Agrotechnika i mechanizacja

Transkrypt

1 24 Ziemnik Polski 15 nr 4 Agrotehnik i mehnizj WPŁYW WYSOKIEJ TEMPERATURY W RÓŻNYCH STADIACH ROZWOJU ZIEMNIAKA NA PLON I WYSTĘPOWANIE DEFEKTÓW FIZJOLOGICZNYCH BULW* prof. dr h. Krystyn Rykzewsk IHAR-PIB, Zkłd Agronomii Ziemnik w Jdwisinie, 5-14 Serok e-mil: k.rykzewsk@ihr.edu.pl Streszzenie W doświdzeniu wzonowym dno wpływ tempertury dni/noy 35/25 C w drugiej połowie zerw (I okres), pierwszej połowie lip (II) i drugiej połowie lip (III). W tym zsie jedn zęść roślin odmin Aru, Desirée, Etol, Finezj, Flming i Tetyd ył podlewn do poziomu zliżonego do optimum (FSM), drug poddwn nrstjąej suszy (SD). Ziór końowy wykonno po osiągnięiu pełnej dojrzłośi przez rośliny w kominji kontrolnej. Potwierdzono wześniej sformułowną tezę, że negtywny wpływ wysokiej tempertury n plon jest zleżny od okresu, w którym t tempertur oddziłuje n rośliny. Im wześniej, tym ujemny jej wpływ n plon ogólny jest większy. 2-tyg. łązny stres wysokiej tempertury i suszy w zsie kwitnieni może zredukowć plon o ok. 35%. Nie potwierdzono wysokiej tolernji odminy Desirée n wysoką temperturę w okresie wegetji. Chrkteryzowł się on jedynie tolernją zęśi ndziemnej, le również wyrźną tendenją do wtórnej tueryzji. Z njrdziej tolernyjną możn uznć odminę Tetyd (stosunkowo mły spdek plonu, mł skłonność do deformji ulw i rk tendenji do wześniejszego kiełkowni). Słow kluzowe: defekty fizjologizne ulw, susz, wtórn tueryzj, wysok tempertur, ziemnik W ysok tempertur w okresie wegetji jest przyzyną morfologiznyh, ntomiznyh i iohemiznyh zmin w roślinh, które mogą wpływć n ih rozwój i prowdzić do drstyznego oniżeni plonu. Jest to oenie prolem rolnitw w wielu regionh świt. Ujemny efekt stresu ieplnego może yć zmniejszony dzięki wprowdzniu do uprwy odmin o ulepszonej termoregulji przy użyiu różnyh metod genetyznyh. Ztem poznnie fizjologiznej rekji roślin ziemnik n wysoką temperturę jest oenie nkzem. Ziemnik, typow roślin klimtu umirkownego, rośnie i rozwij się njlepiej w temperturze ok. o C. Inne są jednk wrtośi grnizne dl rozwoju zęśi ndziemnej i inne dl ulw. Z doświdzeń przeprowdzonyh w fitotronh widomo, że zęść ndziemn ziemnik rozwij się njlepiej w temperturze ok. -25 o C, optymln tempertur dl tueryzji i wzrostu ulw wynosi 15- o C. W temperturze wyższej od optymlnej dohodzi do zhmowni tueryzji i intensywnego wzrostu zęśi ndziemnej. * Przy ytowniu niniejszyh wyników nleży powołć się n rtykuł źródłowy zmieszzony w Amerin Journl of Potto Reserh (poz. litertury 8)

