Light interception and radiation use efficiency of cotton
Authors: Γωνιάς Ευάγγελος 
Published: December 2021

Η συσσώρευση ξηράς ουσίας από μια καλλιέργεια είναι μια άμεση συνάρτηση της ποσότητας της ακτινοβολίας που αναχαιτίζεται από την φυλλική επιφάνεια. Η αποτελεσματικότητα μιας καλλιέργειας να μετατρέπει την αναχαιτισμένη ακτινοβολία σε ξηρή μάζα ονομάζεται αποδοτικότητα χρήσης ακτινοβολίας. Ο στόχος αυτής της μελέτης ήταν να διερευνήσει την επίδραση του περιβάλλοντος (Πολιτείες του Αρκάνσας και της Καλιφόρνια), των ρυθμιστών ανάπτυξης των φυτών (ChaperoneTM και Pix Plus®) και της μορφολογίας των φύλλων (κανονικός και λοβωτός τύπος φύλλων) στην αποτελεσματικότητα χρήσης ακτινοβολίας στο βαμβάκι (Gossypium hirsutum L.) για να εξηγήσει τις διαφορές στην απόδοσης. Η αποτελεσματικότητα χρήσης ακτινοβολίας υπολογίστηκε με βάση την ποσότητα της αναχαιτισμένης φωτοσυνθετικά ενεργής ακτινοβολίας. Μελέτες αγρού το 2006 και το 2007 αποκάλυψαν ότι η καλλιέργεια βαμβακιού που καλλιεργήθηκε στο Αρκάνσας σε σύγκριση με την Καλιφόρνια είχε υψηλότερη απόδοση χρήσης ακτινοβολίας, με τιμές που υπολογίζονται σε 2.060 και 1.518 g·MJ-1 αντίστοιχα, αλλά ήταν λιγότερο παραγωγική λόγω της χαμηλότερης ποσότητας προσπίπτουσας και αναχαιτισμένης ακτινοβολίας στο Αρκάνσας. Η επίδραση της τοποθεσίας στην απόδοση χρήσης ακτινοβολίας εξηγήθηκε από τις διαφορές στο έλλειμμα της πίεσης ατμών, με την Καλιφόρνια να έχει υψηλότερες τιμές. Η αύξηση του ελλείμματος πίεσης ατμών μείωσε την απόδοση χρήσης ακτινοβολίας κατά -0,46 g·MJ-1·kPa-1. Επιπλέον, το 2006 και το 2007 στο Αρκάνσας, ο ρυθμιστής ανάπτυξης φυτών Pix Plus αύξησε την αποτελεσματικότητα χρήσης ακτινοβολίας στο βαμβάκι, ενώ το Chaperone δεν είχε καμία επίδραση. Οι τιμές απόδοσης χρήσης ακτινοβολίας ήταν 2,226 g·MJ-1 για τον μάρτυρα, 2,495 g·MJ-1 για το Chaperone και 2,965 g·MJ-1 για το Pix Plus. Μειωμένο ύψος φυτού και δείκτη φυλλικής επιφάνειας της καλλιέργειας καθώς και τροποποιημένη αρχιτεκτονική του υπέργειου τμήματος, όπως υποδεικνύεται από υψηλότερες τιμές του συντελεστή k προκλήθηκαν από τις εφαρμογές Pix Plus. Η επίδραση της μορφολογίας των φύλλων στην αποτελεσματικότητα χρήσης ακτινοβολίας του βαμβακιού αξιολογήθηκε σε δύο τοποθεσίες στο Αρκάνσας το 2007. Βαμβάκι με λοβωτό τύπο φύλλου χρησιμοποίησε την αναχαιτισμένη ακτινοβολία πιο αποτελεσματικά σε σύγκριση με μια ισογραμμή κανονικού τύπου φύλλου, με την απόδοση χρήσης ακτινοβολίας να είναι 2,636 g·MJ -1 για τον λοβωτό τύπο φύλλου και 1,897 g·MJ-1 για την ισογραμμή κανονικού φύλλου. Καθώς δεν καταγράφηκαν διαφορές σε μελέτες του θαλάμου ανάπτυξης μεταξύ των δύο ισογραμμών στη φωτοσύνθεση, την απόδοση του φωτοσυστήματος II και τη διαρροή μεμβρανών, οι διαφορές στην αποτελεσματικότητα χρήσης ακτινοβολίας αποδόθηκαν στα χαρακτηριστικά αναχαίτισης της ακτινοβολίας από την καλλιέργεια. Συμπερασματικά, οι τιμές απόδοσης αναχαίτισης φωτός και χρήσης ακτινοβολίας, που αναφέρονται σε αυτή τη μελέτη, μπορούν να χρησιμοποιηθούν για να εξηγήσουν τις διαφορές απόδοσης στο βαμβάκι μετά από εφαρμογές ρυθμιστών ανάπτυξης φυτών, μεταξύ γεωγραφικών τοποθεσιών και ισογραμμών με διαφορές στην μορφολογία των φύλλων. Εκτός από τη μελέτη της αποτελεσματικότητας χρήσης ακτινοβολίας της καλλιέργειας βαμβακιού, αξιολογήθηκε μια τεχνική ψηφιακής απεικόνισης για την εκτίμηση της αναχαίτισης ακτινοβολίας από την καλλιέργεια. Οι τιμές κάλυψης εδάφους που υπολογίστηκαν από ψηφιακές εικόνες που λήφθηκαν πάνω από την καλλιέργειας βρέθηκαν να συσχετίζονται σε μεγάλο βαθμό με τις μετρήσεις αναχαίτισης φωτός που πραγματοποιήθηκαν με έναν γραμμικό αισθητήρα. Η τεχνική ψηφιακής απεικόνισης μπορεί να χρησιμοποιηθεί στο βαμβάκι χωρίς τους περιορισμούς των μετρήσεων του γραμμικού αισθητήρα.