MENDELOVA UNIVERZITA V BRNE

Transcription

1 MENDELOVA UNIVERZITA V BRNE ZÁHRADNÍCKA FAKULTA V LEDNICI FYZIOLOGICKÁ REAKCIA DREVÍN V KONTAJNEROCH NA APLIKÁCIU VYBRANÝCH CHEMICKÝCH PRÍPRAVKOV Diplomová práca Vedúci diplomovej práce: Doc. Dr. Ing. Petr Salaš Vypracoval: Bc. Jakub Cifra Lednice 2013

2

3

4 Prehlásenie Prehlasujem, ţe som diplomovú prácu na tému: Fyziologická reakcia drevín v kontajneroch na aplikáciu vybraných chemických prípravkov vypracoval samostatne a pouţil som pramene, ktoré citujem a uvádzam v priloţenom súpise literatúry. Súhlasím, aby bola práca uloţená v kniţnici Záhradníckej fakulty Mendelovej univerzity v Brne a sprístupnená k študijným účelom. V Lednici, dňa... Podpis diplomanta...

5 Poďakovanie Na tomto mieste by som sa chcel poďakovať svojmu vedúcemu práce doc. Dr. Ing. Petrovi Salašovi, za cenné konzultácie a odborné vedenie, Ing. Martinovi Jonášovi za poskytnuté rady a skúsenosti, Ing. Hane Saskovej za pomoc so zakladaním experimentu a Ing. Jane Burgovej za pomoc pri štatistickom spracovaní práce.

6 OBSAH 1 ÚVOD CIEĽ PRÁCE LITERÁRNY PREHĽAD Produkcia rastlín v kontajneroch Rastliny a stres Stres, stresory a mikroklíma Biotické stresové faktory Abiotické stresové faktory Fyziologické reakcie rastlín na stres Regulátory rastlinného rastu Rastlinné hormóny Látky s rastovo regulačnou aktivitou Vybrané regulátory rastlinného rastu a stres MATERIÁL A METODIKA Vymedzenie pokusného miesta Pouţitý materiál Metodika pokusu VÝSLEDKY Morfologické parametre Fyziologické parametre DISKUSIA ZÁVER SÚHRN A RESUMÉ ZOZNAM POUŢITEJ LITERATÚRY A OSTATNÝCH ZDROJOV PRÍLOHY... 70

7 1 ÚVOD Uţ od počiatku poľnohospodárstva sa človek snaţil získať kontrolu nad rastom rastlín, ktoré potreboval k svojmu preţitiu. Prekáţkou mu boli nepriaznivé klimatické podmienky, kvôli ktorým začal migrovať. Dnes sa pestovatelia snaţia kontrolovať ich rast a chrániť ich voči nepriaznivým abiotickým podmienkam pomocou rôznych metód, či uţ šľachtením, alebo aj genetickým inţinierstvom. Jednou z moţností, ako kontrolovať rast, je aj pouţívanie regulátorov rastlinného rastu, ktoré zohrávajú svoju úlohu aj pri obrane proti stresorom. Pri produkcii drevín v kontajneroch pôsobia na rastlinu abiotické stresory intenzívnejšie, neţ pri pestovaní rastlín v pôde. Ak chce pestovateľ škôlkár, získať kvalitnejší rastlinný materiál, s ktorým by bol konkurencieschopnejší na trhu, musí rastliny voči týmto stresorom chrániť. Stresory pôsobia na rastlinu takmer nepretrţite a pôsobia synergicky. Niektoré regulátory rastlinného rastu pôsobia proti abiotickým stresorom, ako je napríklad chlad, mráz, vysoká teplota, nedostatok vody, či toxické látky z okolitého prostredia. Okrem toho sa ich exogénnou aplikáciou na rastliny ovplyvňujú fyziologické a morfologické pochody - zvyšuje sa miera fotosyntézy, produkcia biomasy, alebo i dĺţkový rast. Fyziologické pochody v rastline samozrejme ovplyvňuje veľa faktorov, ako je aj kvalita pouţitého substrátu, výţiva drevín v priebehu vegetácie, závlaha, mikroklíma, pomocné pôdne preparáty a ďalšie. Pôsobenie regulátorov rastlinného rastu proti stresorom a na zvýšenie produkcie, sa väčšinou preukázalo na významných plodinách ako je ryţa, alebo pšenica. Ich pôsobenie na okrasné dreviny ako je rod Weigela je zatiaľ nejasné, nakoľko sa experimenty s ich exogénnou aplikáciou realizovali výnimočne. 7

8 2 CIEĽ PRÁCE Cieľom diplomovej práce je experimentálne overenie vplyvu aplikovaných chemických prípravkov, na kvalitatívne a kvantitatívne parametre okrasnej dreviny Weigela florida Eva Rathke pestovanej v kontajneroch. 8

9 3 LITERÁRNY PREHĽAD 3.1 Produkcia rastlín v kontajneroch Produkcia okrasných drevín v kontajneroch má v Českej republike (ČR) dlhodobo vzrastajúcu tendenciu, zvyšuje sa objem produkcie, pestovateľské plochy a narastá tlak zo zahraničia. Škôlkári tak musia zvyšovať kvalitu výpestkov a efektivitu produkcie drevín v kontajneroch (SALAŠ et al., 2007). Avšak produkcia škôlkárských podnikov je v ČR svojim rozsahom a objemom vyprodukovaných výpestkov stále nedostatočná, aj cez značný sortiment pestovaných taxónov okrasných drevín a pokrýva dopyt na českom trhu zhruba na 60 %. Nedostatočná produkcia spôsobuje výraznú a prehlbujúcu sa pasívnu bilanciu zahraničného obchodu. Pozitívnou skutočnosťou je medziročný rast vývozu tuzemských výpestkov. Stále sa tieţ zvyšuje podiel produkovaných domácich drevín. Produkcia v škôlkach napomáha k udrţaniu a zlepšovaniu ţivotného prostredia v súkromnej a verejnej zeleni. Stav okrasného škôlkárstva v ČR podobne ako v Európe, ide v posledných rokoch charakterizovať rastom škôlkárských podnikov, ich zamestnancov, s čím súvisí zväčšovanie objemu produkcie a obchodu. Trendom nielen tuzemskej produkcie je stále významnejšie pouţitie kontajnerov v produkcií výpestkov (KUNT, 2011). Kontajnery V nádobách, alebo kontajneroch (nádoba s objemom nad 2 litre) sa pestujú okrasné dreviny zahrňujúce dreviny listnaté, ihličnaté a stálozelené. Pestovanie v kontajneroch so sebou prináša veľa výhod medzi ktoré patrí hlavne výhoda, ţe dopestované dreviny môţeme vysadzovať počas celého vegetačného obdobia. Pri kontajnerovej produkcii sa racionalizuje práca s vyuţitím mechanizácie (vysadzovacie stroje, transportéry, závlahové systémy atď.), obmedzuje sa časovo náročné vyberanie a balenie drevín z pôdy, zmenšujú sa pestovateľské plochy a neporušuje sa koreňový systém (OBERTHOVÁ, 1989; VILKUS et al., 1997). Pre správny rast drevín v škôlke a neskôr na trvalom stanovisku, má rozhodujúci vplyv pestovateľské prostredie rastlín v kontajneroch. To je tvorené kvalitou a štruktúrou pestovateľského substrátu, spôsobom závlahy a výţivy, cielenou ochranou a vhodným kontajnerom. Pokiaľ nie je niektorý z prvkov prostredia v optime, prejaví sa negatívny dôsledok v kontajnerovej kultúre výraznejšie, neţ pri kultúre vo voľnej pôde. Kontajnery sú pestovateľské nádoby 9

10 z mäkkých umelých hmôt, špeciálne ošetrených proti UV ţiareniu pre pestovanie na voľných plochách. Ich ţivotnosť je niekoľko rokov, ale v praxi sa opätovne nevyuţívajú. Pre získanie kvalitného výpestku je dôleţitý správny výber kontajneru. Jedná sa predovšetkým o typ, veľkosť, tvar, farbu a umiestnenie odtokových otvorov. Pokiaľ nezvolíme správny kontajner a správnu dobu na presadzovanie rastlín, dochádza k deformácii koreňového systému. Takto deformované korene na trvalom stanovisku nevytvárajú prirodzený koreňový systém, dreviny horšie rastú a môţe nastať aj k strate stability a kotviacej funkcie koreňa. Tvar kontajneru môţe byť kruhový, alebo štvorcový. U štvorcových kontajnerov sa redukuje točenie koreňov v porovnaní s tradičnými kruhovými. Veľkosť kontajneru má vplyv na rýchlosť prerastania koreňov a na percento úspešného prezimovania drevín, najmä ihličnanov a stálozelených drevín. Farba kontajneru ovplyvňuje tepelný reţim vo vnútri kontajnera čím tmavšia farba, tým vyššie kolísanie teplôt. Dreviny v bielych kontajneroch prezimujú lepšie, neţ v čiernych. Dno kontajneru a odtokové otvory volíme v súlade s typom pouţitých závlah. Kontajnery pre závlahu podmokom majú dno rovné, kontajnery určené pre závlahu postrekom majú dno profilované s odpovedajúcim mnoţstvom odtokových otvorov, pre zaistenie odtoku prebytočnej vody (SALAŠ et al., 2007; SLOUP, SALAŠ, 2007). Substráty Pestovateľské substráty sú jedným z rady ovplyvniteľných faktorov pre úspešnú ekonomiku pestovania v škôlkárstve. Racionálna výroba bez pouţitia vysoko akostných pestovateľských substrátov nie je moţná. Význam kvalitných substrátov narastá s pribúdajúcou veľkosťou trhu. Poţiadavky na kvalitu pripravovaných substrátov sú v ČR vyjadrené v príslušných technických normách (napr. ČSN ). Podľa jednotlivých druhov substrátov sledujeme znaky a vlastnosti: a) fyzikálne štruktúra, objemová hmotnosť a vzdušná kapacita, b) chemické ph, obsah solí, obsah vodorozpustných ţivín, c) biologické neprítomnosť látok inhibujúcich rast, fytosanitárna čistota. Hlavnými parametrami kvalitných substrátov sú fytosanitárna čistota (bez zárodkov, škodcov a chorôb) a ich objemová hmotnosť (vláknitá rašelina zniţuje hmotnosť). Rašelina je v pestovateľských substrátoch pouţívaná najviac. Pre substráty sa spracovávajú málo rozloţené vláknité typy svetlých baltských rašelín, alebo pre 10

11 zvýšenie vododrţnosti a optimálny vzdušný reţim rašeliny čierne, ktoré sú rozloţené viac (VALTERA in SALAŠ, 2003). Pre pestovanie rastlín v kontajneroch je veľmi dôleţitý faktor vzdušnosti substrátu, pretoţe rastliny s hustým koreňovým systémom v obmedzenom prostredí potrebujú výmenu plynov s okolitým prostredím. Ideálny substrát by mal obsahovať v priemere 83 % pórov, 31 % dostupnej vody a 39 % vzduchu (SALAŠ, 2001). Okrem rašeliny sa pri výrobe substrátov pridávajú aj komponenty ako je perlit, komposty, kokosové vlákna, pemza, keramzit, ílové materiály, vápenec (ph), hnojivá, ktoré doplňujú obsah ţivín, ale aj hydroabsorbenty (JÍLEK, 2010). V ČR sa ako alternatívny komponent k rašeline najviac pouţíva kompostovaná smreková alebo borovicová kôra v objeme do 50 % obj. Väčšinou sa kompostuje s prídavkom dusíkatých hnojív, alebo organických hnojív bez prídavku dusíku. Druhými komponentmi sú báze odpadného dreva: piliny, jemná drevná štiepka o priemere do 10 mm a upravené drevné vlákna. Do substrátov sa pridávajú v mnoţstve % obj. Treťou významnou skupinou sú komposty (zelený kompost, vermikompost), alebo vyplodené substráty po pestovaní húb. Pouţitie kompostov je limitované obsahom ţivín a solí, ich podiel by sa mal pohybovať do 20 % (DUBSKÝ, ŠRÁMEK, 2004a). Prehľad najčastejšie pouţívaných substrátov v škôlkárstve a ich charakteristika je zobrazená v Tab. č. 1. Tab. č. 1 - Najčastejšie používané substráty v škôlkárstve a ich charakteristika (upravené podľa AGRO CS a.s., 2003) 11

12 Výţiva Medzi najpouţívanejšie hnojivá v škôlkárskej produkcii patria hnojivá s riadeným uvoľňovaním (CRF - controlled release fertiliser) a rozpustné viaczloţkové hnojivá. Hnojivá s riadeným uvoľňovaním sú vo forme granúl a sú obalené polopriepustnou membránou. Po aplikácii CRF do substrátu preniká voda do granuly a ţiviny sa postupne uvoľňujú cez obal. Rýchlosť uvoľňovania je ovplyvnená najmä teplotou a hrúbkou obalu. Jednotlivé typy hnojív sa líšia obsahom a pomerom ţivín, a účinnosťou, teda dobou, po ktorú sa z granúl uvoľňujú ţiviny. Účinnosť hnojív sa udáva v mesiacoch a je uvedená za názvom hnojiva - pohybuje sa od 3 do 18 mesiacov. Aplikácia CRF hnojív do substrátu zaisťuje priebeţný prísun ţivín rastlinám a obmedzuje ich straty vyplavovaním. Vyuţívajú sa najmä ako zásobné hnojivá pri základnom hnojení substrátu. CRF sú s účinnosťou aţ do dvoch vegetačných období pri doporučenom dávkovaní 5 g.l -1. Rozpustné viaczloţkové hnojivá sú väčšinou bezchloridové s obsahom stopových prvkov, v práškovej, alebo granulovanej forme. Granulované hnojivá sa pouţívajú pre prihnojovanie behom vegetácie na povrch substrátu v dávkach do 3 g.l -1. S prihnojovaním sa začína spravidla 2 aţ 3 týţdne po výsadbe. V súčasnosti sú najrozšírenejšie práškové hnojivá s rôznymi pomermi ţivín, ktoré sa pridávajú vo forme roztoku (DUBSKÝ, ŠRÁMEK, 2004b; DUBSKÝ, ŠRÁMEK, 2004c). Hydroabsorbenty Úrodnosť pôd môţeme kladne ovplyvniť pouţitím pomocných pôdnych látok. Pomocnou pôdnou látkou sa podľa zákona rozumie látka bez účinného mnoţstva ţivín, ktorá pôdu biologicky, chemicky alebo fyzikálne ovplyvňuje, zlepšuje alebo zvyšuje účinnosť hnojív (SALAŠ et al., 2012). Do skupiny syntetických pôdnych látok zaraďujeme veľké mnoţstvo látok (stabilizátory povrchu pôdy, silikátové koloidy, mykorhizné preparáty a humusové preparáty), najpouţívanejšími sú hydroabsorbenty. Hydroabsorbenty sú polyméry, ktoré stabilizujú pôdnu štruktúru, zvyšujú pôdnu vodnú kapacitu a zabraňujú pôdnej erózií. Hydroabsorbenty polymérov sú látky vo forme suchých granúl, alebo prášku. Tieto prípravky majú schopnosť pútať zráţkovú, či závlahovú vodu a sprístupňovať ju opäť rastlinám. Po kontakte s vodou čiastočky rýchlo napučia, absorbujú vodu a vytvoria gélové častice. Medzi najpouţívanejšie hydroabsorbenty patria Agrisorb, TerraCottem a Hydrogel (SLOUP, 2011). Dávkovanie 12

13 hydroabsorbentov vychádza najmä z vlastností pouţitého prípravku, typu substrátu, druhu dreviny a klimatických pomerov. Pri aplikácii do substrátov sa pouţíva dávka pribliţne 3 10 (15) g.l -1. Pre dosiahnutie konečného efektu a základom kvalitnej rovnomernej tvorby koreňov, je správne zapravenie v celom predpokladanom horizonte prekorenenia rastlín (SALAŠ, 2008b). Aplikácia hydroabsorbentov do škôlkárských substrátov je jednou z moţností, ako u rastlín prekonávať stres z nedostatku vody pri nedostatočnej závlahe, avšak dostatočná závlaha v škôlkach by mala byť samozrejmosťou (MOKRIČKOVÁ, SALAŠ, 2008). Závlahy Vybavenie škôlkárských podnikov modernou závlahovou technikou je v posledných rokoch na zlepšujúcej sa úrovni. K dispozícií sú najmodernejšie automatizované závlahové prostriedky, ktoré riadia závlahu podľa pôdnej vlhkosti. Zaobstaraním a správnou prevádzkou týchto závlah, dosahujeme aby nedochádzalo k plytvaniu vodou, ţivinami, alebo naopak, aby nedochádzalo k obmedzeniu rastu pestovaných rastlín. Efektívne riadenie závlahy v kontajnerovniach je zamerané nielen k úspore vody, ale aj k docieleniu vysokej kvality, úspory práce, zniţovaniu výpadkov rastlín a tým k celkovému zvýšeniu finančného zisku. Pre správne riadenie závlahy je dôleţité určiť termín závlahy - okamih, kedy je pôda natoľko suchá, ţe pestované rastliny začínajú trpieť stresom zo sucha. Ak sa voda dodáva len v momente, keď ju rastlina skutočne potrebuje, vedie to k jej úspore a zlepšujúcej vitalite rastlín. Jednou z metód na spresnenie okamihu prevedenia závlahy je riadenie na základe pôdnej vlhkosti pomocou snímačov pôdnej vlhkosti, ktoré môţu byť pouţité v automatizovanej závlahovej sústave (LITSCHMANN, 2007). Pri navrhovaní automatizácie by sa mali špecifikovať ciele a stupne automatizácie, vlastný návrh a jeho posúdenie. Presná špecifikácia cieľa je predpokladom pre správne ekonomické posúdenie. Moţnosť automatizácie prevádzky závlah je moţná hlavne u mikrozávlah. Mikrozávlaha zahrňuje tzv. lokalizované závlahy: kvapková závlaha, bodová závlaha a mikropostrek. Mikrozávlaha ako najnovší progresívny a na vodu úsporný závlahový spôsob sa pouţíva pre závlahu v škôlkach najčastejšie (SPITZ et al., 1998). Mikrozávlahy okrem úspory vody a moţnosti automatizácie prinášajú mnoho výhod ako je: energetická a pracovná úspora, zníţenie chorobnosti a zaburinenia, presnosť dopravy vody a pouţitie hnojív a chemikálií s vodou cez zavlaţovací systém. Nevýhodou sú väčšie poţiadavky na údrţbu, úpravu vody a vysoké počiatočné náklady (HLA, SCHERER, 2003). 13

14 3.2 Rastliny a stres Stres je korením života a bezstresový stav je smrť Hans Selye ( ) Tento citát patrí rodákovi z Viedne, ktorý študoval gymnázium a ţil na Slovensku v Komárne, získal doktorát z medicíny v Prahe a po udelení Rockefellerovho štipendia odišiel do USA, neskôr do Kanady, kde do konca ţivota pôsobil ako profesor na Montrealskej univerzite. Hans Selye ako prvý definoval a vymyslel slovo stres, z francúzskeho slova estecier prinútiť sa, pouţiť násilie, odvodeného z latinského slova strictus uťahovať, stláčať sa. Zjednodušene byť vystavený vonkajším silám, alebo tlakom. Stres definoval ako neprimeranú záťaţ na jedinca, ktorá vzniká vtedy, ak na organizmus pôsobí nadmerne silný vonkajší alebo vnútorný faktor - stresor, a zároveň ako stres charakterizoval nešpecifickú reakciu na fyzické a chemické reakcie tela (SZÉNÁSSY, 2008) Stres, stresory a mikroklíma Stres je u rastlín definovaný ako reakcia organizmu proti ťaţkým podmienkam, ktoré vedú k bezprostrednej zmene hormonálnej a metabolickej reakcie (KEFELI, KALEVITCH, 2003). Vo väčšine definíciách je stres povaţovaný za významnú odchýlku od optimálneho stavu ţivota. Stres vyvoláva zmeny a reakcie na všetkých funkčných úrovniach organizmu. Spočiatku môţu byť tieto zmeny a reakcie reverzibilné, ale môţu sa stať aj trvalými. Aj v prípade dočasných stresových situácií vitalita rastliny slabne. Všade, kde rastliny rastú, sú predmetom najrôznejších stresov smerujúcim k obmedzeniu ich šance na rozvoj a preţitie (LARCHER, 2003). Väčšina reakcií rastlín na stres prebieha na bunkovej úrovni a tým je pestovateľovi skrytá. Ak sa prejavujú okom viditeľné zmeny na rastline, ide často o nenávratné a dlhodobé pôsobenie stresoru. V škôlkárskej produkcií pôsobia obvykle komplexy stresových javov, pôsobia synergicky, výnimočne samostatne. Pri synergickom pôsobení platí zákon minima limitujúcim stresovým faktorom je parameter, ktorý je pre rastlinu v danom okamţiku najmenej priaznivý. Ak rastlina pestovaná v optimálnych podmienkach (výţiva, substrát, teplota atď.) nebude mať dostatok vody, bude tento stresový faktor limitujúci a ostatné optimálne podmienky nevyuţije naplno. Stresor (stresový faktor) narušuje normálne fungovanie rastliny a spôsobuje jej oslabovanie. Stresory môţu byť biotického, alebo abiotického charakteru. Dlhodobé pôsobenie stresoru predstavuje nebezpečenstvo priameho poškodenia, ale rastlina môţe 14

