Vliv vodního stresu na vodní režim hybridů kukuřice

Bc. Josef Kott

Master's thesis

Effect of water stress on water regine in maize hybrids

Abstract:

V diplomové práci byl ověřován vliv vodního stresu na vodní režim vybraných hybridu kukuřice. Cílem navrženého pokusu bylo stanovit u tohoto rostlinného druhů vodní sytostní deficit (VSD) a osmotický potenciál listu v závislosti na působení stresových podmínek a aplikaci osmoticky aktivních látek (prolinu).Pro pokus byly vybrány rostliny tři linie kukuřice. Linie kukuřice RGT Lipexx má FAO 280, Linie RGT Indexx má FAO 280 a RGT Sixxtus má FAO 270. Pokus byl založen ve sklenících FAPPZ, kde byly rostliny kukuřice pěstovány v nádobách o objemu 25 l v homogenním substrátu balotiny. Pro pokus byly navrženy čtyři varianty a 3 opakování. Kontrolní varianta (KK) byla zalévána pravidelně závlahovou dávkou 0,25 l vody. Vodní stres (SK) u stresovaných variant byl navozen postupným vysycháním substrátu po dobu 10 dnů. Následně se rostliny rehydratovaly. K těmto dvěma základním variantám byly přidány další dvě varianty: varianta kontrola prolin (KP) odpovídá variantě KK a varianta stres prolin (SP) odpovídající variantě SK; obě varianty se liší tím, že 0. den pokusu byl aplikován prolin. V průběhu pokusu se v definovaných fázích BBCH měřil přístrojem WP4C osmotický potenciál a vodní sytostní deficit dle metody Čatského.Ze získaných výsledků vyplývá, že u kontrolní varianty byla naměřena průměrná hodnota vodního sytostního deficitu 11,75 % a hodnota osmotického potenciálu -0,89 MPa. U rostlin linie Indexx kontrolní varianty byla nejnižší hodnota osmotického potenciálu -0,65 MPa a nejvyšší -1,40 MPa, u linie Sixxtus dosáhla nejnižší hodnota osmotického potenciálu -0,7 MPa a nejvyšší -1,23 MPa a u linie Lipexx byla zjištěna nejnižší hodnota osmotického potenciálu -0,61 MPa a nejvyšší pak -0,81 MPa. Varianta 2 byla první 4 dny pokusu zavlažována na úroveň kontrolních rostlin a od pátého dne stresována až do BBCH 15. U linie Indexx pěstovaných v této variantě byla v období stresu nejnižší hodnota osmotického potenciálu -1,87 MPa a nejvyšší -0,89 MPa. U linie Sixxtus byla naměřena v období stresu vyšší hodnota osmotického potenciálu -1,44 MPa a u linie Lipexx byla hodnota osmotického potenciálu v období stresu -1,48 MPa. V následné variantě byly rostliny kukuřice zavlažovány do ukončení pokusu společně s působením prolinu, který byl aplikován nultý den pokusu. U linií Indexx (-1,62 MPa) a Lipexx (-1,37 MPa) pěstovaných v této variantě došlo k většímu poklesu osmotického potenciálu než u kontrolní varianty. U linie Sixxtus se hodnoty osmotického potenciálu zvýšily na -0,82 MPa. U poslední varianty, kdy byl aplikován prolin a rostliny byl stresovány suchem, dochází k poklesu osmotického potenciálu. U linie Indexx dosáhl hodnoty -1,67 MPa, u linie Lipexx -1,37 MPa a u linie Sixxtus pak -1,92 MPa.Nejnižší hodnota vodního sytostního deficitu u kontrolních rostlin linie Indexx dosáhla 8,21 % a nejvyšší 22,89 %. U kontrolní varianty linie Lipexx byla nejnižší hodnota vodního sytostního deficitu 2,31 % a nejvyšší 10,81 %. U rostlin linie Sixxtus pak tyto hodnoty dosáhly 30,00 %, resp. 7,64 %. Hodnota VSD u rostlin kukuřice ve variantě 2 se pohybovala mezi 10,05 % (Lipexx) a 40,88 % (Indexx). U rostlin kukuřice následné varianty, kdy rostliny byly zavlažovány do ukončení pokusu společně s působením prolinu, který byl aplikován nultý den pokusu, se průměrná hodnota vodního sytostního deficitu nacházela v rozmezí od 6,89 % (Lipexx) do 13,80 % (Indexx). U poslední varianty, kdy byl aplikován prolin a rostliny byl stresovány suchem, dosáhly průměrné hodnoty vodního sytostního deficitu 13,04 % u linie Lipexx, 39,97 % u linie Sixxtus a 25,93 % u linie Indexx

Abstract:

.Na základě měření byly potvrzeny liniové rozdíly v reakci na vodní deficit, a to hodnotami VSD a osmotického potenciálu.

