Influența factorilor abiotici asupra producției de sfeclă de zahăr

Cele mai simple caracteristici ale sezonului de vegetație includ de obicei temperaturi medii și precipitații totale într-o etapă lunară. Din punctul de vedere al unei viziuni retrospective generale a sezonului de vegetație, acestea sunt informații suficiente, dar nu mai sunt suficiente pentru o analiză mai detaliată a procesului de producție. În datele rezumative, dispar diferite evenimente specifice sau extreme prin care agroecosistemul a fost afectat o dată sau pe termen scurt.

În general, condițiile optime pentru cultivare sunt cele în care plantele nu suferă de un deficit, dar și de un exces de resurse de care au nevoie pentru creșterea lor și nu sunt deteriorate de factori fitopatogeni. În acest sens, stresul este orice abatere de la optim și afectează negativ procesul de producție. Factorii abiotici de bază care pot afecta plantele în timpul sezonului de creștere sunt legați în principal de temperatura aerului, regimul apei și nutriția plantelor. Factorii biotici sunt determinați de presiunea bolilor și dăunătorilor sfeclei de zahăr. O curbă de creștere ideală ar fi eliminată de astfel de efecte. S-ar baza exclusiv pe aportul de energie în agrosistem sub formă de nutrienți, precipitații și căldură în raportul lor ideal și transformarea acestei energii de către plante în materie organică în materie uscată. Rezultatul ar fi recolta maximă teoretic posibilă. Cu toate acestea, această stare ideală în condiții reale nu poate fi atinsă.

Unii factori de stres acționează o dată sau pentru o perioadă scurtă de timp, iar plantele se ocupă de ei mai mult sau mai puțin. Cu toate acestea, cu cât acționează mai mult sau mai des asupra plantelor, cu atât adâncesc pierderile finale de biomasă și culturi. Apariția lor sau combinația lor provoacă probleme de diferite tipuri pentru plante și activează mecanisme de apărare pentru a păstra procesele de bază ale vieții. La nivelul metabolismului se produce o modificare a activității enzimelor, la nivelul frunzelor orificiile sunt închise în efortul de a reduce evaporarea excesivă, la nivelul plantelor frunzele mor. Reducerea dimensiunii aparatului de frunze duce apoi la o reducere a fotosintezei și o perturbare a echilibrului sistemului „chiuvetă-sursă”. Sfecla de zahăr se caracterizează printr-o rată ridicată de regenerare după restabilirea condițiilor favorabile. Cu toate acestea, perioadele critice reduc radical randamentele, deoarece sursa de energie și substanțe pentru regenerare este zahărul din tufiș.

Apariția nopților tropicale, când temperatura nu scade sub 20 ° C, are ca rezultat o creștere a respirației plantelor, i. consumul de zahăr care se acumulează în tubercul.

Sistemul convențional de cultivare a sfeclei de zahăr a fost ales ca model de agroecosistem. Soiul TATRY (SESVanderHave) a fost folosit pentru a semăna 120.000 de plante pe hectar. În timpul pregătirii pre-însămânțare, superfosfat (28 kg.ha -1 de fosfor), sulfat de potasiu (83 kg.ha -1 de potasiu) și prima doză de azot sub formă de LAV 27% (60 kg.ha - 1) au fost încorporate în sol. Îngrășămintele organice nu au fost utilizate. LAV 27% (60 kg.ha -1) a fost din nou folosit pentru fertilizarea plantelor cu azot în faza de 6-10 frunze.

Datele operațiunilor agrotehnice sunt date în Tabelul 1. Experimentul de teren a avut loc în anii 2013 - 2015 la Institutul de Cercetare al RIP din Borovce.

Tabelul 1: Date experimentale de bază.

În absența condițiilor extreme în timpul sezonului de creștere, creșterea sfeclei este semnificativ afectată de temperatura aerului și, respectiv, de creșterea biomasei și a substanței uscate. zahărul are un caracter regulat. Pentru a simplifica problema, stresul plantelor din lipsa nutrienților disponibili și stresurile biotice au fost eliminate cât mai mult posibil într-un studiu de teren. Protecția chimică a plantelor a fost temporizată și eficientă. O prezentare generală a substanțelor utilizate este prezentată în Tabelul 2.

Tabelul 2: Protecția plantelor.

Curba de creștere a acumulării de substanță uscată a sfeclei de zahăr a fost construită folosind instrumentul software Aquacrop (FAO). Acesta ia deja în considerare condițiile specifice solului din situl experimental și se bazează pe datele meteorologice obținute într-o etapă zilnică de la stația lizimetrică (temperatura medie, minimă și maximă a aerului, precipitațiile, viteza vântului, umiditatea). Pentru calibrarea parametrilor fiziologici ai modelului au fost folosite valorile măsurate din experimentul de teren (învelișul frunzelor, monitorizarea regulată a incrementelor de substanță uscată, indicele de colectare, fenologia și altele).

