Vliv vodního stresu na rychlost výměny plynů a fluorescence vybraných druhů tribu Panicoideae

Kristýna Hrkotová

Master's thesis

Effect of water stress on gas exchange and fluorescence of selected species of tribe Panicoideae

Abstract:

Souhrn V diplomové práci je studován účinek vodního deficitu na výměnu plynů u mladých rostlin čiroku a béru. Tyto plodiny by mohly nahradit pěstování kukuřice v některých oblastech, jelikož je jejich využití podobné. Naše republika se v současnosti potýká nedostatkem srážek. V roce 2015 byl tento jev velmi patrný. Proto je vhodné zjistit, jak budou rostliny čiroku a béru reagovat na vodní deficit během jejich ontogenetického vývoje. Na vodní deficit velmi citlivě reagují rostliny v počátečních fázích růstu, a proto byl vliv vodního deficitu sledován právě na mladých rostlinách čiroku a béru. Rostliny genotypů 121, 304, Ruzrok, Red a rostliny béru byly rozděleny do čtyř variant: KK (plně zavlažovány po celý pokus), KS (14 dnů plná zálivka, 10 dnů vodní deficit, 4 dny plná zálivka), SK (10 dnů vodní deficit, 18 dnů plná zálivka), SS (10 dnů vodní deficit, 4 dny plná zálivka, 10 dnů vodní deficit, 4dny plná zálivka). Rychlost výměny plynů byla měřena ve skleníku přístrojem LCpro+ a fluorescence chlorofylu přístrojem OS1 - FL. Rychlost fotosyntézy a transpirace a fluorescence chlorofylu byly měřeny v dopoledních hodinách. Z rozdílu naměřených hodnot rychlosti fotosyntézy a transpirace byla vypočtena hodnota efektivity využití vody (WUE). Nejcitlivěji na vodní deficit reagoval genotyp 121, který měl hodnotu efektivity využití vody (WUE) 9,95 (10-3) a zároveň měl tento genotyp i nejnižší hodnotu fluorescence chlorofylu a to 0,765. Jako odolný proti vodnímu deficitu se jeví rostliny béru, které měly nejnižší rozdíl fotosyntézy mezi kontrolní a stresovanou variantou v rozmezí od 14,59 mikromol CO2.m-2.s-1 (SS) do 15,38 mikromol CO2.m-2.s-1 (KK). Zároveň měl bér také nejnižší rozdíl fluorescence chlorofylu mezi variantou KK (0,814) a variantou SS (0,781). Z pohledu transpirace se jako nejodolnější vůči vodnímu deficitu jevil bér (od 0,08 mmol H2O.m-2.s-1 (SS) do 2,13 mmol H2O.m-2.s-1 (KS)). Naopak nejméně odolný byl genotyp 121, který měl v kontrolní variantě 1,17 mmol H2O.m-2.s-1 a ve stresované 1,50 mmol H2O.m-2.s-1.

Abstract:

Summary The thesis studied the effect of water deficit on gas exchange in young plants sorghum and foxtail. These crops could replace maize cultivation in some areas, because their use is similar. Our country is currently facing shortage of rainfall. In 2015, this phenomenon was very noticeable. Therefore, it is appropriate to see how the plants of sorghum and foxtail respond to water deficit during their ontogenetic development. On the water deficit are very sensitive plants in the early stages of growth, and therefore the influence of water deficit was observed on young plants of sorghum and foxtail. Plant genotypes 121, 304, Ruzrok Red and Plant foxtail were divided into four variants: KK (fully irrigated throughout the experiment) KS (14 days full of grout, 10 days water deficit, 4 days full dressing), SK (10 days water deficit, 18 days full of dressing), SS (10 days water deficit, four days filled with grout, water deficit 10 days, four days full of topping). The speed of exchange of gases were measured in the greenhouse device LCpro+ and chlorophyll fluorescence apparatus OS1 - FL. The rate of photosynthesis and transpiration and chlorophyll fluorescence were measured in the morning. The difference between the measured values of the rate of photosynthesis and transpiration value was calculated water use efficiency (WUE). Most sensitive to water deficit responded genotype 121 which had a value of water use efficiency (WUE) 9.95 (10-3) and also had the genotype and the lowest value of chlorophyll fluorescence and 0.765. Resistant to water deficit seems foxtail plants, which had the lowest photosynthesis difference between control and stressed variant in the range of 14.59 mikromol CO2.m-2.s-1 (SS) to 15.38 mikromol CO2.m-2.s-1 (KK). At the same time it also foxtail lowest difference between chlorophyll fluorescence variant KK (0.814) and SS variant (0.781). From the perspective of transpiration as most resistant to water deficit appeared foxtail (0.08 mmol H2O.m-2.s-1 (SS) to 2.13 mmol H2O.m-2.s-1 (KS)). Conversely, the least resistant genotype was 121, which was in the control variant 1.17 mmol H2O.m-2.s-1 and stressed 1.50 mmol H2O.m-2.s-1.

Keywords

fotosyntéza, transpirace, fluorescence, bér, čiroky, sucho

Keywords

photosynthesis, transpiration, fluorescence, foxtail, sorghum, drought

Language used: Czech

Date on which the thesis was submitted / produced: 7. 4. 2016

Thesis defence

• Supervisor: doc. Ing. František Hnilička, Ph.D.

Czech University of Life Sciences Prague

Faculty of Agrobiology, Food and Natural Resources

Master programme / field:
Crop Science / Crop Science