Abstract:

The dissertation verifies the impact of water stress on the water regime of selected maize hybrids. The aim of the proposed experiment was to measure the "water richness deficit" (WRD) for this plant species and osmotic potential of the leaf depending on the impact of stress conditions and circumstances and application of osmotically active substances (proline). The experiment was carried out with plants of three selected maize lines: maize line RGT Lipexx with FAO 280, maize line RGT Indexx with FAO 280 and maize line Sixxtus with FAO 270. The experiment was laid out in the greenhouses of the Faculty of Agrobiology, Food and Natural Resources, where the plants were grown in containers of 25 litres in homogenous ballotini substrate. The experiment consisted of 4 variants and was repeated 3 times. The control variant (KK) was regularly irrigated with water in the amount of 0.25 l. In order to induce water stress (SK), the stressed variants were exposed to gradual drying of the substrate for 10 days, afterwards they were rehydrated. Another two variants were added to these two basic ones: control proline variant (KP) corresponding with the KK variant, and stress proline variant (SP) corresponding with the SK variant, the difference being that on day 0 of the experiment proline was applied. During the experiment the WP4C apparatus was used in defined BBCH phases to measure osmotic potential and water richness deficit in compliance with Čatky´s method. The gathered data reveal that in the case of the control variant the average measured value of water richness deficit was 11.75 % and the value of osmotic potential was -0.89 MPa. With plants of the Indexx line in the control variant the lowest value of osmotic potential was -0.65 MPa while the highest value equalled -1.40 MPa. With the Sixxtus line the lowest value of osmotic potential was -0.7 MPa and the highest one was -1.23 MPa, while with the Lipexx line the former equalled to -0.61 MPa and the latter to -0.81 MPa. Variant 2 was irrigated for the first 4 days of the experiment as much as the control plants and then stressed from day 5 up to BBCH 15. With the Indexx line grown in this variant the values obtained in the stress period were as follows: -1,87 MPa for the lowest and -0.89 MPa for the highest value of osmotic potential. With the Sixxtus line the value measured in the period of stress was higher equalling to -1.44 MPa and with the Lipexx line the value of osmotic potential during the stress period was -1,48 MPa.In the following variant, when the maize plants were irrigated till the end of the experiment with the effect of proline, which had been applied on day 0 of the experiment, the Indexx (-1.62 MPa) and Lipexx (-1.23 MPa) lines revealed a bigger decrease in osmotic potential than the plants in the control variant. The Sixxtus line showed an increase in the value of osmotic potential to -0.82 MPa.The last variant where proline was applied and the plants were stressed with dryness saw an decrease in osmotic potential, this being -1,67 MPa for the Indexx line, -1,37 MPa for the Lipexx line and -1,92 MPa for the Sixxtus line.The lowest value of water richness deficit for the control plants of the Indexx line was 8.21%, while the highest one was 22.89 %. The control variant of the Lipexx line showed the lowest value of water richness deficit 2.31 % and the highest one 10.81 %. In the case of the Sixxtus line the highest and lowest values were 30 % and 7.64 % respectively. The value of water richness deficit with maize plants in variant 2 ranged between 10.05 % (Lipexx) and 40.88 % (Indexx). In case of maize plants of the following variant, when they were irrigated till the end of the experiment with effect of proline applied on day 0 of the experiment, the average value of water richness deficit was between 6.89 % (Lipexx) and 13.80 % (Indexx). In the last variant, when proline was applied and the plants were exposed to dryness, the average values of water richness d

Abstract:

eficit reached 13.04 % for the Lipexx line, 39.97 % for the Sixxtus line and 25.93 % for the Indexx line.The results of the experiment have proved line differences in response to water deficit by values of water richness deficit as well as osmotic potential.

Keywords

kukuřice setá, vodní potenciál, VSD, vodní stres

Keywords

maize, water potential, water richness deficit, water stress

Language used: Czech

Date on which the thesis was submitted / produced: 15. 4. 2019

Thesis defence

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

Czech University of Life Sciences Prague

Faculty of Agrobiology, Food and Natural Resources

Master programme / field:
Crop Science / Crop Science