Kompleksinis temperatÅ«ros ir drÄgmÄs poveikis sÄjamojo žirnio ...
Kompleksinis temperatÅ«ros ir drÄgmÄs poveikis sÄjamojo žirnio ...
Kompleksinis temperatÅ«ros ir drÄgmÄs poveikis sÄjamojo žirnio ...
You also want an ePaper? Increase the reach of your titles
YUMPU automatically turns print PDFs into web optimized ePapers that Google loves.
LIETUVOS AGRARINIŲ IR MIŠKŲ MOKSLŲ CENTRO FILIALO<br />
SODININKYSTĖS IR DARŽININKYSTĖS INSTITUTO IR<br />
LIETUVOS ŽEMĖS ŪKIO UNIVERSITETO MOKSLO DARBAI.<br />
SODININKYSTĖ IR DARŽININKYSTĖ. 2011. 30(2).<br />
<strong>Kompleksinis</strong> temperatūros <strong>ir</strong> drėgmės <strong>poveikis</strong><br />
sėjamojo ž<strong>ir</strong>nio (Pisum sativum L.) fiziologiniams<br />
rodikliams<br />
Neringa Rasiukevičiūtė, Sandra Sakalauskienė,<br />
Aušra Brazaitytė, Pavelas Duchovskis<br />
Lietuvos agrarinių <strong>ir</strong> miškų mokslų centro filialas Sodininkystės <strong>ir</strong><br />
daržininkystės institutas, Kauno g. 30, LT-54333 Babtai, Kauno r.,<br />
el. paštas neringa_ra@yahoo.com<br />
Temperatūros <strong>ir</strong> drėgmės kompleksinio poveikio sėjamojo ž<strong>ir</strong>nio fiziologiniams<br />
rodikliams tyrimai atlikti 2010 metais Lietuvos agrarinių <strong>ir</strong> miškų mokslų centro filialo<br />
Sodininkystės <strong>ir</strong> daržininkystės instituto Augalų fiziologijos laboratorijos fitotroniniame<br />
komplekse.<br />
T<strong>ir</strong>tas sėjamasis ž<strong>ir</strong>nis ‘Pinochio’ (Pisum sativum L.). Ž<strong>ir</strong>niai auginti sk<strong>ir</strong>tingos temperatūros<br />
(+21/14 °C <strong>ir</strong> +25/18 °C dieną/naktį) <strong>ir</strong> sk<strong>ir</strong>tingo substrato drėgnio (normalus (~ 40 %),<br />
vidutinis (~ 25 %) <strong>ir</strong> sausas (< 10 %)) sąlygomis.<br />
Vidutinio drėgnio substratas <strong>ir</strong> +21/14 °C temperatūra skatino antžeminės dalies augimą,<br />
o aukšta (+25/18 °C) temperatūra, nepriklausomai nuo substrato drėgnio, – slopino. Vidutinio<br />
drėgnio substratas <strong>ir</strong> +21/14 °C temperatūra skatino sėjamųjų ž<strong>ir</strong>nių žalios <strong>ir</strong> sausos masės<br />
augimą. Substrato drėgnio trūkumas <strong>ir</strong> +21/14 °C temperatūra esmingai mažino sėjamųjų ž<strong>ir</strong>nių<br />
asimiliacinį lapų plotą. Aukšta (+25/18 °C) temperatūra neigiamai paveikė žalios <strong>ir</strong> sausos<br />
masės augimą. Substrato drėgnio trūkumas <strong>ir</strong> +25/18 °C temperatūra paskatino chlorofilų a/b<br />
santykio padidėjimą sėjamųjų ž<strong>ir</strong>nių lapuose. Nepriklausomai nuo substrato drėgnio, sėjamieji<br />
ž<strong>ir</strong>niai +21/14 °C temperatūroje sukaupia daugiau karotenoidų, o +25/18 °C – mažiau.<br />
Reikšminiai žodžiai: drėgmės trūkumas, sausa masė, sėjamasis ž<strong>ir</strong>nis, temperatūra,<br />
žalia masė.<br />
Įvadas. Augalai nuolatos sąveikauja su juos supančia aplinka. Augalų produktyvumas<br />
neatsiejamas nuo aplinkos veiksnių, tokių kaip: temperatūra, drėgmės,<br />
šviesos, vandens režimas <strong>ir</strong> kt. Teoriškai yra žinomos beveik visos sąlygos, būtinos<br />
augalams augti <strong>ir</strong> užauginti derlių. Tačiau klimato sąlygų reguliuoti, o kartais net<br />
<strong>ir</strong> prognozuoti, negalime. Žmogaus veikla turi vis didesnės įtakos klimato kaitai <strong>ir</strong><br />
aplinkai. Dėl antropogeninių veiksnių didėja kritulių kiekio <strong>ir</strong> temperatūros svyravimai.<br />
Augalų fiziologiniai procesai yra tiesiogiai susiję su temperatūros <strong>ir</strong> drėgmės<br />
režimu bei jų kaita. Klimato sąlygos (krituliai, temperatūra <strong>ir</strong> kt.) yra vieni<br />
85
