Effects of CaCl2 solutions to alleviate drought stress effects in potted ornamentals Salvia splendens and Ageratum houstonianum

• Autorzy: Jedrzejuk A. , Lukaszewska A. , Pacholczak A.

Warianty tytułu

PL

Wpływ CaCl2 na ograniczenie skutków suszy u dwóch roslin rabatowych - Salvia splendens i Ageratum houstonianum

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

Bedding plants are often subjected to soil water deficit – either after planting and/ or during the market chain. Methods to alleviate the negative water stress effects are sought for to preserve ornamental values of plants. The aim of this study was to evaluate the response of two bedding plants, Ageratum houstonianum Mill. and Salvia splendens Sellow ex Scult., to water stress and treatments with calcium chloride aimed to alleviate drought effects. Plants were subjected either to 45 days of periodical stress (five cycles when watering was off for 5 consecutive days, followed by four cycles on for 5 consecutive days) or 10 days of radical drought (complete water withdrawal). On the first day, before the onset of drought, plants were watered with 0.5% Ca or 1% Ca w/v as a solution of calcium chloride (5 g or 10 g Ca per 1 dm3 of the growing substrate). The similarly Ca-treated but routinely watered plants provided controls to evaluate the water shortage effects. Plant height, inflorescence length/number, leaf number, leaf area (in Salvia splendens only), aboveground plant part weight, and root weight (in Salvia splendens only) as well as leaf relative water content (RWC) were measured at the beginning and at the end of the experiments. Water withdrawal during 10 days of growth (radical drought) reduced by half RWC in leaves of withering Salvia splendens and Ageratum houstonianum plants. Its effects on the growth parameters were less pronounced and mitigated by Ca applications. Also in the periodically stressed plants of both species, RWC and most growth parameters were reduced by water shortage but Ca applications alleviated the negative stress effects.

PL

Rośliny rabatowe są często narażone na niedobór wody w podłożu – po posadzeniu i / lub podczas obrotu, dlatego istotne jest poszukiwanie metod ograniczających wpływ suszy i umożliwiających zachowanie walorów dekoracyjnych roślin. Celem doświadczeń była ocena reakcji dwóch roślin rabatowych Ageratum houstonianum Mill. i Salvia splendens Sellow ex Scult. na suszę i zabiegi z użyciem chlorku wapnia. Rośliny poddawano stresowi periodycznemu w okresie 45 dni (5 cykli, kiedy przez 5 dni rośliny pozostawały bez podlewania, przedzielane 4 cyklami z podlewaniem) albo 10-dniowemu radykalnemu stresowi (całkowite zaprzestanie podlewania). Pierwszego dnia, przed cyklem suszy, rośliny zostały podlane 0.5% Ca lub 1% Ca (% wagowo-objętościowy), zastosowanym w formie roztworu wodnego chlorku wapnia (5 g lub 10 g Ca na 1 dm3 podłoża). Rośliny potraktowane wapniem, lecz standardowo podlewane, stanowiły kontrolę pozwalającą ocenić następstwa suszy. Na początku i końcu doświadczeń zmierzono: wysokość roślin, długość/liczbę kwiatostanów, liczbę liści i ich powierzchnię (tylko u S. splendens), masę części nadziemnej, masę korzeni (tylko u S. splendens) oraz aktualną zawartość wody w liściach (RWC). Brak wody podczas 10 dni uprawy (stres radykalny) o połowę obniżył zawartość wody w więdnących liściach S. splendens i A. houstonianum. Wpływ radykalnego braku wody na parametry wzrostu był mniej wyraźny i łagodzony przez wapń. Także w roślinach obu gatunków poddanych okresowemu stresowi, RWC i większość parametrów wzrostowych była ograniczana przez brak wody, ale zastosowanie Ca łagodziło negatywny wpływ stresu.

• Wydawca: -
• Czasopismo: Acta Agrobotanica
• Rocznik: 2016
• Tom: 69
• Numer: 3
• Opis fizyczny: Article 1686 [11p.], fig.,ref.

Twórcy

autor

Jedrzejuk A.

• Department of Ornamental Plants, Faculty of Horticulture, Biotechnology and Landscape Architecture, Warsaw University of Life Sciences - SGGW, Nowoursynowska 166, 02-787 Warsaw, Poland

autor

Lukaszewska A.

• Department of Ornamental Plants, Faculty of Horticulture, Biotechnology and Landscape Architecture, Warsaw University of Life Sciences - SGGW, Nowoursynowska 166, 02-787 Warsaw, Poland

autor

Pacholczak A.

