Reaction of bedding ornamentals to drought stress

Annals of Warsaw University of Life Sciences – SGGW
Horticulture and Landscape Architecture No 29, 2008: 39–44
(Ann. Warsaw Univ. of Life Sc. – SGGW, Horticult. and Landsc. Architect. 29, 2008)

Reaction of bedding ornamentals to drought stress

KAROL WOJCIECH CHYLIŃSKI, ALEKSANDRA ŁUKASZEWSKA
Department of Ornamental Plants, Warsaw University of Life Sciences – SGGW

Abstract: Bedding plants are an important part of the urban public space and private gardens. However, they are not always properly watered and suffer from drought stress, especially when grown in containers. In this trial a response to water stress of eight commonly used species were compared: cockscomb Celosia argentea var. plumosa, impatiens Impatiens walleriana, lobelia Lobelia erinus, geranium Pelargonium hortorum, purslaine Portulaca grandiflora, sage Salvia farinacea, marigold Tagetes patula and vervain Verbena hybrida. These species come from different habitats and developed different adaptation mechanisms to drought stress. During the trial drought stress was imposed on plants by withholding watering during two 10 days cycles, separated by 10 days of everyday watering. Every 10 days concentrations of chlorophyll a+b and ammonium were determined in leaves. Under stress the mean ammonium concentration increased signifi cantly in leaves of four species, being the highest in lobelia where on the last day of the experiment it more than tripled that in the everyday watered control, and in marigold where the ammonia content was then 2.5 times higher than in control plants. Changes in the chlorophyll a+b contents were less pronounced than those in ammonium. By the end of experiment the pigments concentration decreased by 22–35% in leaves of five species subjected to water stress as compared to watered controls, being practically unaffected by drought in three: geranium, purslane and vervain. The above results show that changes in ammonium and chlorophyll a+b contents merit further attention as possible indicators of plant response to drought stress. The smallest changes in the analyzed biochemical parameters occurred in plants coming from habitats with natural drought periods thus adapted to periodical dry conditions, i.e. geranium and purslane. However, additional studies are needed before these or other parameters can be used to evaluate new bedding plants for introduction into urban growing conditions, or as selection criteria in breeding for adaptation to demanding growing conditions.

Key words: drought, ammonium, chlorophyll, Celosia argentea var. plumosa, Impatiens walleriana, Lobelia erinus, Pelargonium hortorum, Portulaca grandiflora, Salvia farinacea, Tagetes patula, Verbena hybrida

Streszczenie: Reakcja wybranych gatunków kwietnikowych roślin ozdobnych na suszę. Rośliny kwietnikowe odgrywają istotną rolę w miejskich terenach zieleni, jak i w prywatnych założeniach ogrodowych. Rośliny te często narażone są na stres suszy, zwłaszcza te uprawiane w różnego rodzaju pojemnikach. W niniejszej pracy przedstawiono reakcję ośmiu popularnych gatunków roślin rabatowych na stres suszy, tj.: Celosia argentea var. plumosa, Impatiens walleriana, Lobelia erinus, Pelargoniom hortorum, Portulaca grandiflora, Salvia farinacea, Tagetes patula i Verbena hybrida. Gatunki te różnią się pochodzeniem i przystosowaniem do niekorzystnych zmian środowiska. Stres suszy symulowany był dwoma 10. dniowymi cyklami suszy przedzielonymi 10. dniowym okresem standardowej uprawy z podlewaniem. W trzykrotnie pobieranym materiale roślinnym określano zawartość amoniaku i chlorofi lu a+b. Zawartość amoniaku wzrosła istotnie pod wpływem suszy w liściach czterech gatunków (Celosia argentea var. plumosa, Impatiens walleriana, Lobelia erinus i Tagetes patula), jednak zakres zmian był różny u poszczególnych taksonów w stosunku do kontroli. Ponadtrzykrotną akumulację amoniaku zaobserwowano w liściach stresowanych roślin lobelii oraz dwukrotnie w liściach stresowanych roślin aksamitki. Wpływ stresu suszy na stężenie chlorofi lu w liściach był mniejszy, niż w przypadku amoniaku. W stosunku do kontroli poziom chlorofi lu a+b w liściach obniżył się średnio o 22–35% u pięciu gatunków poddanych stresowi, podczas gdy u pelargonii, portulaki i werbeny pozostał bez zmian. Przedstawione powyżej wyniki wskazują, iż zmiany poziomu stężenia amoniaku i chlorofilu a+b w liściach roślin narażonych na stres suszy mogą służyć jako wskaźnik reakcji na stres suszy u tych roślin ozdobnych, które pochodzą ze stanowisk, gdzie stres suszy występuje bardzo rzadko. Dalsze badania są konieczne, by móc użyć tych wskaźników dla oceny nowych roślin rabatowych lub w hodowli roślin odpornych na ekstremalne warunki uprawy.

Please use the following format to cite the selected article:
CHYLIŃSKI K.W., ŁUKASZEWSKA A. 2008. Reaction of bedding ornamentals to drought stress. Annals of Warsaw University of Life Sciences – SGGW. Horticulture and Landscape Architecture 29: 39–44

Authors’ address:
Katedra Roślin Ozdobnych SGGW
Nowoursynowska 166,
02-776 Warszawa, Poland
e-mail: kro@sggw.pl
 
CHYLIŃSKI K.W., ŁUKASZEWSKA A. 2008. Reaction of bedding ornamentals to drought stress