Polscy naukowcy zarejestrowali dźwięki wydawane przez rośliny

Naukowcy z Akademii Górniczo-Hutniczej w Krakowie oraz Uniwersytetu Przyrodniczego we Wrocławiu prowadzą badania nad odgłosami wydawanymi przez rośliny w stresujących sytuacjach, takich jak niedobór wody, przesuszenie czy ataki szkodników. Rośliny te emitują dźwięki o częstotliwościach, niesłyszalnych dla ludzi, przez co ich rejestracja jest możliwa tylko przy użyciu specjalnych mikrofonów czułych na ultradźwięki.

Badania te mogą mieć w przyszłości praktyczne zastosowanie w rolnictwie, wspomagając sadowników i podnosząc jakość upraw.

Badanie reakcji roślin na stres

– 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 spowodowanym przez choroby i szkodniki. W produkcji ogrodniczej szybkie, a w tym wypadu również bezinwazyjne rozpoznanie problemu determinuje skuteczność działań podejmowanych przez producentów – powiedział dr inż. Janusz Mazurek z Uniwersytetu Przyrodniczego we Wrocławiu.

Pierwszy etap badań odbywał się w szklarni Uniwersytetu Przyrodniczego, gdzie naukowcy badali pomidory rosnące w szybkim tempie. Kolejny etap realizowano w komorze bezechowej AGH, gdzie rośliny badano w kontrolowanych warunkach.

Rośliny emitują hałas impulsowy

– 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 – zauważył dr inż. Bartłomiej Chojnacki z AGH. Dźwięki te, zwane hałasem impulsowym, różnią się od stałych dźwięków, takich jak te generowane przez oświetlenie czy sprzęt.

Badania w komorze bezechowej pozwoliły na bardziej precyzyjne pomiary, przy wykorzystaniu bioakustycznych mikrofonów, które rejestrują dźwięki powyżej 200 kHz. Badane pomidory emitowały dźwięki w zakresie 20-50 kHz, ale inne rośliny, jak zboża czy winorośle, mogą wymagać bardziej czułych urządzeń, ponieważ emitują impulsy o częstotliwościach nawet do 150 kHz.

Proces badania

W komorze bezechowej AGH rośliny umieszczono w środowisku o bardzo niskim poziomie hałasu (poniżej 0 dB), gdzie rozmieszczono osiem specjalistycznych mikrofonów, by rejestrować dźwięki i analizować kierunek ich emisji.

– To stanowi novum w dotychczasowych badaniach nad dźwiękami emitowanymi przez rośliny. Na podstawie tak prowadzonych badań możliwe będzie ustalenie, który element rośliny emituje dźwięk, a następnie szczegółowa analiza jego pochodzenia – tłumaczy Chojnacki.

Badania obejmowały rośliny w różnych fazach: od prawidłowego podlewania po całkowite wysuszenie. Wstępne wyniki wykazały, że intensywność impulsów dźwiękowych wzrastała w momencie, gdy rośliny były przesuszone.

Zastosowanie wyników

Zdaniem naukowców, wyniki tych badań mogą mieć zastosowanie w kontrolowanych uprawach, gdzie informacje o stanie roślin – takie jak sygnały dotyczące wilgotności czy nawożenia – mogą być monitorowane bez fizycznej obecności rolnika, co ułatwi zarządzanie uprawami i zwiększy ich efektywność.