Experimental laboratory investigations of the laser-induced fluorescence spectra of watercress and lawn grass were conducted. The fluorescence spectra were excited by YAG:Nd laser emitting at 532 nm. It was established that the influence of stress caused by mechanical damage, overwatering, and soil pollution is manifested in changes of the spectra shapes. The mean values and confidence intervals for the ratio of two fluorescence maxima near 685 and 740 nm were estimated. It is presented that the fluorescence ratio could be considered a reliable characteristic of plant stress state.

Разработан лазерный флуоресцентный метод обнаружения стрессовых состояний растений. Для волны возбуждения флуоресценции длиной 532 нм приведены результаты экспериментальных исследований спектров лазерно-индуцированной флуоресценции растений в нормальном и разных стрессовых состояниях, вызванных наличием в почве загрязнителей (соли, железного и медного купороса), недостаточным или избыточным поливом растений, механическими повреждениями листьев и корневой системы. Выполнен сравнительный анализ вариантов выбора спектральных диапазонов регистрации лазерно-индуцированного флуоресцентного излучения растений. Показано, что для задачи контроля состояний растений наиболее эффективными (с точки зрения надежности правильного обнаружения стрессовых состояний) диапазонами регистрации флуоресцентного излучения являются спектральные диапазоны с центральными длинами волн 685 и 740 нм Лазерный метод, лазерно-индуцированная флуоресценция, контроль состояния растений Поступила в редакцию 02.06.2016

Введение. Флуоресцентный анализ широко используется в науке и технике в качестве высокочувствительного аналитического средства (см., например, [1-3]). Метод лазерной индуцированной флуоресценции на сегодняшний день является одним из наиболее перспективных направлений контроля состояния растительности (см., например, [4-21]) и обнаружения стрессовые состояний растений, вызванных недостаточным уровнем питательных веществ, наличием загрязнителей в почве или механическими повреждениями растений. Большинство работ в этой области посвящено исследованию стрессовые состояний растений, вызванных недостаточным уровнем питательных веществ или наличием загрязнителей в почве. В настоящее время имеются отдельные экспериментальные работы, посвященные исследованию спектров флуоресценции растений в стрессовых состояниях, вызванных различными механическими повреждениями растений (см., например, [17-20]). Анализ этих немногочисленных работ показывает, что спектр флуоресценции растений при их механическом повреждении сильно зависит от многих факторов (длины волны возбуждения флуоресценции, вида растений, вида механического повреждения и времени, прошедшего после механического повреждения) и может проявляться как в Publications with keywords: fluorescence, plant, laser method, detection of plant stress Publications with words: fluorescence, plant, laser method, detection of plant stress

No abstract

Аналитические методы, основанные на анализе спектров лазерной индуцированной флуоресценции, широко используются в науке и технике. Создание мощных лазеров позволило распространить методы флуоресцентного анализа на область дистанционного зондирования (см., например [1-3]). Одной из перспективных областей использования флуоресцентного анализа может стать контроль состояния растительности (см., например, [4-17]). Стрессовые состояния растений могут быть вызваны многими причинаминедостаточной или избыточной влажностью; механическими повреждениями; болезнями; низкими или высокими температурами; недостатком питательных веществ; недостатком освещенности; засолением почвы; загрязнением почвы нефтепродуктами или тяжелыми металлами; повышенной кислотностью почвы; использованием пестицидов, гербицидов, инсектицидов и т.п. Такие стрессовые состояния сложно идентифицировать на ранних стадиях по внешнему виду растений. Однако, флуоресцентный анализ потенциально (см., например, [4-17]) позволяет обнаруживать стрессовые состояния растений по искажению спектров лазерно-индуцированной флуоресценции.