PIOTR STREBEYKO, HALINA DOMAŃSKA
ZDOLNOŚĆ W YK ORZYSTY W AN IA WODY W G L EB IE P R ZEZ K IE Ł K U JĄ C E NA SION A ZBÓŻ
Katedra Fizjologii R oślin U niw ersytetu W arszawskiego
WSTĘP
Je d n y m z podstaw ow ych problem ów odporności roślin n a suszę je s t kiełkow anie nasio n w glebie o m ałej zaw artości wody.
P roces kiełkow ania rozpoczyna się od pęcznienia nasion. P ęczn ien iu u leg a ją zw iązki białk ow e i w ielocukrow ce, a w ięc pęczn ieje p ro to p la st i błona kom órkow a. Poszczególne zw iązki organiczne p o siadają różną zdolność w iązan ia cząstek w o dy i p ęcznieją w różn ym stopniu. Z w iązki białkow e p ęcznieją silniej niż skrobia, celuloza lub zw iązki pek ty now e. Toteż w zależności od swego sk ład u chem icznego nasiona poszczególnych gatu n k ó w roślin k ie łk u ją p rz y różnej zaw artości w ody. W a ru n k iem k ie ł kow ania je st d o sta te cz n y stopień nap ęczn ien ia nasion.
P o w stęp n y ch b ad an iach S c h ü b l e r a (1826), S c h l e i d e n a
(1850), H o f f m a n n a (1864), N o b b e go- (1876) i inn y ch o bszern e
i b a rd z iej ścisłe b ad an ia przep ro w ad ził B o g d a n o w (1888) u blisko 100 g atu n k ów roślin należących do 10 rodzin.
W ykazał on, że nie tylko poszczególne gatun ki, ale n a w e t o dm ian y lu b nasio na różnego pochodzenia w y m a g a ją różnej zaw artości w ody do
p rocesu k iełkow ania. W y m agania te B o g d a n o w [1] w iąże ze sk ła
dem chem icznym nasion, a zw łaszcza z zaw artością zw iązków b iałk o w ych lub rod zajem białek, k tó re m ają n iejed n ak o w ą zdolność pęcznienia. P ęczn ienie o d b y w a się ze znaczną siłą ssącą, sięgającą np. 2000 a tn u w ysuszonych koloidów h ydrofitow ych. U m ożliw ia to kiełkow an ie n a sion w glebie n a w e t o niedu żej zaw artości w ody. N ależy jed n a k dodać, że w m iarę w zrastająceg o u w o dn ian ia koloidu jego siła ssąca gw ałtow nie m aleje, co schem atycznie p rze d staw ia rys. 1.
N apęczniałe nasion a zaczy n ają kiełkow ać, rozpoczyna się w zro st ko rzeni i pędów . T e zjaw iska zw iązane są nie ty lko z pęcznieniem , ale ró w
100 P. Strebeyko, H. Dom ańska
nież z p o ten cjałem osmotyczjnym i siłą ssącą kom órki. P ro to p la st pow i n ien być dostatecznie nasycony w odą n a zasadzie om ówionego już zjaw isk a pęcznienia, ale poza ty m w p ro to p laście p o w stają w akuole, za w ie ra ją c e w stan ie ro ztw o ru różne zw iązki chem iczne o o kreślo n y m po ten c jale osm otycznym i sile ssącej, k tó ra pow oduje p o b iera n ie w ody. W akuole się pow iększają, tw o rząc w końcu jed n ą du żą w akuolę, w y p e ł n iającą całe w n ę trz e kom órki. Szybkie w y d łu żan ie się kom órek tzw .
Rys. 1. Zależność siły ssącej od stopnia napęcz- nienia liści Lam inaria. S iła ssąca wyrażona w atm osferach, a stopień napęcznienia m ierzony przyrostem objętości, przyjm ując za 100 obję
tość w stanie suchym (wg Waltera) D ependence of suction pow er on the degree of leaf sw ellin g in Lam inaria. Suction power e x pressed in atmospheres, sw ellin g degree m ea sured by increm ent in bulk, taking dry volum e
(acc. to Walter) as 100
stre fy w zrostow ej je st ściśle zw iązane z p ob ieran iem w ody; w oda s ta je się
su b stra te m n iezb ęd n y m do szybkiego1 w zrostu. K iełk ow an ie nasion
i w schody o p ie ra ją się na osm o ty czny m p o b iera n iu w ody przez szybko w y d łu ż a ją c e się kom órki w stre fa c h w zrostow ych pędów i korzeni.
Z ty m w iąże się problem odporności n a suszę różnych ro dzajów i ga tu n k ó w roślin u p raw n y c h w o k resie k iełk o w ania i w schodów , co m a duże znaczenie d la całego o k resu w egetacyjnego, gdyż szybko zak orzeniające się i szybko w schodzące ro ślin y w cześniej ro zpoczynają asym ilację d w u tle n k u w ęgla, a sięgając głębiej korzeniam i w glebę u n ik a ją szkodliw ej suszy glebow ej.
W ydaje się, że odm ianow a odporność na suszę w okresie kiełko w ania i w schodów m a duże znaczenie p rak ty c zn e zarów no d la zbóż ozim ych,
ja k i jary ćh . S zybkie k iełkow anie i w cześniejsze w schody s tw a rz a ją b a r dziej k o rzy stn e w a ru n k i w zrostu, gdyż um ożliw iają w cześniejsze rozw i nięcie system u korzeniow ego i a p a ra tu asym ilacyjnego, a przez to w spo sób n a tu r a ln y p rze d łu ża ją o k res w eg etacji i zapew n iają w iększe plony. N ależy zw rócić uw agę na o g ro m ne znaczenie pow ierzchni asym ilacyjn ej, zw łaszcza na początku w egetacji.
BAD ANIA WŁASNE
B adania b y ły o p a rte n a w łasnej m etodzie oznaczania odporności k ie ł k u jąc y c h nasion n a suszę [5], op u blik o w anej w 1954 r. M etoda ta polega n a obserw ow aniu w schodów w k ry sta liz a to ra c h napełnionych glebą
% k.p.w.
Dni - Days ---►
Rys. 2 Rys- 3
Rys. 2. W ysychanie gleby w doświadczeniach z 1959 r.
A — 30°/o, В — 25°/о, С — 20% k a p i l a r n e j p o j e m n o ś c i w o d n e j
Soil drying in the 1959 experim ents
A — 30%, В — 25ft/o, С — 20% o f c a p i l l a r y w a t e r c a p a c i t y
Rys. 3. W ysychanie gleby w jednym z doświadczeń z I960 r.
M a s a g l e b y w k r y s t a l i z a t o r a c h 650 g, t e m p e r a t u r a ip o w ie tr z a 17,2—18,0°C, w i l g o t n o ś ć w z g l ę d n a p o w i e t r z a 87—92%, w i l g o t n o ś ć g l e b y : A — 35%, В — 30%, С — 25%,
D — 22%, E — 20%, F — 18% k .p .w .
Soil drying in one I960 experim ent
S o il m a t t e r i n c r y s t a l l i z e r s 650 g, a i r t e m p e r a t u r e 17,2—18,0°C, r e l a t i v e a i r h u m i
d i t y 87—92%, s o i l m o i s t u r e : A — 35%,В — 30%, С — 25%, D — 22%, E — 20%,
F — 18% o f c .w .c .
0 niedu żej w ilgotności i stopniow o w y sy ch ającej. W ty ch w a ru n k a ch bardzo w y ra ź n ie uw id aczn iają się zdolności w y k o rz y sty w an ia w ody w glebie przez ró żn e g a tu n k i i o d m ian y zbóż. W czasie kiełkow ania 1 w zro stu w a ru n k i w egetacji sta ją się coraz tru d n ie jsz e i n a ty m tle za
102 P. Strebeyko, H. Domańska
znaczają się su b teln e różnice odm ianow e, k tó re w in n y sposób tru d n o dostrzec. Po w y jęciu roślin z gleby m ożna też porów nać rozw ój ich sy stem u korzeniow ego.
W badaniach m etodycznych z 1954 r. stw ierdzono duże różnice m iędzy odm ian am i pszenic w ich odporności na suszę podczas kiełkow ania ■i w schodów .
Podobne różnice m iędzy odm ianam i owsa w ykazał tą sam ą m etodą
S k r a b k a [2].
W dalszych bad an iach p o ró w naliśm y n iek tó re od m ian y jęczm ienia 1 żyta, a w w iększych gruipaich system aty czn y ch różne gaitunki zbóż, a m ianow icie pszenicę, jęczm ień i żyto. B adania by ły prow adzone w ciągu 2 la t (1959— 1960) na tej sam ej glebie (bielica pyłow a z R eguł koło W ar szaw y), w zbdiżonych wairunlkaich te m p e ra tu ry i w ilgotności pow ietrza (w piw nicy na tere n ie U n iw e rsy te tu W arszaw skiego). N iestety, tempera-* tu ra i w ilgotność pow ietrza nie b y ły całkow icie ustalone; te m p e ra tu ra pom ieszczenia w ah ała się w gran icach 17— 20°C, a w ilgotność w zględna po w ietrza w 1959 r. w g ranicach 86— 95%. W ty ch w a ru n k a c h w y n iki nie b y ły całkow icie p o w tarzaln e i o kreślo n a w ilgotność gleby nie zawsze d a w a ła jednakow e wschody, gdyż szybkość w y sychania gleby m ogła być tro ch ę różna. Toteż każde dośw iadczenie n ależy tra k to w a ć raczej od dzielnie, nie doszu k ując się zb y t ścisłych analogii z in n y m i dośw iadcze niam i. Z m iany w ilgotności gleby n otow ane w różnych dośw iadczeniach p rz e d sta w ia ją rys. 2 i 3.
