Studium vlivu vodního deficitu a hypoxie na tvorbu sušiny a hodnotu spalného tepla kukuřice seté

Petr Sýkora

Bachelor's thesis

Study of the effect of water deficit and hypoxia on the dry matter formation and combustion heat in maize

Abstract:

Bakalářská práce se zabývá studiem vlivu nadbytku a nedostatku vody na růst podzemní a nadzemní biomasy a také na množství energie, která je v sušině kořenů a nadzemní části rostlin obsaženo. Uvedená problematika je z hlediska podmínek pěstování rostlin kukuřice seté na poli, kde je rostlina velice často vystavena stresu aktuální. Stres, kterému jsou rostliny vystaveny je vysušená poda s vodním deficitem, nebo naopak nadměrné množství vody a nedostatek půdního vzduchu. Vlice často v dnešní době tyto podmínky představují pro rostliny stres ihned od počátku vegetace.Pokus byl založen v částečně řízených skleníkových prostorech, při teplotě 25 °C ve dne a 19 °C v noci a při přirozeném světelném režimu (14 hodiny světlo, 10 hodin tma). Pokusné rostliny kukuřice seté, genoytpyů Ambrosini a LG30, byly pěstovány v plastových nádobách o velikosti 11x11 cm v zahradním substrátu. Designe pokusu představoval tři varianty. První varianta byla zavlažovaná kontrola, druhá varianta představovala stres s vodním deficitem a třetí varianta simulovala trvalé zamokření. Každá varianta měla čtyři opakování.Rostliny kontrolní varianty byly zavlažovány destilovanou vodou v pravidelných třídenních intervalech, množství zálivkové vody bylo vždy 150 ml. U druhé varianty byl vodní deficit navozen postupným přirozeným vysycháním substrátu. Zamokření u třetí varianty bylo navozeno nasycením substrátu a následným umístěním nádob do van s vodou.Pokus byl zahájen ve fázi 6 pravých listů (16 BBCH) a uskutečnilo se celkem 8 měření, v 3 - denním intervalu. Délka pokusu byla 20 dnů. U sledovaných rostlin byl sledován obsah energie metodou spalné kalorimetrie pomocí spalného isoperibolického kalorimetru IKA C200 (IKA, SRN)1. Dále byl sledován vývoj hmotnosti sušiny kořenů a nadzemní biomasy. Ze získaných výsledků vyplývá, že na růst a vývoj kořenů má do značné míry vliv zavlažení a vodního deficitu. Rostliny, které byly pěstovány v podmínkách vodního deficitu projevovaly nižší celkovou hmotnost kořenů oproti rostlinám pěstovaných s vodním deficitem. Rozdíly zde nastávaly také mezi zkoumanými genotypy. Nopak tomu bylo u vyhodnocování nadzemních částí rostlin, kdy rostliny stresované vodním deficitem vykazovaly nižší celkovou hmotnost proti rostlinám stresovaným zaplavením. U pěstovaných rostlin byl zjištěn také rozdíl mezi genotypy, kdy vyšších hmostností dosahoval genotyp LG30 v porovnání s genotypem Ambrosini.

Abstract:

The bachelor thesis deals with the study of the influence of excess and lack of water on the growth of underground and aboveground biomass and also on the amount of energy contained in the dry matter of roots and aboveground parts of plants. This issue is in terms of growing conditions of maize plants sown in the field, where the plant is very often exposed to stress current. The stress to which the plants are exposed is dried up with a water deficit, or, conversely, an excessive amount of water and a lack of soil air. Today, these conditions often cause stress for plants right from the beginning of vegetation.The experiment was established in partially controlled greenhouse spaces, at 25 ° C during the day and 19 ° C at night and in a natural light regime (14 hours light, 10 hours dark). Experimental maize plants, Ambrosini and LG30 genoytpies, were grown in 11x11 cm plastic containers in a garden substrate. The design of the experiment featured three variants. The first variant was irrigated control, the second variant represented stress with water deficit and the third variant simulated permanent wetting. Each variant had four repetitions.Plants of the control variant were irrigated with distilled water at regular three-day intervals, the amount of watering water was always 150 ml. In the second variant, the water deficit was induced by gradual natural drying of the substrate. Wetting in the third variant was induced by saturating the substrate and then placing the containers in baths with water.The experiment was started in the phase of 6 true leaves (16 BBCH) and a total of 8 measurements were performed, in a 3 - day interval. The duration of the experiment was 20 days. The energy content of the monitored plants was monitored by the method of combustion calorimetry using the combustion isoperibolic calorimeter IKA C200 (IKA, Germany) 1. Furthermore, the development of dry weight of roots and aboveground biomass was monitored.The obtained results show that the growth and development of roots is largely influenced by irrigation and water deficit. Plants grown in water-deficient conditions showed a lower total root weight compared to plants grown with water-deficiency. Differences also occurred between the genotypes examined. On the contrary, this was the case when evaluating the above-ground parts of plants, when plants stressed by water deficit showed a lower total weight compared to plants stressed by flooding. The difference between genotypes was also found in cultivated plants, where the LG30 genotype reached higher weights compared to the Ambrosini genotype.

Keywords

kukuřice setá, vodní deficit, hypoxie, sušina, spalné teplo

Keywords

sown corn, water deficit, hypoxie, dry matter, heat of combustion

Language used: Czech

Date on which the thesis was submitted / produced: 17. 7. 2020

Thesis defence

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

Czech University of Life Sciences Prague

Faculty of Agrobiology, Food and Natural Resources

Bachelor programme / field:
Crop Science / Crop Science