VLIV VODNÍHO STRESU NA INTENZITU FOTOSYNTÉZY A TRANSPIRACE U VYBRANÝCH ODRŮD KVĚTÁKU

The influence of water stress upon photosynthetic and transpiration rate by different varieties of cauliflower

Helena Hniličková, Josef Duffek

Česká zemědělská univerzita v Praze, Katedra zahradnictví

Souhrn, klíčová slova

Na základě pokusu lze konstatovat, že omezením zálivky dochází k poklesu intensity fotosyntézy a transpirace. Nejmenší pokles intensity fotosyntézy po 10 dnech působení vodního stresu bylo u odrůd Opaal 73,24 % (kontrolní varianta 100 %) a Fremont F1 66,03 %. Naopak nejvíce se snížila intenzita fotosyntézy u odrůdy Siria F1 (50,21 %). Intenzita transpirace v tomto období dosahovala u odrůdy Opaal 109,86 % v porovnání s kontrolní variantou a u odrůdy Spacestar F1 95,19 %. Nejnižší intenzita transpirace byla opět u odrůdy Siria F1 (20,00 %).

Klíčová slova: květák, vodní stres, fotosyntéza, transpirace

Summary, keywords

On the basis of preliminary results it can be stated that within water stresses it happens to photosynthetic and transpiration rate decrease. Lowest decrease of photosynthetic rate on 10 days of water stress was by the variety Opaal 73,24 % (control variant 100 %) and Fremont F1 66,03 % on the contrary mostly with reduce to photosynthetic rate within variety Siria F1 (50,21 %). Transpiration rate was by variety Opaal 109,86 % as compared to control variant and within variety Spacestar F1 95,19 %. Lowest transpiration rate was found within variety Siria F1 (20,00 %).

Keywords: cauliflower, water stress, photosynthesis, transpiration

Úvod

Rostliny květáku jsou během vegetačního období nejnáročnější z košťálových zelenin na množství vody. Největší nárok na dostatek vody má květák v období maximálního růstu růžic před sklizní. Její nedostatek má za následek předčasné zakládání nekvalitních růžic.

Nedostatek vody je pro rostliny jedním z hlavních faktorů ovlivňující produktivitu rostlin. Vznikající vodní deficit se všeobecně projevuje nejdříve snížením intenzity růstu a dále snížením rychlosti asimilace CO2 (Cornic et al., 1992, Lawlor, 1995).

V našich pokusech jsme se zabývali problematikou vlivu nedostatku vody na intenzitu fotosyntézy a transpirace a rozdíly v odezvě jednotlivých odrůd květáku na postupně narůstající vodní deficit.

Metody

Pokusným materiálem byly rostliny květáku (Brassica oleracea L. var. botritis L..), odrůdy Opaal, Ambition F1, Spacestar F1, Fremont F1 a Siria F1. Pokus byl založen ve dvou variantách: varianta kontrolní a varianta stresovaná. Rostliny pokusné a kontrolní varianty byly pěstovány v květináčích a umístěny ve skleníku (průměrná denní a noční teplota během pokusu 20/15°C).

U stresovaných rostlin ve fázi pátého listu byla omezena zálivka po dobu 22 dnů (27.9. - 18.10.2000). Po uplynutí této doby byla zálivka opět obnovena. V průběhu pokusu byly měřeny vybrané fyziologické charakteristiky (intenzita fotosyntézy a transpirace, stomatální vodivost a stomatální odpor) přenosným analyzátorem LCA 4 (infračervený plynový analyzátor firmy Eijkelkamp, Holandsko) v řízených podmínkách klimaboxu (ozářenost 540 m mol.m-2.s-1, teplota 20,5°C) na stejném listu po celou dobu pokusu. Přístrojem LCA 4 byly zaznamenávány sledované charakteristiky v minutových intervalech po dobu 20 minut. Z celé řady měření byl vybrán soubor 10-ti měření, kdy došlo k ustálení podmínek uvnitř měřící komůrky.

Termíny měření:

27.9.2000 - před omezením zálivky (měřeno u kontrolní varianty)

6.10.2000 - v průběhu stresu (10. den působení vodního stresu)

13.10.2000 - v průběhu stresu (17. den působení vodního stresu)

Charakteristika odrůd:

Opaal: Nejranější odrůda v sortimentu květáku, doporučená k pěstování v teplejších oblastech nebo pod sklem a fóliovými kryty. Podle pěstitelských zkušeností je její pěstování v našich oblastech spojeno se značným rizikem, s ohledem na častá chladna v období dubna, to je po výsadbě na trvalé stanoviště.

Spacestar F1: Je vhodný pro pěstování od časného léta do pozdního podzimu. Lze jej charakterizovat jako odrůdu univerzální s krátkou vegetační dobou. Jedná se o odrůdu novou s dosud rozpornými zkušenostmi v pěstitelské praxi.