pagrindinių veiksnių, darančių įtaką augalų augimui, vystymuisi <strong>ir</strong> produktyvumui<br />
(Šlapakauskas, Duchovskis, 2008).<br />
Pasaulyje vis aktualesnė problema yra klimato kaitos <strong>poveikis</strong> augalams. Ši<br />
problema aktuali <strong>ir</strong> Lietuvoje, o jos įtaka augalams labai sk<strong>ir</strong>tinga. Klimato kaitos<br />
pokyčiai Lietuvoje pas<strong>ir</strong>eiškia didėjančiais temperatūros svyravimais vasarą bei žiemą<br />
<strong>ir</strong> mažėjančiu kritulių kiekiu augalų vegetacijos laikotarpiu. Viena didžiausių žemės<br />
ūkio problemų yra drėgmės trūkumas augalų vegetacijos metu. Šis veiksnys labiausiai<br />
slopina augalų augimą <strong>ir</strong> mažina derlių (Bukantis <strong>ir</strong> kt., 2008; Rimkus, Bukantis, 2008).<br />
Sausros <strong>ir</strong> didelės temperatūros sąveika labiausiai mažina derlių (Bray <strong>ir</strong> kt., 2000).<br />
Klimato kaitos <strong>poveikis</strong> žemės ūkio augalams yra neišvengiamas, bet dar nėra<br />
aišku, kaip tai paveiks pačius augalus. Viena iš neigiamų klimato kaitos pasekmių turėtų<br />
būti vietinių augalų bendrijų kaita <strong>ir</strong> net dalies rūšių išnykimas. Pasaulinis klimato<br />
atšilimas gali turėti <strong>ir</strong> teigiamų pasekmių galėtume pradėti auginti šilumą mėgstančius<br />
augalus, kurie šiuo metu pas mus neauga (Bukantis <strong>ir</strong> kt., 2008). Aukštesnė temperatūra<br />
pagreitina augalo augimą <strong>ir</strong> vystymąsi, trumpina vystymosi tarpsnių trukmę <strong>ir</strong> sumažina<br />
produktyvumą (K<strong>ir</strong>nak <strong>ir</strong> kt., 2001; Alexieva <strong>ir</strong> kt., 2003; Chaves <strong>ir</strong> kt., 2003).<br />
Klimato sąlygų pakeisti negalime, tačiau tinkamai parinkdami augalus ar jų veisles,<br />
taikydami atitinkamas augimo technologijas galime sumažinti dėl klimato kaitos<br />
pat<strong>ir</strong>iamus derliaus nuostolius (Brazaitytė <strong>ir</strong> kt., 2008).<br />
Sėjamasis ž<strong>ir</strong>nis priklauso pupinių (Fabaceae L.) šeimai. Šios šeimos augalai<br />
vertinami, nes sukaupia daug vertingų baltymų. Ž<strong>ir</strong>niai nėra reiklūs temperatūrai,<br />
tačiau ekstremali temperatūra <strong>ir</strong> netinkamas drėgmės režimas gali neigiamai paveikti<br />
jų fiziologinius procesus bei derlių (Bourion <strong>ir</strong> kt., 2003).<br />
Darbo tikslas – nustatyti sk<strong>ir</strong>tingų temperatūros <strong>ir</strong> drėgmės režimų kompleksinį<br />
poveikį sėjamojo ž<strong>ir</strong>nio fiziologiniams rodikliams.<br />
Tyrimo objektas, metodai <strong>ir</strong> sąlygos. Tyrimai atlikti LAMMC Sodininkystės<br />
<strong>ir</strong> daržininkystės instituto Augalų fiziologijos laboratorijos fitotroniniame komplekse<br />
2010 metais. Siekiant išvengti įva<strong>ir</strong>ių aplinkos veiksnių poveikio, tyrimai atlikti<br />
kontroliuojamos <strong>ir</strong> reguliuojamos aplinkos kamerose. T<strong>ir</strong>tas sėjamasis ž<strong>ir</strong>nis (Pisum<br />
sativum L.) ‘Pinochio’.<br />
Augalai auginti 5 l talpos vegetaciniuose induose. Kiekviename vegetaciniame<br />
inde auginta dvidešimt sėjamojo ž<strong>ir</strong>nio augalų. Substratas paruoštas iš neutralaus<br />
rūgštumo durpių (6–6,5 pH) <strong>ir</strong> smėlio, juos sumaišius santykiu 3 : 1. Nuo sudygimo<br />
iki III–IV (prefloralinių meristemų formavimasis) organogenezės etapo augalai auginti<br />
fitotrono kameroje, kur palaikytas 16 valandų fotoperiodas, temperatūra dieną/naktį –<br />
+21/14 °C, augalams apšviesti naudotos „Son-T-Agro“ (PHILIPS) lempos. Augalams<br />
pasiekus III–IV organogenezės etapą, pradėtas t<strong>ir</strong>ti kompleksinis aplinkos veiksnių<br />
