hodnocení vlastností a vhodnosti praktického pouţití

hodnocení vlastností a vhodnosti praktického pouţití

HODNOCENÍ VLASTNOSTÍ A VHODNOSTI PRAKTICKÉHO
POUŢITÍ CERTIFIKOVANÝCH A FARMÁŘSKÝCH OSIV U OBILNIN
Comparison of Farmers and Certified Seeds
Ladislav Bláha1, David Laskafeld2, Zdeněk Stehno1, Ivana Capouchová2, Petr
Konvalina3.
1
Výzkumný ústav rostlinné výroby, v.v.i.
2
Česká zemědělská univerzita v Praze
3
Jihočeská Univerzita v Českých Budějovicích
Abstract
Biological quality of seed is one of basic factors, which influences growth and development of
beginning of the filial generation and following growth. This study compares ecological and
conventional seeds of 9 various spring cereal cultivars (bread and emmer wheat, T. sativum L. and
T. dicoccum Schrank, barley H. sativum Schrank and oat A. sativa L) with four different provenances.
The analysis of the germinability, vitality and the length of germinal roots was performed and volume
as well as weight of dry matter were measured too. The germinability and vitality of the certificated
ecological as well as conventional seed gained significantly higher values on average, while average
values of better and worse farm seed were lower. Similar differences were obtained in traits of the root
system at flowering. Rapidity of water uptake and water utilisation was highest in cerificated seeds.
High uptake of water was also obtained in farmer seed with low quality (low weight of seeds!). In
comparison the sprouting energy in PEG 6000 any differences were obtained.
Keywords: cereals, seed provenance, FSS, certified seed, comparison of traits
Souhrn
V předkládané práci se srovnávají ekologická a konvenční osiva devíti odrůd jarních obilnin
(pńenice seté-T. sativum L. a dvouzrnky T. dicoccum Schrank, ječmene, H. sativum Schrank a ovsa
A. sativa L.) různého původu. U vńech proveniencí se hodnotily klíčivost, vitalita a délka zárodečných
kořínků, objem a hmotnost jejich suńiny, velikost kořenů v době kvetení, rychlost příjmu vody v době
klíčení, a nárůst biomasy od setí do plné zralosti včetně výnosových prvků. Testováno bylo i klíčení v
PEGu. Celková klíčivost a vitalita certifikovaného ekologického i konvenčního osiva dosáhla v průměru
výrazně vyńńích hodnot, zatímco průměrné hodnoty farmářského lepńího a horńího osiva byly niņńí.
Podobné byly výsledky s parametry kořenů. Rozdíly byly zjińtěny rovněņ u délky zárodečných kořínků,
jejich objemu a hmotnosti jejich suńiny. Tyto rozdíly byly měřitelné i u kořenů v době kvetení rostlin.
Pouņití certifikovaného osiva má tedy za následek vyńńí kvalitu filiální generace, při porovnání s
farmářským osivem. Rychlost příjmu vody a efektivnost jejího vyuņití byla největńí u certifikovaného
osiva. Vysoké hodnoty byly získány téņ u farmářského horńího osiva (nízká hmotnost semen,
propustnějńí povrch obilek). Pokusy s klíčením v PEGu 6000 neukázaly výrazné rozdíly.
Klíčová slova: obilniny, provenience osiva, farmářské osivo, certifikované osivo, porovnání znaků
Úvod
V současnosti se vyuņívají v zemědělství různé zdroje osiv od certifikovaných aņ po farmářská
s různou kvalitou. V nańem pokusu byly porovnány odrůdy následujících plodin: pńenice setá, pńenice
50
Osivo a sadba, 10. 2. 2011
dvouzrnka, oves setý pluchatý, oves setý nahý a ječmen setý. V pokusu byly pouņity 4 typy osiv:
certifikované ekologické a konvenční, a farmářské lepńí a farmářské horńí. Konvenční osivo těchto
plodin bylo získáno přímo od ńlechtitelských firem. Při získávání osiva certifikovaného ekologického a
ekologického farmářského z lepńích a horńích pěstitelských podmínek byla velmi významná pomoc
firmy PRO-BIO, spol. s.r.o. Čtyři odrůdy v kategorii ekologicky certifikovaného osiva, byly zajińtěny
od rakouských a slovenských semenářských organizací z (ÚZKÚZ Bratislava, aj.). Provedeno bylo
hodnocení vlastností semen a jejich vliv na následný růst, vývoj a dalńí vybrané znaky.
