Acta Univ. Agric. Silvic. Mendelianae Brun. 2010, 58(1), 131-138 | DOI: 10.11118/actaun201058010131

Vliv vodního stresu na vybrané fyziologické charakteristiky rajčat

Robert Pokluda, Kristína Petříková, Mohamed Ewis Abdelaziz, Aleš Jezdinský
Ústav zelinářství a květinářství, Mendelova zemědělská a lesnická univerzita v Brně, Valtická 337, 691 44 Lednice, Česká republika

Byly zjištěny fyziologické charakteristiky - specifická listová plocha (SLA), obsah vody v listech (LWC) a obsah L - prolinu u keříčkových rajčat odrůdy Proton pěstovaných při optimální úrovni závlahy: závlaha při poklesu vodní využitelné kapacity (VVK) pod úroveň 65-70 % a stresovaných: závlaha při poklesu VVK pod úroveň 40-45 %. Závlaha byla kapková s automatickým řízením závlahovým regulátorem, který spouštěl závlahu při poklesu pod nastavenou hodnotou VVK. U stresované i optimálně zavlažované varianty byl aplikován podpůrný přípravek Pentakeep super (hlavní složkou je 5-aminolevulová kyselina (ALA). Aplikace v koncentraci 0,02 % (0,5 l . ha-1 do 2000 l vody) byla provedena celkem pětkrát. První ošetření proběhlo týden po výsadbě, další čtyři po čtrnácti dnech. Hodnoty SLA a LWC byly zjišťovány na 2. listu od vegetačního vrcholu, který dosáhl délky cca 150 mm. Prolin byl stanoven kolorimetricky (BATES et al., 1973) z plně vyvinutého listu. Termíny měření byly určovány tak, aby vystihly působení delšího časového úseku (5 dnů), kdy byly rostliny stresované nebo naopak v podmínkách dostatečného zásobení vodou.
Ze stanovených fyziologických charakteristik vyplývá, že rostliny rajčat reagovaly na vodní stres průkazným snížením specifické listové plochy (SLA) a průkazným snížením obsahu vody v listech (LWC). SLA dosahovala hodnot 184 cm-2 . g-1 u optimálně zavlažované varianty a 163 cm-2 . g-1 u stresované. Aplikace Pentakeep super vedla k průkaznému zvýšení SLA ve stresovaných podmínkách pouze v průběhu první sezony, protože byla úroveň půdní vláhy výrazně nižší. V roce 2009 byly hodnoty mezi ošetřenou variantou a kontrolou prakticky srovnatelné. Průměrná hodnota LWC byla u stresované varianty o 2,4 % nižší v roce 2008 a o 2,6 % v roce 2009.
Obsah prolinu v listech dosahoval hodnot u optimálně zavlažované varianty 0,6-0,9 μmol . g-1 a u stresované 0,8-1,5 μmol . g-1 v č. h. Bylo zjištěno, že obsah prolinu byl průkazně zvýšen u stresované varianty oproti optimálně zavlažované. Toto zvýšení dosáhlo až 60 % a bylo spojeno s poklesem LCW. Ošetření přípravkem Pentakeep nemělo průkazný vliv na obsah prolinu, i když u stresované varianty Pentakeep zvýšil obsah prolinu o 9 %.
Práce potvrdila, že sledované fyziologické charakteristiky SLA, LWC a obsah prolinu jsou vhodné indikátory pro stanovení reakce rostlin na vodní stres, přitom nejvýrazněji byl stav charakterizován koncentrací prolinu v listech.

vodní stres, rajče, specifická listová plocha, obsah vody v listech, prolin

Effect of water stress on selected physiological characteristics of tomatoes

This work presents the results of a field experiment with tomato cv. Proton grown under water stress conditions and under well irrigated conditions. At the same time, the effects of Pentakeep supporting agent (consisting of aminolevulinic acid) was studied. The following characteristics of plant physiology were studied - specific leaf area (SLA), leaf water content (LWC) and leaf proline concentration.
The obtained results show a significant decrease in SLA during plant vegetation (from 190 to 165 cm-2.g-1). A decrease was also found under water stress treatment (163 cm-2.g-1), in contrast to the well watered control (184 cm-2.g). LWC values ranged from 81 to 87 % in both seasons. A significantly important decrease of LWC was found in the stressed variant. Pentakeep application did not affect either SLA or LWC characteristics.
The level of proline in tomato leaves varied from 0.6 to 1.5 μmol.g-1. The highly significant effect of water conditions resulted in the increase of proline content under water stress treatment. Although Pentakeep increased the proline content by 9 %, its effect was not of significant importance. The proline content was also influenced by the date of sampling.
The results indicate that physiological characteristics, such as SLA, LWC and proline content, are good indicators of water stress in tomato, proline content being a particularly reliable parameter corresponding to the actual water stress of plants.

