MENDELOVA UNIVERZITA V BRN AGRONOMICKÁ FAKULTA
DISERTA NÍ PRÁCE
BRNO 2011
Ing. Václava Spá ilová
Mendelova univerzita v Brn Agronomická fakulta
Ústav p stování, šlecht ní rostlin a rostlinoléka ství
Využití NIR spektroskopie k diagnostice chorob a poruch jabloní
DOKTORSKÁ DISERTA NÍ PRÁCE
Školitel: Doc. Ing. Ivana Šafránková, PhD.
Brno 2011
Vypracoval: Ing. Václava Spá ilová
PROHLÁŠENÍ Prohlašuji, že jsem diserta ní práci na téma Využití NIR spektroskopie k diagnostice chorob a poruch jabloní vypracovala samostatn a použila jen pramen , které cituji a uvádím v p iloženém seznamu literatury. Diserta ní práce je školním dílem a m že být použita ke komer ním ú el m jen se souhlasem školitele a d kana Agronomické fakulty Mendelovy univerzity v Brn . dne ……………………………… podpis doktoranda………………..
D kuji své školitelce Doc. Ing. Ivan
Šafránkové, PhD. za odbornou pomoc p i
zpracování doktorské diserta ní práce. Rovn ž d kuji Dr. Ing. Ludvíku Tvar žkovi za neocenitelné rady, a spolupracovník m odd lení ORA Zem d lského výzkumného ústavu Krom íž, s.r.o. za pomoc a podporu p i vykonání experimentálních prací.
ABSTRAKT Využití NIR spektroskopie k detekci patogen a poruch jabloní V letech 2007–2010 byla ov ována možnost využití spektrálních metod pro zjišt ní stavu výživy a k detekci patogen jabloní ´Jonagold´ a ´Idared´ v sadu a v nádobovém pokusu. Varianty ošet ení se lišily dávkou hnojiva. Obsahu dusíku a analýza pomocí zobrazovacích metod (FluorCam, spektrofotometr Avantes AVS S 2000) byly stanoveny ve vzorcích list z pokusných variant a výsledky m ení byly korelovány k analýzám list houbových patogen
na obsah N v sušin . Sou asn byl hodnocen výskyt
Venturia inaequalis a Podosphaera leucotricha a zm ny
fotosyntetické aktivity napadených list . Mezi obsahem N v sušin list
jabloní a
získanými parametry chlorofylové fluorescence byla prokázána závislost u parametr GENTY, Fv a Fm. Pro stanovení N spektrofotometricky byly nejvhodn jší korelace zjišt ny u index GNDVI a RNDVI. Detekce zdravotního stavu jabloní je možná u parametr
chlorofylové fluorescence GENTY a normalizovaných index
GNDVI,
RNDVI a NDVI 450. Klí ová slova: jablo , fluorescence chlorofylu, NIR spektroskopie, stres, obsah dusíku, Venturia inaequalis, Podosphaera leucotricha
ABSTRACT Use of NIR spectroscopy for pathogen and defect detection in apple trees A possibility of using spectral methods for determining a nutritional status and detecting pathogens in apple-tree cvs. ´Jonagold´ and ´Idared´ was verified in an orchard and pot experiments in 2007–2010. Treatment variants differed in the rate of fertilizer. Leaf samples were collected from the experimental variants to determine nitrogen content and to measure spectral reflectance using imaging methods (FluorCam, spectrophotometer Avantes AVS S 2000). Results of the measurements were correlated to leaf analyses for nitrogen content in dry matter. At the same time, a health status (the occurrence of fungal pathogens Venturia inaequalis and Podosphaera leucotricha) was assessed and changes in the photosynthetic activity of infected leaves were evaluated. Relationship between nitrogen content in dry matter of apple-tree leaves confirming a relationship between nitrogen content and the parameters GENTY, Fv and Fm and normalized indices GNDVI, RNDVI. To test imaging methods usable for detecting a health status of apple trees, can be using indices GNDVI, RNDVI and NDVI 450 for spectrophotometer and FluorCam parameter of chlorophyll fluorescence GENTY for FluorCam. Keywords: apple trees, chlorophyll fluorescence, near-infrared spectroscopy, stress, nitrogen content, Venturia inaequalis, Podosphaera leucotricha
OBSAH ABSTRAKT..................................................................................................5 1 ÚVOD ............................................................................................................... 12 2 CÍL PRÁCE ...................................................................................................... 14 3 LITERÁRNÍ P EHLED................................................................................... 15 3. 1 Hnojení jabloní ............................................................................................. 15 3.1.1 Hnojení a p íprava pozemku p ed výsadbou............................................... 17 3.1.2 Hnojení založených sad po výsadb ......................................................... 17 3.1.3 P íjem živin ................................................................................................. 19 3.1.3.1 P íjem a pohyb živin v ko enech.............................................................. 19 3.1.3.2 P íjem a pohyb živin v listech .................................................................. 19 3.1.4 Vliv živin na výskyt chorob a intenzitu napadení jabloní.......................... 21 3.1.4.1 Význam dusíku ve výživ jabloní ............................................................ 21 3.1.4.2 Význam vápníku ve výživ jabloní .......................................................... 22 3.1.4.3 Význam m di ve výživ jabloní.............................................................. 23 3.2 Houbové choroby jabloní ............................................................................... 24 3.2.1 Strupovitost jablon .................................................................................... 24 3.2.1.1 Popis patogena ......................................................................................... 24 3.2.1.2 Výskyt a rozší ení .................................................................................... 25
3.2.1.3 Systematické za azení .............................................................................. 25 3.2.1.4 Epidemiologie Venturia inaequalis a symptomy napadení ...................... 27 3.2.2 Padlí jablo ové ............................................................................................ 29 3.2.2.1 Popis patogena ......................................................................................... 29 3.2.2.2 Systematické za azení druhu .................................................................... 30 3.2.2.3 Symptomy napadení ................................................................................. 31 3.2.2.4 Epidemiologie Podosphaera leucotricha .................................................. 31 3.3 Zobrazovací metody ....................................................................................... 32 3.3.1 Spektroskopické metody ............................................................................. 33 3.3.1.1 Blízká infra ervená spektroskopie - Near Infrared Spectroscopy (NIR) . 34 3.3.1.2 Fluorescence chlorofylu ........................................................................... 36 4 MATERIÁL A METODA ................................................................................ 45 4.1 Charakteristika stanovišt .............................................................................. 45 4.1.1 Obecná charakteristika ................................................................................ 45 4.1.2 Klimatické podmínky .................................................................................. 45 4.2 Charakteristika odr d ..................................................................................... 49 4.3 Agrotechnická opat ení .................................................................................. 50 4.4 Stanovení obsahu dusíku v listech ................................................................. 50 4.4.1 Metodika odb ru list ................................................................................. 50 4.4.2 Stanovení obsahu dusíku metodou podle Dumase (LECO) ....................... 51
4.4.3 Stanovení obsahu dusíku pomocí zobrazovacích metod ............................ 53 4.4.3.1 Stanovení obsahu dusíku spektrometricky ............................................... 53 4.4.3.2 Stanovení dusíku v listech jabloní m ením fluorescence chlorofylu ..... 55 4.4.3.3 Stanovení obsahu dusíku v listech pšenice ozimé m ením fluorescence chlorofylu ............................................................................................................. 57 4.5 Diagnostika zdravotního stavu jabloní ........................................................... 57 4.5.1 Vizuální hodnocení zdravotního stavu jabloní............................................ 58 4.5.1.1 Hodnocení napadení list
a plod
strupovitostí jablon
Venturia
inaequalis.............................................................................................................. 58 4.5.1.2 Hodnocení napadení list a plod padlím jablo ovým............................ 59 4.5.2 Detekce patogen Venturia inaequalis a Podosphaera leucotricha pomocí zobrazovacích metod ............................................................................................ 60 4.5.2.1 Odb r vzork list .................................................................................... 60 4.5.2.2 Diagnostika zdravotního stavu list
jabloní s využitím fluorescen ní
kamery FluorCam................................................................................................. 61 4.5.2.3 Diagnostika zdravotního stavu list
jabloní pomocí spektrofotometru
Avantes AVS S 2000 ........................................................................................... 61 4.6 Hodnocení pokryvnosti a p íjmu pesticid do rostliny .................................. 62 4.6.1 Metodika m ení ........................................................................................ 62 4.7 Skliz ová hodnocení ..................................................................................... 63 4.7.1 Hodnocení výnosu ...................................................................................... 63 5 VÝSLEDKY A DISKUSE ............................................................................... 65
5.1 Stanovení obsahu dusíku v listech jabloní ..................................................... 65 5.1.1 Vliv foliární aplikace hnojiv na obsah dusíku v listech jabloní .................. 65 5.1.2 Stanovení obsahu dusíku spektrofotometricky ........................................... 66 5.1.3 Stanovení obsahu dusíku v listech pomocí FluorCam ................................ 68 5.1.4 Vyhodnocení zdravotního stavu jabloní ..................................................... 72 5.1.5 Diagnostika patogen pomocí spektrofotometru Avantes AVS S 2000..... 73 5.1.6 Diagnostika patogen pomocí p ístroje FluorCam ..................................... 76 5.1.7 Vyhodnocení pokryvnosti a p íjmu pesticid do rostliny ........................... 78 5.1.8 Vyhodnocení kvalitativních parametr a výnosu........................................ 82 6 ZÁV R ............................................................................................................. 83 7 SEZNAM POUŽITÉ LITERATURY .............................................................. 84 8 SEZNAM TABULEK UVEDENÝCH V TEXTU........................................... 93 9 SEZNAM GRAF UVEDENÝCH V TEXTU ................................................ 95 10 SEZNAM P ÍLOH ......................................................................................... 96 10.1 Seznam obrázk uvedených v p íloze .......................................................... 96 10.2 Seznam graf uvedených v p íloze ............................................................. 96 10.3 Seznam tabulek uvedených v p íloze ........................................................ 101 10.4 Seznam zkratek .......................................................................................... 102 11 P ÍLOHY ..................................................................................................... 103
11.1 Obrázky ...................................................................................................... 103 11.2 Grafy .......................................................................................................... 107 11.3 Tabulky ...................................................................................................... 136
1 ÚVOD V sou asnosti je v eské republice ( R) každoro n vyp stováno cca 400 tisíc tun ovoce, z ehož rozhodující podíl, tém
67 %, tvo í jablka. P i zdravém životním stylu
je ro ní pr m rná spot eba ovoce 100 kg na osobu. V
R dosahuje celková spot eba
ovoce na osobu a rok jen 80 kg, z toho jablka tvo í cca 25 kg. Jablka obsahují polyfenolické antioxidanty, vitamíny C, B1 a B2, vlákninu a minerální látky, které na lidský organismus p sobí blahodárn . Polyfenoly a flavonoidy redukují poškození bun k a tkání. Zralá jablka obsahují 0,1–1 % pektinových látek, které v zažívacím traktu vážou toxické látky, p sobí preventivn
proti kornat ní tepen a infarktu
myokardu. Jablka obsahují cukry sacharózu, fruktózu a glukózu, p i emž p evažuje obsah fruktózy a glukózy. Dostate ná a pravidelná konzumace jablek zvyšuje odolnost organismu, pozitivn
reguluje
innost trávícího ústrojí, p sobí preventivn
proti
rakovin . Jablka, i p es vysoký obsah zdraví prosp šných látek, se vyzna ují nízkou energetickou hodnotou a jsou velmi vhodným potravinovým dopl kem p i reduk ních dietách a n kterých onemocn ních. Kvalita vyp stovaného ovoce velmi úzce souvisí s výživou ovocných kultur. Jablon pat í mezi ovocné d eviny velmi náro né na živiny a agrotechniku. Nevhodná i nedostate ná výživa negativn ovliv uje kvalitu plod a zvyšuje vnímavost jabloní k patogen m b hem vegetace i jablek po uskladn ní. Zdravotní a výživový stav sadu lze hodnotit r znými metodami. Zdravotní stav, tj. etnost výskytu patogena a intenzitu napadení, obvykle hodnotí agronom vizuáln . Výskyt jednotlivých škodlivých initel zjiš uje na základ systém prognózy a signalizace. Posouzení zdravotního stavu je zna n ovlivn no hodnotitelem. Výživový stav porostu a pot eba hnojení bývá obvykle vyhodnocena na základ analýzy list nebo p dy. V posledních letech vzr stá trend využití zobrazovacích metod k detekci biotických a abiotických stres
rostlin, zejména jednoletých polních plodin. Blízká
ervená
spektroskopie je využívána v potraviná ském pr myslu ke zjiš ování kvalitativních znak , fyzikálních vlastností, k detekci jakostních defekt potravin a zahradnických
12
produkt projevujících se b hem skladování. Obdobný rozvoj lze sledovat i p i využití chlorofylové fluorescence k analýze fyziologických proces v rostlin .
13
2 CÍL PRÁCE Cílem diserta ní práce bylo ov it možnost využití NIR spektroskopie a dalších zobrazovacích metod pro analýzu výživového a zdravotního stavu jabloní. 1. Detekovat stav výživy jabloní pomocí zobrazovacích metod a vyvinout metodu, která je schopna rychlým a neinvazivním zp sobem zjistit obsah N v listech jabloní a na základ tohoto zjišt ní stanovit p ípadnou pot ebu hnojiv foliární aplikací. 2. Zobrazovacími metodami detekovat p ítomnost patogen v rostlinných pletivech v ranných fázích jejich vývoje, kdy ješt nejsou patrné vizuální projevy napadení. Navrhnout vhodnou metodu detekce p ítomnost patogena v ranných fázích jeho vývoje a doporu it rychlý, efektivní a cílený zásah k jeho inhibici. 3. Sledovat vliv foliární výživy na kvalitativní a kvantitativní parametry jablek. 4. Zjistit možnosti využití fluorescence chlorofylu pro kvantifikaci a vizualizaci kvality post iku a p íjmu do rostliny po aplikaci pesticid v trvalých kulturách.
14
3 LITERÁRNÍ P EHLED Kvalitní produkce jablek je ovliv ována velkým množstvím ekologických faktor p sobících na život ovocné d eviny. Mezi ekologické faktory m žeme za adit vliv sv tla, teploty vzduchu, srážek, p dy a geografických a orografických faktor . Jejich význam a vliv uvád jí Alexander (1986), Datnoff (2007), Huber (1980). Znalost vliv t chto faktor pomáhá p stitel m zajistit co nejvhodn jší podmínky pro r st a vývoj ovocných strom . Výživa a hnojení ovocných d evin je jedním z nejd ležit jších prvk ovliv ujících kvalitu porostu.
Velmi složitý proces je ovliv ován mnoha ekologickými faktory.
Ovocné kultury se svými požadavky na výživu výrazn liší od polních plodin, jsou p stovány na jednom míst n kolik let, pot ebné živiny erpají z velkého objemu p dy, základy úrody vytvá ejí v p edcházejícím roce (diferenciace kv tních pupen ) apod. Ovocné stromy, p estože jsou zna n p izp sobivé, vyžadují harmonickou výživu, která zajiš uje plné uplatn ní jejich produk ní schopnosti (Hlušek et al., 2002). P stování ovocných kultur vyžaduje náro nou optimalizaci p dních vlastností v sadech. V sou asnosti p stované druhy a odr dy ovoce jsou náro n jší na živiny a kvalitu p dního prost edí v d sledku d ív jšího nástupu do plodnosti. Pokud jsou ovocné druhy p stovány v nep íznivých podmínkách, snižuje se jejich vitalita, odolnost v i patogen m, šk dc m a nep íznivým klimatickým vliv m prost edí, rychleji stárnou a d íve odumírají.
3. 1 Hnojení jabloní Výživa se p ímo i nep ímo podílí na odolnosti rostlin v i houbovým patogen m. Nadm rné
i nevyrovnané hnojení zhoršuje fyzikáln -chemické vlastnosti p dy,
narušuje fyziologický stav rostliny a zvyšuje vnímavost k patogen m a podporuje výskyty šk dc
(Ackermann, 2008). Nedostatek i nadbytek živin projevují rostliny
zjevnými typickými p íznaky. Velký význam je p ikládán výživ
15
a hnojení v
ekologických systémech p stování, zejména s ohledem na intenzitu napadení ovocných kultur jednotlivými patogeny. Podle Plíška (2008) zvyšuje biologicky aktivní p da odolnost rostlin proti chorobám a šk dc m i proti abiotickým stres m. Ovocné stromy se p stují na jednom stanovišti mnoho let,
ímž dochází k
jednostranému od erpávání živin. Jablon jsou považovány za rostliny náro né na živiny: p evážná ást p ijatých živin je spot ebovávána p i tvorb list , p ír stk d eva a k produkci plod
(Tabulka 1). Celková spot eba živin na produkci však není vysoká,
protože velká ást živin z list , opadu kv t , pl dk a v tšinou i pr ezu v tví z stává na pozemku a vrací se v rámci mineralizace zp t do p dy (Van k, 2007). Jablo
na 1
tunu produkce ro n pr m rn od erpá 0,87 kg N, 0,23 kg P, 1,58 kg K, 1,12 kg Ca a 0,10 kg Mg (Greenham, 1980 cit. podle Va ka, 2007). V plodných výsadbách je spot eba N nižší ve srovnání s intenzivn
rostoucími, mén
plodnými výsadbami
(Plíšek, 1998). Po založení sadu je zpracování p dy zna n omezeno, obnova p dní úrodnosti je obtížn jší a hnojení n kterými živinami je mén ú inné (Van k, 2007). Z hlediska aplikace hnojiv je proto t eba rozlišit dva termíny hnojení - zásobní hnojení p ed výsadbou a hnojení založených sad po výsadb .
Tabulka 1: Odb r živin vzrostlým jablo ovým sadem (odr da Golden Delicious) v kg z ha za rok p i výnosu plod 44.8 t/ha Plody
N
P
K
Ca
Mg
20.8
6.3
56.6
4.4
2.2
P ír stky d eva + ko eny
18.4
4.2
14.3
45.8
2.3
Celkem " istý" odb r
39.2
10.5
70.9
50.2
4.5
Listy
47.6
3.3
52.4
85.8
18.1
Opad kv t a pl dk
11.9
1.7
14.8
3.7
1.1
Od ezané v tve
11.8
2.3
3.6
28
1.7
Odb r vracející se do p dy
71.3
7.3
70.8
117.5
20.9
Celkový odb r
110.5
17.8
141.7
167.7
25.4
Zdroj: Greenham (1980) cit. podle Va ka (2007)
16
3.1.1 Hnojení a p íprava pozemku p ed výsadbou Vzhledem k dlouhodobému charakteru p stování jabloní a omezené možnosti zapravení hnojiv do p dy po výsadb je nutno v novat zna nou pozornost úprav p dních vlastností v období p ed výsadbou. Cílem hnojení p ed výsadbou je p edevším dopln ní obsahu organické hmoty a minerálních živin v celém aktivním p dním profilu a provzdušnit a celkov zlepšit strukturu této vrstvy. To je p edpokladem pro vytvo ení silné a rovnom rn vyvinuté ko enové soustavy v co nejhlubším profilu p dy (Blažek, 2001). V pr b hu 2–3 let p ed výsadbou je nutné provést prohloubení p dního profilu do 30–50 cm v závislosti na p dním druhu, hluboká rigola ní orba nad 60 cm je málo efektivní (Blažek, 1998). V rámci zúrod ovacích opat ení je žádoucí v celém profilu provést na základ agrochemického rozboru p dy a požadavk daného ovocnéhu druhu hnojení. Ur ujícími faktory pot eby hnojení jsou pH, obsah jílovitých ástic, humusu, uhli itan , p ístupného fosforu, dusíku a ho íku. D ležitým faktorem je také p ístupnost živin. Hloubka orby p i p íprav pozemku p ed výsadbou je závislá na p dním druhu; na leh ích propustných p dách je preferována m l í orba (30 cm), na p dách st edn t žkých až t žkých orba hluboká (do 50 cm). Vhodné p edplodiny pro ovocné výsadby jsou jeteloviny a luskoviny, vnášejí do svrchních vrstev horizontu velké množství živin (nap . vápník, kyselinu fosfore nou) a obohacují p du o biologicky vázaný vzdušný dusík. Na kvalit p ípravy závisí r st ovocných rostlin v prvních letech po výsadb . Jádroviny pat í mezi nejnáro n jší ovocný druh, co se p ípravy p dy tý e. D ležitým faktorem p ípravy pozemku p ed výsadbou je jeho odplevelení, hubení plevel
v prvních letech po výsadb je totiž velmi obtížné z
hlediska poškození mladých výsadeb.
3.1.2 Hnojení založených sad po výsadb Po založení sadu se provádí korek ní hnojení na základ
znalosti obsahu
p ístupných zásob živin v p d , znalosti obsahu živin v listech jabloní a znalosti
17
p ibližného ro ního odb ru jednotlivých živin. Skute ný stav výživy lze posuzovat podle typických zjevných projev
(vizuálních symptom ) a pomocí chemických
rozbor . Žádná ze jmenovaných možností (bilance odb ru živin, rozbory p dy, rozbory rostlinných orgán , vizuální posouzení) není sama o sob
dostate ná pro správné
stanovení pot eby hnojení. (Plíšek, 1998). Na úrodných p dách, u strom s hluboko založenou ko enovou soustavou
m že být ú inek hnojiv aplikovaných do p dy
nevýrazný. Pro zajišt ní správné výživy je d ležitá nejen zásoba živin v p d , ale také jejich vyvážený vzájemný pom r. Vlivem r zných nep íznivých podmínek m že nastat jev, kdy nemohou ko eny strom ur itou živinu p ijímat a i p es její obsah v p d trpí rostlina jejím nedostatkem (Hlušek et al, 2002). Hnojení se provádí zapravením hnojiv organického i anorganického p vodu do mírn zkultivované p dy v mezi adí. Sou asn je možné provád t foliární aplikace hnojiv na listy a plody. Aplikace dusíku v založených sadech je nej ast ji rozd lena do n kolika dávek, p i jednorázové aplikaci by docházelo k zna ným ztrátám (Blažek, 2001). První dávka dusíku je obvykle aplikována na podzim po sklizni zimních odr d jablek, pro zlepšení zásoby dusíku v orgánech strom . Optimální je aplikace mo oviny post ikem na list (do korun strom ), toto opat ení p isp je k rychlému mikrobiálnímu rozkladu opadaného listí a eliminaci zdroj primární infekce strupovitosti. Aplikace druhé dávky dusíku je doporu ována po odkv tu strom , obvykle sou asn s aplikací herbicid
na p íkmenné pásy. V této aplikace je nej ast ji používána mo ovina,
p ípadn DAM 390. Dusík m že být aplikován sou asn
s fungicidní ochranou ve
form foliárních aplikací, d ležitá je však koncentrace hnojiva v nosné kapalin z hlediska rizika popálení list . Obecn
je doporu ováno u mo oviny nep ekro it
koncentraci 0,4 % v dávce nosného média (vody) 1000 l. T etí dávka dusíku je aplikována za átkem ervence, limitujícím faktorem pro dávku dusíku je násada plod . P i aplikacích druhé a t etí dávky je nutné sledovat pot ebu hnojení. Podle Blažka (1998) je možné bezpe n stanovit stav výživy jabloní ze vzorku list pouze v polovin srpna, pro asn jší fáze vegetace je tato metoda málo p esná. Je však možné provést analýzu list
a
ástí výhon
18
u strom
se symptomy poruch nebo
odlišným vzhledem a porovnat je se vzorky zdravých strom . Výsledky chemických analýz list slouží pro podzimní nebo p edjarní hnojení (Hlušek et al, 2002).
3.1.3 P íjem živin Základní mechanismy, které zajiš ují pohyb živin v rostlin jsou pro listy i ko eny spole né. P i p íjmu živin z vn jšího prost edí do bun k rostlin musí být p ekonána cytoplasmatická membrána (plazmalemma). K p ekonání plazmalemmy dochází pasivn
(difuzí iont ) nebo aktivn
(po koncentra ním spádu). P enos živin je
zprost edkován specifickými p enaše i p ítomnými v plazmalemm ko enových nebo listových bun k. Pohyb živin uvnit listových a ko enových pletiv je však zna n rozdílný, podmín ný jejich odlišnou anatomickou stavbou (Richter, 2004).
3.1.3.1 P íjem a pohyb živin v ko enech Minerální látky vstupují do ko ene rozpušt né ve vod (p dním roztoku) ve form iont . Pohyb živin ke ko en m je zajišt n absorbcí iont z p dního roztoku, vým nnou absorbcí adsorbovaných iont nebo zp ístup ováním živin vázaných v p dní zásob . D ležitým faktorem ovliv ujícím p íjem iont do ko ene je koncentrace a aktivita iont v p dním roztoku. Na p íjmu živin ko eny se podílí všechny mladé ásti ko en , p edevším zóna ko enového vlášení. V ko enu se ionty mohou voln pohybovat v bun ných st nách a mezibun ných prostorech (Richter, 2004).
3.1.3.2 P íjem a pohyb živin v listech Bariéru pro p íjem živin aplikovaných na povrch list
tvo í pokožka krytá
kutikulou. Primární funkcí kutikuly je ochrana rostliny p ed nadm rnou ztrátou vody a p ípadným vymýváním živin. Kutikula se vyvíjí po celou dobu životnosti listu, u
19
mladších list
je propustn jší, u list
zralých spíše hydrofobní (Tr ková, 2000).
D ležitou sou ást listu tvo í pr duchy, které jsou situovány zejména na spodní stran listu, slouží k vým n plyn a pro listovou výživu mají jen omezený význam. Hlavním místem pro vstup živin do vnit ních prostor listu jsou kutikulární hydrofilní póry o velikosti do 1 nm, které jsou dob e propustné pro vodu a malé molekuly. Hydrofilní póry nesou fixní negativní náboj, jehož koncentrace se sm rem k bun né st n zvyšuje a usnad uje pr chod kationt kutikulou. Po p ekonání kutikuly vstupují živiny do tzv. volného prostoru (3–5 % celkového objemu listu), tvo eného intercelulárními prostory bun ných st n a mezibun nými prostory. Volným prostorem živiny difundují do hlubších vrstev mezofylu. Živiny ve volných prostorech se mohou pohybovat i opa ným sm rem a mohou být vyplaveny dešt m nebo závlahou. K zapojení živin do metabolických proces dochází až po p ekonání pazmalemmy aktivním transportem. Ionty jsou hromad ny, metabolizovány nebo transportovány symplastem do dalších bun k. Foliárn aplikovaná živina je ve zvýšené mí e hromad na v pletivu listu a v d sledku tohoto m že docházet k snížení jejího p íjmu ko eny, ímž je podpo en p íjem ostatních živin ko enovým systémem. V p ípad transportu iont xylémem dochází k pohybu živin pouze k vrcholu a okraj m list , m že docházet k výraznému zvýšení koncentrace aplikovaných živin. Rychlost absorbce jednotlivých živin je zna n rozdílná. Kationty pronikají membránami rychleji než anionty a o rychlosti p íjmu živin rozhoduje anatomicko-morfologická stavba list , tlouš ka kutikuly, stá í rostliny, list apod. P ijaté živiny se vyzna ují rozdílnou mobilitou, ada živin, které jsou pomalu p ijmány a jsou v rostlinách relativn nemobilní, mohou být ve form foliární výživy velmi ú inné a mohou zajistit nebo odstranit jejich nedostatky. Ú innost foliární výživy také závisí na koncentraci a dávce roztoku. U makrobiogenních prvk je za optimální považována koncentrace v pr m ru 2 %, u mikrobiogenních prvk
od 0,1–0,5 %.
P íjem živin výrazn ovliv ují i faktory vn jšího prost edí, tj. vlhkost, teplota, sv tlo. S prodlužující se dobou ovlh ení listu se úm rn zvyšuje p íjem iont rychlém odpa ení vody je p íjem iont
do listu. P i
omezen a zvyšuje se riziko popálení list
(Richter, 2004).
20
3.1.4 Vliv živin na výskyt chorob a intenzitu napadení jabloní Minerální živiny jsou aplikovány k zvýšení výnosu plodiny a zajišt ní celkov dobrého zdravotního stavu a kvality produkce. Významn ovliv ují velké množství patogen a v mnoha p ípadech hrají d ležitou roli v boji proti chorobám (Datnoff, 2007). Pro výživu rostlin jsou nezbytné prvky makroelementy C, H, O, N, P, K, Ca, Mg, S a mikroelementy Fe, Mn, Zn, Cu, B, Mo. V rostlin bývají obsaženy i další významné prvky ve stopových množstvích. Oxid uhli itý p ijímají rostliny listy p edevším ze vzduchu, vodu a všechny další živiny ko eny p evážn z p dní vláhy. Také listy, plody a n které další orgány rostlin jsou schopné p ijímat živiny z vodního roztoku (Plíšek, 2001). Nejv tší vliv na p ítomnost patogena a projevy chorob jabloní mají dusík, vápník a m
.
3.1.4.1 Význam dusíku ve výživ jabloní Dusík je nej ast ji dodávanou živinou v nejvyšších dávkách a sou asn nej ast ji deficitním prvkem ady obhospoda ovaných p d (Huber et al., 2007). Dusík u jabloní stimuluje r st list
a letorost
a ovliv uje diferenciaci kv tních pupen . P i jeho
nedostatku se snižuje tvorba chlorofylu v listech, snižuje se produkce asimilát
a
dochází k redukci r stu. Vlivem nedostate né produkce asimilát v listech dochází ke snížení výnosu, p ed asnému dozrávání jablek, omezené diferenciaci kv tních pupen a vy erpání stromu. Nadbytek dusíku se projevuje syt zelenou barvou list , které se tvo í po celé vegeta ní období, a bujným vegetativním r stem na úkor plodnosti. Pletiva nedostate n
vyzrávají a jsou náchylná k poškozením mrazem. Souvisí také se
zvýšeným výskytem strupovitosti (Venturia inaequalis) a šk dc (Hlušek et al., 2002). Spojitost mezi obsahem dusíku a výskytem chorob je asto založena na pozorování ú inku jednotlivých aplikací dusíku.
21
Dusík zvyšuje predispozice rostlin k napadení, draslík tyto predispozice snižuje a fosfor m že vyvolat u rostlin a patogen r zné odezvy (Huber et al., 2007). Všechny tyto efekty jsou však závislé na ú inku aplika ní dávky (nedostatek, dostatek, nadbytek dusíku v p d ), na asování aplikace hnojiva, form dusíku, p dních podmínkách a vztazích s ostatními patogeny. Obsah dusíku v rostlin m že ovliv ovat syntézu mnoha d ležitých metabolit , podílejících se na odolnosti rostliny v i r zným patogen m. Leser (2004) se zabýval ov ováním souvislostí mezi dlouhodobou zásobeností jabloní dusíkem b hem r stu a obsahem fenolických látek v listech jabloní. Pokus provád ný na odr dách Golden Delicious a Rewena prokázal zvýšení náchylnosti citlivé odr dy Golden Delicious, ale ke snížení rezistence odr dy Rewena, navzdory výrazné redukci koncentrace fenol , nedošlo.