2 Ziemnik Polski 15 nr 4 25 W nturlnyh wrunkh polowyh wysok tempertur i susz występują n ogół równoześnie. Jednk ze względu n orz zęstsze nwdninie plntji ziemnik orz z powodu ofityh opdów występująyh po upłh podejmowne są dni, w któryh oddziel się wpływ wysokiej tempertury n rośliny od wpływu suszy. Ale jk dotąd zyt mło jest informji dotyząyh wrżliwośi odmin ziemnik n wymienione iotyzne zynniki stresowe. W elu dlszego wyjśnini, jki jest wpływ wysokiej tempertury w różnyh stdih rozwoju ziemnik n plon i defekty fizjologizne ulw, w oddzile IHAR-PIB w Jdwisinie przeprowdzono kolejne dni, uwzględnijąe wpływ nieo wyższej tempertury w stosunku do poprzednih dń orz inne odminy. Uzyskne wyniki zmieszzono w oryginlnej pulikji (Rykzewsk 15). W niniejszym rtykule zostną przedstwione wyrne jej frgmenty. Metodyk Doświdzenie wzonowe zostło przeprowdzone w otwrtej przestrzeni hli wegetyjnej i w komorh wegetyjnyh n nstępująyh odminh: Flming (rdzo wzesn), Aru, Etol (wzesne), Finezj, Tetyd i Desirée (średnio wzesne). Osttni z wymienionyh jest znn z rdzo dużej zdolnośi dptji do wrunków środowisk (EPCD 8). Bdno wpływ tempertury dni/noy 35/25 C w trzeh okresh: I drug połow zerw, II pierwsz połow lip i III drug połow lip. W tym zsie jedn zęść roślin ył podlewn do poziomu zliżonego do optimum (FSM), drug poddwn nrstjąej suszy (SD). Kominję kontrolną stnowiły rośliny, które w iągu łego sezonu wegetji rosły w wrunkh zliżonyh do optimum. Miniulwy dnyh odmin o poprzeznej średniy 3-4 m zostły wiosną podkiełkowne przez 5 tygodni, nstępnie, n pozątku III dekdy kwietni, wysdzone do 198 wzonów z sustrtem gleowym przeznzonym do uprwy wrzyw. Wzony umieszzono w hli wegetyjnej. Przez ły okres wegetji rośliny strnnie pielęgnowno i podlewno do poziomu zliżonego do optimum. Tuż przed rozpozęiem dziłni zynników stresowyh rośliny zostły przetrnsportowne n 15 dni do komory wegetyjnej, w której tempertur ył utrzymywn n poziomie zgodnym z ustloną metodyką (35/25 o C), fotoperiod wynosił 16 godzin. Ziór końowy wykonno po osiągnięiu przez rośliny w kominji kontrolnej pełnej dojrzłośi, między sierpni. Określono plon i lizę ulw w plonie orz wielkość pojedynzej ulwy. Defekty fizjologizne ulw, zyli wszelkie deformje i ulwy skiełkowne w gleie, wyrżono w proenth w stosunku do łej msy ulw. Mirą tolernji odmin n wysoką temperturę w okresie wegetji ył spdek plonu i lizy ulw w plonie w stosunku do kominji kontrolnej orz występownie defektów fizjologiznyh ulw w stosunku do plonu ogólnego. Wyniki oprowno z pomoą ANOVA z wykorzystniem modelu liniowego progrmu sttystyznego SAS Enterprise Guide 4 (4), stosują test Tukey n 95-pro. poziomie prwdopodoieństw. Wyniki Wpływ n plon. Wysok tempertur oddziłują n rośliny ziemnik w okresie wegetji wywrł negtywny wpływ n plon końowy dnyh odmin (t. 1, rys. 1). Tel 1 Plon końowy w stosunku do kominji kontrolnej w zleżnośi od okresu oddziływni wysokiej tempertury i wilgotnośi gley wrtośi średnie dl dnyh odmin (%) Wilgotność Okres wysokiej tempertury gley FSM* 88 ** SD *FSM korzystne dl roślin wrunki wilgotnośiowe gley; SD susz gleow **odmienne litery przy wrtośih oznzją istotne zróżniownie plonu n poziomie prwdopodoieństw,5 w teśie Tukey Był on njwiększy w drugiej połowie zerw (I okres), le silniejsze oddziływnie odnotowno w przypdku łąznego występowni wysokiej tempertury i suszy. W mirę oddlni się terminu dziłni stresu termiznego (II i III okres) jego negtywny

