Zsombik László 1 Erdős Zsuzsa 2

Átírás

1 Zsombik László 1 Erdős Zsuzsa 2 Őszi búza (Triticum aestivum L.) genotípusok morfológiai paramétereinek változása vízhiányos körülmények között The change of morphological parameters of winter wheat (Triticum aestivum L.) under water dificient conditions zsombik@agr.unideb.hu 1 Debreceni Egyetem Agrártudományi Központ Nyíregyházi Kutatóintézet, egyetemi adjunktus 2 Debreceni Egyetem Agrártudományi Központ Nyíregyházi Kutatóintézet, PhD hallgató Bevezetés Az utóbbi évtizedekben jelentős mértékben nőtt az időjárási szélsőségek gyakorisága, melynek következtében az aszályos periódusok száma és hossza jelentős mértékben növekedett. A termesztett szántóföldi növények alkalmazkodóképessége döntő fontosságú az eredményes termesztés érdekében. Az őszi búza (Triticum aestivum L.) a világon meghatározó jelentőségű gabonanövény, így a genotípusok termésstabilitásának ismerete elengedhetetlen a változó időjárási feltételek között. Az őszi búza termésképző eleinek változása meghatározza a termés mennyiségét. A vízhiányos körülmények jelentős mértékben befolyásolják mind a termésképző elemek paramétereit, mind a fenológiai stádiumok hosszát (Cseuz et al., 2005). A búza termésmennyisége tekintetében meghatározóak a tenyészőcsúcs differenciálódásának, ezzel együtt a virágszervek képződésének körülményei (Pepó et Pepó, 1988). A bokrosodás időszakában megy végbe a virágszervek differenciálódása, melyet jelentős mértékben befolyásol az időjárás, a fajta, a vetésidő és a műtrágyázás (Jolánkai et Szabó, 2005). A virágzás időszakában jelentkező vízhiány jelentős mértékben csökkenti a szemtelítődés fázisának hosszát, emellett jelentős negatív hatást gyakorol az ezermagtömeg alakulására is (Hoffman et al., 2006). Keim et Kronstad (1981) a szárdaindulás időszakában indukált vízhiány hatásaként a kalászszám és a kalászonkénti szemszám csökkenését határozta meg. Aranyi et al. (2014) búza-árpa addiciós vonalakon végzett tenyészedényes kísérletekben a vízmegvonás hatására a virágzási idő, a szemtelítődés és az érésidő csökkenését tapasztalta. Hasonló megállapításokat tettek a növénymagasság, kalászhossz, növényenkénti kalászszám és a növényenkénti termés esetében, ugyanakkor az ezerszemtömegnél statisztikailag igazolható változást nem tapasztaltak. Anyag és módszer Vizsgálatainkat a Debreceni Egyetem Agrártudományi Központ Nyíregyházi Kutatóintézetében végeztük ben. A kisparcellás kísérletek talaja homoktalaj, melynek humusztartalma 1%, kötöttsége 27 K A. A talaj nitrogén ellátottsági szintje gyenge, foszfor és kálium ellátottsága közepes. A kísérleti parcellák elrendezése négyismétléses randomizált blokkelrendezés módszerrel történt. A vetés október 21-én történt, Wintersteiger Plotmaster típusú parcellavetőgéppel. A parcellák mérete 1,2 x 1,5 méter volt, a fajták esetén az alkalmazott tőszám 5 millió csíra/ha volt, a HK 1307 vonal esetén 3-5 millió csíra/ha intervallumban, 0,5 millió csíra/hektáros különbségekkel vetettük el a parcellákat. A parcellák a gyakorlatban széles körűen alkalmazott gyomirtó szerekkel, gombaölő szerekkel egységesen voltak kezelve. A vízhiányt a kísérleti terület áttetsző fóliával történő lefedésével indukáltuk BBCH fenológiai stádiumban, a továbbiakban a fedett területen mesterséges vízpótlást nem alkalmaztunk. Növényi paraméterek meghatározásánál a mintavétel parcellánként 0,5 folyóméterről történt a növények föld feletti részének levágásával. A betakarítást kézzel végeztük, a kalászparaméterek és az 501

