Ganzheitliche Untersuchungsmethoden zur Erfassung und Prüfung ...

Validierung der Methoden und Ergebnisse der Vergleichsmessungen 78
4.2.3 Stand der Methoden zu Projektbeginn
Die Aufgabe des vorliegenden Projektes ist es zu zeigen, ob es möglich ist Weizen bzw. Möhren
aus unterschiedlichen Kulturverfahren meßtechnisch zu differenzieren.
In Folge des zunehmenden Interesses für den organischen Landbau wurde 1981 mit
Untersuchungen begonnen, ob sich unterschiedliche Kulturbedingungen mittels der ultraschwachen
Photonenemission (RUTH et al. 1976) an Pflanzen feststellen lassen (TEUBNER et al. 1981;
MEHLHARDT et al. 1982; TEUBNER 1983; VESELOVA et al. 1985; POPP 1987; POPP 1988;
KOPP et al. 1989; POPP 1989; KÖHLER et al. 1991; LAMBING 1992; FUCHSHOFEN 1994;
HUTTER et al. 1994; MEIERHANS 1994; SCHULZE BÖCKENHOFF 1994).
Pflanzliches Material emittiert Licht geringer Intensität, nachdem es beleuchtet (optisch angeregt
wurde). Die Lichtemission (ultraschwache Photonenemission) tritt breitbandig im Spektralbereich
von 190 – 800 nm auf und klingt zeitlich ab (delayed luminescence) (RUTH 1977).
Während anfangs für die Unterscheidung pflanzlicher Proben nach ihren Kulturbedingungen die
Intensität und die Abklingkinetik der Emission nach optischer Anregung durch weißes Licht
untersucht wurden (TEUBNER 1983; KÖHLER et al. 1991; LAMBING 1992), erwies es sich
später als aussagekräftiger, die Anregung mit weißem Licht durch Anregung mit verschiedenen
Farben zu ergänzen (STRUBE et al. 1999a).
Der Vergleich von mineralisch und organisch gedüngten Pflanzen durch Messung der
Photonenemission nach optischer Anregung durch weißes Licht führte zu widersprüchlichen
Ergebnissen. In einigen Fällen war die höhere Emission der organischen Düngung, in anderen
Fällen der mineralischen Düngung zuzuordnen. Eine Literaturstudie der bis 1993 verfügbaren
Arbeiten kam deshalb zu dem Ergebnis, dass die gemessenen Unterschiede zwar zumeist die
Düngungsweisen trennten, jedoch eine durchgehende Systematik der Messgröße zur Düngungsart
fehlte (WOESE et al. 1995).
Die widersprüchlichen Ergebnisse konnten aufgeklärt werden, als die Anregung mit weißem Licht
durch Anregungen mit verschiedenen Farben erweitert wurde. Intensitätsmessungen im Zeitbereich
von > 1 Sekunde nach farbiger optischer Anregung (Rot bis nahes UV 780 – 360 nm) zeigten, dass
Samen nach blauer Anregung intensiver strahlten und weniger nach roter und gelber. Blätter und
Früchte dagegen strahlten nach roter und gelber optischer Anregung stärker und schwächer nach
blauer (siehe Abbildung 40).
Ganzheitliche Untersuchungsmethoden zur Erfassung und Prüfung der Qualität ökologischer Lebensmittel