Naukowcy z Akademii Górniczo-Hutniczej w Krakowie sprawdzają czy rośliny w przypadku np. niedoboru wody, nadmiernego przesuszenia czy ataku szkodników emitują odgłosy, niesłyszalne dla ludzkiego ucha.
Badania są przeprowadzana przy współpracy z Uniwersytetem Przyrodniczym we Wrocławiu. – Tego typu badania uznajemy za innowacyjne, a wyniki mogą nam pomóc m.in. w badaniach nad stresem roślin wywoływanym przez czynniki fizjologiczne takie jak niedobór wody, nadmierna temperatura, niedostatek składników pokarmowych, jak również tymi spowodowanymi przez choroby i szkodniki – wymienia dr inż. Janusz Mazurek z Katedry Ogrodnictwa.
Odgłosy wydawane przez rośliny to dźwięki o częstotliwościach, które nie są słyszalne dla ludzkiego ucha. Emitowane ultradźwięki mogą być zarejestrowane wyłącznie przy pomocy specjalistycznych mikrofonów, których używają naukowcy i naukowczynie na co dzień pracujący w Laboratorium Akustyki Technicznej AGH w Krakowie.
Pierwsze badania zostały przeprowadzone w doświadczalnej szklani na terenie Wrocławia. Analizie poddane zostały małe sadzonki pomidorów, które przy odpowiednich warunkach szybko rosną. – Przyrost pomidorów w trakcie naszych pomiarów dochodził do 30 cm na tydzień – wyjaśnia doktorantka z AGH, Klara Chojnacka.
Impulsy roślin
– Pomiary w szklarni pokazały, że faktycznie rośliny emitowały impulsy w ultradźwiękach i ich częstotliwość zmieniała się w zależności od pory dnia. Więcej impulsów rośliny generowały w ciągu dnia – mówi dr inż. Bartłomiej Chojnacki z Laboratorium Akustyki Technicznej AGH.
Dźwięki generowane przez rośliny to tzw. hałas impulsowy, który jak wyjaśnia zespół akustyków z AGH, jest łatwy do odróżnienia od np. hałasu stałego generowanego przez oświetlenie, sprzęt czy ludzi. Zatem wyniki pozyskane z pomiarów z wrocławskich szklarni potwierdzają nieliczne dotychczasowe badania na roślinach (wyniki badań przeprowadzonych na roślinach opublikował zespół z Uniwersytetu w Tel Awiwie).
Pomiary w komorze
Kolejny etap badań przeprowadzony był już w warunkach całkowicie kontrolowanych, w komorze bezechowej Laboratorium Akustyki Technicznej w AGH. Pomiary przeprowadzono przy użyciu mikrofonów do zastosowań bioakustycznych. Dzięki takiemu sprzętowi naukowcy są w stanie rejestrować dźwięki powyżej 200 kHz.
Badane pomidory hałasowały w zakresie 20-50 kHz. – Jednak już np. zboża czy winorośl wymaga całkiem innego sprzętu o dużo większej czułości na ultradźwięki i szerszego zakresu częstotliwości. Zgodnie ze znaną nam literaturą rośliny te emitują impulsy w zakresie 80-150 kHz – tłumaczy Chojnacki.
Kolejny etap.jpg "Kolejny etap badań przeprowadzony był już w warunkach całkowicie kontrolowanych, w komorze bezechowej Laboratorium Akustyki Technicznej w AGH w Krakowie | fot. K. i B. Chojnaccy")
Drugi etap pomiarów, przeprowadzony w komorze bezechowej AGH, trwał kilka tygodni. Naukowcy umieścili roślinę w kontrolowanym środowisku akustycznym o poziomie tła akustycznego poniżej 0 decybeli. Następnie rozmieścili wokół rośliny osiem specjalistycznych mikrofonów.
Przebadano kilka sadzonek, najpierw podtrzymując odpowiednie nawożenie i podlewanie w celu uzyskania danych kontrolnych, a następnie przesuszając roślinę, aż do jej całkowitego wysuszenia. Wstępna analiza danych pozyskanych z pomiarów w Laboratorium Akustyki Technicznej wskazuje, że podobnie jak w szklarniach pomidory emitowały impulsy dźwiękowe na poziomie 30-50 kHz. Intensyfikacja impulsów następowała w momencie, kiedy roślina była przesuszona.
– Badania akustyczne mogłyby znaleźć zatem zastosowanie w kolejnym, bardzo nieoczywistym, obszarze jakim są hodowle kontrolowane roślin, a te jak wiemy zyskują na coraz większej popularności na świecie. Oprócz danych związanych z wilgotnością czy temperaturą otoczenia hodowcy mogliby na podstawie sygnału bezpośrednio od rośliny decydować o wzmocnieniu nawożenia, intensywniejszym podlewaniu czy ochronie przed szkodnikami, bez fizycznej obecności na miejscu – wyjaśniają naukowcy z AGH.