15 byť sekundárne napadnutá chorobami a škodcami vo väčšej miere, ako rastlina nestresovaná. Dreviny pestované v kontajneroch majú silne obmedzenú moţnosť eliminácie stresorov, ktoré pôsobia na rastliny. Dreviny rastúce na trvalom stanovisku majú prirodzenú schopnosť eliminovať stresory, avšak rastúce v kontajneroch - v neprirodzených podmienkach, nemajú kontakt s pôdou, majú obmedzený koreňový systém, ktorý chráni len tenká stena kontajneru (SALAŠ, 2008a; SALAŠ et al., 2007). Medzi abiotické stresory radíme veľké mnoţstvo klimatických faktorov, ktoré sú účinné v atmosfére a v pôde: stres z vysokej alebo nízkej radiácie, príliš vysoké alebo nízke teploty, nedostatočné zráţky a sucho. V pôde môţu byť rastliny ovplyvnené vysokou koncentráciou solí a minerálov, alebo ich nedostatkom. Medzi abiotické faktory tieţ zaraďujeme mechanické pôsobenie vetra, snehu a ľadu, alebo aj nedostatok či nadbytok plynov, najmä kyslíka. Všeobecne môţeme abiotické faktory rozdeliť na faktory ţiarenia, teploty, vody, plynov, minerálov a mechanických účinkov. Biotické stresové faktory sú obzvlášť časté pri intenzívnom pestovaní. Okrem prírodných faktorov spôsobujúcich stres ako je pôsobenie rastlín, mikroorganizmov a ţivočíchov, pôsobia na rastliny aj antropogénne faktory. Človek na rastliny pôsobí agrochemikáliami a zmenami ţivotného prostredia (LARCHER, 2003). Pri škôlkárskej produkcií drevín v kontajneroch vzniká vysoká pravdepodobnosť výskytu stresorov v priebehu pestovania. Stres vo forme výkyvov vodného reţimu a a teplotných výkyvov v oboch smeroch je pri škôlkárskej technológií najčastejší. Pokiaľ nemá pestovateľ moţnosť monitorovania stresových faktorov, môţe eliminovať stres na základe svojich skúseností a schopností, ktorými predvída pôsobenie rôznych stresorov. Ide o definíciu týchto stresorov a o realizáciu pestovateľských opatrení, ktoré minimalizujú nebezpečenstvo ich pôsobenia. Pestovateľ tak pouţíva rovnaké podmienky pre danú skupinu drevín a pokiaľ nevykoná zásadnú technologickú chybu, mal by získať kvalitatívne a kvantitatívne rovnaké rastliny (SALAŠ et al., 2007). Z pohľadu drevín pestovaných v kontajneroch, má okrem technického vybavenia a pouţitej pestovateľskej technológie veľký význam aj klimatická charakteristika stanovišťa (SALAŠ, 2008a). Z hľadiska produkcie drevín na určitom stanovišti v konkrétnych klimatických podmienkach má pre vnútorné procesy rastu, obnovy a produkcie význam aj mikroklíma. Prítomnosť a štruktúra zápoja rastlín ovplyvňuje mikroklímu stanovišťa pohlcovaním slnečného ţiarenia, zniţovaním rýchlosti vetra a zúčastňovaním sa ako zdroj, alebo spotreba na výmene hmoty a energie. Prostredie okolo zapojeného porastu 15

16 ovplyvňuje jeho fyziologické procesy, rast a vývoj. Odlišné tvary porastov spôsobené vekom, vertikálnym a horizontálnym zápojom korún, druhom porastu, rozdielnosťami stanovišťa a zmenami ovplyvnenými ľudskými zásahmi vytvárajú vţdy špecifickú porastovú mikroklímu, premenlivú ako vlastné porasty. Reţim mikroklímy je určený predovšetkým intenzitou radiácie dopadajúcej na porast, teplotou, relatívnou vlhkosťou vzduchu a rýchlosťou vetra (BOŠEĽA, 2009). Mikroklíma je miestna zvláštnosť klímy, ktorá sa podstatne mení na malých vzdialenostiach. Porasty niektorých drevín pestovaných v kontajneroch na inertnom podloţí, nie sú schopné vytvoriť odpovedajúcu mikroklímu (fytoklímu) porastu. Toto stanovište je extrémne aridné a rastliny vegetujú v netypickom prostredí pod stresom (SALAŠ, 2008a). Zlepšenie mikroklímy môţeme dosiahnuť správnymi pestovateľskými opatreniami (závlaha, voľba substrátu, rozstavenie kontajnerov atď.), ktoré upravujú mikroklímu porastu. Tolerancia drevín je závislá nielen od technológie pestovania, ale aj od druhu a kultivaru, vegetačného obdobia a zmien v priebehu dňa. Pestovatelia sú pestovateľskými opatreniami schopný produkovať kvalitné výpestky aj pri extrémnych výkyvoch počasia. Hoci priebeh abiotických stresorov nemôţeme ovplyvniť, môţeme byť na nepriaznivý priebeh počasia pripravený a zavčas podniknúť pestovateľské opatrenia, ktorými eliminujeme negatívny dopad na rastliny na minimum. S problematikou stresových faktorov v škôlkach súvisí kontrola akosti výpestkov. Reakcia drevín na nepriaznivé klimatické podmienky, stres pri transporte a vysádzaní na trvalé stanovisko je veľmi závaţným problémom a môţe viesť k sporom medzi producentom a realizačnou firmou. Preukázať, ţe bol pouţitý menej ţivotaschopný výpestok, alebo naopak kvalitné rastliny boli vystresované nevhodným uskladnením, transportom, zlou technológiou výsadby, alebo nedostatočnou následnou starostlivosťou je veľmi komplikované. Škôlkárske výpestky majú v škôlkach veľakrát aţ nadštandardnú starostlivosť a určitá zvýšená starostlivosť by mala byť drevinám venovaná aj po celú dobu po výsadbe (SALAŠ et al., 2007) Biotické stresové faktory Biotické stresory sú v podstate ţivé organizmy, ktoré obývajú ţivotné prostredie a vstupujú do rôznych vzťahov s ostatnými organizmami a prostredím. Podľa vplyvu na ostatné jedince, či populácie, delíme vzťahy medzi nimi na neutrálne, pozitívne alebo negatívne. O negatívnych tak hovoríme ako o biotických stresoroch. Medzi biotické stresory zaraďujeme patogénne mikroorganizmy (fytoplazmy, víry, baktérie a huby), 16

17 hmyz (herbivorné organizmy), ţivočíchy, samotné rastliny, (parazitizmus, alelopatia) ale aj človeka, ktorý na rastliny pôsobí najviac (BLÁHA et al., 2003). Z mikroorganizmov vyskytujúcich sa v škôlkach, sú najčastejším a najväčším problémom huby ako je pleseň sivá (Botrytis cinerea) na mnoţiarňach, ale aj ďalšie huby, ako je múčnatka (Erisyphe, Podosphaera), ktorá patrí k pravidelne sa vyskytujúcim chorobám na okrasných drevinách určitých druhov v škôlke. V kontajnerovniach v poslednej dobe ubudlo od padania mladých rastlín, výnimkou sú huby šíriace sa vodou. V škôlkach sa často vyskytujú choroby, ktoré sú ťaţko diagnostikovateľné a preto je nutné porasty preventívne ošetrovať. Po náleze príznakov je na ošetrenie neskoro. Jedná sa napríklad o sypavku borovíc (Mycosphaerella pini) a čiernu škvrnitosť na ruţiach (Diplocarpon rosae). Výnimkou nie sú ani hrdzi a ich medzihostitelia ako napríklad hrdza listov topoľov (Melampsora larici-populina) kde je medzihostiteľom smrekovec (Larix). Pri ochrane rastlín, aplikáciou fungicídov na okrasné dreviny je potrebné zároveň sledovať ich vplyv na rast rastlín, kde môţe dôjsť k popáleniu, alebo zmenám rastu (ŠAFRÁNKOVÁ, 2008). Rastliny majú špecifické obranné reakcie voči napádaniu mikroorganizmami. Obrana spočíva v aktivácií špecifických génov, v tvorbe stresových proteínov, ktoré majú fungicídny účinok a v tvorbe fytoncídov, fytoalexínov. Zvláštnou reakciou rastliny je tvorba nekróz po kontakte s hýfami húb, kde biochemickými procesmi dochádza ku skaze vlastnej bunky, tak aj ku skaze hýfy. Pri tejto hypersenzitívnej reakcií dochádza k rozpadu membránového systému zvýšením voľných radikálov, peroxidu vodíka a polyfenolov. Herbivorné organizmy sú tie, ktoré sa ţivia rastlinami a patria k dôleţitým biotickým stresorom rastlín. Môţeme ich rozdeliť na dve skupiny a to selektívne herbivory, ktoré si vyberajú buď rastlinný druh, alebo len časť rastliny či vývojovú etapu rastliny. Druhou skupinou sú neselektívne herbivory, ktoré rastlinu poškodzujú ako celok a nevyberajú si (BLÁHA et al., 2003). Najviac sú rastliny v škôlkach napádané voškami, ďalej strapkami a špecifickými škodcami ako je sviluška smreková, lalokonosci a smútivky (ŠAFRÁNKOVÁ, 2008). Najväčším problémom v ochrane rastlín v nasledujúcich rokoch budú novozavlečené nepôvodné druhy škodcov, vplyvom globalizácie, zmien klimatických podmienok a prudkému rozvoju cestovania a transportu materiálov (SALAŠ et al., 2012). Rastliny reagujú na mechanické poškodenie herbivornými organizmami aktiváciou génov, ktoré majú liečebnú a prevenčnú funkciu na následné útoky škodcov. Signalizácia aktivácie génov je 17

18 zahájená v mieste poranenia molekulárnymi komponentmi ako je kyselina abscisová, etylén, kyselina jasmonová a oligosacharidy (ROBERTS et al., 2007). Okrem aktivácie týchto génov vytvárajú rastliny látky, ktoré môţu pôsobiť odpudivo aţ toxicky pre bylinoţravce. Jedná sa o sekundárne metabolity ako je kyselina šťaveľová či kyanid, alebo zloţitejšie látky ako sú glykozidy a alkaloidy. Antropogénne vplyvy môţu pôsobiť medzi človekom a rastlinami negatívne, ale aj pozitívne. Prostredníctvom poľnohospodárstva, priemyslu, urbanizácie a dopravy ovplyvňujú ľudia ostatnú prírodu. Činnosťou človeka sú znečisťované podzemné a povrchové vody, pôda, atmosféra, je narušovaná ozónová vrstva a zniţuje sa rozmanitosť biocenóz na Zemi. Rozsah a komplexnosť vplyvov človeka je najdôleţitejší biotický stresor prírody (BLÁHA et al., 2003) Abiotické stresové faktory Abiotické stresové faktory môţeme rozdeliť na: a) fyzikálne mechanické účinky vetru a vody, nadmerné ţiarenie (UV, viditeľné) a extrémne teploty (horko, chlad a mráz), b) chemické nedostatok vody (sucho), nedostatok kyslíku (hypoxia, anoxia), nedostatok ţivín v pôde, nadbytok iónov solí a vodíka v pôde, toxické kovy a anorganické látky v pôde, toxické plyny vo vzduchu (PROCHÁZKA et al., 1998; KUKLA, KUKLOVÁ, 2013). Stres spôsobený fyzikálnymi abiotickými faktormi Stres z oţiarenia spôsobuje u rastlín prebytok fotosynteticky aktívneho ţiarenia a UV (ultrafialového) ţiarenia. V oboch prípadoch sú vo fotoenergetických procesoch produkované agresívne kyslíkové radikály. Fotosyntetický aparát u rastlín je schopný vysoko vyuţiť absorpciu a vyuţitie viditeľného ţiarenia (LARCHER, 2003). Prebytok svetla je stanovený ako svetelná energia, ktorá presahuje rastlinné poţiadavky na fotochemické procesy. Je potrebné poznamenať, ţe väčšina rastlín C3 fotosyntézy pohlcuje 25 % plného slnečného ţiarenia, čo znamená, ţe aj za normálnych okolností sú rastliny vystavené nadbytočnému ţiareniu (ROBERTS et al., 2007). Avšak v dôsledku silného ţiarenia dochádza k preťaţeniu procesu fotosyntézy, čo má za následok niţší asimilačný výnos fotoinhibíciu. Extrémne vysoké oţiarenie môţe tieţ zničiť fotosyntetické pigmenty chloroplasty a štruktúry thylakoidov. Zničené chloroplasty 18

19 v najvyššej vrstve palisádového parenchýmu sú čiastočne zodpovedné za klesajúcu fotosyntézu a senescenciu listov. Slnečné svetlo po prechode atmosférou obsahuje ţiarenie UV-A ( nm) a časť škodlivého UV-B ( nm) ţiarenia. UV-B ţiarenie sa vyskytuje len v nízkych intenzitách, avšak pri oslabení ozónovej vrstvy sa zvyšuje. Dlhšie UV-A ţiarenie je hlavne fotooxidačné, UV-B okrem fotooxidácie spôsobuje lézie na biomembránach, poškodzuje protoplazmu, proteíny vrátane DNA. U rastlín poškodených UV ţiarením je moţné identifikovať zmeny v enzýmových aktivitách (LARCHER, 2003). Po krátkodobom pôsobení stresu (UV-A a UV-B) sa prejavuje stimulačný vplyv na nárast koncentrácie pigmentu chlorofylu a, zatiaľ čo u chlorofylu b dochádza k poklesu koncentrácií u rodu Picea abies. Krátkodobý radiačný stres u tohto rodu nespôsobuje farebné zmeny povrchu ihlíc (PIVOŇKA, KRPEŠ, 2013). Stres z extrémnych teplôt je definovaný ako pokles, alebo nárast teploty, ktorý spôsobuje reverzibilné alebo ireverzibilné inaktivácie fyziologických procesov, alebo aţ letálne (smrtiace) zranenia v rastlinách. Rastliny sa na stres z kolísania ročných, mesačných i denných teplôt musia prispôsobiť rôznymi mechanizmami. Zachovaním membránovej fluidity, enzymatickej aktivity a morfologickými vlastnosťami sa rastliny významne aklimatizujú a odolávajú teplotným stresom (ROBERTS et al., 2007). Rastliny môţu byť poškodzované ako teplotami nízkymi chladom a mrazom, tak aj vysokými. Jednotlivé rastlinné orgány sú tolerantné voči teplotám rôzne, ale je známe, ţe generatívne orgány sú extrémnymi teplotami poškodzované viac, neţ orgány vegetatívne. U rastlín rozlišujeme citlivosť na chlad a na mráz. Za rastliny citlivé na chlad označujeme tie, ktoré sú poškodzované teplotou nad bodom mrazu. Odolnosť rastlín voči chladu a mrazu sa zvyšuje tvorbou osmoticky aktívnych látok a fytohormónov, najmä kyselinou abscisovou (BLÁHA et al., 2003). Stres z chladu a citlivosť rastlín na nízke teploty sú spojené s membránovou tekutosťou. Pri normálnej teplote je membrána lipidov vo fluidnej fáze, ale pri nízkych teplotách prechádza na gélovú fázu, čo má za následok oddeľovanie fáz membránových lipidov, únik obsahu buniek aţ letálne poškodenie listov (ROBERTS et al., 2007). Rastliny sa bránia voči nízkym teplotám aklimatizáciou, čo je zloţitý proces, ktorý je regulovaný teplotami a trvá týţdne. Miera a rozsah aklimatizácie závisí okrem teplôt aj na intenzite a dĺţke svetla, a ďalších abiotických faktoroch ako je sucho a zasolenie. V prírode je väčšinou chladová aklimatizácia zahájená kombináciou skrátenia 19

20 fotoperiódy a poklesom teplôt k 10 C, čo vedie k zastaveniu rastu. Rastlina však nedosiahne rovnakú úroveň tolerancie k mrazu, ako pri nízkych teplotách (MADHAVA RAO et al., 2006). Stres z mrazu sa vyskytuje pri teplotách pod 0 C. Pri mraze sa tvoria okolo buniek ľadové kryštály, ktoré odstraňujú vodu z buniek a tým spôsobujú dehydratáciu. Druhotným stresom je strata turgoru, zvýšenie bunkovej koncentrácie na sól a redukcia objemu bunky. Za silných mrazov dochádza k tvorbe kryštálov aj intracelulárne. Ľadové kryštály v bunke nie sú nebezpečné, avšak pri roztopení sa denaturujú bielkoviny, čo má za následok letálne poškodenie. U aklimatizovaných rastlín dochádza k letálnym poškodeniam mrazom pomalším tempom, ako u neaklimatizovaných. Niektoré rastliny produkujú špecifické protimrazové proteíny, ktoré pomáhajú udrţať bunky v nízkych teplotách a tým zniţujú ich bod mrazu (ROBERTS et al., 2007). Asimilačné orgány ihličnatých a listnatých drevín sa chránia proti mrazu aj epikutikulárnou voskovou vrstvou (KUKLA, KUKLOVÁ, 2013). Stres z vysokých teplôt vzniká uţ pri teplote okolo C, kde sa môţu poškodiť reproduktívne orgány rastlín. Pôsobenie tepla môţe spôsobiť sterilitu peľu, chudobnú násadu plodov, aţ aborciu. Vysoké teploty spôsobujú v rastlinách reverzibilné zmeny v membránach a v proteínoch. Thylakoidy chloroplastov sú obzvlášť citlivé na vysoké teploty a preto je porucha fotosyntézy prvým príznakom teplotného stresu. Poškodenie chloroplastov má za následok depresiu fotosyntézy, ktorá môţe viesť aţ k bunkovej smrti. Kombinácia s vysokým svetelným ţiarením má aditívny účinok. Vysokými teplotami sú inaktivované aj termolabilné enzýmy, nukleové kyseliny a bielkoviny, čo taktieţ vedie k bunkovej smrti (LARCHER, 2003). Kaţdý rastlinný druh rastie iba v obmedzenom rozsahu teplôt, ktoré sú limitované jeho ekologickou konštitúciou. Teploty presahujúce uvedené rozpätie vyvolávajú v rastline stres. Letálne teploty sú spravidla teploty v rozpätí C, v prípade sukulentov ide o teploty presahujúce aţ 65 C (KUKLA, KUKLOVÁ, 2013). V škôlkach sa rastliny bránia prehrievaniu (a prieniku svetla) v kontajneroch tým, ţe v mieste oslnenia prestávajú korene rásť. Strata rastu je kompenzovaná na opačnej strane kontajneru, pokiaľ to dovolí objem kontajneru. Ak rastlina tento priestor nemá, obmedzuje počas letných mesiacov rast nadzemných častí (SALAŠ et al., 2007). 20

