|
| |
|
|
Effect of high temperature and water shortage stresses duration during anthesis on the selected winter wheat yield formation components
Hlaváčová, Marcela ; Rapantová, Barbora ; Surá, Kateřina ; Klem, Karel ; Hlavinka, Petr ; Trnka, Miroslav
The aim of this study was to assess the effect of drought and high temperatures on Tobak winter wheat variety during one of the most sensitive developmental stage (anthesis) from the viewpoint of harvest index (HI) and spike productivity (SP). The 5 growth chambers (where the plants were exposed to these stress factors) were used for these purposes. The various protocols consisting in photosynthetically active radiation (PAR) course, relative air humidity (RH) and daily temperature courses were run. The plants were divided into 2 groups within each growth chambers: (1) Drough-stressed (Dry) and (2) well-watered (Wet). Two lengths of stresses duration were tested: 3 and 7 days. The plants were exposed to ambient weather conditions up to the full maturity after stresses exposition within the growth chambers. Subsequently, the plants were harvested manually and HI and SP were evaluated. The statistical analyses showed that the effect of each stress factor separately was statistically significant both for HI and SP14, nevertheless, these two factors interaction was statistically significant only in the case of HI.
|
|
|
Effect of drought stress on selected winter wheat yield formation components within pot and field experiimental design
Hlaváčová, Marcela ; Pohanková, Eva ; Klem, Karel ; Hlavinka, Petr ; Trnka, Miroslav
The object of this study was to find out what is the behaviour of the same winter wheat variety (Bohemia) plants cultivated within pot and field experiment. Therefore, the main aim of this study was to verify (based on the pot experiment results) whether the pot experiment (that is limited by the soil area) does not substantially affect plant reactions. The pot experiment was carried out in growth chambers where daily temperature course, relative humidity (RH) and photosynthetically active radiation (PAR) were set via protocols. The pots were exposed to the drought stress for 14 days with the daily maximum temperature 26 °C from noon to 2 p.m. The pots were split into 2 groups: (1) Dry where the soil moisture within pots were maintained below 30% of the maximum water holding capacity, (2) Wet where the soil moisture did not decrease below 70% of the maximum water holding capacity. The plants within Wet variant were considered as a control group. The pots were placed onto the concrete floor of a vegetation hall (where the plants were exposed to the weather conditions) prior and after stress regime exposition. The field experiment was conducted within experimental station in Bystřice nad Pernštejnem belonging to the Bohemian-Moravian Highlands in the Czech Republic. The drought stress was established through the transparent roofs installed above plants’ tops level in the field. The control experimental plot without roofs was nearby there as well. The plants were harvested when the full maturity was reached and the selected yield formation components were evaluated.
|
|
|
Crop yield estimation in the field level using vegetation indicies
Jurečka, František ; Hlavinka, Petr ; Lukas, Vojtěch ; Trnka, Miroslav ; Žalud, Zdeněk
Remote sensing can be very useful tool for agriculture management. In this study, remote sensing methods were applied for yield estimation in the field level. There were compared remote sensing data together with yield data obtained from the field. The study area is located in Polkovice in Olomoucký region and a crop planted there in the year 2016 was spring barley as one of most important crops grown in the region. The study area in Polkovice is located at lower elevations with intensive crop production and is climatologically warmer and drier than other areas of the Czech Republic. Year 2016 was the first year when the harvest device has been used for yield analysis in this study area. The output of this method is the yield map displaying the amount of crop harvested in the particular place in the field. The yield data from the field were then compared with remote sensing data in the form of vegetation indices. Two of them were used for comparison – Normalized Difference Vegetation Index (NDVI) and a two-band Enhanced Vegetation Index (EVI2). These indices have been often used for yield estimation in different studies but mostly in larger scales. This study investigates use of NDVI and EVI2 at more detailed scale while using various remote sensing methods. Comparisons show that remote sensing data can provide accurate estimation and can be used for yield forecasting or supplement traditional ways of yield estimation. Results of the study show that yield-index correlations are stronger for satellite data than for the drone data. NDVI showed slightly stronger correlations than EVI2. Strongest correlations between vegetation indices and yields were found for NDVI from Sentinel 2.
