건조 지역에서는 식물의 "수분 스트레스"를 지속적으로 모니터링하는 것이 특히 중요하며, 전통적으로는 토양 수분을 측정하거나 증발산 모델을 개발하여 표면 증발과 식물 증산의 합을 계산하는 방식으로 이루어졌습니다. 하지만 식물에 물이 필요한 시점을 더욱 정확하게 감지하는 새로운 기술을 통해 물 사용 효율을 향상시킬 수 있는 잠재력이 있습니다.
연구진은 광원에 직접 노출된 잎 6개를 무작위로 선택하고, 주요 잎맥과 가장자리를 피해 잎 센서를 설치했습니다. 그리고 5분마다 측정값을 기록했습니다.
이 연구는 잎의 수분 함량을 감지하는 센서가 식물의 정확한 수분 정보를 현장의 중앙 장치로 전송하고, 중앙 장치가 실시간으로 관개 시스템과 통신하여 작물에 물을 공급하는 시스템 개발로 이어질 수 있습니다.
잎 두께의 일일 변화는 미미했으며, 토양 수분 함량이 높은 수준에서 시들음점 수준으로 변화하는 동안에는 유의미한 일일 변화가 관찰되지 않았다. 그러나 토양 수분 함량이 시들음점 이하로 낮아졌을 때는 잎 두께의 변화가 더욱 뚜렷해졌고, 실험 마지막 이틀 동안 수분 함량이 5%에 도달했을 때 잎 두께가 안정화되었다. 잎의 전하 저장 능력을 측정하는 정전용량은 암기 동안에는 최소값으로 거의 일정하게 유지되다가 광기 동안에는 급격히 증가합니다. 이는 정전용량이 광합성 활동을 반영한다는 것을 의미합니다. 토양 수분이 시들음점 이하로 떨어지면 정전용량의 일일 변화가 감소하고, 토양 수분 함량이 11% 미만으로 떨어지면 완전히 멈춥니다. 이는 수분 스트레스가 정전용량에 미치는 영향이 광합성에 미치는 영향을 통해 나타난다는 것을 시사합니다.
“판의 두께는 풍선과 같습니다.—수분을 공급받으면 팽창하고, 수분 부족이나 탈수 증상이 나타나면 수축합니다."간단히 말해, 잎의 부피는 식물의 수분 상태와 주변 빛의 변화에 따라 변합니다. 따라서 잎 두께와 부피 변화를 분석하면 식물의 수분 상태, 즉 수분 압력을 파악할 수 있습니다.
게시 시간: 2024년 1월 31일