ekofiziologija bilja - ishrana bilja - homeishranabilja.com.hr/dokumenti/ef_prikaz_02.pdf ·...
TRANSCRIPT
-
VladimirVukadinovi
IrenaJugBorisurevi
Ekofiziologijabilja
Osijek,2014.
-
II
Dr.sc.VladimirVukadinovi,redovniprofesorutrajnomzvanju,Poljoprivrednifakultet
uOsijeku
Dr.sc.IrenaJug,izvanrednaprofesorica,PoljoprivrednifakultetuOsijeku
Dr.sc.Borisurevi,docent,PoljoprivrednifakultetuOsijeku
Ekofiziologijabilja,sveuiliniudbenik,nakladaNeformalnasavjetodavnasluba
Recenzenti:
Prof.dr.sc.ZdenkoRengel,akademikHAZU, red.prof.Plodnosti tla, Ishranebilja iFiziologijebilja,SveuiliteZapadneAustralije,Perth
Prof.dr.sc.RudolfKastori,akademik,VANUiMTA,red.prof.FiziologijebiljakaiZatiteagroekosistema,Poljoprivrednifakultet,NoviSad
Prof.dr.sc.BlaenkaBerti,red.prof.Agrokemije,PoljoprivrednifakultetuOsijeku
Urednik: DarkoMiklaviLektor: KsenijaBudija,prof.hrv.jezikaGrafikooblikovanje: VladimirVukadinoviiBorisureviTisak: Zebra,VinkovciNaklada: Neformalnasavjetodavnasluba,300primjeraka
CIPzapisdostupanuraunalnomkataloguGradske isveuilineknjiniceOsijekpodbrojem:131129012;ISBN9789537871314.
Ekofiziologijabiljajeodobrenakaosveuiliniudbeniktemeljemlanka10.Pravilnikao izdavakojdjelatnostiPoljoprivrednog fakultetauOsijekuna sjedniciFakultetskogvijeaod25.rujna2014.iodlukomSenataSveuilitaJ.J.StrossmayerauOsijekuod28.listopada2014.(suglasnostbroj39/14).
Velikoiiskrenohvaladonatorimakojisuomoguilitiskanjeoveknjige:
Zavodzakemiju,biologijuifizikutla,PoljoprivrednifakultetuOsijekuViro,Tvornicaeerad.d.,ViroviticaHrvatskodrutvozaprouavanjeobradetla,OsijekPoljodartimd.o.o.,DaruvarSladoranad.o.o.,upanjaPoljoprivredniinstitut,Osijek
-
III
SADRAJ
1. Uvodubiljnuekofiziologiju...................................................................71.1. tojeekofiziologija?...................................................................................................7
2. Znaenjeidjelovanjeekolokihimbenika.........................................112.1. imbeniciokoliaizakonitostinjihovogdjelovanja.................................................112.2. Abiotskiimbenici.....................................................................................................13
2.2.1. Klimatskiimbenici..........................................................................................142.2.2. Edafskiimbenici..............................................................................................162.2.3. Fiziografski(orografski)imbenici...................................................................17
2.3. Biotskiimbeniciuagrofitocenozama......................................................................182.4. Zakonitostirastabiljaka............................................................................................19
2.4.1. Eksponencijalnimodelrasta............................................................................202.4.2. Logistikimodelrasta......................................................................................212.4.3. Faznimodelrasta.............................................................................................23
2.5. Homeostatskimehanizmi.........................................................................................242.6. Stres..........................................................................................................................27
3. Ekolokakrizaipoljoprivreda.............................................................333.1. Tradicionalnapoljoprivreda......................................................................................343.2. Konvencionalnaproizvodnjahrane..........................................................................343.3. Integriranaproizvodnjehrane..................................................................................353.4. Ekolokailiorganskaproizvodnjahrane...................................................................353.5. Zelenarevolucija.......................................................................................................36
4. Fotosinteza.........................................................................................394.1. Strukturakloroplasta................................................................................................414.2. Kloroplastnipigmenti...............................................................................................424.3. Funkcijakloroplastnihpigmenataiorganizacijafotosustava...................................444.4. Mehanizamikemizamfotosinteze...........................................................................45
4.4.1. Svjetlosnaenergija...........................................................................................454.5. Apsorpcijasvjetlosneenergije..................................................................................46
4.5.1. Svijetlafazafotosinteze...................................................................................474.5.2. Fotosintetskafosforilacija(fotofosforilacija)...................................................504.5.3. Tamnafazafotosinteze(CalvinBensonovciklusiliredukcijskopentozofosfatniputRPP) 52
4.6. Fotorespiracija..........................................................................................................554.7. C4idrugitipoviasimilacijeCO2..............................................................................56