3 26 Ziemnik Polski 15 nr 4 wpływ ył orz słszy, jednk różnie między kominjmi FSM i SD pozostwły sttystyznie istotne. Rekj wszystkih plon (%) FSM SD wilgotość gley plon (%) okres HT dnyh odmin ył jednokierunkow, le njrdziej tolernyjne, iorą pod uwgę spdek plonu, yły Finezj i Tetyd. liz ulw (%) wilgotność gley liz ulw(%) okres HT Liz ulw (%) wielkość ulw (%) wilgotność gley wielkość ulw (%) 4 okres HT wielkość ulw (%) 4 Rys. 1. Plon końowy orz liz i wielkość ulw dnyh odmin w stosunku do kominji kontrolnej w zleżnośi od wilgotnośi gley, okresu wysokiej tempertury i odminy FSM korzystne dl roślin wrunki wilgotnośiowe gley; SD susz gleow; HT wysok tempertur; odmienne litery przy wrtośih oznzją istotne zróżniownie plonu n poziomie prwdopodoieństw,5 w teśie Tukey

4 Ziemnik Polski 15 nr 4 27 Wpływ n lizę i wielkość ulw. Liz ulw w plonie końowym odmin ył zleżn od wilgotnośi gley w zsie oddziływni wysokiej tempertury (rys. 1, t. 2). W wrunkh korzystnej dl roślin wilgotnośi gley liz ulw zwiększł się. Njrdziej sprzyjją ył pierwsz połow lip (okres II). Tel 2 Liz ulw u dnyh odmin w stosunku do kominji kontrolnej w okresh wysokiej tempertury w wrunkh korzystnej dl roślin wilgotnośi gley (%) Odmin Okres wysokiej tempertury Aru 18 * Desirée Etol Finezj Flming Tetyd * odmienne litery przy wrtośih oznzją istotne zróżniownie plonu n poziomie prwdopodoieństw,5 w teśie Tukey Desirée. Chrkteryzowł się on się również njmniejszymi ulwmi. Defekty fizjologizne ulw. Wysok tempertur oddziłują n rośliny w kolejnyh stdih wegetji sprzyjł deformjom ulw i ih kiełkowniu w gleie (rys. 2, t. 3 i 4). Im wześniej wystąpił stres termizny, tym więej yło deformji. Korzystn dl roślin wilgotność gley w okresie wysokiej tempertury rdziej sprzyjł występowniu wszelkih deformji niż susz. Rekj odmin ył zróżniown. Njrdziej tolernyjne okzły się Aru, Flming i Tetyd. Wześniejsze skiełkownie ulw pod wpływem wysokiej tempertury yło również zleżne od okresu, w którym tempertur t oddziływł n rośliny, le njwiększy negtywny efekt wystąpił pod jej wpływem w drugiej połowie lip (III okres). Wilgotność gley nie mił w tym wypdku istotnego znzeni, le rekj odmin ył istotnie zróżniown. Wzrost lizy ulw w plonie wskzuje n wystąpienie zjwisk wtórnej tueryzji pod wpływem odź termiznego, o zym może również świdzyć spdek msy pojedynzej ulwy. Njwiększy przyrost lizy ulw pod wpływem wysokiej tempertury we wszystkih terminh wystąpił u odminy