<strong>poveikis</strong>. Organogenezės etapai nustatyti pagal F. Kuperman (Kуперман <strong>ir</strong> kt., 1982).<br />
Sėjamieji ž<strong>ir</strong>niai auginti nevienodos temperatūros (+21/14 °C <strong>ir</strong> +25/18 °C dieną/naktį)<br />
<strong>ir</strong> substrato drėgnio (~ 40 %, ~ 25 % <strong>ir</strong> < 10 %) sąlygomis. Ž<strong>ir</strong>niai auginti<br />
trimis poveikio sąlygomis: +21/14 °C <strong>ir</strong> +25/18 °C temperatūroje, palaikant normalų<br />
(~ 40 %) substrato drėgnį; +21/14 °C <strong>ir</strong> +25/18 °C temperatūroje, palaikant vidutinį<br />
(~25 %) substrato drėgnį; +21/14 °C <strong>ir</strong> +25/18 °C temperatūroje sausame (< 10 %)<br />
substrate. Bandymas atliktas kartojant tris kartus, temperatūra – A veiksnys, substrato<br />
drėgmė – B veiksnys. Poveikio trukmė – 10 dienų.<br />
86
Substrato drėgnis matuotas „Delta-T Devices“ d<strong>ir</strong>vos drėgmės matuokliu HH2.<br />
Biometriniams rodikliams nustatyti išmatuotas visų atsitiktinai pas<strong>ir</strong>inktų penkių<br />
augalų, augintų įva<strong>ir</strong>iomis poveikio sąlygomis, antžeminės dalies aukštis. Po to tų<br />
pačių augalų asimiliacinis lapų plotas išmatuotas lapų ploto matuokliu „WinDIAS<br />
CI-202 Delta-T Devices“. Pasvėrus augalą nustatyta žalia masė. Sausa masė nustatyta<br />
gravimetriškai, išdžiovinus augalus laboratorijoje džiovinimo spintoje 105 °C<br />
temperatūroje iki nekintamos masės (LST ISO 751:2000). Fotosintezės pigmentų<br />
(chlorofilų a, b <strong>ir</strong> karotenoidų) kiekis žalioje masėje nustatytas iš sėjamųjų ž<strong>ir</strong>nių<br />
lapų ruošiant 100 % acetono ekstraktus <strong>ir</strong> analizuojant spektrofotometriniu Wettstein<br />
metodu (Гавриленко, Жыгалова, 2003), naudojant spektrofotometrą „Genesys 6“<br />
(„Thermo Spectronic“, JAV).<br />
Tyrimo duomenys apdoroti dispersinės analizės metodu, naudojant kompiuterinę<br />
programą ANOVA iš paketo SELEKCIJA, apskaičiuotas mažiausias esminis sk<strong>ir</strong>tumas<br />
R 05<br />
(Tarakanovas, Raudonius, 2003).<br />
Rezultatai. Atlikti tyrimai parodė, kad sk<strong>ir</strong>tingi temperatūros <strong>ir</strong> drėgmės režimai<br />
turėjo reikšmingos įtakos sėjamųjų ž<strong>ir</strong>nių antžeminės dalies aukščiui (1 pav.).<br />
1 pav. Sėjamųjų ž<strong>ir</strong>nių antžeminės dalies<br />
aukštis (cm), esant sk<strong>ir</strong>tingos<br />
temperatūros <strong>ir</strong> drėgmės režimams.<br />
Substrato drėgnis: normalus – ~ 40 %,<br />
vidutinis – ~ 25 %, sausas – < 10 %.<br />
Vidurkio paklaida ± , n = 5.<br />
Fig. 1. The height (cm) of pea shoots<br />
above-ground in different combinations of<br />
humidity and temperature regimes. Substrate<br />
humidity: normal – ~ 40 %,<br />
moderate – ~ 25 %, dry – < 10 %.<br />
Standard error ± , n = 5.<br />
2 pav. Sėjamųjų ž<strong>ir</strong>nių žalia masė (g),<br />
esant sk<strong>ir</strong>tingos temperatūros <strong>ir</strong><br />
drėgmės režimams. Substrato drėgnis:<br />
normalus – ~ 40 %, vidutinis – ~ 25 %,<br />
sausas – < 10 %.<br />
Vidurkio paklaida ± , n = 3.<br />
Fig. 2. Fresh weight (g) in different combinations<br />
of humidity and temperature regimes<br />
of pea. Substrate humidity: normal – ~ 40 %,<br />
moderate – ~ 25 %, dry – < 10 %.<br />
Standard error ± , n = 3.<br />
Tyrimo duomenys rodo ž<strong>ir</strong>nių aukščio didėjimo tendenciją esant +21/14 °C<br />
temperatūrai, nepriklausomai nuo substrato drėgnio. Iš esmės didžiausias (58,40 cm)<br />
87
sėjamųjų ž<strong>ir</strong>nių antžeminės dalies aukštis nustatytas esant +21/14 °C temperatūrai <strong>ir</strong><br />