4.7.1. PodtipoviC4fotosinteze.................................................................................584.7.2. CAMsukulentnimetabolizamkiselina...........................................................594.7.3. NefotosintetskousvajanjeCO2.........................................................................594.7.4. Fotosintezamikroorganizama.........................................................................59
4.8. Pokazateljifotosinteze..............................................................................................604.9. Fotosintezaiprinos..................................................................................................61
-
IV
4.10. Utjecajbiotskihimbenikanafotosintezu................................................................624.10.1. Utjecajabiotskihimbenikanafotosintezu.....................................................64
5. Disanje................................................................................................695.1. Staninodisanje........................................................................................................705.2. Oksidacijskoredukcijskereakcijeumetabolizmu....................................................715.3. Glikoliza.....................................................................................................................725.4. Krebsovciklus...........................................................................................................74
5.4.1. Mitohondriji.....................................................................................................755.4.2. KemizamKrebsovogciklusa.............................................................................76
5.5. Elektronskitransportnisustav..................................................................................785.6. ZnaajKrebsovogciklusa..........................................................................................795.7. Oksidativnipentozofosfatniput(OPPput)..............................................................805.8. Cijanidotpornodisanje...........................................................................................825.9. Znaajkisikazadisanjeifotosintezu........................................................................825.10. Disanjeiproizvodnjatopline....................................................................................835.11. Regulacijaikontroladisanja.....................................................................................845.12. Odnosfotosintezeidisanja.......................................................................................84
6. Odnosbiljakapremavodi...................................................................896.1. Odnosstanicapremavodiiotopinama....................................................................896.2. Usvajanjevode..........................................................................................................936.3. Raspoloivostvode...................................................................................................976.4. Oblicivodeutlu........................................................................................................986.5. Oblicivodeubiljkama.............................................................................................1006.6. Kretanjevodeubiljkama........................................................................................1016.7. Gubljenjevode........................................................................................................1036.8. Mehanizamradapui.............................................................................................1066.9. imbenicikojiutjeunatranspiraciju.....................................................................1086.10. Biljniantitranspiranti..............................................................................................1096.11. Energetikatranspiracije..........................................................................................1106.12. Sadrajvodeubiljkama..........................................................................................1116.13. Potrebebiljakazavodom.......................................................................................1116.14. Endogenavodeinjenznaajzabiljke.....................................................................115
7. Rastirazvitakbiljaka........................................................................1177.1. Pokazateljirasta......................................................................................................1187.2. Rastirazvitakstanice..............................................................................................1187.3. Polarnost.................................................................................................................1207.4. Korelacije................................................................................................................1207.5. Fotobiologija...........................................................................................................121
7.5.1. Fitokromi,kriptokromiifototropini................................................................1227.5.2. Svjetlosnistadij(fotoperiodizam)...................................................................124
7.6. Brzinarastaibiolokaritmikaprocesa...................................................................1257.7. Biolokisat..............................................................................................................1287.8. Pokretibiljaka.........................................................................................................129
-
V
