DIGITALNA ARHIVA ŠUMARSKOG LISTA
prilagođeno pretraživanje po punom tekstu
| ŠUMARSKI LIST 5-6/1973 str. 24 <-- 24 --> PDF |
U Njemačkoj standardi pridružuju određenom naponu cijevi i naziv za proizvedenu kvalitetu zračenja, pa npr. prema DIN 6809 napon Cl] levi do 20 kV proizvodi vrlo meko zračenje, napon cij jevi od 20— 60 kV proizvodi meko zračenje, napon cij jevi od 60— 150 kV proizvodi srednje meko zračenje, napon cij jevi od 150— 400 kV proizvodi tvrdo zračenje, napon cij jevi od 400—3000 kV proizvodi vrlo tvrdo zračenje, a napon cijevi preko 3000 kV proizvodi ultra tvrdo zračenje. Za intenzitet rendgenskog zračenja, može se reći da je proporcionalan jakosti struje u cijevi koja se izražava miliamperima. Ako grafički pokažemo ovisnost intenziteta rendgenskog zračenja o jakosti struje u cijevi, vidimo da povećanjem jakosti struje za neku određenu vrijednost u mA, dolazi do povećanja intenziteta zračenja duž cijelog kontinuiranog spektra rendgenskih zraka, a da se valne dužine u snopu ne mijenjaju, te da maksimalni intenziteti imaju istu valnu dužinu (si. 4). Valna duljina SI. 4. Povećanje intenziteta zračenja uslijed povećanja jakosti struje. Povećanjem napona cijevi, za neku određenu vrijednost u kV, dolazi također do povećanja intenziteta zračenja duž svih valnih dužina, ali se pritom mijenja i spektar zračenja, jer nastaju rendgenske zrake kraćih valnih dužina (si. 5), odnosno maksimumi intenziteta se pomiču prema kraćim valnim dužinama. Stoga možemo reći da je npr. rendgensko zračenje izazvano sa naponom od 20 kV tvrđe od zračenja dobivenog sa 15 kV. Iz si. 5. se može zaključiti i da je porast intenziteta zračenja kod kraćih valnih dužina brži. Variranjem napona i jakosti struje, udaljenosti između filma i fokusa, a i debljine objekta, varira i vrijeme potrebno da se dobije normalno eksponirani snimak. U pravilu, što je mekše zračenje, potrebna je duža ekspozicija za isti stupanj zacrnjenja na filmu. Vrijeme eksponiranja je obrnuto srazmjerno jakosti struje izraženoj u mA. |
| ŠUMARSKI LIST 5-6/1973 str. 25 <-- 25 --> PDF |
SI. 5. Raspodjela intenziteta zračenja u ovisnosti o naponu cijevi Prema T a y 1 o r - u, 1952. Povećanjem udaljenosti između filma i fokusa, intenzitet zračenja opada s kvadratom udaljenosti, a potrebno vrijeme eksponiranja raste. Debljina objekta, bolje rečeno njegova gustoća, utječe na vrijeme ekspozicije tako da ga povećava, što je veća sposobnost objekta da apsorbira rendgenske zrake, to je dulje vrijeme ekspozicije. Napomenimo još ovdje da će objekt koji se snima primiti dozu zračenja ovisno o valnoj dužini rendgenskih zraka, intenzitetu zračenja i njegovu trajanju. OVISNOST ČITLJIVOSTI SNIMKA O GEOMETRIJI SNIMANJA Pod geometrijom snimanja podrazumijevamo odnose u prostoru, koji vladaju između filma na koji se rendgenskim zrakama projicira objekt snimanja i izvora zračenja, te neke krakteristike rendgenskih aparata, kao što je npr. veličina fokusa i udaljenost fokusa od površine filma. Jasnoća snimka, odnosno njegova oštrina, je to veća što je fokus manji. Kako je smanjenje antikatode ograničeno radi povećanja topline kod većeg ubrzanja elektrona, nije moguće proizvesti točkasti izvor rendgenskih zraka. Stoga je veličina fokusa definirana površinom, koja je rezultat veličine termičkog fokusa (mjesta na antikatodi u koje je usmjeren snop elektrona sa katode) i nagiba antikatode prema površini filma (Industriell e Radiographi c 1969). Utjecaj veličine tog tzv. »efektivnog fokusa« na oštrinu snimaka, objašnjen je na si. 6. |
| ŠUMARSKI LIST 5-6/1973 str. 26 <-- 26 --> PDF |
SI. 6. Ovisnost oštrine snimka o veličini fokusa. (F = fokus, O = objekt, n = neoštrina). Prema »Pract´cal manual for industrial radiography«, 1969. Zaključujemo da je kod većeg fokusa oštrina slabije izražena. Stoga ćemo kod izbora rendgenske cijevi nastojati da fokus bude što manji. To se pokazuje od osobite važnosti kod snimanja vrlo malih objekata u tzv. mikrorendgenograf ij i. Udaljavanjem filma od fokusa, slika objekta na filmu biva oštrija. Pri tom međutim, treba imati u vidu da je ta udaljenost ograničena najčešće konstruktivnim rješenjima samih rendgenskih aparata, a i neekonomičnošću rada ako se udaljenost film—fokus isuviše poveća. Prisjetimo se da povećanje udaljenosti kod neizmjenjenih ostalih faktora, zahtjeva produženje ekspozicije za normalno zacrnjenje filma, koje raste s kvadratom udaljenosti između filma i fokusa. Neoštrina na snimku će biti jače izražena ako nam se povećava udaljenost između objekta i filma. Iz si. 6. je vidljivo da će nam slika objekta na filmu biti veća, što je udaljenost objek—film veća. Stoga ćemo nastojati da nam objekt snimanja bude što bliži površini filma. Sjeme zbog svojeg oblika, najčešće ne zadovoljava zahtjevu da svi njegovi dijelovi budu na samoj površini emulzije. Kod nekih mikrorendgenografskih istraživanja se stoga preporučuje, ako se radi o krupnom sjemenu, uklanjanje sjemene lupine i dijela endosperma (Kriebel , 1970 b, 1972). U praksi gdje nas redovito zanima kontrola kvalitete sjemena i određivanje njegove klijavosti, takvi su zahtjevi nepotrebni, jer prostim okom najčešće ne možemo zamijetiti neoštrinu i povećanu projekciju snimljenog sjemena, ako je sjeme prilikom snimanja položeno na omotnicu u kojoj je film. Teoretski se može još raspravljati o položaju objekta prema filmu i izvoru rendgenskog zračenja. Idealan je slučaj kada rendgenske zrake iz izvora padaju okomito kroz objekt na film. Međutim, ako snop zraka dolazi kroz objekt na film pod kutem različitim od 90°, projekcija objekta na filmu ne će biti komparabilna sa ostalim snimkama (si. 7´.), jer će pod predpostavkom da smo snimili isti objekt, izmjerene dimenzije objekta biti različite. |
| ŠUMARSKI LIST 5-6/1973 str. 36 <-- 36 --> PDF |
RENDGENOGRAFIJA ODLEŽALOG I STAROG SJEMENA Dugotrajnim čuvanjem, starenjem, naročito ako su uvjeti uskladištenja bili nepovoljni, sjeme gubi na svojoj kvaliteti i klijavosti. Određivanje sposobnosti sjemena da proklije, tj. njegove vitalnosti, ako postoji sumnja da sjeme nije svježe, razlikuje se od do sada opisanog načina ispitivanja njegove kvalitete. Ako bismo vršili testiranje nekog uzorka starog sjemena na način kako se to čini sa uzorkom svježeg sjemena (frekvencije pojedinih klasa dobivene na osnovu rendgenskog snimka množili sa odgovarajućim konverzionim faktorima), redovito bismo dobili previsoko izraženu klijavost. Npr. staro sjeme običnog bora, koje na rendgenskom snimku pokazuje da su sve sjemenke iz klase IV A, te da prema tabeli 3 ima teoretsku klijavost od 99u/u, stvarno može biti neklijavo. To iz razloga jer je npr. sjeme godinama bilo čuvano na neprikladan način i tako izgubilo klijavost, ali su njegove nutarnje morfološke karakteristike ostale neizmjenjene. Drugim riječima, to znači da se na rendgenskom snimku teško ili gotovo ne uočavaju fiziološke promjene embrija i endosperma. Da bi izbjegao pogreške ove vrste, u kalkulaciji klijavosti starog sjemena rendgenografskom metodom, Si mak (1957) je razradio metodu za sjeme običnog bora, a Kamr a (1971) za sjeme obične smreke. Metoda omogućuje da se na rendgenskom snimku uoči i fiziološko stanje sjemenke i, što metodi daje posebnu vrijednost, da sjeme koje je klijavo zadrži svoju klijavost i nakon provedenog postupka po ovoj metodi. Metoda bazira na činjenici da membrane stanica živog tkiva u sjemenu ne propuštaju otopine nekih soli, dok neklijavo sjeme ili sjeme smanjene vitalnosti nema te sposobnosti i otopine tih soli lako penetriraju kroz lupinu u unutrašnjost mrtve sjemenke ili prožimaju nekrotične dijelove tkiva sjemena. Ovako impregnirane mrtve stanice sjemenke jače apsorbiraju rendgensko zračenje. Stoga se na snimku jasno razlikuju impregnirane — mrtve sjemenke od neimpregniranih — klijavih ili pojedini impregnirani (nekrotični) dijelovi sjemenke od okolnih neimpregniranih (živih) dijelova sjemenke. Razlika se očituje u jačini kontrasta između impregniranog i neimpregniranog tkiva, pa je i metoda dobila naziv kontrastna rendgenografija. Sima k (1957) i Kamr a (1963 a, 1963 b i 1971) su iskušali razna kontrasna sredstva za impregnaciju. Za sjeme običnog bora Sima k smatra da je najpogodniji barijev klorid, te da u koncentraciji od 10°/o i vremenu tretiranja od 1 sat nije toksičan za sjeme, a da se na snimku najbolje odražava razlika u kontrastu između živog i mrtvog tkiva. Istraživanja su ga navela da zaključi, kako se klijavim može smatrati neimpregnirano sjeme i sjeme kojem je impregnirano samo 25;l/<> projicirane površine endosperma na film. Sjeme sa potpuno ili djelomično impregniranim embrijem, kao i sjeme sa neimpregniranim embrijem, ali endospermom impregniranim više od 25°/o svoje projicirane površine na film, ne može se smatrati klijavim. Stupanj klijavosti neimpregniranog sjemena korespondira se njegovim anatomskim potencijalom, odnosno vrijednostima odgovarajućih redukcionih faktora u tabeli 3. Sima k (1957) donosi relaciju na osnovi koje se, nakon analize rendgenskog snimka, jednostavno dolazi do procjene kli 182 |
| ŠUMARSKI LIST 5-6/1973 str. 37 <-- 37 --> PDF |
javosti za uzorak sjemena običnog bora testiranog rendgenografskom kontrastnom metodom: n 2 Ap 1 C G »/» = N 100 gdje je: CG´Vo = procjena klijavosti uzorka izražena u postocima, n = broj sjemenki s impregnacijom između 0 i 25%, Ap = Anatomski potencijal sjemenke u smislu pripadne vrijednosti ledukcionog faktora iz tabele 3., N = Ukupan broj tretiranih sjemenki. Kamr a (1971) je ustanovio da su natrijev ili kalijcv jodid pogodno kontrastno sredstvo za sjeme obične smreke. Istraživanja su pokazala da je optimalno vrijeme tretiranja sjemena smreke s natrijevim jođidom 15 minuta, u koncentraciji od 40:"o, na sobnoj temperaturi. Autor u radu donosi i niz praktičnih detalja i savjeta za postupak kod procjene klijavosti sjemena. DRUGI VIDOVI RENDGENOGRAFIJE U diskusiji o vrijednosti rendgenografske kontrast metode Sima k (1957) navodi da su pogreške moguće u ocjeni stupnja impregnacije sjemena, odnosno u ocjeni granice (koju označava 1/4 impregnirane površine endosperma) između klijavog i neklijavog sjemena. No te pogreške u 25 uzoraka nisu prelazile vrijednost od ± IO"´», što je zadovoljavajuće u praktičnim radovima. Maksimalna točnost u procjeni se postiže sa svježim sjemenom koje ostaje potpuno neimpregnirano, kao i sa neklijavim — potpuno impregniranim sjemenom. Kamr a (1971) nalazi da se u procjeni klijavosti sjemena obične smreke, kontrastna metoda može pouzdano koristiti. U usporedbi sa nekim uobičajenim biokemijskim metodama, koje se smatraju brzima kod utvrđivanja vitaliteta sjemena( tetrazol i indigokarmin metoda), rendgenografija je nesumnjivo brža. Osim toga, kontrastnom rendgenografijom analizirani uzorak ostaje neoštećen i upotrebiv za sjetvu, a prema istraživanjima Simak a i Ka mre (1963) na sjemenu običnog bora, daje točnije rezultate nego tetrazolijum metoda. Kamr a (1972) nalazi da je kontrastna rendgenografija sjemena običnog bora i smreke pouzdanija nego indigokarmin metoda. Mučal o i Regen t su (1968) ustanovili da tetrazolijum i indigokarmin metoda daju dobre rezultate samo sa svježim sjemenom obične jele i himalajskog cedra. 1965. su Kamr a i Sima k nastojali utvrditi eventualne fiziološke ili genetske promjene na sjemenu Pinus silvestris L., Picea abies L. i Apium graveolens L. uslijed primljene doze zračenja prilikom snimanja. Rezultate 183 |
| ŠUMARSKI LIST 5-6/1973 str. 43 <-- 43 --> PDF |
28. S i m a k, M. and G u s t a f s s o n, A., 19t>3.: X-ray photography and sensitivity in forest tree species, Hereditas XXXIX, 458—468. 29. S i m a k, M. och G u s t a f s s o n, A., 1954.: Fröbeskaffenheten hos moderträd och ympar av tall (Seed properties in mother trees and grafts of Scots pine), Medd. Statens Skogsforskn:ngsinst. 44:2, 1—73. 30. S i m a k, M. och G u s t a f s s o n, A., 1959.: Röntgenanalys och det norrländska tallfröets kvalitetsförbättring (X-ray analys´s and the quality improvement of North Swedish pine seed), Sv. Skogsvnrdsfören. Tidskr. 3, 475—486. 31. S i m a k, M. and K a m r a, S. K., 1963.: Comparative studies on Scots pine seed germinability with tetrazolium and x-ray contrast methods, Proc. Int. Seed Test. Ass. 28:1, 3—18. 32. Taylor , A., 1952.: An introduction to x-ray metallography, Chapman & Hall LTD., London. 33. V a r š a 1 o v i ć, A. A., 1958.: Rukovodstvo po karantinoj entomologičesko.i ekspertize semjan metodom rendgenografii. Minist, sei. hozaj. SSSR, Moskva. 34. V i d a k o v i ć, M., I960.: Utjecaj gama-zraka na klijavost sjemena nekih konifera, Sum. list, 7—8, 235-244. * Izražavam svoju zahvalnost prof. H. B. Kriebel-u, na njegovoj nesebičnoj pomaći, te mr Vjeri Krstelj i mr Franji Kovaćićeku, asistentima Fakulteta strojarstva i brodogradnje, koji su mi omogućili snimanje našeg materijala na rendgenskom uređaju »Philips«. Ujedno se zahvaljujem dipl. ing. Branki Javor, iz tvornice »Fotokemika«, na korisn m podacima o karakteristikama domaćih rendgenskih filmova. Summary X-RAYING AND ANALYSIS OF FOREST SEEDS The paper was prepared with the aim to indicate the possibility of using roentgenography in the examination of various different anatomical and physiological characteristics of forest seeds. In part one the roentgenographs technique is described, and the characteristics of radiographic film of various manufacturers are comparatively presented. Suggested is the possibility of using home-made industrial radiographic film Terix F in controlling the quality of forest seeds. In part two are discussed a number of more important investigations carried out by X-ray analysis of forest seed. |
| ŠUMARSKI LIST 5-6/1973 str. 42 <-- 42 --> PDF |
3. *** 1969.: Enciklopedija leksikografskog zavoda, Jugosl. leksikografski zavod, Zagreb. 4. Glavač. V,. 1956.: Prikaz rasprave: Ehrenberg i dr.: Seed quality and the principles of forest genetics, Šum. list 11—12, 415—416. . Gustaf sson, Ä. and S i m a k, M., 1958.: X-ray diagnostics and seed quality in forestry, IUFRO Section No. 22, 12th Congres Oxford 1956, Separated otisak, 1—12. 6. *** 1969.: Industrielle Radiographic, Gevaert-Agfa N. V. Antwerpen, 1—107. 7. *** 1970.: Industrie-Röntgenfilme, Gevaert-Agfa N. V. Antwerpen, 1—47. 8. Kamra , S. K., 1963 a: Studies on a suitable contrast agent for the x-ray radiography of Norway spruce seed (Picea abies), Proc. Int. Seed Test. Ass. 28:2, 197—201. 9. Kamra , S. K., 1963 b: Determination of mechanical damage on Scots pine seed with x-ray contrast method, Stud. For. Suec. 8, 1—20. . Kamra , S. K, 1971.: The x-ray contrast method for testing germinability of Picea abies (L.) Karst, seed, Stud. For. Suec. 90, 1—28. 11. Kamra , S. K., 1972.: Comparative studies on germinability of Pinus silvestris and Picea abies seed by the indigo carmine and x-ray contrast methods, Stud. For. Suec. 99, 1—21. 12. Kamra , S. K. and S i m a k, M., 1965.: Physiological and Genetical Effects on Seed of Soft X-rays Used for Radiography, Bot. Notiser 118:2, 254—264. 13. Klepac , D., 1963.: Rast i prirast šumskih vrsta drveća i sastojina, Znanje, Zagreb. 14. Kriebel , H. B., 1966.: Technique and interpretation in tree seed radiography, Joint Proc, 2nd Genet. Workshop, SAF and the 7 th Lake States For. Tree Impr. Conf., US Forest Service Res. Paper NC-6, 70—75. . Kriebel , H. B., 1970 a: Characteristics and uses of x-ray films, 3rd Forest Radiogr. Workshop, Delaware, Ohio, separatni otisak, 1—3. 16. Kriebel , H. B., 1970 b: The Use of Contact Microradiography in Embryological Studies of Pines, IUFRO Section 22, Working Group on Sexual Reprod. of For. Trees, Varparanta, 1—3. 17. Kriebel , H. B., 1972.: Predavanja na kursu iz genetike i oplemenjivanja bilja na Šumarskom fakultetu u Zagrebu, (rukopis). 18. Mučalo , V. i Regent , B., 1968.: Ispitivanja o mogućnostima i ispravnosti upotrebe biokemijskih metoda (tetrazol. indigokarmin) za određivanje vitaliteta sjemena obične jele (Abies alba Mill.) i himalajskog cedra (Cedrus deodara Laws.), Poslovno udruženje šumsko privrednih organizacija, Zagreb. 19. Müller - O 1 sen, C, S i m a k, M. and G u s t a f s s o n, Ä., 1956.: Germination analyses by the x-ray method: Picea abies (L.) Karst., Medd. Statens Skogsforskningsinst. 46:1, 1—12. . P o 1 g e, H. et Illy, G, 1968.: Heritabilite de la densite du bois et correlations avec la croissance etudiees ä l´aide de tests non destructifs sur plants ´tie Pins maritimes de quatre ans, Silvae Gen. 17, 173—181. 21. *** 1969.: Practical manual for industrial radiography, Ferrania, Milano. 22. *** I960.: Prospekt br. K2 0860, Fotokemka, Zagreb . 23. *** 1969.: Prospekt FP R3 0769, Fotokemika, Zagreb. 24. Regent , B., 1972.: Šumsko sjemenarstvo, Poslovno udruženje šumsko privrednih organizacija, Zagreb. . S i m a k, M., 1955.: Bestämning av insektskador pä granfrö medelst röntgenfotografering (Insect damages on seeds of Norway Spruce determined by x-ray photography, engl, prijevod), Norrl. Skogsvärdsförb. Tidskr. 3, 299—310. 26. Simak , M., 1957.: The x-ray contrast method for seed testing Scots Pine — Pinus silvestris, Medd. Statens Skogsforskningsinst. 47:4, 1—22. 27. Simak , M., 1970.: New. uses of x-ray method for the analysis of forest seed, IUFRO Section 22, Working Group on Sexual Reprod. of For. Trees, Varparanta, 1-—7. |
| ŠUMARSKI LIST 5-6/1973 str. 41 <-- 41 --> PDF |
U Švicarskoj se rendgenografsko snimanje koristi i za olakšanu analizu izvrtaka (Klepac , 1963). Pohranjivanjem takvih snimaka moguće je izvornu informaciju sačuvati duže vremena, bez bojazni da će se izvrtci iziomiti ili isušivanjem promijeniti svoje dimenzije. Primjer rendgenskog snimka sa izvrtcima prikazan je na si. 12. U Francuskoj, kao i u nekim drugim zemljama, rendgenografija se koristi za ispitivanje kvalitete drva (P o 1 g e i Illy , 1968). a u prospektima za pojedine japanske rendgenske aparate, mogu se vidjeti snimci drvenih spojeva i može se predpostaviti da se metoda već koristi u drvnoj industriji za kontrolu kvalitete drvenih spojeva. Daljnji razvoj metode ovisi o razvoju industrije rendgenskih uređaja, o proizvođačima rendgenskog filma, a i o inovacijama, poput S i m a k o v e (1970), kad je ustanovio da se na rendgenskom snimku dobiva bolji kontrast, ako je prilikom snimanja sjeme uronjeno u vodu. Poboljšanje na snimku nastaje uslijed toga što voda apsorbira tzv. sekundarna zračenja. Ovakva modifikacija metode se može koristiti kod analize vrsta s malim sjemenom i kod mikrorendgenografskih istraživanja, gdje se analiziraju detalji embriogeneze ili anatomije sjemena. ZAKLJUČAK 1. Rendgenografsko testiranje sjemena daje pouzdane rezultate. Omogućuje kombiniranu analizu anatomije sjemena i njegove reakcije fiziološkog karaktera na prisustvo kontrasnog sredstva. Pruža potpuniji i točniji uvid u vitalnost i klijavost sjemena, brže nego što je to moguće dosadašnjim metodama. 2. Metoda omogućuje korišćenje analiziranih sjemenki za sjetvu, jer ne oštećuje sjeme i ne mijenja njegovu postojeću klijavost. 3. Rendgenografija je od važnosti u dendrogenetici, jer pored brzog ukazivanja na rezultate kontrolirane hibridizacije, omogućuje mikrorendgenografska istraživanja u toku embriogeneze. 4. U izlučivanju sjemenskih baza i izboru pojedinih stabala za sakupljanje sjemena, može se primjenom rendgenografije steći brzi uvid u frekvenciju pojedinih klasa sjemenki, tj. u kvalitet pojedinih stabala i sastojina s obzirom na urod i kvalitet sjemena. 5. Primjena rendgenske analize je ekonomična, jer uz pouzdanost rezultata omogućuje i uštedu vremena. Nabavka rendgenskog aparata ne iziskuje veće troškove nego nabavka nekih modernih klijalica, a za snimanje je moguće koristiti se i domaćim rendgenskim filmom Terix F. LITERATURA 1. Cullity, B. D., 1956.: Elements of x-ray diffraction, Addison-Wesley Publishing Comp., Massachusetts. 2. Ehrenberg, C, G u s t a f s s o n, A., Plym F o r s h e 11, C. and S i m a k, M., 1955.: Seed quality and the principles of forest genetics, Hereditas 41. 291—363. |
