همانطور که در بخش اول این مطلب اشاره شد، می توان در بررسی سلامت گیاه از شاخص های متعددی استفاده نمود. در مطلب قبلی، ارتفاع گیاهان، قطر ساقه و کارایی فتوشیمیایی کلروفیل مورد بحث قرار گرفت. در این مطلب  وزن تر گیاه، سطح و محتوای کلروفیل برگ ها را بررسی خواهیم کرد.

Fresh Weight

        وزن تر و خشک گیاه بیانگر مقدار Biomass تولید شده است. به طور طبیعی انتظار می رود تا مقدار Biomass در طی فصل زراعی ( تحت مدیریت مناسب ) افزایش یابد. از پارامتر های نام برده ( Fresh and dry weight ) در کمی سازی نرخ رشد گیاهان نیز استفاده می شود ( روابط زیر ).

برای بزرگنمایی، بر روی تصویر کلیک کنید!

 

اطلاع داشتن از تغییرات وزن گیاهان می تواند داده های ارزشمندی را جهت بررسی مقدار محصول تولید شده، سلامت کلی گیاه و حتی ارزیابی اقدامات مدیریتی در اختیار کاربر قرار دهد. به علت آنکه خارج کردن گیاه از شرایط طبیعی خود به منظور اندازه گیری وزن تر می تواند گیاه را تحت تنش قرار دهد و رشد فعلی آن را محدود می کند، پیشنهاد می شود تا برای جلوگیری از کاهش صحت داده ها، اندازه گیری های مربوط به Fresh Weight ( FW ) در پایان سایر اندازه‌گیری‌ها صورت گیرد.

Leaf Area

       برگ ها از جمله مهمترین اندام هر گیاه به  حساب می آیند. فرایند های حیاتی همچون تعرق و فتوسنتز مستقیما به اندازه برگ ها بستگی دارد. برگ ها از طرفی نسبت به سایر اندام گیاه از Plasticity بالایی برخوردار اند. به این معنا که تاثیرات شرایط محیطی به وضوح در آن ها منعکس می شود. سهولت در سنجش پارامتر های مربوط به اندازه برگ ها در کنار ویژه گی های منحصر به فرد ذکر شده در بالا، باعث شده است که سطح برگ به ابزاری قابل اعتماد در بررسی تاثیر عوامل محیطی بر گیاهان تبدیل شود. با استفاده از داده های سطح برگ می توان استرس های فیزیکی و زیستی موجود در محیط را رصد کرد و از آن ها در جهت بهبود شرایط رشد و رسیدن به رشد اپتیمم محصول یاری گرفت. اندازه گیری سطح برگ هم به صورت مستقیم (𝐴 = 𝑏 × 𝑙 × 𝑤 ) و هم با استفاده از دستگاه هایی مانند Planimeter و Digital scanners امکان پذیر است.

Chlorophyllmeter (SPAD)

        سبزینگی ( Greenness ) مدت ها است که به عنوان شاخصی از سلامت گیاهان توسط افراد متخصص و غیر متخصص استفاده می شود. اکثر استرس های محیطی، که می تواند باعث محدود شدن رشد و کاهش میزان محصول شود، بر تولید کلروفیل در گیاه تاثیری مستقیم دارند. به عنوان مثال رنگ پریدگی گیاهان نشان دهنده ی کمبود عناصر غذایی به خصوصی است.

        لازم به ذکر است که تاثیر تنش های محیطی بر وضعیت کلروفیلی گیاه همواره با مقداری تاخیر ( Time Lag ) همراه است. به طور مثال در زمانی که علائم کمبود عناصر غذایی در گیاهان ظاهر می شود، محصول با کاهشی 40 تا 50 درصدی روبرو است. بنابراین، اطلاع داشتن از تغییرات مقدار کلروفیل به منظور جلوگیری به موقع از بروز تنش ها در گیاه، بسیار کاربردی است.

        محتوای کلروفیلی گیاه به صورت Destructive و Non-Destructive قابل اندازه گیری است. در روش های Destructive، رنگیزه های فتوسنتزی با استفاده از یک حلال آلی استخراج شده و مقدار آن توسط Spectrophotometer اندازه گیری می شود. با آنکه این روش قابل اعتماد و دقیق است، اما در عین حال زمان بر و به نمونه های تخریبی نیازمند است. دستگاه هایی مانند کلروفیل متر SPAD، امکان اندازه گیری مقدار نسبی کلروفیل را به صورت غیر تخریبی فراهم می کنند.

اساس کار تمامی کلروفیل متر ها، تفاوت در جذب طول موج های مختلف توسط کلروفیل است. بیش ترین جذب کلروفیل در دو طول موج قرمز و آبی قرار دارد. دستگاه SPAD، دو طول موج قرمز ( 660 nm) و مادون قرمز ( 940 nm) را به نمونه برگ می تاباند و مقدار نور عبور کرده از برگ ( Transmission ) را اندازه گیری می کند. هرچه مقدار کلروفیل در برگ بیشتر باشد، تفاوت در طول موج تابیده شده و عبور یافته بیشتر خواهد بود.

در هنگام کار با دستگاه SPAD Meter باید به نکات زیر توجه شود:

• پیش از کار با گیاه اصلی، یک بار اندازه گیری را بدون قرار دادن برگ در بین گیره های دستگاه انجام می دهیم تا کالیبره شود.
• اندازه گیری از برگ مرجع صورت می گیرد.
• در هنگام نمونه برداری باید دقت شود تا Illuminator و Detector بر روی رگبرگ های گیاه قرار نگرفته باشند.
• اعداد قرائت شده بر حسب SPAD Units بوده و شاخصی از مقدار نسبی کلروفیل موجود در برگ است.
• به علت وجود Time lag، اندازه گیری کلروفیل در واقع بیانگر وضعیت سابق گیاه است. 

منابع:

ب. متشرع زاده. 1395. تقریرات درس مدیریت تغذیه گیاه. گروه علوم و مهندسی خاک، پردیس کشاورزی و منابع طبیعی، دانشگاه تهران.

Pandey, Rakesh & Paul, Vijay & Das, Madurima & Meena, Mahesh & Meena, Ramavatar. (2017). Plant growth analysis. 10.13140/RG.2.2.21657.72808.

Science Buddies. (2017, August 9). Measuring Plant Growth. Retrieved from https://www.sciencebuddies.org/science-fair-projects/references/measuring-plant-growth.

Leaf Area - How & Why Measuring Leaf Area is Vital to Plant Research. (n.d.). Retrieved from https://cid-inc.com/blog/leaf-area-how-why-measuring-leaf-area-is-vital-to-plant-research/