Vliv rizikových látek v prostředí na fyziologické charakteristiky vybraných druhů zelenin

Bc. Petr Kristlík, DiS.

Master's thesis

Influence of hazardous substances in the environment on physiological characteristics of selected vegetables species

Abstract:

Diplomová práce se zabývala působením stresu ze zasolení půdy na kvantový výtěžek fluorescence chlorofylu (Fv/Fm), jakožto spolehlivého ukazatele míry vystresovanosti rostlin. Cílem práce bylo Stanovit fyziologickou odezvu juvenilních rostlin vybraných druhů zelenin na zasolení. V rámci pokusu byly navrženy následující vědecké hypotézy. 1. Existují rozdíly v reakci vybraných druhů rostlin na zasolení. 2. Ovlivňuje zasolení vybrané fyziologické a biochemické parametry. 3. Jsou vybrané parametry ovlivněny sledovaným druhem rostliny. Pro jejich potvrzení či vyvrácení byl založen skleníkový nádobový pokus, v němž byly jako modelové rostliny použity tři druhy listové zeleniny? čtyřboč rozložitá, roketa setá a špenát setý. Rostliny byli pěstovány ve čtyřech stupních zasolení (50, 75, 100, 125 mg/L). U rostlin byla měřena fluorescence pomocí přístroje Opti Sciences OS5p+. Fluorescence byla u rostlin sledována v průběhu 15 dnů, kdy se v 3-4 denních intervalech uskutečnilo 6 měření. Z výsledků pokusů vyplývá, že byl potvrzen negativní vliv salinity na hodnoty fluorescence, kdy nižší hodnoty dosahovaly rostliny z varianty 100 mg/l v porovnání s kontrolními rostlinami. Dále byl potvrzen vliv koncentrace soli v roztoku, kdy nižší koncentrace soli (50mg/L NaCl) vykazovaly vyšší hodnoty fluorescence v porovnání s variantami s vyšší koncentrací. Na počátku sledovaného období (cca 3 týdny) dochází k výraznému snížení hodnot fluorescence u všech sledovaných variant, po následné aklimaci se hodnoty fluorescence zvyšují. Nejnižší hodnoty fluorescence byly zjištěny u rostlin špenátu, kdy se pohybovaly v rozpětí hodnot od 0,683 (S1) do 0,702 (S4). Naopak vyšší hodnoty fluorescence mají rostliny čtyřboče. U nich byla minimální průměrná fluorescence naměřena u varianty K (0,684) a naopak nejvyšší u S4 (0,779). Rostliny čtyřboče jsou vzhledem ke své halofytní povaze odolné vůči zasolení. Rostliny rokety vykazují střední odolnost vůči zasolení a na zasolení citlivě reagují rostliny špenátu. Stanovení poměru FV/FM je robustní a spolehlivý test působení stresorů rostlin.

Abstract:

The diploma thesis dealt with the effect of soil salinity stress on the quantum yield of chlorophyll fluorescence (Fv/Fm), as a reliable indicator of the degree of plant stress. The aim of the work was to determine the physiological response of juvenile plants of selected types of vegetables to salinity. The following scientific hypotheses were proposed as part of the experiment. 1. There are differences in the response of selected plant species to salinity. 2. Salinity affects selected physiological and biochemical parameters. 3. Are the selected parameters influenced by the monitored plant species. To confirm or disprove them, a greenhouse container experiment was established in which three types of leafy vegetables were used as model plants? quadrilateral, sown rocket and sown spinach. Plants were grown at four levels of salinity (50, 75, 100, 125 mg/L). In plants, fluorescence was measured using an Opti Sciences OS5p+ instrument. Fluorescence was monitored in plants during 15 days, when 6 measurements were made at 3-4 day intervals. The results of the experiments show that the negative influence of salinity on fluorescence values was confirmed, when plants from the 100 mg/l variant achieved lower values compared to control plants. Furthermore, the influence of salt concentration in the solution was confirmed, when lower salt concentrations (50mg/L NaCl) showed higher fluorescence values compared to variants with higher concentrations. At the beginning of the monitored period (approx. 3 weeks) there is a significant decrease in fluorescence values for all monitored variants, after subsequent acclimation the fluorescence values increase. The lowest fluorescence values were found in spinach plants, when they ranged from 0.683 (S1) to 0.702 (S4). On the contrary, higher fluorescence values are found in four-sided plants. Among them, the minimum average fluorescence was measured for variant K (0.684) and, on the contrary, the highest for S4 (0.779). Due to their halophytic nature, the four-sided plants are resistant to salinity. Rocket plants show moderate resistance to salinity and spinach plants react sensitively to salinity. Determination of the FV/FM ratio is a robust and reliable test of plant stressors.

Keywords

salinita, čtyřboč, špenát, roketa, fluorescence

Keywords

salinity, tetragonia, spinach, rocket, fluorescence

Language used: Czech

Date on which the thesis was submitted / produced: 25. 4. 2024

Thesis defence

• Date of defence: 22. 5. 2024
• Supervisor: doc. Ing. František Hnilička, Ph.D.
• Reader: Martin Matějovič, externi

Czech University of Life Sciences Prague

Faculty of Agrobiology, Food and Natural Resources

Master programme / specializace:
Plant Production / Crop Production