naslovnica o fakultetu studij znanstveni i stručni rad zavodi djelatnici život na šf kontakt
ZNANSTVENI I STRUČNI RAD
arrowLaboratoriji Šumarskog odsjeka  arrowLaboratorij za šumsko sjemenarstvo i rasadničarstvo

 

Laboratorij za šumsko sjemenarstvo i rasadničarstvo

Jedan od moderno opremljenih laboratorija na Zavodu za ekologiju i uzgajanje šuma. Najsuvremenija laboratorijska oprema i visoko kvalificirani kadar jamac su pružanja vrhunske usluge kad su u pitanju analize kvalitete šumskog sjemena, šumskog sadnog materijala te procjene zdravstvenog stanja i statike urbanih stabala.

  

Voditelj laboratorija: doc.dr.sc. Damir Drvodelić, član međunarodne organizacije za ispitivanje sjemena (ISTA)

Kontakt: 01/ 235 2593

Email: ddrvodelic@inet.hr

Fax: 01 /235 2515

Suvremeno opremljeni laboratorij za šumsko sjemenarstvo i rasadničarstvo

U laboratoriju se obavljaju ispitivanja sljedećih svojstava kvalitete šumskog sjemena:

 - čistoća sjemena
- masa 1000 sjemenki ili apsolutna težina sjemena
- sadržaj vlage u sjemenu
- klijavost i vitalitet sjemena (biokemijske metode)

 

Ispitivanje klijavosti šumskog sjemena u strogo kontroliranim uvjetima

 Laboratorij nudi i sljedeće usluge čuvanja i predsjetvene pripreme šumskog sjemena:

 - hladno-suho i hladno vlažno čuvanje šumskog sjemena na temperaturama od 0-5ºC

- savladavanje dormantnosti sjemena drveća i grmlja (tretiranje sjemena sumpornom kiselinom, mehanička skarifikacija sjemena, močenje sjemena u mlakoj ili vreloj vodi, močenje sjemena u alkoholu, ksilenu, eteru ili acetonu,  stratifikacija sjemena, toplo-vlažni i hladno vlažni popstupak, kemijsko tretiranje i dr.)

 

Savladavanje dormantnosti sjemena šumskog drveća i grmlja hladnom stratifikacijom

U laboratoriju se obavljaju ispitivanja sljedećih svojstava kvalitete šumskog sadnog materijala:

 - mjerenje svih morfoloških značajki šumskog sadnog materijala

- mjerenje nekih fizioloških značajki šumskog sadnog materijala (vodni potencijal)

- pružaju se usluge procjene zdravstvenog stanja i statike urbanih stabala uz pomoć najsuvremenijih dijagnostičkih instrumeneta u arborikulturi

 Povijest šumskog sjemenarstva u Republici Hrvatskoj

Osnivanje Zavoda za kontrolu šumskog sjemena u Rijeci 1959. godine može se smatrati kao početak organiziranog šumskog sjemenarstva u Republici Hrvatskoj. Glavna zadaća Zavoda bila je stručni nadzor nad proizvodnjom šumskog sjemena i ispitivanje kakvoće sjemena koje se stavlja u promet. Poznavanje kakvoće šumskog sjemena i sadnog materijala od izuzetne je važnosti za rasadničare, šumare, dorađivače sjemena, trgovce i dr..

Pojam kvalitete šumskog sjemena i razlozi za njegovim ispitivanjem

Tri su razloga za ispitivanje kakvoće sjemena za proizvodnju biljaka:

1) kako bi se izračunala količina sjemena potrebnog za proizvodnju željenog broja biljaka

2) kako bi se saznalo da li se određeno sjeme isplati konzervirati za uporabu u narednim godinama

3) radi određivanja objektivne cijene sjemena


Ispitivanje klijavosti šumskog sjemena u Petrijevim zdjelicama smještenim u zatvorenu klijalicu

Kod svakog određivanja kvalitete sjemena (plodova) obavlja se:

A) determinacija vrste, varijeteta i rase

B) analiza pojedinih elemenata kvalitete sjemena

Kvaliteta sjemena može se ispitivati tijekom faza razvoja sjemena, nakon sakupljanja sjemena u zrelom stanju odnosno određenog vremena čuvanja, prije i tijekom trgovine. Osnovni cilj je upoznavanje krajnjeg korisnika s kvalitetom sjemena. Najvažniji elementi kvalitete sjemena su determinacija vrste i ispitivanje čistoće. Pod kvalitetom sjemena podrazumijeva se njegova genetska čistoća, morfološke i fiziološke značajke kao što su čistoća sjemena, masa 1000 sjemenki, klijavost, vitalitet, sadržaj vlage, zdravstveno stanje i dr.  Razvojem znanosti i tehnologije razvijene su ili se razvijaju nove suvremene metode za procjenu kvalitete sjemena. Neke od novijih metoda su: fluorescencija klorofila suhog sjemena i sjemena u fazi klijanja, analiza plinova u sjemenu, tehnologija Q2, metoda procjene sadržaja etanola u sjemenu, molekularne tehnologije, protočna citometrija, Luminex mapiranje, genomika, proteomika, metabolomika, metode za povećanje kvalitete sjemena, elektrifikacija i dr.

