Sensitivity of 24 sugar beet cultivars to water deficit during emergence

• Autorzy: Skonieczek P. , Nowakowski M. , Piszczek J. , Matyka L. , Zurek M. , Rychcik B. , Kazmierczak M.

Warianty tytułu

PL

Wrażliwość 24 odmian buraka cukrowego na niedobór wody podczas wschodów

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

The aim of this study was to evaluate, in 3 experiments, seedling emergence and sensitivity to temporary soil water deficit in 24 sugar beet cultivars. Seeds were sown in 2012 and 2013 in containers (60x40x15 cm) filled with a soil classified as Luvisol (with 65% field water capacity) and placed in an phytotron. For 2 weeks, until the first counting of seedlings, the temperature was maintained at 10°C, and then it was raised to 15°C to simulate the temperature increase occurring in the spring period in the field. At the first stage of the study, the number of emerged seedlings was counted 14 and 21 days after sowing. After the following 2 weeks, in the second pair of leaves unfolded stage, the plants were not watered for 6 days to evaluate on day 7 their sensitivity to soil moisture deficit. The above cycle was repeated, and the plants were not supplied with water over a period of 6 successive days. At the end of that period, the seedlings were counted, and the ratio of surviving seedlings to the number of seedlings before the first water deficit was calculated again. Under controlled conditions, high emergence capacity (14 days after sowing) was noted in cv. Janosik, Julietta, and Silvetta, whereas very high final emergence capacity (21 days after sowing) was observed in cv. Agent and Julietta. Sugar beet cv. Huzar, Lukas, and Expert were the least sensitive to soil moisture deficit and they can, therefore, be recommended for cultivation in areas prone to water deficit at the beginning of the growth season. Among the conventional cultivars of sugar beet, there are also cultivars with a low susceptibility to drought that increasingly more often causes problems in regions of intensive production of root crops.

PL

Wrażliwość 24 odmian buraka cukrowego na niedobór wody podczas wschodów burak cukrowy, wschody, przeżycie siewek, symulowana susza Celem 3 doświadczeń przeprowadzonych w latach 2012 i 2013 była ocena wschodów i wrażliwości 24 odmian buraka cukrowego na okresowe niedobory wody w glebie. Nasiona zostały wysiane do wypełnionych glebą płową typową (65% polowej pojemności wodnej) kontenerów: 60x40x15 cm, które wstawiono następnie do fitotronów. Przez 2 tygodnie do pierwszego liczenia siewek utrzymywano temperaturę 10°C, a następnie podwyższono ją do 15°C, aby symulować wzrost temperatury występujący w okresie wiosennym na polu. W trakcie pierwszego etapu badań policzono wschody buraka cukrowego po 14 i 21 dniach od siewu. Po kolejnych dwu tygodniach, w fazie dwu par liści, wstrzymano nawadnianie siewek przez okres 6 dni w celu określenia w 7. dniu ich wrażliwości na niedobór wilgoci w glebie. Przedstawiony cykl prac symulujący suszę został powtórzony i siewki nie były zasilane wodą przez kolejne 6 dni. Po tym okresie policzono siewki oraz obliczono ponownie udział siewek, które przetrwały okresowy deficyt wody w stosunku do liczby siewek ustalonej przed obu okresami suszy. W następstwie trzech doświadczeń wykonanych w kontrolowanych warunkach stwierdzono, że dużą dynamiką wschodów (po 14 dniach) odznaczały się odmiany Janosik, Julietta i Sylvetta, natomiast wysokimi ostatecznymi wschodami (po 21 dniach) charakteryzowały się odmiany Agent i Julietta. Wykazano, że odmiany buraka cukrowego Huzar, Lukas i Expert są najmniej wrażliwe na deficyt wilgoci w glebie i w związku z tym mogą być zalecane do uprawy w rejonach, gdzie rejestruje się często niedobory opadów w początkowym okresie wegetacji. Wśród konwencjonalnych odmian buraka cukrowego występują zatem odmiany o mniejszej wrażliwości na suszę, która stwarza coraz częściej problemy w regionach intensywnej produkcji roślin korzeniowych.

