Исследование, проведенное Колледжем лесного хозяйства ОГУ, показало, что когда растения Coffea arabica подвергались кратковременной жаре, они перестали давать цветы и фрукты.Это означает отсутствие кофейных зерен и кофе для питья.C. arabica — доминирующий в мире вид кофейных растений, на который приходится 65 процентов коммерческого производства из почти 20 миллиардов фунтов кофе, потребляемого во всем мире ежегодно.
Постоянно производя новые приливы листьев круглый год, C. arabica растет в 80 странах на четырех континентах в тропиках.В исследовании OSU изучалось, как возраст листьев и продолжительность тепла влияют на восстановление C. arabica после теплового стресса во время испытаний в теплице. Главный вывод заключался в том, что более молодые, «расширяющиеся» листья восстанавливались особенно медленно по сравнению со зрелыми листьями, и что ни одно из растений, которые пережили моделируемые тепловые волны, не давало ни цветов, ни плодов.
«Это подчеркивает, насколько чувствительна Coffea arabica к температуре», — сказала ведущий автор Даниэль Мариас, физиолог растений из Департамента лесных экосистем и общества ОГУ. «Отсутствие цветения означает отсутствие воспроизводства, что означает отсутствие бобов, и это может иметь разрушительные последствия для кофейного фермера, столкнувшегося с неурожаем.«Тепло оказывает сильное воздействие на растения и часто ассоциируется с засухой.
Однако в регионах, где выращивают кофе, он может быть не просто жарче и суше, он может быть еще горячее и влажнее, поэтому в этом исследовании мы хотели изолировать последствия тепла ".В исследовании OSU растения C. arabica подвергались воздействию тепла, которое приводило к температуре листьев чуть более 120 градусов по Фаренгейту, в течение 45 или 90 минут. Эта температура листьев, подчеркивает Мариас, является реальным результатом глобального изменения климата, а также больше, чем температура окружающего воздуха — подумайте о том, насколько горячим, например, становится асфальт на солнце в 90-градусный день.
Расширяющиеся листья, подвергнутые 90-минутной обработке, физиологически восстанавливались дольше всех, по данным фотосинтеза; флуоресценция хлорофилла, индикатор преобразования фотосинтетической энергии; и наличие неструктурных углеводов, которые включают крахмал и свободные сахара, участвующие в росте, воспроизводстве и других функциях.«В обеих обработках фотосинтез расширяющихся листьев восстанавливался медленнее, чем в зрелых листьях, а устьичная проводимость расширяющихся листьев была снижена при обеих термообработках», — сказал Мариас. «Основываясь на модели баланса энергии листьев, подавленная устьичная проводимость снижает испарительное охлаждение листьев, что может еще больше повысить температуру листьев, усугубляя последствия теплового стресса как в условиях полного, так и частичного солнечного света, где часто выращивают C. arabica».
Независимо от возраста листьев более длительная термообработка привела к снижению эффективности использования воды, что также могло ухудшить последствия теплового стресса, особенно во время засухи.