Velikost kořenového systému a vitalita semen pro větší toleranci polních plodin k suchu

Ing. Tomáš Středa, Ph.D.

Habilitation thesis

The root system size and seed vigour for increased tolerance to drought

Abstract:

Abiotický stres je u zdravých rostlin hlavní příčinou snížení produkce. V této souvislosti se v České republice věnovalo několik desítek vědeckých projektů výzkumu vlivu změny klimatu na zemědělské plodiny. Tematicky byly dominantně zaměřeny na hodnocení dopadů abiotických stresorů na výnos, případně kvalitu produkce. Poněkud sporadická jsou však konkrétní adaptační doporučení a opatření, která by poskytovala skutečný potenciál redukce dopadů vývoje klimatu na rostlinnou produkci. Cílem práce bylo: Analyzovat vývoj a současný stav agroklimatických podmínek v České republice s důrazem na dominantní faktory, ovlivňující negativně rostlinnou produkci v zemědělsky intenzivních oblastech; identifikovat oblasti se zvýšeným rizikem výskytu hlavních abiotických stresorů pro tvorbu výnosu a kvalitu produkce pšenice seté a ječmene setého v České republice; s využitím dlouhodobých výnosových časových řad a na základě výsledků polních experimentů vyhodnotit dopady vybraných agrometeorologických prvků na produkční proces nejpěstovanějších polních plodin v České republice; na základě dlouhodobých polních pokusů popsat, vyhodnotit a kvantifikovat vazbu mezi velikostí kořenového systému nejpěstovanějších obilnin a meziplodin v České republice a tvorbou jejich výnosu a kvality produkce; popsat metody, použitelné a používané zemědělským a šlechtitelským výzkumem pro hodnocení kořenového systému pro možnost šlechtění odrůd s efektivnějším kořenovým systémem jako adaptační opatření na sucho; uvést příklady úspěšné selekce na větší kořenový systém s pozitivním dopadem na výnos zrna u pšenice seté a ječmene setého a biomasy vybraných meziplodin; popsat perspektivy hodnocení vitality semen a šlechtění na větší vitalitu semen pro zvýšení semenářské hodnoty osiv a tolerance odrůd k suchu jako adaptačního opatření na sucho; navrhnout a popsat inovaci hodnocení vitality semen pro rutinní zavedení objektivního hodnocení vitality semen v semenářském výzkumu a praxi; na základě syntézy výsledků experimentální práce a dostupných literárních údajů definovat závěry, využitelné zemědělskou praxí pro redukci dopadů změny klimatu na rostlinnou produkci.

Abstract:

Abiotic stress is one of the main cause of reduced productivity of healthy plants. In this context, several dozen scientific projects in the Czech Republic have been involved in research of climate change impact on agricultural crops. Thematically, they were predominantly focused on the evaluation of the impacts of abiotic stressors on the yield or quality of production. However, specific adaptation strategies and measures that would provide real potential to reduce the impacts of climate change on crop production are still sporadic. The aim of the habilitation theses was: To analyze the development and current state of agroclimatic conditions in the Czech Republic with emphasis on the dominant factors negatively affecting crop production in intensive farming areas; identify areas with an increased risk of major abiotic stressors for yield production and quality of wheat and barley production in the Czech Republic; using long-term yield data and results of field experiments to evaluate the impacts of selected agrometeorological variables on the main crops production in the Czech Republic; on the basis of long-term field experiments to describe, evaluate and quantify the relationship between the root system size of the most cultivated cereals and cover crops in the Czech Republic and the formation of their yield and quality of production; describe the promising methods of agricultural research and plant breeding to evaluate the root system in order to breed varieties with a more efficient root system as a drought adaptation measure; give examples of successful selection for a larger root system with a positive impact on grain yield of wheat and barley and on biomass of selected cover crops; describe the perspectives of seed vigour assessment and related breeding to increase both seed quality and drought tolerance of varieties as a drought adaptation measure; design and describe an innovation of seed vigour assessment for its routine testing in both research and practice; to derive recommendations for agricultural practice in order to reduce the impacts of climate change on crop production based on conducted experiments combined with previously published research.

Keywords

Abiotický stres, adaptace, šlechtění

Keywords

Abiotic stress, adaptation, breeding

Language used: Czech

Date on which the thesis was submitted / produced: 23. 3. 2021

Thesis defence

Mendel University in Brno

Faculty of AgriSciences

Habilitation programme:
nedefinovano