Co to jest fluorymetria?
Zgodnie z zapisem w encyklopedii, fluorymetria to „(…) metoda analityczna wykorzystująca zjawisko emisji promieniowania fluorescencyjnego przez cząsteczki oznaczanego składnika”. Niby proste, ale co to właściwie oznacza dla sadownika? Nic innego jak możliwość oceny stanu odżywienia roślin poprzez oznaczenie zawartości w nich kilku ważnych pierwiastków związanych z przebiegiem procesu fotosyntezy.
Wynik z fluorymetrii wskazuje, czy intensywność fotosyntezy, najważniejszego procesu biochemicznego zachodzącego w liściach, jest na właściwym poziomie 100%, a jeśli nie, z czego wynika jej obniżenie.
Najczęstszą przyczyną spadku intensywności fotosyntezy są zaburzenia w odżywianiu roślin. Każdy z zawartych w komórkach roślinnych pierwiastków biogennych, czyli koniecznych do wzrostu i rozwoju roślin oraz biorących udział w przemianach na poziomie komórkowym, ma zdolność fluorescencji. Są to: azot (N), bor (B), magnez (Mg), mangan (Mn), siarka (S), potas (K), żelazo (Fe) i wapń (Ca). Od stężenia każdego z nich w tkance roślin zależy intensywność emitowanego promieniowania i jest to zależność proporcjonalna – im więcej cząsteczek, tym wyższa intensywność. Fluorescencja poszczególnych pierwiastków na poziomie 100% oznacza właściwe odżywienie roślin i pełną intensywność fotosyntezy, co przekłada się na optymalny wzrost i rozwój roślin.
Jeżeli indeks fotosyntezy jest obniżony do kilkudziesięciu procent, to na pewno któryś z badanych pierwiastków ogranicza ten proces, nawet gdy inne występują w ilościach optymalnych (wykres 1, 2). W określeniu tego składnika pomoże właśnie wynik z fluorymetrii.
Niedobory substancji pokarmowych w okresie wegetacji mogą być widoczne lub ukryte. Jeżeli są widoczne, to nie uda się ich szybko zniwelować, gdyż najczęściej wynikają z zaburzeń zawartości składników pokarmowych lub ich dostępności w glebie (np. blokowanie przez inne składniki), a skutkiem tych anomalii może być słabe plonowanie drzew i niska jakość owoców. Trudniejsza sytuacja jest wówczas, gdy objawy niedoboru jakiegoś składnika nie są widoczne, plonowanie spada, a dokonując oceny wizualnej roślin, trudno jednoznacznie stwierdzić, co jest tego przyczyną.
[NEW_PAGE]Niedobory składników pokarmowych w liściach mogą pojawić się zarówno na skutek długotrwałych opadów deszczu powodujących zbyt duże uwilgotnienie gleby lub nawet zalanie korzeni, jak i w okresach suszy, upalnej pogody, zbyt wysokiej lub nazbyt niskiej temperatury powietrza bądź na skutek jej wahań. Zazwyczaj niedobory te trudno stwierdzić podczas oceny wizualnej kondycji drzew. Pomocna w tym może być natomiast analiza liści.
Techniczna strona fluorymetrii
Zestaw do fluorymetrii to kilka mieszczących się w walizce elementów: specjalne klipsy do odcinania dostępu światła do blaszki liściowej, fluorymetr oraz minikomputer-czytnik, a zarazem przekaźnik danych pochodzących z liści drogą radiową do centrali, odbiornik danych zwrotnych i wyświetlacz wyników. W celu wykonania badania należy na 15–20 liściach na drzewie albo na zerwanych bezpośrednio przed badaniem (każdej odmiany osobno – fot. 1) założyć klipsy odcinające dostęp światła (fot. 2), co spowoduje zahamowanie procesu fotosyntezy. Klipsy należy założyć na blaszkę liściową, omijając nerwy.
Fot. 2. Artur Niedobit i Zbigniew Marek z firmy TimacAgro zakładają na liście klipsy odcinające dostęp światła
Po upływie 25–30 minut należy dokonać pomiaru współczynnika fluorescencji, odsłaniając zaciemnione klipsem miejsce na blaszce liściowej (fot. 3) i oświetlając je promieniowaniem widzialnym lub nadfioletowym emitowanym przez fluorymetr.
Fot. 3. Zasada działania klipsa: odcięty dostęp światła – klips zamknięty…
… otwarty dostęp światła do blaszki liściowej – klips otwarty.
Każdy pierwiastek pod wpływem takiego naświetlania emituje fale świetlne różnej długości, pozwala to wykryć jego obecność i stężenie w liściach badanej rośliny. Odczyt fluorescencji pierwiastków dokonywany jest przez fluorymetr i wraz z informacjami dotyczącymi uprawianej rośliny (fot. 4), rodzaju gleby, przebiegu warunków atmosferycznych czy poziomu nawożenia doglebowego jest przetwarzany przez program komputerowy w centrali.
Fot. 4. Uzupełnianie uzyskanych danych z pomiaru fluorymetrem…
… w mikrokomputerze o informacje dotyczące uprawianej rośliny.
Zaledwie po kilkunastu sekundach od zakończenia sczytywania danych otrzymujemy wynik badania (fot. 5). Na jego podstawie można ustalić, czy zachodzi konieczność wykonania określonych zabiegów dokarmiania dolistnego, dzięki którym możliwe będzie ograniczenie niedoborów danych składników i usprawnienie procesu fotosyntezy, lub potwierdzić właściwe odżywienie roślin gwarantujące 100% intensywność fotosyntezy.
Fot. 5. Odczyt wyników fluorymetrii: opisowy…
… i obrazowy.
Anita Łukawska
Fot. 1-5 A. Łukawska
