Vplyv rastových regulátorov na efektívnosť využitia vody a odolnosť voči stresu sucha u vybraných odrôd pšenice ozimnej

Ing. Irena Barányiová

Doctoral thesis

Vliv růstových regulátorů na efektivitu využití vody a odolnost vůči stresu sucha a vybraných odrůd pšenice ozimé

Abstract:

Hlavním cílem disertační práce bylo prokázat vliv exogenní aplikace růstových regulátorů na fyziologii a celkový výnos pšenice ozimé v podmínkách sucha. Pro účel vyhodnocení vlivu regulátorů růstu v podmínkách sucha byl založen v letech 2013-2014 a 2014-2015 polní maloparcelkový experiment na pokusné stanici v Žabčicích. V experimentu byl sledován vliv regulátorů růstu na efektivitu využití vody a odolnost k působení stresu sucha u ozimé pšenice. Jednalo se o účinnou látku chlormekvat (CCC) aplikovanou ve fázi začátku sloupkování, trinexapac-ethyl aplikovanou ve fázi polovině sloupkování, etephon s termínem aplikace konec sloupkování a poslední byla aplikace fungicidu ze skupiny strobilurinů (azoxystrobin) provedená ve fázi metání.Stres sucha byl indukován pomocí experimentálních stříšek, které byly instalovány ke konci sloupkování. V termínech přibližně 2 a 4 týdny od začátku působení stresu sucha byly provedeny fyziologické měření. Nízké hodnoty výnosů zrna byly zaznamenány v roce 2014 s průměrnými výnosy (4 až 6t.ha-1). Výnosy zrna byly nejvyšší v roce 2015 s průměrnými výnosy (10 až 13 t.ha-1). Pozitivní vliv růstových regulátorů se prokázal hlavně v zvýšení výnosu a produktivity klasů. Pozitivní účinek růstových regulátorů k odstranění negativního dopadu sucha pro rychlost asimilace CO2 (Amax) byl prokázán po aplikaci azoxystrobinu, v menším rozsahu při CCC a trinexapacu. Nejnižší účinek na snížení stresu sucha na Amax měl etephon. Negativní dopad sucha na obsah chlorofylu byl statisticky významně eliminován při všech ošetřeních regulátory růstu. Po vyhodnocení účinku regulátorů růstu a stresu sucha bylo zjištěno, že aplikace regulátorů růstu omezuje vliv stresu sucha na efektivitu využití vody (WUE). Regulátory růstu zmírňují také negativní dopad sucha na primární fázi fotosyntézy vyhodnocených pomocí parametrů fluorescence chlorofylu.V komorovém experimentu byl sledován vliv regulátorů růstu při kombinovaném účinku stresu sucha a vodního sytostného doplňku (VPD). Nejvyšší pozitivní efekt za sucha měli regulátory trinexapac-ethyl a CCC a to při nízkém i vysokém VPD.

Abstract:

The main objective of dissertation thesis was to show impact of exogenous application of growth regulators on physiology and the total yield of winter wheat under drought stress. For the purpose of assessing the impact of growth regulators under drought conditions, it was in 2013-2014 and 2014-2015 established field experiment at the field experimental station Žabčice. The field experiment monitored the effects of growth regulators on water use effeciency and tolerance to drought stress. We compared the effect of four growth regulators representing a different mode of action, the application time and potential of drought stress reduction. These were the active compound chlormequate (CCC) applied at the beginning of stem elongation, trinexapac-ethyl applied in the middle of stem elongation, etephon applied at the end of stem elongation and finally it was application of fungicide from the group of strobilurins (azoxystrobin) carried out at the heading growth stage.The drought stress was inducted by using experimental rain-out shelters that were installed at the end of stem elongation. Approximatelly 2 and 4 weeks after the beginning of drought stress, physiological measurements. Lower grain yields were recorded in 2014 with the average yields (4 to 6 t.ha-1). The highest grain yields were in 2015 with the average yields (10 to 13 t.ha-1).The positive impact of plant growth regulators was demonstrated mostly in increased yield and spike productivity. A positive effect of plant growth regulators on elimination of negative impact of drought in the parameter Amax was demonstrated after application of azoxystrobin, to a lesser extent after application of CCC and trinexapax. Etephon had the lowest impact on elimination of drought stress. The negative impact of drought stress on chlorophyll content was statistically significantly eliminated in all treatments by growth regulators. In addition, application of growth regulators reduced the impact of drought stress on water use efficiency (WUE). Growth regulators also mitigate a negative impact of drought stress on the primary phase of photosynthesis evaluated using chlorophyll fluorescence parameters.In the growth chamber experiment, the effect of growth regulators on the combined effect of drought stress and vapour pressure deficit (VPD) was studied. The highest positive effect in dry conditions had application of trinexapac-ethyl and CCC regulators under both low and high VPD.

