Schnellerfassung der Wirkung von Luftschadstoffen auf Pflanzen mit der Nahinfrarotspektroskopie (NIRS)

Untersuchung Ammoniak exponierter Gräser und Kräuter

• Monika Nieren
• Katharina Hoffmann
• Martina Gäb
• Sven van Ooyen
• Barbara Köllner
• Gereon Elbers

Verschiedene Gräser und Kräuter wurden in Expositionskammern Ammoniak-Konzentrationen zwischen 0 und 256 µg/m³ ausgesetzt und anschließend mit der Nahinfrarotspektroskopie (NIRS) untersucht. Besonders im Spektralbereich zwischen 4000 und 6200 cm^-1 wurde ein deutlicher systematischer Zusammenhang zwischen den Reflexionsspektren und der Konzentration des einwirkenden Ammoniaks beobachtet, der auf Veränderungen der Gehaltsmuster pflanzlicher Stoffwechselprodukte zurückgeführt wird. Die erhaltenen NIR-Spektren wurden durch multivariate Kalibration über einen Partial Least Squares (PLS) Algorithmus mit den jeweiligen Ammoniakkonzentrationen korreliert. Durch Kreuzvalidierung wurden R²-Werte zwischen etwa 80 % und 96 % ermittelt. Auch für die Gehalte an Gesamtkohlenstoff und Gesamtstickstoff in den Pflanzen konnten NIRS-Kalibrationsmodelle mit sehr guten Qualitätsparametern erstellt werden. Die NIRS ist offenbar geeignet die Wirkung von Schadstoffen auf Pflanzen direkt zu erfassen und zu quantifizieren. Gleichzeitig ist sie ein Schnellmessverfahren mit minimalem Aufwand.

Seiten 82 - 90