3.1.4.2 Význam vápníku ve výživ jabloní Vápník stabilizuje strukturu a celistvost bun ných membrán, zpev uje bun nou st nu. Významn zlepšuje stabilitu a integritu pletiv a ovliv uje tak skladovatelnost plod . Nedostatek vápníku zp sobuje poruchy ko enového systému rostliny, projevuje se chlorózami na listech a poškozením letorost . U jablek je významný jeho obsah zejména v souvislosti s výskytem chorob, projevujících se v pr b hu skladování, nap . ho ká pihovitost „bitter pit” (Bengerth et al., 1972). Nadbytek vápníku na zásaditých p dách negativn
ovliv uje p íjem n kterých iont
(Fe, Mn, Zn), což zp sobuje
fyziologické poruchy jejich nedostatku (Van k, 2007). Ve strategii boje proti chorobám je po dusíku nejd ležit jším prvkem vápník. Aplikace vápníku do p dy, na listy i plody redukuje výskyt a intenzitu napadení r znými patogeny (Rahman, 2007). Vývoj patogena lze redukovat nap íklad úpravou pH (vápn ní), vápenaté soli mohou p sobit na patogena inhibi n . Vápník je sou ástí bun né st ny a st ední lamely rostlinných bun k a zvýšení jeho obsahu v bun né st n zvyšuje její odolnost. Vápník vytvá í specifické bariéry zabra ující vniknutí n kterých mikroorganism do bu ky hostitele nebo brání množení mikroorganism v 22
hostiteli (Rahman, 2007). N které fyziologické poruchy a choroby skladovaných plod souvisejí s obsahem vápníku v pokožce (Scott et al., 1979). Vápník se podílí na regulaci metabolismu plod
jablek, a jeho p im ená koncentrace udržuje pevnost pokožky
plod a redukuje výskyt poruch, nap . ho ké skvrnitosti, sklovitosti nebo vnit ního hn dnutí plod (Bengerth et al., 1972). Vyšší dávky vápníku oddalují zralost plod a prodlužují vyšší kvalitu skladovaných plod . Conway et al. (1983) uvád jí p ímou závislost mezi obsahem vápníku v plodech a inhibicí hnilobných proces , dobou sklizn a skladovatelností odr dy Golden Delicious sklizené v r zných stupních zralosti. Biggs et al. (1993) uvád jí vliv chloridu vápenatého na potla ení skládkových chorob vyvolaných patogeny Alternaria spp., Colletotrichum gloeosporioides (Biggs, 1999) a Botrytis cinerea (Chardonnet et al., 2000).
3.1.4.3 Význam m di ve výživ jabloní M
je obsažena ve t ech formách protein , tj. plastocyanin
zapojených do
p enosu elektron , peroxidáz, které oxidují monofenoly na difenoly a multi-Cu protein , které p sobí jako oxidázy (Sanderman, 1983). P i nedostatku m di v pletivech klesá aktivita enzym , dochází k významným metabolickým zm nám a inhibici r stu rostlin. Jsou známy t i hlavní mechanismy interakcí mezi Cu a chorobami rostlin baktericidní a fungicidní vlastnost v i širokému spektru patogen , pozitivní vliv na rezistenci rostlin a potla ující vliv na virulenci patogena, p i emž jednotlivé mechanismy ú inku mohou probíhat simultánn (Evans, 2007). U ovocných d evin se m ní obsah ve starých a mladých listech. Nedostatek Cu se projevuje vadnutím vrcholových list
a následným odumíráním vrchol
následujícím roce se projevuje metlovitostí koruny. M
výhon , v
p sobí jako stabilizátor
chlorofylu, podporuje syntézu bílkovin. Polyfenoloxidázy na bázi m di katalyzují oxida ní reakci rostlinných fenol
v bun ných st nách
zapojených v biosyntéze
ligninu a utvá ení hn dých, melanózních látek. Pokles aktivity polyfenoloxidáz, jako
23
d sledek nedostatku Cu, zp sobuje oddálení kvetení a zralosti nap . u chryzantém (Reuter et al., 1981), u pšenice a je mene až o dva týdny (Solberg et al., 1999). Dlouholetý pr zkum biocidního ú inku Cu na mikroorganismy zp sobil, že se m stala b žnou sou ástí mnoha pesticid , její hlavní role ve fyziologických procesech rostlin ovliv ujících odolnost nebo citlivost rostlin k chorobám však bývá p ehlížena (Graham et al., 1991). Redukce listových chorob pomocí p dn aplikované m di v r zných dávkách prokázala, že ke snížení výskytu patogen dochází zejména zvýšením odolnosti rostlin, mén pak p ímým vlivem m di na patogena (Evans et al., 1992). Borzini (1986) provád l pokusy na rév vinné - sít s obsahem Cu ur ené k ochran p ed krupobitím umístil nad porost révy vinné. Odpa ováním m di byl prokázán pozitivní ú inek m di na potla ení plísn
révové (Plasmopara viticola). M dí
aktivované fyziologické procesy zvýšily odolnost k plísni révové (Shabranskii, 1984).
3.2 Houbové choroby jabloní Nejzávažn jšími houbovými chorobami jabloní jsou strupovitost jablon
a padlí
jablon .
3.2.1 Strupovitost jablon Patogena Venturia inaequalis popsal ve Švédsku Fries už v první polovin 19. století, pozd ji byl jeho výskyt popisován i v jiných zemí Evropy a USA. V. inaequalis napadá jablo Malus silvestris (L.) Mill. a adu dalších druh rodu Malus. Jedná se o v eckovýtrusnou houbu odd. Ascomycota, t ídy Dothideomyces.
3.2.1.1 Popis patogena Charakteristickým znakem t ídy Dothideomyces je tvorba ask (syn. v ecko: sg. ascus, pl. asci), v nichž po meioze a následných mitózách vzniká 8 haploidních 24
askospor. Aska se tvo í v tmavohn dých až
erných, 90–150
m velkých
pseudoperitheciích kulovitého tvaru. Pseudoperithecium obsahuje asi 50–100 v ecek s dvouvrstevnou st nou o velikosti 55–75×6–12 m. Protržením obou vrstev aska dochází k vyst elovámí askospor a jejich uvoln ní do okolního prost edí. Zralé askospory jsou dvoubun né, žluto–zelen
až hn d
zbarvené, 11–16×5–7
m velké s tenkými
bun nými st nami. Vrchní bu ka je kratší a širší než bu ka spodní. Nepohlavn se patogen rozmnožuje konidiemi. Zralé konidie jsou obvykle jednobun né, nažloutlé až olivov zelené, oválné až kyjovité, n kdy nepravidelného tvaru, 20–30
m dlouhé
(MacHardy, 2006).
3.2.1.2 Výskyt a rozší ení Hostitelem patogena Venturia inaequalis je jablo domácí (Malus × domestica). Houba parazituje na rodu Malus, Sorbus, Cratageus a Pyracantha (Ne as et al., 2006). Patogen je euroasijského p vodu, jeho p vodní výskyt byl vázán na areál hostitelského druhu - horské oblasti Kavkazu, Zakavkazska a Íránu, ze kterých se postupn rozší il do Malé Asie a Evropy. Postupn byl patogen spolu s hostitelským materiálem zavle en na další kontinenty (Amerika, Afrika, Austrálie) b hem jejich kolonizace a v sou asné dob je rozší en ve všech oblastech p stování jabloní (Evropa, Severní a Jižní Amerika, severní a jižní Afrika, Austrálie a Nový Zéland). Významné jsou odr dové rozdíly v citlivosti k strupovitosti (Juroch, 2010).
3.2.1.3 Systematické za azení Teleomorfa: Venturia ineaqualis (Cooke) G. Winter, 1875 Mezinárodní ozna ení - EPPO kód: VENTIN Soustava:
Vitae - živé organismy
Doména:
Eukaryota (Whittaker & Margulis, 1978 - jaderní) Opisthokonta (Cavalier-Smith, 1987) 25
Nad íše: íše:
Unikonta Fungi (Whittaker, 1959 - houby)
Odd lení:
Ascomycota (Caval.-Sm., 1998 - houby v eckovýtrusé)
T ída:
Dothideomycetes (O.E. Erikss & Winka, 1997)
ád:
Pleosporales - z ovkotvaré *
ele :
Venturiaceae - strupatkovité *
Rod:
Venturia Saccardo - strupatka *
Druh:
Venturia ineaqualis (Cooke) G. Winter - strupatka jablo ová *
* eské názvy vyšších ( ád, ele ) i nižších (rod, druh) taxonomických jednotek existují, (Kalina et Vá a, 2005), v mykologické praxi není eské názvosloví používáno
Anamorfa:
Spilocaea pomi Fries, 1825
Odd lení:
Deuteromycota
T ída:
Hyphomycetes
ád:
Hyphomycetales
ele :
Dematiaceae
Rod:
Spilocaea
Druh:
Spilocaea pomi Fries
V decká synonyma Cladosporium dendriticum Wallr., 1833 Endostigme inaequalis (Cooke) Syd., 1923 Fusicladium dendriticum (Wallr.) Fuckel, 1870 Fusicladium pomi (Fr.) Lind, 1913 Passalora dendritica (Wallr.) Sacc., 1878 Sphaerella inaequalis Cooke, 1866 Spilocaea pomi Fr., 1819 Spilosticta inaequalis (Cooke) Petr., 1940
26
3.2.1.4 Epidemiologie Venturia inaequalis a symptomy napadení Patogen p ezimuje ve stádiu pseudoperithecií v infikovaných listech z p edchozí sezóny. Za átkem vegetace zahajují pseudoperithecia v t chto odum elých listech infek ní cyklus, ve v eckách dochází k dozrávání askospor. Zralost pseudoperithecií a askospor je podmín na zejména st ídáním vlhkých a suchých period. Obvykle dochází ke zralosti pseudoperithecií a uvol ování askospor na po átku rašení kv tních pupen (Gilpatrick et al., 1978). Zralost a uvol ování askospor trvá obvykle 9–12 týdn . Vrchol zralosti askospor nastává obvykle v období kvetení (Gilpatrick et al., 1978). K uvoln ní askospor z v ecek dochází v závislosti na deš ových srážkách. P i navlh ení v ecko nabobtná a praská, výtrusy jsou vymršt ny a roznášeny v trem na okolní listy. Askospory jsou zdrojem primárních infekcí. Askospory se ší í pouze na krátké vzdálenosti, v rámci koruny stromu. Podle Aylora et al. (1996) v p ípad , že dojde k ovlh ení listu, jsou askospory vyst elovány do vzdálenosti 0,1–8,1 mm od povrchu listu a jejich koncentrace ve vzduchu je mnohem vyšší v uzav ených korunách strom . Podle Hardyho (1996) je b žné, že jsou askospory ší eny v rámci krátkých vzdáleností i na listy okolních strom . Askospory jsou produkovány nejvíce v období bohatém na deš ové srážky, v tomto období však výrazn
klesá schopnost jejich
transportu na v tší vzdálenosti. P estože možnost transportu askospor na v tší vzdálenosti je omezená, byla pomocí vývojových model potvrzena jejich schopnost ší it se na vzdálenost 2–5 km od místa zdroje inokula (Hardy, 2006). Tato vzdálenost významn nezvyšuje mortalitu askospor (vysycháním nebo ozá ením), ší ení probíhá b hem n kolika minut a asto v pr b hu deštových srážek. P esný po et askospor, které ší ení na delší vzdálenosti p ežijí a dostanou se na hostitelskou pletivo, a p ípadn zp sobí chorobu však z stává neznámý. Ke klí ení askospor dochází, pokud je povrch listu ovlh en a askospory jsou p ítomny. Po 9–17 dnech od inokulace se objevují olivov zelené sametové léze, které jsou zdrojem konidiofor a konidií.
27
Po dopadu na vlhký list spory klí í a klí ní vlákno pror stá pokožkou listu. Po uplynutí inkuba ní doby se na listech objevují olivov zelené, pozd ji tmavnoucí, skvrny tvo ené konidiofory s konidiemi (Ackermann, 2002). Konidie jsou p vodci sekundárních infekcí. Houba napadá listy a plody, p i silném výskytu i mladé v tvi ky. Siln napadené listy a plody p ed asn opadávají, plody mohou praskat a deformovat se (Lánský, 2005). Praskliny na strupovitých popraskaných plodech jsou vstupní branou pro další houbové patogeny, zp sobující hnilobu plod , nap . Monilia fructigena (Blažek. 1998). Asexuální rozmnožování pomocí konidií omezuje ší ení patogena
na korunu
infikovaného stromu. Podpokožkové stroma se m že na infikovaných ástech objevit v jednotlivých lézích, nebo m že být
vytvo ena nerozeznatelná sí
rozptýlených
stromatických bun k, z nichž u každé velmi stoupá schopnost ší ení konidií (Hardy, 2001). Konidie z nov vzniklých lézí jsou roznášeny deš ovými strážkami a v trem do okolí. Na starších listech nebo u odolných kultivar vznikají rozptýlen jší nebo atypické kolonie konidiofor (Berton et al, 1999; Hardy, 2000). Náchylnost list k napadení patogenem je r zná. Už v roce 1900 Aderhold popsal vyšší náchylnost mladších list k strupovitosti ve srovnání s listy staršími. V 80. letech 20. století provád l Szkolnik (1996) skleníkové pokusy s inokulací všech list a výhon konidiální suspenzí. Na listech a výhonech zjiš oval velikost napadené plochy na cm2 listové plochy (vypo teno z velikosti listové plochy v dob inokulace), která se se zvyšujícím se stá ím list snižovala. Citlivost list k napadení houbou souvisí se nejen se stá ím listu ale i s r stovou fází plodiny (Schwab, 1979). Nejv tší po et poškozených list se vyskytuje p i inokulaci 1–3 dny po rozvinutí, ale nejnáchyln jší byly listy, které nebyly v dob inokulace rozvinuté. Rozdíly v ontogenetické rezistenci se objevují také mezi spodní a horní stranou listu u starších list , nebo v citlivosti list na konci léta a p i sklizni. Ontogenetická rezistence hostitele redukuje po et infekcí, sou asn hostitel stále umož uje patogenu infikovat do hostitelského pletiva 2–3 nejmladších list . Ontogenetická rezistence se významn zvyšuje se stá ím listu a je patrná zejména u listových r žic krátce p ed 28
kv tem a u list na vegetativních výhonech, s vylou ením t i až ty internodií od vrcholu výhonu (Hardy, 1996). Orsini et al. (2008) prov ovali souvislost mezi obsahem fenolických látek a výskytem strupovitosti jabloní u rezistentní odr dy Topaz a citlivé odr dy Gala. Prokázali, že v listech rezistentních odr d jabloní je ast ji vyšší obsah fenol , flavanol a proanthokyanidinu, což obdobn uvád jí i Usenik et al. (2004) a potvrzují, že inokulum indukuje další syntézu fenolických látek.
3.2.2 Padlí jablo ové První výskyt padlí jablo ového v Evrop zaznamenal koncem 19. století Bessy (1877), jeho výskyt byl popisován v Evrop i USA. U nás je padlí známo asi od roku 1924 (Benada, 1962). Salmon (1900) ur il padlí, získané po sb ru v Evrop i USA jako druh Podosphaera leucotricha (Ell. et Everh.) Salm 1900.
3.2.2.1 Popis patogena Mycelium je p ehrádkované, rozr stající se na povrchu pletiv a do hostitelských bun k vniká haustoriemi. Konidiofory jsou vzp ímenné, konidie jednobun né, hyalinní, elipsovitého tvaru o velikosti 28–30×12 m. Na povrchu mycelia napadených rostlinných pletiv se ojedin le vytvá ejí plodnice - kleistothecia. Kleisthothecia jsou kulovitá, 75–100 m, s vícevrstevnou st nou a na jejím povrchu jsou patrné dva typy p ív šk . V kleisthotheciích se vytvá ejí kulovitá nebo oválná aska s 8 jednobun nými bezbarvými askosporami o velikosti 20–25 ×12–14
m. Askospory dozrávají jen
vyjíme n , pro p ezimování patogena nejsou významné (Ne as et al., 2006). Padlí jablo ové parazitující na druzích r. Malus, Pyrus a Cydonia, je rozší ené v Evrop , Asii, Severní a Jižní Americe, Austrálii a Jižní Africe (Drimal, 2007). P. leucotricha m že být zahrnut jako homotypní parazit vyskytující se v celé oblasti výskytu svých hostitelských rostlin (Beltz, 2001). Teleomorfní stadium houby se v našich zem pisných ší kách vyskytuje z ídka. P evážná ást infekcí padlím jablo ovým 29
je zp sobena konidiovým stadiem houby Oidium farinosum Cooke, 1887. Patogen p ezimuje jako mycelium v kv tních a listových pupenech (Lánský, 2005).
3.2.2.2 Systematické za azení druhu Teleomorfa: Podosphaera leucotricha Ellis et Everhardet (Salmon), 1900 Mezinárodní ozna ení - EPPO kód: PODOLE Soustava:
Vitae - živé organismy
Doména:
Eukaryota (Whittaker & Margulis, 1978 - jaderní) Opisthokonta (Cavalier-Smith, 1987)
Nad íše: íše:
Unikonta Fungi (Whittaker, 1959 - houby)
Odd lení:
Ascomycota (Caval.-Sm., 1998 - houby pravé)
T ída:
Ascomycetes
ád:
Erysiphales
ele :
Erysiphaceae
Rod:
Podosphaera Kunze 1823
Druh:
Podosphaera leucotricha Ellis et Everhardet (Salmon), 1900 - padlí jablo ové
Anamorfa:
Oidium farinosum Cooke, 1887
Odd lení:
Ascomycota (Caval.-Sm., 1998 - houby pravé)
T ída:
Ascomycetes
ád:
Erysiphales
ele :
Erysiphaceae
Rod:
Oidium Link
Druh:
Oidium farinosum Cooke
V decká synonyma
30
Albugo leucotricha (Ellis & Everh.), Kuntze 1892 Oidium farinosum Cooke, 1887 Oidium mespili Cooke, 1887 Sphaerotheca leucotricha Ellis & Everh., 1888 Sphaerotheca mali Burrill, 1892
3.2.2.3 Symptomy napadení Patogen napadá listy i plody, nejvíce škodí na mladých rašících výhonech, listových a kv tních r žicích. Napadené listy i kv ty jsou porostlé povlakem bílého mycelia. Vlivem poškození a odumírání povrchových bun k se napadené ásti zbarvují šedozelen a dochází k redukci r stu (Hluchý et al., 2007). Listy mohou být napadeny po obou stranách. P i sekundární infekci vyvinutých list
vznikají sv tle zelené
neohrani ené skvrny, obvykle jen s nenápadným porostem mycelia a mírnou deformací list . Siln napadené kv ty, listy i letorosty zasychají. U siln napadených kv t dochází k deformacím, korunní i kališní lístky jsou ztlustlé, korunní lístky zelenavé, ty inky sr stají, pyl neklí í, kv ty zasychají a opadávají. Napadení na plodech se projevuje jako výrazná sí ová rzivost (Lánský, 2005).
3.2.2.4 Epidemiologie Podosphaera leucotricha Padlí jablo ové je obligátní parazit. P ezimuje ve form mycelia v listových a kv tních pupenech, což je p í ina rozvoje infekce vždy s po átkem vegetace (Grove et al., 2003).
Kv ty a listy vyrašené z infikovaných pupen
bývají siln
primárn
napadeny. Na po átku vegetace mycelium por stá pletiva, proniká do pletiv p es kutikulu a bun nou st nu. Dochází k vývoji konidiofor , konidií. Zdrojem sekundární infekce jsou konidie, které se uvol ují z konidiofor
vytvo ených na letorostech
napadených primárními infekcemi (Ackermann, 2008). Takto napadené ásti strom jsou zdrojem sekundárních infekcí, k jejich ší ení dochází p i teplotách nad 20 °C. K 31
sekundárním infekcím dochází b hem léta do ukon ení vegetativního r stu, jsou mén nebezpe né, napadají pouze listy. Náchylné jsou pouze nejmladší orgány, nap íklad listy staré 2–3 týdny (Drimal, 2007). Na ší ení spor mají nejv tší vliv relativní vlhkost vzduchu, vítr a déš . Vysoká relativní vlhkost sice p ízniv ovliv uje sporulaci, ale má negativní vliv na ší ení spor. Možnost ší ení konidií se zvyšuje lineárn s rychlostí v tru 1,7–5,0 m.hod-1. Teplota vyšší než 20 °C je nutná pro p íznivé ší ení konidií (Molnár, 1970). Optimum pro klí ení konidií je 20–22 °C (Grove et al., 2003) a 70 % relativní vzdušná vlhkost (Lind et al., 2003). Sutton (1979) sledoval na r zných lokalitách b hem vegeta ního období výskyt a etnost konidií P. leucotricha a prokázal korelaci mezi teplotou a množstvím konidií padlí. B hem léta dochází k infekcím zakládajících se listových a kv tních pupen . Padlí se ší í hlavn za suchých a teplých dn , chladno a vlhko zastavuje ší ení patogena (Lánský, 2005). Patogen zp sobuje snížení výnosu, mycelium na povrchu asimilujících orgán snižuje propustnost sv tla k chloroplast m a tím i intenzitu fotosyntézy (Goffreda, 2000). Infikované jablon reagují na p ítomnost padlí zm nami vodního režimu snížením p íjmu vody i schopnosti zadržovat vodu v pletivech napadených rostlin. Infikované výhony nedostate n
vyzrávají, opakovaný výskyt padlí jablo ového
oslabuje stromy a snižuje jejich odolnost v i mrazu. Hur ák et al. (1996) prokázali snížení výnosu o 30 % po infekci padlím jablo ovým, po víceletých silných infekcích až o 80–90 %.
3.3 Zobrazovací metody Zobrazovací metody jsou všechny metody využívající ur itého sv telného zá ení k vizualizaci vlastností rostlin nebo jejich ástí, nebo vlastností vzniklých p sobením biotických a abiotických stresor
na celých územích nebo na rostlinách (Anonym,
2006). Zobrazovací metody jsou využívány od diagnostiky vlastností zemského povrchu až po diagnostiku stres nebo abnormálních jev jednotlivých ástí rostlin. 32
Mezi zobrazovací metody používané ve vztahu k rostlinám lze za adit i dálkový pr zkum Zem , tzv. Remote sensing, fluorescen ní metody a spektrofotometrické metody. Typickým znakem t chto metod je jejich rychlost a nedestruktivnost. Zobrazovací metody jsou schopny zaznamenat p ípadný stres rostlin ješt p ed vizuálními projevy. Pokud jsou rostliny vystaveny ur itému typu biotického stresu, dojde v jejich fyziologických procesech ke zm nám, které se následn projevují r znými specifickými symptomy. Ke sledování asných zm n fyziologického stavu rostlin, nap . po napadení patogeny, jsou vhodné metody zobrazovací chlorofylová fluorescence a termografie, které vizualizují ú innost fotosyntézy a dýchání. Chaerle et al. (2004) se zabývali sledováním dvou podstatn rozdílných vztah rostlina-patogen za využití zobrazovací chlorofylové fluorescence a termografie. Sou asn sledovali výskyt prvních symptom ve vztazích rostlina-virus, tj. Tobacco mosaic virus-tabák a rostlina-houba, tj. epaCercospora beticola) a prokázali možnost nedestruktivní zobrazovací metody vizualizovat infekci v asných fázích, p ed objevením se symptom . Znalost p íznak choroby v r zných fázích vývoje umož uje v asnou identifikaci objevujících se biotických stres
v plodinách, usnad ujících omezení propuknutí
choroby. Delalieaux (2007) se zabývala využitím hyperspektrálních metod k asné detekci stresu u rostlin, zp sobeného patogenem V. inaequalis. a prokázala, že spektrální oblasti mezi 1350–1750 nm a 2200–2500 nm byly nejd ležit jšími oblastmi pro rozlišení mezi napadenými a zdravými listy bezprost edn po infekci. Vlnová délka v rozsahu 650–700 nm byla nejvýznamn jší pro detekci list s projevy stresu t i týdny po infekci, tedy v dob , kdy byla dob e vyvinutá infek ní fáze choroby.
3.3.1 Spektroskopické metody Za zakladatele spektroskopie je považován Isaak Newton, který pomocí optického hranolu objevil monochromatické sv tlo, tj. schopnost optických hranol
rozkládat
sv tlo do jednotlivých barev viditelného spektra. V roce 1704 optické objevy popsal v 33
práci: Optics, or a treatise of the reflexions, inflexions and colour of light. První spektrometr vytvo ili Kirchhoff a Bunsen v roce 1860. Spektroskopie je metoda, která využívá fyzikální vlastnosti m ených látek. Každá látka má schopnost absorbovat nebo uvolnit energii v podob neexistují dv
sv telného zá ení,
chemicky odlišné látky, které mají stejné absorp ní nebo emisní
spektrum. Absorbované nebo emitované spektrum není spojité, ale skládá se z mnoha linií ( ar nebo pás ), které jsou specifické pro každou látku. Ve spektroskopii je také k m ení vlastností jednotlivých látek využívána vlnová délka, tedy typ zá ení (Šustková et al., 2008). V zem d lství se spektroskopie používá ke stanovení vlastností hodnocených rostlinných
ástí m ení v rozsahu ur itých vlnových délek. M ení
probíhají v tšinou v rozsahu 240–2500 nm, tedy v oblasti blízké ultrafialovému zá ení UV: 200–400 nm, viditelného spektra zá ení: 400–800 nm, blízkého infra erveného zá ení NIR: 760–1400 nm a infra erveného zá ení krátké vlnové délky SWIR: 1400– 3000 nm (Anonym, 2006). Pro každý zkoumaný p edm t (materiál, rostlina) jsou hledány a stanovovány ideální rozsahy vlnových délek, schopné u nich bezpe n detekovat sledovanou vlastnost. Nalezení kritické spektrální oblasti je prvním krokem k diagnostice stresu založené na hyperspektrální zobrazivosti (Delalieaux, 2007). 3.3.1.1 Blízká infra ervená spektroskopie - Near Infrared Spectroscopy (NIR) Metoda je založena na absorbci elektromagnetického zá ení, kde materiál v závislosti na složení pohlcuje specifické vlnové délky (Šustová et al., 2007). Všechny látky absorbují nebo vyza ují elektromagnetické zá ení v závislosti na jejich složení. Spektrální senzory využívající odražené slune ní zá ení, zachycují unikátní spektrum daného objektu, které m že být využito k identifikaci materiálu, ze kterého je tvo en. P i dopadu sv telného toku na vzorek mohou n které fotony vzorkem procházet, odrážet se od vzorku nebo být absorbovány. U živých organism výsledek m ení popisuje jejich stav. NIR je nedestruktivní metoda, t.j. vzorek se ani nerozkládá, ani p i analýze nespot ebovává. Pro m ení není obvykle pot eba žádné náro né p ípravy vzorku k rozbor m, m ení s vyhodnocením trvá mén než pouhé 2 minuty. M ení je možné provád t na vzorcích všech t í skupenství, p i obvyklé teplot . M ící p ístroj ve 34
spojení s po íta em m že fungovat jako stacionární (nap . v laborato i s m ením p ímo na míst ) nebo jako mobilní (p ímo na
pozemku). NIR využívá k m ení oblast
blízkého infra erveného zá ení v rozsahu 700–2500 nm (Stenberg et al., 2005). Slouží ke stanovení kvalitativních parametr r zných polních plodin a potravin. V R je v sou asnosti spektroskopie v blízké infra ervené oblasti (NIR) využívána zejména pro kvantitativní analýzu v pr myslu a službách, a její rozvoj nastává v zem d lství a lesnictví. V zem d lství se využívá zejména u jednoletých plodin, obilnin a pícnin, ke stanovení obsahu dusíkatých látek a kvality bílkovin (Seifertová, 2005). NIR spektroskopie se uplat uje také v oblasti ovocná ství ke zjiš ování kvalitativních znak ovoce (obsah sušiny, obsah cukru, kyselin, pH) nebo fyzikálních vlastností plod
(pevnost dužiny) peckového ovoce. NIR je vhodná pro detekci
jakostních defekt a onemocn ní projevujících se b hem skladování (R ži ková et al., 2006). Povrchové vady jablek zp sobené nap íklad otla ením plod
se obvykle
projevují zm nou barvy slupky. Xing et al. (2003) se zabývali detekcí otla ených míst jablek odr dy Golden Delicious pomocí NIR spektroskopie v rozsahu reflektancí 400– 1700 nm. Barevné zm ny slupky mohou být zp sobeny také fyziologickými zm nami. R ži ková et al. (2006) se zabývali diagnostikou houbové infekce na skladovaných plodech zp sobené patogenem Gleosporium album u jablek odr d Idared a Golden Delicious
Reinders.
Nikolaï
et
al.
(2006)
potvrdil
možnost
využití
NIR
hyperspektrálního zobrazování k diagnostice fyziologické ho ké skvrnitosti (bitter pit) zap í in né nedostatkem vápníku. Moons et al. (2000) ov ovali možnost využití viditelné a blízké infra ervené oblasti spektrálního zá ení k determinaci organoleptické kvality plod jablek. Na základ získaných výsledk bylo prokázáno, že kvalitativní parametry dužiny plod mohou být touto metodou determinovány s vysokou p esností, zejména v oblasti zá ení 400–1700 nm. Detekcí biotického stresu vyvolaného patogenem V. ineaqualis se zabývali Delalieux et al. (2007). Moshou (2005) prokázal možnost detekce p ítomnosti chorob pomocí multi-spektrální fluorescence s využitím sv telného spektra v rozsahu vlnových délek 550–690 nm. Klem (2007) provád l pokusy v pšenici ozimé a je menu jarním, p i emž potvrdil existenci t sné závislosti mezi indexem GNDVI a obsahem dusíku v sušin obilovin. 35
Prasad et al. (2008) testovali využití spektrální odrazivosti k hodnocení genetické rozdílnosti v produkci biomasy u pšenice ozimé. Ve t ech pokusech provád ných na 25 odr dách pšenice ozimé byly testovány t i skupiny spektrální odrazivosti založené na reflektanci porostu, reflektanci pigment obsažených v listech a reflektanci vycházející s obsahu vody v listech. Jeho studie dokazuje potenciální využití reflektance vycházející s obsahu vody v listech, která je vhodná k detekci genetické variability a identifikace genotyp s vyšší produkcí biomasy. Ferwerda et al. (2007) založili pokusy na t ech druzích d evin (Colophospermum mopane, Salix cinerea, Olea europaea) za ú elem ov ení možnosti predikce obsahu živin (N, P, Ca, K, Na, a Mg). Výsledky prokazují, že pro jednotlivé druhy d evin je možná predikce s vysokou p esností: pro N, P a Mg p i využití deriva ní analýzy spektra a pro Na, K a Ca využita metoda kontinuální analýzy spektra. K hodnocení obsahu dusíku v listech provád li Korcak et al. (1990) pokusy na ty ech odr dách jablek v polních podmínkách. Využití NIR k predikci obsahu dusíku v listech ovocných d evin je vhodná pouze pro n které ovocné druhy (jablka, broskve, švestky) a vykazuje však zna nou variabilitu. Stenberg et al. (2005) založili pokus v pšenici ozimé za ú elem prokázání možnosti predikce obsahu dusíku na p dách s vysokou variabilitou organické hmoty v p d . Vzorky p dy analyzovaly pomocí NIR a na základ analýzy bylo možné predikovat míru mineralizace dusíku v p d
a následn
jeho p íjem
rostlinami.
