Chlorophyll Fluorescence Kinetics May Be Useful to Identify Early Drought and Irrigation Effects on Photosynthetic Apparatus in Field-Grown Wheat
Type de document
journalArticle
Langue source
Anglais
Titre français
La cinétique de fluorescence de la chlorophylle peut être utile pour identifier les effets précoces de la sécheresse et de l'irrigation sur l'appareil photosynthétique du blé cultivé au champ
Titre anglais
Chlorophyll Fluorescence Kinetics May Be Useful to Identify Early Drought and Irrigation Effects on Photosynthetic Apparatus in Field-Grown Wheat
Auteur(s)
- BOTYANSZKA Lenka
- ZIVCAK Marek
- CHOVANCEK Erik
- SYTAR Oksana
- BAREK Viliam
- HAUPTVOGEL Pavol
- HALABUK Andrej
- BRESTIC Marian
Editeur(s)
Autre(s)
Id
ZCUEM756
Version
2239
Date ajout
20 novembre 2020 17:08
Date modification
20 novembre 2020 17:08
Résumé français
Pour évaluer la fiabilité et la sensibilité des méthodes optiques non invasives pour détecter les premiers effets du déficit hydrique sur le terrain, nous avons analysé la série chronologique de mesures non invasives obtenues en saison sèche dans une collection représentative de génotypes de blé cultivés en petit -Essais terrain sur parcelle, dans les variantes non irriguées et irriguées. Malgré un déficit hydrique progressif et une perte de rendement significative, les mesures ont indiqué des changements très mineurs de la teneur en chlorophylle ou du couvert forestier. Cela correspondait bien aux différences insignifiantes dans les valeurs de l'indice de végétation normalisé de la réflectance spectrale (NDVI). D'autre part, nous avons identifié la réponse significative et rapide des données de cinétique de fluorescence rapide après le début de l'irrigation. L'analyse des paramètres a montré que les principaux effets de la sécheresse étaient associés à des changements dans l'amplitude de la phase I – P du transitoire OJIP, indiquant des changements au niveau du photosystème I et au-delà. Les analyses statistiques ont identifié l'indice de performance des paramètres d'intégration PItot comme le paramètre le plus sensible, qui reflète bien les différences de réponses des génotypes au déficit hydrique. Nos résultats suggèrent que se concentrer sur les fonctions photosynthétiques détectées par les enregistrements rapides de fluorescence de la chlorophylle peut fournir des informations plus précises sur le niveau de stress de sécheresse, par rapport aux données structurelles obtenues par des mesures d'absorbance ou de réflectance.
Résumé anglais
To assess the reliability and sensitivity of non-invasive optical methods to detect the early effects of water deficit in the field, we analyzed the time-series of non-invasive measurements obtained in a dry season in a representative collection of wheat genotypes grown in small-plot field trials, in non-irrigated and irrigated variants. Despite a progressive water deficit and significant yield loss, the measurements indicated very minor changes in chlorophyll content or canopy cover. This corresponded well to the insignificant differences in spectral reflectance normalized difference vegetation index (NDVI) values. On the other hand, we identified the significant and rapid response of fast fluorescence kinetics data following the onset of irrigation. Analysis of parameters showed the main effects of drought were associated with changes in the amplitude of the I–P phase of the OJIP transient, indicating changes at the level of photosystem I and beyond. Statistical analyses identified the integrative parameter performance index PItot as the most sensitive parameter, which well-reflects the differences in responses of the genotypes to water deficit. Our results suggest that focusing on photosynthetic functions detected by the rapid chlorophyll fluorescence records can provide more accurate information on the drought stress level, compared to the structural data obtained by absorbance or reflectance measurements.
Note
None
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- AB - Utile à l'AB
- FREDO adaptation aux changements globaux
- PRODUIT céréales
- PRODUIT wheat
- SPECIES blé
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- spectral reflectance
- stress
Titre de la publication
Agronomy
Volume
10
Pages
1275
Date caractères
2020/9
Date publication
24 septembre 2020
Doi
10.3390/agronomy10091275
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