Abstract:

Hlavným cieľom dizertačnej práce bolo preukázať vplyv exogénnej aplikácie rastových regulátorov na fyziológiu a celkový výnos pšenice ozimnej v podmienkach sucha. Pre účel vyhodnotenia vplyvu regulátorov rastu v podmienkach sucha bol založený v rokoch 2013-2014 a 2014-2015 poľný maloparcelkový experiment na pokusnej stanici v Žabčiciach. V experimente bol sledovaný vplyv regulátorov rastu na efektivitu využitia vody a odolnosť k pôsobeniu stresu sucha u ozimnej pšenice. Jednalo sa o účinnú látku chlormequate (CCC) aplikovanú vo fáze začiatku steblovania, trinexapac-ethyl aplikovanú vo fáze polovici steblovania, etephon s termínom aplikácie koniec steblovania a posledná bola aplikácia fungicídu zo skupiny strobilurínov (azoxystrobin) vykonaná vo fáze metania. Stres sucha bol indukovaný pomocou experimentálnych striešok, ktoré boli inštalované ku konci steblovania. V termínoch približne 2 a 4 týždne od začiatku pôsobenia stresu sucha boli vykonané fyziologické merania. Nízke hodnoty výnosov zrna boli zaznamenané v roku 2014 s priemernými výnosmi (4 až 6t.ha-1). Výnosy zrna boli najvyššie v roku 2015 s priemernými výnosmi (10 až 13 t.ha-1). Pozitívny vplyv rastových regulátorov sa preukázal hlavne v zvýšení výnosu a produktivity klasov. Pozitívny účinok rastových regulátorov na odstránenie negatívneho dopadu sucha pre rýchlosť asimilácie CO2 (Amax) bol preukázaný po aplikácii azoxystrobinu, v menšom rozsahu pri CCC a trinexapacu. Najnižší účinok na zníženie stresu sucha na Amax mal etephon. Negatívny dopad sucha na obsah chlorofylu bol štatisticky významne eliminovaný pri všetkých ošetreniach regulátormi rastu. Po vyhodnotení účinku regulátorov rastu a stresu sucha bolo zistené, že aplikácia regulátorov rastu obmedzuje vplyv stresu sucha na efektivitu využitia vody (WUE). Regulátory rastu zmierňujú taktiež negatívny dopad sucha na primárnu fázu fotosyntézy vyhodnotených pomocou parametrov fluorescencie chlorofylu. V komorovom experimente bol sledovaný vplyv regulátorov rastu pri kombinovanom účinku stresu sucha a vodného sýtostného doplnku (VPD). Najvyšší pozitívny efekt za sucha mali regulátory trinexapac-etyl a CCC a to pri nízkom aj vysokom VPD.

Keywords

pšenice ozimá, růstové regulátory, sucho

Keywords

plant growth regulators, wheat winter, drought

Keywords

rastové regulátory, sucho, pšenica ozimná

Language used: Slovak

Date on which the thesis was submitted / produced: 23. 5. 2018

Thesis defence

• Supervisor: Ing. Karel Klem, Ph.D.
• Reader: Otmar Urban, Ph.D., doc. Mgr., Marián Brestič, externi, Václav Hejnák, externi

Mendel University in Brno

Faculty of AgriSciences

Doctoral programme / field:
Plant Production / General Plant Production