Analýza schopnosti smrku ztepilého přizpůsobit se různým radiačním a teplotním podmínkám

Bc. Ladislav ŠIGUT

Bakalářská práce

Analysis of Norway spruce adaptability to different radiation and temperature regimes

Anotace:

Zvláště během letních dnů jsou rostliny vystaveny výrazným změnám intenzity fotosynteticky aktivní radiace, teploty a vlhkosti, které mohou vyústit v typickou polední depresi fotosyntézy. V rámci bakalářské práce byl studován vliv krátkodobého působení různých teplot a úrovní ozářenosti typických během přechodu ze zatažených na jasné dny, za účelem vyhodnocení, zda zvýšené pěstební teploty změní teplotní optimum procesů asimilace CO2. Čtyřleté sazenice smrku ztepilého (Picea abies (L.) Karsten) zasazené v květináčích byly kultivovány při čtyřech pěstebních režimech (maximální pěstební ozářenost [?mol m-2 s-1]/teplota vzduchu [°C] byla nastavena na 300/25, 1000/25, 1000/35 a 1000/40, v uvedeném pořadí) za použití růstových komor (Bioline-Heraeus, Germany) po 10 dní. Pro měření světelných křivek asimilace CO2 byl použit infračervený analyzátor plynů Li-6400 (Licor, USA). Na základě světelných křivek byly stanoveny následující parametry: Rd ? rychlost temnostní respirace, ?Q ? světelný kompenzační bod, AQE ? zdánlivá kvantová účinnost a A1200 ? světlem saturovaná rychlost asimilace CO2. Měření bylo provedeno na intaktních výhonech při aktuálních teplotách listu 10, 18, 25, 35 a 40 °C. Vyšší teploty listu vedly ke zvýšení Rd a ?Q u všech pěstebních režimů. Na základě parametrů A1200 a AQE bylo teplotní optimum fotosyntézy smrku stanoveno mezi 18 ? 25 °C. Pěstební podmínky neovlivnily hodnoty Rd. Výsledky potvrdily, že asimilační aparát smrku ztepilého je odolný vůči vysokým ozářenostem (1000 ?mol m-2 s-1), ale je citlivý na vysokou teplotu (35 a 40 °C). Krátkodobá aklimace sazenic na vysoké teploty neovlivnila teplotní optimum zkoumaných parametrů. Přesto krátkodobá aklimace na zvýšené pěstební teploty vedla k signifikantnímu zvýšení A1200 a AQE stanovených při okamžitých teplotách listu 10 ? 25 °C v porovnání s rostlinami aklimovanými na nízkou teplotu.

Abstract:

Particularly during summer days, the plants are exposed to daily courses of PAR, temperature and humidity that may result in a typical midday depression of photosynthetic CO2 assimilation. The combined short?term effect of different temperatures and irradiances typical during transition from overcast days to clear days was studied, in order to evaluate, whether elevated growth temperature alters the temperature optimum of CO2 assimilation processes. Four-year-old potted seedlings of Norway spruce (Picea abies (L.) Karsten) were cultivated under four growth regimes (maximum growth irradiance [?mol m-2 s-1]/air temperature [°C] was set to 300/25, 1000/25, 1000/35 and 1000/40, respectively) using the plant growth chambers (Bioline-Heraeus, Germany) for 10 days. Infra-red gas analyser Li-6400 (Licor, USA) was used to determine the light response curves of CO2 assimilation, which were used for the derivation of Rd-dark respiration rate, ?Q-light compensation point, AQE-apparent quantum efficiency and A1200-light-saturated CO2 assimilation rate. The light response curves were measured on attached shoots at the leaf temperatures 10, 18, 25, 35 and 40 °C. The higher leaf temperatures led to increase of Rd and ?Q in all growth regimes. On the base of A1200 and AQE parameters, the temperature optimum of photosynthesis was between measuring temperature 18-25 °C. The growth regimes didn?t influence values of Rd. The results confirmed that assimilation apparatus of Norway spruce is resistant to high irradiances (1000 ?mol m-2 s-1) but it is sensitive to the high actual leaf temperatures (35 and 40 °C). Short- term acclimation of seedlings to the high temperatures didn?t influence the temperature optimum of the studied parameters. However, short-term acclimation to elevated growth temperatures led to significant increase of A1200 and AQE estimated at actual leaf temperatures 10-25°C as compared to plants acclimated to low temperature regime.

Klíčová slova

teplotní aklimace, světelná křivka fotosyntézy, smrk ztepilý, zvýšená teplota, zvýšená ozářenost

Jazyk práce: čeština

Datum vytvoření / odevzdání či podání práce: 17. 4. 2009

Identifikátor: 12334

Obhajoba závěrečné práce

• Obhajoba proběhla 26. 5. 2009
• Vedoucí: Mgr. Otmar Urban

OSTRAVSKÁ UNIVERZITA V OSTRAVĚ

Přírodovědecká fakulta

Bakalářský studijní program / obor:
Aplikovaná fyzika / Biofyzika