7.9. Fiziolokiaktivnetvari............................................................................................1327.9.1. Auksini............................................................................................................1337.9.2. Giberelini........................................................................................................1357.9.3. Citokinini........................................................................................................1367.9.4. Etilen..............................................................................................................1377.9.5. Prirodniinhibitori...........................................................................................1387.9.6. Retardanti......................................................................................................1397.9.7. Ostalefiziolokiaktivnetvari.........................................................................139
7.10. Alelopatija...............................................................................................................1407.11. Razvitakbiljakaietapeorganogeneze...................................................................141
7.11.1. Stadijjarovizacije...........................................................................................1427.11.2. Etapeorganogeneze......................................................................................144
7.12. Interakcijaizmeuorganizama...............................................................................1467.12.1. Simbioza.........................................................................................................1467.12.2. Interakcijadomainparazit........................................................................1467.12.3. Komensalizamimutualizam..........................................................................147
7.13. Biljnakompeticija...................................................................................................147
8. Fiziologijaotpornostinastres...........................................................1498.1. Otpornostbiljakananisketemperature................................................................1548.2. Otpornostbiljakapremavisokimtemperaturama.................................................1648.3. Otpornostbiljakapremasui..................................................................................1728.4. Otpornostbiljakanaanaerobiozu(hipoksijaianoksija)Ifizikalnistres.................180
8.4.1. Otpornostbiljakapremasuvikuvodeipoplavama......................................1858.5. Otpornostbiljakanafotooksidacijskistres.............................................................1868.6. Stresbiljakaizazvannedostatkomilisuvikomhranjivihtvari(mineralniilinutritivnistres) 192
8.6.1. Podjelahranjivihtvari....................................................................................1938.6.2. Mineralniilinutritivnistres............................................................................194
8.7. Otpornostbiljakapremasolima.............................................................................2028.8. OtpornostbiljakapremaekstremnimpHvrijednostimasupstrata.......................2098.9. Troposferskiozon...................................................................................................2108.10. Mikoriza..................................................................................................................211
9. Biljnaimunologijaiotpornostnapatogeneitetoine.....................213
10. Opaliteratura..................................................................................217
11. Recenzije..........................................................................................221
12. Biografijeautoraudbenika..............................................................223
-
Vukadinovi,Jugiurevi 7
Uvodubiljnuekofiziologiju Ekofiziologijabilja
1. Uvodubiljnuekofiziologiju
1.1. tojeekofiziologija?
Biljnaekofiziologijajeznanstvenadisciplinakojaprouavainterakcijuizmeubiljakainjihovog okolia povezujui biljnu fiziologiju s ekologijom. Stupanj prilagodljivostipojedinihbiljnihvrstanauvjeteokoliapromjenommorfolokihsvojstavaifiziolokihmehanizama utjee na opstanak i rast biljaka, njihovu produktivnost imeusobneodnosekaotosukompeticija,alelopatija idr.irokspektarambijetalnihimbenikaima utjecaj na biljne performance (atmosfera, svjetlo, voda, tlo i dr.) koji djelujupojedinano i u kompleksnim interakcijama, to ekofiziologiju, kao relativno novuznanstvenudisciplinu,iniizazovnomkakouprirodnimekolokimsustavima,takoiubiljnojproizvodnji.
Ekofiziologija prouava ekoloke imbenike i zakonitosti njihovog djelovanja napojedinefiziolokeproceseiprekonjihnapojedineorgane,jedinke,ivotnezajednice,ukljuujui i agrobiocenoze, te konanona cijeliekosustav. Stoga jeneophodnodapoljoprivredni proizvoai i poljoprivredni strunjaci razumiju djelovanje biotskih iabiotskih imbenika na rast biljaka i tvorbu prinosa, posebice onih koji se mogukontrolirati ili mijenjati, a presudno utjeu na performance poljoprivrednogproizvodnog sustava. Takav znanstveni pristupmoe podjednako biti primijenjen uistraivanjusvojstavaagrofitocenoza,odnosnojednostavnihekosustavakaotojenekiusjev,aliinakrajnjesloeneprirodnesustavekaotojenekalivadailiuma.
Najveiizazovbiljneekofiziologijejeupronalaenjunovihiliboljihpristupa,odnosnometoda,kojemogubitiuspjenokoriteneuprimarnojprodukcijihraneilipredvianjuuinkaambijentanapromjeneprirodnihsustava,kaoimodalitetenjihoveadaptacijenakonkretneagroekolokeuvjete.