vidutiniam substrato drėgniui. Ž<strong>ir</strong>nių antžeminės dalies aukščio sumažėjimui esminės<br />
įtakos turėjo aukšta (+25/18 °C) temperatūra, nepriklausomai nuo substrato drėgnio.<br />
Iš esmės mažiausias (38,20 cm) sėjamųjų ž<strong>ir</strong>nių antžeminės dalies aukštis nustatytas<br />
esant substrato drėgnio trūkumui <strong>ir</strong> aukštai (+25/18 °C) temperatūrai (1 pav.).<br />
Sėjamųjų ž<strong>ir</strong>nių žalia masė padidėjo esant vidutinio drėgnio substratui <strong>ir</strong> +21/14 °C<br />
temperatūrai (2 pav.). Iš esmės didžiausia (7,05 g) sėjamųjų ž<strong>ir</strong>nių žalia masė nustatyta<br />
esant +21/14 °C temperatūrai <strong>ir</strong> vidutiniam substrato drėgniui. Dėl sausros <strong>ir</strong> aukštos<br />
temperatūros poveikio sausųjų medžiagų sukaupta mažiau. Žalios masės augimui<br />
neigiamos įtakos turėjo substrato drėgmės deficitas. Iš esmės mažiausia (3,53 g) sėjamųjų<br />
ž<strong>ir</strong>nių žalia masė nustatyta esant aukštai (+25/18 °C) temperatūrai <strong>ir</strong> substrato<br />
drėgmės trūkumui. Išanalizavus tyrimo duomenis galima daryti prielaidą, kad aukšta<br />
temperatūra <strong>ir</strong> drėgmės trūkumas mažina žalios masės augimą (2 pav.).<br />
Ž<strong>ir</strong>nių sausos masės kiekio padidėjimas nustatytas esant vidutinio drėgnio substratui<br />
<strong>ir</strong> +21/14 °C temperatūrai (3 pav.). +21/14 °C temperatūra, nepriklausomai substrato<br />
drėgnio, skatino augimo procesus. Iš esmės didžiausias (0,74 g) sėjamųjų ž<strong>ir</strong>nių sausos<br />
masės kiekis nustatytas esant +21/14 °C temperatūrai <strong>ir</strong> vidutiniam substrato drėgniui.<br />
3 pav. Sėjamųjų ž<strong>ir</strong>nių sausa masė (g),<br />
esant sk<strong>ir</strong>tingos temperatūros <strong>ir</strong><br />
drėgmės režimams. Substrato drėgnis:<br />
normalus – ~ 40 %, vidutinis – ~ 25 %,<br />
sausas – < 10 %.<br />
Vidurkio paklaida ± , n = 5.<br />
Fig. 3. Dry weight (g) in different<br />
combinations of humidity and temperature<br />
regimes in pea. Substrate humidity:<br />
normal – ~ 40 %, moderate – ~ 25 %,<br />
dry – < 10 %. Standard error ± , n = 5.<br />
4 pav. Chlorofilų a/b santykis ž<strong>ir</strong>niuose,<br />
esant sk<strong>ir</strong>tingos temperatūros <strong>ir</strong><br />
drėgmės režimams. Substrato drėgnis:<br />
normalus ~ 40 %, vidutinis – ~ 25 %,<br />
sausas – < 10 %.<br />
Vidurkio paklaida ± , n = 3.<br />
Fig. 4. Chlorophyll a/b ratio under different<br />
combinations of humidity and temperature<br />
regimes in pea. Substrate humidity:<br />
normal – ~ 40 %, moderate – ~ 25 %,<br />
dry – < 10 %. Standard error ± , n = 3.<br />
88
Drėgmės trūkumas slopino sausos masės kaupimąsi. Sausame substrate, esant<br />
+21/14 °C temperatūrai, augintų ž<strong>ir</strong>nių sausos masės kiekis buvo mažiausias (0,57 g),<br />
palyginti su normaliu <strong>ir</strong> vidutinio drėgnio substratu. Aukšta (+25/18 °C) temperatūra,<br />
nepriklausomai nuo substrato drėgnio, slopino sausos masės kiekio kaupimąsi (3 pav.).<br />
Kintant aplinkos sąlygoms, ž<strong>ir</strong>nių lapuose keičiasi chlorofilų a/b santykis <strong>ir</strong> karotenoidų<br />
kiekis (4, 5 pav.). Esant abiem temperatūros režimams sausame substrate<br />
chlorofilų a/b santykis buvo iš esmės didžiausias. Iš esmės didžiausias (1,55) chlorofilų<br />
a/b koncentracijos santykis gautas esant aukštai temperatūrai <strong>ir</strong> substrato drėgnio<br />
trūkumui. Iš esmės mažiausias (1,20) chlorofilų a/b santykis nustatytas ž<strong>ir</strong>niuose,<br />
augusiuose normalaus drėgnio substrate, esant +25/18 °C temperatūrai (4 pav.).<br />
5 pav. Karotenoidų kiekis ž<strong>ir</strong>niuose<br />