3.3.1.2 Fluorescence chlorofylu Fluorescen ní metody využívají k diagnostice stresových faktor m ení kvanta fluorescence chlorofylu (Chaerle, 2007). Zelené rostliny p i fotosyntéze využívají pouze ást energie sv telného zá ení, které je absorbováno molekulami chlorofylu v listech zelených rostlin, zbylou ást pohlcené energie rostliny p em ní na teplo - tepelná disipace, nebo je znovu vyzá ena ve form sv tla, fotonu - fluorescence chlorofylu. Fluorescence chlorofylu je jev, který je vyvolán absorpcí energie dopadajícího zá ení
36
molekulami chlorofylu rostlin a následnou emisí (vyzá ením) ásti této energie zp t do okolí rostliny v podob zá ení o pon kud v tší vlnové délce (Leipner, 2007). Tyto t i možné zp soby využití zachycené sv telné energie spolu sout ží, p i snížení jednoho z nich (nap íklad ú innosti fotosyntézy) dochází ke zvýšení dvou zbývajících (zvýšení množství energie vyzá ené jako teplo nebo fluorescence). Variabilní fluorescenci popsal na po átku 20. století n mecký rostlinný fyziolog H. Kautsky, který ponechal list ve tm a pak jej vystavil silnému sv tlu. P es ervený filtr pouhým okem pozoroval zm ny intenzity fluorescence. Po p enesení listu na sv tlo intenzita fluorescence rychle vzrostla a op t poklesla. Nár st intenzity fluorescence vznikl jako d sledek redukce plastochinon (PQ), které ve fotosyntetickém et zci v chloroplastech p enášejí elektrony za reak ním centrem fotosystému II. Sv telné zá ení pohlcené listem vyvolalo v reak ním centru fotosystému II (PSII) fotochemické rozd lení náboje a elektron se p enesl na plastochinon ozna ovaný jako QA. Dokud elektron tuto molekulu neopustil, nemohlo v reak ním centru dojít k dalšímu fotochemickému procesu, v této dob (stovky mikrosekundy nebo milisekundy) bylo reak ní centrum neaktivní - zav ené. Toto do asné snížení ú innosti fotosyntézy se do asn projevilo zvýšením výt žku fluorescence chlorofylu. Po p emíst ní listu ze tmy na silné sv tlo došlo nejprve k zavírání reak ních center a nár stu výt žku fluorescence chlorofylu. Asi po jedné sekund osv tlení následoval pomalejší pokles fluorescen ního výt žku, který n kdy m že trvat i n kolik minut - došlo k jevu nazývanému fluorescen ní zhášení (Ka a, 2004). Fluorescen ní zhášení má dv hlavní p í iny: za prvé - na sv tle se postupn zvyšuje rychlost reakcí, které p ímo navazují na sv telnou fázi fotosyntézy, dochází k aktivaci enzym podílejících se na fixaci uhlíku a otevírání pr duch - stomat a za druhé - vlastní aktivací fotosyntézy ubývá množství uzav ených reak ních center, klesá ú innost fluorescence. Fotochemické zhášení je p ímo úm rné innosti fotosyntézy a nep ímo úm rné zm n fluorescen ního výt žku. Variabilní fluorescence chlorofylu poskytuje informace p edevším o procesech, které probíhají v reak ních centrech PSII. Oblast fotosystému II je nejcitliv jší ástí fotosyntetického aparátu, m že být poškozena r znými stresovými faktory. Fluorescence chlorofylu je m itelná v r zných oblastech 37
spektra, avšak v tšina m ících metod využívá fluorescenci chlorofylu ve vlnové délce 690 nm (Ka a, 2004). K m ení rostlin je nej ast ji využívaná metoda variabilní chlorofylové fluorescence, která vychází z analýzy modulované fluorescence metodou satura ních puls . Typický pr b h m ení je znázorn n na obr. 1.
1000
fluorescence (relativní jednotky)
Fm 800
Fp
600
qN
Fv
Fm´
400 Fs Fo´ 200
Fo pulsy satura ního sv tla aktinické sv tlo
0 0
20
40
60
80
as (s)
Obr. 1: P íklad m ícího protokolu zhášecí analýzy u zobrazovacího p ístroje FluorCam a odvození jednotlivých parametr chlorofylové fluorescence M ení variabilní fluorescence - zhášecí analýzy - se provádí u list adaptovaných na tmu (minimáln 15 minut p ed m ením) v závislosti na teplot (Leipner, 2007). V d sledku vystavení rostliny satura ním záblesk m dochází ke zvýšení fluorescence z po áte ní hodnoty parametru Fo na maximální hodnotu Fm. M ení variabilní fluorescence umož uje stanovení maximálního kvantového výt žku fotosystému PSII Fv/Fm. Aplikace satura ních puls v p ítomnosti aktinického sv tla umož uje stanovení maximální fluorescence u list adaptovaných na sv tlo (parametr Fm), stanovení tzv. 38
nefotochemického zhášení (koeficient nefotochemického zhášení QNP) a stanovení aktuálního kvantového výt žku φPSII. Rozdíly mezi parametry Fm´ a Fs odráží fotochemickou
ást fluorescen ního zá ení, nazývanou také GENTY. Stanovení
minimální fluorescence (parametr Fo) u list adaptovaných na sv tlo m že být m ena aplikací puls ve spektru vzdálené ervené. Znalostí parametru Fo m že být vypo ten faktor fotochemické ú innosti Fq/Fv a ú innost otev ených reak ních center PSII Fv/Fm (Leipner, 2007). P ehled nej ast ji používaných parametr
je znázorn n v
tabulkách 2 a 3. Tabulka 2: Nej ast ji používané parametry chlorofylové fluorescence Fv
maximální výt žek variabilní fluorescence (na tmu adaptovaných list )
Fo
minimální výt žek fluorescence (na tmu adaptovaných list , PSII pln otev eno)
Fm
maximální výt žek fluorescence (na tmu adaptovaných list , PSII pln zav eno)
Fv/Fm
maximální kvantový výt žek PSII
Fs
ustálená úrove výt žku fotosyntézy (steady-state) po vystavení list sv tlu
Fms
maximální fluorescence list po jejich vystavení sv tlu
PAR
fotosynteticky aktivní zá ení (400-700 nm)
Pozn.: Úrovn fluorescence Fm, Fo charakterizují temnotn adaptovaný stav, Fm´, Fs a Fo´ charakterizují sv teln adaptovaný stav thylakoidní membrány (Soukupová et al., 2003).
Tabulka 3: Vzorce pro výpo ty nej ast ji používaných parametr fluorescence Fv = Fm-Fo Fv/Fm = (Fm-Fo)/Fm Y = Fms-Fs/Fms QNP = (Fm-Fms)/Fms qP=(Fm-Fs)/(Fms-Fo) qN = (Fm-Fms)/(Fm-Fo) ETR = Y*PAR*,5*.84 φPSII= GENTY= Fq´/Fm´= (Fm´-Fs)/Fm´
chlorofylové
maximální výt žek variabilní fluorescence maximální kvantový výt žek výnos nefotochemické zhášení fotochemické zhášení nefotochemické zhášení < 0,4 fotosyntetický elektronový transport aktuální kvantový výt žek
zdroj: Leipner, 2007
39
Fluorescence m že poskytnout informaci o schopnosti rostliny tolerovat stres a o vlivu stresu na poškození fotosyntetického aparátu. M ení b hem denního cyklu mohou poskytnout informace o r zných parametrech chlorofylové fluorescence, nap . nefotochemickém zhášení, rychlosti p enosu elektron , kvantové ú innosti a rozsahu fotoinhibice v závislosti na stresu zp sobém sv tlem, teplotou a dalšími faktory (Prášil, 2003). Moshou et al. (2005) se pokoušeli detekovat symptomy chorob rostlin pomocí dat získaných hyperspektrálním a multispektrálním fluorescen ním zobrazováním pomocí Kohonenovy mapy. Metoda byla ov ována na ozimé pšenici napadené rzí plevovou (Puccinia striiformis). K hyperspektrálnímu zobrazení zdravých a infikovaných rostlin v polních podmínkách za sv tla byl použitý zobrazovací spektrograf. Sou asn
bylo provád no multispektální fluorescen ní zobrazování na
stejných rostlinách. Moshou et al. (2006) prokázali, že p i vlnové délce fluorescen ního zobrazování 550–690 nm lze odlišit napadená pletiva od zdravých. Analýza zhášecí kinetiky pro malé oblasti je užite ná pro diagnostiku distribuce fotosyntetické aktivity nap í povrchem list , m že detekovat zm ny v ú innosti fotosyntézy v rostlinných pletivech vyvolané p ítomností vir
ješt
p ed vizuálními projevy napadení
(Balachandran et al., 1994). Schapendonk et al. (1992) ov ovali možnost využití fluorescence chlorofylu pro rychlé zhodnocení fotosyntetické kondice rostlin. Na rostlinách kuku ice vystavených vodnímu a chladovému stresu potvrdili možnost využití této metody. Ozna ili ji za nedestruktivní metodu detekující poškození fotosyntetického aparátu v rostlinách. Zulini et al. (2007) provád li pokusy zam ené na detekci abiotického stresu (sucha) a jeho vliv na innost PSII u révy vinné (Ryzling bílý). U rostlin vystavených stresu provád li m ení vodního potenciálu list , fluorescence chlorofylu a obsahu listového pigmentu. Významná korelace byla nalezena mezi kvantovým výt žkem Fv/Fm a výrazn
sníženým vodním potenciálem list .
Koncentrace pigment v listech (chlorofyl a, b a karotenoidy) nebyla vodním stresem ovlivn na. U rostlin vystavených stresu byla prokázána významná korelace mezi obsahem pigment (chlorofylu) v listech révy a parametrem Fv/Fm. Durães et al. (2001) u kuku ice srovnávali výsledky hodnocení chlorofylové fluorescence (pom r Fv/Fm) a konven ní metody ve stresových podmínkách (nap . nedostatek dusíku, nadbytek hliníku, stres zp sobený suchem, které zp sobují poškození fotosystému PSII). Tyto 40
parametry dokázaly detekovat stresová poškození a indikovat rezistentní nebo citlivé hybridní linie k izolát m Puccinia polysora zp sobující rzivost kuku ice. Detekcí dalších typ stresových faktor
u révy vinné a jabloní, zp sobených
zejména nedostatkem živin (N, K, Mg) nebo jejich nadbytkem (Ca), se zabývali Heisel et al. (1999). U jabloní odr dy Jonagold sledovali vliv zásoby dusíku na intenzitu emise chlorofylu. Po excitaci p i 355 nm se intenzita emise chlorofylu list kv tních r žic ve vlnové délce 690 a 740 nm projevila mnohem nižšími intenzitami a nepatrn vyššími pom ry u list s vyšším obsahem dusíku (pom ry v emisním spektru modré/ ervené a modré/vzdálené ervené). U jednoletých výhon byl efekt opa ný - došlo ke slabému snížení intenzity a výraznému snížení pom r emisního zá ení. Excitace p i 532 nm vykazovala u hnojených variant zvýšení emisního zá ení ve spektrech
ervené a
vzdálené- ervené u list jednoletých i listových r žic. Bredemier (2001) vycházel z p edpokladu, že obsah dusíku v rostlinách úzce souvisí se syntézou chlorofylu a že jeho obsah m že být detekován na základ zm n fluorescen ního spektra rostlin. Dusík je d ležitou složkou tetrapyrolového jádra chlorofylu, chlorofylová složka v listech koreluje s koncentrací dusíku (Bredemier, 2001). Bredemier (2001) potvrdil, že intenzita fluorescence s obsahem chlorofylu v listech souvisí, zejména m ením p i 680 nm. Sou asn
také prokázal negativní
závislost mezi hodnotami fluorescen ního pom ru 680/740 a hodnotami chlorofylu u list pšenice ozimé. Daley (1993) vystavil rostliny tabáku mírnému stresu zp sobeným st edním nedostatkem dusíku. Vlivem stresu došlo k dramatickým zm nám fluoresce ního zhášení, zejména b hem pohybu pr duch . Daley (1995) také potvrdil u rostlin vliv aplikace r stových hormon , herbicid , p ítomnosti vir fyzikálních stres
a um le navozených
na parametry chlorofylové fluorescence odvozené z analýzy
fluorescen ního zhášení. Lima et al. (1999) sledovali u fazolu vliv nedostatku dusíku a fosforu na chlorofylovou fluorescenci. Prokázali, že nedostatek P a N ovlivnil parametry fotosyntézy a r st a snížil maximální fluorescen ní výt žek až o 25 %.
41
Kruskopf et al. (2006) u ty druh fytoplanktonu p stovaného v podmínkách s nízkým obsahem dusíku a fosforu ov ovali vztah mezi obsahem chlorofylu (Chl a) a výživným stavem. U takto založených pokus bylo provád no m ení chlorofylové fluorescence, pom ru parametr Fv/Fm, a pomocí OJIP analýzy a tyto parametry byly srovnávány s obsahem chlorofylu zjišt ným v biomase. P i zpracování dat získaných v analýzách však nebyla prokázána vhodnost výše uvedených parametr chlorofylové fluorescence jako indikátor fyziologického stavu fytoplanktonu. Ciscato et al. (2001) prokázali možnost využití fluorescence chlorofylu pro stanovení fyziologického poškození plod jablek ješt p ed vizuálními projevy napadení v závislosti na skladovacím potenciálu jablek odr d Golden Smoothe a Jonagold. Nalezl závislost mezi celkovým obsahem chlorofylu a intenzitou chlorofylové fluorescence. V pásmu fluorescen ního zá ení 690–740 nm bylo u odr dy Jonagold vizualizováno vnit ní poškození ješt p ed vizuálními symptomy poruchy. Využití chlorofylové fluorescence ve vztahu k napadení houbovými patogeny je prakticky velmi dob e možné v oblastech, kde se infekce ihned neprojeví, nap íklad p i šlecht ní. V tšina houbových patogen fotosyntetický aparát p ímo nepoškozuje, pouze využívá jeho produkt a oslabuje rostlinu. Vliv patogen na fluorescenci se projeví až po ur ité dob jejich p sobení na rostlinu. U fakultativních parazit
produkujících
mykotoxiny (nap . Fusarium culmorum produkující deoxinylvalenol) dochází k ovlivn ní fotosyntézy, a jejich detekce je možná. Klem (2006) pomocí chlorofylové fluorescence spolehliv detekoval již v po átku rozvoje infekce napadení pšenice ozimé p vodci listových skvrnitostí (p edevším Septoria tritici). Podle Bedbrooka et al. (1973) zp sobuje poškození fotosyntetických pletiv v podob lézí, chloróz nebo snížení výnosu v tšina patogen . Tyto projevy prokázal u viru mozaiky tabáku (Tobacco mosaic virus - TMV), který je vnímán jako parazit chloroplast . Virus TMV poškozuje fotosyntetický aparát nep ímo tak, že sout ží o zásoby dusíku, které jsou jinak využívané k syntéze ribulozo-1,5-bifosfát karboxyláza (Rubisco). Obdobný princip p sobení m že být podobný u r zných virových p vodc (Reneiro et al., 1989). Chaerle et al. (2007) ov ovali využití zobrazovací fluorescence chlorofylu pro screening 42
rezistence epy cukrové ke skvrnati ce epné (Cercospora beticola). Prokázali možnost využití metody k automatické kvantifikaci stresu vyvolaného napadením, tj. ješt p ed vizuálními p íznaky napadení a k detekci previzuálních projev p ítomnosti patogena v cukrové ep v proužcích list infikovaných rostlin. Chlorofylovou fluorescenci lze využít i v herbologii k zaznamenávání intenzity zaplevelení, zejména u široko ádkových plodin, p ípadn provád t srovnání s celkovou pokryvností plochy plodinou a plevelnými rostlinami. Chlorofylová fluorescence vytvá í silný kontrast mezi fotosyntetizující listovou plochou (plevele) a pozadím (obvykle p dní povrch) a umož uje stanovení pokryvnosti plevel . Pro fluorescen ní signál je charakteristické, že každý rostlinný druh se vyzna uje specifickou kinetikou. Druhov specifické rozdíly jsou nejvyšší u klí ních rostlin, se stárnutím rostlin se snižují. Každý rostlinný druh má za p esn definovaných podmínek odlišnou kinetiku fluorescence chlorofylu a na základ t chto poznatk je možné detekovat jednotlivé rostlinné druhy. V polních podmínkách, kde p sobí celá ada faktor ovliv ujících fotosyntézu a z stává charakteristická druhová kinetika zachována, dochází k její modifikaci a zvýšení variability. Pro stanovení rostlinného druhu musí být porovnávána celá kinetika chlorofylové fluorescence (Klem, 2006). Metoda chlorofylové fluorescence je rovn ž vhodná k diagnostice ú innosti herbicid . Mnoho herbicid
(inhibitory
fotosystému II) vazbou na bílkovinnou
strukturu (D1) p ímo ovliv uje fotosyntézu. Vazba herbicidu konkuruje vazb plastochinonu jako p enaše e elektronu a dochází k inhibici fotosyntézy, která se projevuje ve velmi rychlé odezv zvýšením fluorescence. Kempenaar et al. (2010) ve skleníkových pokusech sledovali možnost využití chlorofylové fluorescence k optimalizaci dávek herbicid . U herbicid
inhibujících fotosyntézu byla významn
ovlivn na fotosyntéza v listech, mírné zm ny byly zaznamenány u herbicid s ú innou látkou glyphosate, glufosinate-ammonium a sulcotrione, herbicidy s ú innou látkou MCPA neovlivnily pr b h fotosyntézy. Søbye et al. (2010) ov ovali možnost využití této metody k predikci ú innosti vzájemného p sobení dvou ú inných látek herbicid . Ze získaných parametr chlorofylové fluorescence vytvo ili k ivky popisující odezvy rostliny na dávky herbicidu. V závislosti na ú inné látce herbicidu, p ípadn jejich 43
kombinaci, popisovali už 48 hodin po aplikaci poškození fotosyntetického aparátu rostlin. Klem (2008) prokázal, že použitím herbicid
s ú innou látkou inhibující PSII
dochází k výraznému ovlivn ní intenzity fluorescence u rostlin b hem procesu p íjmu a transportu v rostlinných pletivech pšenice ozimé. Sou asn nalezl vhodné parametry chlorofylové fluorescence, odvozené ze zhášecí analýzy, které popisovaly rozdíly v pokryvnosti mezi jednotlivými variantami ošet ení. Metoda chlorofylové fluorescence byla použita i k detekci reziduí herbicid v p d . Pomocí biotestu využívajícího m ení chlorofylové fluorescence byla sledována dynamika degradace isoproturonu a jeho pohyb v p dním profilu v polních podmínkách. Výsledky prokázaly t snou závislost mezi obsahem isoproturonu v p d a reziduální aktivitou isoproturonu stanovenou biologickým testem (Klem et al., 2004).
44
4 MATERIÁL A METODA V letech 2007–2010 byla ov ována možnost využití zobrazovacích metod pro diagnostiku stavu výživy a k detekci p ítomnosti patogen
jabloní Venturia
inaequalis a Podosphaera leucotricha. Pokus byl založen na st ední Morav
v
intenzivním jablo ovém sadu (Malus domestica Borkh) na odr dách Jonagold a Idared, podnoži M9. P stební tvar jabloní bylo štíhlé v eteno u op r s vyvazováním, stá í strom u odr dy Jonagold bylo 10 let, u odr dy Idared 8 let. Jablon byly p stovány ve sponu 1,8×2,5 m.
4.1 Charakteristika stanovišt 4.1.1 Obecná charakteristika
Ovocná ská firma JAZER, Krom íž-Jarohn vice Celková rozloha sadu: 15 ha Nadmo ská výška: 207 m.n.m., GPS: 49°16'17.237"N, 17°22'3.263"E Struktura výsadeb: jablon (14,0 ha) odr dy: Idared, Golden Delicious, Jonagold + mutace, Starkrimson, Spartan, Rubín+ mutace, Rubinola, Rosana, Viktoria, Vanda, Jonalord Ostatní ovocné druhy: rybíz (1 ha) Ovocná ská firma ( OF) JAZER specializována na produkci ovoce vznikla v roce 1989, nachází se severozápadn od obce Jarohn vice na Krom ížsku, sídlo firmy je v Krom íži.
4.1.2 Klimatické podmínky Klimatická charakteristika stanice
HMÚ Krom íž ve sledovaném období 2007–
2009 a srovnání s hodnotami dlouhodobých normál Krom íž (1971–2010) je uvedena v tabulce 4–7. 45
teplot a srážek pro lokalitu
Tabulka 4: Klimatická charakteristika lokality Krom íž - Jarohn vice (normály 1971– 2010) Pr m rná m sí ní Pr m rný m sí ní teplota vzduchu (°C) úhrn srážek (mm) Leden Únor B ezen Duben Kv ten erven ervenec Srpen Zá í íjen Listopad Prosinec
-1.3 0.4 4.3 9.4 14.5 17.3 19.2 18.8 14.3 9.3 4.0 0.1
24.9 26.6 32.8 40.7 66.1 80.6 73.6 65.6 54.2 38.5 40.0 33.3
Pr m rná 9.2 576.0 ro ní hodnota zdroj: Meteorologická stanice HMÚ, Krom íž
46
Tabulka 5: Pr b h po así na lokalit Krom íž - Jarohn vice v roce 2007 M síc
Pr m rn á teplota
Charakteristika m síce
Suma srážek (mm)
Procenta k pr m rnému dlouhodobému úhrnu (%)
Charakteristika m síce
(oC)
Odchylka od dlouh. pr m ru (oC)
Leden
4,1
+ 5,4
44,0
191
siln vlhký
Únor
4,0
+ 3,8
mimo ádn teplý siln teplý
24,3
93
normální
B ezen
6,7
+ 2,4
teplý
73,0
250
siln vlhký
Duben
11,6
+ 2,5
teplý
3,7
9
Kv ten erven
16,0 19,6
+ 1,7 + 2,6
54,8 100,1
85 121
ervenec Srpen Zá í íjen Listopad Prosinec
20,7 20,1 12,9 8,4 2,8 - 0,1
+ 1,9 + 1,5 - 1,4 - 0,8 - 0,8 - 0,3
teplý mimo ádn teplý siln teplý teplý studený normální normální normální
mimo ádn suchý normální vlhký
47,8 80,7 127,9 69,7 29,0 23,2
65 123 240 184 71 71
normální normální siln vlhký vlhký normální normální
Rok
10,6
+ 1,5
siln teplý
678,2
119
vlhký
zdroj: Meteorologická stanice HMÚ, Krom íž
47
Tabulka 6: Pr b h po así na lokalit Krom íž-Jarohn vice v roce 2008 M síc
Pr m rná teplota (oC)
Odchylka Charakteristika Suma Procenta od dlouh. m síce srážek pr m rného pr m ru (mm) dlouhodobého (oC) úhrnu (%) + 3,9 siln teplý 17,3 75 + 3,4 siln teplý 11,1 43 + 0,6 normální 43,2 148 + 1,0 normální 34,1 85 + 0,9 normální 56,3 87 + 2,3 siln teplý 37,6 46 + 1,1 teplý 54,1 74 + 1,3 teplý 49,9 76 0 normální 63,6 120 + 1,3 teplý 23,7 63 + 3,5 mimo ádn teplý 24,4 60
Charakteristika m síce
Leden Únor B ezen Duben Kv ten erven ervenec Srpen Zá í íjen Listopad
2,6 3,6 4,9 10,1 15,2 19,3 19,9 19,9 14,3 10,5 7,1
normální suchý vlhký normální normální siln suchý normální normální normální normální normální
Prosinec
2,5
+ 2,3
teplý
39,2
121
normální
Rok
10,8
+ 1,7
mimo ádn teplý
454,5
80
suchý
zdroj: Meteorologická stanice HMÚ, Krom íž Tabulka 7: Pr b h po así na lokalit Krom íž-Jarohn vice v roce 2009 M síc
Pr m rná teplota (oC)
Odchylka Charakteristika od dlouh. m síce pr m ru (oC) - 2,0 normální + 0,3 normální + 0,2 normální + 4,6 mimo ádn teplý + 0,5 normální - 0,3 normální + 1,5 teplý + 1,7 siln teplý
Leden Únor B ezen Duben
- 3,3 0,5 4,5 13,7
Kv ten erven ervenec Srpen
14,8 16,7 20,3 20,3
Zá í íjen Listopad Prosinec
16,5 8,9 6,3 0,4
+ 2,2 - 0,3 + 2,7 + 0,2
Rok
10,0
+ 0,9
29,3 60,6 76,3 3,3
Procenta k pr m rnému dlouhodobému úhrnu (%) 127 233 261 8
69,7 112,4 92,1 43,3
108 136 126 66
vlhký siln vlhký siln vlhký mimo ádn suchý normální vlhký normální suchý
siln teplý normální siln teplý normální
13,6 36,4 59,8 49,7
26 96 146 153
siln suchý normální vlhký vlhký
teplý
646,5
114
vlhký
zdroj: Meteorologická stanice HMÚ, Krom íž 48
Suma srážek (mm)
Charakteristika m síce
4.2 Charakteristika odr d Idared (Wagenerovo x Jonathan), registrována v roce 1970 P vod odr dy: USA Vlastnosti odr dy: r st strom je zpo átku bujný, pozd ji slábne. Tvo í ploše kulovité koruny, dostate n vzdušné. Plodí na jednoletém krátkém rozv tveném plodonosném obrostu. Plody jsou st edn velké až v tší, kulovité až ploše kulovité, zelenožluté, kryté rozmytou ervenou barvou. Dužnina je bílá, konzistence k ehká, š avnatá, avšak málo aromatická. Slupka je velmi tuhá, silná a suchá, slab ojín ná. Stopka tenká a krátká. Plodnost: raná, vysoká, s probírkou pravidelná Termín sklizn : polovina íjna Konzumní zralost: prosinec Odolnost proti houbovým chorobám: nízká, velmi citlivá k padlí a strupovitosti Podnože: st edn i bujn rostoucí Jonagold (Golden Delicious x Jonagold), registrována v roce 1991 P vod odr dy: USA Vlastnosti odr dy: r st strom je zpo átku bujný, pozd ji slábne. Tvo í vej ité až kulovité, pozd ji zahušt né koruny s velkým podílem listové plochy. Plodí dob e i na krátkém d ev . Plody jsou st edn velké až velké, kulovit kuželovité, zelenožluté, kryté ze 2/3 rozmytou ervení. Dužnina je krémová, konzistence k ehká, st edn š avnatá, aromatická, velmi dobrá. Slupka je tenká, hladká a suchá, otla uje se. Stopka st edn tlustá, st edn dlouhá, zahnutá. Plodnost: raná, vysoká s probírkou pravidelná Termín sklizn : p elom zá í a íjna Konzumní zralost: leden Odolnost proti houbovým chorobám: nízká, velmi citlivá ke strupovitosti a padlí Podnože: slab až st edn vzr stné
49
4.3 Agrotechnická opat ení V pokusných výsadbách byl provád n b žný udržovací zimní ez. Mezi adí bylo udržováno systémem sežínacího zatravn ní - pás široký 2,5 m se ený 6–8× za vegetaci. Pod stromy byl udržován herbicidní úhor. V pr b hu pokusu byly jednotlivé varianty ošet ovány r znými dávkami a typy listových hnojiv aplikovaných foliárn . Pokusné varianty (1, 2, 4, 5) byly b hem vegeta ní sezóny hnojeny ve 14denních intervalech foliárn post ikem hnojiv Fruton Kombi: CaO 21%, N 13,3 %, MgO 2,2 %, Mn 0,55 %, B 0,3 %, Zn 0,02 % a Campofort Special Zn: N 15%, MgO 3,6 %, Zn 1%, S 2,8 % (tabulka 1 v p íloze). Varianta . 3 byla hnojena pouze v posledních t ech aplika ních termínech, poslední aplikace hnojiv byla provedena jeden m síc p ed sklizní. Kontrolní varianta ( . 6) nebyla hnojena. U všech hnojených variant bylo použito smá edlo Silwet v dávce 0,15 l.ha-1. Aplikace hnojiv byly provád ny v ranních nebo odpoledních hodinách, aby doba ovlh ení listu byla co nejdelší a doba transportu živin se prodloužila na maximum. Všechny pokusné varianty v etn kontrolní byly ošet ovány fungicidy.
4.4 Stanovení obsahu dusíku v listech Vzorky list
byly použity k m ení spektrální zobrazivosti a fluorescence pomocí
zobrazovacích metod a následn ke stanovení obsahu dusíku metodou podle Dumase (LECO).
4.4.1 Metodika odb ru list U všech pokusných variant byly odebírány po obvodu koruny jabloní ze st ední ásti prodlužujících letorost vzorky list (minimáln 100 list ), vloženy do mikrotenového sá ku a uloženy do p enosného chladícího za ízení ( tmax = 18 °C). V temném prost edí byly uloženy až do doby m ení a rozbor .
50
Odb ry list byly provád ny ve dvou pokusných termínech: - v druhé polovin kv tna p i druhém propadu plod (BBCH 73) - v druhé polovin
ervence p i 60% velikosti plod typické pro odr du (BBCH 76)
4.4.2 Stanovení obsahu dusíku metodou podle Dumase (LECO) Podstatou Dumasovy metody je spálení vzorku v proudu atmosférického kyslíku p i teplot 850 °C, kdy dochází k mineralizaci vzorku a oxidy dusíku jsou redukovány na molekulární dusík, a obsah dusíku se stanovuje na základ
tepelné vodivosti.
Stanovení obsahu N bylo provád no na analyzátoru pro stanovení proteinu a dusíku FP528 (LECO). Sou ástí softwarov
ízeného p ístroje je osobní po íta s programem na
bázi Windows. B hem analýzy probíhají 3 fáze. 1.
vzorek je v kapsli vložen do podávací hlavy, uzav en a zbaven atmosférických plyn , které se do p ístroje dostaly b hem vkládání vzorku. Sou asn je vypláchnuta také vyrovnávací komora a plynové hadice.
