Produkční a kvalitativní odezvy vybraných historických i soudobých odrůd brambor na stresové podmínky sucha a tepla

Bc. Josef Vršťala

Master's thesis

Production and quality responses of selected historical and contemporary potato varieties to drought and heat stress conditions

Abstract:

Brambor hlíznatý (Solanum tuberosum L.) je stále významná polní plodina zajišťující zdroj potravin pro většinu obyvatel Země. Jako ostatní zemědělské rostliny je i brambor na poli ovlivňován nepříznivými klimatickými podmínkami v důsledku vývoje klimatu na Zemi. Sucho a teplo jsou nejčastější příčiny vyvolávající u polních plodin stresové podmínky. Tato práce se zabývala výzkumem reakcí, odolností a adaptability historických a současných odrůd brambor. Z historických kultivarů byly vybrány Blaník, Bojar, Krasava a Norma, ze současných pak Adéla a Karo. Simulace stresu suchem a teplem byla navozena vysokou teplotou ve foliovníku, kde byly vysázeny rostliny jednotlivých odrůd do dvouřádků a ve fázi porostu 41 BBCH odpojením závlahy. Kontrolní rostliny byly zavlažované a ponechané vedle foliovníku na poli pod širým nebem. 2 týdny po odpojení závlahy proběhlo měření fotosyntézy a fluorescence chlorofylu u stresovaných i kontrolních rostlin. Po 28 dnech od odpojení závlahy byla podruhé změřena fluorescence chlorofylu a následně obnovena závlaha. Dále byla zjištěna výška rostlin před a po simulaci sucha. Během celé vegetační doby byla průběžně měřena koncentrace chlorofylu v listech, teplota vzduchu a půdy a půdní sací tlaky. Sucho negativně ovlivnilo výšku rostlin, naopak teplo množství nadzemní biomasy pozitivně podpořilo. V rámci vyhodnocení naměřených hodnot fyziologických parametrů, které udávají odolnost rostlin bramboru k suchu a teplu, byly zjištěny jako odolné odrůdy Blaník, Bojar a Krasava, méně odolné Karo a Norma a nejméně odolný kultivar Adéla. Hypotéza č. 1, Pozdnější odrůdy vykazují vyšší adaptabilitu na sucho a teplo (fyziologické parametry) v porovnání s ranými odrůdami, byla při vyhodnocení koncentrace chlorofylu v listech statisticky průkazná. Hypotéza č. 2, Zkoumané historické odrůdy vykazují vyšší odolnost vůči suchu (produkční ukazatele) v porovnání se současnými odrůdami, však nikoli. Historické odrůdy brambor podle fyziologických parametrů byly zjištěny jako odolné suchu a teplu. Bylo by tedy vhodné dále zkoumat jejich mechanismy a procesy adaptability či odolnosti těmto extrémům počasí, které se v současnosti objevují stále častěji.

Abstract:

The tuberous potato (Solanum tuberosum L.) is still an important field crop, providing a source of food for most of the Earth's inhabitants. Like other agricultural plants, the potato in the field is affected by adverse climatic conditions due to the development of the Earth's climate. Drought and heat are the most common causes of stress conditions in field crops. This work dealt with the research of reactions, resistance and adaptability of historical and contemporary potato varieties. From the historical cultivars, Blaník, Bojar, Krasava and Norma were chosen, from the current ones Adéla and Karo. The simulation of drought and heat stress was induced by high temperature in the foil greenhouse, where the plants of individual varieties were planted in double rows and in the stand phase 41 BBCH by disconnecting the irrigation. The control plants were irrigated and left next to the foil greenhouse in the open-air field. 2 weeks after disconnection of irrigation, photosynthesis and chlorophyll fluorescence were measured in stressed and control plants. After 28 days from the disconnection of irrigation, chlorophyll fluorescence was measured for the second time and irrigation was subsequently resumed. Furthermore, the height of the plants before and after the drought simulation was determined. Throughout the growing season, chlorophyll concentration in leaves, air and soil temperature and soil suction pressures were continuously measured. The drought negatively affected the height of the plants, while the heat positively supported the amount of above-ground biomass. As part of the evaluation of the measured values of physiological parameters, which indicate the resistance of potato plants to drought and heat, the varieties Blaník, Bojar and Krasava were found to be resistant, Karo and Norma were less resistant and the cultivar Adéla was the least resistant. Hypothesis No. 1, Later varieties show higher adaptability to drought and heat (physiological parameters) compared to early varieties, was statistically significant when evaluating chlorophyll concentration in leaves. Hypothesis No. 2, However, the examined historical varieties show higher drought resistance (production indicators) compared to current varieties, but not. Historical potato varieties according to physiological parameters have been found to be resistant to drought and heat. It would therefore be appropriate to further investigate their mechanisms and processes of adaptability or resistance to these weather extremes, which are currently occurring more and more frequently.

Keywords

sucho, hlízy, chlorofyl v listech, teplo

Keywords

drought, tubers, chlorophyll in leaves, heat

Language used: Czech

Date on which the thesis was submitted / produced: 26. 4. 2024

Thesis defence

• Date of defence: 22. 5. 2024
• Supervisor: Ing. Martin Král, Ph.D.
• Reader: Jiří Krucký, Ing.

Czech University of Life Sciences Prague

Faculty of Agrobiology, Food and Natural Resources

Master programme / specializace:
Agriculture and Rural Development / Organic Farming