Pokryvnost listoví a obsah fotosynteticky aktivních pigmentů u máku setého (Papaver somniferum L.) ve vztahu k ranosti a obsahu morfinu

Bc. Žaneta Hlídková

Master's thesis

Leaf area index and photosynthetically active pigments content of opium poppy (Papaver somniferum L.) in relation to earliness and content of morphine

Abstract:

Česká republika i v roce 2016 potvrdila postavení největšího pěstitele potravinářského máku. Výnos v České republice se v průměru od roku 2004 pohybuje okolo 0,72 t makového semene z hektaru. Cílem diplomové práce je ověřit, zda existují rozdíly ve velikosti pokryvnosti listoví (LAI) a v obsahu fotosynteticky aktivních pigmentů v závislosti na ranosti a obsahu morfinu u máku setého. V rámci maloparcelkového pokusu bylo hodnoceno 17 odrůd máku setého. Odrůdy byly s různou raností a s různým obsahem morfinu. Jednalo se o tyto odrůdy: Sokol, Albín, Korneuburger Weisser, Tatranský, Florian, Lazur, Orbis, Orfeus, Zeno, Postomi, Major, Maraton, Marianne, Aplaus, Opal, Opex a Buddha. Kromě odrůdy Zeno, jediné ozimé formy máku vyseté na jaře, byly ostatní odrůdy jarní formy. V rámci experimentu byly hodnoceny pokryvnost listoví (LAI) a obsah fotosynteticky aktivních pigmentů (celkové chlorofyly a karotenoidy). LAI bylo měřeno polním přístrojem SunScan a obsah pigmentů byl stanoven podle Porryho z terčíků listů máku. Měření se uskutečnila ve čtyřech termínech od 22. 6. do 29. 7. 2016 v následujících vývojových fázích: BBCH 41 fáze stonkování a butonizace, BBCH 54 fáze plné kvetení, BBCH 64 fáze zelená zralost a BBCH 72 fáze začátek žloutnutí tobolky. K statistickému vyhodnocení byl použit program Statistica 12 na základě Analýzy rozptylu. Velikost LAI a obsah pigmentů se měnily v závislosti na ontogenetickém období. LAI dosáhlo v průměru za všechny odrůdy svého maxima ve fázi stonkování a butonizace (1,94) a poté se postupně snižovalo. Minimum bylo dosaženo ve fázi začátku žloutnutí tobolky (1,07) v důsledku postupného stárnutí rostliny. Průkazné rozdíly byly zjištěny mezi některými sledovanými odrůdami, např. mezi odrůdou Orbis (nejvyšší hodnota LAI) a odrůdou Tatranský (nejnižší hodnota LAI). Mezi skupinami odrůd, rozdělených dle ranosti na rané, středně rané a pozdní, nebyly zjištěny statistické rozdíly v hodnotách LAI. Také nebyly potvrzeny průkazné diference ve velikosti LAI mezi odrůdami s nízkým, středním a vysokým obsahem morfinu. Obsah pigmentů dosáhl v průměru za všechny odrůdy svého maxima ve fázi plného kvetení (chlorofyly 3,99 ug/cm2, karotenoidy 1,49 ug/cm2). Minimum bylo dosaženo u chlorofylů již na počátku měření ve fázi stonkování a butonizace (0,33 ug/cm2) a u karotenoidů ve fázi začátku žloutnutí tobolky (0,23 ug/cm2). Průkazné rozdíly byly také zjištěny mezi některými sledovanými odrůdami. U chlorofylů mezi odrůdou Maraton (nejvyšší obsah chlorofylů) a odrůdou Albín (nejnižší obsah chlorofylů), u karotenoidů mezi odrůdou Florian (nejvyšší obsah karotenoidů) a odrůdou Aplaus (nejnižší obsah karotenoidů). Mezi skupinami odrůd, rozdělených dle ranosti na rané, středně rané a pozdní, nebyly zjištěny statistické rozdíly v obsahu pigmentů. Také nebyly potvrzeny průkazné diference v obsahu pigmentů mezi odrůdami s nízkým, středním a vysokým obsahem morfinu. Nejvyšší výnos byl u středně raných odrůd (1,64 t/ha) a naopak nejnižší u raných odrůd (1,12 t/ha). Ve výnosu byly zjištěny statistické rozdíly mezi odrůdami s rozdílným obsahem morfinu. Nejvyšší výnos byl dosažen u odrůd se středním obsahem morfinu, a naopak nejnižší u odrůd s vysokým obsahem morfinu. Na základě výsledků nebylo možné potvrdit stanovené hypotézy o závislosti LAI a obsahu pigmentů na ranosti odrůd a obsahu morfinu. Modrosemenné odrůdy Maraton, Opex, Orbis a Marianne měly vysoké hodnoty LAI a obsahu pigmentů a zároveň dosáhly i vysokých výnosů v rozmezí od 1,91 do 1,45 t/ha. I odrůdy, které dosáhly pouze průměrných hodnot LAI a obsahu pigmentů, tak dosáhly velmi vysokých

Abstract:

výnosů, např. odrůda Orfeus, Aplaus a Opal.