2.
vzorek je vpušt n do horké pece (850 °C), kde p ichází do styku s istým kyslíkem, aby došlo k rychlému spálení. Produkty ho ení (CO2, H2O, NOx a N2) procházejí filtrem a termoelektrickým chladi em do vyrovnávací komory.
3.
produkty spálení se homogenizují ve vyrovnávací komo e. Alikvotní dávka 3 ml je zachycena v dávkovací smy ce a vedena p es horkou m
k
odstran ní kyslíku a k p em n NOx na N2, Lecosorbem a Anhydronem k odstran ní CO2 a H2O. Zbývající produkt spálení, dusík v nosném heliu, je m en tepeln vodivostní celou. Kone ný výsledek je zobrazen ve váhovém procentu dusíku. P ístroj automaticky koriguje analytické výsledky s ohledem na barometrický tlak.
Materiál a pom cky - laboratorní mlýnek
51
- sušárna - analytické váhy Sartorius R 200 D - analyzátor pro stanovení dusíku a proteinu FP-528 (LECO) - tlakové láhve s plyny (kyslík, helium) - kompresor
P íprava vzorku Odebrané vzorky list byly zbaveny zbytk p ím sí a roz ezány nebo nast íhány na kousky o velikosti 2–3 cm a sušeny v horkovzdušné sušárn p i teplot 70 °C dokud se p i ohybu každá ást listu nerozlomila. Vysušený vzorek byl rozemletý na mlýnku se sítem o velikosti ok 1 mm. Krátce p ed navažováním byl vzorek p esušen p i teplot 130 °C (b hem úpravy mohlo dojít ke zvýšení vlhkosti). Vzorky byly uchovány v uzav ené nádob .
Vlastní analýza na p ístroji LECO P ístroj LECO je propojen s analytickou vahou Sartorius. Usušený a rozemletý vzorek list je po navážení vložen do podávací hlavy. Údaj o množství naváženého suchého rostlinného materiálu je odeslán z váhy do p ístroje LECO, kde je množství zjišt ného dusíku (ve fázi analýzy) p epo teno na množství naváženého rostlinného materiálu. Následn dochází ke spálení a analýze vzorku. Analýza je zajiš ována v tepeln vodivostní cele (TV cela), která detekuje rozdíly v tepelné vodivosti plyn . TV cela se skládá ze dvou p izp sobených vláken zapojených do ty v tví Wheatstonova m stku. Referen ní vlákna jsou udržována v prost edí konstatního složení, pr toku a teploty plynu, m ící vlákno je udržováno pouze v prost edí konstatního pr toku a teploty, složení plynu se však m ní. Všechna vlákna jsou umíst na v izolovaném kovovém pouzdru. Software vypo ítává faktor proudu vlákna, kterým kompenzuje kolísání
52
proudu vlákna v d sledku zm n teploty TV cely. Wheatston v m stek je udržován v rovnováze specifickým m stkovým proudem, takže ob
vlákna jsou prakticky ve
stejném prost edí. M stkový proud zp sobuje samovolný oh ev vláken. Teplota vláken je vždy mnohem vyšší než okolní teplota pícky, v níž je cela umíst na. Zm ny výstupu m stku jsou zp sobeny zm nami v typu a množství plynu p ítomného kolem m ícího vlákna. Zavedení dusíku zp sobí zvýšení teploty m ícího vlákna (dusík má nižší tepelnou vodivost než helium), m stek se stane nevyváženým. V p edzesilova i je k dispozici výstup projevující se kladnou hodnotou a množství dusíku ur uje velikost této hodnoty. Citlivost systému je dána m stkovým proudem a rozdílem tepelné vodivosti mezi stanovovaným plynem (dusíkem) a nosným plynem (heliem).
4.4.3 Stanovení obsahu dusíku pomocí zobrazovacích metod 4.4.3.1 Stanovení obsahu dusíku spektrometricky Stanovení obsahu dusíku v sušin
list
spektrometricky bylo provád no v
pokusných letech 2007–2009 u odr d jabloní Idared a Jonagold. M ení bylo provád no ve dvou termínech - v druhé polovin kv tna p i druhém propadu plod (BBCH 73) a v druhé polovin
ervence, když velikost plod dosáhla 60 % velikosti typické pro odr du
(BBCH 76). Princip metody Optická spektrometrie je metoda založená na m ení intenzity sv tla v UV, VIS, NIR a IR oblasti vlnových délek. Metoda využívá interakce mezi dopadajícím zá ením a tenkou vrstvou materiálu vzorku. Principem NIR je absorpce zá ení v oblasti blízkého infra erveného zá ení molekulami látek. Popis m ící soustavy Spektrometrická m ící aparatura se skládá z vlastního spektrometru Avantes AVS S 2000 s USB konvertorem ADC 1000 USB, který slouží k propojení s po íta em. K 53
m ení byla použita m ící kom rka kruhového tvaru o pr m ru 10 mm s um lým zdrojem sv tla (halogenová lampa). Sv tlo bylo na m ící plochu p ivád no kruhovou št rbinou pod úhlem 180°, v úhlu odrazu byla umíst na vstupní o ka, která p ivád la odražený paprsek optickým vláknem k spektrofotometru. Napájení zdroje sv tla a p evodníku elektrickým proudem bylo zajišt no jedním AC/DC napáje em 12 V. Materiál a pom cky - spektrofotometr Avantes AVS S 2000 - ídící PC, program AVASOFT BASIC P íprava vzorku Odebrané vzorky list byly ihned po odebrání vloženy do p enosného chladícího za ízení (tmax= 18 °C) a až do m ení byly v prost edí zajiš ující konstantní teplotu a tmu (m ení po vystavení vzork rostlinného materiálu temnostní fázi). Analýza pomocí spektrometru byla provedena v den odb r vzorku list .
Vlastní analýza na Spektrofotometru Avantes AVS S 2000 Po sestavení p ístroje - vlastní m ící jednotka, zdroj sv tla a po íta se software AVASOFT BASIC (obr. 1 v p íloze) bylo provedeno vlastní m ení. Vyhodnocení list jabloní spektrometricky bylo provedeno ve dvou termínech hodnocení: v druhé polovin kv tna p i druhém propadu plod (BBCH 73) a v druhé polovin
ervence,
když velikost plod dosáhla 60 % velikosti typické pro odr du (BBCH 76). Jednotlivé listy byly postupn vkládány pod zdroj sv tla a pomocí výše uvedené m ící aparatury byla zm ena odrazivost zkoumaného materiálu. Soubor byl uložen k následné analýze. Komunikace p i m ení mezi spektrometrem a po íta em probíhala prost ednictvím programu AVASOFT. Získaná data byla p epo tena na reflektanci a následn vypo teny normalizované indexy NDVI: GNDVI, RNDVI, NDVI 450 a index NDVI2x normalizovaný na dv vlnové délky.
54
Postup výpo tu index NDVI ze zjišt ných reflektancí: Green normalized GNDVI = (R780 - R550)/(R780 + R550) Aparicio et al. (2000) difference vegetation index Red normalized RNDVI = (R780 - R670)/(R780 + R670) Raun et al. (2001) difference vegetation index Normalized 450 NDVI 450 = (R780 - R450)/(R780 + R450) difference vegetation index Normalized NDVI2 = (R780 - R450)/(R780 - R680) difference vegetation index
poznámka: Rx popisují indikovanou sv telnou reflektanci ve specifické vlhové délce (nm). Pro zjišt ní závislosti mezi obsahem dusíku a indexy NDVI byla využita regresní analýza, která byla provedena v programu STATISTIKA.CZ.
4.4.3.2 Stanovení dusíku v listech jabloní m ením fluorescence chlorofylu Stanovení obsahu dusíku v sušin list
fluorescen ní kamerou FluorCam bylo
provád no v nádobovém pokuse v pokusných letech 2009–2010 na odr dách jabloní Idared a Jonagold. Pokusné varianty byly ošet eny r znými dávkami a typy listových hnojiv aplikovaných foliárn . Na pokusné varianty byla aplikována hnojiva: SK SOL v dávce 0,3 l.ha-1 a 0,6 l.ha-1 (varianta 2,3) a Fruton Kombi v dávce 3 kg.ha-1 a 6 kg.ha-1 (varianta 4,5). Schéma ošet ení je znázorn no v tabulce 2. M ení bylo provád no ve druhé polovin
ervence, když velikost plod dosáhla 60 % velikosti typické pro odr du
(BBCH 76).
55
Princip metody Pro m ení p ístrojem FluorCam byl použit protokol zhášecí analýzy poskytující informace o ú innosti fotosyntézy, podílu fotochemických a nefotochemických ztrát. Materiál a pom cky: - FluorCam, - ídící PC, program FluorCam P íprava vzorku Odebrané vzorky list byly ihned po odebrání vloženy do p enosného chladícího za ízení (tmax= 18 °C). Vzorky byly až do m ení uloženy ve tm (m ení po vystavení vzork rostlinného materiálu temnostní fázi) v prost edí zajiš ující konstantní teplotu. Analýza pomocí fluorescen ní kamery FluorCam byla provedena v den odb r vzorku list . Vlastní analýza na fluorescen ní kame e FluorCam 5.0 K m ení byl sestaven p ístroj ze snímací kamery, LED panel , které slouží jako zdroj sv tla a aktinického sv tla (618 nm) nebo dvou panel poskytujících m ení aktinickým sv tlem (I= 400 mol . m-2.s-1) a satura ními pulsy (I= 1,800 mol . m-2.s-1), vlastní m ící jednotky, a po íta e se softwarem FluorCam 5.0 (obr. 2 v p íloze) vyvinutý PSI s.r.o., Brno, Czech Republic. Jednotlivé odebrané listy byly postupn vkládány pod kameru a pomocí výše uvedené m ící soupravy byla m ena fluorescence zkoumaného materiálu. Pro m ení byl využit protokol zhášecí analýzy, který poskytuje informace o ú innosti fotosyntézy, podílu fotochemických a nefotochemických ztrát. Získaná data byla uložena k následné analýze. Komunikace mezi fluorescen ní kamerou a po íta em b hem m ení byla zajišt na programem FluorCam 5.0. Vzhledem k velkému množství parametr chlorofylové fluorescence byla za ú elem ur ení použitelných parametr
56
provedena vícefaktorová analýza -
metoda analýzy hlavních komponent. Byly vybrány parametry
nejlépe popisující
rozdíly mezi jednotlivými variantami ošet ení. Závislost mezi vybranými parametry chlorofylové fluorescence a obsahem dusíku byla ov ována pomocí regresní analýzy. Statistická vyhodnocení byla provedena v programu STATISTIKA.CZ.
4.4.3.3
Stanovení obsahu dusíku v listech pšenice ozimé m ením fluorescence
chlorofylu
Pokus byl založen v roce 2009 na parcelách o velikosti 10 m2 osetých pšenicí ozimou, odr da Cubus. Parcely byly hnojeny základní (80 kg N.ha-1) a vysokou dávkou (210 kg N.ha-1) dusíku. Obsah dusíku v sušin byl stanoven fluorescen ní kamerou FluorCam a p ístrojem spektrofotometr Avantes AVS S 2000. M ení bylo provád no na konci kvetení (BBCH 69). Sou asn byly provedeny analýzy obsahu dusíku v sušin metodou podle Dumase (LECO). Postup stanovení obsahu dusíku výše uvedenými metodami byl stejný jako u vzork list jabloní.
4.5 Diagnostika zdravotního stavu jabloní V letech 2007–2009 byl vizuáln
hodnocen zdravotní stav jabloní podle
p íslušných metodik EPPO PP. Hodnocení bylo provád no ve druhé polovin
ervence,
když velikost plod dosáhla 60% velikosti typické pro odr du (BBCH 76). Sou asn byly odebírány vzorky list
jabloní s asnými a pokro ilými symptomy napadení
patogeny Venturia inaequalis a Podosphaera leucotricha.
57
4.5.1 Vizuální hodnocení zdravotního stavu jabloní 4.5.1.1 Hodnocení napadení list a plod strupovitostí jablon Venturia inaequalis Odolnost ke strupovitosti jablon je hodnocena dle napadení list
a plod
ve
srovnání s neošet enou kontrolou. Podle metodiky EPPO PP 1/5(3) se u 200 list z jednoletých výhon a listových r žic hodnotí po et napadených a nenapadených list . P i silné infekci však nelze postihnout intenzitu napadení porostu, pouze
etnost
výskytu. Pro vyhodnocení intenzity napadení byla vytvo ena metodika (VŠUO Holovousy), hodnocení 100 náhodn odebraných list z každé pokusné varianty. Listy jsou vyhodnoceny podle stupnice:
0 = bez napadení 1 = 1–2 malé skvrny (napadeno do 25 mm2 plochy listu) 2 = 3–4 malé skvrny nebo 1 velká (do 100 mm2 plochy listu) 3 = 5–10 malých skvrn nebo 5 velkých (do 400 mm2 plochy listu) 4 = napadeno více než 400 mm2 plochy
Napadení plod se hodnotí u minimáln 100 plod každé varianty podle stupnice: 1 = bez napadení 2 = 1–3 skvrny na plodu 3 = více než 3 skvrny na plodu
Pro intenzitu napadení plod jablon byla použita stupnice VŠUO v Holovousích 0 = plody zdravé 1 = plocha veškerých strupovitých skvrn na plodu nep esahuje 25 mm2 2 = plocha veškerých strupovitých skvrn na plodu nep esahuje 100 mm2 3 = plocha veškerých strupovitých skvrn na plodu nep esahuje 400 mm2 58
4 = plocha veškerých strupovitých skvrn na plodu je v tší než 400 mm2 nebo je skvrn mén , ale plody jsou následkem strupovitosti popraskané a deformované
4.5.1.2 Hodnocení napadení list a plod padlím jablo ovým Hodnocení primární a sekundární infekce padlím jablo ovým dle metodiky EPPO PP 1/69(3). Primární infekce: hodnocení se provádí na ja e b hem rašení, hodnotí se po et napadených výhon na strom Sekundární infekce: od kv tna (zpravidla 4×) v pr b hu vegetace se na patnácti dob e vyvinutých výhonech z vn jší ásti koruny stromu hodnotí intenzita napadení list . Vylou eny jsou výhony s primární infekcí a výhony vy nívající z povrchu koruny stromu. Na každém výhonu je nejmladší rozvinutý list ozna en jako kontrolní, p t list pod kontrolním listem se hodnotí podle stupnice: 1 = bez výskytu padlí 2 = napadení do 10 % plochy listu 3 = napadeno 10–25 % plochy listu 4 = napadeno 25–50 % plochy listu 5 = více než 50 % plochy listu napadeno
59
Vzorec pro výpo et indexu napadení I %:
Pozn.: I%
index napadení
N
velikost vzorku
k
celkový po et stup
ni
po et rostlin apadených i-tým stupn m napadení
si
i-tý stupe napadení
Smax
nejvyšší hodnota stupn napadení (nap . padlí jablo ové – listy = 5)
4.5.2 Detekce patogen
napadení
Venturia inaequalis a Podosphaera leucotricha pomocí
zobrazovacích metod 4.5.2.1 Odb r vzork list Z celého pokusu byly cílen odebrány vzorky list
s asnými a pokro ilými
vizuálními symptomy napadení uvedenými patogeny. Vzorky list byly uloženy do štítkem ozna ených mikrotenových sá k a umíst ny do chladícího boxu s konstantní teplotou (tmax = 18 °C). Vzorky byly až do m ení ponechány v prost edí zajiš ující konstantní teplotu a ve tm
(m ení po vystavení vzork
rostlinného materiálu
temnostní fázi). Analýza pomocí spektrofotometru Avantes AVS S 2000 a fluorescen ní kamery FluorCam byla provedena v den odb r listových vzork .
60
4.5.2.2 Diagnostika zdravotního stavu list jabloní s využitím fluorescen ní kamery FluorCam Hodnocení bylo provád no v letech 2008–2009. Postup sestavení p ístroje pro m ení je uveden v kapitole 4.4.3.2. Vyhodnocení chlorofylové fluorescence list jabloní fluorescen ní kamerou FluorCam bylo provedeno ve druhé polovin
ervence,
když velikost plod dosáhla 60 % velikosti typické pro odr du (BBCH 76). Listy se symptomy napadení patogenem byly postupn vkládány pod kameru, následn byl pomocí softwaru spušt n m ící protokol a pomocí výše uvedené m ící soupravy byla zm ena fluorescence zkoumaného materiálu. Pro m ení byl využit protokol zhášecí analýzy, který poskytuje informace o ú innosti fotosyntézy, podílu fotochemických a nefotochemických ztrát. Získaná data byla uložena k následné analýze. Komunikace p i m ení mezi fluorescen ní kamerou a po íta em probíhala prost ednictvím programu FluorCam 5.0. M ením chlorofylové fluorescence na p ístroji FluorCam bylo shromážd no velké množství parametr chlorofylové fluorescence. Vzhledem k jejich velkému množství byla za ú elem ur ení použitelných parametr
provedena
vícefaktorová analýza - metoda analýzy hlavních komponent. Z velkého množství parametr chlorofylové fluorescence byly vybrány parametry, které nejlépe popisovaly rozdíly mezi zdravými a infikovanými listy. Statistická vyhodnocení byla provedena v programu STATISTIKA.CZ.
4.5.2.3 Diagnostika zdravotního stavu list jabloní pomocí spektrofotometru Avantes AVS S 2000 M ení spo ívalo v sestavení p ístroje pro m ení - viz. kap. 4.4.3.1. Vyhodnocení list jabloní spektrometricky bylo provedeno v druhé polovin
ervence, když velikost
plod dosáhla 60 % velikosti typické pro odr du (BBCH 76). Listy s projevy napadení patogenem byly postupn vkládány pod zdroj sv tla, a pomocí výše uvedené m ící aparatury byla zm ena odrazivost zkoumaného materiálu. Soubor byl uložen k následné analýze. Komunikace p i m ení mezi spektrometrem a po íta em probíhala 61
prost ednictvím programu AVASOFT BASIC. Získaná data z p ístroje spektrometr byla nejprve p epo tena na reflektanci a po té byly vypo teny normalizované indexy NDVI. Postup pro výpo et index NDVI je popsán v kapitole 4.4.3.1. Rozdíly mezi indexy NDVI u zdravých a infikovaných list
byly vyhodnocovány v programu
STATISTIKA.CZ.
4.6 Hodnocení pokryvnosti a p íjmu pesticid do rostliny Za ú elem ov ení využití metody zobrazovací fluorescence chlorofylu pro vyhodnocení pokryvnosti a p íjmu do rostliny p i aplikaci pesticid byly v letech 2009– 2010 založeny dva pokusy: - v polních podmínkách byla vyseta
pšenici ozimá, odr da Cubus na pokusných
parcelách o velikosti 10 m2 ve ty ech opakováních. - v nádobovém pokusu na 3letých semená cích jabloní odr dy Idared vysazených do nádob o objemu 12 litr . Efektivnost pokryvnosti post ikové kapaliny herbicidu Protugan 500 SC s ú innou látkou isoproturon, která p sobí inhibi n na fotosyntézu rostlin, byla stanovena pomocí zobrazovací fluorescence. V jednotlivých variantách ošet ení herbicidem (tabulka 3 v p íloze) byly použity r zné dávky vody (200, 500 a 1000 l.ha-1), použitého smá edla a penetrantu Break Thru (Goldschmidt AG-Finstar s.r.o.).
4.6.1 Metodika m ení M ení byla provád na pomocí p ístroje FluorCam. Postup m ení je shodný s postupy popsanými v kapitole 4.4.3.2. Aplikace herbicidu v pšenici ozimé byla provedena na po átku kvetení (BBCH 61) za využití experimentálního tlakového post ikova e RD Sprayers typ D, vybaveného tryskami s plochým v jí em Lechler 12002. Aplikace v jabloních byla provedena v dob , kdy velikost plod dosáhla 20 % velikosti typické pro odr du (BBCH 72) pomocí zádového rosi e motorového Solo 444, 62
tryska kužel dutý. M ení zobrazovací fluorescence chlorofylu bylo provád no pomocí p ístroje FluorCam na 6 vzorcích každého opakování. Zm ny vyvolané p sobením inhibitoru fotosyntézy byly analyzovány 1, 5 a 24 hodiny po ošet ení. Pro m ení byl použit protokol zhášecí analýzy poskytující informace o ú innosti fotosyntézy, podílu fotochemických a nefotochemických ztrát. Z velkého množství parametr chlorofylové fluorescence byly vybrány parametry, které nejlépe popisovaly rozdíly v pokryvnosti mezi jednotlivými variantami ošet ení. Statistická vyhodnocení byla provedena v programu STATISTIKA.CZ.
4.7 Skliz ová hodnocení V každém pokusném ro níku bylo provedeno hodnocení výnosu a velikostní t íd ní plod a hodnocení kvalitativních parametr (obsah refraktometrické sušiny). V pr b hu skladování byl sledován vliv výživy na výskyt skládkových chorob. Údaje získané ze skliz ového hodnocení byly vyhodnoceny v programu STATISTIKA.CZ. 4.7.1 Hodnocení výnosu V letech 2007–2009 byl
hodnocen vliv zdravotního stavu a výživy na výnosové
parametry. Stanovení výnosu Z každé parcely každého opakování byly sklizeny všechny plody, zváženy na digitální váze a vypo ítán výnos v kg.ha-1:
výnos v kg.ha-1 = zjišt ná hmotnost jablek v kg/skliz ová plocha (m2) × 10000
63
Hodnocení velikosti plod Velikost plod
se stanovila u 100 náhodn
vybraných plod
každé varianty
každého opakování. Velikost každého plodu (mm) byla m ena ru n m ítkem a plody byly podle velikosti rozd leny do 5 t íd: 1 = velikost plod > 90 mm 2 = velikost plod 80–90 mm 3 = velikost plod 70–80 mm 4 = velikost plod 60–70 mm 5 = velikost plod < 60 mm
64
posuvným
5 VÝSLEDKY A DISKUSE V založených pokusech byl hodnocen stav výživy a zdravotní stav jabloní dvou odr d - Jonagold a Idared. U každé odr dy bylo hodnoceno 240 strom .
5.1 Stanovení obsahu dusíku v listech jabloní 5.1.1 Vliv foliární aplikace hnojiv na obsah dusíku v listech jabloní Pr m rná hodnota dusíku v sušin list
stanovená kvalitativn metodou podle
Dumase se u neošet ené kontroly pohybovala na úrovni 2.03 % u odr dy Idared a 2.02 % u odr dy Jonagold. Na hnojených variantách se obsah dusíku pohyboval v rozsahu pr m rných hodnot 2.23–3.74 % (Idared) a 2.13–3.29 % (Jonagold), p i emž Blažek (1998) uvádí optimální hodnotu obsahu dusíku v sušin list jabloní 2.2–2.8 %. Obsah dusíku nepatrn p evyšoval optimální množství v sušin list jabloní, v pr b hu ontogenetického vývoje plod se však jeho obsah v sušin list snižoval a v dalším termínu hodnocení dosáhl optimálních hodnot. Nepatrn
vyšší obsah dusíku se z
krátkodobého hlediska neprojevil negativn na zdravotním stavu porostu. Pr m rný obsah dusíku v sušin pro p íslušnou odr du, variantu ošet ení a rok je znázorn n v tabulkách 8 a 9. Nejv tší, statisticky pr kazný rozdíl v obsahu dusíku byl prokázán mezi neošet enou kontrolou a variantami ošet enými listovým hnojivem Fruton Kombi v dávce 3 kg.ha-1 a Campofort Special v dávce 1.5 l.ha-1 (grafy 1–4 jsou uvedeny v p íloze). U t chto variant hnojení byl pozitivní vliv na zvýšení obsahu dusíku v sušin list zaznamenán opakovan .
65
Tabulka 8: Pr m rný obsah dusíku v sušin list jabloní, odr da Idared 2007 BBCH jablon
73
2008 76
73
-1
Fruton Kombi 1 kg.ha 3.32 2.72 2.33 -1 Fruton Kombi 2 kg.ha 3.10 2.82 2.33 -1 Fruton Kombi 3 kg.ha 2.98 3.15 2.33 -1 Campofort special 0.5 l.ha 3.05 2.84 2.23 Campofort special 1.5 l.ha-1 3.1 2.84 2.39 Kontrola 2.05 2.07 2.15 Pozn.: BBCH 73: druhý propad plod BBCH 76: 60% velikosti typické pro odr du
2009 76
73
76
2.30 2.29 2.24 2.26 2.29 2.15
2.30 2.31 2.41 2.27 2.31 1.86
2.27 2.29 2.30 2.29 2.34 1.92
Tabulka 9: Pr m rný obsah dusíku v sušin list jabloní (odr da Jonagold) 2007 BBCH jablon
2008
2009
73
76
73
76
73
76
Fruton Kombi 1 kg.ha-1
2.91
2.67
2.13
2.41
2.40
2.38
Fruton Kombi 2 kg.ha-1
3.05
2.72
2.17
2.41
2.43
2.41
3.29
2.86
2.23
2.40
2.58
2.46
2.99
2.79
2.20
2.40
2.40
2.42
Campofort special 1.5 l.ha 3.05 2.88 2.24 Kontrola 2.03 2.10 2.07 Pozn.: BBCH 73: druhý propad plod BBCH 76: 60% velikosti typické pro odr du
2.47 2.15
2.49 1.86
2.52 1.92
Fruton Kombi 3 kg.ha
-1
Campofort special 0.5 l.ha
-1 -1
5.1.2 Stanovení obsahu dusíku spektrofotometricky Odebrané vzorky list jabloní byly zm eny na p ístroji spektrofotometr Avantes AVS S 2000 a ze získaných dat byly vypo teny normalizované indexy NDVI (tabulky 4–9 v p íloze). Za ú elem prokázání možnosti predikce obsahu dusíku v listech jabloní spektrofotometricky byla získaná data analyzována v programu STATISTIKA CZ. Metodou korela ní analýzy byl ov ován vztah mezi vypo tenými indexy NDVI a skute ným obsahem dusíku stanoveným kvalitativn metodou podle Dumase. V letech 2007–2009 bylo provád no ov ování závislosti mezi obsahem dusíku v sušin a
66
indexy GNDVI, RNDVI, NDVI 450 a NDVI 2X. P i hledání závislosti mezi obsahem dusíku v sušin list jabloní a získanými parametry byla zjišt na pr kazná závislost u index GNDVI a RNDVI, v p evážné v tšin p ípad se však jednalo pouze o mírnou závislost (grafy 5–13 v p íloze). Vliv varianty ošet ení na obsah dusíku v sušin list jabloní a hodnoty index GNDVI a RNDVI je znázorn n v grafech 14–18 v p íloze. Korela ní koeficienty pro jednotlivé odr dy za všechny pokusné roky jsou znázorn ny v tabulkách 10 a 11. Tabulka . 10: Hodnoty korela ních koeficient udávají míru závislosti mezi obsahem dusíku v sušin a normalizovanými indexy NDVI Jonagold Idared pokusný pokusný pokusný pokusný pokusný pokusný ro ník ro ník ro ník ro ník ro ník ro ník 2007 2008 2009 2007 2008 2009 0.5742 0.3919 GNDVI 0.5006 0.3386 RNDVI -0.0137 0.0587 NDVI 450 0.16957 -0.0476 NDVI 2X Pozn.: pr kaznost p i 0,05 BBCH 73: druhý propad plod
0.3934 0.2698 0.1157 0.1048
0.6459 0.4468 0.3110 0.6619 0.16759 0.1826 0.0039 0.08035 -0.0340 0.1371 -0.0554 -0.0223
Tabulka . 11: Hodnoty korela ních koeficient popisující míru závislosti mezi obsahem dusíku v sušin a normalizovanými indexy NDVI Jonagold Idared pokusný pokusný pokusný pokusný pokusný pokusný ro ník ro ník ro ník ro ník ro ník ro ník 2007 2008 2009 2007 2008 2009 GNDVI 0.4283 0.4306 0.3934 0.3202 0.3825 RNDVI 0.2587 0.2759 0.1202 0.2255 0.1121 NDVI 450 0.0177 0.2098 0.2260 -0.0022 0.0323 NDVI 2X 0.0062 0.1369 0.0719 0.0378 -0.0342 Pozn.: pr kaznost p i 0,05 BBCH 76: 60% velikosti typické pro odr du
67
0.2993 0.0193 0.0628 0.0494
Vzhledem k p evládajícímu po tu pouze mírných závislostí mezi obsahem dusíku v listech
jabloní
a
indexem
GNDVI
je
metoda
stanovení
obsahu
dusíku
spektrofotometricky vhodná pouze pro orienta ní stanovení obsahu dusíku v sušin list jabloní. V pr b hu pokusných let byla pozorována zna ná variabilita normalizovaných index u m ení jednotlivých list . Nízká úsp šnost metody predikce dusíkatých látek v sušin list jabloní spektrofotometricky je dána pravd podobn vysokou variabilitou jabloní a také zna nou odlišností fyziologických proces , jež jsou patrné mezi jednoletými plodinami a trvalými kulturami. Výsledky pokus provád ných Klemem v roce 2007 potvrzovaly existenci t sné závislosti mezi indexem GNDVI a obsahem dusíku v sušin obilovin, tato závislost byla po analýze výsledk
z polního pokusu provád ného v pšenici ozimé v roce 2009
potvrzena (tabulka 10 a grafy 19–21 v p íloze). Pro predikci obsahu dusíkatých látek v sušin obilovin se tato metoda jeví jako vhodná. Vyšší míra závislosti u pšenice ozimé byla dob e patrná pravd podobn díky výrazn jším rozdíl m v obsahu dusíku mezi jednotlivými variantami ošet ení, v pokusech provád ných na jabloních se takových kontrast nepoda ilo dosáhnout.
5.1.3 Stanovení obsahu dusíku v listech pomocí FluorCam Na odebraných vzorcích list bylo provedeno m ení chlorofylové fluorescence pomocí p ístroje FluorCam ve druhé polovin
ervence, když velikost plod dosáhla 60
% velikosti typické pro odr du (BBCH 76). M ením bylo získáno velké množství parametr (tabulka 11 v p íloze). Za ú elem ur ení vhodných parametr byla provedena vícefaktorová analýza – metoda analýzy hlavních komponent. Na základ výsledk analýzy byly vybrány parametry chlorofylové fluorescence, které nejlépe popisovaly rozdíly ve fotosyntetické aktivit list v závislosti na ošet ení (variant hnojení). Jednalo se parametry Fm, Fv a parametr GENTY, které reprezentují
68
vyhodnocení zhášecí analýzy. Hodnoty vybraných parametr jsou uvedeny v tabulkách 12–13 v p íloze. Získané parametry bylo možné pomocí programu FluorCam vizualizovat a použít k p edb žnému stanovení rozdíl
ve výživ na základ vizuálního posouzení. Proces
vizualizace parametr byl velmi rychlý a s relativn vysokou p esností odhadu (obr. 3, 4). Proložením výše uvedených parametr do grafického znázorn ní je z ejmý rozdíl ve fotosyntetické aktivit v jednotlivých variantách ošet ení - r zných dávek hnojiva. Získané parametry, popisující fotosyntetickou aktivitu list
v závislosti na obsahu
dusíku (grafy 22–24 v p íloze) v sušin list jabloní, jsou znázorn ny v grafech 25–32. U parametr Fv a Fm docházelo se zvyšujícím se obsahem dusíku k poklesu jejich hodnot. U parametru GENTY nam ené hodnoty korespondovaly s hodnotami dusíku obsaženého v listech jabloní. Pro ov ení závislosti mezi obsahem N v sušin list jabloní a získanými parametry chlorofylové fluorescence byla provedena korela ní analýza a byla prokázána ve v tšin p ípad mírná závislost mezi obsahem dusíku a parametrem GENTY (graf 1) a mírná negativní závislost u parametru Fv a Fm (grafy 2,3). Grafy popisující závislost mezi obsahem dusíku a vybranými parametry jsou uvedeny v p íloze (grafy 33–42). Korela ní koeficienty popisující míru závislosti mezi výše uvedenými parametry a obsahem dusíku v sušin list jabloní jsou znázorn ny v tabulce 12.
