POUŽITÍ CHLOROFYLOMETRU K URČENÍ OBSAHU CHLOROFYLU V TRITIKALE ZA RŮZNÝCH AGROTECHNICKÝCH PODMÍNEK

Using of a chlorophyll meter to determine nitrogen status in Triticale under differentiated agrotechnical conditions

Stanisław Samborski, Jan Rozbicki, Jolanta Dobiesz

Katedra Agronomii, SGGW Warszawa

Summary

The SPAD value readings show significant correlation with the nitrogen nutrition index (NNI) of Triticale and they are no less accurate than direct measurement of the plant nourishment with nitrogen than NNI. This confirms the usefulness of SPAD-502 as an easy measuring tool. However, additional research in future years should be done to show the influence of other factors, such as the cultivars, soil humidity, potassium and phosphorous fertilization, growth regulators and herbicides use on SPAD values. There is a high probability that it permits the use of this method in agriculture as a good nitrogen-content tester, which will advice farmers in N top dressing.

Úvod

Dusík je nejefektivnějším výnosotvorným faktorem mezi minerálními složkami používaných živin při pěstování druhu Triticale (Wojcieska 1994). Tritikale reaguje v porovnání s jinými obilninami výjimečně silně na dusíkaté hnojení (Fotyma, Fotyma, Maćkowiak 1992).

Objektivní odhad stupně výživy obilních rostlin dusíkem je důležitý z pohledu ochrany agrosystémů i vzhledem k ekonomickým aspektům, je potřebný rovněž v přesných polních pokusech, i v pěstitelské praxi, kde není snadné provádět hnojení dusíkem. Věobecně se vynakládá úsilí směřující k vypracování jednoduchých metod, díky kterým odhad stupně vyhnojení rostlin dusíkem bude důkladnější a věrohodnější. Výchozím bodem k vypracování takových metod může být podle Greenwooda závislost mezi výnosem sušiny nadzemní části zemědělských plodin a procentem obsahu dusíku v suché hmotě. Na podporu této záležitosti je možný výpočet, vycházející ze vzorce Lemaire-ho (in Justes 1992), index výživy rostlin dusíkem (NNI):

kde

No - zjištěné % dusíku v suché hmotě nadzemní části rostlin,

Nc - kritický obsah dusíku (%), potřebný k bezporuchovému růstu a vývoji rostlin,

W - suchá hmota nadzemní části rostlin v t/ha.

Tento index v případě optimální výživy rostlin má hodnotu 1, jsou-li rostliny podvýživené je hodnota menší než 1 a při nadměrné (luxusní) výživě nad 1. Avšak pokaždé vypočítávat index výživy rostlin není v praktickém zemědělství možné vzhledem k pracnosti této metody. Proto v polních podmínkách může být stupeň výživy rostlin určen pro snadnost provedení též měřením hladiny obsahu chlorofylu chlorofylometrem (přístroj SPAD 502) a určení závislosti (provedení kalibrace) mezi jednotkami chlorofylometru (SPAD) a indexem výživy (NNI).

Do rámce širšího výzkumu tritikale spadá též rychlý rozvoj šlechtění a vztah k poměrně velkému objemu pěstování této obilniny v Polsku. Nyní se pěstuje na 636 tis. ha (Statistický ročník 1999) a řadí to naši zemi na první místo ve světě.

Metodika

Předmětem výzkumu byla odrůda ozimého tritikale Bogo. Faktorový pokus byl založen systémem 2k (k=7) ve 2p (p=32) v nekompletních blocích při použití jednoho plného opakování. Každý ze zkoumaných faktorů se vyskytoval ve dvou hladinách: nižší (hladina “0”) a vyšší (hladina “1”). V pokusu byly zkoumány následující agrotechnické faktory (tab. 1):

Tab. 1: Faktory polyfaktoriálního pokusu 27 Factors of multifactorial 27 experiment

K provedení kalibračního testu SPAD byla potřebný odhad následujících znaků rostlin: výnos zrna, skladba výnosu, výnos čerstvé a suché hmoty, obsah dusíku v kg/ha v sušině zrna i slámy, příjem dusíku v kg/ha a index výživy rostlin dusíkem.

Naopak vlastním obsahem chlorofylu se označuje optická metoda používaná bezprostředně na poli pomocí elektronického přístroje SPAD - 502 (Soil Plant Analysis Development = vyvolání analyzovaných rostlinných skvrn). Určení barevy listu ozimého tritikale se uskutečňovalo na prvním plně vyvinutém listu rostliny.

