Дослідження чутливості флуориметра «Флоратест» до дії стресових факторів на стан рослин
Розглянуто результати досліджень чутливості флуориметра "Флоратест" до дії стресових факторів на стан рослин на прикладі дурману та огірків звичайних. Рассмотрены результаты исследований чувствительности флуориметра "Флоратест" к действию стрессовых факторов на примере дурмана и...
Збережено в:
| Опубліковано в: : | Комп’ютерні засоби, мережі та системи |
|---|---|
| Дата: | 2012 |
| Автори: | , |
| Формат: | Стаття |
| Мова: | Українська |
| Опубліковано: |
Інститут кібернетики ім. В.М. Глушкова НАН України
2012
|
| Онлайн доступ: | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/46495 |
| Теги: |
Додати тег
Немає тегів, Будьте першим, хто поставить тег для цього запису!
|
| Назва журналу: | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| Цитувати: | Дослідження чутливості флуориметра «Флоратест» до дії стресових факторів на стан рослин / В.М. Груша, О.В. Ковирьова // Комп’ютерні засоби, мережі та системи. — 2012. — № 11. — С. 119-126. — Бібліогр.: 11 назв. — укр. |
Репозитарії
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine| _version_ | 1859802178895478784 |
|---|---|
| author | Груша, В.М. Ковирьова, О.В. |
| author_facet | Груша, В.М. Ковирьова, О.В. |
| citation_txt | Дослідження чутливості флуориметра «Флоратест» до дії стресових факторів на стан рослин / В.М. Груша, О.В. Ковирьова // Комп’ютерні засоби, мережі та системи. — 2012. — № 11. — С. 119-126. — Бібліогр.: 11 назв. — укр. |
| collection | DSpace DC |
| container_title | Комп’ютерні засоби, мережі та системи |
| description | Розглянуто результати досліджень чутливості флуориметра "Флоратест" до дії стресових факторів на стан рослин на прикладі дурману та огірків звичайних.
Рассмотрены результаты исследований чувствительности флуориметра "Флоратест" к действию стрессовых факторов на примере дурмана и огурцов обыкновенных.
Results of research of fluorometer "Floratest" sensitivity to stress factors on state of plants on example of datura and cucumbers are considered in the article.
|
| first_indexed | 2025-12-07T15:13:39Z |
| format | Article |
| fulltext |
Комп’ютерні засоби, мережі та системи. 2012, № 11 119
V. Grusha, O. Kovyrova
RESEARCH OF FLUOROMETЕR
"FLORATEST" SENSITIVITY
TO STRESS FACTORS
ON STATE OF PLANTS
Results of research of fluorometer
"Floratest" sensitivity to stress fac-
tors on state of plants on example of
datura and cucumbers are consi-
dered in the article.
Key words: chlorophyll fluorescence
induction, fluorometer.
Рассмотрены результаты иссле-
дований чувствительности флуо-
риметра "Флоратест" к дейст-
вию стрессовых факторов на
примере дурмана и огурцов обык-
новенных.
Ключевые слова: индукция флуо-
ресценции хлорофилла, флуори-
метр.
Розглянуто результати дослі-
джень чутливості флуориметра
"Флоратест" до дії стресових
факторів на стан рослин на прик-
ладі дурману та огірків звичайних.
Ключові слова: індукція флуорес-
ценції хлорофілу, флуориметр.
В.М. Груша, О.В. Ковирьова,
2012
УДК 578.01+681.7.08+535.3+681.335.2
В.М. ГРУША, О.В. КОВИРЬОВА
ДОСЛІДЖЕНННЯ ЧУТЛИВОСТІ
ФЛУОРИМЕТРА "ФЛОРАТЕСТ"
ДО ДІЇ СТРЕСОВИХ ФАКТОРІВ
НА СТАН РОСЛИН
Вступ. В Інституті кібернетики імені
В.М. Глушкова НАН України створено і пос-
тавлено на серійне виробництво комп’ю-
терний прилад "Флоратест" (спектральний
діапазон вимірювання інтенсивності флуоре-
сценції від 670 до 770 нм) [1, 2]. Прилад при-
значений для використання як для наукових
досліджень, так і для використання у проми-
словому сільському господарстві для екс-
прес-діагностики стану рослин.
З метою оцінки чутливості флуориметра
до дії стресових факторів в ІК НАН України
виконані натурні дослідження. Досліджува-
лась зміна індукції флуоресценції хлорофілу
(ІФХ) бур'яну "Дурман" (лат. Datura) при дії
гербіциду "Раундап" та ІФХ овочевої куль-
тури "Огірки звичайні" (лат. Cucumis sativus)
при зневодненні.