5 28 Ziemnik Polski 15 nr 4 Rys. 2. Defekty fizjologizne ulw w zleżnośi od wilgotnośi gley, okresu występowni wysokiej tempertury i odminy (proent plonu ogólnego). Ojśnieni ptrz rysunek 1 Tel 3 Fizjologizne deformje ulw poszzególnyh odmin zleżnie od wysokiej tempertury i wilgotnośi gley w okresie wegetji (proent plonu ogólnego) Odmin Okres wysokiej tempertury Aru Desirée Etol Finezj Flming Tetyd 5 2 Ojśnieni ptrz tel 2 Tel 4 Ms ulw skiełkownyh w plonie końowym zleżnie od odminy i okresu wysokiej tempertury (proent plonu ogólnego) Odmin Okres wysokiej tempertury Aru Desirée Etol 4 1 Finezj Flming Tetyd Ojśnieni ptrz tel 2 Konkluzj Wyniki przedstwionyh dń potwierdziły wześniej sformułowną tezę, że negtywny wpływ wysokiej tempertury n plon ziemnik jest zleżny od okresu, w którym t tempertur oddziłuje n rośliny. Im wześniej, tym ujemny jej wpływ n plon ogólny jest większy. Wykzno, że 2-tygodniowy łązny stres wysokiej tempertury i suszy dziłjąy n rośliny w okresie kwitnieni może zredukowć plon o ok. 35%. Pozornie łgodny stres wysokiej tempertury, o oddziłująy n rośliny w wrunkh dorej wilgotnośi gley, powodowł intensywniejszy rozwój zęśi ndziemnej i stosunkowo mły spdek plonu, jednk wywołł wtórną tueryzję, o wiązło się z występowniem w plonie ulw o zróżniownym stopniu dojrzłośi. Przeprowdzone dni nie potwierdziły wysokiej tolernji odminy Desirée n wysoką temperturę w okresie wegetji. Chrkteryzowł się on jedynie tolernją zęśi ndziemnej, le również wyrźną tendenją do wtórnej tueryzji. Z njrdziej tolernyjną możn uznć odminę Tetyd, któr n stres wysokiej tempertury zregowł stosunkowo młym spdkiem plonu, młą skłonnośią do deformji ulw i rkiem tendenji do wześniejszego kiełkowni. Podoną rekję wykzywł Finezj. Przedstwione wyniki wskzują, że przy oenie tolernyjnośi odmin n stres wy-

6 Ziemnik Polski 15 nr 4 29 sokiej tempertury i suszy nleży rć pod uwgę nie tylko wielkość plonu, le i jego jkość, w tym występownie wtórnej tueryzji i defektów fizjologiznyh ulw. *** Skłdm podziękownie pni Agniesze Gjos z pomo tehnizną przy wykonywniu doświdzeń. Litertur 1. Ahn Y. J., Clussen K, Zimmermn J. L. 4. Genotypi differenes in the het-shok response nd thermotolerne in four potto ultivrs. Plnt Si. 166: ; 2. Birh P. R. J., Bryn G., Fenton B., Gilroy E., Hein I., Jones J. T., Prshr A., Tylor M. A., Torrne L., Toth I. K. 12. Crops tht feed the world 8: Potto: re the trends of inresed glol prodution sustinle? Food Seurity 4: ; 3. EPCD 8. Europen Potto Cultivrs Dtse Hnok R. D., Morris W. L., Dureux L. J. M., Morris J. A., Usmn M., Verrll S. R., Fuller J., Simpson C. G., Zhng R., Hedley P. E., Tylor M. A. 14. Physiologil, iohemil nd moleulr responses of the potto plnt to modertely elevted temperture. Plnt Cell Envi- ron. 37: ; 5. Hijmns R.J. 3. The effet of limte hnge on glol potto prodution. Am. J. Potto Res. : 271-2; 6. Rykzewsk K. 13. The impt of high temperture during growing seson on potto ultivrs with different response to environmentl stresses. Am. J. Plnt Si. 4: ; 7. Rykzewsk K. 14. Wpływ wysokiej tempertury w okresie wegetji n plon odmin ziemnik o zróżniownej rekji n stres środowiskowy. Ziemn. Pol. 2: 26-32; 8. Rykzewsk K. 15. The effet of high temperture ourring in susequent stges of plnt development on potto yield nd tuer physiologil defets. Am. J. Potto Res. 92: ; 9. Temmermn L. de, Hour A., Guns M. 2. Chnging limte nd potentil impts on potto yield nd qulity CHIP : Introdution, Aims nd Methodology. Eur J Agron. 17: ; 1. Vn Dm J., Koomn P. L., Struik P. C Effets of temperture nd photoperiod on erly growth nd finl numer of tuers in potto (Solnum tuerosum L). Potto Res. 39: 51-62; 11. Veilleux R. E., Pz M. M., Levy D Potto germplsm development for wrm limtes: geneti enhnement of tolerne to het stress. Euphyti 98: 83-92; 12. Whid A., Gelni S., Ashrf M., Foold M. R. 7. Het tolerne in plnts: n overview. Environ. Exp. Bot. 61: