1. ЛАЗЕРНЫЙ АНАЛИЗ
МИКРОСТРУКТУРЫ РАСТИТЕЛЬНЫХ ТКАНЕЙ
Разработан новый метод экспресс-диагно-
стики функционального состояния растений.
Принцип диагностики заключается в количе-
ственной оценке структурной организации раститель-
ной ткани средствами когерентной лазерной оптики.
Установлено, что действие различных биотиче-
ских и абиотических факторов приводит к изменению
амплитудно-фазовых характеристик зондирующего из-
лучения, рассеянного исследуемым объектом. По ве-
личине этих параметров можно судить о функциональ-
ной активности растительного организма.
Область применения: экспериментальная биология, биотехнология,
генетика и селекция, растениеводство, экология
Для реализации метода создано семейство
приборов, предназначенных для эксплуа-
тации, как в лабораторных, так и в поле-
вых условиях. Техническое устройство
защищено патентом. Разработано специ-
альное программное обеспечение, полно-
стью автоматизирующее процесс измере-
ний.
Достоинства метода:
− неразрушающий характер измере-
ний с минимальным влиянием на
исследуемый объект
− возможность анализа как фотосин-
тезирующих, так и не фотосинте-
зирующих тканей
− регистрация динамики исследуе-
мых процессов
− чувствительность метода превос-
ходит известные аналоги
− недорогая аппаратурная база
− простота эксплуатации
Budagovsky@mail.ru т. (07545) 5-20-60

2. Метод защищён 3 патентами России
Экспонировался на 2-х международных выставках
На базе метода лазерного анализа микроструктуры (ЛАМ) совместно ВНИ-
ИГиСПР, ВНИИС (Мичуринск), ФИАН (Москва), ВНИИЦиСК (Сочи), Рейн-
ским университетом (Германия)
разработаны способы диагностики: − плодородия почвы.
− товарного качества плодов и овощей;
− генетической специфичности рас-
тений;
− минерального питания растений;
− вирусных заболеваний;
− грибных заболеваний;
− устойчивости к стрессорным
абиотическим факторам:
гербицидам,
фунгицидам,
экстремальным температурам,
переувлажнению почвы,
− экологического состояния агроце-
нозов,

3. Технические характеристики лазерного анализатора микроструктуры
Длина волны зондирующего излучения 633 или 650 нм
Длина когерентности зондирующего излучения более 500 мкм
Регистрируемые фазовые неоднородности более 0,3 мкм
Минимальный размер объекта 3 мм
Длительность одного измерения 1с
Периодичность автоматической регистрации данных от 1 до 10000 с
Количество повторных измерений неограниченно
Длительность непрерывной работы
от внешней сети не ограничена
от аккумуляторов (без ПК) 25 часов
Размеры прибора (без ПК) 80×140×250 мм
Вес прибора (без ПК) 1,2 кг

4. Интерфейс компьютерной программы, управляющей процессом измерений и регистрацией по-
лученных данных
СРАВНИТЕЛЬНЫЕ ИСПЫТАНИЯ МЕТОДА ЛАМ
ДИАГНОСТИКА ТОВАРНОГО КАЧЕСТВА ПЛОДОВ
А Б

5. здоровые плоды здоровые плоды повреждённые плоды
повреждённые плоды
100 60
Когерентность излучения, %
50
Коэффициент отражения, %
80
40
60
30
40 20
10
20
0
0
ты
ки
ны
ы
ь
и
ов
уш
ив
ло
ма
500 800 1100 1400 1700 2000
си
рк
сл
гр
яб
то
ль
мо
е
Длина волны, нм
ап
Диагностика товарного качества плодов спектрозональным методом по интенсивности излуче-
ния, отражённого от здоровой и повреждённой тканей (А) − различия не более 15 % и методом
ЛАМ по степени когерентности рассеянного лазерного излучения (Б) − различия 300…700 %
ДИАГНОСТИКА СКОРОСПЕЛОСТИ ФЕЙХОА
хлорофилл каротиноиды А 8 Б
2,0 7
Приведенная когерентность
Содержание пигментов, мг/г
6
1,6
5
1,2 4
3
0,8
2
0,4 1
0
0,0
1 2 3 4 5 6 7 8 9
Позднеспелые Раннеспелые
Позднеспелые Раннеспелые
Диагностика скороспелости сортовых форм фейхоа физиологическим методом по концентра-
ции пигментов в листьях (А) − различия не более 30 % и методом ЛАМ по приведенной коге-
рентности (отношение когерентности к интенсивности) лазерного излучения, рассеянного ли-
стовыми пластинками (Б) − двух-трёх кратные различия
ДИАГНОСТИКА МИКРОЭЛЕМЕНТНОГО ПИТАНИЯ РАСТЕНИЙ
А Б

6. Хлорофилл Каротиноиды 1
Содержание пигментов, мг/дм^2 3,4
Приведенная когерентность
0,8
2,6
0,6
1,8
1,0 0,4
0,2 0,2
о
о
ль
ль
ц
ц
ь
ь
к
к
ь
ь
ез
ез
ин
ин
не
не
ед
ед
ес
ес
ро
ро
ел
ел
Ц
Ц
га
га
См
См
М
М
нт
нт
ар
ар
Ж
Ж
Ко
Ко
М
М
Диагностика микроэлементного питания чая физиологическим методом по концентрации пиг-
ментов в листьях (А) − различия не более 20 % и методом ЛАМ по приведенной когерентно-
сти лазерного излучения, рассеянного листовыми пластинками (Б) − различия до 300 %. Каж-
дая группа растений обрабатывалась одним из микроэлементов
ДИАГНОСТИКА ГРИБНЫХ ЗАБОЛЕВАНИЙ РАСТЕНИЙ
здоровые растения А здоровые растения Б
инфицированные растения 40 инфицированные растения
0,9
35
0,8
Фотосинтетическая активность
Приведенная когерентность
0,7 30
0,6 25
0,5
20
0,4
15
0,3
10
0,2
0,1 5
0 0
Вода Фунгицид Са Вода Фунгицид Са
Оценка фитосанитарного состояния агроценоза салата (сорт San Felex) обработанного фунги-
цидом Превикур и хлоридом кальция методом флуоресценции хлорофилла по фотосинтетиче-
ской активности листьев (А) − различия между здоровыми и инфицированными растениями не
более 40 % и методом ЛАМ по приведенной когерентности лазерного излучения, рассеянного
листовыми пластинками (Б) − различия более 200 %

7. ДИНАМИКА ПАТОГЕНЕЗА
41 1
Когерентность излучения, %
37
2
33
29
3
25
21
4
17
13
90 120 150 180 210
Интенсивность излучения
Изменение параметров лазерного излучения, рассеянного листовыми пластинками шпината
(сорт San Felex), в разной степени пораженных Perenospora sp. 1 – здоровые листья; 2 – начало
развитие инфекции (латентная фаза); 3 – слабое поражение, появление видимых глазом симп-
томов заражения; 4 – сильное поражение в очаге локализации инфекции
РАЗРАБОТЧИКИ МЕТОДА
И ТЕХНИЧЕСКИХ СРЕДСТВ ИЗМЕРЕНИЙ
 Будаговский А.В. ВНИИГиСПР им. И.В.Мичурина
 Будаговская О.Н. ВНИИС им. И.В.Мичурина
 Будаговский И.А. ФИАН им. П.Н.Лебедева
 (445-75) 5-20-60
 (445-75) 96-2-76
 (495) 132-64-35
Budagovsky@mail.ru