Експеримент включав кілька чітко визна-
чених етапів [3, 4], а саме:
1) організацію підготовки і проведення ек-
сперименту таким чином, щоб як найкраще
вирішити поставлену задачу мінімізувати
часові та матеріальні витрати і досягти більш
точних результатів;
2) обробку результатів експерименту з ме-
тою отримання максимальної кількості даних
про досліджуваний об'єкт;
3) формування висновків про стан об'єкта
за результатами експерименту.
Розглянемо перший етап, а саме: підготов-
ку до експерименту.
Для висадки рослин дурману та огірків
звичайних використовувався ґрунт "COMPO
В.М. ГРУША, О.В. КОВИРЬОВА
Комп’ютерні засоби, мережі та системи. 2012, № 11 120
SANA" [5] виробництва Німеччини. Ґрунт "COMPO SANA" має наступний
склад: торф (H3-H8 ступеня розкладу), глинистий гранулят, пісок, вапно, добри-
ва типу нітроамофоска (NPK). Засоленість ґрунту (KCl) – < 3 г/л, кислотність
ґрунту, ph – 5,0 – 6,5. Дати поливу фіксувалися в окремій таблиці.
Виміри за допомогою флуориметра "Флоратест" проводились наступним
чином:
- фіксувався час початку виміру;
- за допомогою метеостанції виробництва фірми "TFA" [6] фіксувалися те-
мпература та вологість оточуючого середовища;
- за допомогою пристрою "Діагностичної системи ґрунту 4 в 1" [7] фіксува-
лася температура ґрунту в градусах Цельсія, вологість ґрунту, значення кислот-
ність ґрунту ph. У кожному горщику виміри проводились 3 рази під час кожної
серії вимірювання;
- темнова адаптація перед вимірюванням становила 3 хв;
- час кожного виміру 160 с;
- лист, який вимірювався на рослині під час кожної серії вимірювання, ви-
бирався з одного ярусу для всіх горщиків;
- вимірювання проводилися за допомогою двох екземплярів приладів "Фло-
ратест";
- всі вищезазначені параметри фіксувалися у таблиці.
Графіки для аналізу будувалися наступним чином:
- вибиралися криві з контрольної та дослідної груп;
- вибиралася крива з максимальною амплітудою, аномальні дані від-
кидалися;
- для побудови кривих ІФХ та їх аналізу використано програмний засіб
Microsoft Office Excel 2007.
Дослідження ІФХ дурману під впливом дії пестициду "Раундап".
Експеримент проводився з 19.07.2012 по 13.09.2012. У табл. 1 наведена схе-
ма експерименту. Всього використано 12 горщиків з 2 – 3 рослинами у кожному
(рис. 1). Горщики та рослини пронумеровані у форматі x.y, де x – номер горщика
(число від 1 до 12), y – номер рослини у горщику (число від 1 до 3). Рослини по-
ділені на 3 групи, у групі № 1 11 рослин, у групі № 2 – 10 рослин, у групі № 3
– 11 рослин.
РИС. 1. Горщики з рослиною дурман (дата зйомки – 03.08.2012)
ДОСЛІДЖЕНННЯ ЧУТЛИВОСТІ ФЛУОРИМЕТРА «ФЛОРАТЕСТ» ДО ДІЇ СТРЕСОВИХ ФАКТОРІВ…
Комп’ютерні засоби, мережі та системи. 2012, № 11 121
ТАБЛИЦЯ 1. Дослідження стану рослини дурман під впливом гербіциду "Раундап"
Дата Етапи експерименту
09.07.2012
Підготовка розсади дурману для проведення експе-
рименту
19.07.2012
Висадка розсади дурману в горщики (площа повер-
хні кожного 0,04 м2). Горщики виставлені на відк-
риту ділянку
24.07.2012
Виконання вимірів кривих ІФХ за допомогою флуо-
риметра "Флоратест"
25.07.2012
Приготування розчинів гербіциду "Раундап" № 1 і
№ 2, обприскування рослин групи № 1 та № 2
26.07.2012 – 09.08.2012 Проведення 5 серій вимірювань
09.08.2012
Приготування розчину гербіциду "Раундап" № 3,
обприскування рослин групи № 1
10.08.2012 – 13.09.2012 Проведення 10 серій вимірювань
Розчин гербіциду "Раундап" [8–10] приготовлено матричним методом
25.07.2012, тобто спочатку 2 мл гербіциду "Раундап" розчинено у 0,5 л води, да-
лі 0,5 мл цього розчину розчинено у 200 мл води і таким чином отримано робо-
чий розчин № 1. Для отримання розчину № 2 1 мл попередньо підготовленого
розчину розчинено у 200 мл води. Рослини з групи № 1 обприскано робочим
розчином № 1 (200 мл на кожний горщик), рослини з групи № 2 обприскано ро-
бочим розчином № 2 (200 мл на кожний горщик).
На рис. 2 показана типова крива ІФХ.
РИС. 2. Типова крива індукції флуоресценції хлорофілу
T
M
S
P
D
І
О
Fst
Fm
Fp
100
75
50
25
0
0,01 0,1 1 10 100 Ін
те
н
с
и
в
н
іс
ть
ф
л
у
о
р
е
с
ц
е
н
ц
ії
,
в
ід
н
.
о
д
.
F0
час, с
В.М. ГРУША, О.В. КОВИРЬОВА
Комп’ютерні засоби, мережі та системи. 2012, № 11 122
Для оцінки стану фотосинтетичного апарата рослин використовують ряд чи-
слових показників кривої ІФХ: F0 – початкове значення індукції флуоресценції
після включення опромінення; Fр – значення індукції флуоресценції «плато»; Fm
– максимальне значення індукції флуоресценції; Fst – стаціонарне значення інду-
кції флуоресценції після світлової адаптації листа рослини; Fm – F0 – варіабельна
флуоресценція, τ1 – час досягнення 0,5 варіабельної флуоресценції при зростан-
ні кривої ІФХ; τ2 – час досягнення 0,5 варіабельної флуоресценції при спаданні
кривої ІФХ; Τ = τ2 – τ1 – тривалість ІФХ [11].
Виміри 26.07.2012 показали значну залежність кривих ІФХ від сонячного
випромінювання, тому прийнято рішення проводити подальші вимірювання у
затіненні (рис. 3).
РИС. 3. Результати вимірювання кривих ІФХ рослини дурману за допомогою портативного
флуориметра "Флоратест" (а – час 11:40, група № 1, рослини знаходились на сонці;
б – час 11:48, група № 1, рослини знаходились на сонці; в – час 13:18, група № 3,
рослини знаходились у тіні; г – час 13:26, група № 3, рослини знаходились у тіні)
Аналіз кривих після першого обприскування робочим розчином № 1 та ро-
бочим розчином № 2 показав незначні відмінності від кривих у контрольній
групі № 3, що пов’язано з низькою концентрацією гербіциду "Раундап". Тому
прийнято рішення обприскати групу № 1 робочим розчином № 3 (5 мл поперед-
ньо підготовленого розчину розчинили у 100 мл води), що виконано 9.08.2012.
ДОСЛІДЖЕНННЯ ЧУТЛИВОСТІ ФЛУОРИМЕТРА «ФЛОРАТЕСТ» ДО ДІЇ СТРЕСОВИХ ФАКТОРІВ…
Комп’ютерні засоби, мережі та системи. 2012, № 11 123
Перші відмінності у кривих ІФХ зареєстровані 17.08.2012. Відмінності у кривих
індукції флуоресценції хлорофілу групи № 1 у порівнянні з кривими, що отри-
мані у контрольній групі № 3, зафіксовані 21.08.2012 (рис. 4). Рослини, що обп-
рискані гербіцидом, мали вищий рівень флуоресценції, найбільша різниця відмі-
чена на відрізку кривої між Fm та Fst.
РИС. 4. Результати вимірювання кривих ІФХ рослини дурману за допомогою портативного
флуориметра "Флоратест"
Здійснено пошук кореляції між середніми значеннями параметрів кривої Fm,
Fst, Fo та параметрами зовнішнього середовища: температурою повітря (tповітря),
вологістю повітря (Hповітря), температурою ґрунту (tґрунту), вологістю ґрунту
(Hґрунту). Обчислення кореляції здійснювалося в середовищі MS Excel за допомо-
гою функції CORREL(). Результати обчислень наведені у табл. 2. Виявлений си-
льний зв’язок параметра ІФХ Fo з температурою повітря, вологістю повітря та
температурою ґрунту. Ці параметри також взаємопов’язані, оскільки температу-
ра повітря знижувалася в дощову хмарну погоду, під час якої збільшувалася во-
логість.
Графіки зміни середньої вологості повітря та Fo в різні дні вимірювань пока-
зані на рис. 5, 6. Графік вологості повітря обернений до графіка температури
повітря.