(mg g -1 ), esant sk<strong>ir</strong>tingos<br />
temperatūros <strong>ir</strong> drėgmės režimams.<br />
Substrato drėgnis: normalus – ~ 40 %,<br />
vidutinis – ~ 25 %, sausas – < 10 %.<br />
Vidurkio paklaida ± , n = 3.<br />
Fig. 5. Carotenoid content (mg g -1 ) in<br />
pea under different combinations of<br />
humidity and temperature regimes.<br />
Substrate humidity: normal – ~ 40 %,<br />
moderate – ~ 25 %, dry – < 10%.<br />
Standard error ± , n = 3.<br />
6 pav. Sėjamųjų ž<strong>ir</strong>nių asimiliacinis lapų<br />
plotas (cm 2 ), esant sk<strong>ir</strong>tingos<br />
temperatūros <strong>ir</strong> drėgmės režimams.<br />
Substrato drėgnis: normalus – ~ 40 %,<br />
vidutinis – ~ 25 %, sausas – < 10 %.<br />
Vidurkio paklaida ± , n = 5.<br />
Fig. 6. Leaf assimilation area of pea (cm 2 )<br />
in different combinations of humidity and<br />
temperature regimes. Substrate humidity:<br />
normal – ~ 40 %, moderate – ~ 25 %,<br />
dry – < 10 %. Standard error ± , n = 5.<br />
Sėjamieji ž<strong>ir</strong>niai, auginti +21/14 °C temperatūroje, nepriklausomai nuo substrato<br />
drėgnio, lapuose sukaupė didesnį karotenoidų kiekį. Tyrimo duomenys rodo karotenoidų<br />
kiekio didėjimą ž<strong>ir</strong>niuose, esant +21/14 °C temperatūrai <strong>ir</strong> sausam substratui. Iš<br />
esmės daugiausia (0,77 mg g -1 ) karotenoidų nustatyta ž<strong>ir</strong>niuose, augusiuose +21/14 °C<br />
temperatūroje, kai substrate trūko drėgmės. Iš esmės mažiausias karotenoidų kiekis<br />
(0,42 mg g -1 ) nustatytas normalaus drėgnio substrate augusiuose ž<strong>ir</strong>niuose, esant<br />
+25/18 °C temperatūrai. Aukšta aplinkos temperatūra, nepriklausomai nuo substrato<br />
drėgnio, mažino karotenoidų kiekį sėjamųjų ž<strong>ir</strong>nių lapuose. Iš esmės mažiausias<br />
89
karotenoidų kiekis (0,42 mg g -1 ) nustatytas normalaus drėgnio substrate augusiuose<br />
sėjamuosiuose ž<strong>ir</strong>niuose, esant aukštai (+25/18 °C) temperatūrai (5 pav.).<br />
Drėgmės trūkumas substrate <strong>ir</strong> +21/14 °C temperatūra darė neigiamą įtaką ž<strong>ir</strong>nių<br />
asimiliaciniam lapų plotui (6 pav.). Mažiausias (48,94 cm 2 ) buvo +25/18 °C temperatūroje<br />
augusių ž<strong>ir</strong>nių asimiliacinis lapų plotas, kai substrate trūko drėgmės. Esant<br />
abiem temperatūros režimams normalaus <strong>ir</strong> vidutinio drėgnio substrate augusių ž<strong>ir</strong>nių<br />
asimiliaciniam lapų plotui esminio poveikio nenustatyta. Didžiausias – 87,84 cm 2 –<br />
sėjamųjų ž<strong>ir</strong>nių lapų asimiliacinis plotas gautas esant +21/14 °C temperatūrai <strong>ir</strong> vidutinio<br />
drėgnio substratui. Išanalizavus tyrimo duomenis matyti, kad substrato drėgnio<br />
trūkumas padarė neigiamą įtaką sėjamųjų ž<strong>ir</strong>nių asimiliaciniam lapų plotui (6 pav.).<br />
Aptarimas. Augalų fiziologiniai procesai labai priklauso nuo klimato <strong>ir</strong> aplinkos<br />
veiksnių. (Šlapakauskas, Duchovskis, 2008). Vieni iš dažniausiai augalų produktyvumą<br />
ribojančių aplinkos veiksnių yra sausra <strong>ir</strong> ekstremali temperatūra (Chaves<br />
<strong>ir</strong> kt., 2003).<br />
Mūsų gauti rezultatai rodo, kad sėjamųjų ž<strong>ir</strong>nių antžeminės dalies aukštį labiausiai<br />
paveikė sausra, esant +25/18 °C temperatūrai. Šliogerytės <strong>ir</strong> kt. atlikti tyrimai taip<br />
pat rodo, kad vandens deficitas daro neigiamą įtaką augalų fiziologiniams rodikliams<br />
(Šliogerytė <strong>ir</strong> kt., 2009).<br />
Šabajevienė G. su kolegomis (2008), t<strong>ir</strong>dama vasarinius miežius ‘Luokė’, nustatė,<br />
kad drėgmės deficitas iš esmės mažina augalų žalios masės prieaugį, esant +21/14 °C<br />