2 ezermagtömeg meghatározása a betakarításkor szedett mintákból történt. A betakarítás ideje július 7-én volt. A kapott eredmények statisztikai feldolgozását Microsoft Excel program kéttényezős variancia analízise segítségével végeztük el. A kísérlet helyszínén mért csapadékadatok alapján megállapítható, hogy az őszi búza fejlődéséhez szükséges vízmennyiség rendelkezésre állt, ugyanakkor a bokrosodás-szárbaindulás időszakában a területen a havi átlagnál jelentősen kisebb mennyiségű csapadék hullott, mely a homoktalajon az állományok fejlődését negatívan érintette. A májusban hullott nagyobb mennyiségű csapadék kompenzálta a vízhiányt, így az állományok természetes vízellátási körülmények között jó terméseredményeket produkáltak (1. ábra). 1. ábra. A hőmérséklet és csapadék alakulása a kísérleti területen az őszi búza tenyészidőszakában (Nyíregyháza, ) Eredmények értékelése A teljes föld feletti zöld növénytömeget BBCH-39 és BBCH-59 (kalászolás) fenológiai stádiumban határoztuk meg. A vizsgált genotípusok esetében minden esetben a vízhiányos körülmények között jelentős mértékű növénytömeg csökkenést tapasztaltunk (2. ábra). A vizsgált genotípusok közül legnagyobb növénytömeget a HK 1307 vonal magasabb tőszámai esetén tapasztaltunk a vizsgált állománysűrűségeken, mely adódik a vonal kifejezetten vegetatív habitusából is. A vizsgált fajták közül legkisebb növénytömeget normál körülmények között az Mv Toborzó fajtánál mértünk 3 nóduszos állapotban, míg a kalászolás időszakában ez az érték a legkisebb a HK ,5 millió csíra/ha állománysűrűségnél volt. Vízhiányos körülmények között a legnagyobb zöldtömeg BBCH-39 stádiumban a HK millió csíra/ha állománysűrűségnél adódott, míg ez az érték legkisebb az Mv Toborzó esetén. A kalászolás időszakában legmagasabb fitotömeg értéket a HK millió csíra/ha 502

3 állománysűrűségnél mértünk, míg a legkisebb értéket az Mv Kikelet fajta produkálta. A fajták és a kezelések közötti különbségek azonban nem bizonyultak szignifikánsnak BBCH-39 fenofázis esetén, kalászolás időszakában mért eredmények a vízellátottsági körülmények között szignifikánsnak bizonyultak (SzD 5%=84.53 g). 2. ábra. Föld feletti fitotömeg változása indukált vízhiányos körülmények között a vizsgált őszi búza (Triticum aestivum L.) genotípusok és technológiai változatok esetén A normál vízellátású állományokban mért fitotömeghez képest a vízhiányos körülmények között mért értékek 9,01-47,07% közötti mértékben csökkentek. Legnagyobb mértékű csökkenést a szárbaindulás időszakában mért értékeknél a HK ,5 millió csíra/ha kezelésnél tapasztaltuk, míg a legalacsonyabb csökkenés a legkisebb állománysűrűséggel vetett HK 1307 vonal esetén adódott (1. táblázat). 1. táblázat. Föld feletti fitotömeg csökkenésének mértéke (%) indukált vízhiányos körülmények között a vizsgált őszi búza (Triticum aestivum L.) genotípusok és technológiai változatok esetén HK ,0 millió csíra/ha 19,44 24,28 HK ,5 millió csíra/ha 33,65 32,01 HK ,0 millió csíra/ha 22,77 29,

