I fiori di colza si aprono sotto controllo e la temperatura notturna elevata è marcata. Ciò consente ai ricercatori di comprendere i diversi impatti dello stress sulla resa. Credito:Meghnath Pokharel.
Le piante non dormono come fanno gli umani, ma proprio come alcune persone non riposano bene al caldo, alcune piante non lo fanno neanche. La pianta di colza non è così produttiva se la temperatura è alta di notte, e gli scienziati stanno cercando di scoprire perché.
Potresti conoscere la colza dall'olio di colza sugli scaffali dei negozi di alimentari. La pianta cresce fino a 3-5 piedi di altezza con piccoli fiori gialli. I semi risultanti vengono raccolti e frantumati per produrre olio di colza e farina.
Ma potresti essere sorpreso dall'importanza della colza. "La colza è la terza più grande fonte di olio vegetale che gli esseri umani mangiano, "dice Meghnath Pokharel, uno studente di dottorato in agronomia presso la Kansas State University. "Allo stesso modo, la farina di colza è il secondo pasto più grande dopo la farina di soia. La maggior parte della farina di colza negli Stati Uniti viene somministrata alle mucche da latte perché l'alto contenuto di grassi del pasto aiuta la produzione di latte. Inoltre, è anche usato come fonte di biodiesel."
Negli Stati Uniti, la sua produzione è concentrata nelle pianure settentrionali e negli stati sudorientali. In tutto il mondo, il raccolto della stagione fredda viene coltivato principalmente in inverno. È molto vulnerabile allo stress da alta temperatura:quando le temperature aumentano, la produttività diminuisce.
I ricercatori hanno scoperto che la colza coltivata in inverno è particolarmente influenzata dall'aumento notturno della temperatura durante le fasi di fioritura e di formazione dei semi. Le temperature di 68-73 gradi Fahrenheit hanno un impatto negativo significativo sulla resa, dicono i ricercatori.
Cosa fa esattamente la pianta di notte? Non è dormire come fanno gli umani, ma sta portando avanti importanti processi che incidono sulla quantità di petrolio che può produrre. Durante la notte, la pianta effettua il mantenimento a livello cellulare. Ciò gli consente di avere abbastanza energia per far crescere nuove cellule e riparare quelle danneggiate.
Pokharel usa colori diversi per contrassegnare i fiori appena aperti. Alcuni sono sotto controllo e altri sotto un'elevata esposizione a temperature notturne, permettendogli di ottenere baccelli in diverse fasi. Ciò consente ai ricercatori di comprendere i diversi impatti dello stress sulla resa nelle diverse fasi fisiologiche. Credito:Anuj Chiluwal
Nel caso della colza, deve anche fiorire, produrre polline, essere impollinato, generare un pod, e infine creare i semi in un baccello. La quantità finale di olio o farina che deriva dalla colza è in gran parte determinata dal numero di baccelli, i semi per baccello, e peso del singolo seme.
Tutti questi importanti passaggi sono limitati quando la temperatura aumenta, anche durante le ore notturne.
"Lo stress da alta temperatura notturna modifica diversi processi fisiologici che alla fine portano a una diminuzione dell'allegagione dei semi, numero di grano, durata del riempimento del grano, tasso di riempimento del grano, e peso finale del chicco in colza, " Dice Pokharel. Ciò significa un rendimento inferiore per il coltivatore.
Nella loro ricerca, gli scienziati hanno studiato molti aspetti diversi della pianta di colza. Per esempio, hanno osservato a che ora del giorno le piante fioriscono in condizioni normali rispetto alle alte temperature notturne. Il gruppo ha anche esaminato la qualità dei semi finali.
"Le temperature hanno fatto spostare la fioritura alle prime ore del mattino, " Spiega Pokharel. "Il momento dell'apertura del fiore è importante per la pianta, in quanto determina gli aspetti relativi alla fecondazione e, in definitiva, all'allegagione."
I ricercatori affermano che le temperature notturne più elevate avranno un impatto a lungo termine a causa del cambiamento climatico globale. Inoltre, i cambiamenti nell'atmosfera fanno sì che l'effetto di riscaldamento sia più forte di notte. Nella loro ricerca, sperano anche di esplorare come allevare la colza che non sia così gravemente colpita dalle alte temperature notturne.
"Questa è stata la prima prova per vedere le risposte di diversi ibridi di colza cresciuti in inverno ad alte temperature notturne, " Dice Pokharel. "I risultati sono stati molto entusiasmanti! Stiamo cercando di sviluppare la colza invernale con una maggiore resilienza ai futuri scenari di riscaldamento".