ΔΕΙΓΜΑΤΟΛΗΨΙΑ, ΜΕΤΑΧΕΙΡΙΣΗ ΚΑΙ ΑΝΑΛΥΣΗ ΦΥΤΙΚΩΝ ΙΣΤΩΝ. Με την ολοκλήρωση αυτής της άσκησης ο σπουδαστής θα πρέπει να:

Transcript

1 ΑΣΚΗΣΗ 3 Η ΜΕΡΟΣ 1 ο ΔΕΙΓΜΑΤΟΛΗΨΙΑ, ΜΕΤΑΧΕΙΡΙΣΗ ΚΑΙ ΑΝΑΛΥΣΗ ΦΥΤΙΚΩΝ ΙΣΤΩΝ Με την ολοκλήρωση αυτής της άσκησης ο σπουδαστής θα πρέπει να: 1. αντιλαμβάνεται τη χρησιμότητα της ανάλυσης των φυτικών ιστών 2. αναγνωρίζει τη σημασία της λήψης αντιπροσωπευτικού δείγματος φυτικών ιστών, 3. διακρίνει τη δαφορά που υπάρχει στις μεθόδους δειγματοληψίας, ώστε να επιλέγει και να εφαρμόζει την κατάλληλη για κάθε περίπτωση τακτική δειγματοληψίας 4. είναι σε θέση να πάρει ένα αξιόπιστο δείγμα και να το μεταχειριστεί κατάλληλα μέχρι την ανάλυση του.

2 Εισαγωγή Η ανάλυση των φυτικών ιστών (συχνά αναφέρεται και ως φυλλοδιαγνωστική) αφορά τον προσδιορισμό της περιεκτικότητας της ολικής ποσότητας των διαφόρων θρεπτικών στοιχείων που συναντώνται σε ένα εξειδικευμένο φυτικό ιστό ή σε μέρος του φυτού. Η έμφαση δίνεται συνήθως στα στοιχεία εκείνα που είναι απαραίτητα για την φυσιολογική ανάπτυξη των φυτών. Η ερμηνεία της ανάλυσης των φυτικών ιστών βασίζεται στην χρήση ή στην εύρεση της «κρίσιμης συγκέντρωσης» ή στον προσδιορισμό των «επιπέδων επάρκειας». Οι περισσότεροι καλλιεργητές χρησιμοποιούν την ανάλυση των φυτικών ιστών ως εργαλείο για την διάγνωση τροφοπενιών σε διάφορα στοιχεία, ενώ είναι περισσότερο χρήσιμη και αποτελεσματική, χωρίς να εφαρμόζεται σε μεγάλη έκταση για την εκτίμηση της κατάστασης έδαφος/φυτό. Γενικές οδηγίες και κανόνες Έτσι η ανάλυση φύλλων και φυτικών ιστών στο εργαστήριο αποσκοπεί στον εντοπισμό ελλείψεως θρεπτικών στοιχείων ή παρουσίας υπερβολικών ποσοτήτων τους, ιδιαίτερα των μικροθρεπτικών. Απαραίτητη όμως προϋπόθεση για μια αξιόπιστη χημική ανάλυση είναι η σωστή δειγματοληψία του φυτικού δείγματος. Τα βασικά σημεία που πρέπει να λαμβάνονται υπόψη κατά τη δειγματοληψία είναι: 1. Το δείγμα να είναι: α) αντιπροσωπευτικό ώστε να αντανακλά τη μέση θρεπτική κατάσταση της καλλιέργειας και β) χαρακτηριστικό κάθε ομοιογενούς τμήματος του χωραφιού. Επομένως από τμήματα του χωραφιού που είναι διαφορετικά λαμβάνονται χωριστά δείγματα. 2. Η ποσότητα του δείγματος να είναι αρκετή για τη χημική ανάλυση. Η ποσότητα αυτή είναι φυσικό να εξαρτάται από το μέγεθος του φύλλου (δενδρώδεις καλλιεργειες) ή του φυτού (ποώδεις καλλιέργειες) αλλά και από τον αριθμό των φυτών από τα οποία παίρνεται δείγμα, ώστε να εξασφαλίζεται η αντιπροσωπευτικότητα του δείγματος (βλέπε αντίστοιχο

