Vliv abiotických stresů na fotosyntézu rostlin pšenice

The influence of abiotic stresses on the photosynthetic rate of wheat plants

Vliv abiotických stresů na fotosyntézu rostlin pšenice

František HNILIČKA1, Vratislav NOVÁK1, Ladislav BLÁHA2

1KBFR AF ČZU; 2VÚRV Ruzyně

Souhrn, klíčová slova

Abiotické stresy (nízké pH, vysoká teplota a sucho) snižují fotosyntézu v porovnání s kontrolou. Průkazně vyšší intenzitu fotosyntézy jsme naměřili u odrůdy Patria (14,749 m mol CO2.m-2.s-1) a naopak nejnižší u odrůdy Zdar (13,237m mol CO2.m-2.s-1). Nejnižší rychlost fotosyntézy byla naměřena na počátku sledovaného období - 22.DC

( 11,811m mol CO2.m-2.s-1), poté se zvyšovala až do období metání - 59.DC (14,652 m mol CO2.m-2.s-1).

Pšenice ozimá, fotosyntéza, abiotické stresy

Summary, keywords

The rate of photosynthesis was lower with the stressed variant compared with the control variant. The lowest rate of photosynthesis was found with the cultivar Zdar (13,237 m mol CO2.m-2.s-1) and the highest one was by the cultivar Patria (14,749 m mol CO2.m-2.s-1).

Winter wheat, photosynthetic rate, abiotic stresses

Introduction - Úvod

Jedním z nejdůležitějších procesů, které ovlivňují tvorbu výnosu je především fotosyntéza listů. Intenzita fotosyntézy listu je maximální v období, kdy list dosáhne 50 - 80 % své plochy a je fotosynteticky dospělý (Šesták, Čatský 1966). Existence kultivarových rozdílů u obilnin byla prokázána mnoha pracemi, které uvádějí, že u kulturních pšenic byla snížena intenzita fotosyntézy.

Methods - Metody

Rostliny pšenice ozimé odrůd Astella, Olga, Patria, Plodna a Zdar jsme pěstovali v Mitcherlichových nádobách s homogenizovanou zeminou s optimální hladinou minerálních látek. Rostliny byly pěstovány ve skleníku s průměrnou denní teplotou 23 + 1 °C a v noci 15 + 1 °C. Varianta stresované rostliny (St) zahrnovala vzájemnou kombinaci tří stresů: nízké pH (pH - 4,5), vysoká teplota (ve dne 37,6 °C a v noci 25,5 °C) a sucho. Sucho bylo simulováno sníženou zálivkou na úroveň 17 % půdní vlhkosti, na hodnotu vodního potenciálu 1,28 MPa. Kontrolní rostliny byly zalévány na úroveň 31 % půdní vlhkosti, což představovalo hodnotu vodního potenciálu půdy 0,12 MPa při pH 6,7. Intenzitu byla měřena infraanalyzátorem LCA 4 při intenzitě ozáření 490 m mol.m-2.s-1 a teplotě 25 + 1 °C. Rostliny jsme sledovali v těchto fázích: 22.DC, 39.DC, 59.DC a 69.DC.

Results - discussion - Výsledky - diskuse

V průběhu pěti let (1997 - 2001) byla měřena okamžitá rychlost fotosyntézy u vybraných odrůd pšenice ozimé (viz tab. 1). Z naměřených hodnot vyplývá, že rostliny stresované mají nižší intenzitu fotosyntézy v porovnání s kontrolní variantou. Toto snížení bylo statisticky průkazné. Statisticky významně vyšší intenzitu fotosyntézy jsme naměřili u odrůdy Patria (14,749m mol CO2.m-2.s-1) a naopak nejnižší u odrůdy Zdar (13,237 m mol CO2.m-2.s-1). Vliv ročníku nebyl zjištěn, neboť se jednalo o pěstování rostlin v definovaném prostředí. V průběhu vegetace je možné zaznamenat nárůst fotosyntézy. Nejnižší rychlost fotosyntézy byla naměřena na počátku sledovaného období - 22.DC ( 11,811m mol CO2.m-2.s-1), poté se zvyšovala až do období metání - 59.DC (14,652 m mol CO2.m-2.s-1). V následné fázi ontogeneze byl zaznamenán mírný pokles. Závěrem je možné konstatovat, že abiotické stresy snižují rychlost fotosyntézy a následně i růst a tvorbu výnosu. Reakce na působení abiotických stresů je dána geneticky neboť jako tolerantnější se jeví odrůda Patria a méně tolerantní odrůda Zdar.

References - Použitá literatura

Šesták, Z., Čatský, J.: Metody studia fotosyntetické produkce rostlin. Academia Praha, 1966 : 394

Tab. 1: Průměrná rychlost fotosyntézy u rostlin pšenice (m mol CO2.m-2.s-1)

Řešeno v rámci projektu COST 828.10 a výzkumného záměru MSM 412100002.