<strong>ir</strong> +30/23 °C (dieną/naktį) temperatūros režimams (Šabajevienė <strong>ir</strong> kt., 2008). Mūsų<br />
atlikti tyrimai rodo, kad aukšta (+25/18 °C) temperatūra <strong>ir</strong> sausas substratas taip pat<br />
slopina ž<strong>ir</strong>nių žalios masės augimą.<br />
Šliogerytės <strong>ir</strong> kt. (2009) atlikti tyrimai parodė, kad drėgmės deficitas sutrikdo<br />
sausos masės pasisk<strong>ir</strong>stymą augale <strong>ir</strong> daugiau jų kaupiasi šaknyse nei antžeminėje<br />
dalyje (Šliogerytė <strong>ir</strong> kt., 2009). Šabajevienės G. <strong>ir</strong> kolegų (2008) atliktais tyrimais su<br />
vasariniais miežiais ‘Luokė’ nustatyta, kad drėgmės deficitas sausos masės prieaugiui<br />
nedarė esminio poveikio (Šabajevienė <strong>ir</strong> kt., 2008). Shamin su kolegomis pastebėjo,<br />
kad saulėgrąžos hibridų, augintų vandens streso sąlygomis, sausa masė sumažėjo<br />
(Shamim <strong>ir</strong> kt., 2009). Iš mūsų tyrimų rezultatų nustatėme, kad aukšta (+25/18 °C)<br />
temperatūra slopina sėjamojo ž<strong>ir</strong>nio sausos masės kiekio kaupimąsi, nepriklausomai<br />
nuo substrato drėgnio.<br />
Asimiliacinis plotas yra labai svarbus daržovėms, jis yra tiesiogiai susijęs su augalų<br />
produktyvumu: kuo didesnis lapų plotas, tuo didesnis <strong>ir</strong> daržovių produktyvumas<br />
(Šlapakauskas, Duchovskis, 2008). Fotosintezės produktyvumas priklauso nuo sausos<br />
masės prieaugio asimiliacinio lapų ploto vienetui per laiko tarpą (Fageria <strong>ir</strong> kt., 2006).<br />
Šliogerytės <strong>ir</strong> kolegų (2009) atliktais tyrimais su paprastuoju kukurūzu ‘Simon’ nustatyta,<br />
kad drėgmės deficitas slopina asimiliacinio lapų ploto augimą (Šliogerytė <strong>ir</strong> kt.,<br />
2009). Mūsų gauti rezultatai rodo, kad drėgmės trūkumas <strong>ir</strong> +21/14 °C temperatūra<br />
neigiamai veikia sėjamųjų ž<strong>ir</strong>nių asimiliacinio lapų ploto susidarymą.<br />
Fotosintezė yra vienas pagrindinių fiziologinių procesų, lemiančių augalų produktyvumą.<br />
Efektyvų fotosintezės aparato darbą užtikrina optimalus fotosintetinių pigmentų<br />
kiekis <strong>ir</strong> santykis (Scebba <strong>ir</strong> kt., 2003). Chlorofilų a/b santykis lemia fotosintezės<br />
efektyvumą. Nuo chlorofilų kiekio augalo lapuose tiesiogiai priklauso fotosintezės<br />
potencialas <strong>ir</strong> p<strong>ir</strong>minė produkcija (Datt, 1998; Šlapakauskas, Duchovskis, 2008). Iš<br />
90
tyrimo rezultatų matyti, kad +25/18 °C temperatūra <strong>ir</strong> sausas substratas skatina chlorofilų<br />
a/b santykio padidėjimą.<br />
Literatūroje nurodoma, kad karotenoidai dalyvauja kaip antioksidantai apsaugant<br />
augalų ląsteles nuo oksidacinio streso. Karotenoidai pagerina augalo atsparumą stresui,<br />
o jų padaugėjimas padeda augalui įveikti stresą (Harvaux, 1998; Alexieva <strong>ir</strong> kt.,<br />
2003). Brazaitytės <strong>ir</strong> kolegų (2004) atliktais tyrimais su pomidorais ‘Svara’ nustatyta,<br />
kad kylant temperatūrai karotenoidų kiekis kinta mažai (Brazaitytė <strong>ir</strong> kt., 2004).<br />
Karotenoidai dalyvauja šviesos kaupimo procese, taip pat atlieka apsauginę funkciją,<br />
užkerta kelią fotosintezės sistemų pažeidimams. Kai augalai neturi karotenoidų, vos<br />
susidaręs chlorofilas tuoj pat suyra (Šlapakauskas, Duchovskis, 2008). Aukšta temperatūra,<br />
nepriklausomai nuo substrato drėgnio, mažino karotenoidų kiekį ž<strong>ir</strong>nių lapuose.<br />
Mūsų atliktais tyrimais nustatyta, kad daugiausia karotenoidų sukaupė ž<strong>ir</strong>niai, augę<br />
+21/14 °C temperatūroje, o substrato drėgnis nedarė esminio poveikio.<br />