3 κεφάλαιο περί Δειγματοληψίας στις Εργαστηριακές Σημειώσειςδαφολογίας). Π.χ. ενδεικτικά αναφέρεται ότι απαιτούνται φύλλα ροδακινιάς ή μηλιάς, 100 φύλλα αμπελιού, φύλλα ελιάς, 500 φύλλα μηδικής, φύλλα καλαμποκιού, φύλλα σιταριού, φύλλα ντομάτας. 3. Το δείγμα να συλλέγεται σε ορισμένο στάδιο ανάπτυξης του φυτού, ώστε τα αποκτούμενα δείγματα να μπορούν να συγκριθούν με υπάρχοντα standards (κρίσιμες τιμές) και να ερμηνευτούν κατάλληλα. Ο Οδηγός Δειγματοληψίας (Πίνακας 1) δίνει τις απαιτούμενες οδηγίες για μερικές καλλιέργειες. Όταν δεν υπάρχουν συγκεκριμένες οδηγίες δειγματοληψίας οι γενικοί κανόνες είναι οι εξής: Ιδανική εποχή δειγματοληψίας είναι η εποχή πριν από την έναρξη του αναπαραγωγικού σταδίου, Συλλέγονται ώριμα φύλλα της τρέχουσας βλαστικής περιόδου που είναι πλήρως εκτεθειμένα στον ήλιο και δείχνουν απολύτως υγιή. Ειδικές Οδηγίες Δειγματοληψίας 1. Οι μίσχοι δεν αποτελούν μέρος του φύλλου και δεν θα πρέπει να συμπεριλαμβάνονται στο δείγμα (εξαίρεση για ορισμένες καλλιέργειες, π.χ. αμπέλι όπου οι μίσχοι αποτελούν το φυτικό ιστό που θα αναλυθεί). Στην περίπτωση σύνθετων φύλλων (π.χ. ντομάτα, καρότα) ο μεν κύριος μίσχος του σύνθετου φύλλου αφαιρείται αλλά παραμένουν οι δευτερέυοντες μίσχοι των φυλλιδίων. 2. Όταν υπάρχει υποψία ελλείψεως κάποιου θρεπτικού στοιχείου (ορατά συμπτώματα) ή δεν υπάρχουν standards (κρίσιμες τιμές) για μια συγκεκριμένη καλλιέργεια, συνίσταται η συλλογή παρόμοιων φυτικών ιστών από γειτονικά υγιή φυτά. Η σύγκριση βοηθά σημαντικά στον εντοπισμό του προβλήματος.

4 3. Όταν εμφανιστούν ορατά συμπτώματα τροφοπενίας, συνιστάται η λήψη και εδαφικού δείγματος την ίδια εποχή και από την ίδια περιοχή που συλλέχθηκε το φυτικό δείγμα. Η ταυτόχρονη εδαφολογική ανάλυση μπορεί να βοηθήσει σημαντικά στη διάγνωση του προβλήματος. 4. Τα φυτικά δείγματα δεν πρέπει να συλλέγονται πολύ νωρίς το πρωί (υπερβολική υγρασία) ούτε και τις μεσημεριανές ώρες (υψηλές θερμοκρασίες). Επίσης δεν πρέπει να συλλέγονται τα δείγματα αμέσως μετά από βροχή. 5. Πρέπει να αποφεύγεται η ρύπανση των δειγμάτων με άλλα ξένα συστατικά ή σώματα (έδαφος, φυτοφάρμακα, λιπάσματα, σκόνη κλπ.) Καλό είναι να χρησιμοποιείται κοφτερό ανοξείδωτο μαχαίρι για τη αφαίρεση των φυτικών ιστών από το φυτό και απολύτων καθαρά υλικά συσκευασίας. Τρόπος Δειγματοληψίας Όλα τα φύλλα ή φυτά που συλλέγονται από κάθε ομοιογενές χωράφι αποτελούν το σύνθετο δείγμα. Συνιστάται το κάθε σύνθετο δείγμα να αντιπροσωπεύει χωράφι όχι μεγαλύτερο από 20 στρέμματα. Για να κάνετε τη συλλογή του δείγματος ακολουθείστε μια zig-zag διαδρομή στο χωράφι παίρνοντας δείγματα από τυχαίες θέσεις της διαγωνίου αυτής διαδρομής (Σχήμα 1). Από πόσες περίπου θέσεις θα πάρετε φύλλα ή φυτά θα το υπολογήσετε με τη βοήθεια του Οδηγού Δειγματοληψίας (Πίνακας 1) και γνωρίζοντας το αριθμό των δέντρων (εφόσον πρόκειται για οπωρώνα) στο χωράφι και τις διαστάσεις του χωραφιού (έστω και κατά προσέγγιση). Παράδειγμα 1 ο : Αν ο οπωρώνας έχει 600 δέντρα και όπως φαίνεται στον Οδηγό, χρειάζεται δείγμα φύλλων από 50 δέντρα, θα πρέπει να πάρετε δείγμα κάθε 10 ο ή 12 ο δέντρο. Αν ο οπωρώνας σας έχει 200 δέντρα θα πρέπει να πάρετε δείγμα κάθε 4 ο δέντρο. Παράδειγμα 2 ο : Αν έχετε σιτάρι σε 20 στρέμματα και χρειάζεστε, όπως φαίνεται στον Οδηγό, 50 φυτά θα πρέπει να πάρετε ένα φυτό (υπέργειο τμήμα) κάθε