Ż Y T O
Z ży tem w ykonano po 2 dośw iadczenia w lata ch 1959 i I960, nie licząc b adań m iędzy gatu nk o w ych .
W pierw szym dośw iadczeniu (29.X— 9.XI.1959) porów nano 7 odm ian ży ta w pięciu rów noległych p o w tórzen iach p rz y 25- i 30-procentow ej w ilgotności, obliczonej w sto su n k u do k a p ila rn e j pojem ności w odnej gleby. Na rys. 4 przedstaw io n o w schody ro ślin w ciągu 11 dn i dośw iad czenia w postaci śred n ich z 5 pow tórzeń. Z w y k re su tego w idzim y, że na glebie o w ilgotności 30%i k a p ila rn e j pojem ności w odnej w szystk ie b ad an e o dm iany d ały bardzo zbliżone w yniki. N ato m iast p rzy w ilgotności gleby o dpow iadającej 25%. k a p ila rn e j pojem ności w odnej, w y stą p iły w iększe różnice.
Ż yta: Jelenieckie, W ierzbińskie i D ańkow skie Selekcyjne w schodziły n iem al rów nie dobrze p rzy obu w ilgotnościach gleby (rys. 5), n ato m ia st ży ta W ielkopolskie, P u ław sk ie i W łoszanow skie dosyć w yraźn ie i podob nie reago w ały na obniżenie w ilgotności gleby (rys. 6), d a ją c nieco słabsze wschody. Istn ieją więc u żyta pew ne różnice odm ianow e pod w
zglę-D ni-zglę-D ays ---►
Hys. 4. W schody 7 odmian żyta przy w ilgotności gleby 25 i 30°/o. S iew 29. X. 1959
T e m p e r a t u r a p o w i e t r z a 17,5—20,0°C, w i l g o t n o ś ć w z g l ę d n a p o w i e t r z a 67—95%*, o d m i a n y : 1 — J e - l e n i e c k i e , 2 — W i e r z b i ń s k i e , 3 — Z e l a n d z k i e , 4 — P u ł a w s k i e , 5 — D a ń k o w s k i e , 6 — W ło s z a n o w
-s k ie , 7 — W i e l k o p o l -s k i e
R ising of 7 rye varieties at 25 and 30°/o so il m oisture, sow ing Oct. 29, 1959
A i r t e m p e r a t u r e 17,5—20,(ГС . r e l a t i v e a i r h u m i d i t y 67—95%. V a r i e t i e s : 1 — J e l e n i e c k i e , 2 — W ie r z - b i c k e, 3 — Z e e l a n d , 4 — P u la w s lk i'e , 5 — D a ń k o w s k i e , 6 — W ło s z a n o w s k ie , 7 — W i e l k o p o l s k i e
Rys. 5. W schody żyta Jelen ieckiego Rys. 6. Wschody żyta W ielkopolskiego przy w ilgotności gleby 25 i 30°/o przy w ilgotności gleby 25 i 30°/o R ising of Jelen ieckie rye w ith 25 and R ising of W ielkopolskie rye w ith 25
30%> soil m oisture and 30<Vo soil m oisture
d e m zdolności kiełkow ania n asio n i w schodów w glebie o m ałej w ilgotno ści, w y d aje się jed nak, że są one znacznie m n iejsze niż u różnych odm ian pszenicy, b ad an y ch przez nas w lata ch ubieg łych [5].
O znaczając długość korzeni i pędów oraz stosun ek długości pędów do długości korzeni, a także suchą m asę pędów i korzeni (tab. 1), nie zna leźliśm y w y ra ź n y ch w spółzależności, k tó re m og łyb y tłum aczyć w iększą
104 P. Strebeyko, H. Domańska
odporność na suszę u n iek tó ry ch o d m ian żyta. P rz y cz y n ą m ały ch różnic m iędzy odm ianam i może być dosyć w ysoka w ilgotność gleby. W praw dzie nie była ona w iększa niż w dośw iadczeniach z pszenicą, ale żyto m oże m ieć pod ty m w zględem m niejsze w ym agania, na co w skazuje bardzo w ysoki p ro ce n t w schodów .
T a b l i c a 1
Aiasa pędów i k o r z e n i 7 odmian ż y ta p r z y 25 i 30% w il g o t n o ś c i g le b y . Siew 29.X.59 r . , s p r z ę t 9 ‘X I.59 r*
S h o o ts and r o o t s w e ig h t o f ry e v a r i e t i e s w ith 25 ana 30% s o i l m o is tu r e . Sowing C c tc b e r 29, 1959, g a t h e r i n g Kovember 9, 1959 W ilg o tn o ść g le b y S o i l m o is tu r e % Odmiana - V a r ie ty Pędy - S h o o ts k o r z e n ie - R o o ts S to su n e k d łu g o śc i pędów do Korzeni L ength r a t i o s c h o o ts / r o o t s mesa w e ig h t Б d łu g o ś ć l e n g t h CLI masa w e ig h t g długość l e n g t h cm cm /ag L askow skie S e k ek cy jn e 0,190 189 0,074 682 9 ,2 0 ,28 J e l e n i e c k i e 0,132 190 0,081 664 8 ,2 0 ,29 W ie rz b iń s k ie 0,200 187 0,077 702 9 ,1 0,27 25 W ieszanows k ie 0,181 160 0,0б3 616 9 ,8 0 ,26 W ie lk o p o ls k ie 0,186 158 0,069 610 8 ,9 0 ,26 £ e la n d z k ie 0,192 154 0,078 681 8 ,8 0,23 P u ła w s k ie 0,199 182 0,075 631 9 ,2 0,27 Dańkowskie S e le k c y jn e 0,248 280 0,075 779 10,4 0,36 J e l e n i e c k i e 0,251 289 0,07c 737 9 ,7 0,39 W ie rz b iń sk ie 0,227 267 0,076 732 9 ,6 0,37 30 T Jłoszanow skie 0,212 234 0,007 701 10,5 0,33 W ie lk o p o lsk ie 0,206 173 0,079 657 8 ,3 0,26 Z e la n d z k ie 0,233 275 0,084 814 9,7 0,34 p u ła w sk ie 0,250 308 0,085 835 9 ,8 0 ,3 7
W d ru g im dośw iadczeniu (18— 27.X I.1959) obniżono w ilgotność gleby do 20% jej k a p ila rn e j pojem ności w odnej. W ta k suchej glebie w schody b y ły bardzo ograniczone i w a h a ły się od 0 do 6 roślin na k ry sta liz a to r (rys. 7). O grom na większość n asion (18— 22) w yk iełko w ała lub rozpo częła kiełkow anie i w ty m sta n ie pozostała w glebie.
W zaostrzonych w a ru n k a c h suszy n a jle p ie j w schodziło żyto Z elan d z- kie, D ańkow skie S elek cy jn e i Jelen ieck ie. N a ogół w ięc zostały p o tw ie r dzone w yn ik i dośw iadczenia pierw szego.
W trzecim ko lejn y m dośw iadczeniu (9— 21.V I.I960) zbadano w p ły w 4 poziom ów w ilgotności gleby (20, 22, 24 i 30% k a p ila rn e j pojem ności w odnej) n a kiełkow anie i w schody 7 o dm ian żyta w 4 rów noleg łych po w tórzeniach.
Z apew ne w sk u te k w iększej w ilgotności p o w ietrza (86— 93%) niż w dośw iadczeniu d ru g im (82— 91%) gleba w y sychała w olniej i n a w e t p rzy 20% w ilgotności w schody b y ły dosyć dob re (rys. 8).
Z now u podobnie ja k w p o przed n im dośw iadczeniu n a jle p ie j k iełko w ały i w schodziły żyta Jelen ieck ie i Zelandzkie, n a jsła b ie j zaś W ielko polskie i W łoszanow skie.
S ucha m asa pędów i korzeni nie w y k azy w ała żadnych określon ych w spółzależności, k tó re m ogłyby w y jaśn ić różnicę m iędzy odm ianam i.
W dośw iadczeniu czw arty m (9— 21.VII.1960) porów nano jeszcze ra z 7 odm ian żyta p rz y 5 różnych poziom ach w ilgotności gleby (15, 17, 20,
Rys. 7. Wschody różnych odmian żyta przy w ilgotności gleby 20°/o,
T e m p e r a t u r a p o w i e t r z a 18,0—20,0°C, w i l g o t n o ś ć w z g l ę d n a p o w i e t r z a 82—91%, o d m i a n y : 1 — J e l e n i e c k i e , 3 — W i e r z b i ń s k i e , 5 — Z e l a n d z k i e , 5a — D a ń k o w s k i e S e l e k c y j n e , 7 —
W i e l k o p o l s k i e
Rising of differen t rye varieties at 20% soil m oisture
A ir t e m p e r a t u r e 18.0—20.0c’C , r e l a t i v e a i r h u m i d i t y 82—91%, v a r i e t i e s : 1 — J e l e n i e c k i e , 3 — W i e r z b i ń s k i e , 5 — Z e l a n d z k i e , 5a — D a ń
k o w s k i e S e l e k c y j n e . 7 — W i e l k o p o l s k i e
22 i 25% k a p ila rn e j pojem ności w odnej), n o tu jąc w schody i oznaczając su chą m asę pędów i korzeni.