|
|
|
Assessing the impact of drought stress on winter wheat canopy by hermes crop growth model
Wimmerová, Markéta ; Pohanková, Eva ; Kersebaum, K. C. ; Trnka, Miroslav ; Žalud, Zdeněk ; Hlavinka, Petr
The main aim of this study was evaluate a drought stress effect on winter wheat development, growth (leaf area index), soil moisture and yields. Simultaneously, the ability of Hermes crop growth model to simulate drought stress response was tested. The field trial was established at Domanínek station (Bystřice nad Pernštejnem district, Czech Republic) in 2014. Mobile rain-out shelters for precipitation reduction were installed on the plots of winter wheat in May 2015. Results of this study showed that model is able to reproduce well a soil moisture content and to certain extent the drought stress for grain yields of winter wheat. Using the rain-out shelters (from 19 May to harvest on 6 August 2015), real winter wheat yields were reduced by 1.7 t/ha. The model was able to estimate the average yield with a deviation of 0.15 t/ha (6%) for no stressed variant. Model underestimated the yields for sheltered variant with a difference 0.67 t/ha (71%) on average against observed yields.
|
|
|
Odhad výnosů zemědělských plodin na základě družicového monitoringu
Lukas, V. ; Trnka, Miroslav ; Semerádová, Daniela ; Rajdl, Kamil ; Balek, Jan ; Štěpánek, Petr ; Zahradníček, Pavel ; Hlavinka, Petr ; Žalud, Zdeněk
Znalost výnosů plodin před dosažením sklizně je významná nejen pro plánování aktivit na úrovni zemědělských podniků, ale také z národohospodářského pohledu pro zabezpečení produkce potravin. Cílem studie bylo ověřit vývoj modelu odhadu výnosů významných plodin (pšenice ozimé, ječmene jarního a řepky ozimé) z výsledků vegetačních indexů NDVI (Normalized Difference Vegetation Index) a EVI2 (Enhanced Vegetation Index) ze senzoru MODIS v podobě 16 denních kompozitů za období 2000 – 2014. Za vybrané území 14 okresů České republiky, které představují regiony s vyšší intenzitou zemědělské produkce a rozdílnými pedo-klimatickými podmínkami. Přesnost predikčního modelu byl testována zejména v ročnících se silným výskytem sucha a nízkou úrovní výnosu (2000, 2003, 2006 a 2012). Stabilnější výsledky byly dosaženy ve výnosově nejproduktivnějších okresech, jako jsou Olomouc a Přerov, zatímco u výše položených území byl model značně ovlivněn nižším podílem sledovaných plodin na úkor pícnin. Ve většině případů byla vyšší přesnost stanovení výnosu dosažena pomocí vegetačního indexu EVI2 a postupným průměrováním hodnot kompozitů v průběhu vegetačního období plodin.