5 περίπου m της διαγωνίου διαδρομής (Σχήμα 1γ). Γενικά όσο πιο πυκνά γίνεται η δειγματοληψία τόσο πιο καλά εξασφαλίζεται η (α) (β) 200 m 100 m (γ) Σχήμα 1. Ενδεικτικές διαδρομές σε διαφορετικών σχημάτων χωράφια για τη λήψη δείγματος φυτικών ιστών ή φύλλων αντιπροσωπευτικότητα του δείγματος και φυσικά η ποσότητά του. Για τα δέντρα πάρτε 1 ή 2 φύλλα από 4 σημεία της περιφέρειας της κόμης του δέντρου σε ύψος 1,5-2,0 m (για όχι υπερβολικά ψηλά δέντρα). Για το αμπέλι πάρετε 2-3 φύλλα από κάθε πρέμνο και κρατήστε τους μίσχους μόνο. Για τα υπόλοιπα φυτά συμβουλευτείτε τον Οδηγό Δειγματοληψίας (Πίνακας 1). Τι θα πρέπει να αποφεύγεται στη δειγματοληψία Μη συλλέγετε δείγμα από περιοχές μη τυπικές του χωραφιού (π.χ. ακραίες γραμμές δέντρων, αρδευτικά κανάλια, δρόμους κλπ.). Αποφεύγετε να