4 HK ,5 millió csíra/ha 47,07 39,01 HK ,0 millió csíra/ha 23,97 8,01 GK Kalász 36,69 33,42 GK Hattyú 33,16 19,89 Mv Kikelet 25,52 35,08 GK Ati 23,17 14,37 MV Toborzó 43,32 32,41 A vegetatív paraméterek közül a mintatereken meghatároztuk a levéltömeg nagyságát. Természetes vízellátottságú közegben legnagyobb levéltömeget a HK 1307 vonal kezeléseiben, illetve a GK Kalász fajta esetében mértünk. A vízhiány következtében abszolút értékben a legnagyobb levéltömeget HK 1307 vonal 5, 4,5, illetve 3 millió csíra/ha állománysűrűségénél mértük. A vízhiány hatására legnagyobb mértékű levéltömeg csökkenést a HK , illetve 3 millió csíra/ha állománysűrűségnél, illetve a GK Kalász fajtánál mértünk. A vizsgált tényezők közül szignifikáns hatást a vízellátás esetén tudtunk kimutatni (3. ábra). (A) SzD5% (A)=NS SzD5% (B)= 16,09 SzD5% (AxB)=NS 3. ábra. Levéltömeg változása indukált vízhiányos körülmények között a vizsgált őszi búza (Triticum aestivum L.) genotípusok és technológiai változatok esetén 504

5 A vizsgált paraméterek közül a legegyértelműbb és statisztikailag igazolt hatást a növénymagasság tekintetében mértük. A vízhiányos körülmények között minden vizsgált genotípus minden vizsgált időpontban alacsonyabbnak bizonyult a normál vízellátottságú állományokhoz képest. A magasságcsökkenés mértéke a fajták átlagában 9,6-13,54 cm között változott. A vizsgált genotípusok közül a vonal sajátosságaiból adódóan a HK 1307 vonal növénymagassága volt a legnagyobb, míg legalacsonyabbnak az Mv Kikelet fajta bizonyult (4. ábra). SzD5% (A)=17,36 SzD5% (B)= 10,17 SzD5% (AxB)=21,34 4. ábra. Növénymagasság változása indukált vízhiányos körülmények között a vizsgált őszi búza (Triticum aestivum L.) genotípusok és technológiai változatok esetén A kalászszám tekintetében a különböző vízellátású kezelések között a fajták és technológiai variánsok esetében szignifikáns különbséget nem tapasztaltunk, de egyértelmű tendenciaként mutatkozott a négyzetméterenkénti kalászszám csökkenése. A statisztikailag nem igazolt különbség magyarázata lehet, hogy a vízhiány indukciót a bokrosodási fenofázis végén indítottuk, amikor a hajtásszám már véglegesen kialakult, illetve a kalászkezdemények differenciálódása is végbement. A HK 1307 vonal technológiai variánsainál mért kalászszámok követték az állománysűrűség csökkenését (5. ábra)

6 5. ábra. Területegységre jutó kalászszám változása indukált vízhiányos körülmények között a vizsgált őszi búza (Triticum aestivum L.) genotípusok és technológiai változatok esetén A termésképző elemek közül a legmarkánsabb változást 2014-ben a kalászonkénti szemszám tekintetében tapasztaltunk. A mért értékek 17,33-34,00 között változtak. Vízhiányos körülmények között a legmagasabb értékeket a HK 1307 vonal kis állománysűrűségénél, illetve a GK Hattyú fajtánál tapasztaltunk. A kezelésektől függetlenül a legkisebb kalászonkénti szemszám a GK Kalász fajtánál adódott (6. ábra). 506

7 SzD5% (A)=5,93 SzD5% (B)= 10,02 SzD5% (AxB)=14,33 6. ábra. Kalászonkénti szemszám változása indukált vízhiányos körülmények között a vizsgált őszi búza (Triticum aestivum L.) genotípusok és technológiai változatok esetén Az ezerszemtömeg a vízhiány hatására minden vizsgált genotípus és technológiai variáns esetében negatívan változott, azonban a fajták közül a GK Kalász és Mv Kikelet esetében tapasztaltuk a legkisebb mértékű negatív, szignifikancia szintet el nem érő változást, mely a fajták ezerszemtömeg-stabilitását jól mutatja. A HK 1307 vonal esetén az állománysűrűség csökkenésével az ezerszemtömeg növekedett hasonlóan a kalászonkénti szemszámhoz, mely a nagyobb termőterületből adódó egyedi produktumnövekedés egyértelmű jele az említett tulajdonságok tekintetében. A vizsgált anyagok közül legnagyobb ezerszemtömeggel mind a normál vízellátású, mind a vízhiányos körülmények között a HK 1307 vonal jellemezhető, míg vízhiányos körülmények között a legkisebb ezerszemtömeget a GK Ati fajtánál mértünk (7. ábra)

