Rapsblomster, der åbner sig under kontrol, og høj nattetemperatur er markeret. Dette giver forskerne mulighed for at forstå de forskellige virkninger af stress på udbyttet. Kredit:Meghnath Pokharel.
Planter sover ikke som mennesker gør - men ligesom nogle mennesker ikke hviler godt i varmen, nogle planter gør heller ikke. Canolaplanten er ikke så produktiv, hvis temperaturen er høj om natten, og videnskabsmænd forsøger at finde ud af hvorfor.
Du kender måske raps fra rapsolien på dagligvarebutikkernes hylder. Planten bliver mellem 3-5 fod høj med små gule blomster. De resulterende frø høstes og knuses for at lave rapsolie og mel.
Men du kan blive overrasket over raps vigtighed. "Canola er den tredjestørste kilde til vegetabilsk olie, som mennesker spiser, " siger Meghnath Pokharel, en doktorand i agronomi ved Kansas State University. "På samme måde rapsmel er det næststørste fodermel efter sojaskrå. Størstedelen af rapsmel i USA fodres til malkekøer, fordi måltidets høje fedtindhold hjælper mælkeproduktionen. Ud over, det bruges også som en kilde til biodiesel."
I USA, dens produktion er koncentreret i de nordlige sletter og sydøstlige stater. I hele verden, den kølige sæsonafgrøde dyrkes mest om vinteren. Det er meget sårbart over for stress ved høje temperaturer:når temperaturen stiger, produktiviteten falder.
Forskerne har fundet ud af, at vinterdyrket raps er særligt påvirket af nattetemperaturstigninger i blomstrings- og frødannende stadier. Temperaturer på 68-73 grader Fahrenheit har en betydelig negativ indvirkning på udbyttet, siger forskerne.
Hvad laver planten helt præcist om natten? Det sover ikke som mennesker gør, men den udfører vigtige processer, der påvirker, hvor meget olie den kan producere. Om natten, anlægget udfører vedligeholdelse på celleniveau. Dette giver den mulighed for at have nok energi til at dyrke nye celler og reparere beskadigede.
Pokharel bruger forskellige farver til at markere nyåbnede blomster. Nogle er under kontrol og andre under høje nattetemperaturer, giver ham mulighed for at få bælg på forskellige stadier. Dette giver forskerne mulighed for at forstå de forskellige virkninger af stress på udbyttet på forskellige fysiologiske stadier. Kredit:Anuj Chiluwal
I tilfælde af raps, den skal også blomstre, producere pollen, blive bestøvet, generere en pod, og lav til sidst frø i en bælg. Den endelige mængde olie eller mel, der kommer fra raps, bestemmes i høj grad af antallet af bælg, frøene pr. bælg, og individuel frøvægt.
Alle disse vigtige trin begrænses, når temperaturen stiger, herunder om natten.
"Stress ved høj nattemperatur ændrer forskellige fysiologiske processer, der i sidste ende fører til nedsat frøsæt, kornnummer, kornfyldningsvarighed, kornfyldningshastighed, og endelig kornvægt i raps, " siger Pokharel. Det betyder et lavere afkast for avleren.
I deres forskning, forskerne studerede mange forskellige aspekter af rapsplanten. For eksempel, de så på, hvornår på dagen planterne blomstrer under normale forhold sammenlignet med høje nattetemperaturer. Gruppen så også på kvaliteten af de endelige frø.
"Temperaturerne fik blomstringen til at skifte til tidligere timer om morgenen, " Pokharel forklarer. "Timingen af blomsteråbning er vigtig for planten, da det bestemmer aspekter relateret til befrugtning og i sidste ende frøsætning."
Forskerne siger, at de højere nattetemperaturer vil have en langsigtet indvirkning på grund af globale klimaændringer. Ud over, ændringer i atmosfæren får den opvarmende effekt til at være stærkere om natten. I deres forskning, de håber også at udforske, hvordan man opdrætter raps, der ikke er så hårdt påvirket af høje nattetemperaturer.
"Dette var det første forsøg, der så reaktionerne fra forskellige vinterdyrkede hybrider af raps under høj nattetemperatur, " siger Pokharel. "Resultaterne var meget spændende! Vi søger at udvikle vinterraps med forbedret modstandsdygtighed over for fremtidige opvarmningsscenarier."