Zadatakekofiziologijejeveomasloenjermoraobjasnitiodnoseiinterakcijebiljkaokolikoritenjemrelativnojednostavnihfizikalnihibiolokihinformacija,npr.kakavjeodnosbiljakapremavodi,svjetlu,temperaturiitlu,tekakoikolikooniutjeunatvorbuprinosa u razliitim agroekolokim uvjetima uvaavajui sve ekofizioloke aspekte iuinkeprimijenjeneagrotehnike.
Biljnuekofiziologijuine:
Biljna autekologija (ekologija jedinke iliopabiljna ekofiziologija) jedio ekologije iprouava prilagodljivost pojedinanih vrsta u poljskim i umskim zajednicama s
-
8 Vukadinovi,Jugiurevi
Ekofiziologijabilja Uvodubiljnuekofiziologiju
naglaskomnamorfolokeifiziolokemehanizme,tenjihovutjecajnarastiopstanakbiljaka,njihovuproduktivnostikompeticiju.
Eksperimentalna biljna ekologija prouava i primjenjuje laboratorijske tehnikepotrebnezaizuavanjebiljnefiziolokeekologije.
Ekosistemska ekologija istrauje interakciju izmeu organizama i njihovog fizikogokruenjakaointegriranogsustava.Ovaznanstvenadisciplinajevanazaunapreenjeodrivog upravljanja prirodnim resursima i bolje razumijevanje posljedicaantropogenogutjecajanaokoli.
Fizioloka ekologija prouava prilagodljivost fiziolokih procesa pod utjecajempromjeneokoliaikondicijastanitatenjihoveekolokekonzekvencije.
Biljnaokolinabiofizika(biofizikasloenihsustava)primjenjujefizikalnezakonitosti imetodeuekologiji.
Slika1. Meusobanodnosekologijeiekofiziologije
Fizioloka sinekologija je znanstvena disciplina u nastajanju imoe se opisati kaouporedna ekofiziologija (npr. istraivanje otpornosti na suu ovisno o kombinacijimorfolokihifiziolokihspecifinostipojedinihvrstailikultivara).
Ekofiziologijajevrlomladaznanstvenadiciplina(utemeljenanakon1970.god.)kojasebavifiziolokomreakcijomorganizamanauvjeteokolia.Biljnaekofiziologijatemeljisena prouavanju odnosa biljnofiziolokih procesa i ekologije te prouava utjecaj
Biljna geografija Povijest prirode
Biljna ekologija
Sinekologija Autekologija
Evolucijskaekologija
(zajednice, stabilnost, biljnaraznolikost, prostorni
raspored,demografija)
Paleoekologija(biljna sociologija ugeolokoj povijesti)
Biljna sociologija(klasifikacija zajednica,kartiranje vegetacije)
Dinamika zajednica
Sistemska ekologija
Ekofiziologija(distribucija, limiti tolerancije,biotske interakcije, fenologija,
priroda adaptibilnosti)
Populacijska ekologija(veliina populacija, ponaanje
uzgojenih vrsta)
-
Vukadinovi,Jugiurevi 9
Uvodubiljnuekofiziologiju Ekofiziologijabilja
abiotskih imbenika, posebice svjetla, na energetske odnose u fotosintezi premamikroklimi,raspoloivostivode,hranjivimtvarimaitd.
Ekofiziologija stresabiljaka je interdisciplinarna znanstvenapoddisciplina fiziologijebilja i ekofiziologije koja prouava fiziolokemehanizme reakcije biljaka na stresneuvjete, posebice tolerantnost na stres te anatomske imorfoloke adaptacije.Ovajinterdisciplinarnipristupomoguavarazumijevanjestresnihfaktora,kaoinjihovutjecajnarast,razvitakitvorbuorgansketvaritetakoomoguavaunapreenjeagrotehnikesciljemeliminiranjailiumanjenjateteubiljnojproizvodnjikojenastajukaoposljedicanepovoljnihagroekolokihuvjeta.
