Morfologia i anatomia systemu korzeniowego nowych odmian ziemniaka. Część I. Morfologia systemu korzeniowego
Krystyna Rykaczewska
k.rykaczewska@ihar.edu.plInstytut Hodowli i Aklimatyzacji Roślin — Państwowy Instytut Badawczy, Oddział w Jadwisinie, Zakład Agronomii Ziemniaka (Poland)
Abstrakt
Celem pracy była ocena zmienności morfologii system korzeniowego 17 odmian ziemniaka i rozważenie ewentualnego związku z tolerancją na wysoką temperaturę i suszę w okresie wegetacji. Badania przeprowadzono w szklarni w roku 2014. Wśród wyselekcjonowanych do badań odmian ‘Tetyda’ była tolerancyjna i ‘Aruba’ wrażliwa na stres abiotyczny. Do badań systemu korzeniowego zostało wykorzystane urządzenie do aeroponicznej produkcji minibulw ziemniaka umieszczone w hali wegetacyjnej. Pomiary przeprowadzono w czasie kwitnienia roślin, czyli na początku ich tuberyzacji. Stwierdzono istotne różnice między odmianami pod względem głębokości zasięgu korzeni, ich świeżej i suchej masy oraz zawartości suchej masy w korzeniach. Maksymalny zasięg korzeni osiągał wartość 109 cm. Był on pozytywnie skorelowany ze świeżą masą korzeni. Miarą wielkości systemu korzeniowego roślin ziemniaka stosowaną przez większość badaczy jest sucha masa korzeni. W naszych badaniach wahała się od 0,93 do 4,78 g na roślinę zależnie od odmiany i była wysoce istotnie skorelowana z długością łodyg i masą części nadziemnej roślin. Zawartość suchej masy w korzeniach wynosiła od 4,4% u odmiany Miłek do 7,6% u odmiany Tetyda, o wysokiej tolerancji na stres abiotyczny w okresie wegetacji. Jednak wykazanie zależności między tolerancją odmian na stres wysokiej temperatury i suszy w okresie wegetacji a suchą masą korzeni będzie wymagało dalszych badań.
Słowa kluczowe:
aeroponika, głębokość zasięgu korzeni, sucha masa korzeni, zawartość suchej masy w korzeniach, Solanum tuberosumBibliografia
Birch P. R. J., Bryan G., Fenton B., Gilroy E., Hein I., Jones J.T., Prashar A., Taylor M. A., Torrance L., Toth I. K. 2012. Crops that feed the world 8: Potato: are the trends of increased global production sustainable? Food Security 4: 477 — 508.
Google Scholar
De Smet I., White P.J., Bengough A. G., Dupuy L., Parizot B., Casimiro I., Heidstra R., Laskowski M., Lepetit M., Hochholdinger F., Draye X., Zhang H. M., Broadley M. R., Peret B., Hammond J.P., Fukaki H., Mooney S., Lynch J. P., Nacry P., Schurr U., Laplaze L., Benfey P., Beeckman T., Bennett M. 2012. Analyzing lateral root development: how to move forward? Plant Cell 24, 1: 15 — 20.
Google Scholar
Ewing E. E. 1981. Heat stress and tuberization stimulus. Am. Potato J. 58: 31 — 49.
Google Scholar
Głuska A. 2004. Zróżnicowanie wielkości systemu korzeniowego u odmian ziemniaka. Biul. IHAR 232: 37 — 46.
Google Scholar
Haynes K.G., Haynes F. L., Henderson W. R. 1989. Heritability of specific gravity of diploid potato under high-temperature growing conditions. Crop Sci. 29: 622 — 625.
Google Scholar
Hijmans R. J. 2003. The effect of climate change on global potato production. Am J Potato Res. 80: 271 — 280.
Google Scholar
Iwama K. 2008. Physiology of the Potato: New Insights into Root System and Repercussions for Crop Management. Potato Res. 51: 333 — 353.
Google Scholar
Kooman P. L., Haverkort A. J. 1995. Modeling development and growth of the potato crop influenced by temperature and daylength. In: Haverkort. A. J. and D. K. L. MacKerron, Eds., Potato Ecology and Modeling of Crop under Conditions Limiting Growth. Kluwer Academic Publishers, Dordrecht: 41 — 59.
Google Scholar
Krauss A., Marschner H. 1984. Growth rate and carbohydrate metabolism of potato tubers exposed to high temperatures. Potato Res. 27: 297 — 303.
Google Scholar
Lafta A. H., Lorenzen J. H. 1995. Effect of high temperature on plant growth and carbohydrate metabolism in potato. Plant Physiology 109: 637 — 643.
Google Scholar
Lahlou O., Ledent J. F. 2005. Root mass and depth, stolons and roots formed on stolons in four cultivars of potato under water stress. Europ. J. Agronomy 22: 159 — 173.
Google Scholar
Rolot J.-L., Seutin H., Michelante D. 2002. Production de minitubercules de pomme de terre par hydroponie: évaluation d’un système combinant les techniques “NFT” et “Gravel Culture” pour deux types de solutions nutritives. Biotechnol. Agron. Soc. Environ. 6, 3: 155 — 161.
Google Scholar
Rykaczewska K. 1993. Effect of temperature during growing season and physiological age of minitubers on potato plant development and yield. Bull Potato Inst. 42: 39 — 46.
Google Scholar
Rykaczewska K. 2009. Rapid multiplication of potato minitubers using hydroponic. Biul. IHAR 253: 277 — 284.
Google Scholar
Rykaczewska K. 2013 a. Assessment of potato mother tubers vigour using the method of accelerated ageing. Plant Prod. Sci. 16: 171 — 182.
Google Scholar
Rykaczewska K. 2013 b. The impact of high temperature during growing season on potato cultivars with different response to environmental stresses. Am. J. Plant Sci. 4: 2386 — 2393.
Google Scholar
Rykaczewska K. 2015 a. The effect of high temperature occurring in subsequent stages of plant development on potato yield and tuber physiological defects. Am. J. Pot. Res. DOI: 10.1007/s12230-015-9436-x.
Google Scholar
Rykaczewska K. 2015 b. The effect of meteorological conditions during the growing season and physiological age of potato plants on chlorophyll fluorescence parameters. Acta Physiol Plant ACPP-D-15-00293.
Google Scholar
Silberbush M. 2013. Root study: why is it behind other plant studies? Am. J. Plant Sci. 4, 198 — 203.
Google Scholar
Struik P. C., Geertsema J., Custers C.H.M.G. 1989 a. Effect of shoot, root and stolon temperature on the development of the potato (Solanum tuberosum L) plant. I. Development of the haulm. Potato Res. 32: 133 — 141.
Google Scholar
Struik P. C., Geertsema J., Custers C.H.M.G. 1989 b. Effect of shoot, root and stolon temperature on the development of the potato (Solanum tuberosum L) plant. III. Development of tubers. Potato Res. 32: 151 — 158.
Google Scholar
Tracy S. R., Black C. R., Roberts J. A., Mooney S. J. 2011. Soil Compaction: a review of past and present techniques for investigating effects on root growth. Journal of the Science of Food and Agriculture, 91, 9: 1528 — 1537.
Google Scholar
Van Dam J., Kooman P. L, Struik P.C. 1996. Effects of temperature and photoperiod on early growth and final number of tubers in potato (Solanum tuberosum L). Potato Res. 39: 51 — 62.
Google Scholar
Villordon A. Q., Ginzberg I., Firon N. 2014. Root architecture and root and tuber crop productivity. Trends in Plant Science 19: 419 — 425.
Google Scholar
Vos J., Groenwold J. 1986. Root growth of potato crops on marine-clay soil. Plant and Soil 94: 17 — 33.
Google Scholar
Wahid A., Gelani S., Ashraf M., Foolad M. R. 2007. Heat tolerance in plants: an overview. Environ Exp Bot. 61: 199 — 223.
Google Scholar
Wishart J., George T. S., Brown L. K., Ramsay G., Bradshaw J. E., White P. J., Gregory P. J. 2013. Measuring variation in potato roots in both field and glasshouse: the search for useful yield predictors and a simple screen for root traits. Plant Soil 368: 231 — 249.
Google Scholar
Autorzy
Krystyna Rykaczewskak.rykaczewska@ihar.edu.pl
Instytut Hodowli i Aklimatyzacji Roślin — Państwowy Instytut Badawczy, Oddział w Jadwisinie, Zakład Agronomii Ziemniaka Poland
Statystyki
Abstract views: 402PDF downloads: 61
Licencja
Prawa autorskie (c) 2015 Krystyna Rykaczewska
Utwór dostępny jest na licencji Creative Commons Uznanie autorstwa – Na tych samych warunkach 4.0 Miedzynarodowe.
Z chwilą przekazania artykułu, Autorzy udzielają Wydawcy niewyłącznej i nieodpłatnej licencji na korzystanie z artykułu przez czas nieokreślony na terytorium całego świata na następujących polach eksploatacji:
- Wytwarzanie i zwielokrotnianie określoną techniką egzemplarzy artykułu, w tym techniką drukarską oraz techniką cyfrową.
- Wprowadzanie do obrotu, użyczenie lub najem oryginału albo egzemplarzy artykułu.
- Publiczne wykonanie, wystawienie, wyświetlenie, odtworzenie oraz nadawanie i reemitowanie, a także publiczne udostępnianie artykułu w taki sposób, aby każdy mógł mieć do niego dostęp w miejscu i w czasie przez siebie wybranym.
- Włączenie artykułu w skład utworu zbiorowego.
- Wprowadzanie artykułu w postaci elektronicznej na platformy elektroniczne lub inne wprowadzanie artykułu w postaci elektronicznej do Internetu, lub innej sieci.
- Rozpowszechnianie artykułu w postaci elektronicznej w internecie lub innej sieci, w pracy zbiorowej jak również samodzielnie.
- Udostępnianie artykułu w wersji elektronicznej w taki sposób, by każdy mógł mieć do niego dostęp w miejscu i czasie przez siebie wybranym, w szczególności za pośrednictwem Internetu.
Autorzy poprzez przesłanie wniosku o publikację:
- Wyrażają zgodę na publikację artykułu w czasopiśmie,
- Wyrażają zgodę na nadanie publikacji DOI (Digital Object Identifier),
- Zobowiązują się do przestrzegania kodeksu etycznego wydawnictwa zgodnego z wytycznymi Komitetu do spraw Etyki Publikacyjnej COPE (ang. Committee on Publication Ethics), (http://ihar.edu.pl/biblioteka_i_wydawnictwa.php),
- Wyrażają zgodę na udostępniane artykułu w formie elektronicznej na mocy licencji CC BY-SA 4.0, w otwartym dostępie (open access),
- Wyrażają zgodę na wysyłanie metadanych artykułu do komercyjnych i niekomercyjnych baz danych indeksujących czasopisma.
Inne teksty tego samego autora
- Krystyna Rykaczewska, Rola agronomii w rozwoju rolnictwa wielofunkcyjnego — w świetle X Kongresu Europejskiego Towarzystwa Agronomicznego , Biuletyn Instytutu Hodowli i Aklimatyzacji Roślin: Nr 255 (2010): Wydanie regularne
- Barbara Łotocka, Marcin Kozak, Krystyna Rykaczewska, Morfologia i anatomia systemu korzeniowego nowych odmian ziemniaka. Część II. Anatomia korzeni , Biuletyn Instytutu Hodowli i Aklimatyzacji Roślin: Nr 279 (2016): Wydanie regularne
- Krystyna Rykaczewska, Szybkie mnożenie minibulw ziemniaka z zastosowaniem hydroponiki , Biuletyn Instytutu Hodowli i Aklimatyzacji Roślin: Nr 253 (2009): Wydanie regularne
- Krystyna Rykaczewska, Reakcja wybranych odmian ziemniaka na stres wysokiej temperatury i suszy w okresie wegetacji w warunkach polowych , Biuletyn Instytutu Hodowli i Aklimatyzacji Roślin: Nr 279 (2016): Wydanie regularne