|
|
|
Vliv vysokých teplot a různých vodních režimů na tvorbu nadzemní biomasy vybraných odrůd pšenice ozimé
Hlaváčová, M. ; Klem, Karel ; Hlavinka, Petr ; Trnka, Miroslav
Cílem této studie bylo hodnocení vlivu vysoké teploty a nedostatku půdní vláhy v období kvetení na alokaci nadzemní biomasy dvou odrůd pšenice ozimé (Bohemia a Pannonia). Za tímto účelem byly simulovány podmínky stresu teplem s těmito teplotními maximy: 26 °C (kontrolní komora), 29, 32, 35, 38 a 41 °C. Průběh relativní vlhkosti vzduchu (RV) a fotosynteticky aktivní radiace (FAR) byl řízen prostřednictvím protokolů. Kromě toho byla v každé komoře ustanovena varianta stresovaná suchem (Dry) a varianta optimálně zalévaná (Wet). Rostliny byly po 14 dnech stresového režimu vyjmuty z komor a do období plné zralosti byly vystaveny vlivům aktuálního počasí. Po sklizni byla pro všechny varianty nastolených stresových podmínek obou odrůd vyhodnocena produktivita hlavních klasů a sklizňový index (HI) hlavních klasů
|
|
|
Mapování sucha a odhad výnosů polních plodin pomocí indexu ESI
Jurečka, František ; Anderson, M. ; Hlavinka, Petr ; Hain, C. ; Wayne, D. ; Gao, F. ; Johnson, D. M. ; Otkin, J. ; Žalud, Zdeněk ; Trnka, Miroslav
Dálkový průzkum Země (DPZ) se již řadu let se používá k různým analýzám, které zjišťují limitující faktory pro zemědělskou produkci. V souvislosti s klimatickými podmínkami posledních let se do oblasti zájmu dostává zejména monitoring sucha, zjišťování stavu vegetace na zemědělských pozemcích a odhad výnosů polních plodin. Metody dálkového průzkumu využívají záření o různé vlnové délce, které při pozorování jednotlivých složek zemského povrchu a vegetace vykazuje různé chování. Dálkový průzkum využívá ke zjišťování stavu vegetace, zemědělské krajiny a odhadů výnosu celou řadu indexů. V této studii byl k monitoringu sucha a odhadu výnosů použit index ESI (Evaporative Stress Index) používaný modelem ALEXI (Atmosphere-Land Exchange Inverse).
|
|
|
Dálkový průzkum Země jako podpůrný nástroj při posuzování zemědělského sucha
Hlavinka, Petr ; Semerádová, Daniela ; Balek, Jan ; Žalud, Z. ; Tadesse, T. ; Hayes, M. ; Wardlow, B. ; Trnka, Miroslav
Díky satelitnímu snímání v rámci Dálkového průzkumu Země (DPZ) lze získávat velmi cenné údaje o podmínkách na rozsáhlých územích (napříč kontinenty i státy) i pro menší území v rozlišení stovek až desítek metrů. Mezi velké přednosti těchto přístupů patří časová a prostorová kontinuita získaných údajů. Pro hodnocení stavu vegetačního krytu na zemském povrchu jsou často využívány tzv. vegetační indexy. Předkládaný příspěvek si klade za cíl demonstrovat možnosti využití vegetačního indexu EVI2 (Enhanced Vegetation Index) v rámci sledování odezvy stavu vegetace na výskyt sucha. Výsledky jsou zaměřeny na popis situací ve vybraných letech za období 2000-2015 s využitím dat získaných pomocí zařízení MODIS (Moderate Resolution Imaging Spectroradiometer) neseného družicí Terra. Prezentována jsou data dostupná v týdenním kroku pro celé území České republiky.
|
|
|
Monitoring zemědělského sucha a jeho uživatelé a zpravodajové
Bartošová, Lenka ; Trnka, Miroslav ; Semerádová, Daniela ; Hlavinka, Petr ; Štěpánek, Petr ; Zahradníček, Pavel ; Žalud, Z.
Monitoring sucha je klíčovým prvkem sledování vývoje klimatu v České republice. Cílem tohoto článku je popsat, jak se na samotném monitoringu podílejí agronomové, lesníci, ovocnáři či lidé pracující v krajině a to v rámci Integrovaného Systému Sledování Sucha (ISSS). ISSS v týdenním kroku monitoruje vývoj a stav sucha pro celou Českou republiku s využitím různých zdrojů informací (výsledky vycházející z modelu SoilClim či výstupy z nástroje MODIS na družicích Aqua a Terra). Jedním z pilířů ISSS je také popis dopadů sucha na výnosy hlavních plodin a to díky spolupráci zejména se zemědělci, jejichž expertní hodnocení prováděná v týdenním kroku přináší pohled na aktuální situaci očima praxe, která je k dispozici na www.intersucho.cz.
|
host ::
RSS.