Abstract:

The Czech Republic confirmed its position as the largest producers of food poppy again in 2016. The average yield ranges around 0,72 tons of poppy seed per hectare since 2004 in the Czech Republic. This diploma thesis aims to verify whether there are differences in the size of leaf index area (LAI) and in the contents of photosynthetically active pigments in dependence on the maturity and the content of morphine in poppy. In the small-plot experiment 17 varieties of poppy were evaluated. Varieties of poppy seed examined were blue, white, with different earliness and with various contant of morphine. The following varieties of poppy were sowed: Sokol, Albín, Korneuburger Weisser, Tatranský, Florian, Lazur, Orbis, Orfeus, Zeno, Postomi, Major, Maraton, Marianne, Aplaus, Opal, Opex and Buddha. Except of variety Zeno, which was the only winter form of poppy sown in the spring, all the varieties were spring forms. Leaf area index (LAI) and the contents of photosynthetically active pigments (total chlorophylls and carotenoids) were measured in the experiment. LAI was measured with SunScan and the content of pigments was determined by the Porry method. Four measurements were made in the period between 22 June 2016 and 29 July 2016 in the following phases of development: BBCH 41 stem and bud elongation, BBCH 54 full flowering stage, BBCH 64 green maturity and BBCH 72 start of yellowing capsule. The program Statistica 12 was used for statistical evaluation on the basis of analysis of variance. The size of LAI and the content of pigment varried depending on the ontogenetic period. LAI reached its maximum in the phase of stem anf bud elongation (1,94) and then decreased gradually. The lowest level was reached in the phase of start of yellowing capsule (1,07) due to progressive senescence of the plant. Significant differences were detected between some monitored varieties, e.g. between Orbis variety (peak LAI) and the variety Tatransky (lowest value LAI). No statistical differences in LAI have been proven between the groups of varieties divided according to their earliness on early, middle and late. No significant statistical differences of LAI have been confirmed between the LAI varieties with low, medium and high level of morphine. The content of pigments peaked in the phase of full flowering stage. The lowest minimum was achieved by the chlorophylls in the early measurement in the phase of stem and bud elongation and carotenoids in the phase of start of yellowing capsule. No significant differences have been detected between some monitored varieties. No statistical differences in LAI have been demonstrated between the groups of varieties divided according to earliness on early, middle and late. No significant statistical differences of LAI have been confirmed between the LAI varieties with low, medium and high level of morphine. The highest yield occurred in the middle stage of varieties (1,64 t/ha) and the lowest in the early stage of varieties (1,12 t/ha). Statistical differences were confirmed between varieties with different contents of morphine. The varieties with medium content of morphine recorded the highest yield of 1,82 t/ha and the varieties of high morphine recorded the lowest 0,87 t/ha. The results of the experiment did not confirm the stated hypothesis about the dependence of LAI and pigment content to earliness of varieties and content of morphine. Blue-seed varieties of Maraton, Opex, Orbis and Marianne had high values of LAI and the content of pigments for yield formation, while also achieved satisfactory yields of 1,5 t/ha (the yield from 1,91 to 1,45 t/ha). The varieties, which achieved only average values of LAI and pigment content, achieved very high yields, e.g. Orpheus variety, Aplaus and Opal.

Keywords

fotosynteticky aktivní záření, chlorofyly, karotenoidy, morfin, Opium poppy, pokryvnost listoví

Keywords

carotenoids, leaf area index, chlorophylls, morphine, Opium poppy, photosynthetically active radiation

Language used: Czech

Date on which the thesis was submitted / produced: 13. 4. 2017

Thesis defence

• Supervisor: doc. Ing. Václav Hejnák, Ph.D.

Czech University of Life Sciences Prague

Faculty of Agrobiology, Food and Natural Resources

Master programme / field:
Rural Development and Agriculture / Farm Management