Keywords: water stress, tomato, specific leaf area, leaf water content, proline
Grants and funding:

The work was supported by Czech Ministry of Agriculture grant QH 81110.

Received: November 20, 2009; Published: October 5, 2014  Show citation

ACS AIP APA ASA Harvard Chicago IEEE ISO690 MLA NLM Turabian Vancouver
Pokluda, R., Petříková, K., Abdelaziz, M.E., & Jezdinský, A. (2010). Effect of water stress on selected physiological characteristics of tomatoes. Acta Universitatis Agriculturae et Silviculturae Mendelianae Brunensis, 58(1), 131-138. doi: 10.11118/actaun201058010131
Share...
Download citation
  • BibTeX (.bib)
  • Bookends (.ris)
  • EasyBib (.ris)
  • EndNote (.enw)
  • EndNote 8 (.xml)
  • ISI WoS (.isi)
  • Medlars (.medlars)
  • Mendeley (.ris)
  • MODS (.xml)
  • Papers (.ris)
  • RefWorks (.txt)
  • RefManager (.ris)
  • RIS (.ris)
  • MS Word (.xml)
  • Zotero (.ris)
    • Open full article

    References

    1. ABELAZIZ, M. E., HANAFY AHMED, A. H. BEKHIT, A. H., POKLUDA, R., 2008: Response of growth patterns in sweet pepper to different NPK levels. Acta Universitatis Agriculturae et Silviculturae Mendelianae Brunensis, Brno. 2008. LVI, Vol. 1, p. 241-244. ISSN 1211-8516. DOI: 10.11118/actaun200856010241 Go to original source...
    2. BATES, L. S., WALDREW, R. R., TEARE, I. D., 1973: Rapid determination of free proline for water stress studies. Plant and Soil 39, p. 113-127 DOI: 10.1007/BF00018060 Go to original source...
    3. CLAUSSEN, W., 2005: Proline as a measure of stress in tomato plants. Plant Science, 168 (1) p. 241-248 DOI: 10.1016/j.plantsci.2004.07.039 Go to original source...
    4. CHAVES, M. M., MAROCO, J. P., PEREIRA, J. S., 2003: Understanding plant response to drought stress and abscisic acid. Crop.Sci., 42, p. 202-207 Go to original source...
    5. KVĚT, J., NEČAS, J., ONDOK, J. P., 1971: Metody růstové analýzy. Ústav vědeckotechnických informací 71, Praha, 112 p.
    6. HANAFY AHMED, A. H., 1986: Some problems of potassium deficiency of sweet pepper and garlic plants. Ph. D. Thesis, Fac. Agric., Cairo Univ. 186 pp.
    7. KORKMAZ, A., KORKMAZ, Y., DEMIRKIRAN, A. R., 2009: Enhancing chilling stress tolerance of pepper seedlings by exogenous application of 5-aminolevulinic acid. Environmental and Experimental Botany, - in press Go to original source...
    8. PAGANOVÁ, V., JUREKOVÁ, Z., DRAGÚŇOVÁ, M., LICHTNEROVÁ, H., 2009: Physiological response of service tree (Sorbus domestica L.) under conditions of differentiated water regime. Acta horticulturae et regiotecturae, mimoriadne číslo Nitra, Slovaca Universita Agriculturae Nitriae, p. 31-33
    9. RAMANJULU, S., BARTELS, D., 2002: Drought and desiccation-induced modulation of gene expression in plants. Plant Cell Environ., 25, p. 141-151 DOI: 10.1046/j.0016-8025.2001.00764.x Go to original source...
    10. SHTEREVA, L., ATANASSOVA, B., KARCHEVA, T., PETKOV, V., 2008: The effect of water stress on the growth rate, water content and proline accumulation in tomato calli and seedlings. Acta Horticulturae 789, p. 189-198 DOI: 10.17660/ActaHortic.2008.789.26 Go to original source...
    11. ŠTAMBERA, J., PETŘÍKOVÁ, K., 1970: The results with studies of photosynthesis in the tomato. Acta Universitatis Agriculturae et Silviculturae Mendelianae Brunensis, Brno XVIII.,Vol. 4, p. 635-644

    This is an open access article distributed under the terms of the Creative Commons Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International License (CC BY NC ND 4.0), which permits non-comercial use, distribution, and reproduction in any medium, provided the original publication is properly cited. No use, distribution or reproduction is permitted which does not comply with these terms.


    Return to the content