Szárazságstressz és mikorrhiza gombák búza gyökérnövekedésére gyakorolt hatásának monitorozása elektromos kapacitás mérésével. (Hungarian)

Monitoring the effect of drought stress and mycorrhizal fungi on wheat root growth using the electrical capacitance method. (English)

A pot experiment was designed to evaluate the effects of drought exposure and arbuscular mycorrhizal fungal (AMF) colonization on wheat root growth by monitoring the electrical capacitance (CR) of the root-soil system in situ. The experiment was randomized in complete blocks (n =12) with two wheat cultivars (Mv. Hombár winter wheat and TC 33 spring wheat), two water regimes (well-watered and drought-stressed) and two AMF treatments (inoculated and noninoculated). CR was measured regularly over the growing season, and stomatal conductance and leaf chlorophyll content (in SPAD value) were also investigated. After harvest, TTC test was applied to evaluate the root vitality, while AMF root colonization was estimated microscopically. Root and shoot dry mass were determined terminally. Water deprivation significantly decreased the root mass of the cultivars (by 9-35%); the change was clearly indicated by the lower value of CR. The droughtinduced reduction both in CR and plant biomass proved to be higher in cultivar TC 33 than in Mv. Hombár. Plant regeneration after drought exposure and differences in root growth dynamics among the cultivars was revealed by monitoring CR. AMF inoculation caused a 29-42% decrease in biomass production, presumably due to the intensive (84-87%) root colonization and to the conditions of plant cultivation (e.g. severe drought). Fungal inoculation led to enhanced stomatal conductance and root vitality in well-watered plants. Drought resulted in reduced root vitality. Leaf chlorophyll content was chiefly dependent on cultivar, with higher SPAD values for Mv. Hombár. Strong linear relationships (R² = 0.792-0.865) were found between root dry mass and CR. The regression slope was steeper for cultivar TC 33, likely due to the higher specific water uptake rate associated with higher shoot biomass. The results demonstrated the potential of CR measurement for monitoring root growth and detecting the influence of environmental conditions on root activity. The non-intrusive method could be a useful approach for research in plant physiology and agriculture. [ABSTRACT FROM AUTHOR]

Tenyészedény-kísérletben vizsgáltuk, hogy a szárazságstressz és az arbuszkuláris mikorrhiza gomba (AMF) oltás milyen változást okoz a búza gyökérnövekedésében, és ez hogyan követhető nyomon a gyökér-talaj rendszer elektromos kapacitásának (CR) in situ mérésével. A kísérletet randomizált blokk elrendezésben végeztük két búzafajtával (Mv. Hombár őszi és TC 33 tavaszi), kétféle öntözéssel (optimális és szárazságstressz) és kétféle oltással (oltatlan és AM-gombával oltott), 12 ismétlésben. A tenyészidőszakban monitoroztuk a CR-t, valamint mértük a sztómakonduktanciát és a levelek klorofilltartalmát (SPAD-értékben). A kísérlet végén TTC-teszttel vizsgáltuk a gyökerek életképességét, mikroszkópos vizsgálattal becsültük az AM gomba gyökérkolonizációját, valamint meghatároztuk a gyökér- és hajtástömeget. A vízhiány szignifikánsan (9-35%-kal) csökkentette a búzafajták gyökértömegét, mely a mért CR-értékekben is tükröződött. A szárazság okozta CRés biomassza-csökkenés jelentősebb volt a TC 33, mint az Mv. Hombár esetében. A CR monitorozásával kimutattuk a növények stressz utáni regenerációját és a fajták eltérő gyökérnövekedési dinamikáját. Az AMF oltás csökkentette a CR-t és a biomassza-produkciót (29-42%-kal), vélhetően az intenzív (84-87%-os) gyökérkolonizáció és a növénynevelés körülményei (erős szárazságstressz) következtében. Az oltás optimális öntözés mellett növelte a sztómakonduktanciát és a gyökér vitalitását. A vízhiány azonban csökkentette a gyökér életképességét. A klorofilltartalom leginkább a búzafajták között mutatott eltérést az Mv. Hombár nagyobb SPAD-értékével. A gyökértömeg és -kapacitás között szoros lineáris korrelációt (R² = 0,792-0,865) találtunk. A TC 33 fajta regressziós egyenesének nagyobb meredeksége a nagyobb hajtástömegből eredő nagyobb fajlagos vízfelvételre vezethető vissza. Eredményeink alapján a CR-mérés alkalmas a gyökérnövekedési dinamika monitorozására és a környezeti hatások detektálására. A roncsolásmentes eljárás egyéb növénymorfológiai és -élettani vizsgálómódszerek hasznos kiegészítője lehet. [ABSTRACT FROM AUTHOR]

Copyright of Agrochemistry & Soil Science / Agrokémia és Talajtan is the property of Akademiai Kiado and its content may not be copied or emailed to multiple sites or posted to a listserv without the copyright holder's express written permission. However, users may print, download, or email articles for individual use. This abstract may be abridged. No warranty is given about the accuracy of the copy. Users should refer to the original published version of the material for the full abstract. (Copyright applies to all Abstracts.)