-
Vukadinovi,Jugiurevi 15
Ekolokiimbenici Ekofiziologijabilja
Slika4. SunevozraenjeienergetskaraspoloivostZemlje
Voda
Vodaje,odmahizaSunca,najvanijiimbenikokoliakojiomoguavapostojanjeivotanaZemlji,amanjakslatkevodejednaodnajveihbrigaovjeanstva.Oceanipokrivaju71%povrineZemljeisadre97%cjelokupnevode,dokslatkovodniresursiinesamo3%ukupnevode.Uzto,75%slatkevodeineledenjaciipolarniledtoostavljamanjeod1%dostupneslatkevodeutekuemobliku.ObnovljiviizvoripitkevodenaZemljiprocjenjujusena7106km3.
Slika5. Hidrolokiciklus
-
Vukadinovi,Jugiurevi 33
Ekolokakrizapoljoprivrede Ekofiziologijabilja
3. Ekolokakrizaipoljoprivreda
Tlo je najvei i najznaajniji prirodni resurs ovjeanstva i kritina komponenta uprocesuproizvodnjehrane.Pretjeranim i/ilineodgovornimkoritenjem tladolazidopadanjegoveproduktivnostiuzrazliitistupanjdegradacije,aprocesupropatavanjatlagotovojeuvijekjednosmjeran,bezrealnemogunostivraanjauprethodnostanje.Uprocesudegradacije tlapromjenemogubitiprividnomale,baremu ivotu jedneljudske generacije, to smanjuje potrebnu pozornost i odlae pravovremenopoduzimanjemjera za zaustavljanjedestruktivnihprocesa.Stogabrigao zemljinimresursima,njegovimprirodnimbogatstvimaibiolokojraznolikostisveviezaokupljairu populaciju, a ne samo poljoprivredne proizvoae te postaje odgovornostcjelokupne drutvene zajednice. Naime, globalne promjene okolia nepovratnomijenjajugeobiosferuZemljeteutjeunaivotvelikogdijelasvjetskogstanovnitva.Promjenemogubitiprirodnei/iliantropogene(izazvaneljudskomaktivnou).
Ekolokooptereenjeokolia=brojstanovnikatehnologijaivotnistandard
Tehnikotehnolokim razvojem, uz pojaanu globalnu industrijalizaciju svihgospodarskihgranananaojplaneti,svejeagresivnijipritisaknapojedineekosustaveibiosferu u cjelini, a u pojedinim drutvima dostignuta je kritina toka propadanjapojedinihekosustava,tosesve eeoznaavapojmomekolokakriza.Ekosustav,napadnutizvanadoivljavatetu,akodjaegiduljegoptereenjapotpunupropast.Sdruge strane, obnova ekosustava je spora, esto i nemogua u kratkom vremenu,mjerenoduljinomljudskogivota.Primjerice,umaeseobnovititeknakon50100godina (inherentno vrijemenekog sustava).Moderna tehnologija svebreunitavapriroduisvesueiiradikalnijizahvatiuprirodnomokoliuodkojihseprirodanestieoporavitipajetojednosmjerniputbezpovratka,ajasnepromjenezapaajuseveuivotnomvijekujednegeneracije.Svibismotrebalipostavitijednostavnopitanje:Zatosvakageneracijaljudiivisamozasebeismatradasuzaoneienjeprirodekrivioniiz prethodnog narataja? Ekoloka kriza je ponajprije krizamorala i zbiljski prijezirspramovjeka.(IvanPavaoII.)