21 Stres spôsobený chemickými abiotickými faktormi Stres z nedostatku vody sucha je hlavným problémom poľnohospodárskej produktivity a to hlavne v semiaridných a aridných oblastiach. Nedostatok vody vyplýva z nedostatku zráţok počas roka a to najmä za letných ale i jarných mesiacov. Obraz o pomerne vlhkých a relatívne suchých období, moţno získať z klimatických diagramov evidovaných na meteorologických staniciach príslušnej oblasti. Pri nedostatku vody prevyšuje transpirácia príjem vody rastlinami. Nedostatok vody vedie k strate turgoru, zmenám bunkového objemu a narušeniu vodnej bilancie (MADHAVA RAO et al., 2006; LARCHER, 2003). Pri negatívnej vodnej bilancií, kedy výdaj prevyšuje príjem vody vzniká vodný deficit. Prejavom tohto deficitu je vädnutie, teda strata pevnosti rastlín. Vodný deficit môţe byť kritický, subletálny a letálny. Pri kritickom vodnom deficite je rastlina schopná získať plné nasýtenie bez poškodenia. Ak dôjde k príznakom poškodenia ide o subletálny vodný deficit, a ak uţ nie je rastlina schopná dosýtiť sa na pôvodnú hmotnosť, nastáva vodný deficit letálny (PROCHÁZKA et al., 2007). K stresu v dôsledku sucha, na rozdiel od iných stresujúcich faktorov, nedochádza príliš rýchlo, ale rozvíja sa pomaly a zvýšenou intenzitou pretrváva dlhšie. Čas vystavenia rastliny v podmienkach sucha hrá dôleţitú úlohu v jej preţití. Stres zo sucha môţe nastať z rôznych dôvodov, ako je sucho v pôde, vysoká evaporácia, osmotické viazanie vody v zasolených pôdach, alebo zamrznutá pôda (LARCHER, 2003). Pri pôsobení vodného stresu sa predovšetkým zniţuje rast (predlţovací rast buniek) a fotosyntéza. Pri zniţovaní turgoru dochádza k redukcií predlţovania listov a neskôr k redukcií fotosyntézy. Nedostatok vody u vyšších rastlín ovplyvňujú najmä prieduchy, ktorých uzatváranie spomaľuje výmenu CO 2 a zniţuje transpiráciu. Zatváranie prieduchov je následkom tvorby vyšších koncentrácií kyseliny abscisovej, ktorou rastlina reaguje na nedostatok vody. V prípade nedostatku vody dochádza k inhibícií tvorby koreňového systému. Spočiatku dochádza k predlţovaniu primárneho koreňa do väčších hĺbok na úkor tvorby koreňov postranných. Ak vodný stres pokračuje naďalej, dochádza k redukcií koreňového systému, prestáva sa tvoriť koreňové vlásenie a nakoniec sa rast celkom zastaví a koreň odumiera. V nadzemných orgánoch je redukovaná listová plocha, hmotnosť a uhlíkový prírastok. Nedostatok vody taktieţ redukuje vývoj kvetenstva, počet kvetov, dozrievanie plodov a tvorbu semien, teda ohrozená je aj celá reprodukcia. Rastliny môţu trpieť nedostatkom vody aj v zimnom období, pretoţe sú schopné prijímať vodu len v kvapalnom skupenstve. Voda 21

22 obsiahnutá v snehovej pokrývke je pre ne nedostupná, preto v zime dochádza väčšinou k vyschnutiu rastlín ako sú dreviny, konifery a rododendrony, neţ k ich zamrznutiu. Na dreviny všeobecne majú veľký význam aj vlhkostné podmienky predchádzajúceho roka (BLÁHA et al., 2003). Predchádzajúce vystavenie rastlín stresu zo sucha môţe neskôr urýchliť, alebo zosilniť ich reakcie na sucho, čo naznačuje, ţe rastliny majú stresovú pamäť (KUKLA, KUKLOVÁ, 2013). Vplyv na dreviny má aj proveniencia rastlinného materiálu z klimatických oblastí. Semenáče Fagus sylvatica z rôznych proveniencií (Slovenska) z najniţších nadmorských výšok, z optima a z najvyšších nadmorských výšok, boli pestované 8 dní bez zavlaţovania a následne zavlaţené. Rozdiely v reakciách na stres zo sucha boli sledované pomocou obsahu chlorofylu a fluorescencie chlorofylu a. Najväčšia rezistencia voči stresu zo sucha, bola zaznamenaná u proveniencie z najniţších nadmorských výšok a najväčšia citlivosť a mortalita, bola zaznamenaná u proveniencie z optima (JAMNICKÁ et al., 2013). Vplyv na stres zo sucha má aj exogénna aplikácia 24-epibrassinolidu. U pšenice bolo zaznamenané zvýšenie výnosu zrna v podmienkach vodného deficitu (BLÁHA et al., 2013). Stres z nedostatku kyslíku, alebo anoxia nastáva najmä na podmáčaných pôdach po výdatných daţďoch (ROBERTS et al., 2007). Anoxia môţe nastať aj na pôdach utuţovaných, čo je však pre pestovanie v kontajneroch irelevantné. Pri dlhodobom pôsobení vody, hlavne na ílovitých pôdach, je kyslík vytlačený z pôdnych kapilár, zhoršuje sa transport kyslíku a začínajú prevládať v pôdnej mikroflóre anaeróbne mikroorganizmy a redukčné reakcie. Výsledkom týchto procesov je hromadenie dvojmocného ţeleza a mangánu, sulfidov, kyseliny mliečnej a maslovej v toxických koncentráciách. Ovplyvnený je tieţ kolobeh dusíku, ktorý je zníţený. Rastlina sa bráni anoxií v prípade, keď koncentrácia kyslíku v medzibunkových priestoroch poklesne pod 2 4 %. V tej chvíli sa zastavujú respiračné procesy. Reakcie sú sprevádzané zmenou hladiny fytohormónov - zvýšením koncentrácie kyseliny abscisovej a zníţením tvorby cytokinínov a etylénu. Koncentrácia etylénu sa však v koreňoch zvyšuje, pretoţe sú obmedzené jeho straty difúziou. Výsledkom obranných reakcií, pokiaľ rastlina preţije, sú nápadne stlstnuté a veľmi málo vetvené korene. Pre niektoré druhy drevín, ako je Taxodium, Populus, Salix, Alnus a niektoré druhy Quercus, nepredstavuje zamokrenie veľké riziko (BLÁHA et al., 2003; LARCHER 2003). 22

23 Stres zo zasolenia predstavuje pre poľnohospodárstvo čoraz väčšiu hrozbu, nakoľko všadeprítomné soli obmedzujú rast rastlín. Príčina sekundárneho zasolenia (primárne zasolenie je vodou z morí) je jednoduchá - voda sa odparí a soli zostávajú akumulované v substráte. Vysoké koncentrácie solí v pôdnom roztoku pôsobia ako výrazné stresory (ROBERTS et al., 2007). Potreba merať salinitu pôd sa zvýšila práve v dôsledku zavlaţovania pôd a to najmä v aridných i semiaridných klimatických pásmach. Obsah solí v pôde sa najčastejšie zisťuje meraním elektrickej konduktivity extraktu (ECe) za pouţitia laboratórnych konduktomerov. Tzv. metódou vodou nasýtenej pôdnej pasty sa vzorky pôdy nasýtia destilovanou vodou, aby sa soli rozpustili vo vode. Z takéhoto roztoku meriame elektrickú konduktivitu, kde nízko slané majú elektrickú vodivosť menšiu ako 4 ms.cm -1, stredne slané sú v rozsahu od 4 do 8 ms.cm -1, silno slané od 8 do 12 ms.cm -1 a extrémne slané sú nad 12 ms.cm -1 (LINTNEROVÁ et al., 2006). Voda na zavlaţovanie, by nemala mať vyššiu salinitu ako 2 ms.cm -1. Čím je koncentrácia solí v pôde vyššia, tým je menej prístupná pre rastliny. Nadbytok Na + a špeciálne Cl - v protoplazme vedie k poruchám iónovej rovnováhy (K + a Ca 2+ k Na + ), rovnako tak k iónošpecifickým účinkom na enzýmové proteíny a membrány. V dôsledku toho klesá energia produkovaná fotofosforyláciou a respiračná fosforylácia, je narušená asimilácia dusíku a proteínový metabolizmus, dochádza k akumulácií diamínov a polyamínov. Ak tieto účinky soli prevyšujú toleranciu rastliny, dochádza k poruchám aţ zraneniam. Je zníţená fotosyntéza nielen uzatváraním prieduchov, ale aj účinkami soli na chloroplasty, najmä v ich oblasti transportom elektrónov a sekundárnymi procesmi (LARCHER, 2003). Vplyvom vysokého obsahu solí v pôde dochádza k zníţeniu príjmu minerálnych ţivín, pričom klesá produkcia sušiny biomasy a rýchlosť rastu. Taktieţ sa v zasolenej pôde menej vyvíjajú korene, dochádza k ich poškodzovaniu za vzniku nekróz, ktoré vedú aţ k uhynutiu danej časti koreňa. U drevín poškodených nadbytkom soli pučia pupene neskôr a tvoria sa zakrpatené letorasty. Semenáče a mladé jedince sú k zasoleniu citlivejšie, neţ dospelí jedinci (BLÁHA et al., 2003). V pokuse s exogénnou aplikáciou kyseliny abscisovej a 24-epibrassinolidu na pšenici pestovanej v strese zo zasolenia, kde sa merala fotosyntéza a efektivita vyuţitia vody, vyplýva, ţe aplikáciou 24-epibrassinolidu sa významne zlepšuje efektivita vyuţitia vody a tým sa zmierňuje stres zo zasolenia (ŠAFRÁNKOVÁ, KRUTILOVÁ, 2013). 23

24 Stres z nedostatku ţivín je spôsobený poruchou v príjme ţivín rastlinou, môţe súvisieť s nedostatočnou zásobou ţivín v pôde, alebo blokáciou jeho príjmu inými faktormi, ako je napríklad prebytok inej ţiviny, či narušenie rastlinného systému iným stresorom (SALAŠ et al., 2012). V pôde sa vyskytuje celá rada prvkov, konkrétne makrelementov, ktoré rastlina vyuţíva pre svoju výţivu vo väčšom mnoţstve a mikroelementov, ktoré potrebuje rastlina k svojmu ţivotu v stopových mnoţstvách. Predávkovanie ţivinami v pôde má pre rastlinu podobné účinky ako u zasolenia. Naopak nedostatok ţivín sa prejavuje tým, ţe limitujúcim faktorom pre rastlinu je vţdy ten prvok, ktorý je minimálne dostupný, ako vyplýva z Liebigovho zákonu minima. Kontrastná hladina ţivín je samostatnou vednou disciplínou (BLÁHA et al., 2003). Stres z toxických plynov vo vzduchu a poškodenie ţivotných funkcií rastliny závisí na mnohých faktoroch, a to ako biotických aj abiotických. Najdôleţitejšie sú druh a vek rastliny, klimatické a pôdne podmienky, chemická povaha, koncentrácia a čas pôsobenia znečisťujúcej látky. V niektorých prípadoch je vplyv znečistenia úmerný súčinu koncentrácie znečisťujúcich látok a doby expozície, hoci vzájomný vzťah je lineárny len v priebehu určitého rozsahu. Spodná hranica je stanovená ako koncentrácia, pri ktorej nedochádza k ţiadnym zmenám aj po dlhšej expozícii. Na strane druhej, pri prekročení určitej vysokej koncentrácie, za krátkej expozície dochádza k poškodeniu rastliny. Účinok závisí aj na dobe dňa počas predpoludnia sú prieduchy obvykle úplne otvorené. Medzi látky a zlúčeniny nachádzajúce sa v prírode ako potencionálne škodlivé pre rastliny (fytotoxické) radíme oxid siričitý, sírovodík, amoniak, oxid dusnatý a oxid dusičitý, ozón, etylén, fluorovodík a chlorovodík. Dnes sú rastliny vystavené týmto škodlivým látkam v ovzduší v dôsledku ľudskej činnosti. Okrem plynov sa do rastlín dostávajú aj ostatné znečisťujúce látky prostredníctvom atmosféry. Ide najmä o decht, sadze, dym, prach z pôdy a znečistená voda rôznymi chemikáliami z priemyslu, dopravy, poľnohospodárstva a domácností. Najškodlivejšie z látok ktoré sa dostávajú do rastlín sú toxické kovy ako je kadmium, alebo olovo (LARCHER, 2003). Sprievodným javom fytotoxicity stopových rizikových prvkov v rastlinách, môţe byť popri retardácii dopestovanej fytomasy a následnej akumulácii prvkov v sušine, aj narušená tvorba niektorých rastlinných pigmentov ako je chlorofyl (DUCSAY, 2011). 24

25 3.2.4 Fyziologické reakcie rastlín na stres Existuje mnoho spôsobov, ako merať mieru stresu u rastlín. Stres sa dá u rastlín detekovať rôznymi spôsobmi merania fotosyntézy. Do popredia sa dostávajú metódy, ktorých princípom je meranie indukovanej fluorescencie molekúl chlorofylu, alebo štúdium obsahu chlorofylu v rastline. Stres a jeho štúdium nie je obmedzené len fyziologickými odozvami rastlín. Najjednoduchšími a praktikovanými metódami je meranie morfologických charakteristík, ako je napríklad výškový prírastok a dĺţka výhonov. Pomocou týchto veličín môţeme sledovať dlhodobé pôsobenie účinkov stresových faktorov, nevypovedajú však o aktuálnom stave rastliny. Meranie prírastku hmotnosti je ďalšou metódou pomocou ktorej sa dá stres detekovať (SOCHOR, 2011). Čerstvá a suchá hmotnosť biomasy rastlín klesá so zvyšujúcimi sa stresormi. Zníţená asimilácia CO2 a prieduchová vodivosť vplyvom stresových faktorov zniţuje rast listovej plochy a produkciu biomasy (FARIDUDDIN et al., 2009). Obsah chlorofylu Proces fotosyntézy prebieha v chloroplastoch vďaka zelenému farbivu chlorofylu. Výkonnosť fotosyntézy úzko súvisí s mnoţstvom chlorofylu v listoch, ktorý je rôzny v závislosti na rastlinnom druhu, odrode a podmienkam prostredia. Okrem genetických predpokladov ovplyvňuje obsah chlorofylu v listoch v priebehu vegetácie celá rada faktorov, ako sú ochranné prostriedky, rastová fáza,, klimatické podmienky roka, výţiva a technológia pestovania (HONSOVÁ, 2009). Najznámejšie a najdôleţitejšie sú chlorofyly a a b. Tieto dve formy sa v prírode vyskytujú v pomere 3:1 (chlorofyl a : chlorofyl b). Prvé vedecké experimenty, ktoré poukazujú na vzťah medzi obsahom chlorofylu a fyziologickým stavom rastlín pochádzajú zo začiatku 20. storočia. Najvýhodnejšia metóda pri stanovovaní mnoţstva chlorofylov, je tá ktorá nepoškodzuje sledované rastliny. Od 60-tych rokov bol obsah chlorofylu sledovaný v súvislosti s biochemickými pochodmi v rastline, ako aj voči stresom. Vodný stres vedie k zníţeniu obsahu chlorofylu v listoch. S obsahom fytohormónov, enzymatických procesov, bol tieţ sledovaný vplyv rastlinných regulátorov na obsah tohto pigmentu (SOCHOR, 2011). V polovici 80-tych rokov sa začali pouţívať prenosné chlorofylmetre, ktoré priniesli praktický význam pre výskumné práce. Ručné chlorofylmetre sú ľahko prenosné prístroje, ktoré umoţňujú rýchly proces získavania výsledkov - koncentrácie chlorofylu v terénnych podmienkach (BOBUĽSKÁ, 2010). 25

26 Fluorescencia chlorofylu Po prijatí kvanta svetelnej energie molekulou chlorofylu je energia buď absorbovaná a prevedená do procesu fotosyntézy (fotochemické zhášanie), alebo dochádza k prevedeniu energie na teplo (nefotochemické zhášanie), či spätnému vyţiareniu fotónov s vlnovou dĺţkou 650 nm fluorescenčné zhášanie, ktoré činí pribliţne 2 % z celkového absorbovaného ţiarenia. Fluorescencia chlorofylu, ako sa hovorí poslednému javu, je v tesnom vzťahu s priebehom fotosyntézy (ŠPULÁK et al., 2011). Fluorescencia chlorofylu je odozva rastliny, ktorá je vyvolaná absorbanciou energie fotónov molekulami chlorofylu a (SOCHOR, 2011). Na úrovni fotosyntetického aparátu sa vplyv stresových faktorov prejavuje zmenou aktivity fotosystému II (PSII). Citlivosť PSII na poškodenie sa líši vzhľadom na charakter stresového faktora. Vysoká rezistencia PSII k účinkom sucha je základom pre vznik interakcií s faktormi ako je vysoká teplota a ţiarenie, ktoré sú schopné irevrzibilne poškodiť PSII. Tieto interakcie môţu spôsobovať zvýšenie tolerancie rastlín k určitým stresovým faktorom. Aktivitu PSII monitoruje rýchla kinetika fluorescencie chlorofylu a (HAVAUX, 1992). Meranie fluorescencie chlorofylu v priebehu indukčnej kinetiky poskytuje aktuálne informácie o poklese aktivity fotosyntetického aparátu listu za stresových podmienok a býva preto k detekcii stresu nepriaznivých podmienok. Ak je intenzita fotosyntézy vysoká, hodnoty fluorescencie chlorofylu dosahujú hodnôt niţších. Dá sa predpokladať, ţe všetky stresové vplyvy zniţujúce rýchlosť fotosyntézy, budú zároveň zvyšovať veľkosť fluorescencie. Hodnoty fluorescencie chlorofylu sa menia v dôsledku pôsobenia stresových faktorov, dá sa nimi detekovať fyziologický stav rastliny a poskytujú nám informácie, ako sú rastliny schopné tolerovať stres (PROCHÁZKA et al., 1998; SOCHOR, 2011). Pre detekciu stresu a diagnostiku stavu rastlín pod stresom sa v posledných rokoch začal pouţívať parameter Fv/Fm pomer medzi variabilnou a maximálnou fluorescenciu. Tento pomer poskytuje informácie o fungovaní PSII systému a predstavuje maximálny kvantový výťaţok PSII. Stresové podmienky zniţujú maximálny kvantový výťaţok PSII, teda aj hodnoty Fv/Fm. Tzn., ţe čím je hodnota Fv/Fm vyššia, tým je rastlina v lepšom zdravotnom stave a lepšie pracuje PSII, a čím je hodnota Fv/Fm niţšia, tým je rastlina viac stresovaná. Preto je parameter Fv/Fm uţitočným nástrojom fotosyntetických výskumov (IBARAKI, MURAKAMI, 2007). 26

27 Prieduchová vodivosť Prieduchová vodivosť reguluje mnoho rastlinných procesov (asimilácia oxidu uhličitého, dýchanie, transpiráciu) a môţe byť pouţitá na stanovenie vyuţívania vody rastlinou, vodného stavu, reakcií na klimatické faktory, alebo ako odpovede na stresové faktory (MONTAGUE et al., 2008). Prieduchová vodivosť označuje mieru dostupnosti CO 2 pre biochemický a fotochemický aparát fotosyntézy. Meranie rýchlosti fotosyntézy (porometrami) predstavuje jednu z najjednoduchších metód k stanoveniu intenzity fotosyntézy (SOCHOR, 2011). Prieduchová vodivosť spolu s transpiráciou a fotosyntetickou rýchlosťou je priamo spojená so stresom zo sucha, ktorý ovplyvňuje otváranie prieduchov (SARKER, HARA, 2011). Oxidačný stres U rastlín môţe v priebehu pôsobenia stresových faktorov dochádzať k tzv. oxidatívnemu stresu. Je to záťaţ pre ktorú je charakteristická nadmerná produkcia veľkého počtu voľných radikálov. Voľné radikály sú prirodzene tvorené vo veľkom počte pri fotosyntéze. Sú to atómy alebo molekuly, ktoré majú v elektrónovom obale jeden, vzácne viacej voľných elektrónov. Reaktívnymi formami voľných radikálov môţu byť atakované biomolekuly, biologické membrány a nukleové kyseliny v rastline. Za normálnych podmienok je koncentrácia voľných radikálov nízka, avšak pri stresových podmienkach sa zvyšuje ich koncentrácia a nastáva tzv. oxidatívny stres. Ukazovateľom ochrany pred voľnými radikálmi je antioxidačná kapacita, čo je schopnosť zlúčeniny inhibovať oxidačnú degradáciu. Metóda k jej stanoveniu sa zakladá na priamej reakcií študovanej látky s radikálmi (SOCHOR, 2011). 3.3 Regulátory rastlinného rastu Forma a funkcia mnohobunkového organizmu by nebola možná bez efektívnej komunikácie medzi bunkami, tkanivami a orgánmi. Vo vyšších rastlinách je regulácia, koordinácia metabolizmu, rastu a morfogenézie často závislá na chemických signáloch z jednej časti rastliny do druhej. Túto prvú ideu o týchto látkach formuloval nemecký botanik Julius von Sachs uţ v 19. storočí (TAIZ, ZEIGER, 2010). 27

