Die kontinuierliche Überwachung des Wasserstresses von Pflanzen ist besonders in trockenen Gebieten wichtig und wird traditionell durch die Messung der Bodenfeuchtigkeit oder die Entwicklung von Evapotranspirationsmodellen zur Berechnung der Summe aus Oberflächenverdunstung und Pflanzentranspiration erreicht. Neue Technologien, die genauer erkennen, wann Pflanzen Wasser benötigen, bieten jedoch Potenzial zur Verbesserung der Wassereffizienz.
Die Forscher wählten nach dem Zufallsprinzip sechs Blätter aus, die direkt der Lichtquelle ausgesetzt waren, und installierten Blattsensoren auf ihnen, wobei sie die Hauptadern und Ränder aussparten. Alle fünf Minuten zeichneten sie Messungen auf.
Diese Forschung könnte zur Entwicklung eines Systems führen, bei dem Blattklemmsensoren präzise Informationen zur Pflanzenfeuchtigkeit an eine zentrale Einheit auf dem Feld senden, die dann in Echtzeit mit einem Bewässerungssystem kommuniziert, um die Pflanzen zu bewässern.
Die täglichen Veränderungen der Blattdicke waren gering und es wurden keine signifikanten täglichen Veränderungen beobachtet, als die Bodenfeuchtigkeit vom Höchstwert zum Welkepunkt wechselte. Liegt die Bodenfeuchtigkeit jedoch unter dem Welkepunkt, war die Veränderung der Blattdicke deutlicher, bis sich die Blattdicke in den letzten beiden Tagen des Experiments stabilisierte, als der Feuchtigkeitsgehalt 5 % erreichte. Die Kapazität, die die Fähigkeit des Blattes zur Ladungsspeicherung misst, bleibt während dunkler Perioden annähernd konstant und steigt während heller Perioden schnell an. Die Kapazität spiegelt somit die photosynthetische Aktivität wider. Liegt die Bodenfeuchtigkeit unterhalb des Welkepunkts, nimmt die tägliche Kapazitätsänderung ab und stoppt vollständig, wenn die volumetrische Bodenfeuchtigkeit unter 11 % fällt. Dies deutet darauf hin, dass sich der Einfluss von Wasserstress auf die Kapazität in seiner Wirkung auf die Photosynthese widerspiegelt.
„Die Dicke des Blattes ist wie ein Ballon—es dehnt sich durch Hydratisierung aus und zieht sich durch Wasserstress oder Dehydration zusammen,„Vereinfacht ausgedrückt: Die Blattkapazität ändert sich mit dem Wasserstatus der Pflanze und dem Umgebungslicht. Die Analyse der Blattdicke und der Kapazitätsänderungen kann daher Aufschluss über den Wasserzustand der Pflanze geben – ein Druckbrunnen. »
Veröffentlichungszeit: 31. Januar 2024