Kontrola pH vode za ispitivanje klijavosti šumskog sjemena

Međunarodna pravila (ISTA) i metode za ispitivanje elemenata kvalitete šumskog sjemena

Za određivanje pojedinih elemenata kvalitete sjemena upotrebljavaju se standardizirane procedure koje su propisane zakonskim propisima, domaćim i međunarodnim standardima.
Metode ispitivanja kakvoće šumskog sjemena provode se u skladu s pravilima koje propisuje Međunarodna organizacija za ispitivanje sjemena (International Seed Testing Association, http://www.seedtest.org/en/home.html).

 

Radni listovi za uzorkovanje sjemena i ispitivanje elemenata kvalitete izdani od ISTA

Za ispitivanje čistoće i težine 1000 sjemenki, osim poštivanja međunarodnih

propisa,laboratorij raspolaže s preciznim i kalibriranim elektronskim vagama na

2 i 4 decimale. 

Elektronska vaga na 2 decimale

 

Elektronska vaga na 4 decimale

Sadržaj vlage u sjemenu određuje se metodom sušnice u najsuvremenijim tipovima sušionika.

 

Sušnica za određivanje sadržaja vlage u sjemenu i suhe tvari šumskih sadnica 

Za određivanje morfoloških značajki sjemena laboratorij raspolaže s WinSEEDLE paketom 2011, Régent Instruments, http://www.regent.qc.ca/). Korištenjem WinSEEDLE paketa 2011, moguće je dobiti podatke o 23 morfološke karakteristike sjemena (za cijelu uzorak ili pojedinu sjemenku/plod). Osim za morfološke analize sjemena, uz pomoć WinSEEDLE paketa 2011, moguće su i analize iglica četinjača.

 

WinSEEDLE paket za morfološke analize šumskog sjemena

Kad je u pitanju ispitivanje klijavosti šumskog sjemena laboratorij je opremeljen s trenutno najsuvremenijom vrstama zatvorenih (ECD01E Snijders Scientific B.V.) i otvorenih klijalica (BCC Germination Table). Potpuna kontrola glavnih fizičkih i kemijskih čimbenika potrebnih za klijanje sjemena (svjetlo, temperatura, voda) omogućuju postizanje optimalnih uvijeta za klijanje mnogih vrsta šumskog sitnog i srednje krupnog sjemena.

Otvorena BCC klijalica za ispitivanje klijavosti šumskog sjemena 

Zatvorena klijalica ECD01E Snijders Scientific B.V. radi u rasponu temperatura od 0 do +40ºC (kolebanje ±0,3ºC), vlažnosti zraka od 70-90% te svjetla do max. 10000 luxa. Otvorena klijalica BCC radi u rasponu temperatura od 10 do +35ºC (kod temperature prostorije od cca. 18°C). Osim toga na raspolaganju su i stariji modeli otvorenih klijalica (Krstićeva, Češka, vegetacijske posude, Steinerova klijalica i dr.).

Zatvorena klijalica (ECD01E Snijders Scientific) za ispitivanje sitnog šumskog sjemena

Postoje brojne metode ispitivanja vitaliteta sjemena a dijelimo ih u: mehaničke (metoda na prerez i metoda potapanja u vodi), biokemijske koje bojaju mrtve ili žive dijelove sjemena, radiografska metoda, metoda rastenja oslobođenih embrija te razne druge manje korištene metode. Laboratorij za šumsko sjemenarstvo i rasadničarstvo, osim mehaničke procjene nudi i uslugu ispitivanja vitaliteta šumskog sjemena biokemijskom tetrazol metodom u skladu s pravilima ISTA. Vitalitet šumskog sjemena obično se određuje kod onih vrsta za čiju je klijavost potrebno 60 i više dana (dormantne vrste). Metoda je izuzetno dobra i za određivanje vitaliteta sjemena koje nije isklijalo na kraju testa klijavosti ili provjeru stanja uskladištenog sjemena. Danas je metoda tetrazola službeno najviše korištena metoda određivanja vitaliteta sjemena.