28 Regulátory rastlinného rastu sú organické zlúčeniny, ktoré v malých mnoţstvách stimulujú, inhibujú, alebo inak upravujú fyziologické procesy v rastlinách (BASRA, 2000). Sú to štrukturálne a rôznorodo odlišné skupiny látok (indol zlúčeniny, terpény, adenín deriváty, steroidy, alifatické uhľovodíky, deriváty karotenoidov a mastných kyselín, plyny), ktoré hrajú svoju úlohu pri sprostredkovaní rôznych aspektov z vývoja a rastu rastlín (HANSON, 2007; SRIVASTAVA et al., 2002). Rast a vývoj rastlín podporujú vo veľmi nízkych koncentráciách a v nepatrne vyšších koncentráciách ho brzdia, alebo kvantitatívne a kvalitatívne menia. Regulátory rastlinného rastu sa delia na dve základné skupiny na prirodzené regulátory rastu a syntetické regulátory rastu (PSOTA, ŠEBÁNEK, 1999). Prirodzené regulátory rastu ide ďalej rozdeliť na rastlinné hormóny (fytohormóny) a ďalšie látky s regulačnou aktivitou. Na základe určitých analógií s pôsobením hormónov ţivočíšnych je šesť skupín endogénnych rastových regulátorov povaţovaných za rastlinné hormóny. Sú to auxíny, cytokiníny, giberelíny, kyselina abscisová, etylén a brassinosteroidy 1. Mimo nich existujú v rastlinách látky s rastovo regulačnou aktivitou, ktoré medzi hormóny nezaraďujeme, pretoţe pôsobia vo vyšších koncentráciách, neţ hormonálnych. Sú to najmä polyamíny, kyselina jasmonová, oligosachariny, fenolické látky a iné. V niektorých literatúrach sa rastové regulátory rozdeľujú na látky rast stimulujúci (stimulátory) a látky rast inhibujúci (inhibítory). Toto delenie je zavádzajúce, pretoţe látka stimulačná môţe byť v inej koncentrácií inhibičná a naopak. Taktieţ účinok týchto látok závisí na genotype, stupni ontogenézy a fyziologickom stave rastliny (PROCHÁZKA et al., 1998; RAO et al., 2002). Syntetické regulátory rastu (vyrábané človekom) sa obvykle označujú termínom morforegulátory. Zaraďujeme sem syntetické auxíny a cytokiníny, ale aj retardanty, ako sú paclobutrazol, chlorcholinchlorid a pod. Aj niektoré herbicídne a fungicídne látky môţu pôsobiť na biochemické, fyziologické a morfologické procesy v rastlinách inhibične, vo veľmi nízkych koncentráciách stimulačne. (PSOTA, ŠEBÁNEK, 1999). V praxi je moţné pouţívať len tie prípravky, ktoré sú zapísané v Seznam povolených přípravků a dalších prostředků. Tento zoznam je kaţdoročne novelizovaný štátnou rastlinolekárskou správou v súlade s 39 odst. 3 zákona č. 326/2004 Zb., o rastlinolekárskej starostlivosti. Týmto zoznamom rastlinolekárska správa informuje 1 Pôvodne radené medzi látky s regulačnou aktivitou, dnes 6. skupina fytohormónov (RAO et al., 2002). 28

29 verejnosť o prípravkoch na ochranu rastlín a ďalších prostriedkoch, ktoré sú povolené v Českej republike uvádzať na trh a pouţívať. Pre okrasné (a lesné) dreviny sa regulátory rastlinného rastu vyuţívajú najmä na: presadzovanie a transport sadeníc, stimulácií zakoreňovania, defoliácií, stimulácie tvorby kvetných pupeňov a regulácií rastu (PSOTA, ŠEBÁNEK, 1999; MACH, 2013). K širokému uplatneniu rastových regulátorov u okrasných rastlín patrí aj stimulácia klíčenia semien, regulácia rastu sadeníc, zlepšenie trhových vlastností rastlín, programovanie kvitnutia a uchovávanie rezaných kvetov (Syringa, Prunus). Pretoţe sa predpokladá nízka spotreba týchto prípravkov u okrasných rastlín, nemajú výrobcovia záujem o overovanie v našich podmienkach. Tým sa stáva paleta týchto prípravkov v Českej republike úzkou (PROCHÁZKA et al., 1997) Rastlinné hormóny Rastlinný hormón fytohormón je zlúčenina syntetizovaná v jednej časti rastliny a translokovaná do inej časti, kde vyvoláva fyziologickú reakciu za veľmi nízkych koncentrácií. Za rastlinné hormóny nepovaţujeme ţiviny ako anorganické ióny a látky, ktoré boli syntetizované v iných organizmoch ako sú rastliny, alebo aj látky, ktoré sú syntetizované rastlinami v relatívne vysokých koncentráciách, ako napríklad sacharóza (PROCHÁZKA et al., 1997). Rastlinné hormóny sú často vyrábané na úrovni μg.kg -1 hmoty. Preto sa ich detekcia a veľa z našich znalostí ich biologickej funkcie opierala o inštrumentálne metódy analýzy, najmä plynovej chromatografie a hmotnostnej spektrometrie. Biosyntéza a genetika výroby týchto látok je predmetom intenzívneho štúdia viac neţ 70 rokov (HANSON, 2007). Auxíny Auxíny patria k najznámejšej triede fytohormónov. V rastlinách ho predstavuje predovšetkým kyselina indolyl-3-octová (IAA). Auxíny sa zúčastňujú pri regulácií procesu rastu a tvorby ako je: predlţovanie buniek, predĺţenie a zakrivenie koleoptile, podpora rhizogenézy, inhibícia axilárneho rastu pupeňov apikálna dominancia, predchádzanie opadu plodov a indukcia partenokarpie (KEFELI, KALEVITCH, 2003). Vzhľadom k tomu, ţe IAA podporuje rast koleoptile, bol pomenovaný auxín z gréckeho slova auxein, čo znamená zväčšovať sa, alebo rásť (TAIZ, ZEIGER, 2010). Miesta syntézy auxínov sú apikálne meristémy stoniek, ale aj koreňov, v ktorých sú syntetizované v oveľa menších mnoţstvách (KEFELI, KALEVITCH, 2003). Auxíny 29

30 sa v rastlinách pohybujú bazipetálne s rýchlosťou všeobecne do 20 mm.h -1 od jednej parenchymatickej bunky k druhej, alebo druhým spôsobom dopravy spolu s asimilátmi z listov. Pohyb z listov prebieha všetkými smermi s rýchlosťou aţ do 240 mm.h -1. Transport auxínov môţe byť inhibovaný niektorými látkami (viď niţšie) (PESSARAKLI et al., 2002). Auxíny majú významné účinky aj na vzdialené orgány od vrcholov. Príkladom je transport auxínu do plodov, kde priťahuje ţiviny, ktoré sa akumulujú a tým zabraňujú k ich abscisií (KEFELI, KALEVITCH, 2003). Mnohé ďalšie vplyvy auxínu na ţivotné pochody v rastline sú zobrazené na Obr. č. 1 v prílohe. Auxíny prirodzené: IAA bola dlho jediným známym prirodzeným auxínom, ktorý bol nájdený v koleoptile osiva (1927), neskôr v kvasinkách a aţ roku 1946 v častiach vyšších rastlín. Od tej doby bol potvrdený v celej škále druhov vyšších rastlín. Aţ na konci 20. storočia boli nájdené kyseliny indolyl-3-maslelná (IBA) a 4-chlor-IAA, ktoré boli skôr povaţované za syntetické. Ďalším prirodzeným auxínom je kyselina fenyloctová (PAA), ktorá sa nenachádza vo všetkých rastlinách, najviac sa vyskytuje v plodoch ovocných stromov. Vyskytujú sa v menších koncentráciách a ich účinnosť je niţšia ako u IAA. Syntetické látky s účinkom auxínu: hľadaním látok s regulačnou aktivitou bola nájdená rada syntetických látok s podobnými účinkami IAA. Tieto látky nazývame syntetické auxíny. Sú to slabé organické kyseliny s aromatickým kruhom a karboxylovou skupinou, medzi ktorými musí byť aspoň jeden atóm uhlíka alebo kyslíka. Syntetické auxíny sa osvedčili pri pouţívaní v rastlinnej výrobe viac ako IAA, ktorá je nestála. Pre prehľadnosť ide rozdeliť syntetické auxíny do štyroch skupín: 1. naftalenové kyseliny: α-naftyl-octová kyselina (NAA), 2. chlorfenoxykyseliny: kyselina 2,4-dichlorfenoxyoctová (2,4-D), 2,4,5- trichlorfenoxyoctová (2,4,5-T) a 2-metyl-4-chlorfenoxyoctová (MCPA), 3. benzoové kyseliny: 2,3,6- a 2,4,5-trichlorbenzoová, dicamba a 4. deriváty kyseliny pikolinovej: picloram (PROCHÁZKA et al., 1997; PROCHÁZKA et al., 1998). Antiauxíny a inhibítory transportu auxínu: antiauxíny sú látky bez auxínovej povahy, ktoré inhibujú účinky auxínov na väzbovom mieste. Je známych päť zlúčenín a to: kyseliny 2,4,6-trichlorfenoxyoctová, 2,4-dichlorfenoxyizomaselná, 2,4,6- trichlorbenzoová, trans-škoricová a p-chlorfenoxyizomaselná (PCIB). Transport auxínu 30

31 je brzdený kyselinami 2,3,5-trijodbenzoová (TIBA), N-(1-naftyl)ftalamová (NPA) a fluórenolom. Na väzbovom mieste NPA sa môţu vyskytovať aj prirodzené inhibítory nazývané fytotropíny (PROCHÁZKA et al., 1998). Giberelíny Po objavení auxínu, pripisovala západná veda pribliţne 20 rokov všetky regulácie vývojových javov v rastlinách auxínu, dokým nebola v roku 1950 charakterizovaná druhá skupina hormónov giberelíny (TAIZ, ZEIGER, 2010). Objav giberelínu má počiatky v Japonsku, kde bola v tridsiatych rokoch extrahovaná kyselina giberelová označovaná giberelín z huby Gibberella fujikuroi, ktorá urýchľovala dĺţkový rast na napadnutých rastlinách ryţe. Aţ v päťdesiatych rokoch, bola táto látka a jej podobné, nájdené v rastlinných pletivách (PROCHÁZKA et al., 1998). Giberelíny sú rozsiahlou skupinou, ktorú tvorí viac neţ 125 známych príbuzných zlúčenín (TAIZ, ZEIGER, 2010). Chemicky patria do skupiny terpénov, všetky sú slabé organické kyseliny (okrem viazaných), ktoré môţeme rozdeliť do dvoch skupín: giberelíny s 19, alebo s 20 atómami uhlíka (C 19 a C 20 -giberelíny). Majú odlišnú aktivitu a môţu sa svojou aktivitou líšiť u rôznych rastlín. Giberelíny sú svojimi fyziologickými účinkami spájané najmä s podporou rastu stonky, jej elongáciou (PROCHÁZKA et al., 1998). Pri tomto predlţovaní však nedochádza k zvýšeniu počtu internódií (KEFELI, KALEVITCH, 2003). Okrem tohto účinku riadia v rastlinách rôzne aspekty pri klíčení osiva, odburávaní dormancie, mobilizácií endospermových rezerv, pri reprodukčnom vývoji, jarovizácií, ale i určení pohlavia. Na rast koreňov majú vplyv malý, či ide o priamy alebo nepriamy vplyv je doteraz neurčené (TAIZ, ZEIGER, 2010). Ďalšie vplyvy giberelínu na ţivotné pochody v rastline sú zobrazené na Obr. č. 2 v prílohe. Exogénne aplikovaný giberelín má stimulačný vplyv na rast nadzemnej časti a na rozvoj postranných pupeňov. Na rast koreňa má prevaţne inhibičný vplyv (PROCHÁZKA et al., 1998). Giberelíny sú syntetizované vo všetkých mladých, aktívne rastúcich orgánoch, či uţ vegetatívnych, alebo generatívnych, vrátane zrelých a nezrelých semien (PESSARAKLI et al., 2002). Môţu byť syntetizované aj v koreňoch, no hlavným miestom syntézy sú listy. Na rozdiel od auxínov sú giberelíny translokované akropetálne, ale rovnako ako auxíny sú schopné pritiahnuť ţiviny do miest ich lokalizácie (KEFELI, KALEVITCH, 2003). 31

32 Cytokiníny Cytokiníny boli objavené pri hľadaní látok, ktoré stimulujú bunkové delenie u rastlín. Teória, ţe bunkové delenie je vyvolané vnútornými činiteľmi, je známa od roku K prvému objaveniu cytokinínu došlo v roku 1955, kedy botanik Miller izoloval z autoklávovanej vzorky DNA látku 6-furfuryladenin, nazývanú kinetín (PSOTA, ŠEBÁNEK, 1999). Prvý prirodzený cytokinín bol v roku 1983 identifikovaný v nezrelom endosperme kukurice a bol nazvaný zeatín. V súčasnej dobe poznáme cez 30 prirodzených cytokinínov. Štruktúrne všetky vychádzajú z adenínu, ktorý je substituovaný na aromatickej, alebo exocyklickej aminoskupine (PROCHÁZKA et al., 1998). Je preukázané, ţe cytokiníny okrem stimulácie bunkového delenia pôsobia na mnoho ďalších fyziologických a vývojových procesov, vrátane listovej senescencie, apikálnej dominancie, vývoja kvetov, brzdenia dormancie pupeňov a klíčenia semien (TAIZ, ZEIGER, 2010). Taktieţ je preukázané, ţe aplikácia cytokinínu iniciuje rast adventívnych pupeňov, stimuluje vetvenie a odnoţovanie rastlín, redukuje dĺţkový rast stonky, inhibuje diferenciáciu a rast koreňov, odďaľuje starnutie pletív (PROCHÁZKA et al., 1997). Môţu dokonca spôsobiť sekundárne ozelenenie listov. Cytokiníny taktieţ dopravujú ţiviny do miest potencionálneho rastu, ako sú plody, semená a hľuzy. Ďalšie vplyvy na ţivotné pochody v rastline sú zobrazené na Obr. č. 3 v prílohe. Cytokiníny sú syntetizované v koreňoch, odkiaľ sú transportované xylémom do nadzemnej časti rastliny. Avšak nemôţeme vylúčiť ich prítomnosť v mladých listoch a pupeňoch. Vo významných mnoţstvách sa napríklad nachádzajú aj v kokosovom mlieku, alebo vo vyvíjajúcom sa plode u jabloní (KEFELI, KALEVITCH, 2003). Z listov môţu byť transportované floémom do ostatných častí rastliny. Exogénne aplikované cytokiníny na povrch listu sú pomerne imobilné. Pri aplikácií na rezné plochy listu je mobilita omnoho vyššia. Rýchlosť ich translokácie môţe byť ovplyvnená auxínom (PROCHÁZKA et al., 1998). Cytokiníny prirodzené: izopentenyladenin (IPA), trans-zeatin, dihydrozeatin, zeatinribozid, deriváty N 6 -benzyladenínu (BA), difenylmočovina, tidiazuron Syntetické látky s účinkom cytokinínu: kinetín, N6-benzyladenin (BA), N6-(mhydroxybenzyl)adenin (PBA) 32

33 Anticytokiníny: sú hlavne pyrolové a pyrazolové deriváty, ktoré by sa v praxi mohli vyuţiť na zvýšenie účinnosti auxínu zosilenia apikálnej dominancie a k indukcií tvorby adventívnych koreňov (PSOTA, ŠEBÁNEK, 1999; PROCHÁZKA et al., 1997). Kyselina abscisová S vedomím, ţe auxíny, giberelíny a cytokiníny podporujú rast, delenie buniek atď., sa v období šesťdesiatych a sedemdesiatych rokov hľadali v rastlinách prirodzené hormóny, ktoré pôsobia ako inhibítory rastu, alebo spôsobujú senescenciu listov počas jesene. Na túto inhibíciu sa testovali výťaţky z rôznych časti rastlín (SRIVASTAVA et al., 2002). V roku 1964 sa stretli na rovnakom sympóziu tri nezávislé skupiny vedcov, ktoré paralelne dospeli k rovnakým výsledkom s látkami (nazvané abscisin II a dormin), ktoré navodzujú abscisiu, alebo dormanciu. Na konferencií v Ottawe roku 1967 bol pre túto látku prijatý názov kyselina abscisová (PROCHÁZKA et al., 1997). Kyselina abscisová (ABA) je seskviterpén s 15 uhlíkovými atómami a cyklickou časťou v molekule. Výnimkou sú epoxyzlúčeniny ako xantoxin, ktorý je prekurzorom ABA. Najviac kyseliny abscisovej sa tvorí v dormantných orgánoch ako sú pupene, semená a hľúzy, ale tvorí sa aj v koreňových špičkách a v rýchlorastúcich orgánoch, ako sú listy. Z koreňov sa transportuje xylémom do nadzemných častí, kde sa transportuje floémom (PROCHÁZKA et al., 1998). Rovnako ako ostatné rastlinné hormóny, má aj ABA viacero funkcií. Zdá sa, ţe ABA pôsobí hlavne ako inhibítor rastu a metabolizmu, avšak jeho účinky môţu byť v rôznych tkanivách a v rôznych vývojových štádiách odlišné. Všeobecne inhibuje rast nadzemných častí a klíčenie semien, navodzuje dormanciu pupeňov, indukuje abscisiu a starnutie. Účinok ABA na rast koreňov je premenný, môţe byť inhibičný i stimulačný. Okrem toho, ABA zvyšuje úroveň tolerancie k stresu a to najmä voči obdobiu sucha. S týmto problémom sa rastliny vyrovnávajú tak, ţe zvyšujú hladinu endogénnej ABA, ktorá vedie k uzatvoreniu prieduchov, aby sa zabránilo k stratám vody transpiráciou. ABA zvyšuje toleranciu k rôznym druhom stresu spôsobeným ţivotným prostredím, alebo stresu biotickému. Ďalšie vplyvy kyseliny abscisovej na ţivotné pochody v rastline sú zobrazené na Obr. č. 4 v prílohe. Exogénnou aplikáciou ABA na nerastúce orgány sa inhibuje syntéza proteínov a nukleových kyselín, ovplyvňuje sa úroveň ostatných fytohormónov, dochádza k starnutiu, alebo aţ k abscisií (SRIVASTAVA et al., 2002). Pri abscisí môţe ABA pôsobiť nepriamo tým, ţe navodzuje senescenciu buniek, čo spôsobuje tvorbu etylénu, 33

