Индийские ученые разработали метод, который позволяет быстро выявлять нехватку влаги у лекарственных растений еще до появления видимых признаков увядания. Для диагностики достаточно измерить температуру листьев с помощью инфракрасного термометра. Это дает агрономам возможность вовремя провести полив и предотвратить потерю урожая и снижение качества сырья.
Растения охлаждаются, испаряя воду с поверхности листьев через микроскопические поры – устьица. Когда влаги достаточно, устьица открыты, испарение идет активно, и листья остаются прохладнее окружающего воздуха. При дефиците воды растение закрывает устьица, чтобы ее сберечь. В результате испарение замедляется, и листва нагревается – эту разницу температур и фиксирует прибор.
Исследование провели специалисты Центра освоения и управления водными ресурсами в городе Кожикоде (штат Керала). Они сравнивали состояние растений при регулярном поливе и в условиях засухи. С помощью тепловых измерений ученые рассчитывали Индекс водного стресса сельскохозяйственных культур (CWSI). У растений без полива он достигал 0,6–0,8, что соответствует сильному обезвоживанию. У тех, что получали достаточно воды, индекс оставался в пределах 0,3–0,5.
Результаты термометрии четко коррелируют с прямыми физиологическими показателями – скоростью фотосинтеза и проводимостью устьиц, которые обычно измеряют сложным оборудованием. Это означает, что быстрый замер инфракрасным термометром может заменить длительные и трудоемкие анализы, предоставляя агрономам оперативную информацию о состоянии посевов.
Лекарственные растения особенно чувствительны к водному балансу. Недостаток влаги снижает не только урожайность, но и концентрацию ценных биоактивных соединений. Проблема в том, что этот процесс начинается задолго до того, как растение начинает видимо увядать. Новый метод позволяет заметить стресс на самой ранней стадии и принять меры.
Технология инфракрасного измерения становится все доступнее: датчики встраивают в ручные приборы, дроны и спутники. Это позволяет внедрять системы точного орошения в разных масштабах. Успешные испытания метода во влажном тропическом климате Кералы доказывают его универсальность. Для мелких фермерских хозяйств, которые выращивают большую часть лекарственных растений в мире, это доступный инструмент, чтобы адаптироваться к изменению климата и экономнее расходовать воду.