| ŠUMARSKI LIST 5-6/1973 str. 33 <-- 33 --> PDF |
SI. 10. Povećana fotografija sjemena crnog bora. snimljenog rendgenskim uređajem »Philips« na filmu Structurix D4. Na tamnim sjemenkama se uočavaju embrij, endosperm i sjemena lupina, a svjetlije sjemenke su gluhe. Original. |
| ŠUMARSKI LIST 5-6/1973 str. 32 <-- 32 --> PDF |
9 0 9 0 999u DÖOüi ist O Ö9t3 ü ©O ö 9^ OO 0 Ü 0 0 9 9 O *> O 9 9 O O990an 9 © 9 9 O 9 ci 0 9 9 9 -0 © 0999 9s)<*9 9 0-90O Sl. 9. Perforirani karton sa 100 uloženih sjemenki crnog bora. Original. ke se u njima fiksiraju ljepljivom prozirnom trakom. Cesto je dovoljno složiti sjeme na takvu ljepljivu traku (Selotejp), koja se zatim pričvrsti uz film, obilježi i snimi. Obilježavanje snimaka se vrši s olovnim brojevima, koje smo za naše potrebe sami izradili iz tanke olovne folije (oko 1 mm debljine), izrezujući ih škaricama. Pri izboru elemenata za snimanje, najbolje je koristiti se vlastitim iskustvom u radu s određenim rendgenskim aparatom, vrstom filma i materijalom. Ako se takvo iskustvo nema, potrebno je izvršiti nekoliko probnih snimanja da bi se dobile vrijednosti, pomoću kojih se postižu optimalni rezultati. Cilj je postići što jasniji, oštar i kontrastan snimak. RENDGENOGRAFUA SVJEŽEG SJEMENA Na razvijenom snimku uočavaju se anatomski detalji unutar sjemene lupine. Već na prvi pogled se razlikuje prazno (gluho) od punog sjemena. Puno sjeme je na snimku svjetlije od praznog, jer sadržaj sjemenke apsorbira rendgensko zračenje, koje stoga manjim intenzitetom djeluje na emulziju filma. Ako rendgenski snimak posluži kao negativ za izradu fotografija (slike 8, 10 i 11), dobit ćemo tamnije puno sjeme, a prazno će sjeme biti svjetlije. Ovaj princip rendgenografije sjemena, da pojedini dijelovi sjemenke (lupina, endosperm, embrij) i međuprostori, različito apsorbiraju zračenje, koje radi toga djeluje na film s različitim intenzitetom, omogućuje da se među punim sjemenkama jasno razlikuju tipovi, u veličini embrija i zastupljeno |
| ŠUMARSKI LIST 5-6/1973 str. 31 <-- 31 --> PDF |
Emulzija kod industrijskih rendgen filmova, nanesena je redovito dvostrano, na podlogu koja može biti od sigurnosnog triacetata (Terix F) ili različitih drugih patentiranih masa (»Estar base« kod Kodak filma), koje garantiraju minimalnu promjenu dimenzija filma uslijed obrade i bolju trajnost. Jednostranu emulziju imaju samo neki supersitnozrnati filmovi (tab. 1. i tab. 2). Dimenzije rendgenskih filmova su različite i ovisne o proizvođaču. Fotokemika proizvodi Terix F u formatima: 10 X 24, 10 X 40, 10 X 48 i 6 X 48 cm (prema prospektu Fotokemike, 1969). Strani proizvođači plasiraju na tržište film pakiran u praktičnoj omotnici, koja omogućuje manipuliranje sa filmom na dnevnom svijetlu, za razliku od filmova koji se mogu koristiti samo u mraku, ako prethodno nisu stavljeni u zaštitni omot od strane potrošača. Trajnost filma je najčešće ograničena datumom, do kojeg proizvođač garantira njegovu valjanost. Međutim, ako se uskladišti u frižideru na temperaturi ispod 0° C, u dobro zatvorenom pakovanju koje ga štiti od vlage, trajnost mu se može produžiti i preko garantnog roka. Time se izbjegava efekt stvaranja mrene, često primjetan na starim filmovima. Obrada filma je slična obradi fotografske emulzije, te se sastoji iz: 1. razvijanja, 2. prekidne kupke, 3. fiksiranja, 4. ispiranja i 5. sušenja filma. Recepture za obradu pojedinih filmova propisane su od strane proizvođača. Najbolji se rezultati postižu ako se prilikom obrade filma pridržavamo tih uputstava. Tako se npr. za film Fotokemike iz Zagreba, Terix F, preporuča konfekcionirano pakovanje razvijača FRX-2 i fiksir FF-1. Za ostale vrste rendgenskih filmova, za koje ne možemo nabaviti originalna gotova pakovanja razvijača, uputno je poslužiti se receptima, tiskanim u prospektima ili u stručnoj literaturi (npr. za Agfa-Gevaert filmove u Industriell e Radiographic , 1969. ili za filmove proizvedene u SSSR-u u publikaciji Var šalo vica 1958). Ukoliko nisu dostupni originalni recepti, možemo se za razvijanje svih vrsta industrijskih rendgen filmova poslužiti i domaćim rendgen razvijačem FRX-2, koji daje zadovoljavajuće rezultate. Sastav mu se može naći u prospektu Fotokemike, (1960). SNIMANJE SJEMENA Priprema sjemena za snimanje vrši se vrlo jednostavno, izradom perforiranih kartona, kojih je dimenzija odgovarajuća veličini upotrebljenog filma. Broj perforacija u koje se ulažu sjemenke ovisi o veličini filma, veličini sjemena i potrebnom broju sjemena za uzorak. Najčešće iznosi 50 ili 100. Prije slaganja sjemenki u udubljenja, s donje strane kartona se nalijepi tanki papir da sjeme ne propada. Na si. 9. vidi se sjeme crnog bora, složeno na kartonu sa 100 perforacija, tako da svojim spljoštenim dijelom leži na podlozi. Ako je potrebno osigurati potpunu kontrolu identiteta svake pojedine sjemenke, perforacije se mogu obilježiti rednim brojevima, a sjemen 177 |
| ŠUMARSKI LIST 5-6/1973 str. 30 <-- 30 --> PDF |
REIATIVNA TI P FILMA KARAKTERISTIKE FILMA UPOTREBA FI1MA OSJETLJIVOST Ksđah Type KK 630 Maksimalna osjetljivost Omogućuje vrlo kratke ekspozicije Relativno slab kontrast P^rupno zrno U medicini, za snimanje gama i rendgenskim zrakama. U slučaju kada se zahtijeva mala doza zračenja. KJđak Type F 200 Visoka osjetljivost Ooiogućuje kratke -ekspozicije Relativno slab kontrast Krupno zrno U´ slučaju kada se zahtijeva mala doza zračenja. Kudqk Type AA 100 Srednja osjetljivost Visok kontrast * Fino zrno Preporučljiv za radove na ispitivanju kvalitete sjemena. Kodak ´Type T 60 Visok kontrast Sitnozrnat film Pogodan za vrste s manjim sjemenom. Kodak Tupa M* 27 Zahtijeva dužu ekspoziciju Visok kontrast. Sitnozrnat film Pogodan za vrste s manjim sjemenom. Kodak Type R ;io Niska osjetljivost Duga đo vrlo duga ekspozicija Visok do vrlo visok kontrast . Supersitnozrnat film Pogodan za istraživanja pod većim povećanjima. Kodak Type R jeđnoa tvan-i 7 Vrlo niska osjetljivost Vrlo duga ekspozicija Visok do vrlo visok kontrast Supersitnozrnat film Pogodan za mikrorendgenografska istraživan j´a. Tabela 2. Karakteristike nekih rendgenskih filmova, koji se proizvode u SAD. Kriebel (1970.) ne nalazi da je moć" razdvajanja ovog filma u praktičnom pogledu bolja od one koju daje Kodak Type AA. Za nas je od interesa mogućnost korišćenja domaćeg industrijskog rendgen filma Terix F, koji u pogledu zrnatosti, kontrasta i osjetljivosti daje zadovoljavajuće rezultate u kontroli kvalitete sjemena. Ovo je informacija temeljena na vlastitom iskustvu, snimanjem sjemena proizvedenog kontroliranom hibridizacijom crnog, običnog i japanskog crvenog bora na Katedri za šumarsku genetiku i dendrologiju Šumarskog fakulteta u Zagrebu. Za komparaciju, na si. 8. vidi se ista sjemenka crnog bora, snimljena na filmu Agfa-Gevaert Structurix D4 i na filmu domaće proizvodnje Terix F. 1 I I I l_L_l , [ 1 I I 0 10 mm SI. 8. Ista sjemenka crnog bora snimljena na dva različita lilma. Original. |
