NAU Harvester System
Спектрографiчний метод оцiнювання впливу солей важких металiв на розвиток рослин
Наукові журнали Національного Авіаційного Університету
View Archive Info| Field | Value | |
| Title |
Спектрографiчний метод оцiнювання впливу солей важких металiв на розвиток рослин
Spectrographic method for estimation of the heavy metal salts influence on the plants growth Спектрографический метод оценивания влияния солей тяжелых металлов на развитие растений |
|
| Creator |
Семенив, О. В.; Институт космических исследований НАН Украины и ГКА Украины, 03680, г. Киев, пр. Академика Глушкова, 40
Лапчук, В. П.; Киевский национальный университет имени Тараса Шевченко, 03127, г. Киев, пр. Академика Глушкова, 4 |
|
| Subject |
ДЗЗ; оцiнювання; стан рослинностi; шкiдливi реагенти
502+504+543.4 remote sensing; estimation; vegetation state; harmful agents 502+504+543.4 ДЗЗ; оценивание; стан растительности; вредные реагенты 502+504+543.4 |
|
| Description |
Стаття присвячена вивченню впливу солей важких металiв на спектральнi характеристики рослин та обґрунтування алгоритму дистанцiйного детектування забруднення середовища на основi пасивного зондування. Дослiдження складалися з двох незалежних експериментiв: перший спрямований на вивчення впливу рiзних солей важких металiвна спектральнi характеристики рослини каланхое; другий — на вивчення впливу рiзних концентрацiй даних солейна спектральнi властивостi куширу темно-зеленого. Пiдготовка розчинiв проводилася з використанням наступних хiмiчних реагентiв: 1) FeSO4 (2,7 моля); 2) CsCl (4 моля); 3) ZnSO4 (3 моля); 4) MnCl2 (4 моля); 5) K2Cr2O7 (3 мо-ля); 6) контрольний зразок. Для проведення спектральних вимiрювань використовувався програмно-апаратний блок, який складається з лампи розжарювання та портативної системи збору спектральних даних на основi спектрометру ASP-100. На основi спектрiв вiдбиття листкiв уражених рослин виявлено, що вже пiсля 24 годин проявляються достатнi змiни в формi спектральної кривої. Дана ознака дозволяє здiйснювати детектування ураження дистанцiйними методами. Подiбнi реакцiї вiдбувалися також при рiзних концентрацiях солей. Для оцiнювання фiзiологiчного стресу вiдносно нормального стану (контрольного взiрця) використовувався показник контрасту. З огляду на не-рiвномiрне розташування дослiджуваних рослин в пробiрках бiльш iнформативним та надiйним показником впливу рiзних концентрацiї i солей виявилися iнтенсивностi вiдбитого свiтла в ближньому iнфрачервоному дiапазонi (вiд500 нм до 750 нм). Аналiз значень показникiв контрасту продемонстрував, що найбiльш чутливими областями спектру рослини до гранично допустимої концентрацiї є дiапазони в областi 530 нм i 670 нм. Спостерiгалася лiнiйна статистична залежнiсть мiж фiзiологiчним стресом рослини (виражається пiгментних вмiстом) та спектральними показниками, що характеризують здатнiсть пропускання i вiдбиття свiтла рослинами. З результатiв експериментальних спостережень випливає, що змiни бiологiчних та спектральних показникiв рослини в значнiй мiрi залежать вiд тривалостi впливу стресу, концентрацiї шкiдливого реагенту та типу чинника впливу.