В.М. ГРУША, О.В. КОВИРЬОВА
Комп’ютерні засоби, мережі та системи. 2012, № 11 124
РИС. 5. Середні значення F0 у дні вимірювання
РИС. 6. Середні значення вологості повітря у дні вимірювання
Таблиця 2. Корелювання основних параметрів кривої з параметрами зовнішнього
середовища та останніх між собою
.Дата Fm Fst Fo tповітря,°С Hповітря ,% tґрунту,°С Hґрунту, %
24.07.2012 2041,3 618,7 494,7 20,8 39,9 17,8 70,0
27.07.2012 1698,7 558,7 633,3 30,1 35,0 28,1 62,8
30.07.2012 1779,7 592,0 635,1 29,9 30,8 29,6 24,1
14.08.2012 1785,3 596,0 362,7 13,8 90,5 14,1 50,6
17.08.2012 1458,7 533,3 465,3 22,2 60,7 20,8 42,8
21.08.2012 1621,3 581,3 552,5 18,5 47,2 18,0 23,1
Коефіцієнт кореляції
tповітря -0,06 -0,28 0,89 1 -0,82 0,98 -0,04
Hповітря -0,18 -0,05 -0,92 -0,82 1 -0,75 0,07
tґрунту -0,13 -0,30 0,88 0,98 -0,75 1 -0,18
Hґрунту, % 0,50 0,17 -0,24 -0,04 0,07 -0,18 1
ДОСЛІДЖЕНННЯ ЧУТЛИВОСТІ ФЛУОРИМЕТРА «ФЛОРАТЕСТ» ДО ДІЇ СТРЕСОВИХ ФАКТОРІВ…
Комп’ютерні засоби, мережі та системи. 2012, № 11 125
Дослідження ІФХ огірків звичайних при зневодненні.
Дослідження ІФХ огірків при зневодненні проводилося відповідно до схеми
експерименту (табл. 3). Всього використано 8 горщиків з 2 – 4 рослинами у ко-
жному. Рослини поділені на 2 групи, у групі № 1 – 6 рослин, у групі № 2 – 11
рослин.
ТАБЛИЦЯ 3. Дослідження стану рослини огірків при зневодненні
Дата Етапи експерименту
04.06.2012 Підготовка розсади огірків для проведення експерименту
19.06.2012 Висадка розсади огірків у горщики
19.06.2012 – 16.07.2012 Полив рослин виконується з однаковою періодичністю
17.07.2012 Припинення поливу рослин із групи № 2
18.07.2012 – 01.08.2012 Проведення 8 серій вимірювання
При аналізі результатів вимірів з оцінкою параметрів Fm, Fst, Fo виявлено,
що їх середні значення для кожної групи подібні. Аналогічне спостерігалося в
інших точках кривих. Проте відмічена різниця для кожної з груп у формі кривих
при спаді з Fm до Fst. У контрольній групі № 1 спад відбувається швидше, а в
групі № 2 – повільніше (рис. 7).
РИС. 7. Результати вимірювання кривих ІФХ рослин огірків звичайних за допомогою
портативного флуориметра "Флоратест"
В.М. ГРУША, О.В. КОВИРЬОВА
Комп’ютерні засоби, мережі та системи. 2012, № 11 126
Висновки. 1. В результаті виконаного дослідження показано, що чутливість
флуориметра «Флоратест» на латентному періоді достатня для виявлення дії
стресових факторів на стан рослин. 2. Експериментальні дослідження впливу
гербіцидів на дурман і зневоднення на огірки неінвазивним методом ІФХ пока-
зали ефективність цього методу як для використання в аграрній галузі, так і нау-
кових дослідженнях біологічного напрямку. 3. Виявлено, що методом ІФХ мож-
на спостерігати вплив кліматичних факторів на стан рослин.
1. Романов В.О., Галелюка І.Б. Комп'ютерний прилад для експрес-діагностики стану рос-
лин: результати міжнародного проекту по підготовці до серійного випуску //
Комп’ютерні засоби, мережі та системи. – 2012. – № 11. – С. 91 – 98.
2. Романов В.А., Галелюка И.Б., Сахаран Е.В. Портативный флуориметр и особенности его
применения // Сенсорная электроника и микросистемные технологии. – 2010. – 1 (7). –
№ 3. – С. 146 – 152.
3. Барабащук В.И., Креденцер Б.П., Мирошниченко В.И. Планирование эксперимента в
технике. – Киев: Техника, 1984. – 196 с.