69
0.46
Závislost mezi obsahem dusíku a parametrem chlorofylové fluorescence GENTY
0.44 0.42 0.40
GENTY
0.38 0.36 0.34 0.32 0.30 0.28 0.26 0.24 0.22 2.00
2.05
2.10
2.15
2.20
2.25
2.30
2.35
2.40
N (%)
Graf 1: Závislost mezi obsahem dusíku a parametrem chlorofylové fluorescence GENTY u odr dy Idared, pokusný ro ník 2009. Pozn.: pr kaznost p i 0,05; korela ní koeficient: r = 0,755 Závislost mezi obsahem dusíku a parametrem chlorofylové fluorescence Fv 1200 1100 1000 900
Fv
800 700 600 500 400 300 200 1,75
1,80
1,85
1,90
1,95
2,00
2,05
2,10
2,15
N (%)
Graf 2: Závislost mezi obsahem dusíku a parametrem chlorofylové fluorescence Fv u odr dy Jonagold, pokusný ro ník 2009 Pozn.: pr kaznost p i 0,05; korela ní koeficient: r = -0,5115
70
Závislost mezi obsahem dusíku a parametrem chlorofylové fluorescence Fm 1300 1200 1100 1000
Fm
900 800 700 600 500 400 300 1,75
1,80
1,85
1,90
1,95
2,00
2,05
2,10
2,15
N (%)
Graf 3: Závislost mezi obsahem dusíku a parametrem chlorofylové fluorescence Fm u odr dy Jonagold, pokusný ro ník 2009 Pozn.: pr kaznost p i 0,05; korela ní koeficient: r = -0,4819 Tabulka 12: Hodnoty korela ních koeficient udávající míru závislosti mezi obsahem dusíku v sušin a vybranými parametry chlorofylové fluorescence Idared Jonagold 2009 2010 2009 2010 Fm -0.3469 -0.4365 -0.4819 -0.6031 Fv -0.388 -0.1856 -0.5115 -0.5801 GENTY 0.755 0.7141 0.4712 0.5606 Pozn.: pr kaznost p i 0,05 BBCH 76: 60% velikosti typické pro odr du Výsledky pokus provád ných v letech 2009–2010 za ú elem vyhodnocení využití fluorescence chlorofylu pro stanovení fyziologických proces v rostlin potvrzují, že metoda je využitelná v praxi. Rovn ž je potvrzena možnost využití parametr reprezentujících vyhodnocení zhášecí analýzy, jak uvádí Leipner (2007). Pomocí výše uvedených parametr je možné stanovit stav výživy jabloní. Výhodou metody je její rychlost. 71
5.1.4 Vyhodnocení zdravotního stavu jabloní Pro vyhodnocení vztahu mezi výskytem chorob zp sobených patogeny Venturia inaequalis, Podosphaera leucotricha vizuální hodnocení intenzity napadení.
a výživným stavem jabloní bylo provád no Ú innost fungicidní ochrany na hnojených
variantách byla ve srovnání s nehnojenou kontrolou pr m rn 96%. U všech variant hnojení byl zjišt n pozitivní vliv na potla ení výskytu obou patogen
ve srovnání
s nehnojenou kontrolou v dob vegetace. Index napadení patogeny V. inaequalis a P. leucotricha byl na nehnojené
variant v roce 2009 pr kazn vyšší ve srovnání s
indexem napadení na ostatních variantách ošet ení (tabulky 13, 14). V letech 2008 a 2007 byl opakovan zaznamenán vyšší, ne však statisticky pr kazný index napadení. Pravd podobnou p í inou nižšího indexu napadení mohla být optimalizace výživy testovaných jabloní. Co se tý e výskytu skládkových chorob, b hem skladování se nej ast ji projevil výskyt skládkové strupovitosti a plísn šedé - Botrytis cinerea. Výskyty skládkových chorob však byly obdobné u všech variant hnojení a nebyl zjišt n prokazatelný vliv zvolené foliární výživy na potla ení výskytu houbových chorob v pr b hu skladování ani v porovnání s nehnojenou kontrolou. Tabulka 13: Index napadení list jabloní Idared patogeny Venturia inaequalis a Podosphaera leucotricha, r. 2009 (% napadené plochy listu) varianta ošet ení Venturia Podosphaera inaequalis leucotricha Fruton Kombi 1 kg.ha-1 8 2.5 -1 Fruton Kombi 2 kg.ha 9.2 2.6 -1 Fruton Kombi 3 kg.ha 8.2 2.71 -1 Campofort special 0.5 l.ha 9.4 2.42 -1 Campofort special 1.5 l.ha 8.1 2.76 Kontrola 25.5 12.5
72
Tabulka 14: Index napadení list jabloní Jonagold patogeny Venturia inaequalis a Podosphaera leucotricha, r. 2009 (% napadené plochy listu) varianta ošet ení Venturia Podosphaera -1
Fruton Kombi 1 kg.ha Fruton Kombi 2 kg.ha-1 Fruton Kombi 3 kg.ha-1 Campofort special 0.5 l.ha-1 Campofort special 1.5 l.ha-1 Kontrola
inaequalis 8.4 8.8 8.9 9.1 8.3 28,8
leucotricha 2.1 2.26 2.2 2.13 2.19 11
5.1.5 Diagnostika patogen pomocí spektrofotometru Avantes AVS S 2000 Dobrých výsledk bylo dosaženo p i vyhodnocení možnosti využití spektrálních metod k detekci chorob list
jabloní zp sobených houbovými patogeny Venturia
inaequalis a Podosphaera leucotricha. M ení bylo provád no v letech 2008–2009 ve druhé polovin
ervence, když
p i BBCH 76 (velikost plod
typická pro odr du
dosáhla 60%). Pro vyhodnocení byly použity listy s vizuálními p íznaky napadení. Nejv tší rozdíly reflektancí mezi napadeným listovým pletivem a zdravou kontrolou byly nalezeny u vlnových délek kolem 400 nm (graf 4). Statisticky pr kazný rozdíl reflektance p i této vlnové délce byl potvrzen u obou patogen .
73
Graf 4: Vliv p ítomnosti patogen Venturia inaequalis a Podosphaera leucotricha na reflektanci list jabloní Pozn.: pr kaznost p i 0,05 Z nam ených dat byly vypo teny normalizované indexy NDVI (tabulky 14–17 v p íloze). Pomocí statistické analýzy byl vyhodnocen
a prokázán vliv p ítomnosti
patogen na indexy GNDVI, RNDVI, NDVI 450 a NDVI2x. U všech výše uvedených index NDVI byl zaznamenán pr kazný rozdíl mezi zdravými a infikovanými listy (graf 5). Indexy GNDVI, RNDVI a NDVI 450 byly významn patogen . Odrazivost list
ovlivn ny p ítomností
s projevy napadení patogeny Venturia inaequalis a
Podosphaera leucotricha byla u t chto index výrazn nižší ve srovnání s neošet enou kontrolou. Zm ny v listech vyvolané p sobením obou patogen zp sobily pokles všech sledovaných index , zm ny jednotlivých index NDVI a jejich pr m rné hodnoty jsou znázorn ny v tabulkách 15, 16, 17. Zm ny index NDVI zp sobené p ítomností patogen jsou znázorn ny v grafech 43–46 v p íloze.
74
Reakce normalizovaných index NDVI na p ítomnost patogen 1.2 1.0 0.8 0.6 0.4 0.2 0.0 -0.2 -0.4 -0.6
kontrola
Podosphaera leucotricha Venturia inaequalis v arianta ošet ení
GNDVI RNDVI NDVI 450 NDVI 2X
Graf 5: Reakce normalizovaných index NDVI na p ítomnost patogen V. inaequalis a P. leucotricha, odr da Idared, r. 2010 Pozn.: pr kaznost p i 0,05
Tabulka 15: Pr m rné hodnoty index NDVI na zdravých a infikovaných listech u odr dy Idared, r. 2010 varianta nanepadená kontrola Venturia inaequalis Podosphaera leucotricha
GNDVI 0.9660 0.5545 0.5264
RNDVI 0.9129 0.3803 0.4345
75
NDVI 450 0.9355 0.3674 0.4384
NDVI 2X 0.3804 -0.0745 -0.2017
Tabulka 16: Minimální hodnoty index NDVI na zdravých a infikovaných listech u odr dy Idared, r. 2010 varianta nanepadená kontrola Venturia inaequalis Podosphaera leucotricha
GNDVI 0.9060 0.3555 0.5107
RNDVI 0.8424 0.2212 0.4302
NDVI 450 0.8513 0.1122 0.4353
NDVI 2X 0.2876 -0.3369 -0.2634
Tabulka 17: Maximální hodnoty index NDVI na zdravých a infikovaných listech u odr dy Idared, r. 2010 varianta nanepadená kontrola Venturia inaequalis Podosphaera leucotricha
GNDVI 1.0890 1.0833 0.5496
RNDVI 0.9954 0.5980 0.4408
NDVI 450 1.0768 1.0929 0.4426
NDVI 2X 0.5052 0.5219 -0.0488
5.1.6 Diagnostika patogen pomocí p ístroje FluorCam V letech 2008–2009 ve druhé polovin
ervence, p i BBCH 76 (velikost plod
typická pro odr du dosáhla 60%) byla na odebraných vzorcích list
s viditelnými
symptomy napadení patogeny Venturia inaequalis a Podosphaera leucotricha m ena chlorofylová fluorescence pomocí p ístroje FluorCam. P i statistickém vyhodnocení byly vybrán parametr GENTY (graf 6), který nejlépe popisoval zm ny ve fyziologických procesech list
vyvolané p ítomností
t chto patogen . Parametr
GENTY byl pr kazn ovlivn n p ítomností patogen (grafy 47–49 viz p íloha).
76
Reakce parametru GENT Y na p ítomnost patogen V. inaequalis a P. leucotricha, 0,30 0,28 0,26
GENTY
0,24 0,22 0,20 0,18 0,16 0,14 0,12
kontrola
Podosphaera leucotricha Venturia inaequalis v arianta ošet ení
Graf 6: Reakce parametru GENTY na p ítomnost patogen V. inaequalis a P. leucotricha, odr da Idared, r. 2009 Pozn.: pr kaznost p i 0,05 P ítomnost patogena se projevila zvýšením hodnot aktuálního kvantového výt žku fluorescence
PSII,
byl zjišt n u list
který je vyjád en parametrem GENTY. Výrazn jší vzestup GENTY s projevy choroby zp sobené patogenem V. inaequalis, infekce
zp sobená patogenem P. leucotricha ovlivnila zm nu kvantového výt žku
PSII
mén
výrazn . Rozdíly mezi hodnotami parametru GENTY zdravých list
a list
s projevy
napadení jsou uvedeny v tabulkách 18, 19. Tabulka 18: Pr m rné hodnoty parametru chlorofylové fluorescence GENTY u zdravých a napadených list jabloní, r. 2008 varianta ošet ení Idared Jonagold kontrola 0.159 0.18 0.242 0.299 Venturia inaequalis 0.198 0.216 Podosphaera leucotricha
77
Tabulka 19: Pr m rné hodnoty parametru chlorofylové fluorescence GENTY u zdravých a napadených list jabloní, r. 2009 varianta ošet ení Idared Jonagold kontrola 0.14 0.182 0.272 0.232 Venturia inaequalis 0.21 0.222 Podosphaera leucotricha
5.1.7 Vyhodnocení pokryvnosti a p íjmu pesticid do rostliny P i vyhodnocení využití chlorofylové fluorescence pro vyhodnocení pokryvnosti a p íjmu pesticid
do rostliny bylo u obou sledovaných plodin, tj. pšenice ozimé a
jablon , možné vyhodnotit p íjem fotosyntetických inhibitor do rostliny již 1 hodinu po aplikaci. P i statistickém vyhodnocení získaných parametr bylo nalezeno n kolik vhodných parametr chlorofylové fluorescence, které velmi dob e popisovaly rozdíly v pokryvnosti mezi jednotlivými variantami ošet ení a rovn ž i mezi jednotlivými ástmi rostlin (klasy, jednotlivé listy). Jako nejvhodn jší byl vybrán parametr GENTY. Reakce parametru GENTY na variantu ošet ení u pšenice ozimé a semená k jabloní je znázorn na na grafech 7 a 8. Vyhodnocení u pšenice ozimé bylo provedeno samostatn pro jednotlivá listová patra a klas 24 hodin po aplikaci (grafy 50–51 viz p íloha).
78
Graf 7: Vyhodnocení reakce parametru GENTY na variantu ošet ení pšenice ozimé 24 hodin po aplikaci Pozn.: pr kaznost p i 0,05
Graf 8: Vyhodnocení reakce parametru GENTY na variantu ošet ení semená k jabloní 24 hodin po aplikaci Pozn.: pr kaznost p i 0,05 Z pohledu pokryvnosti bylo u pšenice ozimé dosahováno nejlepších výsledk u nejvyšší dávky vody a st ední dávky vody (500 l.ha-1) s adjuvantem Break Thru.
79
Naopak nejhorší pokryvnost je podle parametru GENTY indikována u varianty 2 (dávka vody 200 l.ha-1). Použitím st ední a vyšší dávky vody, nebo st ední dávky vody s použitím smá edla, pr kazn zlepšuje pokryvnost ošet ené ásti rostlin. Dávka vody 1000 l.ha-1 v kombinaci se smá edlem Break Thru nem la pozitivní vliv na zlepšení pokryvnosti a pronikání aplika ní kapaliny do porostu (graf 9). Dávka vody 1000 l.ha-1 a st ední dávka vody (500 l.ha-1) v kombinaci se smá edlem Break Thru zlepšuje pronikání aplika ní kapaliny do nižších listových pater, nejvyšší dávka vody 1000 l.ha-1 s p ídavkem smá edla Break Thru však pronikání aplika ní kapaliny do nižších listových pater nezlepšuje.
Graf 9: Vyhodnocení pronikání aplika ní kapaliny do nižších listových pater pomocí parametru GENTY, pšenice ozimá, 24 hodin po aplikaci Pozn.: pr kaznost p i 0,05 Nejlepší pokryvnosti p i aplikacích provedených u semená k
jabloní bylo
dosaženo u variant 4 (dávka vody 1000 l.ha-1), varianty 5 (dávka vody 200 l.ha-1 + Break Thru 300 ml.ha-1) a 6 (dávka vody 500 l.ha-1 + Break Thru 300 ml.ha-1). Jedná se o varianty s vyšší dávkou vody a varianty - aplikace se smá edlem Break Thru. Naopak nejhorší pokryvnost je dle parametru GENTY indikována u varianty 2 (dávka vody 200 l.ha-1) a 3 (dávka vody 500 l.ha-1) - aplikace bez smá edel. Použitím vyšší 80
dávky vody (1000 l.ha-1) v kombinaci se smá edlem Break Thru nedochází k pr kaznému zvýšení kvality pokryvnosti (graf 10). Na grafu 10 je znázorn na reakce parametru GENTY na termín m ení u semená k jabloní. Je z ejmé, že už 1 hodinu po aplikaci isoproturonu se projevil stimula ní efekt (hormese) a teprve po 24 hodinách bylo možné vyhodnotit skute ný ú inek. Použitím smá edla Break Thru došlo ke zrychlení p íjmu ú inné látky, p íjem pesticidu do list semená k jabloní byl mnohem rychlejší.
Graf 10: Reakce parametru GENTY na termín m ení a variantu ošet ení, semená ky jabloní Pozn.: pr kaznost p i 0,05
Metoda zobrazovací fluorescence chlorofylu je podle dosažených výsledk využitelná pro rychlé vyhodnocení a optimalizaci dávek aplika ní kapaliny p i aplikacích v polních plodinách i pro optimalizaci aplikace post ikové kapaliny pomocí trysek používaných k aplikacím v trvalých kulturách. Získané parametry je možné pomocí programu FluorCam vizualizovat a použít k p edb žnému stanovení pokryvnosti na základ vizuálního posouzení (obr. 5–8).
81
5.1.8 Vyhodnocení kvalitativních parametr a výnosu V pr b hu pokusu byly sledovány kvalitativní parametry plod
jablek, jako je
obsah refraktometrické sušiny, velikost plod a výnos. Obsah refraktometrické sušiny ve sklizených plodech nebyl
pr kazn
Systémy hnojení m ly pouze mírn
ovlivn n jednotlivými systémy hnojení.
pozitivní vliv na velikost plod ,
výnos byl
opakovan vyšší u varianty hnojení Campofort Special Zn 1,5 l.ha-1 (tabulka 20). Pr m rné hodnoty jednotlivých kvalitativních parametr a jejich grafické jsou uvedeny v tabulkách 18–22 a grafech 52–57 v p íloze. Tabulka 20: Kvalitativní parametry sklizených plod , odr da Idared, r. 2009
varianta ošet ení Fruton Combi 1 kg/ha, 10 appl. Fruton Combi 3 kg/ha, 10 appl. Fruton Combi 2 kg/ha, 3 appl. Campofort Special Zn 0,5 l/ha, 10 a Campofort Special Zn 1,5 l/ha, 10 a Neošet ená kontrola
82
RS (%) 11.35 11.36 11.36 11.43 11.34 11.28
výnos (t.ha-1) 15.41 15.16 15.03 16.49 15.68 14.01
velikost plod (mm) 74.9 75.7 69.1 70.8 75.5 67.2
6 ZÁV R V této diserta ní práci je ešena problematika možnosti využití NIR spektroskopie a dalších zobrazovacích metod pro analýzu výživového a zdravotního stavu jabloní. Záv ry dosažených výsedk jsou následující: - predikce obsahu dusíku v listech jabloní spektrofotometricky pomocí p ístroje Avantes AVS S 2000: jako nejvhodn jší ze sledovaných index se jeví normalizovaný index GNDVI, vzhledem k p evládajícímu po tu pouze mírných závislostí je však predikce dusíku u jabloní mén vhodná, v pr b hu pokusných let byla také pozorována zna ná variabilita normalizovaných index
u m ení jednotlivých list . Metoda
normalizovaného indexu GNDVI je vhodná pro predikci obsahu dusíkatých látek v sušin obilnin. -vyhodnocení využití m ení p ístroje FluorCam využívajího metody fluorescence chlorofylu ke stanovení stavu výživy: mezi parametrem GENTY a obsahem dusíku v listech jabloní byla prokázána závislost, stanovení stavu výživy jabloní je možné. - p ítomnost patogen Venturia inaequalis a Podosphaera leucotricha lze detekovat pomocí index NDVI: GNDVI, RNDVI, NDVI 450 a NDVI2x (Avantes AVS S 2000) i pomocí parametru chlorofylové fluorescence GENTY (FluorCam). U všech výše uvedených index
NDVI a parametru chlorofylové fluorescence byl zaznamenán
pr kazný rozdíl mezi zdravými a infikovanými listy. - metoda zobrazovací fluorescence chlorofylu je podle dosažených výsledk využitelná pro rychlé vyhodnocení a optimalizaci dávek aplika ní kapaliny p i aplikacích v polních plodinách i pro optimalizaci aplikace post ikové kapaliny tryskami používanými k aplikacím v trvalých kulturách. Stanovení pokryvnosti a p íjmu pesticidu do rostliny je možné pomocí parametru chlorofylové fluorescence GENTY již 1 hodinu po jeho aplikaci.
83
7 SEZNAM POUŽITÉ LITERATURY Ackermann P: Padlí jablon . In: Hluchý M., Ackermann P., Zacharda M., Lašt vka Z., Bagar M., Jetmarová E., Vanek G., Szıke L & Plíšek B., 2008: Ochrana ovocných d evin a révy v ekologické a integrované produkci. Biocont Laboratory, Brno, s. 38-39. Ackermann P. (ed.), 2002: Metodická p íru ka pro ochranu rotlin. Zelenina, ovocné plodiny, réva, Díl I. Choroby rostlin. SRS, Brno. 267 s. Alexander A. (ed.), 1986: Foliar fertilization. Springer, s. 488., ISBN 9024732883 Anonym, (2006): CSA - Hyperspectral remote Sensing: Application for Agriculture. Databáze online [cit. 2006-11-18]. Dostupné na: http://www.space.gc.ca/asc/eng/sattelites/hyper_agriculture.asp Balachandran S., Osmond B., 1994: Susceptibility of Tobacco Leaves to Photoinhibition following Infection with Two Strains of Tobacco Mosaic Virus under Different Light and Nitrogen Nutrition Regimes. Plant Physiology, 104: 1051-1057 Bedbrook J. R., Metthews R. E. F., 1973: Changes in the flow of early products of photosynthetic carbon fixation associated with replication of TYMV. Virology, 53:8491 Beltz J., 2001: Effect of different plant protection strategies on yield, quality and causes of scab resistant apple cultivars. Erwerbsobstbau, vol. 43(2), s. 33-38 Bengerth F., Diley D., Dewey D., 1972: Effect of post-harvest calcium treatments on internal breakdown and respiration of apple fruits. Journal American Society Horticulture Science, 97:679-682 Biggs A., Ingle M, Solihati W., 1993: Control of Alternaria infection of fruit of apple cultivar Nittany with calcium chloride and fungicides. Plant Disease, 77:976-980 Biggs A., 1999: Effect of calcium salts on apple bitter rot caused by two Colletotrichum spp. Plant Disease, 83:1001-1005 84
Blažek J. (ed.), 1998: Ovocnictví. Kv t. ISBN 80-85362-43-0 Borzini G., 1986: A summary of standard methods for the combined protection of vineyards against hail and downy mildew. Informatore Agrario, 42:53 Bredemier C., Schmidhalter U., 2001: Laser-induced chlorophyll fluorescence to determine the nitrogen status of plants. Plant nutrition - Food security and sustainability of agro-ecosystems. 762-727, Kluwer Academic Publishers, Netherland Chardonnet C., Sams C., Trigiano R., Conway W., 2000: Variability of three isolates of Botrytis cinerea affects the inhibitory effects of calcium on this fungus. Phytopathology, 73:769-774 Chaerle L., Hagenbeek D., Bruyne E., Valcke R., Straeten D., 2004: Thermal and Chlorophyll-Fluorescence Imaging Distinguish Plant-Pathogen Interactions at an Early Stage. Plant Cell Physiol, 45(7): 887 -896 Chaerle L., Hagenbeek D., Bruyne E., Straeten D., 2007: Chlorophyll fluorescence imaging for disease-resistance screening of sugar beet. Plant Cell Tiss Organ Cult, 91: 97–106 Ciscato M., Sowinska M., Ven M., Heisel F., Deckers T., Bonany J., Valcke R., 2001: Fluorescence imaging as a diagnostic tool to detect physiological disorders during storage of apples. Acta Horticulture, 553 Conway W. S., Sams C. E., 1983: Calcium infiltration of Golden Delicious apples and its effect on decay. Phytopathology, 73:1068-1071 Daley P., 1995: Chlorophyll fluorescence analysis and imaging in plant stress and disease. Canadian Journal of Plant Pathology, 17: 167–173 Datnoff E., Elmer W., Huber D., 2007: Mineral nutrition and plant disease. The American Phytopatological Society, 278: 9-29
85
Delalieux S., Aardt J., Keulemans W., Schrevens E., Coppin P., 2007: Detection of biotic stress (Venturia inaequalis) in apple trees using hyperspectral data:
Non-
parametric statistical approaches and physiological implications. European Journal of Agronomy, 27: 130 - 143 Delalieux S., Auwerkerken A., Verstraeten, W., Somers B., Valcke R., Lhermitte S., Keulemans J., Coppin P., 2009: Hyperspectral Reflectance and Fluorescence Imaging to Detect Scab Induced Stress in Apple Leaves. Remote Sensing, 1: 858-874 Drimal J., Ürgeová E., Ondrejovi M., Fel ír M., 2007: Quantitative and qualitative parameters of apple tree fruitage affected by different treatment against powdery mildew (Podosphaera leucotricha). Agriculture (Po nohospodárstvo), 53(3), s. 124-131 Durães F., Gama E., Magalhães P., Marriel I., Casela C., Oliviera A., Luchiari A., Shanahan J., 2001: The usefulness of chlorophyll fluorescence in screening for disease resistance, water stress tolerance, aluminium toxicity tolerance, and N use efficiency in maize. Seventh Eastern and Southern Africa Regional Maize Conference 11th-15
th
February, s. 356-360 El-Tarabily K., Hardy G., McKay A., Sivasithamparam K., 1997: Amendment of soil with lime or gypsum and its effect on cavity spot disease of carrot (Daucus carrota L.) caused by Pythium coloratum. Aust. J. Exp. Agric, 37:265-270 Evans I., Demulder J., Maurice D., Penney D., Solberg E., 1992: Take-all and other diseases of wheat affected by copper deficiency and herbicide application. (Abstr.) Can. J. Plant Pathol., 14:241-242 Evans I., Solberg E., 2007: Copper and Plant Disease. Mineral nutrition and plant disease. The American Phytopatological Society, 278: 177-188 Ferwerda J. G., Skidmore A. K., 2007: Can nutrient status of four woody plant species be predicted using field spectrometry? ISPRS Journal of Photogrammetry & Remote Sensing, 62: 406-414
86
Gilpatrik J. D., Szkolnik M., 1978: Maturation and discharge of ascospores of the apple scab fungus. Apple and Pear Scab Workshop, New York State Agricultural Experiment Station Special Report 28, s. 1-6 Goffreda J., 2000: Six diseases resistant apple selection released for advanced testing. Pensylv. Fruits News, 4(10), s. 100-107 Graham R., Webb M., 1991: Micronutrients and disease resistance and tolerance in plants. Micronutrients in Agriculture, s. 329-370, 2nd (ed.) Mortvedt J. J. (eds.). Soil Science Society of America, Madison, Wisc. Grossmann K., Retzlaff G.: Bioregulatory effects of the fungicidal strobilurin kresoximmethyl in wheat (Triticum aestivum). Databáze online [cit. 2007-01-18]. Dostupné na: http://cat/inist/fr Grove G., Eastwell K., Jones A., Sutton T., 2003: Diseases of apple. In.: Ferree D. C., Warrington I. J.: Apples: botany, production and uses. CABI Publishing, Warrington, s. 459-488 Hardy W. E., 2006: Apple Scab. Biology, Epidemiology and Management. The American Phytopathological Society, APS Press. St. Paul, Minnesota. 545 s. Heisel F., Sowinska M., Eckert C., Miehé J., 1999: Detection of vegetation stress and nutrient deficiecies by leaf laser-induced fluorescence imaging. Institute de Recherches Subatomiques dO´ptique Apliquée, Acta Horticulture, 496 Hlušek J., Richter R., Ryant P., 2002: Výživa a hnojení zahradních plodin. Redakce odborných asopis , 81, Praha, ISBN80-902413-5-2 Huber D., 1980: The role of mineral nutrition in defense. s. 381–406 In: Plant Disease: An Advanced Treatise, 5, How Plants Defend Themselves. Horsfall J. G., Cowling E. B. (eds.), Academic Press, New York Hur ák A., Ba inka L., Zacha V., 1996: Ochrana rastlín (Plant protection). Bratislava: Príroda, 3rd ed., 388 s., ISBN 802470322 87
Juroch J., 2010: Strupovitost jablon
- nejvýznamn jší houbová choroba jabloní.
Venturia inaequalis Cooke (G. Winter) 1875. Ministerstvo zem d lství rostlinoléka ská
správa.
Databáze
online
[cit.
2011-04-18].
