Relıabılıty of complex ındexes for fluorescent-hyperspectral method for assessıng chlorophyll content ın plant leaves
DOI:
https://doi.org/10.18372/2073-4751.65.15366Abstract
Analysis of chlorophyll fluorescence parameters is a powerful tool for studying the effects of a wide variety of environmental factors on plant organisms. Chemical factors and climatic conditions, often being inhibitors and activators of bioenergetic processes occurring in the thylakoids of plant cells, are capable of exerting a pronounced effect on the kinetic parameters and spectral features of fluorescence, as well as on its stationary level. Studies of the kinetics of fluorescence can provide important information regarding the nature of the activity of the environmental factor to influence the parameters of photosynthesis – applicable for the purposes of environmental monitoring, as well as for assessing plant resistance.
Differential measurements of chlorophyll fluorescence parameters are much less dependent on red light readsorption if the fluorescence kinetics is taken into account. The calculation of most of the vegetation indices is based on the two most stable (independent of other factors) sections of the spectral reflectance curve of plants. The red zone of the spectrum has the maximum absorption of solar radiation by chlorophyll, and the near infrared zone has the maximum reflection of energy by the cellular structure of the leaf. The indices of this group reflect the total amount of vegetation and are used to assess its condition in solving a wide range of problems. They summarize and reflect the influence of factors such as chlorophyll content, leaf surface area, density and structure of vegetation. The main purpose of these indicators is to map the vegetation cover, identify areas covered and not covered with vegetation, assess and monitor the state of the vegetation cover. The use of reflectance values in narrow spectral zones allows the use of indices to register even small changes in the state of vegetation.
References
Tremblay N., Wang Z., Cerovic Z.G. Sensing crop nitrogen status with fluorescence indicators // A review. – Agron. Sustain. Dev. 2012. – Vol. 32. – P. 451-464.
Chappelle E.W., Wood F.M., McMurtrey J.E.III, Newcomb W.W. Laser-induced fluorescence of green plants. 1: A technique for the remote detection of plant stress and species differentiation // Appl. Opt. – 1984. – Vol. 23. – P. 134-138.
Chappelle E.W., Wood F.M., McMurtrey J.E.III, Newcomb W.W. Laser-induced fluorescence of green plants. 2: LIF caused by nutrient deficiencies in corn // Appl. Opt. – 1984. – Vol. 23. – P. 139-142.
Lichtenthaler H.K. Vegetation stress: An introduction to the stress concept in plants // J. Plant. Physiol. – 1996. – Vol. 148. – P. 4-14.
Lang M., Lichtenthaler H.K., Sowinska M., Heisel F., Miehe J.A. Fluorescence imaging of water and temperature stress in plant leaves // J. Plant. Physiol. – 1996. – Vol. 148. – P. 613-621.
Leufen G., Noga G., Hunsche M. Physiological response of sugar beet (Beta vulgaris) genotypes to a temporary water deficit, as evaluated with a multiparameter fluorescence sensor // Acta Physiol. Plant. – 2013. – Vol. 35. – P.1763-1774.
Buschmann C. Variability and application of the chlorophyll fluorescence emission rat red/far-red of leaves // Photosynth. Res. – 2007. – Vol.92. – P.261-271.
Gitelson A.A., Buschmann C., Lichtenthaler H.K. The chlorophyll fluorescence ratio F735/F700 as an accurate measure of the chlorophyll content in plants // Remote Sens. Environ, 1999. – Vol. 69. – P. 296-302.
Agati G., Foschi L., Guglieminetti L., Cerovic Z.G., Volterrani M. Fluorescence-based versus reflectance proximal sensing of nitrogen content in Paspalum vaginatum and Zoysia matrella turfgrasses // Eur. J. Agron, 2013. – Vol.45. – P.39-51.
Delalieux S., Auwerkerken A., Verstraeten W., Somers B., Valcke R., Lhermitte S., Keulemans J., Coppin P. Hyperspectral reflectance and fluorescence imaging to detect scab induced stress in apple leaves // Remote Sens, 2009. – №.1. – Р. 858-874.
Yu K., Leufen G., Hunsche M., Noga G., Chen X., Bareth G. Investigation of leaf diseases and estimation of chlorophyll concentration in seven barley varieties using fluorescence and hyperspectral indices // Remote Sens, 2014. – №.6. – Р.64-86.
Downloads
Issue
Section
License
Автори, які публікуються у цьому журналі, погоджуються з наступними умовами:- Автори залишають за собою право на авторство своєї роботи та передають журналу право першої публікації цієї роботи на умовах ліцензії Creative Commons Attribution License, котра дозволяє іншим особам вільно розповсюджувати опубліковану роботу з обов'язковим посиланням на авторів оригінальної роботи та першу публікацію роботи у цьому журналі.
- Автори мають право укладати самостійні додаткові угоди щодо неексклюзивного розповсюдження роботи у тому вигляді, в якому вона була опублікована цим журналом (наприклад, розміщувати роботу в електронному сховищі установи або публікувати у складі монографії), за умови збереження посилання на першу публікацію роботи у цьому журналі.
- Політика журналу дозволяє і заохочує розміщення авторами в мережі Інтернет (наприклад, у сховищах установ або на особистих веб-сайтах) рукопису роботи, як до подання цього рукопису до редакції, так і під час його редакційного опрацювання, оскільки це сприяє виникненню продуктивної наукової дискусії та позитивно позначається на оперативності та динаміці цитування опублікованої роботи (див. The Effect of Open Access).