• Department of Ornamental Plants, Faculty of Horticulture, Biotechnology and Landscape Architecture, Warsaw University of Life Sciences - SGGW, Nowoursynowska 166, 02-787 Warsaw, Poland

Bibliografia

• 1. Górka W. Gdy zabraknie wody… Szkółkarstwo. 2013;5:11–12.
• 2. Nemali KS, van Iersel MW. Physiological responses to different substrate water contents: screening for high water-use efficiency in bedding plants. J Am Soc Hortic Sci. 2008;13393;333–340.
• 3. Cattivelli L, Rizza F, Badeck FW, Mazzucotelli E, Mastrangelo AM, Francia E, et al. Drought tolerance improvement in crop plants: an integrated view from breeding to genomics. Field Crops Res. 2008;105:1–14. http://dx.doi.org/10.1016/j.fcr.2007.07.004
• 4. Shinohara T, Leskovar DI. Effects of ABA, antitranspirants, heat and drought stress on plant growth, physiology and water status of artichoke transplants. Sci Hortic (Amsterdam). 2014;165:225234. http://dx.doi.org/10.1016/j.scienta.2013.10.045
• 5. Chaves MM, Flexas J, Pinheiro C. Photosynthesis under drought and salt stress: regulation mechanisms from whole plant to cell. Ann Bot. 2009;103:551–560. http://dx.doi.org/10.1093/aob/mcn125
• 6. Łukaszewska A, Kutnik K, Chyliński W. Effect of calcium chloride and Arbolin 038 on response of Impatiens walleriana to soil water deficit. Annals of Warsaw University of Life Sciences – SGGW. Horticulture and Landscape Architecture. 2007;28:87–94.
• 7. Łukaszewska A, Porowska M, Chyliński W. Effect of drought and benzyladenine on scarlet salvia (Salvia splendens Sello) and geranium (Pelargonium hortorum L. H. Bail.). Annals of Warsaw University of Life Sciences – SGGW. Horticulture and Landscape Architecture. 2008;29:45–52.
• 8. Mieszkalska K, Łukaszewska A. Effect of the silicon and phosphorus-containing fertilizer on geranium (Pelargonium hortorum L. H. Bailey) response to water stress. Acta Scientiarum Polonorum. Hortorum Cultus. 2011;10(3):113–121.
• 9. White PJ, Broadley MR. Calcium in plants. Ann Bot. 2003;92:487–511. http://dx.doi.org/10.1093/aob/mcg164
• 10. Hong-Bo S, Li-Ye C, Ming-An S. Calcium as a versatile plant signal transducer under soil water stress. Bioessays. 2008;30:634–641. http://dx.doi.org/10.1002/bies.20770
• 11. Abdel-Basset R. Calcium channels and membrane disorders induced by drought stress in Vicia faba plants supplemented with calcium. Acta Physiol Plant. 1998;20(2):149–153. http://dx.doi.org/10.1007/s11738-998-0006-4
• 12. Barrs HD. Determination of water deficits in plant tissue. Water deficits and plant growth. New York, NY: Academic Press; 1968.
• 13. van Iersel MV, Nemali KS. Drought stress can produce small but not compact marigolds. Hortic Sci. 2004;39:1298–1301.
• 14. Jeleel CA, Gopi R, Sankar B, Gomathinayagam M, Panneerselvam R. Differential responses in water use efficiency in two varieties of Catharanthus roseus under drought stress. C R Biol. 2008;331:42–47. http://dx.doi.org/10.1016/j.crvi.2007.11.003
• 15. Sun Y, Wang H, Sheng H, Liu X, Yao Y, Gong C. Variations in internal water distribution and leaf anatomical structure in maize under persistently reduced soil water content and growth recovery after re-watering. Acta Physiol Plant. 2015;37:263–268. http://dx.doi.org/10.1007/s11738-015-2006-5
• 16. Chyliński KW. Reakcja roślin ozdobnych na warunki miejskie [PhD thesis]. Warszawa: SGGW; 2008.
• 17. Andersson NE. The influence of water stress and air velocity on growth of Impatiens walleriana and Petunia hybrida. Sci Hortic (Amsterdam). 2009;128:146–151. http://dx.doi.org/10.1016/j.scienta.2011.01.001
• 18. Kaya MD, Okcub G, Ataka M, Kolsaricia Ö. Seed treatments to overcome salt and drought stress during germination in sunflower (Helianthus annuus L.). Eur J Agron. 2006;24:291–295. http://dx.doi.org/10.1016/j.eja.2005.08.001
• 19. Augé RM, Stodola AJW, Moore JL, Klingeman WE, Duan X. Comparative dehydratation tolerance of foliage of several ornamental crops. Sci Hortic (Amsterdam). 2003;98:511–516. http://dx.doi.org/10.1016/S0304-4238(03)00037-2
• 20. Kim J, van Iersel MW, Burnett S. Estimating daily water use of two petunia cultivars based on plant and environmental factors. HortScience. 2011;46(9):1287–1293.

Identyfikatory

DOI

10.5586/aa.1686