6 παίρνετε δείγματα φύλλων από σκιασμένες περιοχές της κόμης του δέντρου ή γενικώς δείγμα φυτών που δεν αναπτύχθηκε σε ευνοϊκό περιβάλλον. Φύλλα ή φυτά που είναι καλυμμένα με σκόνη, ψεκαστικό υλικό ή έχουν λιπανθεί πρόσφατα διαφυλλικά θα πρέπει επίσης να αποφεύγονται. Αποφεύγετε να παίρνετε δείγμα από φυτά που έχουν καταπονηθεί επί μακρό χρονικό διάστημα από αντίξοες συνθήκες (π.χ. ξηρασία, υψηλές θερμοκρασίες, τροφοπενίες). Φυτικά μέρη ή φυτά προσβεβλημένα από ασθένειες ή τραυματισμένα από φυσικά αίτια καθώς επίσης και νεκρά φυτά ή φυτικοί ιστοί θα πρέπει να αποφεύγονται. Μεταχείριση-Συσκευασία Δείγματος για την Αποστολή στο Εργαστήριο Το δείγμα πρέπει να αποστέλλεται στο Εργαστήριο Ανάλυσης Φυτικών Ιστών αυθημερόν. Μη χρησιμοποιείτε πλαστικές σακκούλες ή ερμητικά κλειστά δοχεία για τη συσκευασία και αποστολή φρέσκων και χυμωδών δειγμάτων. Αν το δείγμα συσκευαστεί σε πλαστική σακκούλα πρέπει να διατηρείται σε ψύξη (5 ο C), για να αναστέλλονται οι μεταβολικές του διεργασίες, καθώς τα φύλλα ή οι φυτικοί ιστοί είναι από τα ζωντανά μέρη του φυτού και συνεχίζουν το μεταβολισμό τους ακόμη και μετά την απομάκρυνσή τους από το φυτό. Ιδανικό μέσο συσκευασίας είναι η χάρτινη σακκούλα και το τουλπάνι (πάνινη σακκούλα) και μάλιστα πρέπει να είναι αρκετά μεγάλες ώστε το δείγμα να μην συμπιέζεται. Το συσκευασμένο δείγμα τοποθετείται σε σκληρό, χαρτονένιο κουτί για να αποσταλεί στο εργαστήριο. Σε περίπτωση πολύ χυμώδους φυτικού δείγματος, μπορείτε πριν το αποστείλλετε στο εργαστήριο να το αεροξηράνετε, σε σκιερό μέρος επί 1-2 μέρες (προφυλαγμένο από οποιαδήποτε ρύπανση) και μετά να το συσκευάσετε. Σε περίπτωση που δεν μπορείτε να στείλετε το δείγμα στο εργαστήριο αυθημερόν, διατηρείστε το στο ψυγείο (όχι κατάψυξη). Εννοείται ότι το δείγμα φύλλων ή φυτικών ιστών συνοδεύεται από ένα «δελτίο ταυτότητας» στο οποίο αναφέρονται τα στοιχεία του παραγωγού, η θέση δειγματοληψίας, η ημερομηνία δειγματοληψίας και όλα εκείνα τα στοιχεία που

7 συνθέτουν το ιστορικό του δείγματος (λίπανση, άρδευση, πιθανά προβλήματα, απόδοση ή ακόμη ιδιομορφίες της καλλιέργειας κλπ.) Μεταχείριση των Δειγμάτων μετά την Παραλαβή τους στο Εργαστήριο Μετά τη συλλογή τους ή μετά την παραλαβή τους στο Εργαστήριο τα δείγματα φύλλων ή φυτικών ιστών θα πρέπει: 1. Να καθαριστούν έτσι ώστε να απομακρυνθούν οι κάθε φύσεως ρύποι που τυχόν υπάρχει στην επιφάνειά τους, 2. Να ξηρανθούν σε φούρνο ώστε αφενώς να διακοπούν όλες οι ενζυματικές διεργασίες και αφετέρου να απομακρυνθεί η υγρασία τους 3. Να λεπτοδιαμεριστούν όσον αφορά το μέγεθός τους ώστε να μπορούν να ομογενοποιηθούν και να δώσουν ένα κατάλληλο για εργαστηριακή ανάλυση δείγμα. Το πλύσιμο των φύλλων ή των φυτικών ιστών γίνεται ως εξής: Τα φύλλα ή οι φυτικοί ιστοί εμβαπτίζονται για σύντομο χρονικό διάστημα (15 s) σε νερό που περιέχει 0,1 0,3% απορρυπαντικό. Ξεπλένονται γρήγορα με καθαρό απιονισμένο νερό (τρείς φορές) χωρίς να παραμένουν βυθισμένα σε αυτό για μεγάλο χρονικό διάστημα. Η διαδικασία του πλυσίματος πρέπει να γίνεται γρήγορα ώστε να αποφεύγεται η παρατεταμένη επαφή των φυτικών ιστών με το νερό πλυσίματος γιατί υπάρχει περίπτωση μερικά από τα στοιχεία που πρόκειται να προσδιοριστούν (π.χ. Κ και Cl) να απομακρύνονται με έκπλυση κατά το πλύσιμο. Στη συνέχεια τα φύλλα ή οι φυτικοί ιστοί απλώνονται πάνω σε φύλλα ηθμού ώστε να απομακρυνθεί η περίσσεια νερού από το πλύσιμο και στη συνέχεια τοποθετούνται σε χάρτινη σακκούλα για να τοποθετηθούν για ξήρανση. Η ξήρανση των φυτικών ιστών ή των φύλλων πρέπει να γίνει όσο το δυνατό γρηγορότερα, ώστε να ελαχιστοποιηθούν οι χημικές και βιολογικές μεταβολές που συμβαίνουν σε αυτά λόγω της συνέχισης των μεταβολικών διεργασιών τους. Αν η ξήρανση καθυστερήσει μπορεί να παρατηρηθεί σημαντική μείωση του ξηρού τους βάρους εξαιτίας της διαπνοής τους, καθώς οι πρωτεϊνες