W ilgotność pow ietrza była duża i w ah ała się w granicach 91— 95% . P rz y n ajniższej w ilgotności gleby (15% k a p ila rn e j pojem ności w odnej) ro ślin y nie w schodziły, chociaż w iele nasion (55— 56%) zaczęło kiełkow ać.
P rz y w ilgotności 17% k a p ila rn e j pojem ności w odnej żyta P u ław skie, D ańkow skie z Ochocina, Z elandzkie, W łoszanow skie i Jelen ieck ie w scho dziły lepiej od W ielkopolskiego, W ierzbieńskiego i D ańkow skiego z Cho- ry n ia (rys. 9).
P rz y w ilgotności 20%), 22 i 25% k a p ila rn e j pojem ności w odnej gleby w schody w y no siły już 80— 95%.
B adania m asy pędów i korzeni, jak w poprzed nim dośw iadczeniu; nie d o sta rc zy ły w y jaśn ień dla ty ch n iedużych różnic odm ianow ych.
„ Z przed staw io n y ch czterech dośw iadczeń z 7 odm ianam i ży ta w y nik a, że pod w zględem odporności na suszę w o k resie kiełkow ania i w schodów nie m a d użych różnic m iędzy odm ianam i. W praw dzie m ożna w y o d ręb n ić o d m iany o troch ę w iększej odporności jak żyto Jelenieckie czy D ańkow skie S elekcyjne, ale i one n ie zawsze g ó ru ją nad innym i o dm ianam i. Praw d op o d o bnie w iąże się to z obcopylnością ży ta i ta k silnym w y m ie szaniem ras, że fizjologiczne różnice odm ianow e s ta ją się b a rd zo nieduże.
106 P. Strebeyko, H. Domańska
W p o szukiw aniu p rzyczyn niedużych różnic m iędzy odm ianam i ozna czono p o ten cjał osm otyczny w yciśniętego soku kom órkow ego. R ośliny ró żnych odm ian żyta hodow ano przez 9 d ni na kiełkow niku, po czym (13.X.1960) sp rz ą tn ię to je, zam rożono i oznaczono p o ten c jał osm otyczny w w y ciśn iętym soku kom órkow ym m eto dą krio m etry czn ą. W yniki p rze d sta w ia tabl. 2. Ż yto D ańkow skie w ykazy w ało w pędach w yższy p o ten cjał osm otyczny niż pozostałe odm iany, n a to m ia st w k orzeniach w cale niew ysoki. N ajw yższy p o ten c jał osm otyczny w ko rzen iach m iało żyto
D ni-D ays
D n i- Days
Rys. 8. Wschody różnych odmian żyta przy w ilgotności gleby 20, 22, 24 i 30°/o. S iew 9. VI. I960 r.
T e m p e r a t u r a p o w i e t r z a 17,5—19,5°C, w i l g o t n o ś ć w z g l ę d n a p o w i e t r z a 86—93%, o d m i a n y : 1 — J e - le o iie c k ie , 2 — W i e r z b i ń s k i e , 3 — Z e la n d z lc i e , 4 — P u ł a w s k i e , 5 — D a ń k o w s k i e , 6 — W ło s z a n o w
-s k i e , 7 — W i e l k o p o l -s k i e
R ising of differen t rye varieties w ith 20, 22, 24 and 30%> soil m oisture, sow ing June 9, 1959
A ir t e m p e r a t u r e 17.5—19.5nC , r e l a t i v e a i r h u m i d i t y 86—93%, v a r i e t i e s : 1 — J e l e n i e c k i e , 2 — W i e r z b i ń s k i e , 3 — 'Z e e la n d , 4 — P u ł a w s k i e , 5 — D a ń k o w s k i e , 6 — W ł o s z a n o w s k ie , 7 — W i e l k o p o l s k i e
Puław sk ie, k tó re n ie odznaczało się w iększą odpornością na suszę. Na ogół p o ten cjał osm otyczny soku kom órkow ego w pędach różnych odm ian żyta w ah ał się w g ranicach 7,8— 9,2 a)tn, a w korzeniach 4,3— 5,7 atn, bez w y raźn ego zw iązku z odpornością poszczególnych odm ian na suszę.
Oni - Days --- - ►
R ys 9. W schody różnych odmian żyta przy w ilgotności gleby 17 i 20%. S iew 9. VII. 1960
T e m p e r a t u r a p o w i e t r z a 17,8—19,5r C, w i l g o t n o ś ć w z g lę d n a p o w i e t r z a 91—95°/p, o d m i a n y : 1 — .Te- l e n i e c k i e , 2 — W i e r z b i ń s k i e , 3 — Z e l a n d z k i e , 4 — P u ł a w s k i e , 5 — D a ń k o w s k i e , С — W ło s z a n o w
-s k ie , 7 — W i e l k o p o l -s k i e
R ising of d ifferent rye varieties w ith 17 and 20°/o soil m oisture, sow ing August 9, I960
A ir t e m p e r a t u r e 17.8—19.5°C, r e l a t i v e ‘a i r h u m i d i t y 91—95%, v a r i e t i e s : 1 — J e l e n i e c k i e , 2 — W i e r z b i ń s k i e , 3 — Z e e l a n d , 4 — P u ł a w s k i e , 5 — D a ń k o w s k i e , 6 — W ł o s z a n o w s k ie , 7 — W i e l k o p o l s k i e
T a b l i c a 2 P o te n c ja ł osmotyczny różnych odmian i y t a po 9 d n iach w e g e ta c ji. S p rzęt 13.1.1960 r .
Osmotic p re ss u re in d i f f e r e n t ry e v a r i e t i e s a f t e r S v e g e ta tiv e days. G ath erin g O ctober 13, I960
Odmiana - V a r ie ty
Pędy - Sch o o ts Korzenie - Hoots a tn D adkowskie S e le k c y jn e 9,2 4,6 P u ła w sk ie 8, 2 5,7 W ie rz b iń s k ie 7,8 5,1 Włoszanowskie 8,7 4,3 Wielkopolskie 8 , 4 4,5 Z e la n d z k ie 8,7 4 , 8 J Ę C Z M IE Ń
Z jęczm ieniem w yk o nano jed n o dośw iadczenie w 1959 г. i 4 d ośw iad czenia w 1960 r., n ie licząc dośw iadczeń m iędzygatun ko w ych .
W p ierw szy m dośw iadczeniu (20.XI— 1 .XII. 1959) porów n ano w schody 6 odm ian jęczm ienia n a glebie o w ilgotności 25 i 30% k a p ila rn e j p o jem
108 P. Strebeyko, H. Domańska
ności w odnej. P oniew aż d w ie o d m ian y (jęczm ień Śląski II i K u ja w ia k ) w y k a z y w a ły słabszą energ ię i siłę kiełkow ania, w końcow ym w ięc zesta w ien iu uw zględniono tylko 4 odm iany, m ianow icie jęczm ień A ntoniński, G rodkow icki, Śląski I i M ikulicki.
J a k w idzim y z rys. 10, n a glebie o w ilgotności 30% k a p ila rn e j p o jem ności w odnej w szystkie o d m ian y d a ły zbliżone w yniki, n a to m ia st p rz y obniżeniu w ilgotności g leby do 25% k a p ila rn e j pojem ności w odnej A n
-Rys. 10. Wschody 4 odmian jęczm ienia przy w ilgotności gleby 25 i 30°/o. S iew 20. XI. 1959
T e m p e r a t u r a p o w i e t r z a 18,0—20,0CC, w i l g o t n o ś ć w z g l ę d n a p o w i e t r z a 82—91%, o d m i a n y : 1 — A n t o n i ń s k i , 2 — G r o d k o w i c k i , 3 — Ś lą s k i I, 4 — M i k u l i c k i
R ising of 4 barley varieties w ith soil m oisture 25 and 30%, sow ing Novem ber 20,1959
A ir t e m p e r a t u r e 18.0—20.0°C, r e l a t i v e a i r h u m i d i t y 82—91%, v a r i e t i e s : 1 — A n t o n i ń s k i , 2 — G r o d k o w i c k i , 3 — Ś l ą s k i I, 4 — M i k u l i c k i
to nińsk i nie w schodził w cale, a M ikulicki w y k azy w ał w iększą odporność na n ied o statek w ody niż Śląski I -i G rodkow icki.
W tab licy 3 zestaw iono długość i m asę pędów o raz korzeni. P rz y w il gotności gleby ró w n ej 30% k a p ila rn e j pojem ności w odnej stosu nek p ę dów do długości korzeni w a h a ł się w granicach 0,16— 0,20, a w glebie suchszej (25% k a p ila rn e j pojem ności w odnej) w granicach 0,02— 0,10 (rys. 11).
