R12 005 02 - Instytut Sadownictwa i Kwiaciarstwa
Transkrypt
R12 005 02 - Instytut Sadownictwa i Kwiaciarstwa
Numer projektu badawczo rozwojowego: R12 005 02 Tytułprojektu badawczo rozwojowego: Określenie pozbiorczej jakości i trwał ości roślin ozdobnych na podstawie wrażliwości aparatu fotosyntetycznego Nazwa i adres jednostki naukowej: INSTYTUT SADOWNICTWA I KWIACIARSTWA im. Szczepana Pieniążka, Skierniewice Badania prowadzono w latach 2007 – 2010 na ciętych kwiatach alstremerii, róż i anturium w laboratoriach, fitotronie i kompleksie szklarniowym Instytutu Sadownictwa i Kwiaciarstwa im. Szczepana Pieniążka (ISK) w Skierniewicach oraz w tunelach foliowych, szklarniach i chł odni Gospodarstwa Ogrodniczego Kazimierza Piekarskiego w Knyszynie. Celem badańbył o opracowanie metody oceny jakości i przewidywanej trwał ości oraz zdolności przechowalniczej roślin ozdobnych z wykorzystaniem pomiaru fluorescencji chlorofilu a na przykł adzie wybranych gatunków/odmian kwiatów ciętych – róży (Rosa. L.) – 15 odmian, alstremerii (Alstroemeria. L.) – 4 odmiany oraz roślin doniczkowych – anturium (Anthurium Schott) – 6 odmian. Materiałroślinny pochodziłz upraw wł asnych i zakupionych na gieł dach i w kwiaciarni. Do pomiarów fluorescencji chlorofilu wykorzystano aparaty MINI-PAM (Walz, Niemcy) oraz PEA (Hansatech, Anglia). W trakcie badańprojekcie, w ramach zrealizowanych zadańbadawczych: opracowano technikę wykonywania pomiarów fluorescencji chlorofilu a na różnych organach badanych roślin i stwierdzono, że najlepiej do oceny ich stanu fizjologicznego sąpomiary wykonywane na liściach, prowadzono uprawę wybranych gatunków badanych roślin w róż nych warunkach, w tym w stanie stresu, oraz traktowano je w róż ny sposób po zborze w celu zróżnicowania ich stanu fizjologicznego, jakośćroślin i ich stan fizjologiczny (występowanie stresu i zaawansowanie procesu starzenia się) określono wizualnie a także za pomocą pomiarów morfometrycznych i biochemicznych, sprawdzono przydatności komercyjnych urządzeń: analizatorów do pomiaru zawartości chlorofilu CP Pigment Analyzer typ PA 1101 produkcji Control in Applied Physiology (Niemcy) i CCM 200 produkcji OPTI-Science (USA), analizatora barwy MiniScan XE Plus firmy HunterLab (USA) oraz fluorymetru SADEF Hansatech do niedestrukcyjnej oceny jakości materiał u roślinnego na tak przygotowanych roślinach przeprowadzono pomiary fluorescencji chlorofilu a w celu określenia jakie parametry fluorescencji są najlepiej skorelowane z różnymi stanami fizjologicznymi roślin, w tym z dynamiką starzenia się, 1 uzyskane wyniki walidowano wykonując identyczne pomiary na roślinach zakupionych losowo na gieł dzie kwiatowej i pochodzących z róż nych plantacji krajowych i zagranicznych, opracowano koncepcję ogólnego modelu kinetycznego obejmującego dynamikęzmian parametrów ETR i Yield liści róż, mogącego byćpodstawądo oceny wieku rośliny po jej ścięciu. Wyniki badańwykazał y, że aparat fotosyntetyczny jako jeden z pierwszych ulega uszkodzeniu pod wpł ywem stresów oraz podczas starzenia się roślin. Zgodnie z hipotezą roboczą zmiany poszczególnych wartości parametrów fluorescencji chlorofilu a pozwolił y ocenićniekorzystne zmiany zachodzące w roślinach ozdobnych na różnych etapach ich starzenia. Na podstawie uzyskanych danych stwierdzono, że najbardziej przydatnym parametrem fluorescencji chlorofilu byłETR. Parametr ten obrazujący transport elektronów w kompleksie chlorofilowo-biał kowym na bł onach tylakoidów (fotosystem I i fotosystem II) badanych roślin, okazałsięuniwersalnym indykatorem (niezależnym od ocenianych gatunków i odmian) jakości i potencjalnej trwał ości ciętych kwiatów różi alstremerii w ‘życiu wazonowym’ oraz anturium doniczkowego. W badaniach użyto skomplikowanego sprzętu analitycznego, pozwalającego wszechstronnie badać procesy fizykochemiczne zachodzące w chloroplastach podczas absorbcji kwantów światł a i transportu energii. Jest to jednak sprzęt drogi, którego użycie do celów komercyjnych był oby nieuzasadnione. Do celów praktycznych niezbędne jest skonstruowanie taniego urządzenia, które mierzył oby tylko wybrane parametry chlorofilu, w tym parametr ETR. Uzyskane dane powinny byćbazą do konstrukcji systemu wspomagania decyzji (program komputerowy oparty na ‘drzewie decyzyjnym’) obejmującego cał y ł ańcuch uprawowo-dystrybucyjny roślin ozdobnych. System ten powinien byćpodstawądo skonstruowania przyrządu, który w sposób prosty, szybki i niedestrukcyjny pozwoli na określenie świeżości roślin w obrocie handlowym poprzez pomiar parametru ETR fluorescencji chlorofilu. Do tego niezbędna jest kontynuacja badań w ramach projektu celowego lub w innym systemie finansowania, z udział em firm, które podjęł yby się konstrukcji nowego sprzętu i obsł ugującego go programu sterującego. Potencjalnymi odbiorcami takiego systemu i urządzenia są gospodarstwa ogrodnicze, gieł dy kwiatowe i kwiaciarnie. 2