| ŠUMARSKI LIST 5-6/1973 str. 29 <-- 29 --> PDF |
Osnovna razlika među filmovima jednog´ proizvođača je u osjetljivosti filma. Ova se karakteristika često povezuje sa veličinom kristala srebrnih halogenida koji čine bitni sastojak emulzije filma, pa možemo reći da u pravilu film veće osjetljivosti ima krupnije »zrno« i manji kontrast. U prospektima proizvođača rendgenskih filmova, osjetljivost se najčešće donosi opisno, pa je vrlo teško međusobno uspoređivanje filmova. Osjetljivost filmova Agfa-Gevaert obilježena je relativnim brojevima od 0,1 do 120 (Industrie Röntgenfilme, 1970). Uz izvjesna ograničenja, moguće je te vrijednosti primijeniti i na filmove drugih proizvođača, kojih su nazivi u istom redu sa odgovarajućim filmom Agfa-Gevaert u tab. 1. Navadeni su nazivi filmova koji se koriste u industriji. (Medicinski rendgenski filmovi ne odgovaraju za rendgcnografiju sjemena, radi svog slabijeg kontrasta i prekrupnog zrna). KODAK KODAK ! AGFA-GEVAER T F G B lUTORD ANSCO j DU POM1 ! Tip fita a Relativna T. . . .-... . i Kontrast osjetljivos t ZjTiatost Ti p f i l m a Struaturix s 0,1 Visok Ovisno o pojačivaću Äeguir´r Inđusirez Industrial Superayl , Industrial S04 B 10 -l D 8 1 i 1,6 Visok Gruba i. srednja ** « Industrial Superay Struetuxix B ? 4 Visok Srednja «*,«« Industrial j . SuperayA Industrial Industrial C X ´uperay Struaturis: D 4 15 Vrlo visok Fina Mierotex Industrial Industrial Six-ur:tAr´.~ i) :; 60 Vrlo visok Vrlo fina SuperayH : Struaturix V 3 jednos. 120 Visok Vrlo fina Tabela 1. Razni tipovi filmova, grupirani po svojim karakteristikama u odnosu´na Agfa-Gevaert filmove. Eastman Kodak je 1966. uveo skalu brojeva za obilježavanje osjetljivosti svojih filmova. Bazirana je na osjetljivosti filma »Kodak Industrial X-ray Film Type AA«, koja je obilježena brojkom 100. Uključujući najnovije tipove filmova, skala se kreće od 7 do 630 (Kriebel , 1970 a). U tab. 2. su prikazane relativne osjetljivosti pojedinih filmova. Sastavljena je pridruživanjem brojeva relativne osjetljivosti filmovima američke kompanije Kodak, na osnovu podataka u radovima Kriebel a (1966 i 1970 a). Film sa sposobnošću razdvajanja 2000 linija po milimetru »Kodak High Resolution Emulsion«, koji ima veličinu zrna oko 1/5 veličine zrna filma Kodak Type R, koristi se isključivo u kontaktnoj mikrorendgenografiji. Unatoč svojih izvanrednih kvaliteta u pogledu zrnatosti, ne daje bolji kontrast od nekih filmova s krupnijim zrnom, jer je nemoguće ostvariti bolji kontakt između embrija u sjemenci i filma. S tog je razloga nepotrebno postavljati zahtjeve za filmovima sa još sitnijim zrnom (Kriebel , 1970 b). |
| ŠUMARSKI LIST 5-6/1973 str. 28 <-- 28 --> PDF |
Vidjeli smo već od kakove je važnosti veličina fokusa za oštrinu snimka. Nastojat ćemo dakle da površina »efektivnog fokusa« bude što manja. Za orijentaciju se možemo poslužiti podatkom da je Kriebe l (1966) vršio svoja istraživanja sa aparatom koji je davao snop zračenja promjera 2,0 mm. Rendgenski aparati sa užim snopom na izlazu iz cijevi, dati će oštrije detalje, ali će za isti format filma (naročito ako je veći, npr. 13 X 18 cm) biti potrebno udaljiti film od izvora, kako bi cijela njegova površina bila obuhvaćena snopom rendgenskih zraka. To opet zahtijeva produženje ekspozicije, pa se stoga može reći da su mali fokusi pogodni za mikrorendgenografska istraživanja, gdje je neophodna oštrina detalja. U pogledu ostalih karaketristika rendgenskih uređaja, od važnosti je još sistem hlađenja i konstrukcija prozora — filtera na izlazu rendgenskih zraka iz cijevi. Problem hlađenja je konstruktivnog karaktera i svakako nam je najpogodnija izvedba koja omogućuje kontinuirano zračenje. Eventualno, zbog posebnih zahtjeva, treba obratiti pažnju na mogućnost rada u prirodi, dakle na prenošenje uređaja koji, ako se radi o hlađenju na tekuću vodu, imaju u svom priboru i rezervoare za vodu. Na mjestu gdje kroz rendgensku cijev izlazi snop zračenja, redovito je ugrađena pločica od berilijuma ili Lindemanova stakla. Funkcija joj je da što manje apsorbira meko zračenje pri prolasku kroz stijenke rendgenske cijevi. Preporučljivo je da rendgenski uređaj omogućuje snimanje na optimalnu udaljenost, odnosno onu, na kojoj će cijeli film biti obuhvaćen snopom zračenja, a da vrijeme ekspozicije ne prelazi 5 minuta. Ta se dužina ekspozicije smatra još tolerantnom u pogledu brzine rada. Na pitanje, da li je opasan rad sa rendgenskim aparatom, mogao bi se dati ovakav odgovor: Rad nije opasan, ako su provedene određene mjere zaštite na radu, ako je aparat konstruiran na način koji isključuje mogućnost ozračivanja operatera i uz prisutnu ozbiljnost u radu. Najčešće su noviji tipovi rendgenskih aparata, predviđeni za rad s relativno malim energijama zračenja, konstruirani poput kabineta koji automatski isključuju zračenje ako se otvore vrata kabineta. Razumljivo je da su stjenke aparata napravljene tako da u potpunosti apsorbiraju zračenje, najčešće po »sendvič« sistemu sa olovnom folijom u sredini. Izgled i veličina su im različiti, ovisno o namjeni. Konstruirani poput kabineta, nalikuju na manji ormarić i mogu se smjestiti u svaku radnu prostoriju. KARAKTERISTIKE RENDGENSKIH FILMOVA Kod opisa karakteristika rendgenskih filmova, zadržat ćemo se samo na onima koji dolaze u obzir za rendgenografiju sjemena. Napomenimo odmah, da je na rendgensko zračenje osjetljiv i film koji se koristi u fotografiji, a da je emulzija rendgenskog filma podešena da bude osjetljiva na onaj dio elektromagnetskog spektra koji karakterizira rendgensko zračenje. Isto tako je i rendgenski film osjetljiv na zračenje vidljivog dijela spektra, te ga treba čuvati i razvijati u potpunom mraku, odnosno pridržavati se u tom pogledu uputstava proizvođača filma. |