Słowa kluczowe

EN

beet; Beta vulgaris; sugar-beet; Agent cukltivar; Expert cultivar; Huzar cultivar; Janosik cultivar; Julietta cultivar; Lukas cultivar; Silvetta cultivar; emergence dynamics; plant emergence; seedling emergence; seedling survival; simulated drought; soil drought; water deficit; moisture deficit; drought resistance; cultivation experiment; emergence

• Wydawca: -
• Czasopismo: Acta Agrophysica
• Rocznik: 2018
• Tom: 25
• Numer: 4
• Opis fizyczny: p.409-419,ref.

Twórcy

autor

Skonieczek P.

• Department of Root Crops Production Technology, Plant Breeding and Acclimatization, Institute – National Research Institute, Powstancow Wielkopolskich 10, 85-090 Bydgoszcz, Poland

autor

Nowakowski M.

• Department of Root Crops Production Technology, Plant Breeding and Acclimatization, Institute – National Research Institute, Powstancow Wielkopolskich 10, 85-090 Bydgoszcz, Poland

autor

Piszczek J.

• Regional Experimental Station Torun, Institute of Plant Protection – National Research Institute, Pigwowa 16 St., 87-100 Torun, Poland

autor

Matyka L.

• Department of Root Crops Production Technology, Plant Breeding and Acclimatization, Institute – National Research Institute, Powstancow Wielkopolskich 10, 85-090 Bydgoszcz, Poland

autor

Zurek M.

• Department of Root Crops Production Technology, Plant Breeding and Acclimatization, Institute – National Research Institute, Powstancow Wielkopolskich 10, 85-090 Bydgoszcz, Poland

autor

Rychcik B.

• Department of Agroecosystems, University of Warmia and Mazury in Olsztyn, Plac Lodzki 3, 10-718 Olsztyn, Poland

autor

Kazmierczak M.

• Department of Agroecosystems, University of Warmia and Mazury in Olsztyn, Plac Lodzki 3, 10-718 Olsztyn, Poland