8 μετατρέπονται στα απλούστερα συστατικά τους με πιθανή παραγωγή αμμωνίας. Για την ξήρανσή τους τα δείγματα τοποθετούνται σε πυριαντήριο με ρεύμα αέρα και σε θερμοκρασία 65 ο C για 1-2 μέρες ή μέχρι οι ιστοί να ξηρανθούν ικανοποιητικά και να είναι εύθριπτοι. Πίνακας 1. Οδηγός Δειγματοληψίας για τις σπουδαιότερες καλλιέργειες. Καλλιέργεια Αραβόσιτος Στάδιο ανάπτυξης Νεαρά φυτάρια (< 30 cm ύψος) Μέρος φυτού Φυτά μεγάλης καλλιέργειας Ολόκληρο το φυτό πάνω από το έδαφος Αριθμός φυτών ανά δείγμα Σόγια και άλλα ψυχανθή Δημητριακά (σιτάρι, κριθάρι, σίκαλη, βρώμη, ρύζι) Πριν την έκπτυξη της αρσενικής ταξιανθίας Από την έκπτυξη της αρσενικής ταξιανθίας ως την άνθηση Νεαρά φυτάρια (< 30 cm ύψος) Πριν από ή κατά την άνθηση Νεαρά φυτάρια (< 30 cm ύψος) Πριν το ξεστάχυασμα Ολόκληρα πλήρως ανεπτυγμένα φύλλα κάτω από το σημείο αύξησης Ολόκληρα φύλλα από τον κόμβο όπου εκπτύσσεται ο σπάδικας Ολόκληρο το φυτό πάνω από το έδαφος Δύο ή τρία πλήρως ανεπτυγμένα φύλλα από την κορυφή του φυτού Ολόκληρο το φυτό πάνω από το έδαφος Τα 4 κορυφαία φύλλα Μηδική Τριφύλλι και άλλα χορτοδοτικά ψυχανθή Πριν από ή κατά το 1/10 της άνθησης Πριν από την άνθηση Ώριμα σύνθετα φύλλα που απέχουν 1/3 από την κορυφή των φυτών Ώριμα σύνθετα φύλλα που απέχουν 1/3 από την κορυφή των φυτών

9 Σακχαρότευτλα Στο μέσο της καλλιεργητικής περιόδου Πλήρως ανεπτυγμένα και ώριμα φύλλα μεταξύ των νεότερων και των παλαιότερων Καπνός Πριν την άνθηση Τα πάνω πλήρως ανεπτυγμένα φύλλα Σόργο Πριν από ή κατά το Το δεύτερο φύλλο από ξεστάχυασμα την κορυφή του φυτού Αραχίδα Πριν από ή κατά την άνθηση Βαμβάκι Λάχανο, Κουνουπίδι, μπρόκολο Πριν από ή κατά την εμφάνιση των πρώτων χτενιών Πριν το σχηματισμό του «κεφαλιού» Ώριμα φύλλα από τους κύριους και δευτερεύοντες βλαστούς από τις κοτυληδόνες Νεαρά, ώριμα φύλλα από τον κύριο άξονα του φυτού Λαχανοκομικά Φυτά Το πρώτο ώριμο φύλλο από το κέντρο της ροζέτας Τομάτα (υπαίθρια) Τομάτα (θερμοκηπίου) Φασόλι Καρότα, κρεμμύδια, παντζάρια κ.ά. Σέλινο Πριν από ή κατά το σχηματισμό της πρώτης ταξικαρπίας Πριν από ή κατά το σχηματισμό της πρώτης ταξικαρπίας Νεαρά φυτάρια (< 30 cm ύψος) Πριν από ή κατά την αρχή της άνθησης Πριν το σχηματισμό της σαρκώδους ρίζας Στο μέσο της καλλιεργητικής περιόδου (30-40 cm ύψος) Το 3 ο ή 4 ο φύλλο από την κορυφή ανάπτυξης Νεαρά φυτά: Φύλλα από το 2 ο και 3 ο κόμβο Ώριμα φυτά: Φύλλα από τον 4 ο 6 ο κόμβο Ολόκληρο το φυτό πάνω από το έδαφος 2 ή 3 πλήρως ανεπτυγμένα φύλλα από την κορυφή του φυτού Ώριμα φύλλα από το κέντρο του φυτού Ο μίσχος ώριμων νεαρών φύλλων