Index výživy rostlin

Index výživy rostlin byl vyhodnocován ve třech rozvojových fázích rostlin ozimého tritikale pěti faktorů (tab.2). Ukazatel NNI přijímal hodnoty v rozmezí od 0,55 do 0,78, což značí, že výživa rostlin byla poněkud nižší než úroveň považovaná z ekonomického hlediska za optimální (0,8 - 0,9). Vyšší dávka dusíku (80 kg/ha) použitá na urychlení vegetace v porovnání s nižší dávkou (40 kg/ha) ovlivnila zvětšení hodnoty NNI ve všech termínech měření. Včasně použitá doplňková dávka dusíku zvýšila hodnotu NNI, měřeno ve fázích DC 47 a DC 65, čili po použití N. Činitelem, který rovněž působil na NNI ve fázi DC 47 a 65 byla předplodina.

Tab. 2: Vliv agrotechnických faktorů na index výživy rostlin ozimého tritikaleInfluence of agrotechnical factors on nitrogen nutrition index in Triticale

** - průkaznost při a =0,01; *- průkaznost při a =0,05

Čtení hodnot SPAD

Odečítání hodnoty SPAD se provádělo v sedmi postupných růstových fázích rostlin ozimého tritikale podle pokusného schématu 25.

Zabarvení listu záleželo na předplodině, termínu setí, dávce a termínu použitého dusíku. Podle termínu setí se lišily odečty SPDA v raných růstových fázích ozimého tritikale DC 31 a DC 33-34 a podle předplodiny ve všech termínech měření. Velikost dávky použité na urychlení vegetace, termín a velikost první doplňkové dávky, podstatně rozrůzňovaly hodnoty SPAD pouze v některých růstových fázích, jak ukazuje tab.3.

Tab. 3: Vliv agrotechnických faktorů na hodnoty SPAD ozimého tritikale odrůdy BogoInfluence of agrotechnical factors on SPAD readings in Triticale

** - průkaznost při a =0,01 BE* AE*

*- průkaznost při a =0,05

Úvodní kalibrace testu SPAD

Ve vlastním pokuse se přistoupilo ke zkoušce kalibrování testu SPAD ve vztahu k indexu výživy rostlin dusíkem (NNI) a příjmu N. Výzkum vztahu mezi těmito třemi znaky se prováděl pomocí metody vícenásobné liniové regrese, využívající hodnoty 32 pokusných kombinací. Souvislost mezi příjmem dusíku, hodnotami SPAD a indexem výživy rostlin dusíkem (NNI) nespočívá podle všech provedených měření na růstové fázi rostlin, průkaznost při r=0,72. Závislosti mezi odečty hodnot SPAD a velikostí NNI podle stavu ve fázi DC 47 a DC 65 byly největší a vykázaly hodnotu r=0,65 a r=0,70. Dodatečně byla posouzena velikost korelace mezi příjmem dusíku a odečty hodnot SPAD, vyšla průkazná při r=0,63.

Shrnutí

Odečty hodnot SPAD vykazují průkaznou korelaci se stupněm výživy ozimého tritikale dusíkem a jsou neméně přesným měřítkem stavu výživy rostlin dusíkem než je NNI, což potvrzuje vhodnost přístroje SPAD-502, se zřetelem na lehkost jeho použití při měření. Konečný efekt je jednak v určení vlivu na odečet hodnoty SPAD jiných faktorů jako: odrůda, dostupnost vody v půdě, hnojení draslíkem a fosforem, regulátory růstu, herbicidy. Provedené práce s kalibrací testu SPAD potvrzují šance na využití této metody k posouzení výživy rostlin dusíkem v zemědělské praxi.

Literatura

Fotyma E., Fotyma., 1993: Struktura plonu zbóż ozimych zależnie od nawożenia azotem. Fragmenta Agronomica, I Kongres PTNA, nr 4(40).

Justes E., 1992: Diagnosis of nitrogen nutrition status of a winter wheat crop by Nitrate test. Relatonship with the nitrogen dilution curve during the growth. Proc. 2nd ESA Congress, Warwick Univ.

Rocznik statystyczny: 1999.

Smagacz J., 1993: Plon pszenżyta ozimego i elementy jego struktury zależnie od przedplonu. Fragmenta Aronomica nr 4(40).

Wojcieska U., 1994: Fizjologiczna rola azotu w kształtowaniu plonu roślin. Część 1, Oddziaływanie azotu na wielkość plonu roślin. Postęp Nauk Rolniczych nr 1/94.

Zadoks J. C., Chang T. T., Konzak G.F., 1974: A decimal code for growth stages of cereals. Weed Res.,No 14.