| Abstract: | Sparčiai auganti anglies dioksido (CO2) koncentracija aplinkoje, kylanti vidutinė atmosferos paviršiaus temperatūra yra pagrindiniai veiksniai, kurių rezultatas – intensyvesni, dažnesni ir ilgiau trunkantys sausros reiškiniai. Sausros streso sukeliami efektai augaluose pasireiškia nuo molekulinio iki morfolginio lygmens ir yra akivaizdūs visuose augalo fenloginiuose etapuose, todėl atsižvelgiant į tai, jog sausros streso tikimybė ateityje tik didės, o poreikis žemės ūkio produkcijai dėl augančios populiacijos augs, būtina ieškoti priemonių, kurios padėtų sumažinti klimato pokyčių sukeliamus derliaus nuostolius bei išlaikyti produktyvumą.
Todėl šio tyrimo tikslas buvo ištirti sausros streso poveikį organinėmis ir mineralinėmis trąšomis patręštiems vasariniams miežiams (Hordeum sativum L.) (C3) ir paprastosioms soroms (Panicum miliaceum L.) (C4) kintančio klimato sąlygomis. Augalai priklauso tai pačiai miglinių (Poaceae) šeimai, tačiau skiriasi anglies asimiliacijos mechanizmu. Augalai buvo auginami 0,5 l talpos vegetaciniuose induose, monokultūroje po 15 augalų. Substratas paruoštas iš neutralaus rūgštumo durpių, atitinkamai papildant organinėmis („Emolus Activit“) ir mineralinėmis („YaraMila complex“) trąšomis. Pirmą kartą trąšos įterptos sodinimo metu, antrą kartą praėjus 14 dienų po pirmo tręšimo. Augalai buvo auginti skirtinguose klimato režimuose: dabartinio klimato sąlygos – 21/14 °C dieną/naktį oro temperatūra ir 400 ppm CO2 koncentracija; atšilusio klimato sąlygos – 25/18 °C dieną/naktį oro temperatūra ir 800 ppm CO2 koncentracija. Sausros streso poveikis pradėtas, kai augalai turėjo du pilnai išsivysčiusius tikruosius lapelius ir truko 7 dienas. Eksperimento pabaigoje išmatuoti morfometriniai, fiziologiniai ir biocheminiai rodikliai.
Nustatyta, kad miežių (C3) ir sorų (C4) morfometriniams, fiziologiniams ir biocheminiams rodikliams statistiškai reikšmingą poveikį darė visi tirti veiksniai, tiek esant pavieniam jų poveikiui, tiek kompleksinei sąveikai. Stipriausią poveikį darė klimatas, ypač soroms. Kitų veiksnių pavienis ir kompleksinis poveikis analizuotiems miežių rodikliams buvo atitinkamai stipresnis lyginant su sorų. Nustatyta, kad patręštų miežių ir sorų morfometrinių rodiklių nuostoliai esant sausros stresui abiejuose klimatuose buvo mažesni lyginant su fiziologiniais ir biocheminiais rodikliais, taip pat atšilusio klimato sąlygomis sausros streso poveikis sukėlė didesnius rodiklių nuostolius. Soros buvo atsparesnės esant sausros stresui abiejuose klimatuose lyginant su miežiais, kadangi nustatyti mažesni analizuotų rodiklių nuostoliai. Tiek miežiams, tiek soroms dabartinio ir atšilusio klimato sąlygomis esant sausros stresui efektyvesnės buvo organinės trąšos.
Rapidly growing carbon dioxide (CO2) concentration in the environment as well as increasing average temperature of the atmosphere surface are the main factors that result in more intensive, frequent and more long lasting drought effects. The drought stress effect occurs in the plants from the molecular to morphological level and is evident at all phenological stages of the plant, so taking into account that the possibility of drought stress will only increase in the future and the demand for agricultural products will grow due to the increase of population it is necessary to find the means that would help to maintain productivity and to reduce the harvest losses.
Thus, this research is aiming to investigate the effect of drought stress on spring barley (Hordeum sativum L.) (C3) and proso millet (Panicum miliaceum L.) (C4) fertilized by organic and mineral fertilizers under changing climate conditions. The plants belong to the same perennial (Poaceae) family, but differ in carbon assimilation mechanism. The plants were grown in 0,5 liter vegetative pots, monoculture consisting of 15 plants. The substrate is prepared from neutral acidity’s peat, respectively adding organic („Emolus Activit“) and mineral („YaraMila complex“) fertilizers. The organic and mineral fertilizers have been added for the first time during the planting stage and the second time after 14 days. The plants were grown in different climate modes: current climate conditions – 21/14 °C day/night air temperature and CO2 concentration of 400 ppm; warmer climate conditions – 25/18 °C day/night temperature and CO2 concentration of 800 ppm. Drought stress effect started when the plants had two true fully developed leaves and lasted 7 days. At the end of the experiment morphometric, physiological and biochemical parameters have been measured.
It was stated that all studied factors had statistically significant impact on barley (C3) and millet (C4) morphometric, physiological and biochemical parameters, both in case of their individual impact and complex interaction. The climate had the strongest impact, especially on millet. The single and complex impact of other factors on studied barley indicators was stronger compared with the impact on millet. It also was stated that the losses of fertilized barley’s and millet’s morphometric parameters of losses under drought stress in both climates were lower compared to the physiological and biochemical characteristics, also under the warmer climatic conditions the drought stress effect caused the bigger losses of indicators. Millet was more resistant to the drought stress in both climates compared to barley, because the lower losses of analyzed indicators compared to barley were set. Organic fertilizers were more effective both to barley and millet under the warmer climatic conditions and drought stress. |