O bniżenie w ilgotności gleby z 30 do 25% k a p ila rn e j pojem ności w od n ej spow odow ało znaczne obniżenie sto su n k u długości pędów do długości korzeni, co szczególnie w y ra ź n ie w y stąpiło u jęczm ienia A ntonińskiego, k tó ry w ty ch w a ru n k a ch w ilgotności w cale nie w schodził.
W dośw iadczeniu d ru g im (15.IX.— 27.IX .1960) poró w n an o te sam e od m ia n y p rz y 5 różn ych poziom ach w ilgotności g leby (20, 23, 25, 27 i 30% k a p ila rn e j pojem ności w odnej).
Rys. 11. Stosunek długości pędów do korzeni u 4 odmian jęczm ienia ozimego przy w ilgotności 25 i ЗОц/о po 10 dniach w egetacji. S iew 20. XI.
1959 (patrz tabl. 3)
Ratio schoots/roots in 4 barley v a rieties w ith 25 and 30°/o soil m oisture after 10 vegetative days. Sowing
N ovem ber 20, 1959 (see tab. 3)
Na glebie najsuchszej słabe w schody w y stąp iły ty lko u jęczm ieni M ikulickiego i Śląskiego I (rys. 12).
N a glebie o w ilgotności 23% w schodziły już w szystkie o d m ian y w ilo ści 30— 48% posadzonyćh nasion i znow u n a jb a rd zie j o d p o rn y n a suszę by ł jęczm ień Milkulicki.
T a b l i c a Ъ
Masa i d łu g o ść pędów i k o rzen i 4 odmian ję c z m ie n ia ozimego p rzy 25 i 30% w ilg o t n o ś c i g le b y . Siew 2 0 .1 1 .5 9 г . , s p r z ę t 3 0 . X I .59 r .
"Height/ and le n g th o f sh o o ts and r o o t s o f 4 w in ter b a r le y v a r i e t i e s w ith 25 and 30% s o i l m e ie tu r e .
Sowing November 2 0 , 1959, g a th e r in g November 3 0 , 1959
W ilg o tn o ś ć Fędy - S hoots K orzenie .- B oots Stosun ek
d łu g o ś c i pędów do k o r z e n i s h o o t s / r o o ts g le b y S o i l m o istu re % Odmiena V a r ie ty masa w eigh t S d łu g o ś ć le n g th cm masa w eig h t 6 d łu g o ść le n g th cm Stosunek d łu g o ś c i do masy le n g t h /w ê i t h t cm/ng ' A n to n iiis k i 0 ,0 0 7 1 0,010 58 5 ,8 0,02 G ro d k o w ic k i 0,001 6 0,014 102 7 ,3 0,06 25 Ś lą s k i I 0,012 12 0,028 155 5 ,6 0 ,08 M i k u l i c k i 0 ,0 2 3 20 0,030 202 6 ,7 0,10 A n to n iiis k i 0,081 81 0 ,0 6 3 524 8 ,3 0,16 30 G ro d k o w ic k i 0,102 107 0 ,0 6 9 615 8 ,9 0 ,1 7 Ś lą s k i I 0 ,0 9 7 104 0,068 524 7 ,7 0,20 M i k u l i c k i 0,101 109 0,074 576 7,8 0 ,1 9
0,30-Rys. 12. Wschody 5 odmian jęczm ienia ozimego przy w ilgotności gleby 20, 23, 25, 27 i 30%, siew 15. IX. I960 (nasiona ze zbioru 1959 r.)
O d m i a n y : 1 — A n t o n i ń s k i , 2 — G r o d k o w i c k i , 3 — S lq s k i I, 4 — Ś l ą s k i I I , 5 — M i k u l i c k i
R ising of 5 w inter barley varieties w ith 20, 23, 25, 27 and 30% soil m oisture. Sowing Septem ber 15, 1960 (seeds from 1959 crop).
P rz y w iększej w ilgotności gleby, w ynoszącej 25, 27 i 30% k a p ila rn e j pojem ności w odnej, sto sunkow o k o rzy stn ie w ypadł jęczm ień A n to n iń ski, zajm u jąc 3 lub 2 m iejsce; jęczm ień M ikulicki zaw sze w schodził n a jle p ie j.
W dośw iadczeniu trzecim (11— 22.XI.1960) użyto ty ch sam ych 6 od m ian i gleby o tak ich sam ych w ilgotnościach (20, 23, 25, 27 i 30% k a p i la rn e j pojem ności w odnej), tylko nasio n a b y ły o rok m łodsze, pochodzące ze zbiorów 1960 r. W celu k o n tro li w zięto rów nież nasiona jęczm ienia M ikulickiego z 1959 r. jako isiódmą kom binację, gdyż siła, a zw łaszcza en erg ia kiełkow ania w y d a je się być bardzo isto tn y m czynnikiem p rz y b a d an iu w schodów wobec tego, że z k ażd ym d n iem gleba staje się coraz suchsza i n asio na w olniej kiełk u jące tra fia ją n a coraz gorsze w a ru n k i w zrostu korzeni i pędów.
W now ej p a rtii nasion z 1960 r. dob rze kiełkow ał jęczm ień Śląski II, n a to m ia st K u ja w ia k i Śląski I b u d ziły pew ne zastrzeżenia pod w zględem zdolności kiełkow ania. W su m ie w ięc po ich od rzu cen iu p rze d staw ia m y w ynik i 4 odm ian, w ty m jed en — jęczm ień M ikulicki w d w u w a ria n ta c h : n asiona z 1959 i 1960 r.
Na glebie n a jb a rd zie j suchej (20% k a p ila rn e j pojem ności w odnej) w schodziły w szystkie odm iany, p rzy ty m jęczm ienie M ikulicki i A n to - n iński b y ły n a jb a rd zie j od p o rn e n a n ied o sta te k wody, a G rodkow icki n a jm n ie j (rys. 13).
N a glebie o w ilgotności 23% k a p ila rn e j pojem ności w odnej w schody b y ły znacznie lepsze, a stosunki m iędzy o dm ianam i u k ła d a ły się ja k poprzednio.
P rz y jeszcze w iększej w ilgotności gleby (25, 27, 30%) różnice się za cierały.
P o n a d to na glebie najsu ch szej (20%) nasiona młodsze, tj. z 1960 r., d a w a ły znacznie lepsze w schody niż starsze, pochodzące z 1959 r., ale p rzy w iększej w ilgotności gleby w y nik i b y ły w ręcz przeciw ne, nasiona starsze g órow ały n a d m łodszym i p rz y dużej zdolności kiełk ow an ia o bu kateg o rii nasion.
Podobnie jak u żyta oznaczono p o ten cjał osm otyczny w w y ciśnięty m soku kom órkow ym pędów i korzeni m etod ą k rio m e try cz n ą po 8 dn iach w zro stu siew ek n a kiełkow niku. P o te n cja ł osm otyczny soku kom órko wego w ah ał się w pędach różnych o d m ian od 6,1 do 6,9 atn, a w k o rze niach w granicach 4,3— 5,1 atn, bez w yraźnego związiku z odpornością na suszę.
P on ad to oznaczono siłę ssącą pędów i korzeni m etodą re fra k to m e try czną, zan u rz a ją c tk an k i w ro ztw o rach cu k ru trzcinow ego o ró żny m stężeniu i b a d a ją c zm iany stężenia ro ztw o ró w za pom ocą re fra k to m e tru ; p o ten c jał o sm otyczny roztw oru, w k tó ry m nie n astę p o w a ły żadne zm iany
Dni -Days
Rys. 14. Przyrost suchej m asy pędów (a) i korzeni (b) 4 odmian jęczm ienia ozimego w przeliczeniu na 100 roślin. D ośw iadczenie założono na k iełkow niku 18. XI. 1960 r.
O d m i a n y : 1 — A n t o n i ń s k i , 2 — G r o d k o w s k i , 3 — Ś l ą s k i II, 4 — M i k u l i c k i
D ry m atter increm ent in shoots (a) and roots (b) of 4 w in ter barley varieties reckoned for 100 plants. E xperim ents w ith germ ination apparatus commenced
Novem ber 18, 1960
V a r i e t i e s : 1 — A n t o n i ń s k i , 2 — G m d k o w s l k i, 3 — Ś l ą s k i II, 4 — M i k u l i c k i
Rys. 13. W schody 4 odmian jęczm ienia ozimego przy w ilgotności gleby 20, 23, 25, 27 i 30%> (nasiona ze zbioru 1960 r.)
T e m p e r a t u r a p o w i e t r z a 17,8—18,7°C, w i l g o t n o ś ć w z g l ę d n a p o w i e t r z a 86—94%, o d m i a n y : 1 — A n t o n i ń s k i , 2 — G r o d k o w i c k i , 3 — Ś l ą s k i I I , 4 — M i k u l i c k i , 4a — M i k u l i c k i z 1959 r.
