Vliv vysoké teploty a vodního deficitu na tvorbu biomasy vybraných druhů trav

Ing. Michal Holík

Bakalářská práce

Effect of high temperature and water deficit on biomass formation of selected grass species

Anotace:

SouhrnCílem bakalářské práce bylo posoudit a vyhodnotit vlivy abiotických faktorů na růstvybraných druhů trav v juvenilní fázi vývoje. Stresovými faktory byly v tomto případě vodnídeficit, vysoká teplota a jejich kombinace, které byly vybrány proto, že se jedná o jednyz nejvýznamnějších stresorů ovlivňujících produkci rostlin.Do pokusu byly zařazeny následující odrůdy trav – Lolium perenne ˈFoxtrotˈ, Loliumperenne ˈJaranˈ, Lolium perenne ˈKorokˈ, Poa pratensis ˈBalinˈ, Phleum pratense ˈLemaˈ,xFestulolium ˈFelinaˈ, xFestulolium ˈFojtanˈ, xFestulolium ˈMahulenaˈ. Pokus byl založen jakonádobový, v částečně řízených podmínkách skleníku a řízených podmínkách klimaboxu, kdesvětelný režim byl nastaven na 12 hod/den a 12 hod/noc. Rostliny byly pěstoványv zahradním substrátu po dobu 33 dnů. Schéma pokusu tvořily 4 varianty. Variantastresovaná suchem (SUCHO) představovala omezení závlivky vody metodou přirozenéhovyschnutí ve skleníku v počtu 18 dnů. V případě vysoké teploty (VT) byla teplota v klimaboxuConviron E8 nastavena na 25,5 °C ve dne a 19,5 °C v noci. Kombinace obou stresorů (VT +SUCHO) představuje kombinaci obou předchozích variant. Rostliny kontrolní varianty(KONTROLA) byly po celou dobu zavlažovány ve skleníku 250 ml vody a teplotní režim byl 21°C ve dne a 15 °C v noci. U všech rostlin byla sledována hmotnost sušiny kořenů a nadzemníbiomasy, na jejichž základě byl vypočten poměr R/S.Z výsledků pokusu vyplývá, že ze sledovaných odrůd trav nejcitlivěji reagovala navodní deficit Lolium perenne ˈKorokˈ, u níž došlo k poklesu průměrné hmotnosti sušinykořenů a nadzemní biomasy o 25 %, resp. 29,1 % v porovnání s kontrolní variantou. Naopakjako tolerantní se jeví odrůdy Lolium perenne ˈFoxtrotˈ se zvýšením hodnot o 30 %, resp. 7,8% a xFestulolium ˈMahulenaˈse zvýšením o 14,3 %, resp. 12,7 %.Vliv vysoké teploty se negativně projevil u odrůdy Poa pratensis ˈBalinˈ, kde seprůměrná hmotnost sušiny kořenů v porovnání s kontrolou snížila o 33,3 % a u nadzemníbiomasy o 11,8 %. Naopak odrůda Lolium perenne ˈFoxtrotˈ, u níž došlo ke zvýšení hodnot o20 %, resp. 3,1 %, se vůči tomuto stresoru jeví jako tolerantní.Kombinace vysoké teploty a sucha se negativně projevila u odrůdy Lolium perenneˈFoxtrotˈ, kdy se průměrná hmotnost kořenů a nadzemní biomasy v porovnání s kontrolousnížila o 50 %, resp. 32,8 %.V rámci jednotlivých stresorů (v porovnání s kontrolní variantou) se průměrnáhodnota poměru R/S u varianty SUCHO nejvíce zvýšila u odrůdy Poa pratensis ˈBalinˈ (19 %),k největšímu snížení došlo u xFestulolium ˈFelinaˈ (20 %). Stresor VT nejvýrazněji zvýšilprůměrnou hodnotu R/S u odrůdy Lolium perenne ˈFoxtrotˈ (29,4 %) a snížil u xFestuloliumˈFojtanˈ (31,3 %). Největší snížení průměrné hodnoty R/S pro kombinaci VT + SUCHO bylozjištěno u odrůdy Poa pratensis ˈBalinˈ (57,2 %).U všech sledovaných odrůd trav byl prokázán negativní vliv samostatného působenístresových faktorů i jejich kombinace na průměrnou hodnotu R/S. Při společném působenídvou faktorů vykazovala kombinace sucha a vysoké teploty největší redukci sledovanýchcharakteristik (podzemní i nadzemní biomasy včetně poměru R/S) a podstatně svýmpůsobením omezovala růst a vývoj trav. Byly potvrzeny rozdíly v reakci na vodní stres,vysokou teplotu i jejich vzájemnou kombinaci nejen mezi druhy, ale i v rámci jednotlivýchodrůd.

