Вверх
Экстремальные погодные условия, которые, как полагают, возникают в результате изменения климата и повышения уровня CO2 в атмосфере, вызывают беспокойство у многих. Ожидается, что помимо экстремальных явлений глобальное потепление также повлияет на сельское хозяйство.
Хотя и ожидается, что изменение климата существенно повлияет на сельское хозяйство и приведет к снижению урожайности сельскохозяйственных культур, полное влияние изменения климата на сельское хозяйство и снабжение человека продовольствием еще не изучено до конца.
Моделирование изменяющегося климата
Чтобы полностью понять, как изменения температуры, уровня CO2 и доступности воды, вызванные изменением климата, могут оказать на рост сельскохозяйственных культур и доступность продуктов питания, ученые часто используют камеры контролируемого роста для выращивания растений в условиях, имитирующих ожидаемые атмосферные условия. Камеры роста растений позволяют точно контролировать уровни CO2, температуру, доступность воды, влажность, качество почвы и качество света, что позволяет исследователям изучать, как меняется рост растений при повышенных уровнях углекислого газа, повышенных температурах и изменении доступности воды.
Однако поведение растений в полевых условиях часто существенно отличается от поведения в климатических камерах. Из-за различий в качестве света, интенсивности света, колебаниях температуры, потребности в испарении и других биотических и абиотических стрессовых факторах рост растений в небольших контролируемых камерах для выращивания растений не всегда адекватно отражает рост растений в полевых условиях, и тем менее реалистично Условия экспериментов, используемые в ходе испытаний по моделированию изменения климата, делают меньше вероятность того, что полученные прогнозы будут отражать реальность.
За последние 30 лет было предпринято несколько попыток более точно смоделировать сценарии роста изменения климата, включая камеры с открытым верхом, обогащение свободного воздуха CO2, туннели с градиентом температуры и повышение температуры свободного воздуха, хотя каждый из этих методов может иметь существенные недостатки.
Например, безкамерные системы воздействия CO2 не позволяют строго контролировать концентрацию газа, в то время как другие системы страдают от «камерных эффектов», включая изменения скорости ветра, влажности, температуры, качества света и качества почвы.
Недавно исследователи в Испании сообщили о теплицах с камерами роста растений и теплицах с градиентом температуры, разработанных для устранения некоторых недостатков моделирования воздействия изменения климата на рост сельскохозяйственных культур в камерах выращивания. Статья, описывающая их методологию, была опубликована в журнале Plant Science в 2014 году и описывает, как они использовали теплицы с камерами выращивания и теплицы с градиентом температуры для моделирования сценариев изменения климата и исследования реакции растений.
Выбор правильной камеры роста
Теплицы с камерой роста растений и температурным градиентом предлагают увеличенную рабочую площадь по сравнению с традиционными камерами выращивания растений, что позволяет им работать в качестве теплиц без необходимости использования изолирующих панелей, в то же время обеспечивая точный контроль концентрации CO2, температуры, наличия воды и других факторов окружающей среды.
Такие теплицы использовались для изучения потенциального воздействия изменения климата на рост салата, люцерны и виноградной лозы.
Датчики CO2 для исследований изменения климата
Чтобы исследователи могли изучать влияние изменения климата на рост растений с использованием камер выращивания или теплиц, необходимы высокоточные измерения углекислого газа.
Испанская команда использовала в своих теплицах датчик для обеспечения точных и надежных измерений CO2. Диапазон обнаружения CO2 составляет 0–3000 частей на миллион, а датчик может работать при относительной влажности 0–95 % и температуре 0–45 °C, что делает его идеальным для использования в теплицах с условиями, имитирующими сценарии изменения климата.