34 ktorý je zodpovedný za abscisiu. Pri aplikácií na pupene a semená dochádza k ich dormancií. Hladina ABA sa vplyvom nízkych teplôt, resp. svetla zniţuje (PROCHÁZKA et al., 1997). Etylén V roku 1901 postgraduálny študent D. Neljubov poznamenal, ţe klíčne rastliny hrachu pestované v laboratóriu za prítomnosti etylénu, vystavujú príznaky (tzv. trojitá odozva) ako sú: zníţená elongácia stoniek, stimulácia radiálneho rastu (opuch) a abnormálny horizontálny rast (TAIZ, ZEIGER, 2010). Hoci bol etylén pouţívaný k dozrievaniu ovocia a defoliáciám, medzníkom štúdia etylénu sa stal rok 1959, kedy bol v rastlinách stanovený pomocou plynovej chromatografie. Od tej doby nastal rozmach štúdia etylénu v regulácií rastu a vývoja rastlín. Etylén je chemicky najjednoduchší fytohormón, je veľmi stály bezfarbý plyn, ktorý ľahko oxiduje za vzniku etylénoxidu, etylénglykolu aţ formaldehydu. V praktickom vyuţití etylénu bolo zavedené vyuţívanie etephonu, alebo kyseliny 2-chloretylfosfonová (CEPA) syntetický regulátor, ktorý etylén uvoľňuje (PROCHÁZKA et al., 1997; PSOTA, ŠEBÁNEK, 1999). Etylén pôsobí v rastlinách taktieţ na viacero aspektov od klíčenia semien, rastu klíčnych rastlín, zakorenenia a štruktúry koreňového vlásenia, inhibície rastu, aţ po zrenie plodov, starnutie a opad zrelých listov, kvetov a plodov (SRIVASTAVA et al., 2002). Rast koreňov je etylénom silno inhibovaný, u vodných rastlín má stimulačný vplyv na rast stonky a stopiek. Etylén tieţ pôsobí na epinastiu listov, regulácie apikálnej dominancie sa neúčastní. Okrem starnutia je etylén tieţ zapojený do stresových reakcií v rastline. Pod vplyvom zvýšenej tvorby etylénu, stúpa tvorba obranných látok rastlín (fytoalexínov) a zvyšuje sa aktivita enzýmov, ktoré sa účastina na obranných reakciách rastlín. U niektorých pletív vzrastá odolnosť k pôsobeniu rozkladných enzýmov. Ďalšie vplyvy etylénu na ţivotné pochody v rastline sú zobrazené na Obr. č. 5 v prílohe. Zvýšené mnoţstvo etylénu vytvárajú rastliny stresované, alebo rastliny ošetrené auxínom. Jeho koncentrácia v bunkách je veľmi nízka a je daná rozpustnosťou v cytoplazme. V cytoplazme sú špecifické väzobné miesta pre etylén, ich biologický účinok je sprostredkovaný väzbou na bielkoviny. Väčšina etylénu difunduje do medzibunkových priestorov a ďalej prieduchmi do atmosféry. Etylén, ktorý je uvoľnený do atmosféry ovplyvňuje rastliny v najbliţšom okolí. Antagonistami etylénu sú cykloalkény a predovšetkým ióny Ag +, ktoré sa aplikujú vo forme dusičnanu, alebo 34

35 tiosíranu (PROCHÁZKA et al., 1998). Etylén je viac tvorený v meristémoch, veľké mnoţstvá sa nachádzajú aj v spiacich pupeňoch a u starších listov pripravených k abscisií (KEFELI, KALEVITCH, 2003). Brassinosteroidy Ako prvý rastlinný steroid bol izolovaný brassinolid v roku 1979 z peľu repky (Brassica napus). Najviac brassinosteroidov obsahujú reproduktívne orgány, ale nachádzajú sa aj v ostatných orgánoch. K najrozšírenejším brassinosteroidom tieţ patria castasteron a typhasterol. Výrazne interagujú s IAA, ak sú aplikované ako prvé pôsobia stimulačne, ak sú aplikované nasledovne, pôsobia skôr inhibične. Dnes poznáme veľkú skupinu týchto látok, ktorá sa vyskytuje v širokom spektre rastlín (PROCHÁZKA et al., 1998). Najaktívnejšími zlúčeninami sú brassinolid, 24-epibrassinolid a 28- homobrassinolid. Sú najviac vyuţívané pri fyziologických štúdiách (RAO et al., 2002). Biosyntéza a metabolizmus endogénnych hladín BR bola štúdiou japonských skupín vedcov, ktorí zistili, ţe prebieha cez campasterol oxidačnými reakciami (CLOUSE, SASSE, 1998). Intenzívny výskum brassinosteroidov dokazuje ich široké spektrum účinkov na fyziologické a morfologické reakcie v rastlinách. Brassinosteroid pôsobí najmä ako stimulant dĺţkového rastu, ale aj ako aktivátor fotosyntézy, regulátor asimilácie sacharidov a ako indukcia biosyntézy etylénu. Pôsobí ako ochrana proti biotickému a abiotickému stresu, ako sú zasolenie, vysoké a nízke teploty, alebo ťaţké kovy (HAYAT et al., 2011). Taktieţ sa účastní pri procesoch ako je klíčenie, rhizogenéza, kvitnutie, senescencia, abscisia a iné. Stimulácia rastu je povaţovaná za dôleţitú úlohu brassinosteroidu, nakoľko indukuje bunkové predĺţenie, ale aj jej radiálny rast a zrýchľuje bunkové delenie. Brassinosteroidy po aplikácií často spôsobujú zakrivenie a rozdelenie druhého internódia. Takáto činnosť sa nazýva brassínová aktivita (brassin activity). Taktieţ stimulujú koreňový rast a tým zvyšujú koreňovú biomasu, ako napríklad u Pinus radiata, kde boli korene máčané v roztoku 24-epibrassinolidu (RAO et al., 2002). Štúdie skúmajúce exogénne aplikované brassinosteroidy na fotosyntézu sú veľmi rozmanité. Za rozmanité výsledky môţe pouţitý druh rastlín, spôsob a termín aplikácie brassinosteroidov a termín merania fotosyntetických parametrov (HAYAT et al., 2011). 35

36 3.3.2 Látky s rastovo regulačnou aktivitou Mimo popísaných šiestich skupín fytohormónov obsahujú rastliny ďalšie skupiny látok s rastovo regulačnou aktivitou, konkrétne polyamíny, kyselina jasmonová, oligosacharíny, fenolické látky. V poslednej dobe k nim pribudli strigolaktóny, oxid dusnatý a karrikíny. Údajov o týchto skupinách látok je podstatne menej, neţ u fytohormónov (PROCHÁZKA et al., 1998; NELSON et al. 2009; CORPAS et al. 2009). Polyamíny Sú jednoduché organické látky s viacerými aminoskupinami v molekule, ktoré sa nachádzajú vo všetkých ţivých organizmoch. V rastlinách sa najčastejšie vyskytuje diamín putrescín, triamín spermidín a tetraamín spermín. Ich biosyntéza vychádza z aminokyselín arginínu, či ornitínu, ktoré dávajú za vznik putrescínu. Pripojením aminozbytkov vznikajú spermidín a spermín. Vyskytujú sa v rôznom vzájomnom pomere, vo vysokých koncentráciách (aţ stovky µmol.g -1 ţivej hmotnosti), najčastejšie v meristematických pletivách. Polyamíny sú zapojené do mnohých procesov, ovplyvňujú bunkové delenie a bunkový rozvoj, v experimentálnej morfológií stimulujú rast a somatickú embryogenázu. U niektorých druhov ako sú Corylus, Populus a Azalea, vyvolávajú polyamíny v ranných fázach zakorenenie. Ľahko reagujú s DNA, stabilizujú ju voči denaturácií, a tým polyamíny pôsobia v obrane proti stresom (PROCHÁZKA et al., 1998; BASRA, 2000). Polyamíny sú schopné stabilizovať bunkové ph a zvyšovať vnútrobunkovú osmolaritu pri osmotickom strese, napadnutí patogénmi a pri nedostatku draslíku. Hrajú významnú úlohu proti stresorom (PROCHÁZKA et al., 1997). Dvojznačná je funkcia polyamínov v programovanej bunkovej smrti. Na jednej strane majú ochrannú rolu, na druhej ju môţu samy indukovať (DELLA MEA et al. 2007). Exogénna aplikácia spermínu na listy (Lactuca sativa) je veľmi účinná na obsah chlorofylu a na inhibíciu senescensie, ktorá vedie k neskorším degradáciám listu (SERAFINI-FRACASSINI et al. 2010). Avšak uchovávanie rezaných stoniek Weigela florida pouţívaných v kvetinárstve, v destilovanej vode s prídavkom spermínu, nemá preukázateľný účinok na spomalenie senescencie u listov a kvetov (RUBINOWSKA et al. 2012). 36

37 Kyselina jasmonová, oligosacharíny a fenolické látky Kyselina jasmonová dostala svoj názov po izolácií esenciálnych olejov z Jasminium. Okrem tohto rodu bola nájdená vo viacerých rodoch a takmer vo všetkých orgánoch v relatívne vysokých mnoţstvách. Aktívnejší, neţ kyselina jasmonová je jej metylester (MeJA) vďaka neschopnosti disociovať. Fyziologickým účinkom kyseliny jasmonovej je urýchľovanie senescencie listových segmentov. Aplikáciou MeJA sa výrazne urýchli rozklad chlorofylu. Niekedy môţe táto aplikácia zo sebou priniesť zvýšenú tvorbu etylénu. Funguje aj ako signál pri reakcií na dotyk u rastlín s úponkami (PROCHÁZKA et al., 1998). Hrajú tieţ veľmi dôleţitú úlohu v obrane rastlín pri fyzickom poranení, ţuvaní hmyzom, napadnutí mikrobiálnymi patogénmi, ale aj voči abiotickým stresom, najmä ozónom. Sú zapojené do tvorby hľúz, cibúľ, ale i v produkcií ţivotaschopného peľu (SRIVASTAVA et al., 2002). Oligosacharíny sú fragmenty bunkovej steny uvoľnené hydrolýzami. Chemicky sú to oligosacharidy a zvláštny názov oligosacharíny je pouţívaný pre skupinu, ktorá vykazuje rastovo regulačné účinky. Môţeme ich rozdeliť na xyloglukánové a pektínové oligosacharíny, a na oligoméry s glokózamínom. Xyloglukánové a pektínové oligosacharíny majú inhibičný účinok na dĺţkový rast, a to aj na rast stimulovaný auxínmy. Proti auxínu pôsobia aj pri zakoreňovaní. Glukózaminové oligosacharíny sa zúčastňujú pri odozve rastlín na napadnutie patogénmi. Aktivujú enzýmy, ktoré syntetizujú obranné látky a syntézu stresového hormónu etylénu. Fenolické látky predstavujú rozsiahlu a rôznorodú skupinu sekundárnych metabolitov, do ktorej patria deriváty benzénu, kyseliny benzoovej a škoricovej, flavonoidy, antokyany, kumaríny, triesloviny a lignín. Syntéza týchto látok vychádza z katalýzy fenylalanínu na kyselinu škoricovú, do ktorej sú zavádzané hydroxylové a metoxylové skupiny. Fenolické látky sa účastina procesu infekcie rastlín pôdnymi baktériami Agrobacterium tumefaciens, ktorá je schopná infikovať, len poranené dvojklíčnolistové rastliny. Jednoklíčnolistové rastliny na poranenie nereagujú syntézou fenolických látok a tým sú odolné voči A. tumefaciens. Medzi fenolické látky sa radí aj kyselina salicylová, ktorá bráni šíreniu patogéna v rastline. V infikovaných pletivách stúpa obsah kyseliny salicylovej, ktorý je následne transportovaný do neinfikovaných pletív, kde vyvolá zmeny potrebné k získaniu rezistencie (PROCHÁZKA et al., 1998). 37

38 Strigolaktóny, oxid dusnatý a karrikiníny Strigolaktóny sú novou skupinou látok s rastovo regulačnou aktivitou. Pôvodne boli strigolaktóny určené ako stimulanty klíčenia parazitických rastlín ako je Orobanche aegyptiaca a Striga hermonthica. Neskôr sa ukázalo, ţe sa strigolaktóny zapájajú do komunikácie medzi rastlinou a symbiotickou arbuskulárnou mykorhízou. Strigolaktóny sú syntetizované v koreňoch a xylémom sa dostávajú aj do nadzemných častí rastliny, kde inhibujú rast bočných pupeňov, a tým menia architektúru nadzemnej časti rastliny. Menia aj architektúru koreňa tým, ţe inhibujú rast laterálnych koreňov a stimulujú koreňové vlásenie. Z koreňových sekrétov niektorých druhov rastlín bolo izolovaných uţ viac neţ 15 prirodzených strigolaktónov. Okrem prirodzených sú aj syntetické, ako napríklad GR24, EGO23, ST357 a iné (COHEN et al., 2012). Bolo dokázané, ţe syntéza strigolaktónov je vyššia za nedostatku fosforu v pôde. Touto väčšou syntézou a sekréciou do rhizosféry dochádza k podporeniu symbiózy medzi rastlinou a hýfami arbuskulárnej mykorhízy, ktorá zlepšuje príjem nutných ţivín (UMEHARA et al., 2008). Oxid dusnatý NO, ako látka (plyn) s rastovo regulačnou aktivitou v rastlinách podporuje klíčenie, rast listov do šírky, rast primárnych aj laterálnych koreňov. Spomaľuje senescenciu listov a zrenie plodov. Má vplyv aj na rast peľového vrecúška, kvitnutie a na abiotický stres. Okrem týchto pôsobení je kľúčovým signálom pre bunkovú smrť pri napadnutí patogénmi. Aktivuje expresiu niekoľkých obranných látok ako napríklad fenylalanínamóniolyáza. NO by mohol hrať svoju úlohu cestách vedúcich k získaniu systémovej rezistencie (ROMERO-PUERTAS, DELLEDONNE, 2003; CORPAS et al. 2009). Karrikiníny sú látky s rastovo regulačnou aktivitou, ktoré boli objavené v dyme z horiaceho rastlinného materiálu. Karrikiníny sú silným inhibítorom dormancie semien mnohých druhov rastlín, ktoré pravidelne preţívajú oheň a dym. Objav, ţe karrikiníny podporujú klíčenie semien aj u taxónov, ktoré poţiare nezaţívajú (Arabidopsis), znamená ich rozšírenie významu. Predpokladá sa teda, ţe sú karrikiníny vyrábané inak, ako spaľovaním chemickou, alebo mikrobiálnou degradáciou vegetácie. Ďalšou hypotézou je, ţe rastliny môţu obsahovať karrikiníny endogénne. Hypotézy sú diskutované dodnes, ale karrikiníny sú pevne zavedené do významného rodu prirodzene sa vyskytujúcich rastlinných regulátorov rastu (CHIWOCHA et al., 2009; NELSON et al., 2009). 38

39 3.3.3 Vybrané regulátory rastlinného rastu a stres Regulátory rastlinného rastu plnia kľúčovú rolu v odolnosti rastlín k stresom. Vybranými regulátormi sú kyselina abscisová (ABA), 24-epibrassinolid, kinetín a spermín. Význam kyseliny abscisovej ako stresového hormónu po prvý krát zaznamenali v roku 1969 Wright a Hiron. Zistili, ţe obsah ABA v listoch pšenice sa na začiatku vädnutia mnohonásobne zvyšuje. Neskôr sa u rady rastlín ukázalo, ţe po aplikácií ABA dochádza k uzatváraniu prieduchov, čo vedie k menšej transpirácii pri strese z nedostatku vody. Bolo tieţ zistené, ţe aj korene vystavené vodnému stresu vytvárajú viacej ABA, ktorá je xylémom transportovaná do listov. Signálom biosyntézy ABA pri strese je zmena (strata) turgoru. Pravdepodobne sa nezvyšuje hladina ABA len pri vodnom strese, ale aj zo stresu zasolenia pôdy, alebo zo stresu vysokých a nízkych teplôt. Exogénna aplikácia ABA redukuje reakcie rastliny na stres a zvyšuje odolnosť rastlín proti stresu zo sucha, nízkym teplotám, alebo zasoleniu pôd (PROCHÁZKA et al., 1997). Zvýšená hladina endogénnej ABA vplyvom vodného stresu, má silne pozitívny účinok na rast koreňa potlačením produkcie etylénu a mierne negatívny účinok na rast výhonov (TAIZ, ZEIGER, 2010). Rastlinný hormón 24-epibrassinolid patriaci do skupiny brassinosteroidov významne zvyšuje odolnosť k stresom. Po ich aplikácií prekonávajú rastliny stres zo sucha a nízkych teplôt s podstatne menšími stratami (PROCHÁZKA et al., 1998). Exogénnou aplikáciou môţu brassinosteroidy ovplyvniť celý rad z procesov rastu a vývoja rastlín. Brassinosteroidy ochraňujú rastlinu pred rôznymi abiotickými stresmi. Pri pestovaní v stresových podmienkach zo sucha sa preukázal sa zvýšený rast pšenice, fazule a rajčiaka po liečbe brassinosteroidmi. Aplikáciou 24-epibrassinolidu u rajčiaku sa výrazne zvýšila hmotnosť výhonov čerstvá i hmotnosť po vysušení. Niekoľko štúdií ukázalo, ţe brassinosteroidy menia antioxidačnú kapacitu rastlín za podmienok stresu. Aplikáciou 24-epibrassinolidu sa zvyšuje aktivita antioxidačných enzýmov, ktoré spôsobujú zmiernenie oxidačného stresu (BEHNAMNIA et al., 2009). Aplikáciou na niektoré rastliny sa zvyšuje miera fotosyntézy a inhibuje senescencia (SHAHBAZ et al., 2008). U ryţe sa zvýšila odolnosť proti nízkym teplotám aţ o 1 5 C. Brassinosteroidy zvyšujú toleranciu aj voči vysokým teplotám u pšenice a stoklasu (Bromus), a zniţuje inhibíciu klíčenia semien na zasolených pôdach (RAO et al., 2002). Pri ochrannom pôsobení proti stresom brassinosteroidy indukujú syntézu niektorých proteínov 39

40 teplotného šoku HSP (heat shock proteins) i pri normálnej teplote a indukujú tieţ tvorbu špecifických granúl v cytoplazme. Tieto javy súvisia s ochranou štruktúry dôleţitých bielkovín. Kinetín je syntetický cytokinín, ktorý býva najpouţívanejší v praxi. Cytokiníny predlţujú obdobie fotosyntetickej produktivity rastlín a zvyšujú celkovú produkciu biomasy. Pôsobenie cytokinínov na spomalenie senescencie pletív je vyuţívané pre predĺţenie skladovateľnosti oddelených rezaných častí rastlín. Vyuţitie cytokinínov pri zvyšovaní odolnosti rastlín voči stresu sa uplatní najmä pri strese z naplavenia koreňov. Cytokiníny zvyšujú transpiráciu, teda výdaj vody rastlinou (PROCHÁZKA et al., 1997). Cytokiníny sú dlho známe aj svojimi účinkami proti stresu zo zasolenia. Kinetín (i spermidín) aplikovaný na listy moruše (Morus alba L.) zniţuje škodlivé účinky stresu zo zasolenia, ďalej zvyšuje celkový chlorofyl, obsah bielkovín a listový výnos. Na modulovej rastline Morus alba bol kinetín účinnejší neţ spermidín (DAS et al., 2002). Spermín, ako zástupca polyamínov, je okrem účinnosti na obsah chlorofylu a inhibície senescencie na listoch účinný aj voči stresom stabilizuje bunkové ph, zvyšuje osmolaritu pri osmotickom strese. Má ochranný účinok na membrány DNA (PROCHÁZKA et al., 1997; SERAFINI-FRACASSINI et al. 2010). Exogénnou aplikáciou spermínu na list sa zniţuje stres zo sucha, čo sa potvrdilo aj na pokuse s ryţou. Zväčšuje sa tolerancia k stresu tým, ţe sa podstatne zlepší asimilácia CO 2 (FAROOQ et al., 2010). Na vybrané regulátory rastlinného rastu (kyselina abscisová, 24-epibrassinolid, kinetín a spermín) boli uskutočnené pokusy na fyziologické a morfologické parametre drevín, na rastlinných modeloch Philadelphus x hybrid Mont Blanc a Forsythia x intermedia 'Goldzauber'. U rodu Philadelphus sa exogénnou aplikáciou zvýšil obsah chlorofylu u všetkých fytohormonálnych látok. Najniţšia hodnota bola nameraná u kyseliny abscisovej o koncentrácií 0,01 mg.l -1, naopak najvyššia hodnota bola nameraná pri ošetrení spermínom o koncentrácií 1 mg.l -1. Aplikáciou týchto látok neboli pozorované ţiadne významné vplyvy na fluorescenciu chlorofylu. Ďalším hodnotením parametrom bola prieduchová vodivosť, ktorá je ukazovateľom stresu u rastlín. Najvýznamnejší vplyv na prieduchovú vodivosť, teda proti stresom mala kyselina abscisová pôsobiaca ako inhibítor, kinetín pôsobil ako stimulant. U rodu Forsythia bol pozorovaný štatistický rozdiel len u parametra výšky rastliny pri ošetrení spermínom o koncentrácii 0,01 mg.l -1, a pri parametri listovej plochy pri ošetrení kyselinou abscisovou o koncentrácií 0,1 mg.l -1 (BENDL, 2011; JONÁŠ et al., 2012). 40

