Interactions between Light Intensity and Drought Stress and their Influence on the Growth of Wheat Seedlings
Data
2023
Autorzy
Tytuł czasopisma
ISSN czasopisma
Tytuł tomu
Wydawca
Wydawnictwo Uczelniane Zachodniopomorskiego Uniwersytetu Technologicznego w Szczecinie
Abstrakt
In this paper, wheat seedlings were exposed to different levels of photon flux density (PFD) and drought stress. Seedlings of the wheat cv. Goplana were cultivated in controlled conditions in a miniphytotrone and exposed to three different photosynthetic photon flux densities (400, 800, and 1200 μmol⋅m−2⋅s−1) and drought stress (a water potential of −0.6 MPa). The Hoagland’s solution-treated seedlings served as a control. The fresh and dry matter of the overground parts and roots, relative chlorophyll concentration, electrical conductivity and chlorophyll fluorescence parameters were measured. Drought stress decreased the biomass of wheat seedlings, cv. Goplana. Higher intensities of photosynthetically active irradiation stimulated biomass growth both under control conditions and under drought stress. Drought and higher PFD intensity resulted in a decrease in chlorophyll content. Only the highest light intensity, together with drought stress, negatively affected the structure of cell membranes, increasing their permeability. Both of the applied stress factors did not cause significant changes in the values of the determined parameters of chlorophyll fluorescence in the leaves of wheat seedlings. These results suggest that the increase in light intensity has a mobilising effect on the plant, stimulating the development of biomass both under control conditions and under drought stress. No changes in the values of chlorophyll fluorescence parameters under the influence of different light intensities and drought stress may indicate that there were no significant disturbances in the course of the light phase of photosynthesis in the leaves of the tested seedlings.
W badaniach siewki pszenicy poddano działaniu różnych poziomów gęstości strumienia fotonów (PFD) i stresu suszy. Siewki pszenicy odmiany Goplana były uprawiane w kontrolowanych warunkach w minifitotronie i poddane działaniu trzech różnych poziomów gęstości strumienia fotonów promieniowania fotosyntetycznie czynnego (400, 800 i 1200 μmol⋅m−2⋅s−1) oraz stresu suszy (potencjał wody −0,6 MPa). Kontrolę stanowiły siewki podlewane roztworem pożywki Hoaglanda. Zmierzono świeżą i suchą masę części nadziemnych i korzeni, względną zawartość chlorofilu, przewodność elektryczną i parametry fluorescencji chlorofilu. Stres suszy zmniejszył biomasę siewek pszenicy odmiany Goplana. Wyższe natężenie napromieniowania fotosyntetycznie czynnego stymulowało wzrost biomasy zarówno w warunkach kontrolnych, jak i stresu suszy. Susza oraz wyższe natężenie PFD wpłynęły na obniżenie zawartości chlorofilu. Tylko najwyższa intensywność światła wraz ze stresem suszy wpłynęły negatywnie na strukturę błon komórkowych, zwiększając ich przepuszczalność. Obydwa z zastosowanych czynników stresowych nie wywołały istotnych zmian w wartościach wyznaczanych parametrów fluorescencji chlorofilu w liściach siewek pszenicy. Otrzymane wyniki sugerują, że wzrost intensywności światła działa mobilizująco na roślinę, stymulując rozwój biomasy, zarówno w warunkach kontrolnych, jak i stresu suszy. Brak zmian w wartościach parametrów fluorescencji chlorofilu pod wpływem różnej intensywności światła i stresu suszy może świadczyć o tym, że w liściach badanych siewek nie wystąpiły znaczące zakłócenia w przebiegu fazy świetlnej fotosyntezy.
W badaniach siewki pszenicy poddano działaniu różnych poziomów gęstości strumienia fotonów (PFD) i stresu suszy. Siewki pszenicy odmiany Goplana były uprawiane w kontrolowanych warunkach w minifitotronie i poddane działaniu trzech różnych poziomów gęstości strumienia fotonów promieniowania fotosyntetycznie czynnego (400, 800 i 1200 μmol⋅m−2⋅s−1) oraz stresu suszy (potencjał wody −0,6 MPa). Kontrolę stanowiły siewki podlewane roztworem pożywki Hoaglanda. Zmierzono świeżą i suchą masę części nadziemnych i korzeni, względną zawartość chlorofilu, przewodność elektryczną i parametry fluorescencji chlorofilu. Stres suszy zmniejszył biomasę siewek pszenicy odmiany Goplana. Wyższe natężenie napromieniowania fotosyntetycznie czynnego stymulowało wzrost biomasy zarówno w warunkach kontrolnych, jak i stresu suszy. Susza oraz wyższe natężenie PFD wpłynęły na obniżenie zawartości chlorofilu. Tylko najwyższa intensywność światła wraz ze stresem suszy wpłynęły negatywnie na strukturę błon komórkowych, zwiększając ich przepuszczalność. Obydwa z zastosowanych czynników stresowych nie wywołały istotnych zmian w wartościach wyznaczanych parametrów fluorescencji chlorofilu w liściach siewek pszenicy. Otrzymane wyniki sugerują, że wzrost intensywności światła działa mobilizująco na roślinę, stymulując rozwój biomasy, zarówno w warunkach kontrolnych, jak i stresu suszy. Brak zmian w wartościach parametrów fluorescencji chlorofilu pod wpływem różnej intensywności światła i stresu suszy może świadczyć o tym, że w liściach badanych siewek nie wystąpiły znaczące zakłócenia w przebiegu fazy świetlnej fotosyntezy.
Opis
Słowa kluczowe
drought stress, photosynthetic photon flux density, spring wheat, hydroponics, plant growth, susza, fotosyntetyczna gęstość strumienia fotonów, pszenica jara, hydroponika, wzrost roślin
Cytowanie
Matuszak-Slamani R., Ulan M. (2023), Interactions between Light Intensity and Drought Stress and their Influence on the Growth of Wheat Seedlings. Folia Pomer. Univ. Technol. Stetin., Agric., Aliment., Pisc., Zootech. 369(68)4, 30-42. doi 10.21005/AAPZ2023.68.4.4