Toate perioadele de vegetație au fost diametral diferite în cursul precipitațiilor și temperaturii (graficele 1 și 2). Cele mai favorabile condiții au fost înregistrate în 2014 și cele mai puțin adecvate în 2013. Recolta finală a bulbilor în valoare de 75,93 a corespuns, de asemenea, cu aceasta; 96.11 și 81.43 t.ha -1. Biomasa și recolta de tuberculi din imagini sunt prezentate în substanță uscată.

Graficul 1: Temperatura medie a aerului (° C).

Graficul 2: Precipitații totale (mm).

Graficul 3: creșterea temperaturii cumulate în timpul însămânțării și în timpul sezonului de creștere (° C).

În ceea ce privește acumularea de căldură de către ecosisteme, anii 2014 și 2015 au fost foarte asemănători (Graficul 3). Distribuția precipitațiilor și a perioadelor cu temperaturi scăzute a fost crucială. Potențialul de producere a biomasei a fost în general mai mare decât în ​​primul an experimental din 2013, care a arătat, de asemenea, un deficit de precipitații.

Graficul 4: Precipitații totale cumulate în timpul însămânțării și în timpul sezonului de creștere (mm).

Stresul apei, resp. deficitul de apă din mediu perturbă echilibrul apei plantelor și este o sursă de inegalitate între aportul de apă și cerințele plantelor în timpul vegetației. Limită brusc procesele fiziologice, care se manifestă din nou prin producția de biomasă încetinită. Este în principal legat de factorii meteorologici, dar un set de factori interni ai sfeclei joacă un anumit rol aici - rezistența (toleranță sau rezistență) la secetă.

Vizualizarea apariției unor stresuri abiotice și a manifestărilor acestora pe plante arată o încetinire a producției de biomasă în perioade critice de timp. Manifestările deficitului de apă în zona rădăcinii sunt diferențiate în trei categorii. În prima jumătate a sezonului de creștere, când se adaugă intens frunze noi, primul deficit de apă se manifestă printr-o încetinire pe termen scurt a dezvoltării zonei frunzelor. Calculele se bazează pe modificări ale conținutului de umiditate a solului în zona activă a rădăcinii. Cu cât sistemul radicular este mai adânc, cu atât este mai gros stratul de sol disponibil plantelor. Seceta din straturile de suprafață ale solului este compensată de apa disponibilă din straturile mai adânci. Prin urmare, această perioadă este de obicei foarte scurtă (Fig. 2-A, 3-A). În timpul sezonului de creștere, sistemul radicular atinge adâncimea sa maximă și „capacitatea compensatorie” a mediului dispare. Dacă există o cantitate suficientă de apă în sol, nu există nimic de rezolvat. Cu toate acestea, dacă lipsește, orificiile de aerisire sunt închise în cadrul mecanismelor de apărare într-un efort de a limita evaporarea și de a stabili un mod economic (Fig. 1-B, 2-B, 3-B). Când deficitul se adâncește într-o asemenea măsură încât valorile umidității solului se apropie de punctul de ofilire, atunci simptome precum de ex. scăderea turgorului celular, ofilire, îngălbenire până la moartea zonei frunzelor (Fig. 2-C, 3-C).

Fig.1 - Vizualizarea stresului abiotic, 2013.

Fig.2 - Vizualizarea stresului abiotic, 2014.

Fig.3 - Vizualizarea stresului abiotic, 2015.

Cu cât durează perioada favorabilă și caldă, cu atât este mai mare potențialul pentru o recoltă bună. Acțiunea frigului la sfârșitul sezonului de creștere pune capăt treptat creșterii sfeclei. Intensitatea fotosintezei și a asimilării substanțelor scade și predomină procesele în care plantele încep să consume zahăr din bulbi. Debutul precoce al temperaturilor scăzute reduce radical creșterea biomasei (Fig. 1-D, 2-D, 3-D).

Înălțimea recoltei reflectă starea și starea de sănătate a standurilor de sfeclă în timpul sezonului de creștere relevant și, în același timp, cursul caracteristic al acestuia. Cei doi piloni de bază în răspunsul plantelor la condițiile de mediu externe sunt creșterea și răspunsul la stresul biotic și abiotic. Ambele procese interacționează între ele, deoarece capacitatea sfeclei de zahăr de a face față factorilor de stres este în detrimentul creșterii și invers.

Autori: Ing. K. Hrckova 1, Ing. Dr. N. Britaňák 2, ing. R. Hašana 1, dr., 1 VÚRV Piešťany, 2 VÚTPHP Banská Bystrica, Institutul Regional de Cercetare Liptovský Hrádok

• Alimentele verzi și impactul acestora asupra sănătății noastre Bonipo
• Creșterea randamentului și a calității sfeclei de zahăr AGROBIOSFER
• Influența Lunii asupra sănătății noastre și grădina mâncării cinstite
• Cele mai mari 20 de greșeli care ne amenință sănătatea
• Influența compoziției corpului asupra tensiunii arteriale la studenții universitari