41 4 MATERIÁL A METODIKA 4.1 Vymedzenie pokusného miesta Pokusné miesto sa nachádza na pokusných plochách Ústavu šľachtenia a mnoţenia záhradníckych rastlín, Záhradníckej fakulty v Lednici, Mendelovej univerzity. Na tejto ploche sa nachádza aj kontajnerovňa, teda priestor pre pestovanie drevín v kontajneroch pre vedecké, ale aj výukové účely. Popri tejto ploche sa nachádza aj meteorologická stanica s anemometrom, heliografom a zráţkomerom. Podľa agroklimatickej rajonizácie sa jedná o makrooblasť teplú, oblasť prevaţne teplú so sumou aktívnych teplôt väčšou neţ 2800 C, podoblasť prevaţne suchú s hodnotou klimatického ukazovateľa zavlaţenia v rozmedzí mm (ROŢNOVSKÝ, LITSCHMANN, 2013). Prehľad teplôt, vlhkostí, dĺţky slnečného svitu a zráţok počas doby experimentu na pokusnom mieste v jednotlivých mesiacoch roku 2012, je znázornený v prílohe Tab. č. 2 aţ Tab. č Pouţitý materiál Rastlinný materiál Ako rastlinný model bola vybraná Weigela florida (Bunge) A. DC. vajgélia ruţová, patriaca do čeľade Caprifoliaceae zimolezovité. Vajgélia ruţová je opadavý listnatý ker dorastajúci do výšky aţ troch metrov, pochádzajúci z Číny a Kórei. Má rozloţitý rast, mladé letorasty sú bezsrsté alebo s krátkym ochlpením, listy má veľké pribliţne mm, (podlhovasto) obvajcovité aţ eliptické s jemne pílovitým okrajom na krátkej stopke 1 5 mm. Kvitne v listových pazuchách po 1 3 kvetoch, kvety sú zvoncovité, asi mm dlhé, päťpočetné, ruţovej aţ červenej farby. Pre náš experiment bol pouţitý hybrid Weigela florida Eva Rathke, ktorý patrí do červeno-kvitnúcej skupiny kultivarov vajgélie (HOFFMAN, 2008). Zakorenené bylinné odrezky boli zakúpené koncom apríla 2012 od škôlkárskej firmy Adametz s.r.o. so sídlom v Opave. Odrezky boli odoberané z ich vlastných matečníc. Kontajnery Na výsadbu boli pouţité silnostenné čierne, kruhové SBX kontajnery s objemom 1,5 l a profilovaným dnom. 41

42 Substrát Bol pouţitý pestovateľský substrát RKS II od firmy AGRO CS a.s, so sídlom v Českej Skalici. Substrát je určený pre pestovanie rastlín vyţadujúcich ťaţší typ substrátu a vyššiu koncentráciu ţivín. Je stabilný voči výkyvom ph, má dobrú sorpciu vody a ţivín, štruktúra je homogénna so stredne hrubými časticami do 20 mm. Je zloţený z bielej frézovanej rašeliny (50 %), čiernej rašeliny (30 %), kôrového humusu (20 %) a bentonitu v dávke 50 kg/m 3. Uvádzaný obsah ţivín v substráte je pre celkový dusík mg.l -1, P 2 O mg.l -1, K 2 O mg.l -1, ph je v rozmedzí 5,5 6,5 s obsahom solí do 2 g.l -1 (ANONYM, 2007). Počas experimentu sa odoberali vzorky substrátu z mesiaca júl a október roku Vzorky boli vyhodnocované na obsah ţivín, chemické a fyzikálne vlastnosti v laboratóriách firmy AGRO CS a.s. Vyhodnotené vzorky sú uvedené v Tab. č. 7 v prílohe. Hnojivo V druhej polovici júna a koncom augusta 2012 boli kontajnery vyhnojené granulovaným hnojivom YaraMila Complex MgO+8S od firmy Yara v dávke 3g na kontajner. Regulátory rastlinného rastu Pre pokus boli vybrané štyri regulátory rastlinného rastu: kyselina abscisová, 24-epibrassinolid, kinetín a spermín. Pouţité regulátory rastu sú bliţšie popísané v kapitole Vybrané regulátory rastlinného rastu a stres. Závlaha Kontajnerovňa je zavlaţovaná automatickým systémom na základe snímania pôdnej obsahovej vlhkosti pomocou snímača VIRRIB, ktorý komunikuje s riadiacou jednotkou. Ako závlahový systém je pouţitá mikrozávlaha, a ako závlahový detail mikropostrekovače, ktoré sú pravidelne rozmiestnené nad kontajnermi. 42

43 4.3 Metodika pokusu Pokusné varianty Popis rozdelenia variant je znázornený v Tab. č. 8. Varianty a opakovania boli rozmiestnené na pokusnej ploche podľa pouţitého regulátoru a jeho koncentrácie tak, aby nedochádzalo ku kontaktu medzi druhom a koncentráciou regulátoru rastlinného rastu. Variant Regulátor rastu Koncentrácia Počet rastlín Opakovania Počet rastlín v opakovaní (ks) celkom (ks) kontrola bez ošetrenia ,01 mg.l kyselina abscisová 0,1 mg.l mg.l ,01 mg.l epibrassinolid 0,1 mg.l mg.l ,01 mg.l kinetín 0,1 mg.l ,1 mg.l ,1 mg.l spermín 0,1 mg.l ,1 mg.l Tab. č. 8 Rozdelenie pokusných variant Zaloţenie pokusu Pokus bol zaloţený dňa v kontajnerovni na pokusnej ploche Ústavu šľachtenia a mnoţenia záhradníckych rastlín. Celkom ks zakorenených bylinných odrezkov vajgélie bolo nakontejnerovaných do 1,5 l kontajnerov s pestovateľským substrátom RKS II. Detail bylinného odrezku vajgélie je na Obr. č. 6 v prílohe práce. Kontajnery boli rozdelené do 12 variant s kontrolou (13 variant) v štyroch opakovaniach. Kontajnery boli rozmiestnené po 52 skupinách pri počte 50 ks kontajnerov. Detail rozmiestnenia kontajnerov je na Obr. č. 7 v prílohe. 43

44 Ošetrovanie regulátormi rastlinného rastu Rastliny boli 1. krát ošetrené regulátormi rastu dva týţdne po zaloţení pokusu. Nasledovné ošetrenie prebiehalo v dvojtýţdňových intervaloch. Ošetrovanie prebiehalo v ranných hodinách, za podmienok bez zráţok a silného vetru. Termíny ošetrenia rastlín sú uvedené v Tab. č. 9. Ošetrenie Dátum ošetrenia Tab. č. 9 Termíny ošetrenia rastlín regulátormi rastu Príprava postrekov k ošetrovaniu prebiehala v laboratóriu, konkrétne pre jednotlivé regulátory: Kyselina abscisová a spermín na analytických váhach bolo naváţených 5 mg fytohormónu v práškovej podobe. Naváţka bola rozpustená v 0,1 ml CH 3 OH a kvantitatívne prevedená do kadičky s destilovanou vodou, a doplnená na objem 1 l. Kinetín - na analytických váhach bolo naváţených 5 mg fytohormónu v práškovej podobe. Naváţka bola rozpustená v 0,1 ml 5 mol KOH a kvantitatívne prevedená do kadičky s destilovanou vodou, a doplnená na objem 1 l. Z takto získaných roztokov sa pripravovali postreky pre jednotlivé koncentrácie. Pre postrek o koncentrácii 1 mg.l -1 bolo odobraných 400 ml roztoku, pre koncentráciu 0,1 mg.l -1 bolo odobraných 40 ml roztoku, pre koncentráciu 0,01 mg.l -1 bolo odobraných 4 ml roztoku a následne doplnené do objemu 2 l. 24-epibrassinolid na prípravu postreku sa pouţíval fytohormonálny roztok o koncentrácii 10 ml.l -1 Pre postrek o koncentrácii 1 mg.l bolo odobraných 20 ml roztoku, pre koncentráciu 0,1 mg.l -1 bolo odobraných 2 ml roztoku, pre koncentráciu 0,01 mg.l -1 bolo odobraných 0,2 ml roztoku a následne doplnené do objemu 2 l. Aplikácia postreku prebiehala za pomoci ručného postrekovača Solo 402. Na kaţdú variantu bolo pouţitých 2 l postrekového roztoku, teda 0,5 l na jedno opakovanie v daných koncentráciách.

45 Sledované parametre Morfologické parametre Sledovanými morfologickými parametrami boli listová plocha, hmotnosť listov čerstvých a hmotnosť listov po vysušení. Tieto morfologické parametre boli merané ku koncu vegetačného obdobia v polovici októbra. Okrem týchto parametrov bola sledovaná aj celková dĺţka výhonov, ktorá sa merala po ukončení vegetačného obdobia v bezlistom stave. Listová plocha bola meraná pomocou prístroja AM 200 od spoločnosti ADC BioScientific. Tento prístroj umoţňuje vďaka ručnému skenovaniu listov výpočet ich plochy. Namerané výsledky prístroj ukladá pre prenos do počítača. Z kaţdej varianty bolo defoliovaných 20 rastlín (z opakovania 5 rastlín). Z listov kaţdej rastliny bola meraná jej celková listová plocha v mm 2. Hmotnosť listov čerstvých bola váţená ihneď po defoliácii modelových rastlín. Z kaţdej varianty bolo defoliovaných 20 rastlín. Listy z kaţdej rastliny boli váţené na elektronických mikrováhach Kern PCB N v gramoch. Odváţené (čerstvé) listy sa následovne sušili v sušiarni Memmert UFE 600 do konštantnej hmotnosti a opätovne váţili pre zistenie hmotnosti listov suchých. Dĺţka výhonov bola meraná na 40 pokusných rastlinách z kaţdej varianty. Merané boli všetky výhony dlhšie neţ 10 mm, celková dĺţka výhonov bola udávaná v metroch. Fyziologické parametre Sledovanými fyziologickými parametrami boli obsah chlorofylu a fluorescencia chlorofylu. Meranie fyziologických parametrov sa vykonalo v priebehu vegetácie, podľa aktuálneho stavu počasia. Prvé merania prebiehali začiatkom júla, v dobe dostatočnej veľkosti plochy listov potrebnej pre meranie fyziologických parametrov. Presnejšie termíny meraní sú zobrazené v Tab. č. 10. Pre meranie fyziologických parametrov boli vybrané dospelé listy vo výške mm od koreňového krčku. 1. termín 2. termín 3. termín obsah chlorofylu fluorescencia Tab. č. 10 Termíny merania fyziologických parametrov 45

46 Obsah chlorofylu bol meraný na 100 pokusných rastlinách z kaţdej varianty v troch termínoch. K stanoveniu obsahu chlorofylu bol pouţitý prístroj Chlorophyll Content Meter CCM-200. Tento chlorofylmeter je pouţiteľný v poľných podmienkach a obsah chlorofylu meria nedeštruktívnym spôsobom. Namerané hodnoty index obsahu chlorofylu (CCl) udávajú relatívny absolútny obsah chlorofylu v listoch. Fluorescencia chlorofylu bola meraná na 40 pokusných rastlinách z kaţdej varianty v troch termínoch. K stanoveniu fluorescencie chlorofylu bol pouţitý prístroj Chlorophyll Fluorometer OS-30. Pre vyhodnotenie výsledkov bola pouţitá hodnota Fv/Fm pomer medzi fluorescenciou variabilnou k maximálnej. Štatistické vyhodnotenie pokusu Dáta zo sledovaných parametrov boli zapisované v programe Microsoft Office Excel 2007 a následne prevedené do programu Statistica 10 k štatistickému spracovaniu výsledkov. V programe Statistica sa najprv vyhodnotila rozkladová tabuľka popisných štatistík, pre zistenie priemeru, rozptylu, smerodatných odchýliek a smerodatných chýb. Druhou analýzou bol test homogenity rozptylu v ANOVA. Test homogenity rozptylu (Hartley Cochran Bartlett test) slúţil k zisteniu, či sú rozptyly homogénne, alebo nehomogénne. Pri nehomogénnych rozptyloch (p = 0 0,01) sa ďalej pokračovalo neparametrickými testami (Kruskall-Walisová ANOVA) a pri homogénnych rozptyloch (p = 0,01 0,05) sa pokračovalo v klasickej ANOVE vyhotovením Tukeyovho testu. Z testov ide priamo zistiť štatistické rozdiely na základe hodnoty: 0-0,01 vysoko preukázateľné štatistické rozdiely 0,01-0,05 preukázateľné štatistické rozdiely > 0,05 nepreukázateľné štatistické rozdiely Pri oboch rozptyloch bol vytvorený graf z váţených priemerov v ANOVA, ktorý je uvádzaný vo výsledkoch. 46

47 5 VÝSLEDKY 5.1 Morfologické parametre Priemerná listová plocha 1350 Variant; Vážené priemery Vertikálne stĺpce označujú 0,95 interv aly spoľahliv osti Listová plocha [cm 2 ] kontrola Variant Graf č. 1 Graf intervalov spoľahlivosti pre priemernú listovú plochu Na grafe č. 1 je znázornená priemerná listová plocha modelovej rastliny v jednotlivých variantoch. Maximálne dosiahnutá hodnota priemeru bola mm 2 u variantu 3 ošetrenie ABA o koncentrácii 1 mg.l -1. Najniţšia hodnota priemeru mm 2 bola nameraná u kontroly bez ošetrenia. Podľa Kruskal-Wallisovho testu je variant 3 vysoko štatisticky preukázateľný voči kontrole. Variant 2 ABA o koncentrácii 0,1 mg.l -1 a variant 6 24-epibrassinolid o koncentrácii 1 mg.l -1 sú štatisticky preukázateľné voči kontrole. Rozkladová tabuľka popisných štatistík, test homogenity rozptylu a Kruskal-Wallisov test sú uvedené v Tab. č. 11 aţ Tab. č. 13 v prílohe. 47

48 Priemerná hmotnosť listov čerstvých 40 Variant; Vážené priemery Vertikálne stĺpce označujú 0.95 interv aly spoľahliv osti Hmotnosť listov čerstvých [g] kontrola Variant Graf č. 2 - Graf intervalov spoľahlivosti pre priemernú hmotnosť čerstvých listov Na grafe č. 2 je znázornená priemerná hmotnosť čerstvých listov modelovej rastliny v jednotlivých variantoch. Maximálne dosiahnutá hodnota priemeru bola nameraná 34,75 g u variantu 6 24-epibrassinolid o koncentrácii 1 mg.l -1. Najniţšia hodnota 25,76 g bola nameraná u kontroly. Podľa Kruskal-Wallisovho testu sú varianty 3, 6 a 9 ABA, 24-epibrassinolid a kinetín o koncentráciách 1 mg.l -1 vysoko štatisticky preukázateľné. Štatisticky preukázateľné sú aj variant 4 24-epibrassinolid (0,01 mg.l -1 ) a variant 12 spermín (1 mg.l -1 ). Rozkladová tabuľka popisných štatistík, test homogenity rozptylu a Kruskal-Wallisov test sú uvedené v Tab. č. 14 aţ Tab. č. 16 v prílohe. 48

49 Priemerná hmotnosť listov sušených 7,0 Variant; Vážené priemery Vertikálne stĺpce označujú 0,95 interv aly spoľahliv osti 6,5 Hmotnosť listov vysušených [g] 6,0 5,5 5,0 4,5 4,0 kontrola Variant Graf č. 3 - Graf intervalov spoľahlivosti pre priemernú hmotnosť sušených listov Na grafe č. 3 je znázornená priemerná hmotnosť sušených listov modelovej rastliny v jednotlivých variantoch. Maximálne dosiahnutá hodnota priemeru bola nameraná 5,99 g u variantu 6 24-epibrassinolid (1 mg.l -1 ), najniţšia hodnota 4,64 g u kontroly. Podľa Kruskal-Wallisovho testu sú variant 6 a variant 3 ABA (1 mg.l -1 ) vysoko štatisticky preukázateľné. Variant 5 24-epibrassinolid (0,1 mg.l -1 ) je štatisticky preukázateľný. Rozkladová tabuľka popisných štatistík, test homogenity rozptylu a Kruskal-Wallisov test sú uvedené v Tab. č. 17 aţ Tab. č. 19 v prílohe. 49

50 Priemerná dĺţka výhonov 1,00 Variant; Vážené priemery Vertikálne stĺpce označujú 0,95 interv aly spoľahliv osti 0,95 priemerná dĺžka výhonov [m2] 0,90 0,85 0,80 0,75 0,70 kontrola Variant Graf č. 4 - Graf intervalov spoľahlivosti pre priemernú dĺžku výhonov Na grafe č. 4 je znázornená priemerná dĺţka výhonov modelovej rastliny v jednotlivých variantoch. Maximálne dosiahnutá hodnota priemeru 0,92 m bola nameraná u variantu 6 24-epibrassinolid (1 mg.l -1 ), najniţšia hodnota priemernej dĺţky výhonov 0,76 m bola nameraná u variantu 8 kinetín (0,01 mg.l -1 ). Podľa Kruskal-Wallisovho testu je variant 6 ako jediný vysoko štatisticky preukázateľný voči kontrole bez ošetrenia regulátorom rastu. Rozkladová tabuľka popisných štatistík, test homogenity rozptylu a Kruskal-Wallisov test sú uvedené v Tab. č. 20 aţ Tab. č. 22 v prílohe. 50

51 5.2 Fyziologické parametre Obsah chlorofylu termín 1. 16,5 Variant; Vážené priemery Vertikální stĺpce označujú 0,95 intervaly spoľahlivosti 16,0 15,5 15,0 14,5 CCl 14,0 13,5 13,0 12,5 12,0 kontrola Variant Graf č. 5 - Graf intervalov spoľahlivosti pre relatívny absolútny obsah chlorofylu v 1. meraní Na grafe č. 5 je znázornený priemerný obsah chlorofylu modelovej rastliny v jednotlivých variantoch, počas prvého termínu merania. Maximálne dosiahnutá hodnota 15,12 CCl priemeru obsahu chlorofylu bola nameraná u variantu 5, teda 24-epibrassinolidu o koncentrácii 0,1 mg.l -1. Najniţšia priemerná hodnota 13,04 CCl bola nameraná u variantu 2 ABA (0,1 mg.l -1 ). Podľa Kruskal-Wallisovho testu sú varianty voči kontrole štatisticky nepreukázateľné. Štatisticky preukázateľný rozdiel je len medzi variantom 5 voči variantu 2 a variantu 6 24-epibrassinolid (1 mg.l -1 ). Rozkladová tabuľka popisných štatistík, test homogenity rozptylu a Kruskal-Wallisov test sú uvedené v Tab. č. 23 aţ Tab. č. 25 v prílohe. 51

52 Obsah chlorofylu termín Variant; Vážené priemery Vertikálne stĺpce označujú 0,95 interv aly spoľhliv osti CCl kontrola Variant Graf č. 6 - Graf intervalov spoľahlivosti pre relatívny absolútny obsah chlorofylu v 2. meraní Na grafe č. 6 je znázornený priemerný obsah chlorofylu modelovej rastliny v jednotlivých variantoch, počas druhého termínu merania. Maximálne dosiahnutá hodnota 26,76 CCl priemeru obsahu chlorofylu bola nameraná u variantu 8 kinetín o koncentrácii 0,1 mg.l -1. Najniţšia hodnota bola nameraná u kontorly, ktorá činila 18,43 CCl. Podľa Kruskal-Wallisovho testu sú varianty voči kontrole vysoko štatisticky preukázateľné u variantu 8 a 11 spermín (0,1 mg.l -1 ). Štatisticky preukázateľné sú aj varianty 3 a 4, teda ABA o koncentrácii 1 mg.l -1 a 24-epibrassinolid o koncentrácii 0,01 mg.l -1. Rozkladová tabuľka popisných štatistík, test homogenity rozptylu a Kruskal-Wallisov test sú uvedené v Tab. č. 26 aţ Tab. č. 28 v prílohe. 52

