43. Gartenbauwissenschaftliche Tagung - (DGG) und des

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Phytomedizin
Erkennung und Differenzierung von Stressfaktoren mittels abbildender
PAM Fluoreszenz
J. Kuckenberg, I. Tartachnyk, M. Schmitz-Eiberger und G. Noga
Universität Bonn, Institut für Nutzpflanzenwissenschaften und Ressourcenschutz
-Gartenbauwissenschaft-, Auf dem Hügel 6, 53121 Bonn
Kuckenberg@uni-bonn.de
Im teilschlagspezifischen Pflanzenschutz werden Pflanzenbehandlungen lokal nur dort durchgeführt,
wo es unbedingt notwendig ist. Zur Beurteilung der Pflanzengesundheit sind Technologien
zur schnellen und nicht-destruktiven Bestimmung erforderlich. Die puls-amplitudenmodulierte
(PAM) Chlorophyllfluoreszenz ist ein sehr gut geeignetes Verfahren zur Erkennung
von räumlichen Unterschieden in der photosynthetischen Effizienz von Pflanzen.
Es wurde daher mit dem räumlich auflösenden Imaging-PAM Chlorophyllfluorometer (Heinz
Walz, Effeltrich, Germany) die Fluoreszenzcharakteristik (Fo, Fm) von dunkeladaptierten
Winterweizenblättern nach Einwirkung verschiedener abiotischer und biotischer Stressfaktoren
(N-Mangel, Echter Mehltau, Braunrost) erfasst. Zusätzlich wurde die PAR-
Absorption (Abs.) nach der Formel 1-R/NIR ermittelt.
Sowohl N-Mangel als auch Pathogenbefall hatten bei Winterweizen eine Veränderung dieser
Parameter zur Folge. Die maximale Fluoreszenz und der Absorptionsindex sowie die errechneten
Parameter Fm-Fo, Fv/Fo, Fv/Fm und Abs./Fo wiesen eine deutliche Verringerung gegenüber
der Kontrolle auf. Die Grundfluoreszenz und das Verhältnis zwischen dem Absorptionsindex
und der maximalen Fluoreszenz waren hingegen erhöht.
Pathogenbefallene Blätter zeigten darüber hinaus eine deutlich erhöhte Variabilität von Fo,
Fm, Abs., Abs./Fo und Abs./Fm, was durch die Berechnung der Standardabweichung nachgewiesen
wurde.
Am stärksten erhöht war diese Variabilität für den Absorptionsindex. Nach Inokulation mit
Braunrost bzw. Mehltau wiesen die Blätter für diesen Parameter eine 8- bzw. 14 -fach höhere
Standardabweichung im Vergleich zur Kontrolle auf. Somit könnte die Variabilität der räumlichen
Verteilung der Fluoreszenzsignale und/oder des Absorptionsindex für eine Unterscheidung
zwischen N-Mangel und Pathogenbefall herangezogen werden. Weitere Untersuchungen
sollen nun klären, inwieweit eine Erkennung eines präsymptomalen Pathogenbefalls und eine
Differenzierung weiterer Stressfaktoren möglich ist.
BHGL – Tagungsband 24/2006