| ŠUMARSKI LIST 5-6/1973 str. 27 <-- 27 --> PDF |
p SI. 7. Promjena veličine projekcije uslijed promjene kuta snimanja. U praksi su ovakove »deformacije« najčešće nezamjetljive kod makroskopske analize snimka, a i nisu od značaja za određivanje klijavosti sjemena. Nerealne dimenzije objekta na snimku moraju se uzeti u obzir, ako se objekti upoređuju preciznim mjerenjem pod povećanjem. Ako je npr. film na kojem je složeno sjeme za snimanje, većeg formata, tada će na rubovima filma »deformacije« biti jače izražene. Te će »deformacije« biti to veće, što je udaljenost fokusa od filma manja. (Detaljnije o utjecaju geometrije snimanja na kvalitet snimka vidjeti: »Industrielle Radiographic«, 1969. i »Practical manual for industrial radiographic«, 1969). RENDGENSKI UREĐAJI ZA SNIMANJE ŠUMSKOG SJEMENA Ako pokušamo na osnovi do sada izloženog, zaključiti koje karakteristike treba da posjeduje rendgenski aparat uporabiv za snimanje sjemena, vidjet ćemo da je odlučujuća karakteristika — vrsta zračenja koju aparat emitira. Budući nam je potrebno vrlo meko zračenje, a prema istraživanjima K r i e- bel a (1966), optimalnih energija oko 15 kV za visokonaponski uređaj, možemo reći da zadovoljavaju uređaji do 40 kV, a da rendgenski aparati predviđeni upravo za radiografiju sjemena, redovito mogu podesiti svoj napon na vrijednosti koje se kreću u rasponu od 0 do 25 kV. Zbog relativno male potražnje ovakovih specijalnih rendgenskih aparata, mnoge firme su ih izbacile iz svog proizvodnog programa. Unatoč tome, možemo se koristiti s aparatima proizvedenim za industrijsku rendgenografiju, koji najčešće imaju mogućnost rada s niskim energijama (do 20 kV), iako se u pravilu koriste naponima višim od 20 kV. Rendgenski aparati predviđeni za rad u medicini, redovito nisu pogodni za naše potrebe, jer su im minimalni radni naponi oko 40 kV. U radu s mekim zračenjem optimalne vrijednosti jakosti struje se kreću oko 5 mA (Kriebel , 1966). Stoga ćemo se zadovoljiti aparatom koji omogućuje rad sa vrijednostima u rasponu od 0 do 10 mA. |
| ŠUMARSKI LIST 5-6/1973 str. 23 <-- 23 --> PDF |
Katoda 1 Anoda SI. 2. Shematski prikaz rendgenske cijevi: 1. žarna nit, 2. struja elektrona, 3. meta antikatode ili termički fokus, 4. snop rendgenskih zraka, 5. pločica od berilija. Valna dužina proizvedenih rendgenskih zraka ovisna je o naponu cijevi. Povećanjem napona, ubrzavaju se elektroni koji udaraju u antikatodu, a nastale rendgenske zrake su kraćih valnih dužina. Pri tom treba imati u vidu da se snop zraka sastoji od dijela spektra različitih valnih dužina. Taj je spektar kontinuiran za niže napone cijevi i naziva se kontinuirano ili bijelo zračenje (si. 3 a), a kod određene više vrijednosti napona prelazi u diskontinuirano ili karakteristično zračenje. Ovo potonje, sadrži valne dužine ovisne o rednom broju atoma koji ih emitira, tj. o elementu od kojeg je antikatoda napravljena (si. 3 b). (U) Valna duljina Valna duljina SI. 3. Krivulje intenziteta kontinuiranog (a) i karakterističnog spektra (b) rendgenskih zraka. Rendgenske zrake kraćih valnih dužina općenito su prodornije pri prolasku kroz razne tvari i često se nazivaju »tvrdo« zračenje. Analogno tome, »meko« zračenje je naziv za rendgenske zrake većih valnih dužina, dakle manje prodornosti. Potonje se i koriste u rendgenografiji sjemena, jer su ipak dovoljno prodorne za dobivanje uspjelog snimka sjemena, a da primljena doza ne naškodi sjemenu. |
| ŠUMARSKI LIST 5-6/1973 str. 22 <-- 22 --> PDF |
Za razliku od vidljivog dijela spektra, rendgenske su zrake nevidljive i imaju sposobnost prolaska kroz neke tvari (drvo, ljudsko tijelo, plastiku, neke metale itd.). Slično kao i svijetlo, djeluju na fotografske emulzije, pa prilikom prolaska kroz objekt položen na film, registriraju na filmu obrise tog objekta. Zbog svoje važnosti u medicini, industrijskoj defektoskopiji i u znanstvenim istraživanjima, razvijena je i industrija za proizvodnju rendgenskog filma, kojemu su karakteristike emulzije prilagođene potrebama određene vrste istraživanja i karakteristikama rendgenskog zračenja. Unatoč tada još nepoznatog karaktera X-zraka, šumari su već 1903. godine došli na ideju da se zrake koriste za snimanje sjemena šumskih vrsta drveća (Simak i Gustafsso n, 1953). Tada je na sastanku zajednice uzgajivača sjemena Švedske, A. N. Lundstr ö m, profesor na Univerzitetu u Upsali, izložio da je istraživao šumsko sjeme snimajući ga sa rendgenskim aparatom. Metoda je bila pogodna za razdvajanje gluhog od fertilnog sjemena, ali je zaključak unatoč tome bio da je neupotrebiva u praksi zbog komplicirane i mukotrpne tehnike rada. Tako je ta mogućnost bila zanemarena sve do 1953. godine, kada su S i- ma k i Gustafsso n razvili metodu analize šumskog sjemena putem rendgenskog snimanja, a uskoro zatim je publicirana serija radova švedskih, a i drugih istraživača, koji su razvijali i koristili ovu metodu. U SSSR-u se rendgenografija razvija od 1935. g. (V a r š a 1 o v i ć, 1958) u karantenskoj službi, kao metoda za otkrivanje zaraženog sjemena. Rad grupe švedskih znanstvenika, Ehrenber g i dr. (1955), koji su se koristili rendgenografijom i prikazali njene tehničke mogućnosti brzog, točnog i jeftinog procjenjivanja kvalitete sjemena, prikazao je Glava č (1956). Regen t (1972), donoseći kratki prikaz ove metode, navodi da se do danas nije proširila u našoj praksi. O RENDGENSKOJ CIJEVI I RENDGENSKIM ZRAKAMA Rendgensko zračenje nastaje u rendgenskoj cijevi koja se sastoji od katode i antikatode (anode), smještenih u staklenoj cijevi zataljenoj s obje strane nakon vakumiranja. Za rad rendgenske cijevi potreban je i uređaj za uspostavljanje visokog napona, koji ubrzava elektrone prema antikatodi. Atomi tvari od koje je antikatoda napravljena naglo zaustavljaju brzo gibanje elektrona, te emitiraju rendgenske zrake. Antikatoda, koja je u stvari metalna pločica, jako se zagrije pod udarom struje vrlo brzih elektrona koncentriranih na malu površinu, s koje se samo jedan dio kinetičke energije elektrona pretvara u zračenje (0,1% kod 30 kV, 1% kod 200 kV, 40% kod 30—40 MeV, prema Industrielle Radiographic, 1969). Tako stvorenu toplinu potrebno je tijekom rada cijevi odvoditi, a rješenja su izvedena konstrukcijom sistema za hlađenje, koje se najčešće provodi vodom ili uljem. Na mjestu gdje rendgenske zrake izlaze iz cijevi, staklo je nadomješteno berilijevom pločicom ili Lindemanovim staklom, kako bi se apsorpcija rendgenskog zračenja svela na najmanju moguću mjeru. Shematizirani prikaz rendgenske cijevi vidi se na si. 2. 168 |