53 Obsah chlorofylu termín Variant; Vážené priemery Vertikálne stĺpce označujú 0,95 interv aly spoľahliv osti CCl kontrola Variant Graf č. 7 - Graf intervalov spoľahlivosti pre relatívny absolútny obsah chlorofylu v 3. meraní Na grafe č. 7 je znázornený priemerný obsah chlorofylu modelovej rastliny v jednotlivých variantoch, počas tretieho termínu merania. Maximálne dosiahnutá hodnota 28,95 CCl priemeru obsahu chlorofylu bola nameraná u variantu 2 ABA o koncentrácii 0,1 mg.l -1. Najniţšia hodnota 19,61 CCl bola zaznamenaná u variantu 12 spermín (1 mg.l -1 ). Podľa Kruskal-Wallisovho testu sú varianty voči kontrole štatisticky nepreukázateľné. Rozkladová tabuľka popisných štatistík, test homogenity rozptylu a Kruskal-Wallisov test sú uvedené v Tab. č. 29 aţ Tab. č. 31 v prílohe. 53

54 Fluorescencia chlorofylu termín 1. 0,84 Variant; Vážené priemery Vertikálne stĺpce označujú 0,95 intervaly spoľahlivosti 0,82 0,80 0,78 Fv/Fm 0,76 0,74 0,72 0,70 0,68 kontrola Variant Graf č. 8 - Graf intervalov spoľahlivosti pre Fv/Fm v 1. meraní Na grafe č. 8 je znázornená priemerná hodnota Fv/Fm u modelovej rastliny v jednotlivých variantoch, počas prvého termínu merania. Maximálne dosiahnutá hodnota 0,8029 Fv/Fm bola nameraná u variantu 9 kinetín (1 mg.l -1 ) a minimálna hodnota 0,7324 u variantu 10 spermín o koncentrácii 0,01 mg.l -1. Podľa Kruskal-Wallisovho testu sú varianty voči kontrole štatisticky nepreukázateľné. Rozkladová tabuľka popisných štatistík, test homogenity rozptylu a Kruskal-Wallisov test sú uvedené v Tab. č. 32 aţ Tab. č. 34 v prílohe. 54

55 Fluorescencia chlorofylu termín 2. 0,84 Variant; Vážené priemery Vertikálne stĺpce označujú 0,95 interv aly spoľahliv osti 0,82 0,80 0,78 0,76 0,74 Fv/Fm 0,72 0,70 0,68 0,66 0,64 0,62 0,60 kontrola Variant Graf č. 9 - Graf intervalov spoľahlivosti pre Fv/Fm v 2. meraní Na grafe č. 9 je znázornená priemerná hodnota Fv/Fm u modelovej rastliny v jednotlivých variantoch, počas druhého termínu merania. Maximálne dosiahnutá hodnota 0,8029 Fv/Fm bola nameraná u variantu 5 24-epibrassinolid (0,1 mg.l -1 ) a minimálna hodnota 0,6747 Fv/Fm u kontroly. Podľa Kruskal-Wallisovho testu sú štatisticky preukázateľné varianty 4, 5 a 6 24-epibrassinolid vo všetkých troch koncentráciách, z toho varianty 4 a 5 vysoko štatisticky preukázateľne voči kontrole. Rozkladová tabuľka popisných štatistík, test homogenity rozptylu a Kruskal-Wallisov test sú uvedené v Tab. č. 35 aţ Tab. č. 37 v prílohe. 55

56 Fluorescencia chlorofylu termín 3. 0,76 Variant; Vážené priemery Vertikálne stĺpce označujú 0,95 interv aly spoľahliv osti 0,74 0,72 0,70 Fv/Fm 0,68 0,66 0,64 0,62 0,60 0,58 kontrola Variant Graf č Graf intervalov spoľahlivosti pre Fv/Fm v 3. meraní Na grafe č. 10 je znázornená priemerná hodnota Fv/Fm u modelovej rastliny v jednotlivých variantoch, počas tretieho termínu merania. Maximálne dosiahnutá hodnota 0,7091 Fv/Fm bola nameraná u variantu 12 spermín (1 mg.l -1 ) a minimálna dosiahnutá hodnota 0,6419 u variantu 7 kinetín (0,01 mg.l -1 ). Podľa Tukeyovho testu sú varianty voči kontrole, ale i všetky varianty medzi sebou štatisticky nepreukázateľné. Rozkladová tabuľka popisných štatistík, test homogenity rozptylu, Tukeyov HSD test a jednorozmerné výsledky pre kaţdú závislú premennú, sú uvedené v Tab. č. 38 aţ Tab. č. 41 v prílohe. 56

57 6 DISKUSIA V experimente overenia vplyvu exogénne aplikovaných regulátorov rastlinného rastu (ABA, 24-epibrassinolid, kinetín a spermín) na kvantitatívne a kvalitatívne parametre druhu Weigela florida Eva Rathke sa štatisticky preukázali rozdiely u väčšiny sledovaných parametrov morfologických i fyziologických. U morfologických parametrov sa preukázali rozdiely vo všetkých meraniach. Autor (SOCHOR, 2011) uvádza, ţe meraním morfologických charakteristík môţeme sledovať dlhodobé pôsobenie účinkov stresových faktorov, nevypovedajú však o aktuálnom stave rastliny. U fyziologických parametrov sa pri obsahu chlorofylu (CCl) preukázali rozdiely v jednom termíne merania a u fluorescencie chlorofylu (Fv/Fm) taktieţ v jednom termíne merania. Podľa (SOCHOR, 2011) sa dá stres detekovať rôznymi spôsobmi merania fotosyntézy, ako je meranie fluorescencie chlorofylu, alebo štúdium obsahu chlorofylu v rastline. Autori (HONSOVÁ, 2009; ŠPULÁK et al., 2011) uvádzajú, ţe obsah chlorofylu a fluorescencia úzko súvisia s výkonnosťou fotosyntézy. Autori (IBARAKI, MURAKAMI, 2007) uvádzajú ţe parameter Fv/Fm, ktorý bol sledovaný v tejto diplomovej práci, je uţitočným nástrojom fotosyntetických výskumov, nakoľko stresové podmienky zniţujú jeho hodnoty i výkonnosť fotosyntézy. Morfologické parametre U parametra priemernej listovej plochy sa najvyšších hodnôt dosiahlo u ABA o koncentrácií 1 mg.l -1, preukázateľnými boli aj ABA (0,1 mg.l -1 ) a 24-epibrassinolid (1 mg.l -1 ). Paradoxne u vodného stresu i pri pôsobení ABA na uzatváranie prieduchov, sa spomaľuje výmena CO 2, zniţuje sa transpirácia, rast a listová plocha je redukovaná (BLÁHA et al., 2003). Nakoľko boli modelové rastliny zavlaţované na základe snímania pôdnej vlhkosti, môţeme kontrafakt o zniţovaní listovej plochy dôsledkom vodného stresu vylúčiť. Spermín podľa (FAROOQ et al., 2010) pri strese zo sucha zlepšuje asimiláciu CO 2, avšak vo výsledkoch dosahoval hneď po kontrole najniţších hodnôt, čo taktieţ potvrdzuje, ţe stres zo sucha a zníţená asimilácia CO 2 účinkom ABA mala na listovú plochu vplyv nevýrazný. V experimente z roku 2010 bol na modelovej rastline Forsythia taktieţ preukázaný vplyv ABA u parametra listovej plochy (BENDL, 2011). Predpokladám, ţe zvýšená listová plocha pravdepodobne súvisí s celistvosťou rastlín, kedy sa inhibícia rastu nadzemných častí a apikálnej dominancie koreluje rastom 57

58 asimilačných orgánov. U 24-epibrassinolidu autori (HAYAT et al., 2011; RAO et al., 2002; BEHNAMNIA et al., 2009) potvrdzujú jeho účinok ako stimulantu na dĺţkový rast, radiálny rast i na celkový rast, delenie buniek a elongáciu buniek. Pri sledovaní priemernej hmotnosti čerstvých listov dosahoval najväčšej hmotnosti 24-epibrassinolid (1 mg.l -1 ). Potvrdzuje to (BEHNAMNIA et al., 2009) tvrdením, ţe aplikáciou 24-epibrassinolidu sa výrazne zvyšuje hmotnosť čerstvá i po vysušení. Vysoko štatisticky preukázateľnými boli aj ABA a kinetín v koncentráciách 1 mg.l -1. Autori (PROCHÁZKA et al., 1997; DAS et al., 2002) uvádzajú, ţe kinetín, ktorý je v praxi najpouţívanejší zvyšuje celkovú produkciu biomasy, čo sa dokázalo aj v tomto experimente. Účinok ABA na parameter priemernej hmotnosti listov najskôr súvisí s parametrom listovej plochy, kde ABA dosiahla najvyššej hodnoty. Štatisticky preukázateľný je i 24-epibrassinolid (0,01 mg.l -1 ) a spermín (1 mg.l -1 ). Autor (DAS et al., 2002) uvádza, ţe aplikáciou spermidínu, ktorý má ako polyamín podobné účinky spermínu sa zvýšil listový výnos u dreviny Morus alba. Spermín podľa (SERAFINI- FRACASSINI et al. 2010) inhibuje senescenciu (odďaľuje degradáciu) a zvyšuje osmolaritu u listov, čo môţe súvisieť so zvýšením biomasy listov. U parametra priemernej hmotnosti listov sušených, taktieţ najvyššej hmotnosti dosiahlo ošetrenie 24-epibrassinolidom (1 mg.l -1 ), ktoré bolo spolu s ABA (1 mg.l -1 ) vysoko preukázateľné. Spermín (1 mg.l -1 ), ktorý bol pri hmotnosti čerstvej preukázateľný, nie je v hmotnosti po vysušení preukázateľný. Táto zmena môţe mať súvis so spomínanou vyššou osmolaritou, kde sa vplyvom sušenia do konštantnej hmotnosti odparí väčšie mnoţstvo vody. Štatisticky preukázateľný je len 24-epibrassinolid (0,1 mg.l -1 ). Čerstvá a suchá hmotnosť biomasy rastlín podľa (FARIDUDDIN et al., 2009) klesá so zvyšujúcimi sa stresormi. Pri sledovaní priemernej dĺţky výhonov bola maximálne dosiahnutá hodnota u ošetrenia 24-epibrassinolidom v koncentrácii 1 mg.l -1. Toto ošetrenie sa ako jediné ukázalo preukázateľným a to vysoko. Pozitívny účinok 24-epibrassinolidu ako stimulantu dĺţkového rastu potvrdzujú autori (HAYAT et al., 2011; RAO et al., 2002; BEHNAMNIA et al., 2009). U ABA a kinetínu sa vplyv na priemernú dĺţku nepreukázal, čo potvrdzuje aj literatúra. ABA všeobecne inhibuje rast nadzemných častí (SRIVASTAVA et al., 2002) a má mierne negatívny vplyv na rast výhonov (TAIZ, ZEIGER, 2010). Aplikáciou cytokinínov sa podľa (PROCHÁZKA et al., 1997) redukuje dĺţkový rast, čo sa potvrdilo aj v experimente, kde kinetín dosiahol najniţších hodnôt. 58

59 Fyziologické parametre Meraním priemerného obsahu chlorofylu (CCl) počas 1. a 3. termínu merania sa štatisticky nepreukázal rozdiel medzi ošetreniami a kontrolou. Počas 2. termínu merania sa preukázali všetky sledované regulátory rastu. Vysoko štatisticky sa preukázali kinetín (1 mg.l -1 ), ktorý dosiahol najvyššej hodnoty a spermín (0,1 mg.l -1 ). Autor (DAS et al., 2002) potvrdzuje zvýšený obsah chlorofylu u Morus alba po ošetrení listov kinetínom. Pôsobenie kinetínu môţe tieţ súvisieť s odďaľovaním starnutia pletív, predlţovaním fotosyntetickej aktivity (PROCHÁZKA et al., 1997), alebo aj so sekundárnym ozelenením listov po ich aplikácii ako tvrdí (KEFELI, KALEVITCH, 2003). Účinok spermínu potvrdzuje (SERAFINI-FRACASSINI et al., 2010), ktorá uvádza, ţe aplikácia spermínu na listy je veľmi účinná na obsah chlorofylu u Lactuca sativa. Spermín taktieţ podľa (PROCHÁZKA et al., 1997) zvyšuje obsah chlorofylu a odďaľuje senescenciu. Štatisticky sa preukázali aj 24-epibrassinolid (0,01 mg.l -1 ) a ABA (1 mg.l -1 ). Aplikáciou brassinosteroidov sa zvyšuje miera fotosyntézy a inhibuje senescencia (SHAHBAZ et al., 2008), čo má na obsah chlorofylu v listoch vplyv. Podľa (HAYAT et al., 2011) 24-epibrassinolid pôsobí aj ako aktivátor fotosyntézy. Tento autor ďalej uvádza, ţe štúdie skúmajúce brassinosteroidy na fotosyntézu sú rozmanité a závisia od mnoho faktorov, ako je pouţitý rastlinný druh, spôsob a termín aplikácie, a termín merania. V pokuse z roku 2011 autor (BENDL, 2011) nepreukázal pôsobenie 24-epibrassinolidu na parameter dĺţky výhonov u rodu Forsythia, čo toto tvrdenie potvrdzuje. Vplyv ABA na obsah chlorofylu si vysvetľujem všeobecnými účinkami ABA ako hormónu, ktorý pôsobí voči nepriaznivým abiotickým faktorom a stresom, ako uvádzajú (PROCHÁZKA et al., 1997; TAIZ, ZEIGER, 2010). Meraním fyziologických parametrov získavame informácie o aktuálnom stave rastliny (SOCHOR, 2011), čo by mohlo vysvetľovať rozdiely v termínoch merania vplyvom vonkajších faktorov počasia, mikroklímy, ale i vnútorných fyziologických faktorov v rastline. Pri sledovaní fluorescencie chlorofylu (Fv/Fm) sa štatisticky preukázali rozdiely voči kontrole len počas 2. termínu merania. Štatisticky preukázateľný výsledok bol nameraný u 24-epibrassinolidu vo všetkých troch koncentráciách. Ostatné regulátory neboli preukázateľné. V pokuse od (JONÁŠ et al., 2012) sa na rode Philadelphus nepreukázal ţiaden regulátor, teda ani 24-epibrassinolid, čo súvisí s tvrdením od (HAYAT et al., 2011), ţe štúdie na fotosyntézu u brassinosteroidov sú rozmanité a závisia na mnohých faktoroch, ako je aj koncentrácia. V našom experimente dosiahla 59

60 najvyššej priemernej hodnoty koncentrácia 0,1 mg.l -1, ktorá bola spolu s koncentráciou 0,01 mg.l -1 vysoko štatisticky preukázateľná. Najvyššia koncentrácia 1 mg.l -1 bola oproti niţším koncentráciám len štatisticky preukázateľná. Takýto výsledok nie je neobvyklým, pretoţe ako tvrdia (PROCHÁZKA et al., 1998; RAO et al., 2002) látka stimulačná môţe byť v inej koncentrácii aţ inhibičná. Pozitívny vplyv na fotosyntézu vplyvom brassinosteroidov potvrdzujú (SHAHBAZ et al., 2008; HAYAT et al., 2011). Takisto ako u obsahu chlorofylu, je za rozdielmi v termínoch merania aktuálny stav rastlinného modelu v premenlivom prostredí. Celkové zhodnotenie experimentu Pri experimente boli rastliny neustále vystavené abiotickým nepriaznivým účinkom. Autor (LARCHER, 2003) uvádza, ţe všade kde rastliny rastú, sú predmetom najrôznejších stresov. Napríklad hneď sedem dní po zaloţení experimentu boli rastliny vystavené prízemnej teplote -4,7 C, viď Tab. č. 2 v prílohe. Podľa (SALAŠ, 2008a) pôsobia v škôlkárskej produkcií komplexy stresových javov, ktoré pôsobia synergicky a výnimočne samostatne. Domnievam sa, ţe je ťaţké definovať, ktoré konkrétne stresové faktory pôsobili v danom čase počas merania morfologických a hlavne fyziologických parametrov. Podľa môjho názoru, na detekciu proti ktorým konkrétnym stresovým faktorom pôsobia regulátory, okrem rozmanitosti stresových faktorov súvisí aj rozmanitá odozva rastlín a doba stresoru. Príkladom je spoluúčinnosť vysokej teploty a slnečného ţiarenia, ktoré môţe podľa (LARCHER, 2003) zničiť fotosyntetické pigmenty, alebo sa podľa autorov (PIVOŇKA, KRPEŠ, 2013) vplyvom krátkodobého vysokého ţiarenia prejaví stimulačný vplyv na nárast fotosyntetických pigmentov, teda chlorofylu. Ďalšími z mnohých faktorov, ktoré ovplyvňujú obsah chlorofylu je podľa (RAO et al., 2002; HONSOVÁ, 2009; PROCHÁZKA et al., 1998) rastová fáza, výţiva, technológia pestovania ale aj genetické predpoklady. Okrem týchto faktorov pôsobí podľa (JAMNICKÁ et al., 2013) na obsah chlorofylu aj proveniencia rastlinného materiálu z klimatických oblastí. Tento faktor mohol zohrávať svoju úlohu aj v našom experimente, nakoľko rastlinný materiál mal pôvod z klimatickej oblasti chladnejšej. Parameter obsahu chlorofylu, ktorý úzko súvisí s fotosyntézou vrátane s fluorescenciou, bol len príkladom plurality pôsobiacich faktorov na aktuálny stav rastliny. Z meraní fyziologických parametrov, ako je obsah chlorofylu a fluorescencia chlorofylu, ktoré súvisia s aktuálnym stavom rastliny, teda konštatujem, ţe dané štatisticky preukázané regulátory pôsobili proti stresovým podmienkam, avšak nie je 60

61 jasné proti ktorým konkrétne. Podľa priebehu počasia v termíne merania sa však dá predpokladať, ktoré abiotické stresory mohli mať dominantný vplyv. Určenie, proti ktorým stresorom pôsobili pouţité regulátory však nebolo cieľom tejto práce. Ich identifikácia by bola moţná pri ošetreniach v umelo riadených podmienkach. U všetkých morfologických parametrov sa taktieţ prejavil pozitívny vplyv regulátorov rastlinného rastu proti dlhodobému pôsobeniu stresorov. Autor (SALAŠ, 2008a) uvádza, ţe väčšina reakcií rastlín na stres prebieha na bunkovej úrovni a tým je pestovateľovi skrytá. To sa potvrdilo aj v experimente, nakoľko senzoricky neboli pozorované zmeny. Taktieţ rozdiely neboli senzoricky pozorované ani u morfológie porastu medzi variantmi a kontrolou. Rovnaké výsledky sa dosiahli aj u rodu Philadelphus a Forsythia (BENDL, 2011; JONÁŠ et al., 2012). Náklady na kúpu a aplikáciu týchto látok pracovnú silu, rozhodne nie sú zanedbateľné. Nakoľko sa u rastlín ošetrených týmito vybranými regulátormi rastu neprejavili viditeľné rozdiely, môţe byť pouţitie týchto látok u škôlkárov nerentabilné. 61

62 7 ZÁVER Z výsledkov jednoročného experimentu vyplýva, ţe vybrané regulátory rastlinného rastu (ABA, 24-epibrassinolid, kinetín, spermín) v troch koncentráciách (0,01 mg.l -1, 0,1 mg.l -1, 1 mg.l -1 ), mali na fyziologické a morfologické parametre modelovej rastliny Weigela florida Eva Rathke vplyv. Pri sledovaní morfologických parametrov sa prejavil účinok týchto látok voči variante vo všetkých meraniach. Sledovanými morfologickými parametrami boli hmotnosť listov čerstvých a sušených, priemerná listová plocha a priemerná dĺţka výhonov. Účinok 24-epibrassinolidu sa potvrdil pri kaţdom meranom parametri. Fytohormón ABA sa taktieţ preukázal u všetkých parametrov, s výnimkou na priemernú dĺţku výhonov. Kinetín a spermín sa pri morfologických parametroch preukázal voči kontrole len pri sledovaní priemernej hmotnosti čerstvých listov. U fyziologických parametrov, ktorými sa meral aktuálny stav rastliny, sa taktieţ preukázali účinky regulátorov voči kontrole. Sledovanými parametrami boli relatívny obsah chlorofylu a fluorescencia chlorofylu. U obsahu chlorofylu sa štatisticky preukázali všetky regulátory a pri meraní fluorescencie len 24-epibrassinolid vo všetkých troch koncentráciách. Účinok 24-epibrassinolidu sa štatisticky preukázal pri všetkých sledovaných parametroch, či uţ morfologických, alebo fyziologických. Z vybraných regulátorov rastlinného rastu má teda najpozitívnejší vplyv na pôsobenie dlhodobých stresorov, ale i na aktuálny stav rastliny. V pokuse dosahoval kvantitatívne a kvalitatívne lepšie výsledky ako ABA, ktorá je známa svojimi účinkami ako fytohormón stresu. Dosiahnuté výsledky potvrdili účinok týchto látok na kvantitatívne a kvalitatívne parametre, ako uvádzali doterajšie publikácie a experimenty. Avšak pouţitie týchto látok pri pestovaní drevín v kontajneroch, ako je rod Weigela, nemá pre škôlkárov v praxi vplyv na dopestovanie výpestkov, ktoré by boli na trhu konkurencieschopnejšie. Napriek tomu by bolo vhodné experimentami s týmito látkami pokračovať aj u iných drevín, nakoľko ich vplyv ovplyvňuje veľa faktorov, ako je genotyp a klimatické podmienky roka. Experiment prebiehal len počas jedného vegetačného obdobia, sledovania v 2. období by mohli priniesť nové poznatky. Zaujímavým experimentom by mohla byť aplikácia týchto látok na trvalky pestované v kontajneroch, ktoré by mohli reagovať na ošetrenie flexibilnejšie. 62