Intenzivnapoljoprivrednaproizvodnjadananjicepodrazumijevavisokutehnologiju,ukljuujui i visok stupanj kemizacije. Luksuzna uporaba mineralnih gnojiva inepotrebno visokih doza pesticida postupno mijenja prirodna svojstva tla, apodzemnimvodamadjelujenegativnoinairuivotnusredinu.Zbogtogasedanasupoljoprivrednojproizvodnji javljajunovetendencijekojepokuavajuouvatiprirodniokoli smanjivanjem ili potpunim izostavljanjem neprirodnih inputa (mineralna
-
42 Vukadinovi,Jugiurevi
Ekofiziologijabilja Fotosinteza
4.2. Kloroplastnipigmenti
Za fotosintezu viih biljaka znaajni su klorofili i karotenoidi, pigmenti smjeteni ukloroplastima(Slika24.).Klorofilaimapet:a,b,c,die,alikodviihbiljakaufotosintezisudjeluju samo klorofili a i klorofili b koji su kemijski esteri dikarbonske kiselineklorofilinagdjejevodikujednojkarboksilnojgrupiesterificiranmetanolom,audrugojviimalkoholomfitolom.
Apsorpcijaenergijeodvijaseporfirinskom jezgromkoja jegraena izetiripirolovaprstena,povezanametinskimmostovima isatomomMgusreditu,vezanimsdvijekovalentneidvijekoordinatnevezenaNatomepirolovihprstena.
Slika24. Lokacijaikemijskagraaklorofila
Slinu strukturu s porfirinskom jezgrom imaju brojni vani spojevi umetabolizmubiljaka, ivotinja i ovjeka, npr. citokromi (sadri hem), hemoglobin, katalaza iperoksidaza,kobalamin (vitaminB12).Fitolni lanacmolekuleklorofila imastrukturu
-
54 Vukadinovi,Jugiurevi
Ekofiziologijabilja Fotosinteza
Izovihmeuprodukataobnavlja sepolazni spojCalvinovog ciklusaRuBP.Uosnovi,Calvinovciklussesastojiiztrifaze(jednadba12.,Slika35.):
21.karboksilacija: 6CO +6RuBP 123Ceera
2.redukcija: 23Ceera 1glukoza3.regeneracija: 103Ceera 65CRuBP
(12)
Slika35. Shematamnogdijelafotosinteze(Calvinovogciklus;uto=fiksacijaCO2;
ruiasto=triozePprodukcija;plavo=regeneracijaRuBP)
BrutojednadbakemizmaCalvinovogciklusaglasi:
2 2 6 12 6 i 26CO +12NADPH+12H O+18ATP C H O +18ADP+18 P+12NADP+12H O (13)
-
86 Vukadinovi,Jugiurevi
Ekofiziologijabilja Disanje
Slika61. Odnosfotosintezeidisanja
NasuprotC3 tipu fotosinteze,C4 tipzbogKranzanatomije lista (izolacijamezofilaposebnim slojem stanica)uspjeno izbjegava fotorespiraciju i stoga imauinkovitijufotosintezu(veuefikasnostkoritenjaFAR),alisamokadjetemperaturalistaviaod2528CzbogdotatnepotrebeenergijeuC4tipufotosinteze(~2ATP).Temperaturnaovisnostuinkovitostifotosintezepriblinoje podjednaka na 45. paraleli, to jegeografska irina slavonskobaranjskogproizvodnogpodruja.
Zbogglobalnogzatopljenja,C4biljkebitesve poeljnije na naim poljima i na tomplanuintenzivirajusesuvremenagenetskaistraivanja te je ve postignut znatannapredak,npr.kodkukuruzakaoC4biljkekoja se uzgaja u hladnijim podrujima(Slika64.) Slika62. Utjecajpoloajaliana
apsorpcijusvjetlosti
-
Vukadinovi,Jugiurevi 95
Odnosbiljakapremavodi Ekofiziologijabilja
Apoplastpredstavljajuintercelularniprostoriiporeizmeuceluloznihfibrilastaninihceluloznopektinskihstijenki.
Slika67. Putvodekrozkorijenpoapoplastuisimplastu
Prolaenje vode kroz Kasparijevpojas suberiniziranih stanica endoderme je aktivanproces u kojem se troi energija. Odnos izmeu aktivnog i pasivnog usvajanja jepromjenjivzarazliitebiljke.Vodenebiljkeusvajajuvoduiskljuivoaktivnimnainom,dok ju etinari usvajaju preteno pasivno.Omjer naina usvajanja vode semijenjaovisnoo sadrajuvodeu tlu ibiljci.Dokazda sevodausvajaaktivno jeplabiljaka(pojavakodvinove lozekad jetlotoplo,abiljka jonema lia) ifiziolokasuakadbiljkeizhladnogtla(kojesadridovoljnovode),aliuzmogunosttranspiracije,nemoguipakusvajativodu,kaopenicazimi.
