Srovnání kořenového systému hybridů trav xFestulolium s rodičovskými druhy

Bc. Dominik Lukášek

Master's thesis

Comparison Root System of Hybrid Grass xFestulolium with Parents Species

Abstract:

Jílky jsou obecně považovány za optimální travní druhy pro intenzivní zemědělství v oblastech s dostatkem srážek, neboť poskytují vysokou produkci kvalitní píce. Bohužel jim chybí odolnost vůči abiotickým stresům. S ohledem na probíhající klimatickou změnu, kdy těchto stresů bude přibývat, se hledají geny z lépe adaptovaného rodu Festuca. Cílovými znaky jsou lepší využití dusíku a vody pro dosažení vysoké produkce píce, zvýšená odolnost vůči suchu i schopnost prokořenění zhutnělých vrstev půdy. Tyto cíle vedou k výzkumu růstu kořenů, které jsou pro plnění výše uvedených cílů zásadní. V návaznosti na výzkumy M. Humphreyse jsme se v našem výzkumu zaměřili na detailní sledování růstu kořenů třech druhů xFestulolií a jejich rodičovských druhů v počátečních fázích vývoje. Byly testovány následující trávy: Festuca arundinacea (cv. KORA), Festuca pratensis (cv. PRONELA), Lolium multiflorum (cv. MORAVICE) a xFestulolium (cv. HYKOR, HOSTYN a PRIOR). Byla zvolena metoda pěstování ve válcích s pískem ve venkovních podmínkách s přihnojením ve dvou dávkách, odpovídajících celkem 80 kg N/ha. Pokus probíhal ve dvou termínech: 21. 5. až 23. 7. 2015 a 21. 9. až 11. 12. 2015. V 1. termínu byl růst limitován vysokými teplotami. V 2. termínu byly limitující naopak především nízké teploty, hlavně ke konci vegetace. Hodnocenými parametry byly: maximální hloubka zakořenění, celková suchá kořenová biomasa, celková délka kořenů, povrch kořenů, objem kořenů, poměr R/S, hmotnost suché nadzemní biomasy, maximální výška nadzemní biomasy, počet odnoží, počet vyvinutých listů, plocha listů a délka kořenů v jednotlivých tloušťkových kategoriích. Délka, povrch a objem kořenů s plochou listů se vyhodnocovaly prostřednictvím obrazové analýzy skenů v programu WinRHIZO (Regent Instruments, Canada). Ve většině parametrů byla nejlepší Lolium multiflorum MORAVICE spolu s xFestulolium HOSTYN. Rozdíly mezi nimi jsou ve většině parametrů statisticky neprůkazné (mimo maximální hloubku zakořenění a plochu listů, kde MORAVICE dosáhla průkazně vyšších hodnot). Předpokládané přednosti xFestulolium PRIOR, týkající se růstu silných a hlubokých kořenů, se v tomto pokuse neprojevily. Předpokládaným hlavním důvodem je ukončení pokusu v brzké fázi vývoje a nedostatek času pro větší rozvoj silnějších adventivních kořenů.

Abstract:

Rye grass are common considered optimum grass species for intensive agriculture in area with sufficient rainfall, because they provide a high production of quality forage. Unfortunately, they have lack of resistance to abiotic stresses. With heed to the progress climate change, when these stresses will increase, we are looking for genes from better-adapted species of Festuca. Target features are better use of nitrogen and water to attainment high production of forage, increased tolerance to drought and ability rooting compacted layers of soil. These targets lead to research on growth of roots, which are to fulfil the above written targets in award. Following the research of M. Humphreys we are focused on detailed monitoring root growth of three species xFestulolium and their parent species in the early stages of development in our research. They were tested following grasses: Festuca arundinacea (cv. KORA), Festuca pratensis (cv. PRONELA), Lolium multiflorum (cv. MORAVICE) and xFestulolium (cv. HYKOR, HOSTYN and PRIOR). The chosen the method of cultivation in cylinder with sand in outdoor conditions with fertilization in two doses, corresponding to a total 80 kg N/ha. The experiment was performed in two terms: 21. 5. when 23. 7. 2015 and 21. 9. when 11. 12. 2015. In the first term, growth was limited by high temperatures. In the second term were limiting the contrary low temperatures, especially at the end of vegetation. The evaluated parameters were: maximum depth of rooting, total dry root biomass, total root length, root surface, root volume, the ratio R/S, the dry weight of aboveground biomass, maximum height aboveground biomass, number of tillers, number developed leaves, surfaces of the leaves and root length in individual thickness categories. The length, surface and volume of roots with flat leaves, were evaluated through image analysis scans in program WinRHIZO (Regent Instruments, Canada). In most parameters it was the best Lolium multiflorum MORAVICE with xFestulolium HOSTYN. The differences between them are in most of parameters statistically insignificant (outside the maximum depth of root and flat of leaves, where MORAVICE achieved significantly higher values). Anticipated advantages relating to the growth of strong and deep roots in this experiment did not show. The supposed main reason for the termination of the experiment in the early stage of development.

Keywords

xFestulolium, Festuca, Lolium, kořeny, trávy, hloubka, povrch, délka

Keywords

roots, Lolium, grass, lenght, Festuca, xFetulolium, surface, depth

Language used: Czech

Date on which the thesis was submitted / produced: 28. 4. 2016

Thesis defence

• Supervisor: doc. Ing. Stanislav Hejduk, Ph.D.

Mendel University in Brno

Faculty of Agronomy

Master programme / field:
Agricultural Specialization / Agricultural Engineering