Klorofilltartalom-mérő rendszerek

Minden növénynek szüksége van a makro- és mikrotápanyagokra a növekedési közegében, hogy a szokásos élettani funkcióit el tudja látni. A nitrogén (N), foszfor (P), kálium (K), kalcium (Ca), kén (S), magnézium (Mg) és vas (Fe) megfelelő koncentrációban való jelenlétét a növények optimális növekedéséhez nélkülözhetetlennek ismerik el.

E tápanyagok bármelyikének hiánya (a kérdéses tápanyagtól függő egyéb jellemzők mellett) a levelek klorofilltartalmának csökkenésében nyilvánulhat meg. A levél teljes klorofilltartalmának csökkenése csökkenti az elnyelhető napsugárzás mennyiségét, ami viszont korlátozza a megfelelő fotoszintetikus folyamatok hatékonyságát, így csökkenti az elsődleges fotoszintetikus termelést. Az alábbi ábra a kukorica- és paradicsomnövények klorofill-csökkenésének százalékos arányát mutatja a klorofill extrakciós és spektrofotométeres vizsgálatokból számított, specifikus tápanyaghiányra adott válaszként (Kalaji et al. 2017).

A klorofilltartalom mérése tehát fontos információkat szolgáltathat a biotikus stressztényezők jelenlétével, valamint az olyan abiotikus tényezőkkel kapcsolatban, mint a fény, a szárazság és a pigmenteket gátló herbicidkárosodás (amelyek mindegyike szintén jelentős a levél klorofilltartalmában).

A klorofilltartalom mezőgazdasági alkalmazásokban történő mérésével a termelők gyorsan és hatékonyan értékes információkat nyerhetnek a növények növekedéséről és terméspotenciáljáról, ami lehetővé teszi célzott, optimalizált tápanyag-műtrágyázási stratégiák kidolgozását. E megközelítés előnyei a következők lehetnek:

  • Jobb terméshozam a fotoszintetikusan hatékonyabb termés révén
  • A műtrágya felhasználás csökkentése
  • A gyomirtó szerek típusának és kijuttatási módjának megismerése (mind a költség-, mind a környezetvédelmi előnyök szempontjából)

A klorofilltartalmat hagyományosan úgy mérték laboratóriumban, hogy magát a klorofillt acetonnal extrahálták a levélmintából, majd a klorofillkoncentrációt spektrofotometriásan, a 663 nm-es és 645 nm-es abszorpció mérésével számították ki. Ez az eljárás időigényes, károsítja a növényi anyagot, és mindenekelőtt nem praktikus az alkalmazott helyzetekben.

A másik lehetőség egy kézi készülék, például a CL-01 klorofilltartalom-mérő használata, amely a relatív klorofilltartalmat a levélen keresztül történő, 620 nm-en és 940 nm-en végzett kettős hullámhosszú abszorpciós mérések segítségével számítja ki. A CL-01 klorofilltartalom-mérővel végzett mérések nagymértékben korrelálnak a klorofill extrakciós vizsgálatokkal a N-, P-, K-, Ca, S-, Mg- és Fe-hiányos klorofill-hiány meghatározásában (Kalaji et al. 2017).