Vodasemoeusvajatiliem,aliidrugimorganima.Istraivanjapokazujudanemaveerazlike izmeuusvajanja liem ikorijenom zbogdrugaijeanatomskegrae tadvaorgana.Listjeprekrivenkutikulom,nanjemujevelikbrojpui,astanicepalisadnogispuvastogparenhimasadreklorofiliobavljajufotosintezu.Potrebnojeistaknutidapovrinapuiprosjenoiznosi2%odpovrinelistaidakroztakomaleotvore(oko30x 7m), zbogpovrinskognapona, tekuine tekoulaze, a i samo vlaenje stanicazapornica smanjuje ulazni otvor. Zbog toga je vjerojatnije da se voda, zajedno sotopljenimmineralnimtvarima,prekolistausvajajukrozkutikuluiepidermalnestanice,zapornicepuiidlaicenalistu.
Sadrajvodeuprotoplazminijemjeranjeneaktivnosti,vejetonjenkemijskipotencijal(vodnipotencijal).Najveipotencijal(najveuslobodnuenergiju,s=0)imaistavodajersunjenemolekuleslobodne,aliotapanjemrazliitihtvariuvodi,molekulevodeseveu na otopljenu tvar zbog dipolnog karaktera i otopina tada imamanju koliinuslobodneenergije.Natajnainuspostavljasegradijentvodnogpotencijalaodmanjekoncentriraneotopine(veaslobodnaenergija)kveojkoncentraciji(manjaslobodnaenergija).Tipiangradijentvodnogpotencijalauspostavljaseodvodenefazetlapreko
-
Vukadinovi,Jugiurevi 145
Rastirazvitakbiljaka Ekofiziologijabilja
Slika86. Organogenezaifenofazeozimepenice
a) veliki dogaaji koji se javljaju u svakoj fazi i relativna osjetljivost na temperaturujarovizacije,svijetloitemperaturu
b) organogenezapenice: sjetva (SW),nicanje (Em), cvjetna inicijacija (FI),vidljivi redovi(DR),inicijacijaklasa(TS),klasanje(HD),cvjetanja(At),nalijevanjezrna(BGF),fiziolokazrelost(PM)ietva(HV)(SlaferiRawson,1994a)
5) Zavretakformiranjapolena.Izduivanjecvati.
6) Metlianje i klasanje (podudara se sa 6. fenofazom). Pojavljuje se boja listiakrunice.
-
174 Vukadinovi,Jugiurevi
Ekofiziologijabilja Fiziologijaotpornostinastres
Slika96. Opashemamehanizmaotpornostibiljakanasuu
Otpornost (tolerantnost)premasuisastojise izotpornostinavisoke temperature iotpornosti na nedostatak vode. Otpornost biljaka prema sui razvija se tijekomfilogeneze,alijeivrlovanaadaptacijatijekomontogeneze.Velikiznaajuotpornostiprema sui imaju koloidnokemijska svojstva protoplazme kao to su viskoznost,elastinost i koliina vezane vode. Izloenostbiljaka suinajtonije seprocjenuje izodnosa stvarne (T = izmjerena ili relativna transpiracija) i maksimalno moguetranspiracije(Tp):
gdjeje:CWSI=indeksvodnogstresa(cropwaterstressindeks)kojisekreeizmeu0i1;kadjeveiod0,15biljkevetrpezbognedostatkavode.