Metodika
V tab. 1 je seznam testovaných materiálů rozlińený podle plodiny, provenience a odrůdy.
Tab. 1: Seznam testovaných odrůd
Plodina
Pńenice
Pńenice
Ječmen
Ječmen
Oves pluchatý
Oves pluchatý
Oves nahý
Oves nahý
Pńenice dvouzrnka
Odrůda
SW Kadrilj
Vinjet
Pribina
Xanadu
Vok
Neklan
Izák
Saul
Rudico
Původy osiva
certifikované ekologické, konvenční, farmářské lepńí, farmářské horńí
certifikované ekologické, konvenční
certifikované ekologické, konvenční, farmářské lepńí, farmářské horńí
certifikované ekologické, konvenční, farmářské lepńí
certifikované ekologické, konvenční, farmářské horńí, farmářské lepńí
certifikované ekologické, konvenční, farmářské lepńí
certifikované ekologické, konvenční, farmářské lepńí, farmářské horńí
certifikované ekologické, konvenční, farmářské lepńí, farmářské horńí
konvenční, farmářské lepńí, farmářské horńí
Hodnocení dynamiky klíčení. Pro stanovení dynamky klíčení byl zaloņen pokus s dostupnými
vzorky osiva různých kategorií vybraných odrůd jarních obilnin. Od kaņdé kategorie byly hodnoceny 4
vzorky po 100 semenech dle standardní metodiky stanovení klíčivosti a byla vyhodnocována po 1, 2, 3,
4 a 7 dnech. Počty byly zaznamenány jako denní přírůstky vyklíčených semen.
Hodnocení délky kořínků. Na Petriho miskách bylo naklíčeno standardním způsobem na
filtračním papíru, při zavlaņování deionizovanou vodou, osivo sledovaných odrůd a kategorií osiva.
Teplota během klíčení byla řízena termostatem v reņimu 20 °C den, 10°C noc. Sedmý den po zaloņení
pokusu bylo provedeno změření délky kořínků.
Rychlost příjmu vody. Po zjińtění celkového obsahu vody v semenech po 3,5,7 a 9 hodinách
máčení v deionizované vodě se hodnotilo procento přijaté vody a schopnost klíčit z uvedeného
mnoņství vody. Dále se zjińťovalo mnoņství vody nutné pro úplné vyklíčení, tak jako ve standardních
podmínkách.
Hodnocení kořenů. V pozdějńích fázích růstu probíhalo v minirhizotronu s průtočnou hydroponií
v písčité kultuře přesným nastavením teploty u nadzemní části rostlin a v kořenové zóně. V době
počátku kvetení byly kořeny vyplaveny a měřily se jejich běņné znaky
Simulace klíčení v podmínkách osmotického stresu. Pro simulaci vodního stresu byly pouņity
roztoky polyetylenglykolu (PEG 6000) ve dvou koncentracích, jak uvádí následující přehled.
Mnoţství (g) PEG na 1 l
Parametr
roztoku
VP (bar)
VP (Pa)
200
-5,3408
-0,5341
100
-1,6582
-0,1658
Jako kontrolní varianta slouņilo klíčení shodných kategorií osiva v deionizované vodě. Klíčivost
byla hodnocena po 2, 4, a 7 dnech.
Klíčivost. Pro stanovení dynamiky klíčení byl zaloņen pokus s vzorky osiva uvedených odrůd
jarních obilnin. Od kaņdé kategorie byly hodnoceny 4 vzorky po 100 semenech dle standardní metodiky
Osivo a sadba, 10. 2. 2011
51
stanovení klíčivosti (ISTA 2010). Ta byla vyhodnocována po 1, 2, (vitalita) 3, 4 a 7 dnech. Počty byly
zaznamenány jako denní přírůstky vyklíčených semen. Pokusy byly čtyřikrát opakovány.
