveles de O 3 conducía a una reducción del SIF de hasta un 36 por ciento. al final de la temporada de crecimiento.
Otros procesos asociados con la fotosíntesis, como el transporte de electrones y el intercambio de gases en las hojas, se midieron simultáneamente con SIF. «Debido a que observamos que estos niveles disminuyeron a medida que aumentaron los niveles de ozono, nos confirmó que la disminución del SIF es un signo de estrés», dijo Ainsworth.
Wu señaló que este método puede brindar a los agricultores una estimación precisa del rendimiento. Una de las ventajas de SIF es su escalabilidad. Actualmente, Wu estudia en Alemania, donde él y sus colegas utilizan aviones que vuelan a 1 kilómetro del suelo para evaluar el impacto de SIF en un campo completo. Junto con el profesor Kaiyu Guan, director fundador del Centro para el Desarrollo Sostenible de Agroecosistemas y compañero investigador de este trabajo, Wu planea utilizar este método para monitorear la fotosíntesis en regiones de todo el mundo desde un satélite que orbita la Tierra.
«Queremos utilizar SIF para estimar o monitorear la dinámica fotosintética a escala regional o global», concluyó el investigador.
(Fuente: Universidad de Illinois en Urbana-Champaign. Foto de fuente pública).
