Response of three ornamental perennials to drought stress

Annals of Warsaw University of Life Sciences – SGGW
Horticulture and Landscape Architecture No 31, 2010: 29–34
(Ann. Warsaw Univ. of Life Sc. – SGGW, Horticult. and Landsc. Architect. 31, 2010)

Response of three ornamental perennials to drought stress

KAROL W. CHYLIŃSKI, ALEKSANDRA J. ŁUKASZEWSKA
Department of Ornamental Plants, Warsaw University of Life Sciences – SGGW

Abstract: Perennials are an important part of the urban public space and private gardens. However, they are not always properly watered and may suffer from drought stress. In this trial, three commonly used species: heartleaf saxifrage  Bergenia cordifolia, avens Geum coccineum and stonecrop Sedum spectabile were tested for their response to water stress. These species originate from different habitats and developed different adaptation mechanisms to drought. In the test, the drought stress was imposed over the period of  five months by withholding watering during 10 days cycles, separated by 10 days of normal daily watering. At the end of each month, leaf concentrations of chlorophyll a+b and ammonium were determined and at the end of the experiment the in florescence height in all plants was measured. Water deficit decreased the ornamental value, evaluated as the in florescence height in heartleaf saxifrage and avens, and did not affect stonecrop. Under stress, the mean ammonium concentration increased signifcantly in the leaves of heartleaf saxifrage and avens, reaching the values six times those in normally irrigated controls. Changes in the chlorophyll a+b contents were less pronounced: mean leaf pigment concentrations were practically unaffected by drought in stonecrop and decreased by 24–29% in the other two. The results show that changes in the ammonium and chlorophyll a+b contents merit further attention as possible indicators of plant response to drought. Howe ver, additional studies are needed before these or other parameters can be used to evaluate new species of perennials for introduction into urban growing conditions, or as selection criteria in breeding for the adaptation to demanding growth conditions.

Key words: drought, ammonium, chlorophyll, Bergenia cordifolia, Geum coccineum, Sedum spectabile.

Streszczenie: Reakcja trzech bylin ozdobnych na stres suszy. Rośliny ozdobne odgrywają  istotną rolę w miejskich terenach zieleni, jak i prywatnych założeniach ogrodowych, gdzie często bywają narażone na stres suszy. W niniejszej pracy przedstawiono reakcję na suszę trzech popularnych gatunków bylin, tj.: bergenii sercolistnej (Bergenia cordifolia), kuklika szkarłatnego (Geum coccineum) oraz rozchodnika okazałego (Sedum spectabile). Gatunki te różnią się pochodzeniem i przystosowaniem do niekorzystnych warunków środowiska. W doświadczeniu trwającym 5 miesięcy rośliny poddane były stresowi, który symulowany był 10-cio dniowymi cyklami suszy, przedzielonymi 10-cio dniowym okresem standardowej uprawy z podlewaniem. W pobieranym materiale roślinnym co miesiąc określano zawartość amoniaku i chlorofilu a+b. Pod koniec doświadczenia zmierzono wysokość  kwiatostanów wszystkich roślin. Brak wody obniżył wartość dekoracyjną bergenii i kuklika, wyrażoną jako wysokość  ich kwiatostanów, nie wpływając na kwitnienie rozchodnika. Zawartość  amoniaku wzrosła istotnie pod wpływem suszy w liściach bergenii i kuklika do wartości sześciokrotnie wyższych, niż w roślinach normalnie podlewanych. Wpływ stresu suszy na stężenie chlorofilu w liściach był mniejszy, niż w przypadku amoniaku. W stosunku do roślin kontrolnych poziom chlorofilu a+b w liściach bergenii i kuklika poddanych stresowi obniżył się średnio o 24–29%, podczas gdy u rozchodnika tylko o 9%. Przedstawione powyżej wyniki wskazują , iż zmiany poziomu stężenia amoniaku i chlorofilu a+b w liściach mogą służyć jako wskaźnik reakcji na stres suszy u roślin ozdobnych. Dalsze badania są  jednak konieczne, by móc użyć tych wskaźników dla oceny roślin przydatnych do warunków miejskich lub w hodowli roślin odpornych na ekstremalne warunki uprawy.

Please use the following format to cite the selected article:
CHYLIŃSKI K., ŁUKASZEWSKA. A. 2010. Response of three ornamental perennials to drought stress. Annals of Warsaw University of Life Sciences – SGGW. Horticulture and Landscape Architecture 31: 29–34

Authors’ address:
Katedra Roślin Ozdobnych SGGW
Nowoursynowska 166,
02-776 Warszawa, Poland
e-mail: aleksandra_lukaszewska@sggw.pl
 
KAROL W. CHYLINSKI, ALEKSANDRA J. LUKASZEWSKA. Response of three ornamental perennials to drought stress