Išvados. +21/14 °C temperatūra, esant vidutinio drėgnio substratui, skatino ž<strong>ir</strong>nių<br />
antžeminės dalies bei sausos <strong>ir</strong> žalios masės augimą, o aukšta (+25/18 °C) temperatūra,<br />
nepriklausomai nuo substrato drėgnio, slopino ž<strong>ir</strong>nių antžeminės dalies bei<br />
žalios <strong>ir</strong> sausos masės augimą. Ž<strong>ir</strong>nių asimiliacinį lapų plotą mažino +21/14 °C temperatūra<br />
<strong>ir</strong> substrato drėgnio trūkumas. Aukšta (+25/18 °C) temperatūra <strong>ir</strong> substrato<br />
drėgnio trūkumas skatino chlorofilų a/b santykio padidėjimą ž<strong>ir</strong>nių lapuose. Nepriklausomai<br />
nuo substrato drėgnio, aukšta (+25/18 °C) temperatūra mažino karotenoidų<br />
kiekį sėjamųjų ž<strong>ir</strong>nių lapuose. Apibendrinant tyrimo duomenis galima daryti<br />
išvadą, kad geriausios augimo sąlygos sėjamajam ž<strong>ir</strong>niui ‘Pinochio’ yra +21/14 °C<br />
temperatūra <strong>ir</strong> vidutinio drėgnio substratas.<br />
Gauta 2011 06 17<br />
Parengta spausdinti 2011 07 19<br />
Literatūra<br />
1. Alexieva V., Ivanov S., Sergiev I., Karanov E. 2003. Interaction between stresses.<br />
Bulg. J. Plant Physiology, Special issue, 1–17.<br />
2. Bourion V., Lejeune-Henaut I., Mounier-Jolain N., Salon C. 2003. Cold acclimation<br />
of winter and spring peas: carbon partitioning as affected by light intensity.<br />
Europ. J. Agronomy, 19: 535–548.<br />
3. Bray E. A., Bailey-Serres J., Weretilnyk E. 2000. Responses to abiotic stresses.<br />
Biochemistry and Molecular Biology of Plants, 1158–1249.<br />
4. Brazaitytė A., Blažytė A., Šikšnianienė J. B., Samuolienė G., Ulinskaitė R.,<br />
Juknys R., Duchovskis P. 2004. Pomidorų fotosintetinių pigmentų sistemos<br />
adaptacija esant kompleksiniam antropogeninių aplinkos veiksnių poveikiui.<br />
Sodininkystė <strong>ir</strong> daržininkystė, 23(1): 133–143.<br />
5. Brazaitytė A., Juknys R., Sakalauskaitė J., Sakalauskienė S., Lazauskas S.,<br />
Kučinskienė E., Urbonavičiūtė A., Samuolienė G., Šabajevienė G., Ulinskaitė R.,<br />
Kviklys D., Duchovskienė L., Šikniašnianienė J. B., Baranauskis K.,<br />
Duchovskis P. 2008. Ekofiziologiniai tyrimai kintančios aplinkos sąlygomis.<br />
Sodininkystė <strong>ir</strong> daržininkystė, 27(3): 263–276.<br />
91
6. Bukantis A., Gedžiūnas P., Giedraitienė J., Ignatavičius G., Jonynas J., Kavaliauskas<br />
P., Lazauskienė J., Reipšlenger R., Sakalauskienė G., Sinkevičius S.,<br />
Šulijienė G., Žilinskas G., Valiukevičius G. 2008. Lietuvos gamtinė aplinka,<br />
būklė, procesai <strong>ir</strong> raida. Aplinkos apsaugos agentūra. Vilnius, 23–37.<br />
7. Chaves M. M., Maroko J. P., Pere<strong>ir</strong>a, J. S. 2003. Understanding plant responses<br />
to drought – from genes to the whole plant. Function Plant Biology, 30: 239–<br />
264.<br />
8. Datt B. 1998. Remote sensing of chlorophyll b, chlorophyll a + b and total carotenoid<br />
in Eucalyptus leaves. Remote Sensing of Env<strong>ir</strong>onment, 66: 111–121.<br />
9. Fageria N. K., Baligar V. C., Clark R. B. 2006. Physiology of crop production.<br />
The Harworth Press, USA.<br />
10. Harvaux M. 1998. Carotenoids as membrane stabilizers in chloroplasts. Trends<br />
in Plant Science, 3: 147–151.<br />
11. K<strong>ir</strong>nak H., Kaya C., Tas I., Higgs D. 2001. The influence of water deficit on vegetative<br />
growth, physiology, fruit yield and quality in eggplants. Plant Physiology,<br />
27: 34–46.<br />
12. Rimkus E., Bukantis A. 2008. Climate change in Lithuania. Climate change and<br />
forest ecosystems: international scientific conference. 22–23 October, Vilnius,<br />
