DIGITALNA ARHIVA ŠUMARSKOG LISTA
prilagođeno pretraživanje po punom tekstu




ŠUMARSKI LIST 5-6/2018 str. 22     <-- 22 -->        PDF

2016b). Na temelju negativnih promjena u koncentraciji fotosintetskih pigmenata te promjeni njihova odnosa moguće je detektirati prisutnost okolišnog stresa mnogo prije manifestacije simptoma vidljivih golim okom (Percival i dr. 2008). Pravovremena detekcija pojave okolišnog stresa često puta ima odlučujuću ulogu u sprječavanju značajnijih šteta prilikom uzgoja sadnog materijala u šumskim rasadnicima (Seletković 2006; Schmal i dr. 2011) te gubitka prirasta drvne mase u šumskim kulturama i plantažama (Baule i Fricker 1970; Potočić 2006).
Tradicionalne laboratorijske metode za utvrđivanje koncentracije fotosintetskih pigmenata u lišću predstavljaju osnovnu prepreku za provođenje kontinuiranog monitoringa koncentracije fotosintetskih pigmenata u šumskim rasadnicima, kulturama i plantažama, ponajprije iz razloga što su relativno skupe, dugo traju i zahtijevaju destrukciju biljnoga materijala prilikom uzimanja uzoraka (Van den Berg i Perkins 2004). Međutim, procjena koncentracije fotosintetskih pigmenata u lišću šumskog drveća pomoću prijenosnih optičkih klorofilmetara kao što su CCM-200 (Opti-Sciences, Tyngsboro, Massachusetts, USA) i SPAD-502 (Minolta Camera Co., Osaka, Japan) predstavlja pouzdanu alternativu tradicionalnim laboratorijskim metodama (Cate i Perkins 2003; Chang i Robison 2003; Van den Berg i Perkins 2004; Percival i dr. 2008; Silla i dr. 2010).
Da bi se klorofilmetar mogao koristiti u tu svrhu potrebno je najprije konstruirati kalibracijske jednadžbe (regresijske jednadžbe) koje pouzdano opisuju odnos između indeksa relativnog sadržaja ukupnih klorofila u lišću (eng. Chlorophyll Content Index - CCI) očitanoga pomoću klorofilmetra (Chang i Robison 2003; Silla i dr. 2010) i ukupne količine fotosintetskih pigmenata, utvrđene nekom od standardnih laboratorijskih metoda (Bruisna 1961; Hiscox i Israelstam 1979; Inskeep i Bloom 1985; Lichtenthaler 1987). Na taj je način, u dosadašnjim istraživanjima regresijskom analizom dokazana snažna veza između CCI-a i ukupnog sadržaja i/ili koncentracije klorofila (Cate i Perkins 2003; Silla i dr. 2010) i karotenoida (Torres Neto i dr. 2005; Percival i dr. 2008). Na temelju toga, klorofilmetar se smatra korisnim alatom za brzu, jednostavnu, jeftinu i nedestruktivnu procjenu ukupnog sadržaja i/ili koncentracije fotosintetskih pigmenata u lišću šumskog drveća. Upravo to mu daje prednost u odnosu na laboratorijske metode te olakšava provođenje kontinuiranog monitoringa koncentracije fotosintetskih pigmenata u šumskim rasadnicima, kulturama i/ili plantažama.
Unatoč navedenim prednostima, nedestruktivna procjena koncentracije fotosintetskih pigmenata pomoću klorofilmetra ima i određena ograničenja. Ta ograničenja ponajprije se ogledaju u očitanju previsokih ili preniskih vrijednosti CCI-a u odnosu na stvarni sadržaj klorofila u lišću. To je najčešće posljedica promjene optičkih značajki lišća koje uvelike ovise o njegovim strukturnim značajkama (gustoća i debljina parenhima, sadržaj vlage u lišću i dr.) što može značajno utjecati na odnos CCI-a i koncentracije fotosintetskih pigmenata (Richardson i dr. 2002, Silla i dr. 2010). Strukturne značajke lišća pod utjecajem su velikoga broja okolišnih čimbenika (Jifon i dr. 2005), uključujući i dugotrajna sušna razdoblja (Aspelmeier 2001).
U skladu s tim, cilj ovoga istraživanja bio je: (i) utvrditi da li dugotrajno sušno razdoblje značajno utječe na odnos između klorofilnog indeksa očitanog pomoću klorofilmetra CCM-200 i koncentracije fotosintetskih pigmenata (ukupnih klorofila i karotenoida); (ii) konstruirati kalibracijske jednadžbe za nedestruktivnu procjenu koncentracije fotosintetskih pigmenata u lišću hrasta lužnjaka; (iii) ispitati da li je moguće na temelju korigiranoga klorofilnog indeksa sa specifičnom lisnom masom povećati preciznost procjene koncentracije fotosintetskih pigmenata.
Materijali i metode
Material and methods
Biljni materijal i područje istraživanja – Plant material and research area
Istraživanje je provedeno tijekom 2015. godine na 60 dvogodišnjih biljaka hrasta lužnjaka uzgajanih u plasteniku Hrvatskog Šumarskog Instituta Jastrebarsko. Žir iz kojega je biljni materijal uzgojen sakupljen je 2013. godine u devet prirodnih populacija hrasta lužnjaka s područja Europe (Estonija, Litva, Poljska, Mađarska, Hrvatska i Italija). Tijekom istraživanja biljke su rasle u 50 litarskim posudama prethodno ispunjenim sa tlom porijeklom iz prirodne lužnjakove sastojine. U proljeće 2015. godine neposredno prije početka istraživanja prosječna visina istraživanih biljaka iznosila je 23,9 ± 4,8 cm.
Dizajn pokusa – Experiment design
Istraživanje je započelo 1. travnja 2015. godine u plasteniku koji je bio opremljen automatskim sustavima za provjetravanje i hlađenje s ciljem održavanja temperature i relativne vlažnosti zraka u skladu s vanjskim prirodnim uvjetima. Uz to, plastenik je bio opremljen sustavom za modularno navodnjavanje biljnoga materijala po principu “kap po kap”. Zahvaljujući tomu, posude sa biljkama unutar plastenika bile su izložene različitim tretmanima vlaženja tla, dok su ostali okolišni uvjeti (temperatura i relativna vlažnost zraka) bili ujednačeni u oba tretmana (Slika 1). Jedan od tretmana bio je kontrolni, u kojemu su biljke bile kontinuirano zalijevane svaki drugi ili treći dan sa četiri litre vode po posudi. U kontrolnom tretmanu, na taj je način sadržaj vlage u tlu održavan iznad poljskog vodnog kapaciteta (1. travnja – 27. listopada). Drugi je bio sušni tretman u kojemu je biljkama voda bila uskraćena 112 dana (1. travnja – 21. srpnja). To dugotrajno sušno razdoblje prekinuto je ponovnim