Bestimmung des Wassergehaltes von Pflanzenblättern mittels Terahertz-Strahlung

Wasserbedarf und die physiologische Reaktion von Pflanzen auf Wassermangel, der Trockenstress, sind weltweit Gegenstand der Forschung. Die wichtigsten bisherigen Methoden zur quantitativen Untersuchung von Wassergehalt und Trockenstress sind destruktiv. Dies macht wiederholte Messungen an demselben Blatt oder längere Messreihen an einem Individuum unmöglich. Die Autoren entwickelten ein transportables Gerät, welches den in-vivo-Wassergehalt von Pflanzenteilen räumlich und zeitlich unmittelbar und zerstörungsfrei bestimmen kann – z.B. an Feldpflanzen direkt auf dem Acker. Es verwendet Terahertz-Strahlung, welche von Wasser stark absorbiert wird, während sie unpolares organisches Material quasi verlustfrei durchdringt. Die Anordnung verhält sich etwa wie ein Mach-Zehnder-Interferometer, mit dem Unterschied, dass ein Teil des Weges ein Terahertz-Strahlengang ist. Man kann auch von einem Terahertz-Refraktometer sprechen. Aus dem Vergleich der Amplituden- und Phasen-Daten mit und ohne eingebrachte Probe wird der (komplexe) Transmissionskoeffizient derselben bestimmt. Kennt man weiterhin die Blattdicke, so kann man den relativen Wassergehalt des Gewebes berechnen.