141–142.<br />
13. Scebba F., Soldatini G., Ranieri A. 2003. Ozone differentially affects and biochemical<br />
responses of two clover species: Trifolium repens and Trifolium oratense.<br />
Env<strong>ir</strong>onmental Pollution, 123: 209–216.<br />
14. Shamim A., Rashid A., Asharf M. Y., Asharf M., Wa<strong>ir</strong>ach E. A. 2009. Sunflower<br />
(Hellanthus Annuus L.) response to drought stress at germination and seedling<br />
growth stages. Pakistan Journal of Botany, 41(2): 647–654.<br />
15. Šabajevienė G., Sakalauskienė S., Lazauskas S., Duchovskis P., Urbonavičiūtė A.,<br />
Samuolienė G., Ulinskaitė R., Sakalauskaitė J., Brazaitytė A., Povilaitis V. 2008.<br />
Aplinkos temperatūros <strong>ir</strong> substrato drėgmės <strong>poveikis</strong> vasarinių miežių fiziologiniams<br />
rodikliams. Žemd<strong>ir</strong>bystė – Agriculture, 95(4): 71–80.<br />
16. Šlapakauskas V., Duchovskis P. 2008. Augalų produktyvumas. Kaunas.<br />
17. Šliogerytė K., Sakalauskienė S., Brazaitytė A., Lazauskas S., Sakalauskaitė J.,<br />
S<strong>ir</strong>tautas R., Duchovskis P. 2009. Paprastojo kukurūzo (Zea mays L.), auginto<br />
sk<strong>ir</strong>tingomis drėgmės <strong>ir</strong> temperatūros sąlygomis, fotosintezės <strong>ir</strong> biometrinių rodiklių<br />
kitimas. Sodininkystė <strong>ir</strong> daržininkystė, 28(4): 189–197.<br />
18. Tarakanovas P., Raudonius S. 2003. Agronominių tyrimų duomenų statistinė<br />
analizė taikant kompiuterines programas ANOVA, STAT, SPLIT-PLOT iš paketo<br />
SELEKCIJA <strong>ir</strong> IRRISTAT. Akademija.<br />
19. Гавриленко В. Ф., Жыгалова Т. В. 2003. Большой практикум по фотосинтезу.<br />
Москва.<br />
20. Kуперман Ф. М., Ржанова Е. И., Мурашев В. В., Львова И. Н., Седова Е. А.,<br />
Ахундова В. А., Щервина И. П. 1982. Биология развития культурных<br />
растений. Москва.<br />
92
SODININKYSTĖ IR DARŽININKYSTĖ. SCIENTIFIC ARTICLES. 2011. 30(2).<br />
The complex influence of temperature and humidity on pea<br />
(Pisum sativum L.) physiological indices<br />
N. Rasiukevičiūtė, S. Sakalauskienė, A. Brazaitytė, P. Duchovskis<br />
Summary<br />
The experiments of complex influence of temperature and humidity on pea (Pisum sativum<br />
L.) physiological rates were performed at the Lithuanian Research Center of Agriculture<br />
and Forestry at the Institute of Horticulture Plant Physiology laboratory, phytotronic complex<br />
in 2010.<br />
The aim of this study was to investigate pea cultivar ‘Pinochio’. Peas were grown under<br />
conditions of different temperature (+21/14 °C and +25/18 °C day/night) and humidity (normal<br />
(~ 40 %), moderate (~ 25 %) and dry (< 10 %)) regime.<br />
Moderate moisture substrate and +21/14 °C temperature stimulated the growth of aboveground<br />
parts and high (+25/18 °C) temperature it inhibited, <strong>ir</strong>respective of the amount of moisture.<br />
Moderate moisture substrate and +21/14 °C temperature stimulated the accumulation of<br />
fresh and dry weight on the peas. High (+25/18 °C) temperature had adverse effect on a fresh<br />
and dry weight accumulation. High (+25/18 °C) temperature and the lack of humidity increased<br />
chlorophyll a/b ratio in pea leaves. Irrespective of the amount of moisture, at +21/14 °C temperature<br />
peas accumulated significantly more carotenoids. The deficit of moisture and +21/14 °C<br />
temperature essentially reduced pea leaf assimilation area. Summarizing the survey data, we<br />
conclude that the best growth conditions for pea ‘Pinochio’ are +21/14 °C temperature and<br />
moderate humidity substrate.<br />
Key words: dry weight, fresh weight, moisture deficit, pea, temperature.<br />
93