Polní pokus v kvalitní zahradnické půdě: V přesném sponu, s hustotou výsevu 400 rostlin na metr
čtvereční, byly pěstovány rostliny vńech genotypů a proveniencí na malých parcelkách (4m2)
v blokovém uspořádaném pokusu ve třech opakováních. Voda do půdy byla doplņována podle obsahu
vody v půdě na optimální obsah. Postupnými odběry se hodnotil nárůst biomasy, na konci vegetace
základní výnosové prvky a suńina v době zralosti.
Výsledky a diskuse
Vliv provenience na kořenový systém
Jak z nańich výsledků vyplývá, tak kromě odrůdových rozdílů má provenience osiva velký vliv na
vitalitu semen (Graf 1) a to pravděpodobně daleko větńí neņ u hmotnosti tisíce semen. Zde se jedná o
průměr přes vńechny genotypy. Vitalita můņe rozhodovat o celém budoucím vývoji porostu u
jednotlivých původů. Z výsledků v grafu 2, kde je hodnocen vliv provenience na délku zárodečných
kořenů po týdnu růstu lze vyvodit stejné závěry. Oba grafy, vyjádřené jako průměr, ukazují obecný
trend přes vńechny genotypy, protoņe výsledek byl u vńech materiálů totoņný.
Graf
1:
Trend
klíčivosti
průměr přes hodnocené plodiny
Graf
2:
Trend
délky
zárodečných
kořínků - průměr přes hodnocené plodiny
% klíčivosti /dva dny
Prům . délka kořínků (cm )
90
80
70
60
50
40
30
20
10
0
8,5
8
7,5
7
6,5
6
Certifikované
osivo
Konvenční
osivo
Farm ářské
lepší osivo
Farm ářské
horší.osivo
Certifikované
osivo
Konvenční
osivo
Farm ářské
lepší osivo
Farm ářské
horší.osivo
Na obrázcích 1 a 2 je ukázka vlivu provenience na kořenový systém hodnocený v minirhizotronu
VÚRV. Výsledky byly u vńech zkoumaných genotypů a jejich proveniencí vńude stejné - pokud se týká
hierarchie ve velikosti kořenů. Je velmi zajímavé, ņe ze vńech měřených parametrů, kde se hodnotil vliv
původu, byly zjińtěny největńí rozdíly u znaků kořenů. V této fázi růstu a vývoje je velikost kořenů
důleņitá pro výnos – zejména za suchých podmínek. V případě rovnoměrných sráņek a kvalitní půdy se
vńak nemusí vliv provenience semen projevit. Za tímto účelem jsme v souběņném doplņkovém blokově
uspořádaném parcelkovém pokuse se vńemi materiály na velmi kvalitní půdě a pod závlahou hodnotili,
zda se zjińtěné rozdíly projeví i v podmínkách výborné zásobenosti půdy ņivinami ve filiální generaci.
Hodnoceny byly prakticky vńechny známé dostupné výnosové prvky a dynamika růstu nadzemní
biomasy. Rozdíly jsou zatím po prvém ročníku minimální, ale u hmotnosti tisíce semen bylo pořadí této
hodnoty následující: certifikované osivo, konvenční, farmářské lepńí a farmářské horńí. Předběņně lze
říci, ņe provenience ve filiální generaci má vliv i na kvalitní půdě, ale jen u hmotnosti tisíce semen.
52
Osivo a sadba, 10. 2. 2011
Obr. 1 a 2: Dva příklady velikosti kořenů v době metání. Zleva doprava u kaţdé odrůdy zvláště:
kořeny vyrostlé z certifikovaného osiva, konvenčního, farmářského lepšího a farmářského horšího
V tab. 2 je uvedený vliv provenience na objem kořenů klíčních rostlin. Jak z uvedených čísel
vyplývá, jedná se v tomto případě o velmi výrazný efekt, který přetrval aņ do pozdějńích růstových fází.
Tab. 2: Vliv provenience a genotypu na objem kořenů klíčních rostlin
Odrůda Objem
(cm3)
Kadrilj
31
cert.
