Faktory ovlivňující klíčení, vzcházení a mortalitu semen v půdní zásobě u druhu Bromus sterilis L.

Ing. Veronika Žďárková

Doctoral thesis

Factors influencing seed germination, emergence and mortality in soil seed bank of Bromus sterilis L.

Abstract:

Sveřep jalový (Bromus sterilis L.) je rozšířen na celém území Evropy a jeho význam jako plevele roste v posledních 10 letech i na území České republiky. Sveřep jalový zapleveluje převážně ozimé plodiny, jako je ozimá pšenice, ozimý ječmen a ozimá řepka, vinice a další produkční plochy. Na pozemcích obdělávané minimalizačními technologiemi je problém výskytu sveřepu jalového vyšší než na pozemcích s klasickým zpracováním půdy. Hlavní vlastnosti, které přispívají k jeho rozšíření a adaptabilitě v prostředí, jsou krátká dormance a vysoká klíčivost obilek. O těchto vlastnostech existují pouze neúplné informace, proto je studie zaměřena biologické vlastnosti obilek sveřepu jalového v podmínkách České republiky. Obilky byly vystaveny různým teplotním a světelným režimům a vodnímu stresu ve velkém rozpětí všech těchto ukazatelů. Byla sledována dormance, dynamika klíčení, teplotní optimum, vliv stáří obilek a dynamiky vzcházení z různých hloubek půdního profilu a životaschopnost v půdním profilu. Primární dormance obilek sveřepu jalového je ukončena brzy po dozrání obilek, maximálně po třech týdnech. Se stářím obilek klíčivost roste. Teplotní optimum pro klíčení je mezi 5-23°C. Minimální teplota pro klíčení sveřepu jalového byla zjištěna 3°C a maximální teplota 35°C. Klíčivost je ovlivňována světlem; obilky klíčí lépe za tmy. Snížená dostupnost vody má malý vliv na klíčení obilek. Klíčivost obilek v podmínkách vodního stresu je významněji ovlivňována teplotou pod 10°C klíčivost velmi rychle klesá. Na povrchu obilek sveřepu jalového nacházíme převážně fytopatogenní houby z rodu Alternaria. Vzcházivost obilek sveřepu jalového se významně snižuje s hloubkou uložení v půdním profilu. Obilky vzchází nejlépe z povrchových vrstev do 40 mm. Životaschopnost obilek sveřepu jalového v půdní zásobě semen je velmi krátká, u většiny obilek kratší než 1 rok.

Abstract:

Bromus sterilis L. (barren brome) spreads rapidly in many European regions. In the Czech Republic, its importance has increased dramatically over the past 10 years. Barren brome is reported as a problem weed in winter crops such as winter wheat, winter barley and oil seed rape, in vineyards and in other cultivated places. Barren brome has been becoming troublesome weed of winter cereals mainly in reduced soil tillage systems. The factors, that are important for its spreading and adaptability under different environmental conditions, are dormancy and germination. Optimal timing for seed germination varies with respect to natural conditions and it is determining for plant development. These traits are adapted to different conditions and habitats; therefore the dormancy and germination response patterns to those conditions vary significantly. Recently there are not many information available on germination behaviour, therefore this study was focused on seeds of barren brome and its characteristics, which were collected in different regions of the Czech Republic. Seeds were investigated under different temperatures, light regimes and water stress in a wide range of conditions. The following characteristics of seeds were studied the dormancy, the dynamics of germination, the temperature optimum, the age of seeds and dynamics of emergence from different depths and persistence in the soil profile under field conditions. Dormancy and germination are influenced by external conditions. The dormancy of seeds barren brome is very short or missing. The germination is influenced by light; the seeds germinated better under darkness than under light regime. The primary dormancy of B. sterilis was short and the seeds needed only three weeks for after-ripening. The seeds of B. sterilis showed broad ecological valence to hydrothermal factors germinating in the wide range of 3 to 35 °C. The temperature optimum is 5-23°C. The germination was only slightly influenced in an environment with low water potential. Germination was limited under water stress only at lower temperatures under 10°C. The response to light at various temperatures showed that seeds germinated better in darkness in all temperatures regimes, than in alternating light regime, especially at lower temperatures. The emergence declined significantly with burial depth (under 40 mm). The seeds were not able to survive in the soil seed bank for a longer time and fall seeds lost viability after 1 year burial in soil profile. These results may be of value for development of predictive models and understanding period when weed control may be most feasible.

Keywords

sveřep jalový, dormance semen, klíčivost, životaschopnost, půdní zásoba semen, predace

Keywords

Bromus sterilis, seed dormancy, germination, viability, soil seed bank, predation

Language used: Czech

Date on which the thesis was submitted / produced: 1. 9. 2017

Thesis defence

• Supervisor: prof. Ing. Josef Soukup, CSc.
• Reader: Vladimír Smutný, externi, Zdenka Martinková, externi, Jiří Stach, externi

Czech University of Life Sciences Prague

Faculty of Agrobiology, Food and Natural Resources

Doctoral programme / field:
Crop Science / General Crop Science