U nedostatku vode smanjuje se sintetska sposobnost biljaka, dolazi do poveanehidrolizeproteina,veajeaktivnostoksidazauzporastintenzitetadisanjatesekonanosmanjuje fotosintetska aktivnost. Takoer, usporava se fosforilacija eera tosmanjuje koliinu organofosfornih spojeva, smanjen je sadraj ATP, a poveava sesadrajnekiheera(glukozaifruktoza),manjajekoliinaorganskihkiselinaKrebsovogciklusa iaminokiselina,dokseCO2vieukljuujeu jabunu,amanjeuasparaginskukiselinuuzusporentransportasimilata.
Otpornostbiljakanasuuogledaseusposobnostineutralizacijenepovoljnihpromjenametabolizma, tj. u odravanju visoke sintetske sposobnosti, a za ovu otpornost od
T =1CWSITp
(45)
-
Vukadinovi,Jugiurevi 223
Biografije Ekofiziologijabilja
12. Biografijeautoraudbenika
Vladimir Vukadinovi je redoviti profesor u trajnom zvanju na PoljoprivrednomfakultetuuOsijeku.Cijeli radnivijekproveo jekao istraiva (od1971.) i sveuilininastavnikod1981.baveise Ishranombilja,naroitoproblemima ishraneduikom ikalijem,kakousjevatakoitrajnihnasadateprouavajuizemljineresursesaspektaproduktivnostitalaifaktoraogranienjaproizvodnje.Vrlorano,spojavominformatiketehnologijeod1976.god., svoja istraivanja i rezultateoplemenjuje kompjutorskimmodelima, GISom i izradom raunalnih programa kao pomo u razumjevanjuproduktivnosti tala, izradi gnojidbenih preporuka za usjeve i trajne nasade te kaopomoudonoenjuodlukapopitanjimapopravkiirajonizacije.Znaajnojeistaikakoje prof. dr. Vladimir Vukadinovi diplomirao na Odsjeku za biologiju Prirodnomatematikogfakulteta (uSarajevu1971.)to jenjegovim istraivanjimaupodrujuagronomijedalospecifianfiziolokitihukojimasubiljka injenepotrebezarast,razvitakitvorbuprinosaiznadilijednakepovanostiagroekolokomiagrotehnikomaspektu primarne organske produkcije. S 40 godina staa u istraivanjima i nastaviIshrane bilja, Fiziologije bilja, Ekofiziologije, Primjene kompjutora u poljoprivredi iZemljinihresursa,VladimirVukadinovijeobjaviogotovo200znanstvenihistrunihlanaka,nekolikoudbenika iskriptite izradionizkompjutorskihprograma imodelakaoiprogramazastatistikuobradurezultataistraivanja.
Irena Jug je izv. prof. Poljoprivrednog fakulteta uOsijeku, zaposlena na Katedri zaishranubiljaifertilizaciju.Svojznanstveniradzapoelaje1998.godinekaoznanstveninovak, a nakonmagisterija 2005. godine nastavlja raditi u svojstvu asistenta naFiziologiji bilja i Ekofiziologiji.Doktorski rad iz podruja ishrane bilja i ekofiziologijeobranila je 2008. godine. Istraivaki i nastavni rad prof. dr. Irene Jug obuhvaapodrujeagroekologije,ishranebiljaiekofiziologije.Dosadajeobjavila12A1radovakojisuzastupljeniubazamapodatakaScienceCitationIndexiCurrentContentsui19A2 radova citiranih u jednoj od sekundarnih publikacija. Sudjelovala je na 33meunarodnih i 9 nacionalnih skupova s ukupno 55 radova od ega je 39 radaindeksiranouA3skupiniradova.Koautorjejednogsveuilinogprirunika.
BorisurevijedocentPoljoprivrednogfakultetauOsijekunapredmetuIshranabilja,asudjelujeunastavipredmetaEkosustaviuekolokojpoljoprivredi,ZemljiniresursiiModeliranjebiljneproizvodnje.Baviseproblemimagnojidbeusjeva itrajnihnasada,primjenomGISauevaluacijiivizualizacijizemljinepogodnostiteizradomgnojidbenihpreporukazausjeveiuhortikulturi.lanjeHrvatskogtloznastvenogdrutvaiHrvatskogdrutvazaprouavanjeobradetla.