R ising of 4 w in ter barley varieties w ith 20, 23, 25, 27 and 30°/o soil m oisture. Sow ing Septem ber 11, 1960 (seeds from 1960 crop)
A ir t e m p e r a t u r e 17.8—18.7°C, r e l a t i v e a i r h u m i d i t y 86—94%. V a r i e t i e s : 1 — A n t o n i ń s k i , 2 — G r o d k o w i c k i , 3 — Ś l ą s k i I I , 4 — M i k u l i c k i , 4a — M i k u l i c k i (s e e d s f r o m 1959 c ro p )
114 P. Strebeyko, H. Domańska
stężenia cukru, odpow iadał sile ssącej tk an ek . Siła ssąca pędów i korzeni b yła troch ę w yższa od ich p o te n c ja łu osm otycznego i w ynosiła u pędów ok. 9 atn, u korzeni zaś 7— 8 atn. Ż adnego zw iązku siły ssącej ko rzen i z odpornością na suszę nie zauw ażono.
T a b l i c a 4 P rz y ro s ty suchej masy jęczm ienia w p r z e lic z e n ia na 10Ù r o ś l i n w mg.
Doświadczenie założono na kiełkow niku 18.X I.1960 r . (mg) Ery m a tte r increm ent in b a rle y reckoned f o r 100 p la n ts in mg. Experim ent w ith g erm in atio n a p p a ra tu s commenced November 18, I96C ting)
Odmiana V a r ie ty
Pędy - S h o o ts Zo r ż e n i e - R o o ts
2 2 .XI 24. XI 2 6 .XI 28. XI 2 2 .XI 2 4 .XI 26.XI 2 8 .XI
À n to n in s k i 17 366 593 907 141 319 432 591
G rodkow icki 12 299 753 772 112 292 419 541
Ś l ą s k i I 66 355 588 863 175 312 363 594
Ś l ą s k i I I 21 432 909 1600 142 395 591 739
U i k u l i c k i 24 377 658 938 145 346- 502 719
W dośw iadczeniu czw artym (18— 28.XI.1960) zbadano n a k iełkow n iku d y n am ik ę w zro stu od m ian u ży w an y ch w po p rzed n im dośw iadczeniu. N asiona pochodziły z 1960 r. W yniki przeliczono n a 100 roślin, ab y w y e li m inow ać różnice w y n ik ające z pow odu n iek iełk o w an ia n iek tó ry ch nasion. Suchą m asę pędów i korzeni zaczęto badać w 4 d ni po um ieszczeniu n a sion na k iełko w n iku i oznaczano ją 4 -k ro tn ie co 2 dni.
J a k w idać z rys. 14, najszy b ciej p rz y ra s ta ła sucha m asa pędów i ko rzen i u jęczm ienia Śląskiego II, a n ajsłab sze p rz y ro sty m iał jęczm ień G rodkow icki. N ależy zwrócić uw agę, że po 12 dniach dośw iadczenia sucha m asa korzen i u jęczm ieni M ikulickiego i Śląskiego II przekroczyła 700 mg, u jęczm ieni A ntonińskiego i Śląskiego I sięgała 600 mg, a u G rodkow ic- kiego w ynosiła 540 m g (tabl. 4). Poniew aż w dośw iadczeniu p ierw szym , w k tó ry m m ierzono długość i m asę korzeni, nie stw ierdzono w iększych różnic m iędzy odm ianam i i w p rzy b liżen iu m ożna przyjąć, że 1 m g suchej m asy odpow iada 8 cm długości korzenia, m asa korzeni w ięc w p rz y b li żeniu c h a ra k te ry z u je ich długość. M ożna b y w ięc tłum aczyć w iększą odporność n a suszę u jęczm ieni M ikulickiego i Śląskiego II w iększą d łu gością sy stem u korzeniow ego. K o n sek w en tn ie pow olniejszy w zrost ko rzen i u jęczm ienia G rodkow ickiego m oże częściowo tłum aczyć jego m n ie j szą odporność na n ied o statek w o d y p rzy stopniow o w ysy ch ającej glebie.
D O Ś W IA D C Z E N I A Z R Ó Ż N Y M I G A T U N K A M I Z B Ó Ż P S Z E N I C A , J Ę C Z M I E Ń I Ż Y T O
G dy p o ró w n u jem y w rażliw ość różnych zbóż n a suszę w okresie k ieł kow ania i wschodów , to zw raca uw agę d uża rozm aitość reak cji. W d a w nych b ad an iach [5] różne odm iany pszenicy ja re j i ozim ej w y k a z y w a ły w szerokiej skali n iejed n ak o w ą odporność. W obu dośw iadczeniach w 1959 i 1960 r. d o strzeg am y w iększe różnice odm ianow e u jęczm ienia niż u żyta, a poza ty m z w racają uw agę różnice rodzajow e. Żyto w y d a je się rośliną b ard ziej od p o rn ą n a suszę niż jęczm ień, m im o że te n o s ta tn i pochodzi z k rajó w o klim acie such y m i gorącym .
Z ao b serw ow ane różnice skłoniły n as do p rzepro w adzenia sp ecjalny ch dośw iadczeń z różnym i rod zajam i zbóż, m ianow icie z pszenicą, jęczm
ie-Rys. 15. W schody pszenicy ozimej, jęczm ienia ozimego i żyta przy w ilgotności gleby 25 i 30°/(h S iew 30. XI. 1959, tem peratura powietrza 16,5—20,0°C
O d m i a n y : 1 — p s z e n i c a D a ń k o w s k a , 2 — p s z e n i c a E k a , 3 — j ę c z m i e ń M i k u l i c k i , 4 — j ę c z m i e ń A n t o n i ń s k i , 5 — ż y t o Z e l a n d z k i e
R ising of w in ter w heat, w inter barley and rye w ith 25 and 30°/o soil moisture. Sow ing Novem ber 30, 1959, air tem perature 16.5—20.0°C
V a r i e t i e s : 1 — D a ń k o w s k a w h e a t , 2 — E k a w h e a t , 3 — M i k u l i c k i b a r l e y , 4 — A n t o n i ń s k i b a r l e y , 5 — Z e e l a n d r y e
niem i żytem . K ażdy z ty ch rodzajów b y ł rep re z en to w a n y przez 2 o d m iany.
W dośw iadczeniu p ierw szy m (30.XI.—-10.XII.1959) porów nano p rz y 2 poziom ach w ilgotności gleby (25 i 30%) pszenice D ańkow ską Z achodnią i Ekę, jęczm ienie M ikulicki i A n to n iń sk i o raz żyto Zelandzkie; d ru g a odm iana ży ta m iała niższą energię i siłę kiełkow ania, w ięc ją w zesta w ien iu w yn ik ów pom inięto (rys. 15). D ośw iadczenie w ykonano w 5 po w tórzeniach.
N a glebie o w iększej w ilgotności (30%) n ajszy b ciej wschodziło żyto, ale po 7 d n iach dośw iadczenia d o ró w n ała m u pszenica D ańkow ska Z a -a*
116 P. Strebeyko, H. Domańska
chodnia; gorzej w schodziły ob ie o d m ian y jęczm ienia, a najg o rzej psze nica Eka. N ależy dodać, że en erg ia i siła kiełkow ania b ad an y ch zbóż b y ła bardzo w ysoka i sięgała n iem al 100%.
N a glebie suchszej (25°/oi) żyto w y raźn ie górow ało n a d in n y m i ro dza jam i zbóż. Poza ty m w y stą p iły bardzo duże różnice m iędzy pszenicą
Rys. 16. D ługość pędów i korzeni przy w ilgotności gleby 25 i 30°/o
O d m i a n y : 1 — p s z e n ic a D a ń k o w s k a , 2 — p s z e n ic a E k a , 3 — j ę c z m i e ń M i k u lic k i, 4 — j ę c z m i e ń A n t o n i ń s k i , 5 — ż y t o Z e la n d z k i'e ; I — k o r z e
n i e , I I — p ę d y
Length of shoots and roots w ith 25 and 30°/o soil m oisture
V a r i e t i e s : 1 — D a ń k o w s k a w h e a t , 2 — E k a w h e a t , 3 — M i k u l i c k i b a r l e y 4 — A n t o n i ń s k i b a r l e y , 5 — Zeelianld *rye; I — r o a t s , I I — s c h o o ts
D ańkow ską Z achodnią a Eką; jęczm ień M ikulicki, podobnie jak w po p rzednim dośw iadczeniu, okazał się b ard ziej od p o rn y na suszę niż A n toniński.
Poza o b serw acjam i w schodów w yk on an o oznaczenia długości i suchej m asy korzen i i pędów . Długość pędów i korzeni u różnych zbóż (rys. 16) u k ła d a ły się podobnie ja k wschody, co je st zupełnie oczyw iste. Poza ty m jed n ak stosunek długości pędów do długości korzeni rów nież u k ład a ł się podobnie (rys. 17), a w ięc u ty ch g atu n k ó w i odm ian, k tó re lepiej w scho dziły nie tylko korzenie b y ły dłuższe, ale jednocześnie sto su n ek długości pędów do długości korzeni b y ł w iększy, co jeszcze b ard ziej u łatw iło w schody.
P oza ty m obliczono sto su nek długości korzeni do ich m asy, w y ra ż ają c go w c e n ty m e tra c h n a m ilig ram su chej m asy.
J a k w idzim y z tabl. 5, ży to w y tw o rzy ło najcień sze korzenie, gdyż na 1 m g suchej jn a sy p rzy p a d ło ponad 10— 11 cm bieżących korzeni; g ru b sze korzenie m iał jęczm ień (9— 10 om/mg), a n a jg ru b sz e pszenica (6— 7 cm/mg). W ydaje się, że długość korzeni p rzy p a d a ją c a na 1 mg
lub 1 g ich suchej m asy je st bardzo in te re su ją c ą cechą g atu n k o w ą i od
m ianow ą, gdyż w sk azu je n a m n iej lu b bard ziej ekonom iczne w y k o rzy sta n ie zw iązków zapasow ych n asien ia p rz y budow ie sy stem u k
orzenio-Rys. 17. Stosunek długości pędów do korzeni u pszenicy ozimej, jęcz m ienia ozimego i żyta przy w ilg o t
ności gleby 25 i 30%
O d m i a n y : 1 — p s z e n i c a D a ń k o w s k a , 2 — p s z e n ic a E k a , 3 — j ę c z m i e ń M i k u lld k i, 4 — j ę c z m i e ń A n t o n i ń s k i , 5 — ż y t o Z e
l a n d z k i e
Length ratio shoots/roots in w inter w heat, w in ter barley an rye w ith
25 and 30% soil m oisture
V a r i e t i e s : 1 — D a ń k o w s k a w h e a t , 2 — E k a w h e a t , 3 — M i k u l i c k i 1 b a r l e y , 4 — A n
t o n i ń s k i b a r l e y , 5 — Z e e l a n d r y e
wego. N a p rzy k ła d na glebie o w ilgotności 30% k a p ila rn e j pojem ności w odnej m asa korzen i ży ta Zelandzkiego b y ła w p rzy b liżen iu ta k a jak u jęczm ieni M ikulickiego i A ntonińskiego, a znacznie m niejsza niż u psze n icy D ańkow skiej i Eki, m im o to ich długość b yła praw ie ta k a jak u pszenicy D ańkow skiej, zdecydow anie w iększa niż u jęczm ienia i p r a w ie d w u k ro tn ie w iększa niż u Eki. M ożna -sądzić, że cienkie korzenie stan ow ią b ard zo k o rzy stn ą cechą m orfologiczną ży ta jak o ro ślin y u p ra w ian ej n a glebach suchych.
W d ru g im dośw iadczeniu (1— 12.XII.1960) po ró w n an o te sam e od m ia n y pszenicy, jęczm ienia i ży ta p rz y 6 różnych poziom ach w ilgotności gleby (18, 20, 22, 25, 30, 35% k a p ila rn e j pojem ności w odnej). D ośw iad czenie w ykonano w c z te ro k ro tn y m pow tórzeniu.
N a glebie n ajsu ch szej (18%) nie zaobserw ow ano w schodów u żadnego z b ad a n y ch zbóż.
P rz y nieco w yższej w ilgotności gleby (20%) częściowo kiełkow ały w szy stk ie zboża, ale w schody obserw ow ano ty lk o u ży ta (rys. 18).
D opiero p rz y w ilgotności odpow iadającej 22% k a p ila rn e j pojem ności w odnej rozpoczęły się w schody u jęczm ieni A ntonińsk iego (31% nasion) i G rodkow ickiego (6%) o raz b ard zo słabe w schody pszenicy D ańkow skiej (2%i), E ka zaś nie w schodziła w cale.
T a b l i c a 5 Masa i długość pędów i k o rz e n i 2 odmian p sz e n ic y , jęczm ien ia i ży ta przy 25 i 30% w ilg o tn o śc i g le b y .
Siew 3 0 .X I.1359 r . , s p rz ę t 9-X II.1959 r .
Weight and le n g h t o f sh o o ts and ro o ts in wheat (2 v a r i e t i e s ) , b a rle y and ry e . Sowing November 30, 1959» g a th e rin g December 9» 1959
W ilgotność gl*by S o il m o istu re % Odmiana - V ariety
Pędy - Shoots Korz enie - Boots
masa w eight 6 długość le n g th cm ma sa w eight g długość le n g th cm Stosunek d łu g o śc i do masy r a t i o le n g th /w e ig h t cm/mg masa w eight m/mg
Dałkowska Zachodnia (pszenica - wheat) .0,091 87 0,067 437 6,5 15,3 '
Eka (p sz e n ic a - wheat) 0,026 12 0,020 112 5 ,6 18,2
25 M ik u lick i (jęczm ień - b arley ) 0,063 63 0,042 388 9 ,2 10,9
A ntoniński (jęczm ień - b arley ) 0,052 50 0,042 347 8 ,3 12,0
Z elandzkie (żyto - rye) 0,127 122 0,053 545 10,3 9 ,8
Dańkowska Zachodnia (pszenica - w heat) 0,161 146 0,091 687 7,5
13,2
Ska (p szen ica - wheat) 0,101 65 0,066 376 5 ,7 17,4
3o
M ik u lick i (jęczm ień - b arley ) 0,098 94 0,055 55310,1
9 ,8A ntoniński (jęczm ień - b a rle y ) 0,087 87 0,061 563 9 ,2
10,e
Zelandzkie ^żyto - rye) 0,136 158 0,058 658 11,3
8,8
11 8 P . S tr e b e y k o , H . D o m a ń sk a
P rz y w ilgotności gleby odpow iadającej 25% k a p ila rn e j pojem ności w odnej w schodziły w szystkie zboża w m n iejszy m lub w iększym p ro cen cie. N ajlep iej w schodziło żyto (68%i nasion), potem jęczm ień A n ton iński (44%i) i G rodkow icki (43%i), a n a jsła b ie j pszenica D ańkow ska (30%) i Eka (19%.).
W p oró w naniu z w y n ik am i dośw iadczenia pierw szego z 1959 r. psze n ica D ańkow ska w schodziła gorzej niż jęczm ień, n a to m ia st podobnie jak po p rzed n io górow ała n ad Eką.
P rz y w ilgotności gleby odp o w iad ającej 30% k a p ila rn e j pojem ności w odnej w szystkie zboża w schodziły p raw ie jednakow o, a p rzy jeszcze w iększej w ilgotności (35% k a p ila rn e j pojem ności w odnej) obie odm iany jęczm ienia i Eka w schodziły w y raźn ie lepiej niż pszenica D ańkow ska i żyto. Z dośw iadczenia tegO' w ynika, że n ajm n ie j odp orna na suszę b yła pszenica, bard ziej o d p o rn y jęczm ień, a n a jb a rd zie j żyto. Pozornie może się to w y daw ać niezgodne z w y n ik am i poprzedniego dośw iadczenia (1959 r.), w k tó ry m pszenica D ańkow ska w schodziła lepiej niż obie od m ia n y jęczm ienia. N ależy zwrócić uw agę n a to, że w yniki te d o tyczy ły dość w ilgotnej gleby (25%i k a p ila rn e j pojem ności w odnej); n a to m ia st w 1960 dośw iadczenie obejm ow ało znacznie szerszy zakres w ilgotności gleby (18— 35%, k a p ila rn e j pojem ności w odnej), co daw ało bard ziej p e łn y obraz odporności b adan y ch zbóż na suszę w o kresie kiełkow ania i w scho dów. Te o bszerniejsze dośw iadczenia w sk azu ją na w iększą odporność jęczm ienia niż pszenicy.
B adania p o ten c jału osm otycznego o raz siły ssącej pędów i korzeni (tabl. 6) nie w y ja śn iły przyczyn ró żnej odporności zbóż na suszę. N a j niższy p o ten cjał osm otyczny soku kom órkow ego w pędach w ykazyw ało ży to (6 atn), a najw y ższy pszenica (8,5 atn). P o te n cja ł osm otyczny soku kom órkow ego korzenia m ało się różnił u b ad anych gatu n k ó w zbóż (6,0— 6,8 atn ) i nie w iązał się z ich odpornością na suszę.
Rów nież b ad an ia siły ssącej pędów i korzeni nie dostarczy ły żadnych w y jaśn ień . W pędach n a jm n ie jszą siłę ssącą m iało żyto (8,5 atn), a n a j w ięk szą pszenica (9— 9,5 atn), w korzeniach zaś różnic praw ie nie było (6 atn).
M ożna powiedzieć, że ani p o ten cjał osm otyczny, ani siła ssąca korzeni n ie w y ja śn iły różnej odporności zbóż n a suszę w okresie ich kiełkow an ia i wschodów.
W trzecim dośw iadczeniu (9— 19.XII.1960), podobnie jak p rz y b a d a n iu jęczm ienia, oznaczono na k iełk o w n ik u szybkość w zro stu pędów i k o rzeni. B adania rozpoczęto w 4 dni po um ieszczeniu nasion n a k iełko w n ik u i co 2 d ni sp rzątano po 100 roślin (tabl. 7).
N ajw y ższy p rz y ro st su ch ej m asy korzeni w yk azy w ał jęczm ień A n to n iń sk i, a n a jm n ie jszy — żyto L udow e i pszenica D ańkow ska. Jeżeli
Dni -Days
Dni -Days
je d n a k sudhą m asę k orzen i p o m n o ży m y . przez ilość cen tym etró w , p rz y p a d a ją c y ch na 1 m g suchej m asy w ed łu g d a n y c h z ta b l. 5, to się okaże, że najd łuższe korzenie w ytw orzyło żyto Zelandzkie, a n a jk ró tsz e pszenice E ka i D ańkow ska. Jęczm ień zajmiował m iejsce pośrednie,, D y n a m ik a w zrostu sy stem u korzeniow ego u b ad an y ch zbóż częściowo w y ja śn ia ich n iejed n ak o w ą odporność na suszę w okresie k iełk ow an ia i w schodów .
T a b l i c a 6
P o t e n c j a ł osm o ty czn y i s i ł a s s ą c a p s z e n ic y , ję c z m ie n ia i ż y ta po 3 d n ia c h w e g e t a c j i .
Założono 1 .X I I .1360 r . ( a tn ;
Osmotic p r e s s u re and s u c tio n power in w hcßt, b a rle y and ry e a f t e r 9 v e g e ta tiv e days. Experiment commenced December 1, I36O (a tn )
Odmiana - V a r ie ty C i ś n i e n i e osm ot. O ssm otic p r e s s u r e S i ł a s s ą c a S u c tio n power pędy s h o o ts k o r z e n ie r o o t s P<?dy 6 h o o ts k o rz e n ie r o o t s
Dańkowska Z e c h c ir.ia ^ p s z e n ic a - w h e at) 8 ,7 6, 0 9 ,5
1 6, 0 Eka ( p s z e n ic a - w h e at) 8 ,5 6 , 2 9 ,0 6, 0 A n to n id s k i (ję c z m ie ń - b a r l e y ) 7 ,8 6, 8 9 ,0 6 , 0 G rodkow icki (ję c z m ie ń - b a r l e y ) 7 ,2 6 ,5 9 ,0 6 , 0 Ludcwc (* y to - гУе ) 6, 1 6 ,7 8 ,5 6, 0 Z e la n d z k ie ( ż y to - r y e ) 6 , 0 6, 1 8 ,5 6,5
W dośw iadczeniu czw arty m (15.XII.1960) p orów nano oddychan ie 6 'od m ian zbóż: pszenicy D ańkow skiej G ra n ia tk i i Eki, jęczm ienia A n to n iń - skiego i G rodkow ickiego oraz ży ta Ludow ego i Zelandzkiego. B adania przeprow adzono w 1-litro w y ch kolbach szklanych, w k tó ry c h n a d n ie znajdow ało się po 100 m l 0,1 Ba(OH)2, a pod k o rk ie m gum ow ym z a m y
-Rys. 18. Wschody pszenicy ozimej, jęczm ienia ozimego i żyta przy w ilgotności gleb y 20, 22, 25, 30°/o i 35°/o. S iew 1.XII.1960
O d m i a n y : 1 — p s z e n i c a D a ń k o w s k a , 2 r - p s z e n i c a E k a , 3 — j ę c z m i e ń A n t o n i ń s k i , 4 — j ę c z m i e ń G r o d k o w i c k i , 5 — ż y t o L u d o w e , 6 — ż y t o Z e l a n d z k i e
R ising of w inter w heat, w in ter barley and rye w ith 2 0 , 2 2 , 25, 30°/o and 35°/o so il m oisture. Sow ing Decem ber 1, I960
V a r i e t i e s : 1 — D a ń k o w s k a w h e a t , 2 — E 'ka w h e a t , 3 — A m to n iń s k i b a r l e y , 4 — G ro d k o w s ik i b a r l e y , 5 — L u d o w e r y e , 6 — Z e e l a n d r y e
122 P. Streb eуко, Н. Domańska
k ający m kolibę zaw ieszono w oreczek z gazy, zaw ierający najpęczniałe nasiona.
W p ięciu w stęp n y ch dośw iadczeniach ustalono, że proces od dy chan ia u k iełk u jący ch n asio n zbóż je st w d u ży m stopniu uzależniony od ich stłoczenia. W m iarę zm niejszania ilości n asion w kolbie w y d zielan ie d w u tle n k u w ęgla w przeliczeniu n a 1 g m asy nasion było coraz w iększe. W końcu m asę prób k i nasion ograniczono do 2 g, a ponadto zam iast w oreczka z gazy zastosow ano dw ie siateczki zaw ieszone jed n a pod dru g ą; w ten sposób n asiona b y ły luźniej ułożone, co im u łatw ia ło w ym ianę gazową.
T a b l i c a 7 P rz y ro s ty suchej masy p sz e n ic y , jęczm ien ia i ż y ta w mg na 100 r o ś l i n
Doświadczenie na kiełkow niku ząłoźono 9 .X II.1 9 6 0 r . Dry m a tte r increm ent in wheat, b a rle y and rye mg/100 p la n ts . Experim ent on g erm in atio n a p p a ra tu s commenced December 9, i960
Odmiana - V a rie ty
Pędy - Shoots K orzeniei - Roots
1 3 .XII 1 5 .XII 17.XII 1 9 .XII 1 3 .XII 1 5 .XII 1 7 .XII 19. XII
Dańkowska G raniatka (p sz e n ic a - wheat; 116 317 575 З69 •139 286 436 495 2ka (p sz e n ic a - wheat) 120 415 577 662 135 383 568 576 A ntoniński (jęczm ień - b a rle y ) 85 573 820 9C5 192 412 600 594 Grodkowicki (jęczm ień - b a rle y ) 62 448 659 746 181 369 457 552
Ludowe (żyto - rye) 164 423 651 661 137 307 427 494
Z elandzkie (żyto - ry e) 158 419 636 686 172 384 545 569
J a k w y k azuje tabl. 8, nasiona ży ta w yd zieliły w ciągu 3 d ni d o św iadczenia znacznie w ięcej d w u tle n k u w ęgla niż nasiona pszenicy i jęcz m ienia. P rz y ty m żyto Z elandzkie oddychało szybciej niż Ludow e, psze nica D ańkow ska szybciej od Eki, a jęczm ień A nto niń ski szybciej od G rodkow skiego. N asuw a się jed n a k pytan ie, czy m ożna ilość w yd ziela nego d w u tle n k u w ęgla odnieść do m asy nasion. O ddychają p rzede w sz y st kim ro sn ące tk an k i pędów i korzeni, a nie zw iązki zapasow e n asienia; m oże w łaściw iej byłoby obliczać o d d y ch acie w stosuniku do ilości nasion lub do w y tw o rzo n ej m asy pędów i korzeni. W ykonano więc dodatkow o p rzeliczenia obu sposobam i i stw ierdzono, że w odniesieniu do ilości k ieł k u jąc y c h nasion ży to rów nież w ykazyw ało bardziej in ten sy w n e o d d y chanie niż pszenica i jęczm ień; p rzy ty m żyto Z elandzkie oddychało
szybciej od Ludow ego, pszenica D ańkow ska G ra n ia tk a szybciej niż Eka, a jęczm ień A n to nińsk i szybciej niż G rodkow icki.
N ato m iast w przeliczen iu n a 1 m g w ytw orzon ej suchej m asy pędów i korzeni w y n ik i u k ła d a ły się w ręcz przeciw nie: n a jm n ie j d w u tle n k u w ęg la p rzy p ad ało n a 1 m g suchej m asy u żyta Zelandzkiego, w ięcej u ży ta Ludow ego, a jeszcze w ięcej u pszenicy i jęczm ienia. W skazuje to, że n a jed n o stk ę m asy w ytw o rzo n y ch tk an e k żyto w yd zielało m niej d w u tle n k u w ęgla niż pozostałe g a tu n k i zbóż, a w ięc jego w ydajność o d d y chan ia była w iększa w sto su n ku do p rzy ro stu suchej m asy. M ożna też powiedzieć, że procesy w zrostow e u ży ta w y m ag ały m n iej in te n sy w nego oddychania, co jest z p u n k tu w idzenia biologicznego zjaw iskiem k o rzystn ym .
T a b l i c a 8
Oddychanie p sz e n ic y , jęczm ien ia i ż y ta . P róbki 2 g n a s io n * 1 5 .X II.I960 r . r e s p i r a t i o n in wheat, b a rle y and ry e . 2 g seed sam ples. December 15, I960.
Odmiana - V a r ie ty P o w tó rz e n ie R e p e ti ti o n s Ilo é d n a s io n s k ie łk o w a n y c h N um be r o f g e rm in a ti n g s e e d s см о CM о о о о * о ŁiO q hö 'tn ф з ö о с 0 3 r i e д о нн N -<9 ДЭ оГ •<Ч Сц 9- О N U as a p ę d ó w i k o rz e n i We ig ht o f sh o o ts an d . ro o ts a> .3 -s СМгЧ о О NO rH О О CL, и СЮ г-1 в г-1 г со о а а . mg СО д па 1 m g w y tw o rz o n y c h pę dó w i k o rz e n i mg C 0 p p er 1 m g śh o o te a n d lo o ts p ro d u c e d Dadkowska G ra n ia tk a (p s z e n ic a - wheat; A В 41 43 124.7 124.7 0,074 C,096 3 ,0 1 , 5 Eka (p s z e n ic a - w h e at) A В 40 37 103,5 105,1 0,083 0,063 2,7 A n to n iń s k i ( j ę c z m i e i - b a r le y ) A b 41 41 128,4 128,9 0,061 0,051 5,1 2 ,3 G rodkow icki (ję c z m ie ń - b a r le y ) A В 38 36 96.9 96.9 0,049 0,044 2, 6 2, 1 Ludowe (ż y to - r y e ) A В 55 53 181.5 181.5 0,131 0,147 3 ,3 1,3 Z e la n d z k ie (ż y to - r y e ) A В 45 45 210,3 211,7 0,179 0,177 4 ,7 1 ,2
R ów nież poszczególne o d m ian y pszenicy, jęczm ienia i ży ta o w iększej odporności na suszę w okresie kiełk o w an ia i w schodów w y k azy w ały m niejsze w y d zielan ie d w u tle n k u w ęgla n a 1 m g -p rz y ro stu suchej m asy pędów i korzeni niż o d m ian y m ało odporne. Pod ty m w zględem w sz y st kie w y nik i b y ły bard zo re g u la rn e i zd ają się w skazyw ać n a fizjologiczne pow iązanie oddy ch ania i jego w ydajności z odpornością n a suszę w o k re sie kiełkow ania i w schodów .
124 P. Strebeyko, H. Domańska
OGÓLNE OMÓWIENIE WYNIKÓW
Z przeprow ad zo nych bad ań w ynika, że różne o d m ian y ży ta sto su n kow o n iew ie le się ró żn ią m iędzy sobą pod w zględem zdolności w yk o rzy sty w a n ia w ody w glebie. W iększe różnice zauw ażono m iędzy o d m ia nam i jęczm ienia, a najw ięk sze m iędzy różnym i g atu n k am i zbóż (psze nica, jęczm ień, żyto).
P rz y cz y n y ty ch różnic nie m ogą być w y jaśnione w ysokością p o te n cjału osm otycznego i siły ssącej pędów i korzeni. N ato m iast d o k ładn iejsze badania d yn am ik i w zro stu w ykazały, że g a tu n k i i o d m ian y o szybszym w zroście ła tw ie j w y k o rz y stu ją w odę w w a ru n k a ch stopniow o zw iększa jącej się suszy glebow ej. Taka w spółzależność w y d aje się zupełnie n a tu ra ln a i uzasadniona.
Ponad to zauw ażono, iż żyto w y tw a rz a korzenie cieńsze niż jęczm ień i pszenica, a w ięc z jednego g ram a suchej m asy zw iązków zapasow ych nasienia b u d u je ono w ięk szy i d łuższy sy stem korzeniow y, co je s t cechą szczególnie k o rzy stn ą z p u n k tu w idzenia m ech anizm u p o b ieran ia w ody w w ysy ch ającej glebie.
W dalszych b ad aniach stw ierdzono, że szybszem u w zrostow i to w a rzyszy b ard ziej in ten sy w n e oddychanie. J e s t to w spółzależność rów nież całkow icie zrozum iała i n a tu ra ln a , gdyż w zro st i oddychan ie są ściśle
ze 9obą zw iązane, ale okazało się p rzy tym , że g a tu n k i i o dm iany szybciej
rosnące i szybciej odd ychające w y d zielają m niej d w u tle n k u w ęgla n a 1 m g p rz y ro stu suchej m asy pędów i korzen i niż o d m ian y od d ych ające i rosnące w olniej. A w ięc in te n sy w n e m u w zrostow i to w arzy szy b ard ziej ekonom iczna p ro d u k cja suchej m asy pędów i korzeni, w y m ag ająca m n ie j szego zużycia su b stra tó w w procesie oddychania.
W szystkie te zjaw isk a razem w zięte zd ają się dostatecznie tłum aczyć w iększą odporność ży ta n a suszę w ok resie kiełk ow an ia i w schodów i w iększą jego p rzy datn ość jako ro ślin y u p ra w n e j n a g leby lekkie. Ż yto lepiej p o tra fi w y k o rzy stać ograniczone zapasy w ody w glebie dzięki szybszem u o d d y chaniu i szybszem u w zrostow i sy stem u korzeniow ego p rz y bard ziej ekonom icznym w y k o rz y sta n iu zw iązków zapasow ych nasion zarów no pod w zględem m orfologicznym (cieńsze korzenie), ja k też fizjo logicznym (w iększy p rz y ro st m asy korzeni n a 1 g w ydzielanego d w u tle n k u w ęgla w procesie oddychania).
P ra cę w y konano z do tacji K o m ite tu H odow li i U p raw y Roślin W y d ziału V PAN.
LITERATURA
[1] B o g d a n o w S.: Potrebnost’ prorastajuszczich siem ian v vodie. K ijev 1888,
s. 1 0 2.
[2] S k r a b k a H.: O kreślenie różnic w sile ssącej kiełkującego ziarna odmian owsa. Hodowla Roślin, A klim atyzacja i N asiennictw o, 1, 1957, s. 85—102. [3] S t r e b e y k o P.: U podstaw w ydajności produkcji roślinnej. Postępy Nauk
Roln., 4(64), I960, s. 3—5.
[4] S t r e b e y k o P., D o m a ń s k a H.: Badania siły ssącej kiełkujących nasion pszenicy i jęczm ienia. Roczn. Nauk. Roln., 67-A-4, 1953, s. 109— 124.
[5] S t r e b e y k o P., D o m a ń s k a H.: Próby m ierzenia odporności pszenic na suszę w okresie kiełkow ania i w schodów . Roczn. Nauk Roln., 68-A-3, 1954, s. 517—538.
[6] S t r e b e y k o P., D o m a ń s k a H.: D alsze badania odporności pszenicy na
suszę w okresie k iełkow ania i w schodów. Roczn. Nauk Roln., 7 1 -A -l, 1955, s. 43—53. П . С Т Р Е Б Е Й К О , Г. Д О М А Н С К А СПОСОБНОСТЬ ПРОРАСТАЮ ЩИХ СЕМЯН ЗЕРНОВЫ Х СЛЕДОВ К ИСПОЛЬЗОВАНИЮ ВОДЫ В ПОЧВЕ И з т р у д о в К а ф е д р ы Ф и з и о л о г и и Р а с т е н и й В а р ш а в с к о г о У н и в е р с и т е т а Р е з ю м е Авторы проводили по собственному методу в течение двух лет опыты с ц е лью определения засухоустойчивости различных сортов пшеницы, ячменя и рожи в период прорастания и всходов (1954 г.). Кроме того исследовалась динамика роста и дыхания различных сортов и разновидностей хлебов в начальный пе риод их развития. На основании этих результатов можно придти к следующим выводам: 1) Отдельные сорта рж и немногим отличаются друг от друга поскольку это касается засухоустойчивости в период прорастания и всходов. М ожно однако ж е предполагать, что разновидности рж и Еленецкая, Зеландская и Даньковская Селекционная — более засухоустойчивы, чем Великопольская или Вержбинская. 2) Более разнились м еж ду собой степенью засухоустойчивости различные сорта ячменя, причем Микулицкий и Антоновский оказались наиболее устой чивыми. 3) При сравнении различных сортов хлебов, рожь проявила значительно больш ую устойчивость, чем ячмень и пшеница. 4) Причины различной устойчивости не выяснены ни осмотрическим потен циалом, ни сосущей силой корней. 5) М ожно предполагать, что напротив — от динамики роста корней можно ожидать выяснения этих различий. Рож ь производит на 1 грамм прироста су хого вещества больше погонных метров, так как они тоньше.
126 P. Strebeyko, H. Domańska 6) Р ож ь кроме того дышит и растет скорее, чем ячмень и пшеница, а на 1 грамм С 02 выделяемого в процессе дыхания, рожь производит большую массу корней; следовательно, её ды хание более эфективно с точки зрения процессов роста. Дотация признанная Комитетом Растениеводства У-го Отдела ПАН позво лила провести настоящую работу. P . S T R E B E Y K O , Н . D O M A Ń S K A
SOIL WATER ABSORPTION CAPACITY OF GERMINATING CEREAL SEEDS
C h a i r o f P l a n t P h y s i o l o g y , W a r s a w U n i w e r s i t y S u m m a r y
Drought resistance of differen t w heat, barley and rye varieties in germ ination and em ergence w as studied w ith own method (1954) during a tw o year period. Growth and respiration dynam ics of d ifferen t varieties and species of cereals in their initial developm ent stage w ere in vestigatet >too. The findings allow to draw the follow ing conclusions.
1. The individual rye varieties do not show m ajor variance in regard to drought resistance during the period of germ ination and em ergence. It seem s though that the varieties Jelenieckie, Zeeland and D ańkow skie Selekcyjn e are more drought- resistant than the W ielkopolskie and W ierzbieńskie varieties.
2. Major d ifferences in drought resistance appeared betw een barley varieties, the M ikulicki and A ntoniński varieties show ing highest resistance.
3. Comparison of differen t species of cereals indicated much greater resistance in rye than in barley and w heat.
4. The causes of non-uniform resistance can not be explained by the osm otic pressure nor the suction force of the roots.
5. The dynam ics of root growth m ay how ever explain those variations. Rye produces more current m eters of roots per 1 g dry matter, since its roots are
thinner.
6. Also, the rye respires and growth more rapidly than barley and wheat, and
produces a larger amount of roots per 1 gram of carbon dioxide given off in
respiration. Its respiration is thus more efficaciou s in regard to the grow ing processes.
The research work w as subsidized by the Committee on Plant Breeding and Cultivation, Class V, P. A. Sees.
