Июнь 10th, 2019
Растения обладают довольно ограниченными возможностями в части фотохимии, завися при этом от множества факторов, которые определяются окружающей средой. На практике не всегда удается невооруженным глазом выяснить причину их «некондиции», отставания в росте и т. д. Изучение в сельскохозяйственной отрасли флуоресценции хлорофилла позволит проверить растения на стрессы экологического и физического характера, скорректировать условия ухода за ними, а также спрогнозировать будущий урожай.
Флуоресценция хлорофилла
Флуоресценция хлорофилла — это способность зеленого пигмента растений излучать свечение при поглощении им света. Происходит данное явление в ходе возвращения возбужденной молекулы в основное свое состояние. В фазе возбуждения хлорофилл растрачивает на фотосинтез поглощенную энергию света. Фотосинтез же — отличный индикатор, определяющий на клеточном уровне состояние растения. При дефиците воды, недостатке питательных веществ, наличии возбудителей болезни и других, даже кратковременных, неблагоприятных факторов его процесс замедляется.
Изучение свечения хлорофилла косвенно помогает оценить и некоторые другие его показатели (первичную световую реакцию тилакоидов, реакцию перемещения электронов, темновую ферментную реакцию и др.).
Длительность флуоресценции хлорофилла определяют два фактора:
- количество поглощаемого объектом исследования света;
- уровень конкуренции за световую энергию с другими происходящими в растении энергетическими процессами.
Таким образом, по измененной интенсивности свечения можно судить об эффективности новых веществ планируемого урожая.
Флуориметры
Для анализа состояния растений на основе флуоресценции хлорофилла существуют специальные приборы — флуориметры. Главное их преимущество — простота и быстрота действия. Флуориметр можно использовать не только в лаборатории, но и непосредственно в полевых условиях. По времени одно измерение производится за одну секунду и снабжает исследователя массой информации по параметрам Fo, Fm, F, Fm’, Yield, qP, qN, NPQ.
Флуориметры выпускаются двух видов. К первому относятся приборы длительной стимуляции (индукции) хлорофилла. Они определяют интенсивность флуоресценции после кратковременного отсутствия света. Этот процесс называют еще индукцией Каутского (по имени ученого, который исследовал явление в 1931 г.). Информация выводится на экраны прибора через датчики-зажимы, прикрепленные к надземной части растения. Пример такого устройства — карманные флуориметры системы РЕА.
Ко второму виду оборудования относятся приборы, имеющие систему модулирования импульса (светового сигнала). Они незаменимы для изучения растения при естественном, оптимальном для них освещении. В случае, когда для анализа недостаточно света, такой флуориметр сам смоделирует нужный сигнал-импульс, заменяющий соответствующий уровень освещения. Наиболее популярны ПАМ-флуориметры производства немецкой компании Heinz Walz GmbH, представившей свою продукцию на рынке еще в 1985 году.
Использование флуориметров позволяет быстро сравнить полученные показатели со стабильными при разных световых и температурных режимах и ответить на следующие основные вопросы:
- испытывают ли растения химический или физический стресс?
- какова их реакция на стресс в тех или иных условиях?
За час мониторинга можно обследовать сотни растений. Селекционеры занимающиеся серьезными исследованиями с целью отбора, по достоинству оценили это новое слово электроники. Цена приборов зависит от марки производителя и комплектующих устройств. Заказ можно сделать онлайн через сайт компани Walz или другие, например здесь: http://spezlab.ru/fluorimetry.html