| ŠUMARSKI LIST 5-6/1973 str. 21 <-- 21 --> PDF |
fizičar, M. Laue, objasnio valnu prirodu X-zraka. Ova vrst elektromagnetskog zračenja iste je prirode kao i svijetlo, ali mnogo kraćih valnih dužina. Na si. 1. (prema Cullity , 1956) koja prikazuje elektromagnetski spektar, vidimo da rendgensko zračenje zauzima područje između gama zraka i ultravioletnog dijela spektra. Valne dužine rendgenskih zraka se kreću od oko 0,0001 A do 1000 A (Enciklop. leks. zavoda, 1969). U dijelu spektra gdje se podudaraju sa valnim dužinama gama zraka, ističemo razliku u načinu njihova postanka: rendgenske zrake nastaju prijelazima u elektronskom plastu ili kočenjem brzih elektrona, a gama zrake nastaju kvantnim prijelazima unutar jezgre atoma (Enciklop. leks. zavoda, 1969). ,10 " 1022 _10 14 102´ 10´-13 Gama zrake 102° _10 -12 1 pm _ 10 19 IO´" _10l8 _io-1 0 1 A Rendgenske zrake _ 10 17 _10-9 1 nm N _ _ 10 16 1015 B _10~8 -IO" 7 I Ultravioletnesvijetlo x _ 10 14 E _10" S } Vidljivo svijetlo 10 13 IO"5 c 10 12 rt c _ic-4 Infracrveni valovi w _ 10 11 N 3 .IO"3 1 mm 1010 IO9 108 _10 7 D rt c It > _10-2 -IO" 1 .10° 101 1 cm 1 m I Mikrovalovi Radarski valovi t TV i UKV _ IO6 IO2 \ Kratki valovi _ 105 _10 3 -10 4 1 km | Srednji valovi T Dugi valovi _10* _105 _10 3 _106 -10 2 Izmjenične struje IMm 10´ _10 1 I SI. 1. Elektromagnetski spektar |
| ŠUMARSKI LIST 5-6/1973 str. 20 <-- 20 --> PDF |
UDK 634.0.232:539.26 O SNIMANJU I ANALIZI ŠUMSKOG SJEMENA POMOĆU RENDGENSKOG ZRAČENJA* ZELIMIR BORZAN, đipl. ing. šumarstva Katedra za Šumarsku genetiku i dendrologiju, Šumarski fakultet u Zagrebu UVOD Tijekom 1971. i 1972. godine, na Katedri za šumarsku genetiku i dendrologiju Šumarskog fakulteta u Zagrebu, boravio je američki stručnjak, prof. Howard B. Kriebel, na poziv Katedre a preko jugoslavensko-američke Komisije za Fulbrightov program. Među ostalim, prof. Kriebel je inicirao i i mogućnost upotrebe rendgenskog aparata za snimanje sjemena borova, nastalog kao rezultat kontrolirane hibridizacije. Time nas je uputio u mogućnost egzaktnog i brzog načina, ne samo analize, već i kontrole dobivenih rezultata prije sjetve sjemena, a da se pri tom sjeme ne ošteti, niti ne promijeni u svojoj kvaliteti. Ova metoda kontrole kvalitete sjemena je usvojena u mnogim zemljama svijeta, zbog lakog, jednostavnog i brzog načina rada, te svestrane primjene od praćenja embrionalnog razvoja sjemena, određivanja klijavosti sjemena, opsega napada insekata na sjeme, do mogućnosti komparacije veličine endosperma i embrija između pojedinih sjemenki. Ukratko, korišćenje rendgenskog zračenja je pogodno u praksi za kontrolu kvalitete sjemena, a u znanstvenim istraživanjima je često nezamjenjivo, imajući tu u vidu i mogućnost induciranja mutacija, mekim i tvrdim rendgenskim zrakama. Uz napomenu da se razvojem tehnike omogućilo dobivanje rendgenskih uređaja koji ne iziskuju posebne mjere zaštite pri radu, a koji uz to i nisu toliko skupi kako se to često misli (rendgenski uređaj za snimanje šumskog sjemena se može nabaviti za oko 2000 US dolara), mislim da će biti korisno upoznati se malo detaljnije s ovom tehnikom rada i mogućnostima koje nam pruža. OTKRIĆE RENDGENSKIH ZRAKA I POČETAK RENDGENOGRAFIJE Rendgenske zrake je otkrio 1895. godine njemački fizičar W. K. Röntgen i nazvao ih X-zrakama, jer nije mogao da objasni njihovu prirodu. U njegovu čast, te su zrake kasnije nazvane rendgenske zrake. 1912. je drugi njemački * Rad je rezultat studija literature i iskustva u korišćenju jedne od metoda u rješavanju problema tekućih istraživanja koja se provode na Katedri za šumarsku genetiku i dendrologiju Šumarskog fakulteta u Zagrebu. |
| ŠUMARSKI LIST 5-6/1973 str. 40 <-- 40 --> PDF |
ćenja češera i sjemena od insekata. Češeri sa sjemenom u kojem se nalaze larve, ukazuju na manji stupanj oštećenja nego češeri kod kojih su pojedine sjemenke sa tragovima oštećenja (ekskrementi, grizotine). I jedna i druga vrst oštećenja lako se uočava na snimku. S i m a k tumači slabu kvalitetu sjemena iz češera u kojem je pronađeno nekoliko sjemenki s ekskrementima time što insekti, uništavajući tkivo češera, onemogućuju potpuni razvoj sjemena prekidajući dovod hranjiva do sjemenih zametaka. Zaključuje da je rendgenografija pogodna za utvrđivanje načina života i razvoja napada insekata na sjeme, kao i za utvrđivanje opsega i karaktera oštećenja. Na slici 11. strelicom su označene sjemenke napadnute od insekata. I , % i i 10 mm SI. 12. Rendgenski snimak izvrtaka koji potiču od nekoliko različitih vrsta drveća. Original. |
| ŠUMARSKI LIST 5-6/1973 str. 39 <-- 39 --> PDF |
Rendgenografijom se na sjemenu lako uočavaju oštećenja mehaničkog karaktera (K a m r a, 1963). Metoda može poslužiti za izdvajanje sjemenki, oštećenih prilikom trušenja iz češera ili kod odvajanja od krilaca. Takvo sjeme vrlo brzo gubi svoju klijavost, unatoč propisno provedenom čuvanju na niskoj temperaturi. Sima k je (1955) pokazao da se upotrebom rendgenografije lakše nego drugim metodama koje koriste makroskopska opažanja, ustanovljuju ošte f t I # \ f t X :^S|> SI. 11. Sjeme sa stabla crnog bora broj 221. Strelice pokazuju sjeme oštećeno od insekata. Snimljeno na filmu Structurix D4 sa rendgenskim uređaj em »Philips«. Original. |
| ŠUMARSKI LIST 5-6/1973 str. 38 <-- 38 --> PDF |
istraživanja ograničavaju na rendgenski uređaj kojim su se koristili. Iako rezultati sličnih istraživanja mogu varirati ovisno o vrsti sjemena, sadržaju vlage i stupnju zrelosti sjemena, a i karakteru upotrebljenog zračenja, vrijedno je iznijeti da pri upotrebi ekspozicija koje se redovito koriste u rendgenografiji, sjeme navedenih vrsta nije izmjenilo svoju klijavost u odnosu na kontrolu. Međutim, u istraživanjima genetske prirode treba biti obazriv, jer su u pojedinim stanicama obične smreke i običnog bora, već kod primjene kratkih ekspozicija, u toku mitoze ustanovljene kromosomske aberacije. Kriebe l (1970 a) navodi da je za istraživanja takvog karaktera moguće upotrijebiti film veće osjetljivosti koji će skratiti ekspoziciju, odnosno omogućiti da primljena doza zračenja bude ispod vrijednosti od 1 rendgena. Vidjet ćemo da je to mala doza zračenja, ako ju uporedimo sa dozom od 14.000 rendgena kod koje počinje letalna doza zračenja za sjeme običnog bora (V i đakov i ć, 1960). Dendrogenetičari su tokom protekla dva desetljeća vršili brojna istraživanja, primjenjujući rendgenografsku metodu. Tako su npr. S i m a k i Gustafss o n (1954, 1958 i 