Siria F1: Raná až poloraná odrůda s krátkou vegetační dobou. Dodavatelé osiv upozorňují na vysoké požadavky na agrotechniku, výživu a doplňkové závlahy.

Ambition F1: Raná až poloraná odrůda vhodná pro rané výsadby, ale i pro letní sklizně. Vzhledem k tomu, že je určena pro letní výsevy, měla by být odolnější proti nedostatku půdní i vzdušné vody.

Fremont F1: Poloraná odrůda vhodná pro jarní i podzimní pěstování. Podle dodavatelů osiv snáší dobře stresy při pěstování, poskytuje vysoké a stabilní výnosy. Tyto údaje potvrzují i dosavadní zkušenosti pěstitelů v našich podmínkách.

Výsledky

Před zahájením pokusu byly měřeny vybrané fyziologické charakteristiky u pokusných odrůd květáku. Průměrná intenzita fotosyntézy u pokusných odrůd květáku byla 12,15 m mol.m-2.s-1 a intenzita transpirace 1,10 m mol.m-2.s-1. První měření po omezení zálivky se uskutečnilo 10. den působení vodního stresu (6.10. 2000). U stresovaných rostlin intenzita fotosyntézy výrazně poklesla v porovnání s kontrolními rostlinami. Nejmenší pokles intenzity fotosyntézy byl u odrůdy Opaal, a to 9,80 m mol.m-2.s-1, což představuje 73,24 % v porovnání s kontrolní variantou (intenzita fotosyntézy u kontrolních rostlin 100 %) a u odrůdy Fremont F1 9,74 m mol.m-2.s-1 (66,03 % kontrolní varianty). K nejvyššímu poklesu intenzity fotosyntézy došlo u odrůdy Siria F1, a to na hodnotu 4,82 m mol.m-2.s-1, což představuje 50,21 % v porovnání s kontrolní variantou. U ostatních odrůd se pokles intenzity fotosyntézy pohyboval v průměru na úrovní 58,82 % kontrolní varianty. Rovněž intenzita transpirace u stresovaných rostlin květáku poklesla, pouze u odrůdy Opaal a Spacestar F1 dosahovala intenzita transpirace srovnatelných hodnot jako u kontrolních rostlin. U ostatních odrůd se snížila na úroveň 20,0 až 44,7 % intenzity transpirace u kontrolních rostlin, přičemž nejnižší byla u odrůdy Siria F1.

Tab. 1: INTENZITA FOTOSYNTÉZY (m mol.m-2.s-1 ) U KONTROLNÍ VARIANTY

Tab. 2: INTENZITA FOTOSYNTÉZY (m mol.m-2.s-1 ) U STRESOVANÉ VARIANTY

Další termín měření fyziologických charakteristik se uskutečnil 17. den působení vodního stresu (13.10.2000). Intenzita fotosyntézy dosahovala u sledovaných odrůd hodnot na úrovni 10,36 až 35,82 % kontrolních rostlin, přičemž nejvyšší byla u odrůd Fremont F1 5,47 m mol.m-2.s-1) a dále u odrůd Ambition F1 (3,86 m mol.m-2.s-1) a Opaal (3,72 m mol.m-2.s-1) a nejnižší u odrůdy Spacestar F1 (1,32 m mol.m-2.s-1). Stejně tak se intenzita transpirace u stresovaných rostlin pohybovala na úrovni 10,78 až 24,71 % kontrolních rostlin. Nejvyšší intenzita transpirace byla u odrůdy Fremont F1 (0,28 mmol.m-2.s-1) a nejnižší u odrůdy Spacestar F1 (0,11 mmol.m-2.s-1).

Tab. 3: INTENZITA TRANSPIRACE (mmol.m-2.s-1 ) U KONTROLNÍ VARIANTY

Tab. 4: INTENZITA TRANSPIRACE (mmol.m-2.s-1 ) U STRESOVANÉ VARIANTY

Závěr (praktické doporučení)

Na základě výsledků z prvního pokusného roku, lze konstatovat, že jednotlivé odrůdy květáku reagují rozdílně na deficit vody snížením intenzity fotosyntézy a transpirace. Ze sledovaných odrůd se jeví jako více odolné vodnímu stresu odrůdy Fremont F1, Opaal a Ambition F1 a jak méně odolné odrůdy Spacestar F1 a Síria F1.

Použitá literatura

Cornic G. et al.: Photosynthetica, 27 (3), 1992: 295 - 309.

Lawlor D. W.: Bios Scientific Publishers, 1995: 129 - 160.

Kontaktní adresa

Ing. Helena Hniličková, Ph.D.,

Česká zemědělská univerzita v Praze, katedra zahradnictví, Kamýcká 129, Praha 6 - Suchdol, 165 21, Česká republika,

Tel.: 02/24382557, e-mail: hnilickova@af.czu.cz

Uvedené pokusy jsou řešeny za finanční podpory výzkumného záměru MSM 412100002 a grantu Grantové agentury ČR 521/00/D083.