Ispitivanje vitaliteta šumskog sjemena biokemijskom tetrazol metodom

Od ostale opreme na raspolaganju su razna povećala, mikroskop s mogućnošću snimanja slike i video zapisa u vrlo visokoj rezoluciji te prijenosni mikroskopi visokog povećanja.

 

Mikroskop za promatranje, snimanje i mjerenje morfološke građe šumskog sjemena

Pojam kvalitete šumskog sadnog materijala i razlozi za njegovim ispitivanjem

 Jedan dio laboratoijskog prostora pripada opremi za analizu morfoloških i fizioloških elemenata kvalitete šumskog sadnog materijala. Na kvalitetu sadnica i njezin rast nakon sadnje na terenu utječu mnogi stresni čimbenici (ekstremne temperature, isušivanje, mehaničke ozljede, smanjivanje zalihe hranjiva i dr.). Ispitivanjem kvalitete sadnica mogu se prepoznati mogući problemi za vrijeme uzgoja, vađenja, čuvanja i sadnje u svrhu donošenja ispravnih stručnih odluka. Podaci o kvaliteti sadnica mogu pomoći rasadničarima (uzgajivačima) i krajnim korisnicima (kupcima) u smislu boljeg poznavanja razlika među vrstama, tipovima sadnog materijala, provenijencija i uzgojnih postupaka. Mjerenjem kvalitete sadnica,  rasadničari i kupci dobivaju korisne podatke o njihovom stanju tijekom uzgoja, u vrijeme vađenja, tijekom faze rukovanja, čuvanja u rasadniku, transporta, čuvanja na terenu, neposredno prije sadnje i nakon određenog vremena od sadnje. Podaci o kvaliteti sadnica posebno su korisni u situacijama kada kupac želi znati stanje sadnica prije odluke o kupnji, za utvrđivanje stanja sadnica u rasadniku nakon vremenskih neprilika (suša, poplava) ili pojave biljnih bolesti i štetnika te u situacijama kad je rasadničar iz određenih razloga prisiljen s vađenjem biljaka u vegetaciji odnosno u vrijeme dok pupovi još nisu potpuno dormantni.

 Laboratorij posjeduje opremu za mjerenje i analize brojnih morfoloških značajki šumskih sadnica (visina, promjer stabljike ili vrata korijena, omjer visina/promjer, duljina pupa, volumen korijena i izbojaka, težina biljke i njezinih dijelova u svježem i/ili suhom stanju, omjer volumena i/ili suhe tvari nadzemnog i podzemnog dijela biljke, boja, forma i mehanička oštećenja i dr.). Mjerenja morfoloških značajki šumskog sadnog materijala provode se znanstvenim matodama koje su opisane od strane mnogih autora te ponovljive.

 

Oprani korijen kontejnerske šumske sadnice za određivanje suhe tvari 

Za mjerenje morfologije korijena, laboratorij raspolaže s najsuvremenijim  skenerom Epson expression 10000 xl i softverom WinRHIZO Pro, kanadskog proizvođača Regent Instruments Inc.. (http://www.regent.qc.ca/). Za samo nekoliko minuta moguće je dobiti podateke o 11 morfoloških značajki korijena. Uređaj mjeri morfologiju (dužinu, površinu i volumen), topologiju i strukturu korijena te vrši analizu pomoću boje. Analizirati  se može samo pojedini dio ili cijeli korijenski sustav. Iznad slike grafički se prikazuje duljina, površina, površina projekcije, volumen i broj vrhova kao funkcija promjera korijena ili njegove boje. WinRHIZO automatski pohranjuje podatake u određenom formatu, a oni se mogu pročitati u programima poput Microsoft Excel-a.

 

Određivanje brojnih morfoloških značajki korijena šumskih sadnica uz pomoć WinRHIZO sustava

Osim odgovarajućih morfoloških čimbenika za visok postotak preživljenja i dobar početni rast šumskih sadnica na terenu, od bitnog je značenja dobar fiziološki status biljke (otpornost na niske temperature, potencijal rasta korijena (RGP), dormantnost pupa, sadržaj hranjiva u asimilacionim organima, stres biljke zbog nedostatka vlage (PMS) i dr. Osim morfoloških mjerenja šumskih sadnica, u laboratoriju postoji oprema i za mjerenje fiziološkog statusa biljke.
 Za mjerenje vodnog potencijala sadnica (Ψ) koristi se prijenosna tlačna komora (Model 600 Pressure Chamber Instruments, http://pmsinstrument.com/) s mogučnošću rada do 40 bara. Mjerenja stresa biljke zbog nedostatka vlage ukazuje na njezin vodni potencijal koji je ustvari odraz interakcije između dostupnosti vode za biljku, njezine potrebe za vodom te regulatornih sposobnosti. Mjerenje stresa biljke zbog nedostatka vlage koristi se kod određivanja režima navodnjavanja te za praćenje vodnog stresa biljke tijekom faze vađenja i baliranja.

