Foliární aplikace selenu jako cesta ke zvýšení obsahu tohoto prvku v zemědělských plodinách

Michal Panýrek

Bachelor's thesis

Foliar application of selenium as a tool for enhancement of the Se levels in the agricultural crops

Abstract:

Tato bakalářská práce je věnována prvku selen (Se), jeho vlastnostem, výskytu, působení na rostliny, životní prostředí, lidský organismus a hospodářská zvířata. Všechny tyto aspekty tvoří základ pro popsání významu selenu pro rostlinnou výrobu, protože rostlinná produkce je prostředníkem vstupu tohoto prvku z půdy do potravních řetězců. Selen je důležitým prvkem pro rostliny, a to zejména kvůli jeho účinkům na zlepšení růstu, tolerance vůči stresu a kvality semen, ale jeho esencialita nebyla zatím potvrzena. Nicméně, podobně jako u většiny chemických prvků, účinky selenu na rostliny jsou závislé na dávce. Příliš vysoké dávky selenu mohou způsobit oxidační stres a negativní účinky na růst rostlin. Rostliny přijímají selen prostřednictvím kořenového systému a organické sloučeniny selenu, jako je selenocystein a selenometionin, jsou pro ně lepší než anorganické sloučeniny. Je důležité si uvědomit, že příliš vysoké dávky selenu mohou způsobit toxické účinky nejen u rostlin, ale také u lidí a zvířat, kteří jej konzumují, a proto je třeba pečlivě sledovat obsah selenu v půdě a potravinových řetězcích. Naopak nedostatek selenu v půdě může mít za následek nízký obsah tohoto prvku v rostlinné produkci a ve výsledku i v organismu hospodářských zvířat i člověka. Obohacení rostlinné produkce selenem prostřednictvím foliární aplikace může napomoci vyřešit tento problém. Praktická část této práce prezentuje výsledky foliární aplikace různých forem Se na rostliny kukuřice. Ukázalo se, že aplikace roztoku selenanu významně zvýšila obsahy Se v nadzemní biomase kukuřice ve srovnání s kontrolou. Naproti tomu aplikace nanočástic selenu byla méně účinná.

Abstract:

This bachelor thesis is devoted to the element selenium (Se), its properties, occurrence, effects on plants, the environment, the human organism and farm animals. All these aspects form the basis for describing the importance of selenium for plant production, since plant production mediates the entry of this element from the soil into food chains. Selenium is an important element for plants, mainly due to its effects on improving growth, stress tolerance and seed quality, but its essentiality has not yet been confirmed. However, as with most chemical elements, the effects of selenium on plants are dose-dependent. Too high doses of selenium can cause oxidative stress and negative effects on plant growth. Plants take up selenium through the root system, and organic selenium compounds such as selenocysteine and selenomethionine are better for them than inorganic compounds. It is important to note that too high doses of selenium can cause toxic effects not only in plants, but also in humans and animals that consume it, so it is necessary to carefully monitor selenium content in the soil and food chains. Conversely, a lack of selenium in the soil can result in a low content of this element in plant production and, as a result, in the organism of farm animals and humans. Enrichment of plant production with selenium through foliar application can help solve this problem. The practical part of this work presents the results of foliar application of different forms of Se on corn plants. It was shown that the application of selenate solution significantly increased Se contents in the above-ground biomass of maize compared to the control. In contrast, the application of selenium nanoparticles was less effective.

Keywords

selen, foliární aplikace, kukuřice, akumulace

Keywords

selen, foliar application, corn, accumulation

Language used: Czech

Date on which the thesis was submitted / produced: 22. 4. 2023

Thesis defence

• Date of defence: 23. 5. 2023
• Supervisor: prof. Ing. Jiřina Száková, CSc.
• Reader: Ondřej Sedlář, Ing.

Czech University of Life Sciences Prague

Faculty of Agrobiology, Food and Natural Resources

Bachelor programme:
Landscape Conservation and Use of Natural Resources