Abstract:

SummaryThe aim of this work was to assess and to evaluate the effects of an abiotic factors ongrowth of selected grass varieties in the juvenile development phase. The stress factors inthis case were water deficit, high temperature and their combination, which were selectedbecause they are one of the most important stressors affecting plant production.In the experiment were subsumed following grass varieties – Lolium perenneˈFoxtrotˈ, Lolium perenne ˈJaranˈ, Lolium perenne ˈKorokˈ, Poa pratensis ˈBalinˈ, Phleumpratense ˈLemaˈ, xFestulolium ˈFelinaˈ, xFestulolium ˈFojtanˈ, xFestulolium ˈMahulenaˈ.The seedlings were grown in containers, partly in controlled conditions of a greenhouse andpartly in controlled conditions of climabox, where light mode was set up for 12 hours/day and12 hours/night. Plants were grown in a garden substrate for 33 days. Scheme of theexperiment consisted of 4 variants. Variant stressed by drought (SUCHO) representedlimitation of water dressing by the method of natural drying in the greenhouse in the numberof 18 days. In case of high temperature (VT), the temperature in climabox Conviron E8 wasset up at 25,5 °C during the day and 19,5 °C at night. Combination of both stressors (VT +SUCHO) represents combination of both previous variants. Plants of the control variant(KONTROLA) were the whole time watered in the greenhouse by 250 ml of water and thetemperature regime was 21 °C during the day and 15 °C at night. All plants were monitoredfor weight of the dry mass of roots and overground biomass, in which base was calculatedR/S ratio.The results of the experiment show that from monitored grass species had the mostsensitive reaction on water deficit Lolium perenne ˈKorokˈ, in which occurred a drop ofaverage weight of dry mass of roots and overground biomass by 25 %, or more precisely 29,1% in comparison with the control variant. On the contrary, Lolium perenne ˈFoxtrotˈ appearsto be tolerant with 30 % increase of value, more precisely 7,8 %, and xFestuloliumˈMahulenaˈ with 14,3 %, more precisely 12,7 %.High temperature influence was proved negatively with the variety Poa pratensisˈBalinˈ, where average weight of dry mass of roots was decreased in comparison with thecontrol by 33,3 % and by 11,8 % with overground biomass. On the contrary Lolium perenneˈFoxtrotˈ, in which occurred a rise of values by 20 %, or 3,1 % appears to be tolerant withrespect to this stressor.Combination of high temperature and drought was negatively proved with the varietyLolium perenne ˈFoxtrotˈ, where average weight of roots and overground biomass decreasedby 50 %, or 32,8 %, in comparison to control.Within the framework of individual stressors (in comparison with control variant) theaverage value of R/S ration increased in the SUCHO variant the most with the variety Poapratensis ˈBalinˈ (19 %), decreased the most with xFestulolium ˈFelinaˈ (20 %). In the VTvariant was the average value of R/S ratio most increased with the variety Lolium perenneˈFoxtrotˈ (29,4 %) and decreased with xFestulolium ˈFojtanˈ (31,3 %). The largest decrease ofaverage R/S value for combination VT + SUCHO was found with the variety Poa pratensisˈBalinˈ (57,2 %).In all monitored grass species was proved impact of stress factors functioning aloneand their combination on average R/S value. In shared functioning of two factors thecombination of drought and high temperature showed the largest reduction of monitoredchracteristics (underground and overground biomass including R/S ratio) and by itsfunctioning significantly limited growth and development of grass species. Differences inresponse to water stress, high temperature and their mutual combination were confirmednot only between species, but also within individual varieties.

Klíčová slova

suchovzdornost, vodní deficit, trávy, vysoká teplota, kořenový systém, sušina, poměr R/S

Keywords

high temperature, water deficit, grass, drought resistance, root system, plant dry weight, R/S ratio

Jazyk práce: čeština

Datum vytvoření / odevzdání či podání práce: 13. 7. 2020

Obhajoba závěrečné práce

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

Česká zemědělská univerzita v Praze

Fakulta agrobiologie, potravinových a přírodních zdrojů

Bakalářský studijní program / obor:
Zahradnictví / Trávníkářství