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Weniger Blätter auf Sojabohnen-Anlagen ist eine gute Sache?

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Unter Verwendung der vorbildlichen Simulationen des Computers haben Wissenschaftler, dass moderne Sojabohnenernten mehr Blätter produzieren, als sie brauchen zum Schaden des Ertrag-einproblems machten schlechter durch steigendes atmosphärisches Kohlendioxyd vorausgesagt.

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Sie prüften ihre Vorhersage, indem sie ungefähr Drittel der auftauchenden Blätter auf Sojabohnen entfernten und fanden eine 8-Prozent-Zunahme des Samenertrags in wiederholten Versuchen. Sie schreiben diesen Auftrieb im Ertrag erhöhter Fotosynthese, verringerter Atmung und Ablenkung von Betriebsmitteln zu, die in mehr Blättern als Samen investiert worden sein würden.

„Die Reduzierung in den Blättern lässt mehr Sonnenlicht durch die Überdachung eindringen, welche die Ganzpflanze produktiver herstellt, und sie verringert auch Erntewasserbedarf,“ sagt die Projektführung Praveen Kumar, Lovell Professor der Zivil- und Klimatechnik an der Universität von Illinois.

Z.Z. erzielen wir nur eine 1-Prozent-jährliche Zunahme der Erträge, die passend sind, Verbesserungen zu ernten, die in das letzte Jahrzehnt verlangsamt hat. „Diese Rate ist unzulänglich, den Bedarf an der globalen Ernährungssicherung zu erfüllen, in der wir 70-100 Prozent mehr Nahrung bis 2050 produzieren müssen, um geschätzten 9,7 Milliarde Leute einzuziehen,“ sagt Projektmitführung Steve Long, Gutgsell ausstattete Professor von Betriebsbiologie-und -ernte-Wissenschaften bei Carl R. Woese Institute für genomische Biologie bei Illinois.

„Wir versuchen, unkonventionelle Techniken zu identifizieren, die uns, die ein schneller Auftrieb im Ertrag, damit wir näher an jenen vorausgesagten Nachfragen erhalten können,“ erstes Venkatraman Srinivasan Autor, sagt einen Habilitationsforscher geben können bei Illinois. „Sojabohnen sind eins der vier bedeutenden Hauptgetreide und auch die wichtigste Gemüseproteinquelle in der Welt. Wenn wir den Ertrag von Sojabohnen erhöhen können, können wir die Probleme der Proteinnachfrage und -Lebensmittelproduktion gleichzeitig lösen.“

Veröffentlicht in der globalen Änderungs-Biologie, fand ihr Papier, dass Sojabohnenanlagen zu viele Blätter, die meisten produzieren, welchen schattiert und ineffizient sind, dadurch es vergeudet es Betriebsmittel wie Wasser, Kohlenstoff und Stickstoff. „Das Modell zeigt, dass, indem sie kleiner in den Blättern investiert, die Anlage mehr Samen produzieren kann,“ Srinivasan sagte.

Das Modell sagte, dass eine Abnahme der Prozent 30-40 am Blattbereich Erträge durch 8-10 Prozent in den Feldversuchen erhöhen würde, sie verringerte Blattbereich (durch neue Broschüren manuell abschneiden) durch gerade 5 Prozent und noch erhöhte Erträge durch 8 Prozent voraus.

„Das Experiment zeigt das an, dass, das unser Modell konservativ ist,“ Srinivasan merkt. „Wir nehmen an, dass Anlagen mit weniger Blättern weniger Wasser benötigen, das weniger Wurzeln erfordert. Das Verringern auf Wurzeln könnte zusätzliche Kohlenstoffeinsparungen produzieren, die die Anlage in Richtung zu Förderungsertrag investieren kann. Wechselweise sind möglicherweise Anlagen mit weniger Blättern sind wassereffizienter und dadurch möglicherweise die tolerante Dürre.“

Als nächstes werden die Forscher Bioengineeranlagen oder -suche nach Vielzahl, die natürlich weniger Blätter haben, zum dieser einleitenden Ergebnisse auf einer größeren Skala zu prüfen. Sie fahren auch fort, Weisen zu erforschen, andere Aspekte der dieser Überdachung der Ernte von Blatt-solchem als die Verteilung und der Winkel Blatt-zu des Entwurfs zu optimieren, Sojabohnenanlagen zu verbessern, die mehr ohne den Bedarf an mehr Wasser und an anderen Betriebsmitteln erbringen.

Srinivasan sagt, „wir möchten die Überdachungsstruktur der Anlage optimieren, damit wir so viel Fotosynthese erhalten können, wie möglich aus der Ernte heraus, die Nahrungszufuhr zu erhöhen.“