R, Státní
Dostupné
na:
http://eagri.cz/public/web/file/94998/strupovitost_jablone_nejvyznamnejsi_houbova_ch oroba_jabloni.pdf Ka a R., Špundová M., Ilík P., Lazár D., Klem K., Tomek P., Nauš J., Prášil O., 2004: Effect of herbicide clomazone on photosynthetic processes in primary barley (Hordeum vulgare L.) leaves. Pesticide Biochemistry and Physiology, 78, 161-170, ISSN: 00483575 Kempenaar C., Plotz L., Snel J., Smutny V., Zhang H., 2010: Predicting herbicidal plant mortality with mobile photosynthesis meters. Weed Research, 51: 12-22 Klem K., Masojídek J., Malý J., 2004: Optimisation of a photosystem II-based biosensor for determination of isoproturon degradation and movement in soil and comparison with chlorophyll fluorescence bioassay. (Optimalizace biosenzoru založeného na fotosystému II ke stanovení rozkladu a pohybu isoproturonu v p d a srovnání s metodou chlorofylové fluorescence). The BCPC Seminars. Crop Sciece & Technology, s.20 Velká Británie Klem K., 2006: Využití fluorescence chlorofylu v rostlinoléka ství. Rostlinoléka , 1/2006: 23-25 Klem K., 2007: Weed detection using chlorophyll fluorescence imaging and artificial neural network. (Detekce plevel
pomocí zobrazování chlorofylové fluorescence a
um lé neuronové sít ). 2nd Conference on Precision Crop Protection, nestr. Klem K., 2008: Using of chlorophyll fluorescence imaging for evaluation of spraying liquid coverage and plant uptake after ear sprayings in winter wheat. Deutsche Ptflanzenschutztagung, 467 Korcak R. F., Walker V., Norris K. H., 1990: Measurements of fruit total leaf nitrogen by near-infrared reflectance spectroscopy. Acta Horticulture, 274 88
Kruskopf M., Flynn K., 2006: Chlorophyll content and fluorescence responses cannot be used to gauge reliably phytoplankton biomass, nutrient status or growth rate. New Phytologist, 169: 525-536 K dela V., Kocourek F., 2002: Seznam škodlivých organism rostlin :Viry, prokaryota, houby a houbám podobné organismy, živo išní šk dci, plevele a parazitické rostliny. (List of pests injurious to plants. Viruses and Viroids, Prokaryotes, Fungi and Fungallike Organisms, Pests, Weeds and Parasitic Spermatophytes) Praha : Agrospoj, 342 s. Leipner J., 2007: Chlorophyll a fluorescence measurements in plant biology. Http://www.kp.ipw.agrl.ethz.ch/researc/units/fluorescence/index Lima J., Mosquim P., Matta F., 1999: Leaf gas exchange and chlorophyll fluorescence parameters in Phaseolus vulgaris as affected by nitrogen and phosphorus deficiency. Photosynthetica, 37 (1): 113-121 Lind K., Lafer G., Schloffer K., Innerhofer G., Mister H., 2003: Organic fruit growing. CABI Publishing, Warrington. 281 s. Maxwell K., Johnson G., 2000: Chlorophyll fluorescence-a practical guide. Journal of experimental botany, (51) 345, s. 659-668 Mir N., Perez R., Beaudry R., 1998: Chlorophyl fluorescence and whole fruit senescence in "Golden delicious" apple. Acta Horticulture, 464 Molnár J., 1970: Výskyt koncentrácie konidií a priebeh sekundárnej infekcie mú natky jablo ovej. Ochrana Rostlin, 43: 207 - 214 Moons E., Sinnaeve G., 2000: Non descructive visible and NIR spectroscopy measurement for the determination of apple internal quality. Acta Horticulture, 517
89
Moshou D., Bravo C., Oberti R., West J., Bodria L., McCartney A., Ramon H., 2005: Plant disease detection based on data fusion of hyper-spectral and multi-spectral fluorescence imaging using Kohonen maps. Elsevier Ltd, Real-Time imaging, 11, 75-83 Ne as T., Krška B., 2006: Interaktivní databáze chorob a šk dc ovocných plodin. Databáze online [cit. 2011-05-20]. Dostupné na: http://tilia.zf.mendelu.cz/ustavy/551/ustav_551/aplikace/soubory/strupovitost_jab.pdf Nikolaï B.M., Lötze E., Peirs A., Scheerlinck N., Theron K.I., 2006: Non-destructive measurement of bitter pit in apple fruit using NIR hyperspectral imaging. Postharvest Biology and Technology, 40(1): 1-6 Orsini M., Sansavini S., 2008: Determinazione delle componenti fenoliche associate alla resistenza alla ticchiolatura nel melo. Frutticoltura, s. 2: 51 -58 Paulech C., 1995: Flóra Slovenska. X/1.Huby. Mú natkotvaré (Erysiphales). Bratislava: Veda, 291s. Prasad B., Babar M., Carver B., Raun W., Klatt A., 2009: Association of biomass production and canopy spactral reflectance indices in winter wheat. Canadian Journal of Plant Science, 89: 485-496 Prášil O., 2003: Fluorescence chlorofylu jako metoda studia fotosyntézy a diagnostiky porostu. Živa, 6: 249-252 Prieto J., Galat Giorgi E., Perez Pe a J., 2010: Modelling photosynthetic-light response on Syrah leaves wit different exposure. Vitis, 49 (3), 145-146 Rahman M., Punja Z., 2007: Calcium and Plant Disease. Mineral nutrition and Plant Disease. The American Phytopatological Society, 278: 79-93 Reinero A., Beachy R. N., 1989: Reduced Photosystem II activity and accumulation of viral coat protein in chloroplasts of leaves infected with tobacco mosaic virus. Plant Physiol., 89:111-116
90
Reuter D., Robson A., Loneragan J., Tranthim-Fryer D., 1981: Copper nutrition of subbterranean clover (Trifolium subterraneum L. cv. Seaton Park): II. Effects of copper suply on distribution of copper and the diagnosis of copper deficiencis by plant analysis. Aust. J. Agric. Res., 32: 267-282 R ži ková J., Lužová T., N mcová A., Mýlová P., Šustová K., 2006: Evaluation of Gloeosporium fungal decay attack in Idared and Golden Delicious Reinders cultivar using NIR spectroscopy. Acta univ. agric. et silvic. mendel. Brun., LIV, No. 4, s. 53-60 Sandermann G., Böger P., 1983: The enzymatolodical function of heavy metals and their role in the electron transfer processes of plants. Encyclopedia of Plant Pathology. 15, s. 563-596 Schapendonk A., Tonk W., Putten P., Dolstra O., Haalstra, S., 1992: Chlorophyll fluorescence: a non-destructive method fo detecting damage in the photosynthetic apparatus in plants. Acta Horticulture, 304 Scott K., Wills R., 2006: Effect of vacuum and pressure infiltration of calium chloride and storage temperature on the incidence of bitter pit and low temperature breakdown of apples. Aust. J. Agric. Res., 30:917-928 Seifertevá E., 2005: NIR: k analýze obilovin a pícnin. Databáze online [cit. 2011-05-28]. Dostupné na: http://www.agroweb.cz/NIR:-kanalyze-obilovin-a-picnin_s44x21805.html Shabranskii A., Taran L., Gerasimova, L., 1984: Effect of copper on some physiological and biochemical processes, yield and quality in hops. Khmelevodstvo, 6:19 Søbye K., Streibig J. & Cedergreen N., 2010: Prediction of joint herbicide action by biomass and chlorophyll a fluorescence. Weed Research, 51: 23/32 Solberg E., Evans I., Penney D., 1999: Copper deficiency: Diagnoastic and correction. Agdex, 532-3. Alberta Agriculture, Food and Rural Development, Edmonton, Alberta, Canada. 91
Soukupová J., Rohá ek K., 2003: Fluorescence, fotosyntéza a stres: Jak to spolu souvisí? Ústav fyzikální biologie JU, AV R, 14 s. Stenberg B., Jonsson A., Börjesson T., 2005: Use of near infrared reflectance spectroscopy to predict nitrogen uptake by winter wheat within fields with hihg variability in organic matter. Plant and Soil, 269: 251-258 Sutton T., Jones A., 1979: Analysis of factor affecting dispersal of Podosphaera leucotricha conidia. Phytopathology, 69: 380 - 383 Usenik V., Mikuli-Petkovšek M., Solar A., Štampar F., 2004: Flavonols of leaves in relation
to
apple
scab
resistance.
Zeitschrift
für
Pflanzenkrankheiten
und
Pflanzenschutz. Journal of Plant Diseases and Protection, 111 (2), 137–144 Van k V., Balík J., Pavlíková D., Tlustoš T., 2007: Výživa polních a zahradních plodin. Profi Press, Praha, ISBN 976-80-86726-25-0 Tartachnyk I., Blanke M., 2004: Effect of delayed fruit harvest on photosynthesis, transpiration and nutrient remobilization of apple leaves. Databáze online [cit. 201104-24]. Dostupné na: http://www.newphytologist.org Xing J., Landahl S., Lammertyn J., Vrindts E., Baerdemaeker J. D., 2003: Effect of bruise type on discrimination of bruised and non-bruised "Golden Delicious" apples by VIS/NIR spectroscopy. Postharvest Biology and Technology, 30 (3): 249-258 Zulini L., Rubinigg M., Zorer R., Bertamini M., 2007: Effect of Drought Stress on Chlorophyll Fluorescence and Photosynthetic Pigments in Grapevine Leaves (Vitis vinifera cv. "White Riesling"). Acta Horticulture, 754
92
8 SEZNAM TABULEK UVEDENÝCH V TEXTU Tabulka 1: Odb r živin vzrostlým jablo ovým sadem (odr da Golden Delicious) v kg z ha za rok p i výnosu plod
44.8 t/ha
Tabulka 2: Nej ast ji používané parametry chlorofylové fluorescence Tabulka 3: Vzorce pro výpo ty nej ast ji používaných parametr
chlorofylové
fluorescence Tabulka 4: Klimatická charakteristika lokality Krom íž-Jarohn vice, normály 1971– 2010 Tabulka 5: Pr b h po así na lokalit Krom íž-Jarohn vice v roce 2007 Tabulka 6: Pr b h po así na lokalit Krom íž-Jarohn vice v roce 2008 Tabulka 7: Pr b h po así na lokalit Krom íž-Jarohn vice v roce 2009 Tabulka 8: Pr m rný obsah dusíku v sušin list jabloní (odr da Idared) Tabulka 9: Pr m rný obsah dusíku v sušin list jabloní (odr da Jonagold) Tabulka 10: Hodnoty korela ních koeficient popisující míru závislosti mezi obsahem dusíku v sušin a normalizovanými indexy NDVI Tabulka 11: Hodnoty korela ních koeficient popisující míru závislosti mezi obsahem dusíku v sušin a normalizovanými indexy NDVI Tabulka 12: Hodnoty korela ních koeficient popisující míru závislosti mezi obsahem dusíku v sušin a vybranými parametry chlorofylové fluorescence Tabulka 13: Index napadení list
jabloní Idared patogeny Venturia inaequalis a
Podosphaera leucotricha, r. 2009 Tabulka 14: Index napadení list
jabloní Jonagold patogeny Venturia inaequalis a
Podosphaera leucotricha, r. 2009 Tabulka 15: Pr m rné hodnoty index NDVI na zdravých a infikovaných listech u odr dy Idared, r. 2010 Tabulka 16: Minimální hodnoty index NDVI na zdravých a infikovaných listech u odr dy Idared, r. 2010 Tabulka 17: Maximální hodnoty index NDVI na zdravých a infikovaných listech u odr dy Idared, r. 2010
93
Tabulka 18: Pr m rné hodnoty parametru chlorofylové fluorescence GENTY u zdravých a napadených list jabloní, r. 2008 Tabulka 19: Pr m rné hodnoty parametru chlorofylové fluorescence GENTY u zdravých a napadených list jabloní, r. 2009 Tabulka 20: Kvalitativní parametry sklizených plod , odr da Idared, r. 2009
94
9 SEZNAM GRAF UVEDENÝCH V TEXTU Graf 1: Závislost mezi obsahem dusíku a
parametrem chlorofylové fluorescence
GENTY u odr dy Idared, pokusný ro ník 2009 Graf 2: Závislost mezi obsahem dusíku a parametrem chlorofylové fluorescence Fv u odr dy Jonagold, pokusný ro ník 2009 Graf 3: Závislost mezi obsahem dusíku a parametrem chlorofylové fluorescence Fm u odr dy Jonagold, pokusný ro ník 2009 Graf 4: Vliv p ítomnosti patogen Venturia inaequalis a Podosphaera leucotricha na reflektanci list jabloní Graf 5: Reakce normalizovaných index NDVI na p ítomnost patogen V. inaequalis a P. leucotricha, odr da Idared, r. 2010 Graf 6: Reakce parametru GENTY na p ítomnost patogen
V. inaequalis a P.
leucotricha, odr da Idared, r. 2009 Graf 7: Vyhodnocení reakce parametru GENTY na variantu ošet ení pšenice ozimé 24 hodin po aplikaci Graf 8: Vyhodnocení reakce parametru GENTY na variantu ošet ení semená k jabloní 24 hodin po aplikaci Graf 9: Vyhodnocení pronikání aplika ní kapaliny do nižších listových pater pomocí parametru GENTY, pšenice ozimá, 24 hodin po aplikaci Graf 10: Reakce parametru GENTY na termín m ení a variantu ošet ení, semená ky jabloní
Obr. 1: P íklad m ícího protokolu zhášecí analýzy u zobrazovacího p ístroje FluorCam a odvození jednotlivých parametr chlorofylové fluorescence
95
10 SEZNAM P ÍLOH 10.1 Seznam obrázk uvedených v p íloze Obr. 1: Spektrofotometr Avantes AVS S 2000, spektrofotometrická m ící aparatura Obr. 2: Fluorescen ní kamera FluorCam, aparatura pro m ení Obr. 3: Vizualizace parametru Fm podle varianty hnojení, odr da Idared Obr. 4: Vizualizace parametru GENTY podle varianty hnojení, odr da Idared Obr. 5: Vizualizace parametru GENTY
u pšenice ozimé v
klase - zm ny ve
fotosyntetické aktivit list 1, 4 a 24 hodin po aplikaci inhibitoru fotosyntézy Obr. 6: Vizualizace parametru GENTY u pšenice ozimé v praporcovém listu - zm ny ve fotosyntetické aktivit list 1, 4 a 24 hodin po aplikaci inhibitoru fotosyntézy Obr. 7: Vizualizace parametru GENTY u pšenice ozimé na listovém pat e F1 - zm ny ve fotosyntetické aktivit list 1, 4 a 24 hodin po aplikaci inhibitoru fotosyntézy Obr. 8: Vizualizace parametru GENTY u semená k jabloní - zm ny ve fotosyntetické aktivit list 1, 4 a 24 hodin po aplikaci inhibitoru fotosyntézy
10.2 Seznam graf
uvedených v p íloze
Graf 1: Vliv varianty ošet ení na obsah dusíku (%) v sušin list jabloní u odr dy Jonagold, r. 2007–2009 Graf 2: Vliv varianty ošet ení na obsah dusíku (%) v sušin list jabloní u odr dy Jonagold, r. 2007–2009, BBCH 76: velikost plod dosáhla 60 % velikosti typické pro odr du Graf 3: Vliv varianty ošet ení na obsah dusíku (%) v sušin list jabloní u odr dy Idared, r. 2007–2009, BBCH 73: druhý propad plod Graf 4: Vliv varianty ošet ení na obsah dusíku (%) v sušin list jabloní u odr dy Idared, r. 2007–2009, BBCH 76: velikost plod dosáhla 60 % velikosti typické pro odr du Graf 5: Závislost mezi obsahem dusíku a indexem GNDVI u odr dy Jonagold, r. 2007, BBCH 76: velikost plod dosáhla 60 % velikosti typické pro odr du
96
Graf 6: Závislost mezi obsahem dusíku a indexem GNDVI u odr dy Jonagold, r. 2008, BBCH 73: druhý propad plod Graf 7: Závislost mezi obsahem dusíku a indexem GNDVI u odr dy Jonagold, r. 2009, BBCH 76: velikost plod dosáhla 60 % velikosti typické pro odr du Graf 8: Závislost mezi obsahem dusíku a indexem RNDVI u odr dy Jonagold, r. 2007, BBCH 73: druhý propad plod Graf 9: Závislost mezi obsahem dusíku a indexem RNDVI u odr dy Jonagold, r. 2008, BBCH 73: druhý propad plod Graf10: Závislost mezi obsahem dusíku a indexem RNDVI u odr dy Jonagold, r. 2009, BBCH 73: druhý propad plod Graf 11: Závislost mezi obsahem dusíku a indexem GNDVI u odr dy Idared, r. 2007, BBCH 73: druhý propad plod Graf 12: Závislost mezi obsahem dusíku a indexem GNDVI u odr dy Idared, r. 2008, BBCH 76: velikost plod dosáhla 60 % velikosti typické pro odr du Graf 13: Závislost mezi obsahem dusíku a indexem GNDVI u odr dy Idared, r.2009, BBCH 73: druhý propad plod Graf 14: Vliv varianty ošet ení na obsah dusíku (%) v sušin list jabloní u odr dy Jonagold, r. 2009, BBCH 73: druhý propad plod Graf 15: Vliv varianty ošet ení na normalizovaný index GNDVI u odr dy Jonagold, r. 2009, BBCH 73: druhý propad plod Graf 16: Vliv varianty ošet ení na normalizovaný index RNDVI u odr dy Jonagold, r. 2009, BBCH 73: druhý propad plod Graf 17: Vliv varianty ošet ení na obsah dusíku (%) v sušin list jabloní u odr dy Idared, r. 2008, BBCH 73: druhý propad plod Graf 18: Vliv varianty ošet ení na index GNDVI u odr dy Idared, r. 2008, BBCH 73: druhý propad plod Graf 19: Vliv varianty ošet ení na obsah dusíku (%) v sušin list u pšenice ozimé Cubus, pokusný ro ník 2009, BBCH 69: konec kvetení Graf 20: Vliv varianty ošet ení na index GNDVI u pšenice ozimé Cubus, pokusný ro ník 2009, BBCH 69: konec kvetení
97
Graf 21: Závislost mezi obsahem dusíku a indexem GNDVI u pšenice ozimé Cubus, r. 2009, BBCH 69: konec kvetení Graf 22: Vliv varianty ošet ení na obsah dusíku (%) v sušin list u odr dy Jonagold, r. 2009, BBCH 76: velikost plod dosáhla 60 % velikosti typické pro odr du Graf 23: Vliv varianty ošet ení na obsah dusíku (%) u odr dy Jonagold, r. 2010, BBCH 76: velikost plod dosáhla 60 % velikosti typické pro odr du Graf 24: Vliv varianty ošet ení na obsah dusíku v sušin (%) u odr dy Idared, r. 2010, BBCH 76: velikost plod dosáhla 60 % velikosti typické pro odr du Graf 25: Vliv varianty ošet ení na parametry chlorofylové fluorescence Fm a Fv u odr dy Idared, r. 2009 BBCH 73: druhý propad plod Graf 26: Vliv varianty ošet ení na parametr chlorofylové fluorescence GENTY
u
odr dy Idared, r. 2009, BBCH 76: velikost plod dosáhla 60 % velikosti typické pro odr du Graf 27: Vliv varianty ošet ení na parametry chlorofylové fluorescence Fm a Fv u odr dy Jonagold, r. 2009, BBCH 76: velikost plod dosáhla 60 % velikosti typické pro odr du Graf 28: Vliv varianty ošet ení na parametr chlorofylové fluorescence GENTY u odr dy Jonagold, r. 2009, BBCH 76: velikost plod dosáhla 60 % velikosti typické pro odr du Graf 29: Vliv varianty ošet ení na parametry chlorofylové fluorescence Fv a Fm u odr dy Idared, r. 2010, BBCH 76: velikost plod dosáhla 60 % velikosti typické pro odr du Graf 30: Vliv varianty ošet ení na parametr chlorofylové fluorescence GENTY
u
odr dy Idared, r. 2010, BBCH 76: velikost plod dosáhla 60 % velikosti typické pro odr du Graf 31: Vliv varianty ošet ení na parametry chlorofylové fluorescence Fv a Fm u odr dy Jonagold, r. 2010, BBCH 76: velikost plod dosáhla 60 % velikosti typické pro odr du Graf 32: Vliv varianty ošet ení na parametr chlorofylové fluorescence GENTY
u
odr dy Jonagold, r. 2010, BBCH 76: velikost plod dosáhla 60 % velikosti typické pro odr du 98
Graf 33: Závislost mezi obsahem dusíku a
parametrem chlorofylové fluorescence
GENTY u odr dy Idared, r. 2009, BBCH 76: velikost plod dosáhla 60 % velikosti typické pro odr du Graf 34: Závislost mezi obsahem dusíku a
parametrem chlorofylové fluorescence
GENTY u odr dy Idared, r. 2010, BBCH 76: velikost plod dosáhla 60 % velikosti typické pro odr du Graf 35: Závislost mezi obsahem dusíku a
parametrem chlorofylové fluorescence
GENTY u odr dy Jonagold, r. 2009, BBCH 76: velikost plod dosáhla 60 % velikosti typické pro odr du Graf 36: Závislost mezi obsahem dusíku a
parametrem chlorofylové fluorescence
GENTY u odr dy Jonagold, r. 2010, BBCH 76: velikost plod dosáhla 60 % velikosti typické pro odr du Graf 37: Závislost mezi obsahem dusíku a parametrem chlorofylové fluorescence Fm u odr dy Idared, r. 2009, BBCH 76: velikost plod dosáhla 60 % velikosti typické pro odr du Graf 38: Závislost mezi obsahem dusíku a parametrem chlorofylové fluorescence Fv u odr dy Idared, r. 2009, BBCH 76: velikost plod dosáhla 60 % velikosti typické pro odr du Graf 39: Závislost mezi obsahem dusíku a parametrem chlorofylové fluorescence Fm u odr dy Idared, r. 2010, BBCH 76: velikost plod dosáhla 60 % velikosti typické pro odr du Graf 40: Závislost mezi obsahem dusíku a parametrem chlorofylové fluorescence Fv u odr dy Idared, r. 2010, BBCH 76: velikost plod dosáhla 60 % velikosti typické pro odr du Graf 41: Závislost mezi obsahem dusíku a parametrem chlorofylové fluorescence Fm u odr dy Jonagold, r. 2009, BBCH 76: velikost plod dosáhla 60 % velikosti typické pro odr du Graf 42: Závislost mezi obsahem dusíku a parametrem chlorofylové fluorescence Fv u odr dy Jonagold, r. 2010, BBCH 76: velikost plod dosáhla 60 % velikosti typické pro odr du
99
Graf 43: Vliv p ítomnosti patogen V. inaequalis a P. leucotricha na normalizované indexy NDVI, odr da Jonagold, r. 2009, BBCH 76: velikost plod
dosáhla 60 %
velikosti typické pro odr du Graf 44: Vliv p ítomnosti patogen V. inaequalis a P. leucotricha na normalizované indexy NDVI, odr da Jonagold, r. 2010, BBCH 76: velikost plod dosáhla 60 % velikosti typické pro odr du Graf 45: Vliv p ítomnosti patogen V. inaequalis a P. leucotricha na normalizované indexy NDVI, odr da Idared, r. 2009, BBCH 76: velikost plod dosáhla 60 % velikosti typické pro odr du Graf 46: Vliv p ítomnosti patogen V. inaequalis a P. leucotricha na normalizované indexy NDVI, odr da Idared, r. 2010, BBCH 76: velikost plod dosáhla 60 % velikosti typické pro odr du Graf 47: Reakce parametru GENTY na p ítomnost patogen
V. inaequalis a P.
leucotricha, odr da Idared, r. 2008, BBCH 76: velikost plod dosáhla 60 % velikosti typické pro odr du Graf 48: Reakce parametru GENTY na p ítomnost patogen
V. inaequalis a P.
leucotricha, odr da Jonagold, r. 2009, BBCH 76: velikost plod dosáhla 60 % velikosti typické pro odr du Graf 49: Reakce parametr
GENTY na p ítomnost patogen
V. inaequalis
a P.
leucotricha, odr da Jonagold, r.2009, BBCH 76: velikost plod dosáhla 60 % velikosti typické pro odr du Graf 50: Vyhodnocení reakce parametru GENTY ošet ení pšenice ozimé 24 hod po aplikaci, praporcový list, r. 2009, BBCH 69: konec kvetení Graf 51: Vyhodnocení reakce parametru GENTY na ošet ení pšenice ozimé 24 hodin po aplikaci, listové patro F1, r. 2009, BBCH 69: konec kvetení Graf 52: Vliv ošet ení na výnos jablek (t.ha-1) odr dy Idared, r. 2007 Graf 53: Vliv ošet ení na výnos jablek (t.ha-1) odr dy Idared, r. 2008 Graf 54: Vliv ošet ení na výnos jablek (t.ha-1) odr dy Idared, r. 2009 Graf 55: Vliv ošet ení na výnos jablek (t.ha-1) odr dy Jonagold, r. 2007 Graf 56: Vliv ošet ení na výnos jablek (t.ha-1) odr dy Jonagold, r. 2008 Graf 57: Vliv ošet ení na výnos jablek (t.ha-1) odr dy Jonagold, r. 2009 100
10.3 Seznam tabulek uvedených v p íloze Tabulka 1: Varianty ošet ení jabloní pro ov ení možnosti detekci stavu N výživy spektrometricky, r. 2007-2009 Tabulka 2: Varianty ošet ení jabloní pro ov ení metody fluorescence chlorofylu k detekci stavu N výživy, 2009-2010 Tabulka 3: Varianty ošet ení pšenice ozimé a semená k
jabloní pro stanovení
pokryvnosti a p íjmu do rostliny, r. 2009-2010 Tabulka 4: Pr m rné hodnoty normalizovaných index NDVI, odr da Idared, r. 2007 Tabulka 5: Pr m rné hodnoty normalizovaných index NDVI, odr da Idared, r. 2008 Tabulka 6: Pr m rné hodnoty normalizovaných index NDVI, odr da Idared, r. 2009 Tabulka 7: Pr m rné hodnoty normalizovaných index NDVI, odr da Jonagold, r. 2007 Tabulka 8: Pr m rné hodnoty normalizovaných index NDVI, odr da Jonagold, r. 2008 Tabulka 9: Pr m rné hodnoty normalizovaných index NDVI, odr da Jonagold, r. 2009 Tabulka 10: Pr m rné hodnoty normalizovaného indexu GNDVI a obsahu dusíku, pšenice ozimá Cubus, pokusný ro ník 2009 Tabulka 11: Parametry chlorofylové fluorescence a obsah dusíku v listech jabloní, odr da Idared, r. 2010 Tabulka 12: Parametry chlorofylové fluorescence, obsah dusíku v listech jabloní odr dy Idared, r. 2009 Tabulka 13: Parametry chlorofylové fluorescence, obsah dusíku v listech jabloní odr dy Jonagold, r. 2010 Tabulka 14: Normalizované indexy NDVI, odr da Idared, r. 2009 Tabulka 15: Normalizované indexy NDVI, odr da Idared, r. 2010 Tabulka 16: Normalizované indexy NDVI, odr da Jonagold, r. 2009 Tabulka 17: Normalizované indexy NDVI, odr da Jonagold, r. 2010 Tabulka 18: Kvalitativní parametry sklizených plod , Idared, r. 2007 Tabulka 19: Kvalitativní parametry sklizených plod , Idared, r. 2008 Tabulka 20: Kvalitativní parametry sklizených plod , Jonagold, r. 2007 Tabulka 21: Kvalitativní parametry sklizených plod , Jonagold, r. 2008 Tabulka 22: Kvalitativní parametry sklizených plod , Jonagold, r. 2009
101
10.4 Seznam zkratek BBCH
- makrofenologická stupnice r stových fází rostlin (jablo aj.)
FluorCam
- fluorescen ní kamera
Fm
- maximální výt žek fluorescence (na tmu adaptovaných list , PSII pln zav eno)
Fv
- maximální výt žek variabilní fluorescence (na tmu adaptovaných list )
GENTY= φPSII
- aktuální kvantový výt žek
GNDVI
- diferen ní index normalizovaný pro vlnovou délku 550 nm
LED
- lampy pro ozá ení rostliny (z angl. "light emitting diodes")
NDVI
- normalizovaný diferen ní index pro vlnovou
NDVI 450
- diferen ní index normalizovaný pro vlnovou délku 450 nm NDVI2x , normalizovaný index pro vlnovou délku 450 nm a 680 nm
NIR
- blízké infra ervené zá ení
PQ
- plastochinon
PSII
- fotosystém II
RNDVI
- diferen ní index normalizovaný pro vlnovou délku 670 nm
QA
- plastochinon A
SWIR
- infra ervené zá ení krátké vlnové délky
VIS
- vzdálené infra ervené zá ení
UV
- ultrafialové zá ení
102
11 P ÍLOHY 11.1 Obrázky
Obr. 1: Spektrofotometr Avantes AVS S 2000, spektrofotometrická m ící aparatura foto: Václava Spá ilová
Obr. 2: Fluorescen ní kamera FluorCam, aparatura pro m ení foto: Václava Spá ilová
103
kontrola
Fruton Kombi 6 kg.ha-1
Obr. 3: Vizualizace parametru Fm podle varianty hnojení, odr da Idared Pozn.: Intenzita zabarvení list na snímcích vyjad uje hodnoty jednotlivých parametr chlorofylové fluorescence. Nízké hodnoty parametr jsou na snímcích znázorn ny v modré barv , vysoké hodnoty parametr jsou znázorn ny v ervené barv . Na pravé stran snímk je p iložena barevná stupnice. kontrola
Fruton Kombi 6 kg.ha-1
Obr. 4: Vizualizace parametru GENTY podle varianty hnojení, odr da Idared
104
kontrola
500 l.ha-1 voda + Break Thru 4 hodiny po aplikaci
500 l.ha-1 voda + Break Thru 24 hodin po aplikaci
Obr. 5: Vizualizace parametru GENTY u pšenice ozimé v klase - zm ny ve fotosyntetické aktivit klas 1, 4 a 24 hodin po aplikaci inhibitoru fotosyntézy kontrola
500 l.ha-1 voda + Break Thru 4 hodiny po aplikaci
500 l.ha-1 voda + Break Thru 24 hodin po aplikaci
Obr. 6: Vizualizace parametru GENTY u pšenice ozimé v praporcovém listu - zm ny ve fotosyntetické aktivit list 1, 4 a 24 hodin po aplikaci inhibitoru fotosyntézy
kontrola
500 l.ha-1 voda + Break Thru 4 hodiny po aplikaci
500 l.ha-1 voda + Break Thru 24 hodin po aplikaci
Obr. 7: Vizualizace parametru GENTY u pšenice ozimé na listovém pat e F1 - zm ny ve fotosyntetické aktivit list 1, 4 a 24 hodin po aplikaci inhibitoru fotosyntézy Pozn.: Intenzita zabarvení klas a list na snímcích vyjad uje hodnoty parametru GENTY. Nízké hodnoty parametru jsou na snímcích znázorn ny v modré barv , vysoké hodnoty parametr jsou znázorn ny v ervené barv . Barevná stupnice je znázorn na u obr. 3. 105
kontrola
500 l.ha-1 voda + Break Thru 4 hodiny po aplikaci
500 l.ha-1 voda + Break Thru 24 hodin po aplikaci
Obr. 8: Vizualizace parametru GENTY u semená k jabloní - zm ny ve fotosyntetické aktivit list 1, 4 a 24 hodin po aplikaci inhibitoru fotosyntézy Pozn.: Intenzita zabarvení list na snímcích vyjad uje hodnoty parametru GENTY. Nízké hodnoty parametru jsou na snímcích znázorn ny v modré barv , vysoké hodnoty parametr jsou znázorn ny v ervené barv . Barevná stupnice je znázorn na u obr. 3.
