Využití biostimulantů při pěstování rostlin rostoucích v podmínkách abiotických stresorů

Ondřej Nikl

Bakalářská práce

Use of biostimulants in plants grown under abiotic stress conditions

Anotace:

Cílem práce bylo stanovení vlivu biostimulátorů na fyziologické charakteristiky rostlin rostoucích v podmínkách abiotického stresoru. S ohledem na celosvětovou závažnost byl zvolen stres zasolením. Jako modelová rostlina byla pro svou citlivost na zasolení vybrána locika setá (Lactuca sativa). Nádobový pokus byl založen v částečně řízených skleníkových podmínkách při teplotě vzduchu 22 °C ± 3 °C, vlhkosti vzduchu cca 65 % a umělém dosvětlování na délku dne 12 hod. Schéma pokusu zahrnovalo čtyři varianty: jednu kontrolní a tři pokusné, které byly stresovány zálivkou o koncentraci 50 mmol NaCl L-1, 150 mmol NaCl L-1 a 200 mmol NaCl L-1. Každá varianta byla rozdělena do čtyř skupin. Jedna skupina byla kontrolní (bez aplikace biostimulantu). Na další tři skupiny byly foliárně aplikovány zvolené biostimulanty: Arthrospira platensis (2 g L-1), Chlorella pyrenoidosa (2 g L-1) a ALGAVIT (1 g L-1). Do každého roztoku bylo přidáno smáčedlo WETCIT v koncentraci 2 mL L-1. První měření se uskutečnilo ve fázi, kdy měly rostliny 6-8 pravých listů. Po té bylo provedeno zasolení zálivkou a první aplikace biostimulantů. Dalších pět měření se uskutečnilo v týdenních intervalech. Byly sledovány následující fyziologické charakteristiky: rychlost transpirace, rychlost fotosyntézy, stomatální vodivost, obsah chlorofylu a fluorescence chlorofylu. Na konci pokusu byla změřena hmotnost čerstvé biomasy jednotlivých variant. Dle dosažených výsledků práce lze konstatovat, že stres v důsledku zvýšené koncentrace signifikantně ovlivnil fyziologické charakteristiky a hmotnost biomasy lociky seté. V kontrolní variantě bylo při koncentraci 200 mmol NaCl L-1 zaznamenáno průkazné snížení rychlosti transpirace o 23 %, snížení rychlosti fotosyntézy o 16 % a snížení stomatální vodivosti o 48 %. Nejvyšší obsah chlorofylu a nejvyšší fluorescence chlorofylu byl naměřeny v kontrolní variantě při koncentraci 150 mmol NaCl L-1. Při téže koncentraci bylo v kontrolní variantě zjištěno snížení hmotnosti čerstvé biomasy o cca 75 %. Při koncentraci 200 mmol NaCl L-1 začaly rostliny hynout. Byla potvrzena hypotéza, že aplikace biostimulantů ovlivňuje fyziologické charakteristiky stresovaných rostlin. Pozitivní vliv biostimulantů se projevil také tím, že varianty ošetřené biostimulanty vykázaly signifikantně vyšší hmotnost čerstvé biomasy při všech koncentracích zasolení. Dále byla prokázána hypotéza, že existují rozdíly v rámci složení testovaných látek na fyziologické parametry pokusného druhu rostliny. Hypotéza, že existuje rozdíl v reakci sledovaného druhu rostliny na aplikaci testovaných látek a na působení stresoru, byla podložena literárně.

Abstract:

The aim of this study was to establish the influence of biostimulants on physiological characteristics of the plants grown under abiotic stress conditions. Salinity stress had been chosen in regard to the global issues. A model plant for this thesis was decided to be Lactuca sativa for its sensitivity to salinity. The container experiment was proceeded in partly controlled greenhouse conditions: air temperature 22°C ± 3°C, air humidity circa 65% and artificial lighting set to 12 hours day period. The experimental scheme included four variants: one control and three experimental, which had been stressed by solutions with concentrations of 50 mmol NaCl L-1, 150 mmol NaCl L-1 and 200 mmol NaCl L-1. Each of the variants were divided into four groups. One of them was a control group (without application of the biostimulant). For the rest of the groups was chosen the foliage application of the following biostimulants: Arthrospira platensis (2 g L-1), Chlorella pyrenoidosa (2 g L-1) and ALGAVIT (1 g L-1). In to each of the above mentioned solutions had been added a wetting agent WETCIT with concentration of 2 mL L-1. The first measurement was taken at the stage in which the plants developed 6-8 leaves. The next step was salinitation and first application of biostimulants. Another five measurements were taken in one week intervals. The following physiological characteristics had been observed: speed of transpiration, speed of photosynthesis, stomatal conductivity, chlorophyll content and chlorophyll fluorescence. Weight of the biomass produced by each of the variants had been measured at the end of the experiment. According to the obtained results can be confirmed that the increased stress significantly influenced physiological characteristics and weight of the biomass of Lactuca sativa. In the control variant with concentration of 200 mmol NaCl L-1 was observed conclusive decrease of transpiration speed by 23 %, decrease of photosynthesis speed by 16 % and decrease of stomatal conductivity by 48 %. The highest chlorophyll fluorescence and chlorophyll content was recorded in the control variant with concentration of 150 mmol NaCl L-1. In this variant decreased weight of the fresh biomass by circa 75 %. The concentration of 200 mmol NaCl L-1 caused that the plants started to decease. It has been shown that application of biostimulants influences physiological characteristics of stressed plants. The variants affected by biostimulants with all the types of concentrations proved to have significantly higher weight in biomass. Furthermore has been proved that there are existing differences in the content of the tested substances for physiological parameters of the model plant. The hypothesis of the existing difference in reaction of the model plant on appllication of the tested substances and on influence of the stressor was proved on a theoretical base.

Klíčová slova

biostimulanty, abiotický stres, Lactuca sativa, výměna plynů, pigmenty

Keywords

biostimulants, abiotic stress, Lactuca sativa, gas exchange, pigments

Jazyk práce: čeština

Datum vytvoření / odevzdání či podání práce: 3. 5. 2021

Obhajoba závěrečné práce

• Vedoucí: Ing. Marie Lhotská

Česká zemědělská univerzita v Praze

Fakulta agrobiologie, potravinových a přírodních zdrojů

Bakalářský studijní program / obor:
Ekologické zemědělství / Ekologické zemědělství