Vliv vodního deficitu na obsah energie jednotlivých rostlinných orgánů vybraných druhů listové zeleniny

Petra Šimůnková

Bakalářská práce

Effect of water deficit on the energy content of individual plant organs in selected species of leafy vegetables

Anotace:

Práce je věnována vlivu vodního deficitu na tvorbu sušiny a fotosyntetickou akumulaci energie u jednotlivých rostlinných orgánů vybraných druhů rostlin. Jako vybraný pokusný materiál byly zvoleny rostliny špenátu setého (Spinacea oleracea), odrůda Matador a novozélandský špenát (Tetragonia tetragonioides). Rostliny špenátu setého a čtyřboče rozložité byly pěstovány v nádobách o velikosti 11x11 cm ve směsi zahradního substrátu A, křemičitého písku (2:1) sklenících FAPPZ ve dvou variantách. Jedna varianta byla kontrolní a druhá vystavená stresové reakci. Kontrolní varianta byla zalévaná po celou dobu pokusu 50 ml vody 2x za týden. Stresovaná varianta byla zalévaná po přepichování a po 6. odběru až do konce pokusu. U rostlin byla v průběhu ontogenetického vývoje sledována hmotnost sušiny jednotlivých rostlinných orgánů. V sušině byl metodou spalné kalorimetrie sledován obsah fotosynteticky akumulované energie. Obsah netto energie byl zjišťován suchým spalným adiabatickým kalorimetrem LAGEST MS 10A. Ze získaných výsledků vyplývá, že rostliny čtyřboče (tzv. novozélandského špenátu) mají 2x vyšší nárůst hmotnosti sušiny oproti špenátu. Kontrolní rostliny čtyřboče mají v porovnání s rostlinami rostoucími ve vodním deficitu vyšší hmotnost o 25,5 % (123 mg). Obdobně vyšší hmotnost kořenů vykazují kontrolní rostliny (41 mg) v porovnání se stresovanými rostlinami (40 mg). Kontrolní rostliny špenátu měly vyšší hmotnost nadzemní biomasy o 19,5 % v porovnání so stresovanými rostlinami (43 mg). Kořeny kontrolních rostlin měli nižší hmotnost v porovnání s se stresovanou variantou o 2960 mg. Z výsledků dále vyplývá, že rostliny čtyřboče mají vyšší hmotnost sušiny kořenů a nadzemní biomasy v porovnání s rostlinami špenátu. Spalné teplo bez popelovin bylo u nadzemní biomasy kontrolních rostlin čtyřboče ve výši 15,96 kJ.g-1 a u rostlin stresovaných 14,93 kJ.g-1 . V případě rostlin špenátu byl obsah energie kontrolních rostlin 14,98 kJ.g-1 a u stresovaných 14,21 kJ.g-1. Spalné teplo bez popelovin kořenů kontrolních rostlin čtyřboče bylo o 1.11 kJ.g-1 vyšší než u rostlin stresovaných (13,19 kJ.g-1). V případě rostlin špenátu byl obsah energie kořenů kontrolních rostlin 11,90 kJ.g-1 a u stresovaných 11,72 kJ.g-1 . Na základě měření byly potvrzeny mezidruhové rozdíly v reakci na vodní deficit a sledované charakteristiky. Z měření vyplynulo, že rostliny špenátu jsou citlivější na působení vodního deficitu v porovnání s rostlinami čtyřboče, který je tolerantnější. Dále z měření vyplynulo, že existují rozdíly v množství sušiny a hodnotách spáleného tepla v závislosti na působení vodního deficitu.

Abstract:

This work presents the impact of water deficit on dry mass production and photosynthetic accumulation of energy on every single plant´s organs of selected plant species. As a chosen experimental material were taken plants of Spinacea oleracea "Matador" sort and Tetragonia tetragonioides. Spinacea oleracea and Tetragonia tetragonioides plants were grown in containers 11x11cm large in mixture of garden substrate A with silicon sand (2:1) in 2 variations placed in FAPPZ greenhouses. One variation was for control and second was exposed to stress reaction. Control variation had been watered for whole time of experiment with 50ml of water 2 times per week. Stressed one had been watered after puncturing and 6. taking until the end of experiment. During the plant´s ontogenetic evolution had been monitored dry mass´s weight on singular plant´s organs. With usage of burnt calorimetry method had been monitored capacity of photosynteticaly accumulated energy in dry mass. Quantity of netto energy had been found out by dry burning adiabatic calorimeter LAGEST MS 10A. From the gained results emerge, that plants of Tetragonia tetragonioides have 2 times higher weight growth apart from Spinacea oleracea. Control plants of Tetragonia tetragonioides have higher weight by 25,5% (123 mg) compared to the plants growing in water deficit. Likewise higher weight of roots had been observed on control plants (41 mg) compared to the stressed plants (40 g). Control spinach plants had higher weight of above-ground biomass by 19,5% compared to the stressed ones (43 mg). Roots of control plants had lower weight compared to stressed variant by 2960 mg. From the results emerge, that plants of Tetragonia tetragonioides have higher weight of roots dry mass and above-ground biomass compared to the Spinacea oleracea plants. Burning heat without ashes was on above-ground biomass of control plants Tetragonia tetragonioide on 15,96 kJ.g-1 level and on stressed plants 14,93 kJ.g-1 . In case of Spinacea oleracea plants was amount of control plants energy 14,98 kJ.g-1 and on stressed 14,21 kJ.g-1. Burnt heat without root ashes of Tetragonia tetragonioides control plants was higher by 1.11 kJ.g-1 then on stressed ones (13,19 kJ.g-1). In case of Spinacea oleracea plants was amount of roots energy on control plants 11,90 kJ.g-1 and on stressed 11,72 kJ.g-1 . Based on measurement were verified differences between species in reaction on water deficit and observed characteristic. From measuring emerged, that Spinacea oleracea plants are more sensitive on effect of water deficit compared to the Tetragonia tetragonioides plants, which is more tolerant. Next thing observed is, that there are differences in amount of dry mass and rate of burnt heat in relation on effect of water deficit.

Klíčová slova

čtyřboč, vodní defiict, obsah energie, tvorba sušiny, špenát

Keywords

New Zealand spinach, water deficit, energy kontent, formation of dry mater, spinach

Jazyk práce: čeština

Datum vytvoření / odevzdání či podání práce: 15. 4. 2016

Obhajoba závěrečné práce

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

Česká zemědělská univerzita v Praze

Fakulta agrobiologie, potravinových a přírodních zdrojů

Bakalářský studijní program / obor:
Zahradnictví / Zahradnictví