8 SzD5% (A)=8,34 SzD5% (B)= 10,14 SzD5% (AxB)=17,22 7. ábra. Ezerszemtömeg változása indukált vízhiányos körülmények között a vizsgált őszi búza (Triticum aestivum L.) genotípusok és technológiai változatok esetén A terméseredmények tekintetében a vízhiány stressz jelentős mértékű terméscsökkentő hatását tudtuk kimutatni minden genotípus, illetve technológiai variáns esetén. A terméscsökkenés relatív mértéke 41-60% közé tehető. A vizsgált genotípusok közül normál vízellátási körülmények között a GK Hattyú és Mv Toborzó fajták érték el a legmagasabb termést. Vízhiányos körülmények között a legmagasabb termést GK Hattyú és Mv Kikelet fajtáknál tapasztaltunk. A genotípusok, illetve technológiai variánsok közötti terméskülönbség normál vízellátási körülmények között 1,8 t/ha volt, ez az érték vízhiányos körülmények között 0,8 t/ha volt. A relatív terméscsökkenés tekintetében a legjobb mutatóval (42%) az Mv Kikelet fajta jellemezhető, míg ez a mutató a 60%-ot is meghaladta a HK millió csíra/ha állománysűrűségű állomány esetén (8. ábra). 508

9 SzD5% (A)=1,23 SzD5% (B)= 2,74 SzD5% (AxB)=3,45 8. ábra. A termés változása indukált vízhiányos körülmények között a vizsgált őszi búza (Triticum aestivum L.) genotípusok és technológiai változatok esetén Összefoglalás A klimatikus szélsőségek közül egyre nagyobb jelentőséggel bír a tartós vízhiányos körülmények gyakoriságának növekedése, mely az őszi búza termesztésben is egyre nagyobb problémát okoz ban megkezdett vizsgálatainkban az őszi búza különböző genotípusainak vízhiányos körülményekre adott válaszreakciót vizsgáltuk a Debreceni Egyetem Agrártudományi Központ Nyíregyházi Kutatóintézetében. A mesterségesen előidézett vízhiány jelentős hatást gyakorolt az őszi búza vegetatív és generatív paramétereire. A vizsgált tulajdonságok közül statisztikailag igazolható változást okozott a vízhiány a vizsgált fajták földfeletti növénytömegében, levéltömegében, növénymagasságában, kalászonkénti szemszámában, ezermagtömegében, illetve termésében. A termés tekintetében legjobb eredményeket a GK Hattyú és az Mv Kikelet fajták esetében tapasztaltunk. Vizsgálatainkat az AGR_PIAC_ Kiváló malomipari paraméterekkel rendelkező adaptív őszi búza vonalak előállítása című projekt keretén belül valósítottuk meg. Irodalomjegyzék

10 CSEUZ L. - PAUK J. - CSISZÁR J. - LANTOS CS. - HORVÁTH V. G. - DUDITS D. - MATUZ J. (2005): Az őszi búza szárazságtűrő képességének növelése nemesítéssel. Agro-21 Füzetek Klímaváltozások Hatások - Válaszok p. HOFFMANN B. - CSEUZ L. - PAUK J. (2006): Az őszi búza szárazságtűrésre történő nemesítésének lehetőségei és korlátai. In: A búza nemesítésének tudománya: A funkcionális genomikától a vetőmagig (Szerk..: DUDUTS D.) Winter Fair Kft. Szeged p. JOLÁNKAI M.. - SZABÓ M. (2005): Búza, p. In: ANTAL J. (Szerk.):Növénytermesztéstan 1. A növénytermesztéstan alapjai, Gabonafélék, Budapest:, Mezőgazda Kiadó, 391. p. KEIM D. L. - KRONSTAD W. E. (1981): Drought response of winter wheat cultivars grown under field stress conditions. Crop Science, 40: PEPÓ P. - PEPÓ P. (1988): Az időjárás és a tápanyagellátás hatása az őszi búzafajták kalászkezdeményének korai fejlődésére. Növénytermelés p. 510