63 8 SÚHRN A RESUMÉ V experimente boli hodnotené morfologické a fyziologické parametre po aplikácií regulátorov rastlinného rastu, na modelovej rastline Weigela florida Eva Rathke. Jednoročný pokus bol zaloţený v roku 2012 na plochách Mendelea, Záhradníckej fakulty v Lednici, s cieľom overenia týchto látok na zníţenie stresových faktorov u drevín pestovaných v kontajneroch. Z morfologických parametrov bola sledovaná hmotnosť listov čerstvých a sušených, priemerná listová plocha a priemerná dĺţka výhonov. Z fyziologických parametrov bola sledovaná fluorescencia chlorofylu a relatívny obsah chlorofylu. Ako regulátory rastlinného rastu boli pouţité kyselina abscisová, 24-epibrassinolid, kinetín a spermín v troch koncentráciách. V experimente bolo 12 variant a kontola. Meraním parametrov bolo zistené, ţe najväčšie účinky proti pôsobeniu stresorov mal 24-epibrassinolid, ktorý sa štatisticky preukázal u všetkých morfologických i fyziologických parametrov. Medzi variantmi neboli senzoricky pozorované rozdiely. Kľúčové slová: Weigela, fytohormóny, regulátory rastu, kontajnery, stres The morphological and physiological parameters were evaluated in this experiment after the application of plant growth regulators to a model plant Weigela florida Eva Rathke. This one-year experiment was established in 2012 and took place on the Mendeleum, Faculty of Horticulture in Lednice. The goal was to follow these substances in order to reduce stressors of plants in containers. The weight of fresh and dried leaves, the average leaf area and the average length of shoots were observed as morphological parameters. The measurement of physiological parameters consisted of the fluorescence of chlorophyll and the relative chlorophyll content. The plant growth regulators which were applied are abscisic acid, 24-epibrassinolid, kinetin and spermine in three different concentrations. There were 12 variants and one control in the experiment. According to the measurements, 24-epibrassinolid had the most significant effect against the action of stressors. The effect was statistically significant in all morphological and physiological parameters. No sensory differences were observed among the variants. Key words: Weigela, phytohormones, growth regulators, containers, stress 63

64 9 ZOZNAM POUŢITEJ LITERATÚRY A OSTATNÝCH ZDROJOV Literárne zdroje: 1. ANONYM. Product catalogue, AGRO CS, 2007, 101 s. 2. BASRA, Amarjit et al. Plant Growth Regulators in Agriculture and Horticulture: Their Role and Commercial Uses. Binghamton (NY, USA): The Haworth Press, 2000, 255 s. ISBN BENDL, Vladimír. Vliv chemických přípravků na fyziologické funkce okrasných dřevin. Lednice, Diplomová práce. Mendelova univerzita. 4. BLÁHA, Ladislav et al. Rostlina a stres. Praha: VÚRV, 2003, 156 s. ISBN BLÁHA, Ladislav et al. Vliv aplikace 24-epibrassinolidu a vodního deficitu na výši výnosu jarní pšenice. Vliv abiotických a biotických stresorů na vlastnosti rostlin. Vyd. 1. Praha: VÚRV, s. ISBN BOŠEĽA, Michal. Veľkoplošná variabilita a vzájomné vzťahy stanovištných charakteristík lesov Slovenska. Zvolen, s. Dizertačná práca. Technická univerzita. 7. HANSON, James. Chemistry in the Garden. Cambridge: The Royal Society of Chemistry, 2007, 147 s. ISBN HAYAT S., AHMAD A. et al. Brassinosteroids: A Class of Plant Hormone. Londýn: Springer Science, 2011, 457 s. ISBN JAMNICKÁ, Gabriela et al. Hodnotenie zmien efektívneho kvantového výťažku premeny fotochemickej energie v PSII a chlorofylového indexu pre rozdielne proveniencie buka ovplyvnené vodným deficitom a následným zavlažením. Vliv abiotických a biotických stresorů na vlastnosti rostlin. Vyd. 1. Praha: VÚRV, s. ISBN JONÁŠ, M., SALAŠ, P., BALTAZÁR, T.: Effect of exogenously application selected phytohormonal substances on the physiological and morphological indicators of Philadelphus x hybrid in containers. Acta univ. agric. et. silvic. Mendel Brun., 2012, LX, No. 8, pp KEFELI, Valentine a Maria KALEVITCH. Natural Growth Inhibitors and Phytohormones in Plants and Environment. Dordrecht (Holandsko): Kluwer Academic Publishers, ISBN KUKLA, Ján a Margita KUKLOVÁ. Pôsobenie abiotických stresorov na rastliny a ekosystémy. Vliv abiotických a biotických stresorů na vlastnosti rostlin. Vyd. 1. Praha: VÚRV, s. ISBN LARCHER, Walter. Physiological plant ecology: Ecophysiology and stress physiology of functional groups. 4. vyd. New York: Springer, 2003, 513 s. ISBN LITSCHMANN, Tomáš. Řízení závlahy ve sklenících a kontejnerovnách I. Zahradnictví. 2007, 4, s MADHAVA RAO, Syamala et al. Physiology and Molecular Biology of Stress Tolerance in Plants. Dordrecht: Springer, 2006, 335 s. ISBN

65 16. MOKRIČKOVÁ, Jana a Petr SALAŠ. Možnosti znižovania stresu zo sucha a ovplyvňovania kvality rastlín pestovaných v kontajneroch. In Zborník referátov z medzinárodnej vedeckej konferencie: Dendrologické dni v arboréte Mlyňany SAV, 2008, Vieska nad Ţitavou, SAV, ISBN OBERTHOVÁ, Alţbeta, et al. Záhradnícke škôlkárstvo. vyd. 1. Bratislava : Príroda, s. ISBN PESSARAKLI, Mohammad et al. Handbook of Plant and Crop Physiology. 2. vyd. New York: Marcel Dekker, 2002, 943 s. ISBN PIVOŇKA, Denis a Václav KRPEŠ. Vliv ozářenosti na koncentraci fotosyntetických pigmentů čtyřletých klonů smrku ztepilého. Vliv abiotických a biotických stresorů na vlastnosti rostlin. Vyd. 1. Praha: VÚRV, s. ISBN PROCHÁZKA, Stanislav et al. Fyziologie rostlin. 1. vyd. Academia: Praha, 1998, 484 s. ISBN PROCHÁZKA, Stanislav et al. Regulátory rostlinného růstu. 1. vyd. Praha: Academia, 1997, 395 s. ISBN PROCHÁZKA, Stanislav et al. Botanika : Morfologie a fyziologie rostlin. Vyd. 3. nezmněněné. Brno : MZLU, s. ISBN PSOTA, Vratislav a Jiří ŠEBÁNEK. Za tajemstvím růstu rostlin: návody k experimentům. 1. vyd. Praha: Scientia, 1999, 187 s. ISBN ROBERTS, Keith et al. Handbook of Plant Science. West Sussex: John Wiley & Sons, 2007, 1543 s. 2. ISBN SALAŠ, Petr. Nové technologie a zlepšování biologické kvality výsadbového školkařského materiálu, Závěrečná zpráva projektu 521/98/P SALAŠ, Petr (ed.): Modernizace výukového procesu u předmětů ovocné, okrasné školkařství a ovocnářství. Sborník přednášek z odborného semináře, Lednice, 2003, ISBN SALAŠ, Petr et al. Okrasné dřeviny v kontejnerech a stres. Zahradnictví : Měsíčník pro profesionální zahradníky. Odborný recenzovaný časopis sv. XCIX, č. 5, s ISSN SALAŠ, Petr et al. Opatření vedoucí k zamezení biologické degradace půd a zvýšení biodiverzity v suchých oblastech ČR: uplatněná certifikovaná metodika. Brno: Mendelova univerzita v Brně, 2012, 104 s. ISBN SALAŠ, Petr (ed.): Stresové faktory, ovlivňující školkařskou produkci. Školkařská produkce I Vyd. 1. Lednice: MZLU, 2008a. 52 s. ISBN SALAŠ, Petr (ed.): Využití hydroabsorbentů v okrasném zahradnictví. Školkařská produkce II: sborník přednášek. 1. vyd. Brno: MZLU, 2008b. ISBN SLOUP, Jakub. Studium stresových faktorů ovlivňujících školkařskou produkci. Lednice, Dizertačná práca. MENDELU. 32. SOCHOR, Jiří. Studium fyziologických reakcí dřevin na různé stanovištní podmínky Lednice. Lednice, Dizertačná práca. Mendelova univerzita. 33. SPITZ, Pavel ; SLAVÍK, Ladislav; ZAVADIL, Josef. Progresivní úsporná závlahová zařízení a jejich využívání. Vyd. 1. Praha : Výzkumný ústav meliorací a ochrany půdy, s. 65

66 34. SRIVASTAVA, Lalit et al. Plant Growth and Development: Hormones and Environment. San Diego: Academic Press, 2002, 772 s. ISBN X. 35. ŠAFRÁNKOVÁ, Ivana a Jana KRUTILOVÁ. Působení exogenní kyseliny abscisové a brassinosteroidů na parametry výměny plynů pšenice v podmínkach zasolení. Vliv abiotických a biotických stresorů na vlastnosti rostlin. Vyd. 1. Praha: VÚRV, s. ISBN ŠAFRÁNKOVÁ, Ivana. Ochrana okrasných drevín. Školkařská produkce I Vyd. 1. Lednice : MZLU, s. ISBN TAIZ, Lincoln a Eduardo ZEIGER. Plant physiology. 5. vyd. Sunderland (USA): Sinauer Associates, 2010, 782 s. ISBN VILKUS, Eduard et al. Rozmnožování ovocných a okrasných dřevin : Základy školkařství. Vyd. 1. Praha : Květ, s. ISBN Elektronické články online: 39. BEHNAMNIA, M. et al. Exogenous application of brassinosteroid alleviates drought-induced oxidative stress in Lycopersicon esculentum L. General and Applied Plant Physiology [online]. 2009, č. 35, [cit ]. Dostupné z: BOBUĽSKÁ, Lenka. Medzidruhová a vnútrodruhová variabilita chlorofylu a + b (SPAD hodnoty) v asimilačných pletivách niektorých vyšších rastlín. Acta Fakultatis Ekologiae [online]. Zvolen, 2010, č. 22, 5-11 [cit ]. Dostupné z: CLOUSE, Steven a Jenneth SASSE. Brassinosteroids: Essential Regulators of Plant Growth and Development. Annual Reviews [online]. 1998, [cit ]. Dostupné z: ASSINOSTEROIDS.pdf 42. COHEN, Maja et al. Structure Function Relations of Strigolactone Analogs: Activity as Plant Hormones and Plant Interactions. Molecular Plant [online]. 2013, roč. 6, č. 1, [cit ]. Dostupné z: CORPAS, Francisco et al. Protein tyrosine nitration: A new challenge in plants. Plant Signal Behavior [online]. 2009, roč. 4, č. 10, [cit ]. Dostupné z: DAS, C. et al. Involvement of kinetin and spermidine in controlling salinity stress in mulberry (Morus alba L.). Acta Physiologiae Plantarum [online]. 2002, s [cit ]. Dostupné z: pdf?auth66= _4a45f e02e7ecc5b2b80c62b8&ext=.pdf 45. DELLA MEA, M. et al. Programmed cell death: similarities and differences in animals and plants. A flower paradigm. Amino Acids [online]. 2007, č. 33, [cit ]. Dostupné z: pdf?auth66= _be171de398443ecf7bc1b634dac0e8cc&ext=.pdf 66

67 46. DUBSKÝ, Martin a František ŠRÁMEK. Substráty pro pěstování dřevin v kontejnerech. Zahradaweb [online]. Průhonice: VÚKOZ, 2004a [cit ]. Dostupné z: s515x42608.html 47. DUBSKÝ, Martin a František ŠRÁMEK. Hnojiva s řízeným uvolňováním a jejich vyuţití při pěstování dřevin v kontejnerech. Zahradaweb [online]. Průhonice: VÚKOZ, 2004b [cit ]. Dostupné z: s515x43133.html 48. DUBSKÝ, Martin a František ŠRÁMEK. Systémy hnojení dřevin v kontejnerech. Zahradaweb [online]. Průhonice: VÚKOZ, 2004c [cit ]. Dostupné z: s515x42904.html 49. DUCSAY, Ladislav. The Chlorophyll, Cadmium and Zinc Contents in Sunflower Leaves under Cadmium and Zinc Stress Conditions. Chemické listy [online]. 2011, č. 105, [cit ]. Dostupné z: FARIDUDDIN, Q. et al. Effect of 28-homobrassinolide on the drought stressinduced changes in photosynthesis and antioxidant system of Brassica juncea L. Acta Physiologiae Plantarum [online]. 2009, č. 31, [cit ]. Dostupné z: FAROOQ, M. et al. Comparative Time Course Action of the Foliar Applied Glycinebetaine, Salicylic Acid, Nitrous Oxide, Brassinosteroids and Spermine in Improving Drought Resistance of Rice. Journal Agronomy & Crop Science [online]. 2010, č. 2 [cit ]. Dostupné z: HAVAUX, Michel Stress tolerance of photosystem II in vivo: Antagonistic effects of water, heat and photoinhibition stresses. Plant Physiology [online], 100, 1992, [cit ]. Dostupné z: HLA, Aung ; SCHERER, Thomas. Introduction to Micro-irrigation [online]. North Dakota State University, 2003 [cit ]. Dostupné z WWW: HOFFMAN, M.H.A. Cultivar classification of Weigela. Acta Hort (ISHS) [online] [cit ]. Dostupné z: HONSOVÁ, Hana. Obsah chlorofylu v listech ekologicky pěstované krmné řepy a cukrovky. Listy cukrovarnické a řepařské [online]. 2009, 5-6 [cit ]. Dostupné z: CHIWOCHA, Sheila et al. Karrikins: A new family of plant growth regulators in smoke. Plant Science [online]. 2009, č. 4, [cit ]. Dostupné z: 67

68 57. IBARAKI, Y. a J. MURAKAMI. Distribution of Chlorophyll Fluorescence Parameter Fv/Fm within Individual Plants under Various Stress Conditions. Acta Hort [online] [cit ]. Dostupné z: JÍLEK, Arnošt. Zaměřeno na substráty. Zahradaweb [online] [cit ]. Dostupné z: s515x46915.html 59. KUNT, Miroslav. Analýza pěstování okrasných dřevin v podmínkách trhu EU. Zahradnictví [online]. 2011, č. 9 [cit ]. Dostupné z: s515x59148.html 60. LINTNEROVÁ, Otília et al. Terénne metódy výskumu v oblastiach postihnutých banskou činnosťou: študijný materiál. [online]. Bratislava: Komenského Univerzita, 2006 [cit ]. Dostupné z: MACH, Zdeněk. Seznam povolených přípravků a dalších prostředků na ochranu rostlin. Věstník [online]. 2013, roč. 10, č. 1 [cit ]. Dostupné z: MONTAGUE, Thayne et al. Comparison of Greenhouse Grown, Containerized Grapevine Stomatal Conductance Measurements Using Two Differing Porometers. Annual National Viticulture Research Conference [online] [cit ]. Dostupné z: NELSON, David et al. Karrikins Discovered in Smoke Trigger Arabidopsis Seed Germination by a Mechanism Requiring Gibberellic Acid Synthesis and Light. Plant Physiology [online]. 2009, č. 2, s [cit ]. Dostupné z: RAO, Ram et al. Brassinosteroids A new class of phytohormones. CURRENT SCIENCE [online]. 2002, č. 81, s [cit ]. Dostupné z: ROMERO-PUERTAS, María a Massimo DELLEDONNE. Nitric Oxide Signaling in Plant-Pathogen Interactions. IUBMB Life [online]. 2003, 10/11, s [cit ]. Dostupné z: ROŢNOVSKÝ, Jaroslav a Tomáš LITSCHMANN. Klimatické poměry Lednice na Moravě. AMET. Nedatované [cit ] Dostupné z: RUBINOWSKA, Katarzyna et al. The effects of chemical substances on senescence of Weigela florida (Bunge) A. DC. 'Variegata nana' cut stems. Horturum Cultus [online]. 2012, č. 2, s [cit ]. Dostupné z: SARKER, Bikash a Michihiro HARA. Effects of elevated CO2 and water stress on the adaptation of stomata and gas exchange in leaves of eggplants (Solanum melongena L.). Bangladesh J. Bot. [online]. 2011, č. 40 [cit ]. Dostupné z: 68

69 69. SERAFINI-FRACASSINI, Donatella et al. Spermine delays leaf senescence in Lactuca sativa and prevents the decay of chloroplast photosystems. Plant Physiology and Biochemistry [online]. 2010, č. 7, [cit ]. Dostupné z: SHAHBAZ, Muhammad et al. Does exogenous application of 24-epibrassinolide ameliorate salt induced growth inhibition in wheat (Triticum aestivum L.)?. Plant Growth Regulation [online]. 2008, č. 55, s [cit ]. Dostupné z: SLOUP, Jakub a Petr SALAŠ. Kontejnery ve školkařské produkci. Zahradaweb [online]. Brno: MZLU, 2007 [cit ]. Dostupné z: s515x44379.html 72. SZÉNÁSSY, Zoltán. Nobelovka mu ušla. Ţivot [online]. 2008, č. 10 [cit ]. Dostupné z: ŠPULÁK, Ondřej et al. Fluorescence chlorofylu, chemismu a obsah fotosynteticky aktivních pigmentů u listů buků vápněných do jamky. Zprávy lesnického výzkumu [online]. 2011, č. 56, [cit ]. Dostupné z: UMEHARA, Mikihisa et al. Inhibition of shoot branching by new terpenoid plant hormones. Nature [online]. 2008, č. 455, s [cit ]. Dostupné z: b/ovidweb.cgi?&S=LJHAFPICECDDINKJNCOKHHGCEDCGAA00&Link+ Set=jb.search.27%7c1%7csl_10 69

70 10 PRÍLOHY Príloha 1 Obr. č. 1 - Vplyv auxínu na životné pochody v rastline (upravené podľa PSOTA, ŠEBÁNEK,1999) 70

71 Obr. č. 2 - Vplyv giberelínu na životné pochody v rastline (upravené podľa PSOTA, ŠEBÁNEK, 1999)

72 Obr. č. 3 - Vplyv cytokinínu na životné pochody v rastline (upravené podľa PSOTA, ŠEBÁNEK, 1999)

73 Obr. č. 4 - Vplyv kyseliny abscisovej na životné pochody v rastline (upravené podľa PSOTA, ŠEBÁNEK, 1999)

74 Obr. č. 5 - Vplyv etylénu na životné pochody v rastline (upravené podľa PSOTA, ŠEBÁNEK, 1999)

75 Obr. č. 6 - Detail zakoreneného odrezku Weigela florida Eva Rathke (CIFRA, 2012) Obr. č. 7 - Detail rozmiestnenia kontajnerov na pokusnej ploche (CIFRA, 2012)