 

Prijenosna tlačna komora (Model 600 Pressure Chamber Instruments) za mjerenje vodnog potencijala biljaka

Instrumenti i metode za ispitivanje zdravstvenog stanja i statike urbanih stabala

Laboratorij za šumsko sjemenarstvo i rasadničarstvo pruža i usluge ispitivanja zdravstvenog stanja i statike urbanih stabala. U ponudi je usluga ispitivanja mehaničkih svojstava drva (debla, grana, PTT drvenih stupova, drvenih mostova, nosivih konstrukcija na drvenim montažnim kućama, drvenih konstrukcija na dječjim igralištima i dr.). Ispitivanja se provode gotovo nedestruktivnom metodom za drvo uz pomoć najsuvremenijeg instrumenta rezistografa IML-RESI F500 (proizvođač IML, http://iml.de/eng/html/iml-resi_systems.html). Za sada smo u mogućnosti provesti terenska ispitivanja kod stabala samo u zoni žilišta, pridanka i donjeg dijela debla odnosno u području dohvata s teleskopskim ljestvama.

Rezistograf je elektronički mjerni uređaj koji mjeri otpor drva pri konstantnom prodiranju igle promjera svega 1,5 mm. Baterijom pogonjena igla prenosi očitanja otpora koju igla čini prodiranjem kroz deblo, odnosno zone ranog ili kasnog drva, zone zdravog ili trulog drva. Instrument rezultate očitanja grafički vjerno prikazuje na papirnatoj traci (skala na apscisi u cm, na oordinati otpor u postotcima %). Sve se prikazuje u mjerilu 1:1 omogućujući pritom točno lociranje područja zdravog i bolesnog drva u unutrašnjosti debla, a posljedično i procjenu statičke stabilnosti stabla. Budući da je otpor pri bušenju (prodiranju igle) u uzajamnoj vezi s mehaničkim osobinama drva, sva se oštećenja – pukotine, šupljine, oštećenja od insekata, područja zahvaćena procesima truleži – prepoznaju na papirnatoj traci u obliku spojenih linija gdje svaka točka prikazuje određeni otpor. Kod razorene strukture drva ili u slučaju šupljina, igla prodire praktički bez otpora. Osim za istraživanja truleži, šupljina, pukotina i oštećenja u drvu, instrument služi i za analizu godova (annual ring analysis) odnosno određivanje starosti stabla.


Terenska mjerenja mehaničkih svojstava drva uz pomoć rezistografa IML-RESI F500

 

Prikaz dobivanja trenutnih rezultata mehaničkih svojstava drva na papirnatoj traci

Za procjenu čvrstoće i ostalih mehaničkih svojstava drva, laboratorij nudi uslugu uzimanja i analize uzoraka drva uz pomoć instrumenta frkatometra (Fractometer II). Uz pomoć Presslerovog svrdla uzma se uzorak drva (izvrtak) s određenog dijela debla ili grane kojega želimo ispitivati. Izvrtak se stavlja u fraktometar. Zakretanjem pomičnog dijela uređaja, opterećujemo izvrtak do trenutka loma pri čemu mjerimo otpornost drva na lom i kut loma. Uporaba fraktometra omogućuje, uz procjenu opasnosti od izvale stabla te procjenu čvrstoće drva, određivanje fizičkih značajki drva pri napadu gljiva truležnica – primjerice pri smeđoj truleži izvrtak će biti krut zbog dominantne ligninske građe, ali i krhak zbog uništene celulozne građe. Bijela će trulež pak uništiti lignin pa će izvrtak zbog dominantne celulozne građe biti mekan. Za sada smo u mogućnosti provesti terenska ispitivanja kod stabala samo u zoni žilišta, pridanka i donjeg dijela debla odnosno u području dohvata s teleskopskim ljestvama.

Fractometer II za mjerenje otpornosti drva na lom i kuta loma

 

Reference:

Izrada stručne studije s ciljem očuvanja, sanacije i općenite procjene zdravstvenog stanja urbanih stabala:

http://www.udruga-kameleon.hr/tekst/3416/

Izrada elaborata o procjeni zdravstvenog stanja i statike urbanih stabala:

http://www.zelenilo.hr/clanak.asp?VijestiId=403

Izrada elaborata s procjenom starosti monumentalnih/starih stabala:

http://matica.croatia-rab.com/index.php?option=com_content&view=article&id=66&Itemid=70