10 Φυλλώδη λαχανικά (μαρούλι, σπανάκι κ.ά) Αρακάς Στο μέσο της καλλιεργητικής περιόδου (μέση άνθησης) Πριν από ή κατά την εμφάνιση των πρώτων ανθέων Το νεαρότερο ώριμο φύλλο από την κορυφή του φυτού Φύλλα κάτω από τον τρίτο κόμβο Πεπόνι, καρπούζι, κολοκύθι Κατά το πρώτο στάδιο ανάπτυξης πριν το σχηματισμό των πρώτων καρπών Φρούτα & Ξηροί Καρποί Ώριμα φύλλα κοντά στη βάση, από τον κύριο βλαστό Μηλιά, ροδακινιά, βερικοκιά, δαμασκηνιά, αχλαδιά, κερασιά, αμυγδαλιά Ελιά Φράουλα Pecan Καρυδιά Λεμονιά, Lime Μέσο της βλαστικής περιόδου Κατά το χειμερινό λήθαργο Μέσο της βλαστικής περιόδου 6 ως 8 εβδομάδες μετά την άνθιση 6 ως 8 εβδομάδες μετά την άνθιση Μέσο της βλαστικής περιόδου Έμμισχα φύλλα κοντά στη βάση ετήσιων καρποφόρων βλαστών Ζεύγη έμμισχων φύλλων από το μέσο ετήσιων βλαστών Νεαρά πλήρως αναπτυγμένα, ώριμα άμισχα φύλλα Μεσαίο ζεύγος φυλλιδίων από το μέσο των ετήσιων βλαστών Μεσαίο ζεύγος φυλλιδίων από το μέσο των ώριμων βλαστών Έμμισχα ώριμα φύλλα από ετήσιους μη καρποφόρους βλαστούς Πορτοκαλιά Μέσο της βλαστικής περιόδου Έμμισχα εαρινά φύλλα, 4-7 μηνών από μη καρποφόρους βλαστούς Αμπέλι Τέλος ανθοφορίας Μίσχοι φύλλων κοντά στο βότρυ

11 Καλλωπιστικά δέντρα και θάμνοι Κατά την ετήσια βλάστηση Καλλωπιστικά Φυτά Πλήρως ανεπτυγμένα φύλλα Γκαζόν Κατά την βλάστηση Συλλογή φύλλων έτσι ώστε να αποφεύγεται η μόλυνση με έδαφος ή άλλα υλικά Τριανταφυλλιά Χρυσάνθεμο Γαρυφαλλιά Ποϊνσέττια Κατά την περίοδο παραγωγής ανθέων Πριν από ή κατά την άνθηση Μη κορυφολογημένα φυτά Κορυφολογημένα φυτά Πριν από ή κατά την άνθηση Τα πάνω φύλλα ανθοφόρου βλαστού Τα πάνω φύλλα ανθοφόρου βλαστού Το 4 ο ή 5 ο ζεύγος φύλλων από τη βάση του φυτού Το 5 ο ή 6 ο ζεύγος φύλλων από την κορυφή των κυρίων βλαστών Τα πιο πρόσφατα, ώριμα, πλήρως ανεπτυγμένα φύλλα ¼ L φυτικό υλικό 15-20