Kukorica stresszhatásainak vizsgálata különböző talajtípusokon

Dátum
Folyóirat címe
Folyóirat ISSN
Kötet címe (évfolyam száma)
Kiadó
Absztrakt

Napjainkban a klímaváltozás és a túlnépesedés következtében a legnagyobb kihívást az emberek élelmezése jelenti, ebben elengedhetetlen szerepe van a kukoricának. Az elkövetkezendő években soha nem látott mennyiségben kell majd élelmiszert előállítani a világon, ezért törekedni kell a jó minőségű, fertőzésektől mentes, egészséges kukorica termesztésére is. Ezért a növénytermesztés fő célja, hogy megteremtse a termésmennyiség maximalizálásához szükséges körülményeket, amihez fontos figyelembe vennünk a külső és belső tényezőket, melyek hatással vannak a növény fiziológiai folyamataira. Kutatásom célja volt tenyészedényes kísérlet során különböző talajtípusokon, különböző tápanyagellátottságon megfigyelni a kukorica növények pigmenttartalom, vízfogyasztás, levél mennyiségi és szárhossz alakulásokat. A tenyészedényes kísérletek során háromféle talajtípust alkalmaztam (jellegtelen homoktalaj, humuszos homoktalaj, réti csernozjom). A kísérlet során az edényekbe 3000 g talajt tettem, majd minden edényben 4 magot vettettem el. Meghatároztam a maximális vízkapacitás értéket, majd a minimális vízkapacitás értéket (45, 70 és 90%), és ezt a tömeget vettem 100%-nak, emellett két dózisban juttattam ki komposzttea oldatot. A kezeléseket 3 ismétlésben végeztem el 8 héten keresztül. A növényi monitorozás során mértem a szárhosszt és megszámoltam a levelek számát. A felszámolás során, analitikai mérlegen megmértem a nedves biomassza tömeget. Megmértem a növény klorofill és karotinoid tartalmát, elvégeztem a növény spektrométeres vizsgálatát, majd klorofill becslő modelleket alkottam. Kutatásom során megfigyelhető volt, hogy a futóhomokon nevelt kukorica esetében az alulöntözés során a legnagyobb vízfogyasztást a kontroll csoport érte el, a legalacsonyabbat pedig a II. dózisú tápanyaggal kezelt kukoricák. Normál vízfogyasztás során az eredményeim alapján a vízfogyasztás homogénebb volt, nem mutatkozott akkora különbség a kontroll és a tápanyaggal kezelt növények vízfogyasztása között. A túlöntözés során a II. dózissal kezelt kukoricanövények mutatták a legnagyobb vízfogyasztási értéket. A legmagasabb klorofill és karotinoid tartalom a 90%-os vízkapacitáson és a II. dózissal kezelt növények során adta (2685,31 µg/g és 447,19 µg/g). Emellett a levélszám és szárhossz során is a legmagasabb értéket a 90%-os vízkapacitás mellett értem el, a legtöbb levelet az I. dózissal kezelt (25 ± 0 db), a leghosszabb szárhosszt pedig a II. dózissal (87,33 ± 2,08 cm) kezelt növények adták. A legmagasabb nedves biomassza értéket a II. dózissal kezelt túlöntözött növény esetében volt megfigyelhető 52,71±3,58 g-al. A humuszos homoktalajon végzett kísérletben alulöntözés során a legnagyobb vízfogyasztást a kontroll csoport érte el, a legalacsonyabbat pedig a II. dózisú tápanyaggal kezelt kukoricák. Normál vízfogyasztás során nem volt különbség a kontroll és a tápanyaggal kezelt növények vízfogyasztása között. A túlöntözés során a II. dózissal kezelt kukoricanövények érték el legnagyobb vízfogyasztási értéket. A humuszos homokon nevelt kukorica esetében a legmagasabb klorofill és karotinoid tartalom a normál öntözési kapacitás mellett a II. dózissal kezelt növények során adta (2068,92 µg/g és 314,82 µg/g). Emellett a levélszám és szárhossz során is a legmagasabb értéket a 90%-os vízkapacitás mellett értem el, a legtöbb levelet az I. dózissal kezelt (21,66 ± 0,57 db), a leghosszabb szárhosszt pedig a II. dózissal (85 ± 3,04 cm) kezelt növények adták. A legmagasabb nedves biomassza értéket a II. dózissal kezelt, túlöntözött növény esetében lehetett megfigyelni (42,39±8,13 g). Az eredményeim alapján megfigyelhető, hogy a réti csernozjom talajon végzett kísérletben alulöntözés során a legnagyobb vízfogyasztást az I. dózisú csoport érte el, a legalacsonyabbat pedig a II. dózisú tápanyaggal kezelt kukoricák. Normál vízfogyasztás során vízfogyasztás homogén volt. A túlöntözés során megfigyelhető, hogy a II. tápanyagellátottságú dózissal kezelt kukoricanövények érték el legnagyobb vízfogyasztási értéket. A réti csernozjom talajon nevelt kukorica esetében a legmagasabb klorofill és karotinoid tartalom a 90%-os öntözési kapacitás mellett az I. dózissal kezelt növények során adta (2931,76 µg/g és 476,79 µg/g). Emellett a levélszám és szárhossz során is a legmagasabb értéket a 90%-os vízkapacitás mellett értem el, a legtöbb levelet az I. dózissal kezelt (25,66 ± 1,15 db) és a leghosszabb szárhosszt is az I. dózissal (91,33 ± 2,30 cm) kezelt növények során volt megfigyelhető. A legmagasabb nedves biomassza értéket szintén a II. dózissal kezelt növény adta (84,13±24,57 g). A pigmenttartalomra, mint jó stressz indikátorra szükség van a kukorica termesztés során. A klorofilltartalom értékek 796,64 µg/g és 3257,03 µg/g között voltak. Eredményeim alapján megfigyelhető, hogy a magas klorofilltartalomú levelek 20-30% közötti reflektancia értéket adtak, ami arányosan nőtt a klorofill értékek csökkenésével. Alacsony, 750-1000 µg/g klorofill értékeknél magas 45-48 %-os reflexiós értéket figyeltem meg. A karotinoidok reflektancia maximuma az 520-580 nm-es hullámhossztartományban adja a legjobb értéket. Vizsgálataim során három klorofill becslő modellt alkottam, melyek közül az Index1=(λ551+λ763)/(λ763-λ551) (R2=0,64), tartományok alapján a Modell1 teljesített a legjobban (RMSE=328,54 µg/g, NRMSE=15,39%, NSE=0,61, MAE=216,71 µg/g, MBE=-101,27 µg/g).

Leírás
Kulcsszavak
kukorica, öntözés, tápanyaggazdálkodás, spektrális mérések
Forrás