Bibliografia

• 1.Abdollahian-Noghabi M., Froud-Williams R.J., 1998. Effect of moisture stress and re-watering on growth and dry matter partitioning in three cultivars of sugar beet. Aspects Appl. Biol., 52, 71-78.
• 2.Allen R.G., Pereire L.S., Raes D., Smith M., 1998. Guidelines for Computing Crop Water Requirements. Crop Evapotranspiration FAO Irrig Drain, No. 56, 300.
• 3.Bloch D., 2006. Physiological effects of drought stress in sugar beet – Yield development, technical quality, genotypic variation. Univ. Göttingen, Diss., 21/2006, 68.
• 4.Brown K.F., Messem A.B., Dunham R.J., Biscoe P.V., 1987. Effect of drought on growth and water use of sugar beet. J. Agric. Sci. (Camb.), 109, 421-435, doi:10.1017/S0021859600081636.
• 5.Clover G.R.G., Smith H.G., Azam-Ali S.N., Jaggard K.W., 1999. The effects of drought on sugar beet growth in isolation and in combination with beet yellows virus infection. J. Agric. Sci. (Camb.), 133, 251-261, doi:10.1017/S0021859699007005.
• 6.Dunham R., 1988. Irrigation of sugar beet: the main effects. Brit. Sug. Beet Rev., 56, 34-37.
• 7.Gunasekera D., Berkowitz G.A., 1993. Use of transgenic plants with ribulose-1,5-bisphosphate carboxylase oxygenase antisense DNA to evaluate the rate limitation of photosynthesis under water-stress. Plant Physiol., 103, 629-635, doi:10.1104/pp.103.2.629.
• 8.Gzik A., 1996. Accumulation of proline and pattern of alfa amino acids in sugar beet plants in response to osmotic, water and salt stress. Environ. Exp. Bot., 36, 29-37, doi:10.1016/0098-8472(95)00046-1.
• 9.Hills F.J., Winter S.R., Henderson D.W., 1990. Sugar beet. In: Steward BA, Nielson DR (Eds.), Irrigation of Agriculture Crops. Madison, Wisconsin, USA, 795-810.
• 10.Kenter Ch., Hoffmann Ch., Märländer B., 2006. Effects of weather variables on sugar beet yield development (Beta vulgaris L.). E. J. Agron. 24, 62-69, doi:10.1016/j.eja.2005.05.001.
• 11.Kevrešan S., Krstić B., Popović M., Kovačev L., Pajević S., Kandrač J., Malenčić, D., 1998. Biochemical changes in sugar beet lines in dependence on soil moisture. Biol. Plant, 40, 245-250, doi:10.1023/A:1001020720616.
• 12.Kryszan Cz., 1986. Spatial distribution of water-deficient areas in Poland. Zesz. Probl. Post. Nauk. Rol., 268, 37-45 (in Polish).
• 13.Michalska-Klimczak B., Wyszyński Z., 2010. Sugar beet yielding in various agronomical and environmental conditions. Part I. Yield and quality of roots and recoverable sugar yield. Fragm. Agron., 27(1), 88-97 (in Polish).
• 14.Nowakowski M., 2013. Usefulness of white mustard and oil radish as mulch, fertilizer and phytosanitary protection factor in sugar beet cultivation. PBAI-NRI Monographs and Dissertations, 43, 150 (in Polish).
• 15.Ober E.S., Clark C.J.A., Jaggard K.W., Pidgeon J.D., 2004. Progress towards improving the drought tolerance of sugar beet. Sugar Industry, 129, 101-104.
• 16.Pidgeon J.D., Werker A.R., Jaggard K.W., Richter G.M., Lister D.H., Jones P.D., 2001. Climatic impact on the productivity of sugar beet (Beta vulgaris L.) in Europe, 1961-1995. Agric. Forest Meteorol., 109, 27-37, doi:10.1016/S0168-1923(01)00254-4.
• 17.Pidgeon J.D., Ober E.S., Qi A., Clark C.J.A., Royal A., Jaggard K.W., 2006. Using multi-environment sugar beet variety trials to screen for drought tolerance. Field Crops Research, 95, 268-279, doi:10.1016/j.fcr.2005.04.010.
• 18.Piszczek J., Kierzek R., Nowakowski M., Górski D., Miziniak W., Ulatowska A., Moliszewska E., Siódmiak J., Ledóchowski P., 2012. Integrated protection methods for sugar beets and fodder beets – a manual for agricultural consultants. Ed. Ior-Pib, J. Piszczek and M. Mrówczyński. Poznan, 123 (in Polish).
• 19.Romano A., Sorgona A., Lupini A., Araniti F., Stevanato P., Cacco G., Abenavoli M.R., 2013. Morpho-physiological responses of sugar beet (Beta vulgaris L.) genotypes to drought stress. Acta Physiol. Plant., 35, 853-865, doi:10.1007/s11738-012-1129-1.
• 20.Sadeghian S.Y., Fazli H., Mohammadian R., Taleghani D.F., Mesbah M., 2000. Genetic variation for drought stress in sugar beet. J. Sugar Beet Res., 37, 55-77, doi:10.5274/jsbr.37.3.55.
• 21.Sadeghian S.Y., Khodaii H., 1998. Diallel cross analysis of seed germination traits in sugar beet. Euphytica., 103(2), 259-263, doi:10.1023/A:1018365609713.
• 22.Sigl G., Bodner G., Grundler F., 2012. Are nematode tolerant varieties drought tolerant too? Proc. 73rd IIRB Congress, 229-230.
• 23.Skonieczek P., Koc J., 2011. The role of retention reservoir in sodium migration from agricultural and afforested catchment areas. Ecological Chemistry and Engineering A, 18, 3, 435-443.
• 24.Tuğrul K.M., Buzluk S., Boyacioğlu A., 2012. Seed drilling distance applications in sugar beet cultivation. Afr. J. Agric. Res. 7(28), 4110-4117.
• 25.Winter S.R., 1980. Suitability of sugar beets for limited irrigation in a semi-arid climate. Agron. J., 72, 118-123, doi:10.2134/agronj1980.00021962007200010024x.
• 26.Wu G.Q., Wang C.M., Su Y.Y., Zhang J.J., Feng R.J., Liang N., 2014. Assessment of drought tolerance in seedlings of sugar beet (Beta vulgaris L.) cultivars using inorganic and organic solutes accumulation criteria. Soil Science and Plant Nutrition, 60(4), 565-576, doi:10.1080/00380768.2014.921579.

Identyfikatory

DOI

10.31545/aagr/99081