Vyjádření výživného stavu pšenice sírou na základě modelu zřeďovací křivky

Bc. Josef Král

Master's thesis

Sulphur Status of Wheat Expressed Using the Model of Dilution Curve

Abstract:

Síra je jedním z nejdůležitějších makroprvků ve výživě rostlin, a to z důvodu její funkce při syntéze bílkovin. Síra je též součástí aminokyselin, například cysteinu či methioninu, též hraje důležitou roli při odolnosti pšenice vůči biotickému a abiotickému stresu. Síra je limitním faktorem při tvorbě výnosu pšenice, zároveň ale případný deficit síry zhoršuje pekařskou kvalitu zrna. Pro zajištění správného množství přijatelné síry dodaného pšenici je potřeba určit, jakými metodami je možné toto množství správně stanovit. Cílem této diplomové práce bylo vyjádření výživného stavu ozimé pšenice na základě modelu zřeďovací křivky, které reflektovalo obsah přijatelné síry v půdě. Data představovala vzorky půdy a nadzemní biomasy odebrané z polních provozů na území České republiky v letech 2015-2020. Pro hodnocení byly odebrány vzorky nadzemní biomasy ve dvou fázích, a to na počátku sloupkování (BBCH 30–31) a ke konci kvetení (BBCH 65–69). Pomocí regresních a korelačních analýz se posléze porovnávaly způsoby vyjádření obsahu síry v rostlině, a to pomocí zřeďovací křivky (SNI), poměru N/S a samotného obsahu síry v nadzemní biomase nejprve s obsahem půdní síry stanoveným vodným výluhem a poté s hmotností sušiny (t/ha). Z regresních analýz bylo zjištěno, že nejsilněji koreluje s půdní sírou stanovenou vodným výluhem obsah síry v nadzemní biomase, a to ve fázi sloupkování (r = 0,512) i ve fázi kvetení (r = 0,490). Vyjádření výživného stavu ozimé pšenice pomocí zřeďovací křivky korelovalo nejlépe z možných způsobů s hmotností sušiny, a to jen ve fázi sloupkování (r = 0,422). Bylo též zjištěno, že silněji koreluje s poměrem N/S v obou odběrech obsah síry v nadzemní biomase než obsah dusíku v nadzemní biomase. Se sírou v nadzemní biomase koreloval poměr N/S ve fázi sloupkování velmi silně (r = -0,860), navíc p ≤ 0,001 dokazuje, že je tento vztah statisticky velmi významný. Ve fázi kvetení korelovala síra v rostlině s N/S silně (r = -0,680), opět na hladině významnosti p ≤ 0,001. Metodu indexu výživy rostlin sírou (SNI) nelze zcela jednoznačně doporučit pro sledování optimálního obsahu síry v rostlině, jelikož s půdní sírou stanovenou vodným výluhem koreloval SNI slaběji než obsah síry v nadzemní biomase i poměr N/S. Ideálním řešením by se mohla stát kombinace poměru N/S a SNI.

Abstract:

Sulphur is one of the most important macroelements in plant nutrition, due to its function in protein synthesis. Sulphur is also part of amino acids such as cysteine or methionine. Sulphur also plays an important role in wheat's resistance to biotic and abiotic stress. Sulphur is a limiting factor in wheat yield production, but at the same time, a possible sulphur deficit worsens the baking quality of the grain. In order to ensure the correct amount of available sulphur delivered to wheat, it is necessary to determine by which methods this amount can be determined correctly. The aim of this diploma thesis was to express the nutritional status of winter wheat based on the model of the dilution curve, which reflected the content of acceptable sulphur in the soil. The data represented soil and above-ground biomass samples taken from field operations in the Czech Republic from 2015 to 2020. Aboveground biomass samples were taken for evaluation in two phases, at the beginning of the stem elongation (BBCH 30-31) and at the end of flowering (BBCH 65-69). Using regression and correlation analyses, the methods for expressing the sulphur content of the plant were then compared, namely the sulphur nutrition index (SNI), the N/S ratio and the sulphur content of the aboveground biomass (ppm) first with the soil sulphur determined by water extraction (ppm) and then with dry weight (t/ha). From the regression analyses, it was found that the sulphur content in the aboveground biomass correlates most strongly with the soil sulphur determined by the water extraction, both in the stem elongation (r = 0.512) and in the flowering phase (r = 0.490). The expression of the nutritional status of winter wheat using the dilution curve (SNI) correlated the best of the possible methods with the dry weight, and only in the stem elongation phase (r = 0.422). It was also found that the sulphur content in the aboveground biomass correlates more strongly with the N/S ratio in both samples than the nitrogen content in the aboveground biomass. The N/S ratio correlated very strongly with sulphur in the aboveground biomass in the column phase (r = -0.860), moreover, p ≤ 0.001 proves that this relationship is statistically very significant. In the flowering phase, sulphur in the plant correlated strongly with N/S (r = -0.680), again at the level of significance p ≤ 0.001. The sulphur nutrition index (SNI) method cannot be unequivocally recommended for monitoring the optimal sulphur content in the plant, as SNI correlated weakly with soil sulphur determined by water extraction than the sulphur content in aboveground biomass and the N/S ratio. A combination of N/S and SNI ratio could be an ideal solution.

Keywords

dusík, poměr N/S, pšenice, síra, SNI, vodný výluh

Keywords

nitrogen, N/S ratio, water extraction, SNI, sulphur, wheat

Language used: Czech

Date on which the thesis was submitted / produced: 12. 4. 2022

Thesis defence

• Supervisor: Ing. Ondřej Sedlář, Ph.D.

Czech University of Life Sciences Prague

Faculty of Agrobiology, Food and Natural Resources

Master programme / specializace:
Plant Production / Crop Production