| Abstract: | Dėl suintensyvėjusios žmonijos veiklos pradėjo irti ozono sluoksnis, kuris saugo Žemę nuo gyvybei pavojingų ultravioletinių spindulių. Ultravioletinės B spinduliuotės intensyvumo didėjimas ir sausėjantys dirvožemiai veikia daugelį augalų fiziologinių ir morfologinių procesų. Yra nemažai atliktų tyrimų apie pavienį šių veiksnių poveikį, tačiau kompleksinis UV–B spinduliuotės ir sausros poveikis augalams kol kas tyrinėtas mažai.
Tyrimo metu buvo siekta ištirti pavienį sausros ir ultravioletinės B spinduliuotės bei jų kompleksinį poveikį sėjamajai salotai (Lactuca Sativa L.). Salotų sėklos buvo sėjamos į vazonėlius su paruoštu neutralaus pH durpių substratu. Po trijų savaičių augimo, augalai buvo pradėti švitinti UV–B 6,5 kJ m-2 d-1 spinduliuote, nebelaistomi (pradėtas sausros poveikis) bei veikiami sausros bei UV–B spinduliuotės kompleksu. Poveikis tęsėsi 5 dienas. Eksperimento pabaigoje buvo matuojami morfologiniai bei fiziologiniai rodikliai. Po eksperimento poveikiai buvo nutraukti ir dar 7 dienas augalai auginami optimaliomis sąlygomis, t.y. salotos buvo kasdien laistomos vandeniu ir stebimas jų atsistatymas.
Po 5 dienų poveikių, buvo nustatyti morfologinių ir fiziologinių rodiklių pokyčiai. Didžiausią neigiamą įtaką salotų žalios biomasės prieaugiui darė kompleksinis UV–B spinduliuotės ir sausros poveikis, kuomet jis buvo net 67,70 % patikimai mažesnis nei kontrolinių. Salotas paveikus UV–B spinduliuote, sausos biomasės nuostoliai buvo didžiausi, kai sumažėjo net 41,14 % (p>0,05). Kompleksinis UV–B spinduliuotės ir sausros poveikis taip pat darė labai stiprią neigiamą įtaką fotosintezės intensyvumui, vandens naudojimo efektyvumui ir fotosintezės gyvybingumo indeksui (PIabs), kuomet tirti rodikliai statistiškai patikimai sumažėjo net 128 %, 120 % ir 94 % atitinkamai lyginant su kontroliniais augalais. Salotų, paveiktų sausros stresu, viduląstelinis CO2 kiekis 24,74 % reikšmingai padidėjo lyginant su kontroliniais augalais. UV–B spinduliuotės poveikis darė didelę įtaką žiotelių laidumui ir transpiracijos intensyvumui, kuomet tirti rodikliai statistiškai reikšmingai padidėjo net 78,53 % ir 81,90 %, lyginant su kontroliniais augalais.
Po 7 dienas trukusio atsistatymo laikotarpio, matomas didžiausias morfologinių rodiklių atsistatymas po sausros poveikio, kuomet salotų ilgis nors reikšmingai, bet tik 15,84 % buvo mažesnis. Po atsistatymo, po sausros poveikio, fotosintezės intensyvumas jau buvo 11,56 % statistiškai nereikšmingai mažesnis lyginant su kontrole, o II fotosistemos darbo efektyvumas (Fv/Fm) ir vandens naudojimo efektyvumas buvo 0,61 % ir net 169,13 % atitinkamai didesni lyginant su kontroliniais augalais (p<0,05). Po atsistatymo, augalų veiktų kompleksiniu sausros ir UV–B spinduliuotės poveikiu, morfologinių rodiklių atsigavimas buvo silpnas, o fiziologinių rodiklių atsigavimas vyko greičiau, kuomet matomas nežymus ir statistiškai nereikšmingai didesnis transpiracijos intensyvumas, žiotelių laidumas ir viduląstelinis CO2, lyginant su kontrole.
Due to the intensified human activity, the ozone layer has begun to decay. The ozone layer protects the Earth from life-threatening ultraviolet rays. The increase in the intensity of ultraviolet B radiation and the drying of soils affect many physiological and morphological processes in plants. There are a number of studies done for these factors, however, the combined effects of UV–B radiation and acidic substrate on plants have not been deeply researched yet.
The aim of the study was to investigate the individual effects of drought and ultraviolet B radiation and their complex effect on lettuce (Lactuca sativa L.). Lettuce seeds were sown in pots with a prepared neutral pH peat substrate. After three weeks of growth, the plants were irradiated with UV–B 6,5 kJ m-2 d-1 radiation, no longer irrigated (drought effect started) and exposed to a combined effect of drought and ultraviolet B radiation. The effect lasted for 5 days. At the end of the experiment, morphological and physiological parameters were measured. After experimentation, the effects were stopped and the plants were grown for 7 more days under optimal conditions, i.e. salads were watered daily and their recovery was monitored.
After 5 days of exposure, changes in morphological and physiological parameters were observed. The increase in lettuce green biomass was mainly negatively affected by the combined effect of UV–B radiation and drought, when it was even 67,70 % lower than the control ones. When the lettuce was exposed to UV–B radiation, the loss of dry biomass was the largest, when it decreased 41,14 % (p>0,05). The combined effects of UV–B radiation and drought also had a very strong negative effect on photosynthetic rate, water use efficiency and photosynthetic performance index PIabs, with statistically significant reductions of 128 %, 120 % and 94 %, respectively, compared to control plants. The intercellular CO2 content of lettuce affected by drought stress was significantly increased by 24,74 % compared to control plants. The effect of UV–B radiation had a significant effect on the stomatal conductance and transpiration rate, when the studied parameters increased by 78,53 % and 81,90 %.
After 7 days of recovery period, the greatest recovery of morphological parameters after drought was seen, when the length of lettuce was significantly lower, but only by 15,84 %. After recovery, after drought stress the photosynthetic rate was only 11,56 % and statistically insignificant lower compared to the control, also the quantum efficiency of FSII (Fv/Fm) and water use efficiency were 0,61 % and 169,13 % respectively higher compared to the control plants (p<0,05). After recovery, plants exposed to the combined effects of drought and UV-B radiation had poor recovery of morphological parameters, and recovery of physiological parameters was faster with slightly and statistically insignificantly higher transpiration rate, stomatal conductance and intercellular CO2 concentration compared to controls. |
