Changes in the sensitivity of agricultural plants to the impact of ozone and UV-B radiation in simulated warmer climate conditions

Abstract

Tirti septyni žemės ūkio augalai (Hordeum vulgare L., Pisum sativum L., Trifolium pretense L., Phleum pretense L., Lycopersicon esculentum Mill., Raphanus sativus L. ir Glycine max Merr.) bei piktžolė – Chenopodium album L. Augalų jautrumas ozonui ir UV-B spinduliuotei buvo vertinamas pagal sausos biomasės ir chlorofilų kiekio pokyčius. Esamo klimato sąlygomis (350 ppm CO2 ir 21°C dienų / 14°C naktį) ozonui jautriausi buvo Pisum sativum L., Raphanus sativus L. ir Phleum pretense L. Mažiau jautrūs ozonui Hordeum vulgare L., Lycopersicon esculentum Mill. ir Chenopodium album L. buvo silpniau pažeisti, o praėjus 3–4 dienoms po poveikio nustatytas spartus regeneracijos procesas. Šiltesnio klimato sąlygomis (700 ppm CO2 ir 25°C dieną / 19°C naktį) visų tirtų žemės ūkio augalų jautrumas ozono poveikiui sumažėjo statistiškai patikimai. Esamo klimato sąlygomis UV-B spinduliuotės poveikiui jautriausi yra Pisum sativum L. ir Chenopodium album L., tuo tarpu mažiausia tirta 2 kJ/m2 UV-B spinduliuotės dozė stimuliavo Lycopersicon esculentum Mill., Raphanus sativus L., Glycine max Merr. ir Trifolium pretense L. augimą. Augalų jautrumo pokyčiai šiltesnio klimato sąlygomis buvo išreikši mažiau, nei ozono poveikio atveju, ir daugiausia priklausė nuo augalo rūšies. Veikiant UV-B spinduliuotei statistiškai patikimų esamo ir šiltesnio klimato sąlygų skirtumų nenustatyta Hordeum vulgare L., Pisum sativum L., Trifolium pretense L. ir Glycine max Merr. jautrumui, tuo tarpu Lycopersicon esculentum Mill. ir Chenopodium album L. jautrumas UV-B šiltesnio klimato sąlygomis sumažėjo, o Raphanus sativus L. ir Phleum pretense L. padidėjo

The sensitivity of agricultural crops and weed to the impact of ozone and UV-B radiation was evaluated according to changes in their dry biomass and concentration of photosynthetic pigments. Pisum sativum L., Raphanus sativus L. and Phleum pretense L. were most sensitive to the impact of ozone in current climatic conditions (350 ppm of CO2 and 21 °C day/14 °C night temperatures). The sensitivity of all test crops to the impact of ozone decreased significantly under warmer climatic conditions – 700 ppm of CO2 and 25 °C day/19 °C night temperatures. Pisum sativum L. and Chenopodium album L. appeared to be most sensitive to the impact of UV-B radiation under current climatic conditions. Changes in the sensitivity of plants to the impact of UV-B radiation under warmer climatic conditions were not as pronounced as those for ozone, and were highly species-dependent. Sensitivity to the impact of UV-B radiation under warmer climatic conditions decreased for Lycopersicon esculentum Mill. and Chenopodium album L. and increased for Raphanus sativus L. and Phleum pretense L