4. Володарский Е.Т., Малиновский Б.Н., Туз Ю.М. Планирование и организация измерите-
льного эксперимента. – Киев: Вища школа, 1987. – 280 с.
5. http://www.international.compo.com/en/consumer/blumenerde/composana.html
6. http://tfa-dostmann.de
7. http://prostosad.ua/product/Diagnosticheskaya_sistema_pochvy_4_v_1/
8. http://www.monsanto.com
9. http://www.monsanto.com.ua/produkty/himichni-produkty/raundap-ekstra
10. http://forca.ru/instrukcii/dolzhnostnye/instrukciya-po-ohrane-truda-pri-ispolzovanii-gerbicida-
raundap.html
11. Корнеев Д.Ю. Информационные возможности метода индукции флуоресценции хлоро-
филла. – Киев: "Альтерпрес", 2002. – 188 с.
Одержано 26.10.2012
http://www.international.compo.com/en/consumer/blumenerde/composana.html
http://tfa-dostmann.de/
http://prostosad.ua/product/Diagnosticheskaya_sistema_pochvy_4_v_1/
http://www.monsanto.com/
http://www.monsanto.com.ua/produkty/himichni-produkty/raundap-ekstra
http://forca.ru/instrukcii/dolzhnostnye/instrukciya-po-ohrane-truda-pri-ispolzovanii-gerbicida-raundap.html
http://forca.ru/instrukcii/dolzhnostnye/instrukciya-po-ohrane-truda-pri-ispolzovanii-gerbicida-raundap.html
|
| id | nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-46495 |
| institution | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| issn | 1817-9908 |
| language | Ukrainian |
| last_indexed | 2025-12-07T15:13:39Z |
| publishDate | 2012 |
| publisher | Інститут кібернетики ім. В.М. Глушкова НАН України |
| record_format | dspace |
| spelling | Груша, В.М. Ковирьова, О.В. 2013-06-30T12:05:22Z 2013-06-30T12:05:22Z 2012 Дослідження чутливості флуориметра «Флоратест» до дії стресових факторів на стан рослин / В.М. Груша, О.В. Ковирьова // Комп’ютерні засоби, мережі та системи. — 2012. — № 11. — С. 119-126. — Бібліогр.: 11 назв. — укр. 1817-9908 https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/46495 578.01+681.7.08+535.3+681.335.2 Розглянуто результати досліджень чутливості флуориметра "Флоратест" до дії стресових факторів на стан рослин на прикладі дурману та огірків звичайних. Рассмотрены результаты исследований чувствительности флуориметра "Флоратест" к действию стрессовых факторов на примере дурмана и огурцов обыкновенных. Results of research of fluorometer "Floratest" sensitivity to stress factors on state of plants on example of datura and cucumbers are considered in the article. uk Інститут кібернетики ім. В.М. Глушкова НАН України Комп’ютерні засоби, мережі та системи Дослідження чутливості флуориметра «Флоратест» до дії стресових факторів на стан рослин Research of fluorometеr "floratest" sensitivity to stress factors on state of plants Article published earlier |
| spellingShingle | Дослідження чутливості флуориметра «Флоратест» до дії стресових факторів на стан рослин Груша, В.М. Ковирьова, О.В. |
| title | Дослідження чутливості флуориметра «Флоратест» до дії стресових факторів на стан рослин |
| title_alt | Research of fluorometеr "floratest" sensitivity to stress factors on state of plants |
| title_full | Дослідження чутливості флуориметра «Флоратест» до дії стресових факторів на стан рослин |
| title_fullStr | Дослідження чутливості флуориметра «Флоратест» до дії стресових факторів на стан рослин |
| title_full_unstemmed | Дослідження чутливості флуориметра «Флоратест» до дії стресових факторів на стан рослин |
| title_short | Дослідження чутливості флуориметра «Флоратест» до дії стресових факторів на стан рослин |
| title_sort | дослідження чутливості флуориметра «флоратест» до дії стресових факторів на стан рослин |
| url | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/46495 |
| work_keys_str_mv | AT grušavm doslídžennâčutlivostífluorimetrafloratestdodíístresovihfaktorívnastanroslin AT kovirʹovaov doslídžennâčutlivostífluorimetrafloratestdodíístresovihfaktorívnastanroslin AT grušavm researchoffluorometerfloratestsensitivitytostressfactorsonstateofplants AT kovirʹovaov researchoffluorometerfloratestsensitivitytostressfactorsonstateofplants |