The paper is devoted to the problem of the heavy metal salts influence on the plants spectral characteristics. Also inthe article is described the procedure of remote passive sensing of vegetation state that can be used for developing environmental pollution detection algorithm. The investigation was consisted from two independent experiments: thefirst was aimed to study how various heavy metal salts are affecting the spectral characteristics of the Kalanchoe; thesecond — to study how different concentrations of harmful agents influence on the spectral properties of the dark greenCeratophyllum demersum. For mixes creation was used the following chemical agents: 1) FeSO4 (2.7 mol); 2) CsCl(4 mol); 3) ZnSO4 (3 mol); 4) MnCl2 (4 mol); 5) K2Cr2O7 (3 mol); 6) control sample. The spectral measurements werecarried out with experimental box that consists of the led lamp and the portable spectral system based on the ASP-100spectrometer. The leaves reflectance spectra after exposure to different heavy metals salts demonstrated sufficient changesin the form of a spectral curve after 24 hours. This effect allows to use reflectance spectra as identifier by remotemethods. Also, the similar reactions occurred at different concentrations. To simplify the measurement procedure ofharmful agents affects as physiological stress a contrast ratio was used. More informative and reliable indicator of the different concentrations and salts effect was found in the near infrared range (from 500 nm to 750 nm). This happensas the plants are not uniformly located in test tubes. Contrast ratio analysis showed that the most sensitive spectralbounds that maximally sense the harmful agent presence at environment are the ranges in 530 nm and 670 nm. Alinear statistical relationship was observed between the plants physiological stress expressed by the pigment contentand spectral parameters, that characterizing the leaves ability of light transmission and reflection. From the results ofexperimental observations followed that changes in the biological and spectral characteristics of a plant depend from astress duration, a harmful agent concentration and the type of the agent. Статья посвящена изучению влияния солей тяжелых металлов на спектральные характеристики растенийи обоснованию алгоритма дистанционного детектирования загрязнения среды на основе пассивного зондирования. Исследования состояли из двух независимых экспериментов: первый направлен на изучение влияния разных солей тяжелых металлов на спектральные характеристики растения каланхоэ; второй — на изучение влияния разных концентраций данных солей на спектральные свойства кушира темно-зеленого. Подготовка растворов проводилась з использованием следующих химических реагентов: 1) FeSO4 (2,7 моля); 2) CsCl(4 моля); 3) ZnSO4 (3 моля); 4) MnCl2 (4 моля); 5) K2Cr2O7 (3 моля); 6) контрольный образец. Для проведения спектральных измерений использовался программно-аппаратный блок, состоящий из лампы накаливания и портативной системы сбора спектральных данных на основе спектрометра ASP-100. На основе спектровотражения листков пораженных растений обнаружено, что уже после 24 часов проявляются достаточные изменения в форме спектральной кривой. Данный признак позволяет осуществлять детектирование поражения дистанционными методами. Подобные реакции происходили также при разных концентрациях солей. Для оценивания физиологического стресса относительно нормального состояния (контрольного образца) использо-вался показатель контраста. С учетом неравномерного расположения исследуемых растений в пробирках более информативным и надежным показателем влияния разных концентраций и солей оказались интенсивности отраженного света в ближнем инфракрасном диапазоне (от 500 нм до 750 нм). Анализ значений показателей контраста продемонстрировал, что наиболее чувствительными областями спектра растения к гранично допустимой концентрации являются диапазоны в области 530 нм и 670 нм. Наблюдалась линейная статистическая зависимость между физиологическим стрессом растения (выражается пигментным содержанием) и спектральными показателями, характеризующими способность пропускания и отражения света растениями. Из результатов экспериментальных наблюдений следует, что изменения биологических и спектральных показателей растения в значительной мере зависят от продолжительности влияния стресса, концентрации вредного реагента и типа фактора влияния. |
|
| Publisher |
National Aviation University
|
|
| Contributor |
—
— — |
|
| Date |
2018-11-22
|
|
| Type |
—
|
|
| Format |
application/pdf
application/pdf application/pdf |
|
| Identifier |
http://jrnl.nau.edu.ua/index.php/ASTRO/article/view/13106
|
|
| Source |
Вісник Астрономічної школи; Том 13, № 1 (2017); 5-10
Astronomical School’s Report; Том 13, № 1 (2017); 5-10 Вестник Астрономической Школы; Том 13, № 1 (2017); 5-10 |
|
| Language |
uk
|
|