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