1959) ustanovili da obični bor na granici pridolaženja svog areala u sjevernoj Švedskoj, kao i na visinskoj granici, rađa sa sjemenom koje nije dozrelo zbog kraće vegetacijske periode. U uzorcima su našli zastupljen velik broj sjemenki sa više embrija, od kojih ni jedan nije bio potpuno razvijen. Rendgenska analiza takvog sjemena pokazuje veći broj sjemenki tipa A II, manji broj koji spada u klasu A III, a najslabije je zastupljeno sjeme klase A IV. Energija klijavosti je slaba, a mali je postotak sjemenki proklijao. Međutim, nakon provedene stratifikacije takvog sjemena, klijavost je bila normalna, te su zaključili da se embrij tokom stratifikacije nastavio razvijati. Do sličnih je rezultata došao i Kriebe l (1966), analizom .sjemena Pinus aristata. Da inferiornost sjemena običnog bora, sa stabala koja rastu na sjeveru Švedske i u višim planinskim predjelima, nije genetskog karaktera, dokazali su S i m a k i Gustafsso n (1954) cijepljenjem plemki koje potječu s tih stabala i uzgojem tih cijepova u povoljnim klimatskim uvjetima na jugu Švedske. Češeri su na cijepljenim biljkama bili veći nego na stablima sa kojih su potjecale plemke, a i prosječan broj sjemenki po češeru bio je veći, u pojedinim slučajevima i do 20%. Cijepovi su producirali sjeme klase A IV, a klasa A II nije bila zastupljena. Genetska konstitucija je jedan od bitnih faktora koji regulira količinu i kvalitet uroda. U pojedinim slučajevima neki genotipovi daju relativno visok postotak gluhog sjemena i svakako bi bilo korisno prije izlučivanja sjemenskih sastojina i osnivanja neke sjemenske plantaže, rendgenskom analizom ustanoviti kvalitet sjemena sa stabala koja će poslužiti za dobivanje kvalitetnog sjemena. Zanimljivo je da su istraživanja ukazala na slabu kvalitetu sjemena kojim rađaju plus stabla, u odnosu na kvalitet sjemena što potječe s normalnih i minus stabala (E h r e n b e r g i dr. 1955, Gustafsson i Simak 1958). Ova potonja redovito daju veće i teže sjeme, sa većom frekvencijom sjemena klase A IV, nego plus stabla. Iznimke su moguće, pa Gustafsso n i Sima k diskutiraju o jednom plus stablu običnog bora, pronađenom u Švedskoj, kod kojeg su karakteristike sjemena bolje nego kod normalnih kontrolnih stabala. U svjetlu te činjenice proizlazi važnost rendgenografije za pronalaženje upravo takvih plus stabala. |
| ŠUMARSKI LIST 5-6/1973 str. 35 <-- 35 --> PDF |
VRSTA ENDOSPERM KLASA EMBRI O0 I I I KLAS II I IV A Finus silveatria A B --50 5 88 43 99 68 Picea abies A B - - 36 15 82 71 97 92 Tab. 3. Konverzioni faktori. sjemena u drugačijim uvjetima, npr. u klijalištu pod slojem humusa debljine 0,5 cm ili u pijesku, klijavost će biti manja nego u Jacobsenovoj klijalici i dobivene vrijednosti sa rendgenskog snimka množit će se sa odgovarajućim redukcionim faktorom iz tabele 4. (G u s t a f s s o n i Simak, 1958). KLA S A q T z\ : ! ! IX E U „^ 4 A UVJETI NAKLIJAVANJA A I I A II I A IV ] JACOBSENOVA KLIJALICA 50 88 99 HUMUS 13 63 -94 PIJESAK 5 50.. 85. Tabela 4. Konverzioni faktori za različite uvjete naklijavanja sjeincna Pinus silvestris. Prema preliminarnim istraživanjima Gust a fsson a i Simak a (1958). za rendgenografska istraživanja su pogodne neke vrste slijedećih rodova: Abies, Cedrus, Chamaecyparis, Larix, Picea, Pinus, Pseudotsuga, Taxus, Thuja, Acer, Alnus, Betula, Carpinus, Celtis, Cornus, Cotoneaster, Crataegus, Evonymus, Fagus, Fraxinus, Gleditschia, Ilex, Laburnum, Morus, Platanus, Prunus, Quercus, Rhamnus, Robinia, Rosa, Sambucus, Sorbus, Staphylea, Tilia i Viburnum. Može se predpostaviti da je i sjeme brojnih vrsta nekih drugih rodova pogodno za rendgenografiju, te bi u tom smislu bilo potrebno nastaviti sa istraživanjima. |
| ŠUMARSKI LIST 5-6/1973 str. 34 <-- 34 --> PDF |
sti endosperma. Autori metode (Ehrenberg i dr., 1955, M ü 11 e r -O 1 s en i dr., 1956) su razvrstali sjeme obične smreke (Picea abies Karst.) i običnog bora (Pinus silvestris L.) u dvije endosperm klase (A i B), od kojih svaka ima pet embrio klasa (0—IV). Klase se na snimku očituju ovim svojim karakteristikama: Endosperm klasa: A: Sve sjemenke sa endospermom, koji gotovo potpuno ispunjava unutrašnjost sjemene lupine i dobro apsorbira zračenje. B: Sjemenke, koje imaju nepotpuno razvijen endosperm, ili endosperm koji slabije apsorbira rendgensko zračenje. Embrio klase: 0: Sjeme je prazno (gluho), bez embrija i endosperma. I: Sjeme sa endospermom A ili B, ali bez embrija. II: Sjeme sa endospermom A ili B, sa jednim ili više embrija, od kojih niti jedan nije duži od polovine embrionalne šupljine. III: Sjeme sa endospermom A ili B, sa jednim ili više embrija, od kojih najduži zaprema 1/2 do 3/4 embrionalne šupljine. IV: Sjeme sa endospermom A ili B, sa jednim potpuno razvijenim embrijem, koji zaprema cijelu ili skoro cijelu embrionalnu šupljinu. Iz ove se klasifikacije može odmah zaključiti da će teoretski najbolju klijavost imati sjeme, koje spada u embrio klasu IV i endosperm klasu A. Na osnovu rendgenskog snimka, raspodjeljuje se sjeme u devet gore opisanih klasa. Potencijalne mogućnosti svake klase, svake sjemenke da proklije, izražene su njenim anatomskim karakteristikama. Broj sjemenki koje će proklijati u pojedinoj klasi, izražava se postotkom klijavosti, koja je kod fiziološki svježeg i zrelog sjemena identična sa »konverzionim faktorima« u tabeli 3. Ovi konverzioni faktori ili »anatomski potencijal« (Ap) prema S imak u (1957), predstavljaju u/o sjemenki koji bi proklijao, kada bi klijale u određenim uvjetima. Ako su ti uvjeti standardizirani, dobivene Ap vrijednosti koriste se kao faktori pretvorbe, sa svrhom da se za bilo koji uzorak te vrste sjemena, klijavost izrazi u istim standardiziranim uvjetima. Vrijednost konverzionih faktora za sjeme običnog bora i obične smreke (prema Müller-Olsen i dr., 1956., S i m a k, 1957, Gustafsson i Si- m a k, 1958), a za uvjete naklijavanja ü Jacobsenovoj klijalici, nakon 30 dana naklijavanja u konstantnoj temperaturi od 23°C i pod osvjetljenjem od 3 X 40 W smještenog 50 cm iznad sjemena u trajanju od 8 sati dnevno, prikazane su u tabeli 3. Konverzioni faktori mogu biti različiti, ovisno o standardizaciji uvjeta u kojima su ustanovljeni, a za koje se želi izraziti klijavost sjemena. Npr. kod izražavanja klijavosti sjemena U standardiziranim uvjetima Jacobsenove klijalice za sjeme običnog bora, potrebno je broj sjemenki iz pojedine klase koji je dobiven na osnovu rendgenskog snimka, pomnožiti s odgovarajućim faktorom pretvorbe iz tabele 3 ili 4. Ako se želi izraziti klijavost tog istog |