106
11.2 Grafy
Graf 1: Vliv varianty ošet ení na obsah dusíku (%) v sušin list jabloní u odr dy Jonagold, r. 2007–2009, BBCH 73: druhý propad plod Pozn.: pr kaznost p i 0,05
Graf 2: Vliv varianty ošet ení na obsah dusíku (%) v sušin list jabloní u odr dy Jonagold, r. 2007–2009, BBCH 76: velikost plod dosáhla 60 % velikosti typické pro odr du Pozn.: pr kaznost p i 0,05
107
Graf 3: Vliv varianty ošet ení na obsah dusíku (%) v sušin list jabloní u odr dy Idared, r. 2007–2009, BBCH 73: druhý propad plod Pozn.: pr kaznost p i 0,05
Graf 4: Vliv varianty ošet ení na obsah dusíku (%) v sušin list jabloní u odr dy Idared, r. 2007–2009, BBCH 76: velikost plod dosáhla 60 % velikosti typické pro odr du Pozn.: pr kaznost p i 0,05
108
Závislost mezi obsahem dusíku (%) a indexem GNDVI 3.2
3.0
N (%)
2.8
2.6
2.4
2.2
2.0 1.4
1.6
1.8
2.0
2.2
2.4
2.6
2.8
3.0
3.2
3.4
GNDVI
Graf 5: Závislost mezi obsahem dusíku a indexem GNDVI u odr dy Jonagold, r. 2007, BBCH 76: velikost plod dosáhla 60 % velikosti typické pro odr du Pozn.: pr kaznost p i 0,05; korela ní koeficient: r = 0,4283 Závislost mezi obsahem dusíku a indexem GNDVI
2.30
2.25
2.20
N (%)
2.15
2.10
2.05
2.00
1.95 1.2
1.4
1.6
1.8
2.0
2.2
2.4
2.6
2.8
3.0
3.2
GNDVI
Graf 6: Závislost mezi obsahem dusíku a indexem GNDVI u odr dy Jonagold, r. 2008, BBCH 73: druhý propad plod Pozn.: pr kaznost p i 0,05; korela ní koeficient: r = 0,3919
109
Závislost mezi obsahem dusíku a indexem GNDVI
2.6 2.5 2.4
N (%)
2.3 2.2 2.1 2.0 1.9 1.8 1.4
1.6
1.8
2.0
2.2
2.4
2.6
2.8
3.0
GNDVI
Graf 7: Závislost mezi obsahem dusíku a indexem GNDVI u odr dy Jonagold, r. 2009, BBCH 76: velikost plod dosáhla 60 % velikosti typické pro odr du Pozn.: pr kaznost p i 0,05; korela ní koeficient: r = 0,3934
Závislost mezi obsahem dusíku a indexem RNDVI
3.6 3.4 3.2
N (%)
3.0 2.8 2.6 2.4 2.2 2.0 1.8 1.6
1.8
2.0
2.2
2.4
2.6
2.8
3.0
RNDVI
Graf 8: Závislost mezi obsahem dusíku a indexem RNDVI u odr dy Jonagold, r. 2007, BBCH 73: druhý propad plod Pozn.: pr kaznost p i 0,05; korela ní koeficient: r = 0,5006 110
Záv islost mezi obsahem dusíku a indexem RNDVI 2.30 2.25
N (%)
2.20 2.15 2.10 2.05 2.00 1.95 1.2
1.4
1.6
1.8
2.0
2.2
2.4
2.6
2.8
3.0
RNDVI
Graf 9: Závislost mezi obsahem dusíku a indexem RNDVI u odr dy Jonagold, r. 2008, BBCH 73: druhý propad plod Pozn.: pr kaznost p i 0,05; korela ní koeficient: r = 0,3386 Závislost mezi obsahem dusíku a indexem RNDVI
2.7 2.6 2.5 2.4
N (%)
2.3 2.2 2.1 2.0 1.9 1.8 1.7 1.6
1.8
2.0
2.2
2.4
2.6
2.8
3.0
3.2
3.4
3.6
RNDVI
Graf 10: Závislost mezi obsahem dusíku a indexem RNDVI u odr dy Jonagold, r. 2009, BBCH 73: druhý propad plod Pozn.: pr kaznost p i 0,05; korela ní koeficient: r = 0,2698 111
Závislost mezi obsahem dusíku a indexem GNDVI
3.8 3.6 3.4 3.2
N (%)
3.0 2.8 2.6 2.4 2.2 2.0 1.8 1.7
1.8
1.9
2.0
2.1
2.2
2.3
2.4
2.5
2.6
2.7
GNDVI
Graf 11: Závislost mezi obsahem dusíku a indexem GNDVI u odr dy Idared, r. 2007, BBCH 73: druhý propad plod Pozn.: pr kaznost p i 0,05; korela ní koeficient: r = 0,6459
Závislost mezi obsahem dusíku a indexem GNDVI
2.34 2.32 2.30 2.28 2.26
N (%)
2.24 2.22 2.20 2.18 2.16 2.14 2.12 2.10 2.08 1.2
1.4
1.6
1.8
2.0
2.2
2.4
2.6
2.8
3.0
3.2
GNDVI
Graf 12: Závislost mezi obsahem dusíku a indexem GNDVI u odr dy Idared, r. 2008, BBCH 76: velikost plod dosáhla 60 % velikosti typické pro odr du Pozn.: pr kaznost p i 0,05; korela ní koeficient: r = 0,3825 112
Závislost mezi obsahem dusíku a indexem GNDVI
2.5 2.4 2.3
N (%)
2.2 2.1 2.0 1.9 1.8 1.7 1.2
1.4
1.6
1.8
2.0
2.2
2.4
2.6
2.8
GNDVI
Graf 13: Závislost mezi obsahem dusíku a indexem GNDVI u odr dy Idared, r.2009, BBCH 73: druhý propad plod Pozn.: pr kaznost p i 0,05; korela ní koeficient: r = 0,3110
Obsah dusíku v sušin list jabloní (%), odr da Jonagold 2.7 2.6 2.5 2.4
N (%)
2.3 2.2 2.1 2.0 1.9 1.8 1.7
1
2
3
4
5
kontrola
v arianta ošet ení
Graf 14: Vliv varianty ošet ení na obsah dusíku (%) v sušin list jabloní u odr dy Jonagold, r. 2009, BBCH 73: druhý propad plod Pozn.: pr kaznost p i 0,05 113
Vliv varianty ošet ení na normalizovaný index GNDVI 2.7 2.6 2.5
GNDVI
2.4 2.3 2.2 2.1 2.0 1.9 1.8
1
2
3
4
5
kontrola
v arianta ošet ení
Graf 15: Vliv varianty ošet ení na normalizovaný index GNDVI u odr dy Jonagold, r. 2009, BBCH 73: druhý propad plod Pozn.: pr kaznost p i 0,05
Vliv varianty ošet ení na normalizovaný index RNDVI 3.0 2.9 2.8 2.7
RNDVI
2.6 2.5 2.4 2.3 2.2 2.1 2.0
1
2
3
4
5
kontrola
v arianta ošet ení
Graf 16: Vliv varianty ošet ení na normalizovaný index RNDVI u odr dy Jonagold, r. 2009, BBCH 73: druhý propad plod Pozn.: pr kaznost p i 0,05 114
Obsah dusíku v sušin list
jabloní (%), odr da Idared
2.45
2.40
2.35
N (%)
2.30
2.25
2.20
2.15
2.10
1
2
3
4
5
kontrola
v arianta ošet ení
Graf 17: Vliv varianty ošet ení na obsah dusíku (%) v sušin list jabloní u odr dy Idared, r. 2008, BBCH 73: druhý propad plod Pozn.: pr kaznost p i 0,05 Vliv varianty ošet ení na index GNDVI 2.8 2.7 2.6
GNDVI
2.5 2.4 2.3 2.2 2.1 2.0 1.9
1
2
3
4
5
kontrola
v arianta ošet ení
Graf 18: Vliv varianty ošet ení na index GNDVI u odr dy Idared, r. 2008, BBCH 73: druhý propad plod Pozn.: pr kaznost p i 0,05 115
Obsah dusíku (%) v sušin list u pšenice ozimé 5.0 4.5 4.0
N (%)
3.5 3.0 2.5 2.0 1.5 1.0
kontrola
v y soká intenzita hnojení základní hnojení
Graf 19: Vliv varianty ošet ení na obsah dusíku (%) v sušin list u pšenice ozimé Cubus, pokusný ro ník 2009, BBCH 69: konec kvetení Pozn.: pr kaznost p i 0,05 Vliv varianty ošet ení na index GNDVI 0.24 0.22 0.20 0.18
GNDVI
0.16 0.14 0.12 0.10 0.08 0.06 0.04
kontrola
v y soká intenzita hnojení základní hnojení
Graf 20: Vliv varianty ošet ení na index GNDVI u pšenice ozimé Cubus, pokusný ro ník 2009, BBCH 69: konec kvetení Pozn.: pr kaznost p i 0,05 116
Závislost mezi obsahem dusíku a indexem GNDVI
0.26 0.24 0.22 0.20 0.18
GNDVI
0.16 0.14 0.12 0.10 0.08 0.06 0.04 0.02 0.00 1.0
1.5
2.0
2.5
3.0
3.5
4.0
4.5
5.0
N (%)
Graf 21: Závislost mezi obsahem dusíku a indexem GNDVI u pšenice ozimé Cubus, r. 2009, BBCH 69: konec kvetení Pozn.: pr kaznost p i 0,05; korela ní koeficient: r = 0,9138 Vliv varianty ošet ení na obsah dusíku (%) v sušin list 2.10
2.05
N (%)
2.00
1.95
1.90
1.85
1.80
1
2
3
4
5
varianta ošet ení
Graf 22: Vliv varianty ošet ení na obsah dusíku (%) v sušin list u odr dy Jonagold, r. 2009, BBCH 76: velikost plod dosáhla 60 % velikosti typické pro odr du Pozn.: pr kaznost p i 0,05 117
Vliv varianty ošet ení na obsah dusíku (%) v sušin list 1.92 1.90 1.88 1.86 1.84
N (%)
1.82 1.80 1.78 1.76 1.74 1.72 1.70 1.68 1.66
1
2
3
4
5
v arianta ošet ení
Graf 23: Vliv varianty ošet ení na obsah dusíku (%) u odr dy Jonagold, r. 2010, BBCH 76: velikost plod dosáhla 60 % velikosti typické pro odr du Pozn.: pr kaznost p i 0,05 Vliv varianty ošet ení na obsah dusíku (%) v sušin list 2.30
2.25
N (%)
2.20
2.15
2.10
2.05
2.00
1
2
3
4
5
v arianta ošet ení
Graf 24: Vliv varianty ošet ení na obsah dusíku v sušin (%) u odr dy Idared, r. 2010, BBCH 76: velikost plod dosáhla 60 % velikosti typické pro odr du Pozn.: pr kaznost p i 0,05 118
Vliv varianty ošet ení na parametry chlorofylové fluorescence Fm a Fv 1300 1200 1100 1000 900 800 700 600 500 400 300 200 100
1
2
3
4
Fm Fv
5
v arianta ošet ení
Graf 25: Vliv varianty ošet ení na parametry chlorofylové fluorescence Fm a Fv u odr dy Idared, r. 2009, BBCH 76: velikost plod dosáhla 60 % velikosti typické pro odr du Pozn.: pr kaznost p i 0,05 Vliv varianty ošet ení na parametr chlorofylové fluorescence GENTY 0.44 0.42 0.40
GENTY
0.38 0.36 0.34 0.32 0.30 0.28 0.26
1
2
3
4
5
v arianta ošet ení
Graf 26: Vliv varianty ošet ení na parametr chlorofylové fluorescence GENTY u odr dy Idared, r. 2009, BBCH 76: velikost plod dosáhla 60 % velikosti typické pro odr du Pozn.: pr kaznost p i 0,05 119
Vliv varianty ošet ení na parametry chlorofylové fluorescence Fm a Fv 1100 1050 1000 950 900 850 800 750 700 650 600 550 500 450
1
2
3
4
Fm Fv
5
v arianta ošet ení
Graf 27: Vliv varianty ošet ení na parametry chlorofylové fluorescence Fm a Fv u odr dy Jonagold, r. 2009, BBCH 76: velikost plod dosáhla 60 % velikosti typické pro odr du Pozn.: pr kaznost p i 0,05 Vliv varianty ošet ení na parametr chlorofylové fluorescence GENTY 0.33 0.32 0.31 0.30
GENTY
0.29 0.28 0.27 0.26 0.25 0.24 0.23
1
2
3
4
5
v arianta ošet ení
Graf 28: Vliv varianty ošet ení na parametr chlorofylové fluorescence GENTY u odr dy Jonagold, r. 2009, BBCH 76: velikost plod dosáhla 60 % velikosti typické pro odr du Pozn.: pr kaznost p i 0,05
120
Vliv varianty ošet ení na parametry chlorofylové fluorescence Fv a Fm 1300 1200 1100 1000 900 800 700 600 500 400 300 200 100
1
2
3
4
Fm Fv
5
v arianta ošet ení
Graf 29: Vliv varianty ošet ení na parametry chlorofylové fluorescence Fv a Fm u odr dy Idared, r. 2010, BBCH 76: velikost plod dosáhla 60 % velikosti typické pro odr du Pozn.: pr kaznost p i 0,05
Vliv varianty ošet ení na parametr chlorofylové fluorescence GENTY 0,38 0,36 0,34
GENTY
0,32 0,30 0,28 0,26 0,24 0,22 0,20
1
2
3
4
5
v arianta ošet ení
Graf 30: Vliv varianty ošet ení na parametr chlorofylové fluorescence GENTY u odr dy Idared, r. 2010, BBCH 76: velikost plod dosáhla 60 % velikosti typické pro odr du Pozn.: pr kaznost p i 0,05 121
Vliv varianty ošet ení na parametry chlorofylové fluorescence Fv a Fm 1100 1050 1000 950 900 850 800 750 700 650 600 550 500 450
1
2
3
4
Fm Fv
5
v arianta ošet ení
Graf 31: Vliv varianty ošet ení na parametry chlorofylové fluorescence Fv a Fm u odr dy Jonagold, r. 2010, BBCH 76: velikost plod dosáhla 60 % velikosti typické pro odr du Pozn.: pr kaznost p i 0,05 Vliv varianty ošet ení na parametr chlorofylové fluorescence GENTY Wilksov o lambda=.00956, F(16, 113.67)=25.449, p=0.0000 Dekompozice ef ektiv ní hy potézy Vertik. sloupce ozna . +/- sm. chy by 0.32 0.31 0.30
GENTY
0.29 0.28 0.27 0.26 0.25 0.24 0.23
1
2
3
4
5
v arianta ošet ení
Graf 32: Vliv varianty ošet ení na parametr chlorofylové fluorescence GENTY u odr dy Jonagold, r. 2010, BBCH 76: velikost plod dosáhla 60 % velikosti typické pro odr du Pozn.: pr kaznost p i 0,05 122
0.46
Závislost mezi obsahem dusíku a parametrem chlorofylové fluorescence GENTY
0.44 0.42 0.40
GENTY
0.38 0.36 0.34 0.32 0.30 0.28 0.26 0.24 0.22 2.00
2.05
2.10
2.15
2.20
2.25
2.30
2.35
2.40
N (%)
Graf 33: Závislost mezi obsahem dusíku a parametrem chlorofylové fluorescence GENTY u odr dy Idared, r. 2009, BBCH 76: velikost plod dosáhla 60 % velikosti typické pro odr du Pozn.: pr kaznost p i 0,05; korela ní koeficient: r = 0,755
0.40
Závislost mezi obsahem dusíku a parametrem chlorofylové fluorescence GENTY
0.38 0.36 0.34
GENTY
0.32 0.30 0.28 0.26 0.24 0.22 0.20 0.18 1.95
2.00
2.05
2.10
2.15
2.20
2.25
2.30
2.35
N (%)
Graf 34: Závislost mezi obsahem dusíku a parametrem chlorofylové fluorescence GENTY u odr dy Idared, r. 2010, BBCH 76: velikost plod dosáhla 60 % velikosti typické pro odr du Pozn.: pr kaznost p i 0,05; korela ní koeficient: r = 0,7141 123
Závislost mezi obsahem dusíku a parametrem chlorofylové fluorescence GENTY
0.38 0.36 0.34
GENTY
0.32 0.30 0.28 0.26 0.24 0.22 0.20 1.75
1.80
1.85
1.90
1.95
2.00
2.05
2.10
2.15
N (%)
Graf 35: Závislost mezi obsahem dusíku a parametrem chlorofylové fluorescence GENTY u odr dy Jonagold, r. 2009, BBCH 76: velikost plod dosáhla 60 % velikosti typické pro odr du Pozn.: pr kaznost p i 0,05; korela ní koeficient: r =0,4712
0.36
Závislost mezi obsahem dusíku a parametrem chlorofylové fluorescence GENTY
0.34 0.32
GENTY
0.30 0.28 0.26 0.24 0.22 0.20 1.66
1.68
1.70
1.72
1.74
1.76
1.78
1.80
1.82
1.84
1.86
1.88
1.90
1.92
N (%)
Graf 36: Závislost mezi obsahem dusíku a parametrem chlorofylové fluorescence GENTY u odr dy Jonagold, r. 2010, BBCH 76: velikost plod dosáhla 60 % velikosti typické pro odr du Pozn.: pr kaznost p i 0,05; korela ní koeficient: r =0,5606 124
2.40
Závislost mezi obsahem dusíku a parametrem chlorofylové fluorescence Fm
2.35 2.30
N (%)
2.25 2.20 2.15 2.10 2.05 2.00 200
400
600
800
1000
1200
1400
1600
Fm
Graf 37: Závislost mezi obsahem dusíku a parametrem chlorofylové fluorescence Fm u odr dy Idared, r. 2009, BBCH 76: velikost plod dosáhla 60 % velikosti typické pro odr du Pozn.: pr kaznost p i 0,05; korela ní koeficient: r = -0,5071
2.40
Závislost mezi obsahem dusíku a parametrem chlorofylové fluorescence Fv
2.35 2.30
N (%)
2.25 2.20 2.15 2.10 2.05 2.00 100
200
300
400
500
600
700
800
900
1000
Fv
Graf 38: Závislost mezi obsahem dusíku a parametrem chlorofylové fluorescence Fv u odr dy Idared, r. 2009, BBCH 76: velikost plod dosáhla 60 % velikosti typické pro odr du Pozn.: pr kaznost p i 0,05; korela ní koeficient: r = -0,4112 125
2.35
Závislost mezi obsahem dusíku a parametrem chlorofylové fluorescence Fm
2.30 2.25
N (%)
2.20 2.15 2.10 2.05 2.00 1.95 200
400
600
800
1000
1200
1400
1600
Fm
Graf 39: Závislost mezi obsahem dusíku a parametrem chlorofylové fluorescence Fm u odr dy Idared, r. 2010, BBCH 76: velikost plod dosáhla 60 % velikosti typické pro odr du Pozn.: pr kaznost p i 0,05; korela ní koeficient: r = -0,5102 2.35
Závislost mezi obsahem dusíku a parametrem chlorofylové fluorescence Fv
2.30 2.25
N (%)
2.20 2.15 2.10 2.05 2.00 1.95 100
200
300
400
500
600
700
800
900
1000
Fv
Graf 40: Závislost mezi obsahem dusíku a parametrem chlorofylové fluorescence Fv u odr dy Idared, r. 2010, BBCH 76: velikost plod dosáhla 60 % velikosti typické pro odr du Pozn.: pr kaznost p i 0,05; korela ní koeficient: r = -0,4077 126
2.15
Závislost mezi obsahem dusíku a parametrem chlorofylové fluorescence Fm
2.10 2.05
N (%)
2.00 1.95 1.90 1.85 1.80 1.75 300
400
500
600
700
800
900
1000
1100
1200
1300
Fm
Graf 41: Závislost mezi obsahem dusíku a parametrem chlorofylové fluorescence Fm u odr dy Jonagold, r. 2009, BBCH 76: velikost plod dosáhla 60 % velikosti typické pro odr du Pozn.: pr kaznost p i 0,05; korela ní koeficient: r = -0,4819
2.15
Závislost mezi obsahem dusíku a parametrem chlorofylové fluorescence Fv
2.10 2.05
N (%)
2.00 1.95 1.90 1.85 1.80 1.75 200
300
400
500
600
700
800
900
1000
1100
1200
Fv
Graf 42: Závislost mezi obsahem dusíku a parametrem chlorofylové fluorescence Fv u odr dy Jonagold, r. 2010, BBCH 76: velikost plod dosáhla 60 % velikosti typické pro odr du Pozn.: pr kaznost p i 0,05; korela ní koeficient: r = -0,5115 127
Reakce normalizovaných index NDVI na p ítomnost patogen 1.2 1.0 0.8 0.6 0.4 0.2 0.0 -0.2 -0.4 -0.6
kontrola
Podosphaera leucotricha Venturia inaequalis v arianta ošet ení
GNDVI RNDVI NDVI 450 NDVI 2X
Graf 43: Vliv p ítomnosti patogen V. inaequalis a P. leucotricha na normalizované indexy NDVI, odr da Jonagold, r. 2009, BBCH 76: velikost plod dosáhla 60 % velikosti typické pro odr du Pozn.: pr kaznost p i 0,05
Reakce normalizovaných index NDVI na p ítomnost patogen 1.2 1.0 0.8 0.6 0.4 0.2 0.0 -0.2 -0.4 -0.6
kontrola
Podosphaera leucotricha Venturia inaequalis v arianta ošet ení
GNDVI RNDVI NDVI 450 NDVI 2X
Graf 44: Vliv p ítomnosti patogen V. inaequalis a P. leucotricha na normalizované indexy NDVI, odr da Jonagold, r. 2010, BBCH 76: velikost plod dosáhla 60 % velikosti typické pro odr du Pozn.: pr kaznost p i 0,05 128
Reakce normalizovaných index NDVI na p ítomnost patogen 1.2 1.0 0.8 0.6 0.4 0.2 0.0 -0.2 -0.4
kontrola
Podosphaera leucotricha Venturia inaequalis v arianta ošet ení
GNDVI RNDVI NDVI 450 NDVI 2X
Graf 45: Vliv p ítomnosti patogen V. inaequalis a P. leucotricha na normalizované indexy NDVI, odr da Idared, r. 2009, BBCH 76: velikost plod dosáhla 60 % velikosti typické pro odr du Pozn.: pr kaznost p i 0,05 Reakce normalizovaných index NDVI na p ítomnost patogen 1.2 1.0 0.8 0.6 0.4 0.2 0.0 -0.2 -0.4
kontrola
Podosphaera leucotricha Venturia inaequalis v arianta ošet ení
GNDVI RNDVI NDVI 450 NDVI 2X
Graf 46: Vliv p ítomnosti patogen V. inaequalis a P. leucotricha na normalizované indexy NDVI, odr da Idared, r. 2010, BBCH 76: velikost plod dosáhla 60 % velikosti typické pro odr du Pozn.: pr kaznost p i 0,05 129
Reakce parametru GENTY na p ítomnost patogen V. inaequalis a P. leucotricha 0.28 0.26 0.24
GENTY
0.22 0.20 0.18 0.16 0.14 0.12
kontrola
Podosphaera leucotricha Venturia inaequalis v arianta ošet ení
Graf 47: Reakce parametru GENTY na p ítomnost patogen V. inaequalis a P. leucotricha, odr da Idared, r. 2008, BBCH 76: velikost plod dosáhla 60 % velikosti typické pro odr du Pozn.: pr kaznost p i 0,05
Reakce parametru GENTY na p ítomnost patogen V. inaequalis a P. leucotricha 0.30 0.28 0.26
GENTY
0.24 0.22 0.20 0.18 0.16 0.14 0.12
kontrola
Podosphaera leucotricha Venturia inaequalis v arianta ošet ení
Graf 48: Reakce parametru GENTY na p ítomnost patogen V. inaequalis a P. leucotricha, odr da Jonagold, r. 2009, BBCH 76: velikost plod dosáhla 60 % velikosti typické pro odr du Pozn.: pr kaznost p i 0,05 130
Reakce parametru GENTY na p ítomnost patogen V. inaequalis a P. leucotricha 0,25 0,24 0,23
GENTY
0,22 0,21 0,20 0,19 0,18 0,17
kontrola
Podosphaera leucotricha Venturia inaequalis v arianta ošet ení
Graf 49: Reakce parametr GENTY na p ítomnost patogen V. inaequalis a P. leucotricha, odr da Jonagold, r.2009, BBCH 76: velikost plod dosáhla 60 % velikosti typické pro odr du Pozn.: pr kaznost p i 0,05
Graf 50: Vyhodnocení reakce parametru GENTY ošet ení pšenice ozimé 24 hod po aplikaci, praporcový list, r. 2009, BBCH 69: konec kvetení Pozn.: pr kaznost p i 0,05 131
Graf 51: Vyhodnocení reakce parametru GENTY na ošet ení pšenice ozimé 24 hodin po aplikaci, listové patro F1, BBCH 69: konec kvetení Pozn.: pr kaznost p i 0,05
Graf 52: Vliv ošet ení na výnos jablek (t.ha-1) odr dy Idared, r. 2007 Pozn.: pr kaznost p i 0,05
132
Graf 53: Vliv ošet ení na výnos jablek (t.ha-1) odr dy Idared, r. 2008 Pozn.: pr kaznost p i 0,05
Graf 54: Vliv ošet ení na výnos jablek (t.ha-1) odr dy Idared, r. 2009 Pozn.: pr kaznost p i 0,05
133
Graf 55: Vliv ošet ení na výnos jablek (t.ha-1) odr dy Jonagold, r. 2007 Pozn.: pr kaznost p i 0,05
Graf 56: Výnos Vliv ošet ení na výnos jablek (t.ha-1) odr dy Jonagold, r. 2008 Pozn.: pr kaznost p i 0,05
134
Graf 57: Vliv ošet ení na výnos jablek (t.ha-1)odr dy Jonagold, r. 2009 Pozn.: pr kaznost p i 0,05
135
11.3 Tabulky Tabulka 1: Varianty ošet ení jabloní pro ov ení možnosti detekci stavu N výživy spektrometricky, r. 2007-2009 Varianta ošet ení dávka po et aplikací Fruton Kombi Silwet
1 kg.ha-1 0,15 l.ha-1
10
Fruton Kombi Silwet
2 kg.ha-1 0,15 l.ha-1
10
Fruton Kombi Silwet
3 kg.ha-1 0,15 l.ha-1
3
Campofort Special Zn Silwet
0.5 l.ha-1 0,15 l.ha-1
10
Campofort Special Zn Silwet
1.5 l.ha-1 0,15 l.ha-1
10
Kontrola
Tabulka 2: Varianty ošet ení jabloní pro ov ení metody fluorescence chlorofylu k detekci stavu N výživy, 2009-2010 Varianta ošet ení dávka Kontrola 0.3 l.ha-1 SK Sol 0.6 l.ha-1 SK Sol 3 kg.ha-1 Fruton Kombi 6 kg.ha-1 Fruton Kombi
136
Tabulka 3: Varianty ošet ení pšenice ozimé a semená k jabloní pro stanovení pokryvnosti a p íjmu do rostliny, r. 2009-2010 varianta 1 2 3 4 5 6 7
dávka ú inné látky dávka vody
ú inná látka kontrola isoproturon isoproturon isoproturon isoproturon Break Thru isoproturon Break Thru isoproturon Break Thru
750 g.ha-1 750 g.ha-1 750 g.ha-1 750 g.ha-1 300 ml.ha -1 750 g.ha-1 300 ml.ha -1 750 g.ha-1 300 ml.ha -1
200 l.ha-1 500 l.ha-1 1000 l.ha-1 200 l.ha-1 500 l.ha-1 1000 l.ha-1
Tabulka 4: Pr m rné hodnoty normalizovaných index NDVI, odr da Idared, r. 2007 pokusný ro ník 2007, BBCH 73 NDVI varianta ošet ení GNDVI RNDVI 450 NDVI 2X Fruton Kombi 1 kg.ha-1
2.354541 2.680497
2.34144
Fruton Kombi 2 kg.ha-1
2.32359
2.584942
2.273282 1.380877
Fruton Kombi 3 kg.ha-1
2.336799 2.533534
2.231664 1.390236
Campofort special 0.5 l.ha-1 2.391415 2.784375
2.354679 1.518009
Campofort special 1.5 l.ha-1
2.741388
2.337768 1.431877
2.051794 2.261416
2.322752 1.316401
Kontrola
varianta ošet ení
2.4525
GNDVI
r. 2007, BBCH 76 NDVI RNDVI 450
1.304277
NDVI 2X
-1
2.237869 2.486375
2.174099 1.345876
Fruton Kombi 2 kg.ha-1
2.337869 2.636375
2.274099 1.445876
Fruton Kombi 3 kg.ha-1
2.470305 2.738822
2.398557 1.520109
Campofort special 0.5 l.ha-1 2.282235 2.418822
2.217645 1.260231
Campofort special 1.5 l.ha-1 2.262105 2.420931
2.214755 1.247012
Fruton Kombi 1 kg.ha
Kontrola 2.025305 2.332021 2.332733 1.401742 Pozn.: BBCH 73: druhý propad plod BBCH 76: velikost plod dosáhla 60 % velikosti typické pro odr du 137
Tabulka 5: Pr m rné hodnoty normalizovaných index NDVI, odr da Idared, r. 2008 r. 2008, BBCH 73 varianta ošet ení GNDVI RNDVI NDVI 450 NDVI 2X Fruton Kombi 1 kg.ha-1
2.557995
2.751854
2.459807
1.757046
Fruton Kombi 2 kg.ha
-1
2.380443
2.615041
2.423514
1.690184
Fruton Kombi 3 kg.ha
-1
2.3788
2.703025
2.407166
1.643373
Campofort special 0.5 l.ha
-1
2.13607
2.419616
2.188295
1.466764
Campofort special 1.5 l.ha Kontrola
-1
2.34705 2.094114
2.652407 2.648112
2.376523 2.470351
1.611802 1.769717
varianta ošet ení
GNDVI
r. 2008, BBCH 76 RNDVI NDVI 450 NDVI 2X
Fruton Kombi 1 kg.ha-1
2.140746
2.011871
1.812705
1.119582
Fruton Kombi 2 kg.ha-1
1.899886
2.010358
1.840592
1.174796
Fruton Kombi 3 kg.ha-1
1.77662
1.965359
1.794561
1.111728
Campofort special 0.5 l.ha-1
1.933016
2.156196
1.932063
1.201817
Campofort special 1.5 l.ha-1 2.35013 2.27002 2.032633 1.27814 Kontrola 1.81523 2.040393 1.906482 1.254889 Pozn.: BBCH 73: druhý propad plod BBCH 76: velikost plod dosáhla 60 % velikosti typické pro odr du
138
Tabulka 6: Pr m rné hodnoty normalizovaných index NDVI, odr da Idared, r. 2009 varianta ošet ení
GNDVI
r. 2009, BBCH 73 RNDVI NDVI 450 NDVI 2X
Fruton Kombi 1 kg.ha-1
2.181415
2.388922
2.188446
1.251589
Fruton Kombi 2 kg.ha-1
2.232421
2.397033
2.175536
1.25644
