Hodnocení odolnosti slunečnice roční vůči nepříznivým abiotickým faktorům na počátku vegetace s ohledem na možnost časného výsevu v podmínkách ČR

Ing. Lukáš Tichý

Doctoral thesis

Evaluation of resistance of sunflower (Helianthus annuus L.) to adverse abiotic factors at the beginning of vegetation with regard to the possibility of early sowing in the Czech Republic.

Abstract:

Regulace plevelů je základním předpokladem úspěšného pěstování slunečnice, přičemž slunečnice je k herbicidům velmi citlivá a poškození herbicidy velmi časté, zejména v nepříznivých povětrnostních podmínkách. Cílem této práce bylo prohloubení znalostí o fyziologických reakcích slunečnice roční na nízké teploty a herbicidní ošetření. Do pokusů byl vybrán ExpressSun hybrid PR63E82 , jehož odolnost k účinné látce tribenuron je založena heterozygotně. Nádobové pokusy probíhaly v řízených podmínkách vegetační haly a klimaboxu. Vedle toho byly založeny maloparcelní pokusy dle metodik EPPO. U rostlin slunečnice byly hodnoceny tyto fyziologické charakteristiky: rychlost výměny plynů a stomatální vodivost (gazometricky, infračerveným analyzátorem plynů), parametry fluorescence chlorofylu, obsah a poměr fotosynteticky aktivních pigmentů. Dále bylo hodnoceno vizuální poškození slunečnice (fytotoxicita). V polních pokusech byl dále zjišťován výnos nažek a počet úborů. V nádobových pokusech (2015-2016) byla prokázána závislost mezi teplotou a aktivitou fotosystému II (PSII). Mezi všemi třemi testovanými teplotními režimy (minimální teplota -5, 0 a 10 °C) byly zaznamenány průkazné rozdíly v intenzitě fotosyntézy a vizuálním poškození rostlin slunečnice. Kombinace stresových faktorů (nízká teplota a herbicidní ošetření) negativně ovlivňovala aktivitu PSII při teplotách do 0 °C. V případě působení velmi nízkých teplot (do -5 °C) byl vliv herbicidního ošetření neprůkazný. Nejvíce slunečnici poškozovala tank-mix (TM) kombinace tribenuronu s listovým graminicidem propaquizafop. Poškození slunečnice ošetřené touto kombinací se zvyšovalo s klesající teplotou. V testovaném rozsahu teplot nebyl zjištěn vliv propaquizafopu na aktivitu PSII a poškození slunečnice. V polních pokusech (2015-2017) bylo nejvyšší poškození slunečnice zaznamenáváno po aplikaci TM kombinace tribenuron + propaquizafop. K poškození slunečnice však docházelo i po samotné aplikaci tribenuronu, zejména pokud byla, použita dvojnásobná dávka (simulace předávkování na souvratích). Plně se tak projevila nižší odolnost hybridu PR63E82 k tribenuronu, která byla v nepříznivých povětrnostních podmínkách výrazně snížena. V roce 2015 především v důsledku intenzivních srážek krátce před jednou z aplikací. V roce 2016 byl zase porost zasažen silnou bouřkou s kroupami, které velmi výrazně poškodily listy slunečnice. Přestože v roce 2017 (květnový výsev) byly před aplikacemi herbicidů zaznamenány rovněž intenzivní srážky, fytotoxicita byla výrazně nižší, pravděpodobně s ohledem na vyšší teploty, které byly v období aplikace herbicidů zaznamenány (první dekáda června).

Abstract:

Weed control is a prerequisite for successful cultivation of sunflower, which is very sensitive to herbicides and phytotoxicity symptoms are very common, especially in adverse weather conditions. The aim of this work was to find out more about the physiological reactions of sunflowers to low temperatures and herbicide treatment. The ExpressSun hybrid PR63E82, whose resistance to the active substance tribenuron is based heterozygous, was selected for the experiments. Pot trials were in controlled conditions of vegetation hall and the flowbox. Field small-plot experiments were established according to EPPO methodology. Physiological characteristics of sunflower plants (gas exchange rate and stomatal conductivity, chlorophyll fluorescence parameters, content and ratio of photosynthetically active pigments) were evaluated. The degree of phytotoxicity of herbicides to sunflower was assessed visually. The yield of achenes and number of sunflower heads were also determined in field experiments. The dependence between temperature and photosystem II acitivity (PSII) has been demonstated in pot trials (2015-2016). Significant differences in intensity of photosynthesis and visual damage to sunflower plants were found between all three tested temperature regimes (minimum temperature -5; 0 and 10 °C). The combination of stress factors (low temperature and herbicide treatment) negatively affected PSII activity at temperatures up to 0 °C. The effect of the herbicide treatment was inconclusive in the case of very low temperatures (down to -5 °C). The sunflower was most damaged by the tank-mix combination of tribenuron with the leaf graminicide propaquizafop. Damage with this combination increased with decreasing temperature. The effect of propaquizafop on PSII activity and sunflower damage was not observed in the tested temperature range. The highest sunflower damage was recorded after application of the combination tribenuron + propaquizafop. However, sunflower damage occurred even after tribenuron application, especially if a double dose was used (simulation of overdose on headlands). This fully reflected the lower resistance of the PR63E82 hybrid to tribenuron, which was significantly reduced in adverse weather conditions. However, in 2017 (May sowing) the phytotoxicity was significantly lower, probably due to the higher temperatures that were recorded during the herbicide application period (first decade of June).

Keywords

poškození slunečnice, fytotoxicita herbicidů, aktivita fotosystému II, nízké teploty, tribenuron, propaquizafop, výnos nažek

Keywords

sunflower damage, herbicide fytotoxicity, photosystem II activity, tribenuron, propaquizafop, yield of achenes, low temperatures

Language used: Czech

Date on which the thesis was submitted / produced: 23. 2. 2021

Thesis defence

• Supervisor: prof. Ing. Václav Hejnák, Ph.D.

Czech University of Life Sciences Prague

Faculty of Agrobiology, Food and Natural Resources

Doctoral programme / field:
Crop Science / General Crop Science