Fruton Kombi 3 kg.ha-1
2.257777
2.474033
2.224442
1.306564
Campofort special 0.5 l.ha-1
2.130326
2.357272
2.147565
1.185564
-1
2.154266
2.359452
2.165332
1.195532
1.854993
2.152895
2.21992
1.262764
varianta ošet ení
GNDVI
r. 2009, BBCH 76 RNDVI NDVI 450 NDVI 2X
Fruton Kombi 1 kg.ha-1
2.147654
2.186375
2.275465
1.33044
Fruton Kombi 2 kg.ha-1
2.172224
2.195051
2.295431
1.348223
Fruton Kombi 3 kg.ha-1
2.180305
2.195929
2.295431
1.370242
Campofort special 0.5 l.ha-1
2.170013
2.195029
2.298556
1.352451
-1
2.250524
2.20201
2.318665
1.400645
Campofort special 1.5 l.ha Kontrola
Campofort special 1.5 l.ha
Kontrola 1.848535 2.144031 2.261902 1.289444 Pozn.: BBCH 73: druhý propad plod BBCH 76: velikost plod dosáhla 60 % velikosti typické pro odr du
139
Tabulka 7: Pr m rné hodnoty normalizovaných index NDVI, odr da Jonagold, r. 2007 r. 2007, BBCH 73 varianta ošet ení
GNDVI
RNDVI
NDVI 450 NDVI 2X
Fruton Kombi 1 kg.ha-1
2.198195
2.495869
2.173876 1.184379
Fruton Kombi 2 kg.ha-1
2.112634
2.345246
2.070603 1.204532
Fruton Kombi 3 kg.ha-1
2.152187
2.339455
2.048128 1.248083
Campofort special 0.5 l.ha-1
2.237847
2.604746
2.189112 1.401766
Campofort special 1.5 l.ha-1
2.268927
2.548813
2.155571
Kontrola
1.887147
2.08684
1.29052
2.091966 1.192035
r. 2007, BBCH 76 varianta ošet ení
GNDVI
RNDVI
NDVI 450 NDVI 2X
Fruton Kombi 1 kg.ha-1
2.362205
2.5875
Fruton Kombi 2 kg.ha-1
2.467638
2.760701
2.416452 1.633556
Fruton Kombi 3 kg.ha-1
2.714669
2.935396
2.595342 1.736976
Campofort special 0.5 l.ha-1
2.496809
2.565412
2.389751 1.444907
Campofort special 1.5 l.ha-1
2.49685
2.595477
2.410502 1.461377
2.27544
1.356
Kontrola 2.039659 2.356487 2.446059 1.549329 Pozn.: BBCH 73: druhý propad plod BBCH 76: velikost plod dosáhla 60 % velikosti typické pro odr du
140
Tabulka 8: Pr m rné hodnoty normalizovaných index NDVI, odr da Jonagold, r. 2008 GNDVI
r. 2008, BBCH 73 RNDVI NDVI 450
Fruton Kombi 1 kg.ha
-1
2.384901
2.537529
2.23546
1.522679
Fruton Kombi 2 kg.ha
-1
2.222798
2.380565
2.177058
1.443525
Fruton Kombi 3 kg.ha
-1
varianta ošet ení
NDVI 2X
2.184231
2.456366
2.142508
1.379008
-1
2.019514
2.195179
1.936847
1.220196
Campofort special 1.5 l.ha-1
2.389126
2.398039
2.097542
1.325023
Kontrola
1.766328
1.876626
2.026822
1.245349
Campofort special 0.5 l.ha
r. 2008, BBCH 76 varianta ošet ení
GNDVI
RNDVI
-1
NDVI 450
NDVI 2X
2.345735
2.224196
2.018082
1.325152
Fruton Kombi 2 kg.ha-1
2.118663
2.222693
2.063236
1.399371
Fruton Kombi 3 kg.ha-1
2.008874
2.190707
2.007996
1.375941
Campofort special 0.5 l.ha-1
2.144452
2.367421
2.143385
1.426281
-1
2.595377
2.526679
2.290312
1.535819
Fruton Kombi 1 kg.ha
Campofort special 1.5 l.ha
Kontrola 1.939576 2.151825 2.029928 1.387435 Pozn.: BBCH 73: druhý propad plod BBCH 76: velikost plod dosáhla 60 % velikosti typické pro odr du
141
Tabulka 9: Pr m rné hodnoty normalizovaných index NDVI, odr da Jonagold, r. 2009 r. 2009, BBCH 73 varianta ošet ení
GNDVI
RNDVI
NDVI 450
NDVI 2X
-1
2.386404
2.601247
2.393822
1.457158
Fruton Kombi 2 kg.ha-1
2.451198
2.609367
2.398179
1.481015
Fruton Kombi 3 kg.ha-1
2.49003
2.69938
2.437876
1.570777
Campofort special 0.5 l.ha-1
2.341762
2.568497
2.358886
1.410028
Campofort special 1.5 l.ha-1 Kontrola
2.399513 1.979339
2.616111 2.264328
2.423011 2.343366
1.453211 1.395311
GNDVI
r. 2009, BBCH 76 RNDVI NDVI 450
Fruton Kombi 1 kg.ha
varianta ošet ení
NDVI 2X
Fruton Kombi 1 kg.ha-1
2.352643
2.3987
2.480841
1.536009
Fruton Kombi 2 kg.ha-1
2.391
2.407386
2.518075
1.572798
Fruton Kombi 3 kg.ha-1
2.412558
2.421277
2.508866
1.634455
Campofort special 0.5 l.ha-1
2.381449
2.406254
2.509878
1.576915
Campofort special 1.5 l.ha-1 2.495771 2.458669 2.576343 1.658324 Kontrola 1.972881 2.255463 2.385348 1.421991 Pozn.: BBCH 73: druhý propad plod BBCH 76: velikost plod dosáhla 60 % velikosti typické pro odr du
Tabulka 10: Pr m rné hodnoty normalizovaného indexu GNDVI a obsahu dusíku, pšenice ozimá Cubus, pokusný ro ník 2009 varianta ošet ení N GNDVI kontrola 1.55 -0.08 základní hnojení 2.40 -0.06 vysoká intenzita hnojení 4.40 0.05
142
Tabulka 11: Parametry chlorofylové fluorescence a obsah dusíku v listech jabloní, odr da Idared, r. 2010 varianta
N
Fp
Fv
kontrola
2.05
289.7078 1111.8889
969.9822
680.2722
2.05
293.6489
950.2856
811.98
518.3267
2.16
287.5944
908.8711
772.3811
484.7867
Fruton Kombi 3 kg.ha
2.2
330.7733
814.1833
670.3744
339.6033
Fruton Kombi 6 kg.ha-1
2.27
281.0511
615.9211
600.3833
319.3367
varianta
Fv/Fp
Fv
Fv/Fm
Fm'
Fm'2
kontrola
0.6967
822.1833
0.7289
1035.8744
707.7767
0.6056
656.6356
0.6767
954.4444
657.3078
0.6067
621.2767
0.6722
890.4389
608.1267
Fruton Kombi 3 kg.ha-1
0.4733
483.4167
0.5733
770.3678
576.4767
-1
Fruton Kombi 6 kg.ha
0.5056
334.8744
0.5167
826.5356
651.7644
varianta
Fm'3
Ft'
Ft'2
Fo'
Fv'
512.9744
795.1411
553.2844
285.2189
750.6556
508.74
704.7233
484.1278
297.0178
657.4278
SK Sol 0.3 l.ha-1 -1
SK Sol 0.6 l.ha
-1
SK Sol 0.3 l.ha-1 -1
SK Sol 0.6 l.ha
kontrola -1
SK Sol 0.3 l.ha
SK Sol 0.6 l.ha-1
Fo
Fm
477.0578
654.13
445.3044
287.6978
602.7422
-1
Fruton Kombi 3 kg.ha
482.3489
560.0844
415.0367
320.7156
449.65
Fruton Kombi 6 kg.ha-1
549.0856
539.61
432.9356
328.8678
497.67
varianta
Fv'/Fm'
Fo'2
Fv'2
Fv'2/Fm'2
QNP
kontrola
0.7144
251.8456
455.9356
0.5778
110.2256
0.6844
259.38
397.9289
0.5433
65.7056
0.6633
248.9889
359.1367
0.5044
92.9689
Fruton Kombi 3 kg.ha-1
0.5389
283.0467
293.4289
0.4011
86.6333
-1
0.6533
297.0267
354.7389
0.5589
10.9044
qnp
qP
QNP2
Fq'
GENTY
0.0867
0.11
405.3611
240.7744
0.2344
0.0589
0.0744
295.77
249.9844
0.2589
0.0922
0.1233
304.0578
236.3711
0.2644
Fruton Kombi 3 kg.ha-1
0.1011
0.1356
239.5111
210.3567
0.2733
-1
0.0122
0.0144
56.1111
286.9422
0.3467
SK Sol 0.3 l.ha-1 -1
SK Sol 0.6 l.ha
Fruton Kombi 6 kg.ha varianta kontrola -1
SK Sol 0.3 l.ha
-1
SK Sol 0.6 l.ha
Fruton Kombi 6 kg.ha
143
Tabulka 11 - pokra ování: Parametry chlorofylové fluorescence a obsah dusíku v listech jabloní, odr da Idared, r. 2010 varianta
Fq'2
GENTY2
Fq'3
GENTY3
qnp2
kontrola
154.6078
0.2222
178.8222
0.3411
0.3467
173.2689
0.2633
182.9267
0.35
0.2867
SK Sol 0.3 l.ha-1 -1
SK Sol 0.6 l.ha
162.9322
0.2689
160.2133
0.3311
0.3144
-1
Fruton Kombi 3 kg.ha
161.5722
0.2811
161.8522
0.3278
0.2789
Fruton Kombi 6 kg.ha-1
218.8578
0.3356
206.3311
0.37
0.0644
varianta
qP2
QNP3
qnp3
qP3
Ft'3
kontrola
0.59
599.0056
0.5233
1.1889
334.21
0.4567
442.2133
0.44
0.8922
325.8678
0.5589
432.3256
0.4567
0.9744
316.9433
Fruton Kombi 3 kg.ha-1
0.4378
332.1344
0.3867
0.7189
320.6078
-1
0.0922
104.11
0.1311
0.2067
342.7822
Fo'3
Fv'3
Fv'3/Fm'3
221.3433
291.6311
0.42
232.5011
276.24
0.4067
SK Sol 0.3 l.ha-1 -1
SK Sol 0.6 l.ha
Fruton Kombi 6 kg.ha varianta kontrola -1
SK Sol 0.3 l.ha
SK Sol 0.6 l.ha-1
223.7422
253.3178
0.3744
-1
Fruton Kombi 3 kg.ha
260.5556
221.7922
0.2967
Fruton Kombi 6 kg.ha-1
273.6311
275.4533
0.4778
144
Tabulka 12: Parametry chlorofylové fluorescence, obsah dusíku v listech jabloní odr dy Idared, r. 2009 varianta ošet ení
N
Fm
Fv
GENTY
neošet ená kontrola
2.11
947.13
637.13
0.30
neošet ená kontrola
2.13
1262.29
729.88
0.30
neošet ená kontrola
2.12
1129.51
666.26
0.27
neošet ená kontrola
2.07
1368.10
790.92
0.26
neošet ená kontrola
2.14
1406.80
793.13
0.29
neošet ená kontrola
2.06
886.11
545.90
0.28
neošet ená kontrola
2.08
821.50
495.93
0.32
neošet ená kontrola
2.14
1258.19
742.35
0.27
neošet ená kontrola
2.07
927.83
721.41
0.28
-1
2.11
1089.45
377.01
0.31
-1
2.13
895.28
358.38
0.34
-1
2.11
819.52
338.09
0.31
-1
2.09
770.46
281.90
0.33
-1
2.12
1130.42
955.24
0.38
-1
2.10
1091.13
690.51
0.27
-1
2.05
937.07
422.14
0.27
-1
2.14
1061.34
893.14
0.33
-1
SK Sol 0.3 l.ha SK Sol 0.3 l.ha SK Sol 0.3 l.ha SK Sol 0.3 l.ha SK Sol 0.3 l.ha SK Sol 0.3 l.ha SK Sol 0.3 l.ha SK Sol 0.3 l.ha SK Sol 0.3 l.ha
2.06
758.36
348.99
0.25
-1
2.22
1012.50
416.78
0.31
-1
2.24
950.98
426.45
0.32
-1
2.23
931.05
928.45
0.34
-1
2.20
697.86
254.41
0.36
-1
2.25
1103.23
352.59
0.35
-1
2.21
795.44
344.88
0.28
-1
2.20
799.55
453.14
0.34
-1
2.26
1104.83
672.67
0.32
SK Sol 0.6 l.ha SK Sol 0.6 l.ha SK Sol 0.6 l.ha SK Sol 0.6 l.ha SK Sol 0.6 l.ha SK Sol 0.6 l.ha SK Sol 0.6 l.ha SK Sol 0.6 l.ha
-1
SK Sol 0.6 l.ha
2.18
784.94
514.25
0.30
-1
2.25
706.10
541.11
0.33
-1
2.27
1053.92
688.38
0.36
-1
2.26
1069.22
543.81
0.28
-1
2.23
581.30
156.68
0.38
-1
2.28
868.81
211.74
0.36
-1
2.24
635.27
175.81
0.32
-1
2.23
718.37
216.52
0.32
-1
2.29
882.35
251.25
0.34
-1
2.21
812.85
271.67
0.31
Fruton Kombi 3 kg.ha Fruton Kombi 3 kg.ha Fruton Kombi 3 kg.ha Fruton Kombi 3 kg.ha Fruton Kombi 3 kg.ha Fruton Kombi 3 kg.ha Fruton Kombi 3 kg.ha Fruton Kombi 3 kg.ha Fruton Kombi 3 kg.ha
145
varianta ošet ení
N
Fm
Fv
GENTY
-1
2.32
478.09
256.54
0.45
-1
2.34
618.62
229.62
0.41
-1
2.33
671.96
399.24
0.39
-1
2.30
513.06
306.29
0.41
-1
2.35
894.14
672.76
0.37
-1
2.31
382.98
164.79
0.40
-1
2.30
697.94
247.81
0.43
-1
2.36
696.93
340.33
0.43
-1
2.28
590.11
257.19
0.37
Fruton Kombi 6 kg.ha Fruton Kombi 6 kg.ha Fruton Kombi 6 kg.ha Fruton Kombi 6 kg.ha Fruton Kombi 6 kg.ha Fruton Kombi 6 kg.ha Fruton Kombi 6 kg.ha Fruton Kombi 6 kg.ha Fruton Kombi 6 kg.ha
Tabulka 13: Parametry chlorofylové fluorescence, obsah dusíku v listech jabloní odr dy Jonagold, r. 2010 varianta ošet ení
N
Fm
Fv
GENTY
neošet ená kontrola
1.69
801.2212
980.03
0.25
neošet ená kontrola
1.71
1079.207
834.42
0.23
neošet ená kontrola
1.70
960.0325
721.53
0.23
neošet ená kontrola
1.71
1169.691
1092.19
0.25
neošet ená kontrola
1.69
1188.695
945.13
0.27
neošet ená kontrola
1.70
753.1765
1003.85
0.24
neošet ená kontrola
1.69
694.1253
971.1
0.27
neošet ená kontrola
1.69
1063.128
1024.2
0.22
neošet ená kontrola
1.70
788.6045
862.9
0.26
-1
1.72
938.5095
320.51
0.25
-1
1.73
774.3653
871.82
0.23
-1
1.72
704.7356
988.94
0.25
-1
1.72
662.544
991.64
0.27
-1
1.72
972.1268
916.26
0.29
-1
1.73
943.7756
1082.47
0.21
-1
1.73
810.5483
819.36
0.26
-1
1.73
918.0159
829.85
0.27
-1
SK Sol 0.3 l.ha SK Sol 0.3 l.ha SK Sol 0.3 l.ha SK Sol 0.3 l.ha SK Sol 0.3 l.ha SK Sol 0.3 l.ha SK Sol 0.3 l.ha SK Sol 0.3 l.ha SK Sol 0.3 l.ha
1.73
655.9382
804.06
0.23
-1
1.74
878.2917
721.17
0.27
-1
1.74
827.3004
734.13
0.25
-1
1.75
814.6163
708.08
0.21
-1
1.73
603.597
688.94
0.27
-1
1.75
965.2738
692.43
0.26
SK Sol 0.6 l.ha SK Sol 0.6 l.ha SK Sol 0.6 l.ha SK Sol 0.6 l.ha SK Sol 0.6 l.ha
146
varianta ošet ení
N
Fm
Fv
GENTY
-1
1.73
688.0037
873.98
0.24
-1
1.74
695.5563
728.42
0.28
-1
1.73
955.6261
816.14
0.27
SK Sol 0.6 l.ha SK Sol 0.6 l.ha SK Sol 0.6 l.ha
-1
SK Sol 0.6 l.ha
1.74
682.8456
876.28
0.22
-1
1.79
633.3179
421.58
0.29
-1
1.80
948.474
674.56
0.32
-1
1.81
967.5898
468.87
0.25
-1
1.81
526.0222
626.46
0.29
-1
1.79
777.5313
423.95
0.27
-1
1.79
568.513
884.64
0.23
-1
1.80
646.479
697.86
0.3
-1
1.81
798.4725
937.57
0.3
-1
1.81
735.575
429.57
0.29
-1
1.89
451.2603
831.05
0.28
-1
1.89
584.5392
981.38
0.33
-1
1.88
631.586
403.85
0.35
-1
1.89
484.785
634.3
0.33
-1
1.87
835.9648
478.09
0.29
-1
1.88
359.9448
415.05
0.25
-1
1.89
659.4966
556.55
0.3
-1
1.90
662.0265
432.08
0.3
-1
1.91
563.4978
523
0.23
Fruton Kombi 3 kg.ha Fruton Kombi 3 kg.ha Fruton Kombi 3 kg.ha Fruton Kombi 3 kg.ha Fruton Kombi 3 kg.ha Fruton Kombi 3 kg.ha Fruton Kombi 3 kg.ha Fruton Kombi 3 kg.ha Fruton Kombi 3 kg.ha Fruton Kombi 6 kg.ha Fruton Kombi 6 kg.ha Fruton Kombi 6 kg.ha Fruton Kombi 6 kg.ha Fruton Kombi 6 kg.ha Fruton Kombi 6 kg.ha Fruton Kombi 6 kg.ha Fruton Kombi 6 kg.ha Fruton Kombi 6 kg.ha
147
Tabulka 14: Normalizované indexy NDVI, odr da Idared, r. 2009 varianta ošet ení
GNDVI
RNDVI
NDVI 450
NDVI 2X
kontrola
0.913508923
0.89128485 0.899723876 0.345043163
kontrola
0.918336197 0.897213464 0.904256796 0.380852793
kontrola
0.866517889 0.832191169 0.840972873 0.284161838
kontrola
1.047766544 1.059870068 1.050483122 0.485830405
kontrola
0.906300474 0.882707407 0.891982338
kontrola
0.926723569 0.904499496 0.912938522 0.358257809
kontrola
0.931550843
kontrola
0.879732535 0.845405815 0.854187519 0.297376484
kontrola
1.06098119 1.073084714 1.063697768 0.499045051
kontrola
0.91951512 0.895922053 0.905196984 0.363422746
0.3502081
0.91042811 0.917471442 0.394067439
Venturia inaequalis
1.070079896 1.087606932 1.079584968 0.515617889
Venturia inaequalis
0.832164307 0.788353839 0.802731862 0.291582105
Venturia inaequalis
0.513777572 0.390960889 0.392853817
-0.09740737
Venturia inaequalis
0.35116311 0.218552739 0.110832155
-0.33281206
Venturia inaequalis
0.35116311 0.218552739 0.110832155
-0.33281206
Venturia inaequalis
1.071433896 1.088960932 1.080938968 0.516971889
Venturia inaequalis
0.833518307 0.789707839 0.804085862 0.292936105
Venturia inaequalis
0.615131572 0.392314889 0.394207817
-0.09605337
Venturia inaequalis
0.35251711 0.219906739 0.112186155
-0.33145806
Venturia inaequalis
0.35251711 0.219906739 0.112186155
-0.33145806
Podosphaera leucotricha
0.541623449 0.434102785 0.435901768
-0.04956469
Podosphaera leucotricha
0.504489727 0.424960454 0.430085246
-0.25297987
Podosphaera leucotricha
0.541623449 0.434102785 0.435901768
-0.04956469
Podosphaera leucotricha
0.504489727 0.424960454 0.430085246
-0.25297987
Podosphaera leucotricha
0.504489727 0.424960454 0.430085246
-0.25297987
Podosphaera leucotricha
0.542977449 0.435456785 0.437255768
-0.04821069
Podosphaera leucotricha
0.505843727 0.426314454 0.431439246
-0.25162587
Podosphaera leucotricha
0.542977449 0.435456785 0.437255768
-0.04821069
Podosphaera leucotricha
0.505843727 0.426314454 0.431439246
-0.25162587
Podosphaera leucotricha
0.505843727 0.426314454 0.431439246
-0.25162587
148
Tabulka 15: Normalizované indexy NDVI, odr da Idared, pokusný ro ník 2010 varianta ošet ení
GNDVI
kontrola
0.924794961 0.902296318 0.910839604 0.349306034
kontrola
0.929681874 0.908298178 0.915428527 0.385558076
kontrola
0.977223371 0.842472558 0.851362756 0.287672544
kontrola
0.906071128 0.987296434 1.063461421 0.491832646
kontrola
0.917497454 0.893612904 0.903002423 0.354534781
kontrola
0.938172868 0.915674226 0.924217512 0.362683941
kontrola
0.943059782 0.921676085 0.928806435 0.398935984
kontrola
1.089060128 0.855850465 0.864740664 0.301050452
kontrola
1.044089188 0.995464645 1.076839328 0.505210553
kontrola
0.990875362 0.906990812
Venturia inaequalis
1.083300305 0.504653131 1.092922808 0.521988142
Venturia inaequalis
0.542445364 0.598093636 0.812649294 0.295184486
Venturia inaequalis
0.520125088 0.395791055 0.397707369
-0.0986108
Venturia inaequalis
0.35550159 0.221252871 0.112201442
-0.32316924
Venturia inaequalis
0.35550159 0.221252871 0.131201442
-0.33692382
Venturia inaequalis
0.508467103 0.520241461 0.136564601
-0.33216281
Venturia inaequalis
0.843816092 0.499464364 0.365461402 0.296555214
Venturia inaequalis
0.622731276 0.397161783 0.399078097
-0.09724007
Venturia inaequalis
0.356872318 0.222623599
0.11357217
-0.33555309
Venturia inaequalis
0.356872318 0.222623599
0.11357217
-0.33555309
0.54831499 0.439465951
0.44128716
-0.05017704
0.510722496 0.430210671 0.435398777
-0.25610534
Podosphaera leucotricha Podosphaera leucotricha Podosphaera leucotricha
RNDVI
0.54831499 0.439465951
NDVI 450
NDVI 2X
0.91638033 0.367912689
0.44128716
-0.21365404
Podosphaera leucotricha
0.510722496 0.430210671 0.435398777
-0.25610534
Podosphaera leucotricha
0.510722496 0.430210671 0.435398777
-0.25610534
Podosphaera leucotricha
0.549685718 0.440836679 0.442657888
-0.16346738
Podosphaera leucotricha
0.512093224 0.431581399 0.436769505
-0.25473461
Podosphaera leucotricha
0.549685718 0.440836679 0.442657888
-0.04880631
Podosphaera leucotricha
0.512093224 0.431581399 0.436769505
-0.25473461
Podosphaera leucotricha
0.512093224 0.431581399 0.436769505
-0.26346355
149
Tabulka 16: Normalizované indexy NDVI, odr da Jonagold, pokusný ro ník 2009 varianta ošet ení
GNDVI
RNDVI
NDVI 450
NDVI 2X
kontrola
0.827948501
0.8054499
0.8139931
0.2524596
kontrola
0.832835414
0.8114517
0.8185821
0.2887116
kontrola
0.880376911
0.7456261
0.7545163
0.1908261
kontrola
0.809224668
0.89045
0.966615
0.3949862
kontrola
0.820650994
0.7967664
0.806156
0.2576883
kontrola
0.841326408
0.8188278
0.8273711
0.2658375
kontrola
0.846213322
0.8248296
0.83196
0.3020895
kontrola
0.992213668
0.759004
0.7678942
0.204204
kontrola
0.947242728
0.8986182
0.9799929
0.4083641
kontrola
0.894028902
0.8101444
0.8195339
0.2710662
Venturia inaequalis
0.986453845
0.4078067
0.9960763
0.4251417
Venturia inaequalis
0.445598904
0.5012472
0.7158028
0.198338
Venturia inaequalis
0.423278628
0.2989446
0.3008609
-0.1954573
Venturia inaequalis
0.25865513
0.1244064
0.015355
-0.4200157
Venturia inaequalis
0.25865513
0.1244064
0.034355
-0.4337703
Venturia inaequalis
0.411620643
0.423395
0.0397181
-0.4290093
Venturia inaequalis
0.746969632
0.4026179
0.7171736
0.1997088
Venturia inaequalis
0.525884816
0.3003153
0.3022316
-0.1940865
Venturia inaequalis
0.260025858
0.1257771
0.0167257
-0.4323995
Venturia inaequalis
0.260025858
0.1257771
0.0167257
-0.4323995
Podosphaera leucotricha
0.45146853
0.3426195
0.3444407
-0.1470235
Podosphaera leucotricha
0.413876036
0.3333642
0.3385523
-0.3529518
Podosphaera leucotricha
0.45146853
0.3426195
0.3444407
-0.1470235
Podosphaera leucotricha
0.413876036
0.3333642
0.3385523
-0.3529518
Podosphaera leucotricha
0.413876036
0.3333642
0.3385523
-0.3529518
Podosphaera leucotricha
0.452839258
0.3439902
0.3458114
-0.1456528
Podosphaera leucotricha
0.415246764
0.3347349
0.339923
-0.3515811
Podosphaera leucotricha
0.452839258
0.3439902
0.3458114
-0.1456528
Podosphaera leucotricha
0.415246764
0.3347349
0.339923
-0.3515811
Podosphaera leucotricha
0.415246764
0.3347349
0.339923
-0.3515811
150
Tabulka 17: Normalizované indexy NDVI, odr da Jonagold, r. 2010 varianta ošet ení
GNDVI
kontrola
0.787645935 0.764799535 0.773474874 0.203261791
kontrola
0.910093321 0.886067762 0.894079035 0.298745379
kontrola
0.840884721 0.704051091 0.713078704 0.140675645
kontrola
0.768632692 0.851113481 0.928455735 0.347991408
kontrola
0.896403569 0.869568186 0.880117739
kontrola
0.801230622 0.778384223 0.787059561 0.216846478
kontrola
0.806193072 0.784478852 0.791719414 0.253658861
kontrola
RNDVI
NDVI 450
NDVI 2X
0.26388929
1.08916207 0.827140361 0.837128905 0.203797203
kontrola
1.038635165
0.98400327 1.075431444 0.433180403
kontrola
0.854747728 0.769566591 0.779101241 0.222156045
Venturia inaequalis
0.948601265 0.361010057 0.958372501 0.378613012
Venturia inaequalis
0.399386437 0.455894853 0.673766855 0.148303697
Venturia inaequalis
0.449937564 0.310242598 0.312395664
-0.24524047
Venturia inaequalis
0.264975544 0.114140975
-0.00838329
-0.49754213
Venturia inaequalis
0.264975544 0.114140975 0.012964081
-0.51299603
Venturia inaequalis
0.436839286 0.450068314 0.018989836
-0.50764682
Venturia inaequalis
0.705415392 0.355741088
Venturia inaequalis
0.480913313 0.251857237 0.253803171
-0.25018649
Venturia inaequalis
0.210945026 0.074621251
-0.03611576
-0.49218306
Venturia inaequalis
0.26651562 0.115681051
-0.00684321
-0.51145595
Podosphaera leucotricha
0.481610207 0.359313339
0.36135955
-0.19082293
Podosphaera leucotricha
0.439373323 0.348914609 0.354743683
-0.42219278
Podosphaera leucotricha
0.405346789 0.294815292 0.296664651
-0.20239601
Podosphaera leucotricha
0.367173235 0.285416955 0.290685252
-0.4115073
Podosphaera leucotricha
0.367173235 0.285416955 0.290685252
-0.4115073
Podosphaera leucotricha
0.483150282 0.360853415 0.362899626
-0.18928285
Podosphaera leucotricha
0.440913398 0.350454685 0.356283759
-0.4206527
Podosphaera leucotricha
0.483150282 0.360853415 0.362899626
-0.18928285
Podosphaera leucotricha
0.440913398 0.350454685 0.356283759
-0.4206527
Podosphaera leucotricha
0.368565151
0.67515877 0.149695612
0.28680887 0.292077168
151
-0.41011539
Tabulka 18: Kvalitativní parametry sklizených plod , Idared, r. 2007 varianta ošet ení Fruton Kombi 1 l.ha-1 Fruton Kombi 2 l.ha-1 Fruton Kombi 3 l.ha-1 Campofort special 0.5 kg.ha-1 Campofort special 1.5 kg.ha-1 Kontrola
RS (%) 11.07 11.14 11.17 11.20 11.23 11.25
výnos (t.ha-1) 15.32 15.34 15.35 15.33 15.33 15.2
velikost plod (mm) 68.2 69.3 67.8 65.4 68.2 64.3
Tabulka 19: Kvalitativní parametry sklizených plod , Idared, r. 2008
RS (%)
výnos (t.ha-1)
velikost plod (mm)
Fruton Kombi 1 l.ha-1
11.4
15.05
69.8
Fruton Kombi 2 l.ha-1
11.43
15.12
68.5
-1
Fruton Kombi 3 l.ha
11.39
15.14
70.8
Campofort special 0.5 kg.ha-1
11.37
15.05
68.1
Campofort special 1.5 kg.ha-1
11.31 11.26
15.19 14.97
70.9 68.3
varianta ošet ení
Kontrola
Tabulka 20: Kvalitativní parametry sklizených plod , Jonagold, r. 2007 RS (%)
výnos (t.ha-1)
velikost plod (mm)
Fruton Kombi 1 l.ha-1
11.29
15.63
69.56
-1
Fruton Kombi 2 l.ha
11.36
15.65
70.68
Fruton Kombi 3 l.ha-1
11.39
15.66
69.17
Campofort special 0.5 kg.ha-1
11.42
15.64
66.71
-1
11.45 11.48
15.64 15.51
69.55 65.59
varianta ošet ení
Campofort special 1.5 kg.ha Kontrola
152
Tabulka 21: Kvalitativní parametry sklizených plod , Jonagold, pokusný ro ník 2008 RS (%)
výnos (t.ha )
velikost plod (mm)
-1
Fruton Kombi 1 l.ha
11.57
15.73
76.40
Fruton Kombi 2 l.ha-1
11.58
15.47
77.21
-1
Fruton Kombi 3 l.ha
11.58
15.32
70.48
Campofort special 0.5 kg.ha-1
11.66
16.82
72.22
Campofort special 1.5 kg.ha-1
11.51 11.46
15.99 14.29
77.01 68.55
varianta ošet ení
Kontrola
-1
Tabulka 22: Kvalitativní parametry sklizených plod , Jonagold, pokusný ro ník 2009 RS (%)
výnos (t.ha-1)
velikost plod (mm)
Fruton Kombi 1 l.ha-1
11.63
15.35
71.19
-1
11.67
15.42
69.87
-1
11.62
15.45
72.21
Campofort special 0.5 kg.ha-1
11.61
15.35
69.46
-1
11.49 11.44
15.49 15.27
72.31 69.66
varianta ošet ení Fruton Kombi 2 l.ha Fruton Kombi 3 l.ha
Campofort special 1.5 kg.ha Kontrola
153