Kadrilj
23
konv.
Kadrilj
7
FL
Kadrilj
9
FH
Odrů
dy
Saul
cert.
Saul
konv.
Saul
FL
Saul
FH
Objem Odrůdy Objem Odrůdy Objem Odrůdy Objem
(cm3)
(cm3)
(cm3)
(cm3)
19
Pribina
22,5
Izák
28
Vok
22
cert.
cert.
cert.
16
Pribina
18,2
Izák
26
Vok
22
konv.
konv.
konv.
18
Pribina
17
Izák
26
Vok
11
FL
FL
FL
8
Pribina
13
Izák
19
Vok
4
FH
FH
FH
Hmotnost tisíce semen, klíčivost, rychlost příjmu vody a klíčení
U vńech uvedených parametrů existuje rozdíl, který je daný jak genotypem, tak proveniencí.
Závěry je moņno shrnout do následujícího souhrnu:
1/Kaņdá z uvedených odrůd potřebuje jiný obsah vody nutný pro klíčení.
2/U farmářských horńích proveniencí je často počáteční rychlost klíčení vyńńí (niņńí HTS, a proto
potřebují méně vody na klíčení), v konečné fázi vńak nejvíce semen klíčí u konvenčního a
certifikovaného osiva.
3/Farmářské lepńí osivo je o něco horńí oproti konvenčnímu a ekologicky certifikovanému osivu
v případě hodnocených parametrů.
4/Výsledek větńiny měřených znaků vńak zatím naznačuje obecnou hierarchii u měřených
vlastností směřující k preferenci certifikovaných a konvenčních osiv.
Osivo a sadba, 10. 2. 2011
53
Jako ukázka je uvedený graf 3, kde je uveden příjem vody semeny po14 hodinách. Markantní jsou
rozdíly v rychlosti příjmu vody a počáteční hmotnosti semen (přepočteno na 30 semen kvůli velikosti
hodnot).
Graf 4 zobrazuje u téhoņ materiálu zaznamenanou klíčivost v % po třech hodinách příjmu vody,
tedy v době, kdy jiņ jsou schopné vńechny genotypy klíčit. Po porovnání s předchozím grafem (graf 3)
je zřejmé, ņe druh, který měl menńí hmotnost semen (a nabral relativně více vody vzhledem k původní
hmotnosti), měl větńí počáteční rychlost klíčení. Zajímavé jsou výsledky u certifikovaného osiva, které
je větńinou nejlepńí, a u farmářského horńího, které má větńinou niņńí hmotnost a rychleji nabírá vodu
nutnou ke klíčení.
Graf. 3: Mnoţství přijaté vody po 14 hodinách u jednotlivých genotypů
Rychlost příjmu vody
2,5
2
Hmotnost 30
semen v g
1,5
Hmotnost 30
semen po 14
hodinách
1
0,5
Saul FL
Saul FH
Saul cert.
Saul konv.
Izák FL
Izák FH
Izák konv.
Izák cert.
Vok FH
Vok FL
Vok konv.
Vok cert.
Pribina FH
Pribina FL
Pribina konv.
Pribina cert.
Kadrij FH
Kadrij FL
Kadrij cert.
Kadrij konv.
0
Graf. 4: Klíčivost v % po třech hodinách příjmu vody
Klíčivost v %
60
procento klíčivosti
50
40
30
20
10
Vo
k
Vo ce
k rt.
ko
n
Vo v.
k
Vo FL
k
FH
Iz
ák
Iz ce
ák rt
ko .
n
Iz v.
ák
Iz FL
ák
FH
Sa
u
Sa l ce
u l rt.
ko
Sa n v.
ul
Sa FL
ul
FH
K
K
ad
ri
ad j ce
rij rt
k .
K onv
ad .
r
K ij F
ad L
rij
FH
Pr
ib
Pr in a
ib c
in er
a t.
Pr ko n
ib v
.
i
Pr n a
ib FL
in
a
FH
0
Pokud hodnotíme procento vody, které bylo původně v semenech, tak lze uvést, ņe vzhledem ke
způsobu skladování se procento vody v semenech pohybovalo od 6,8 do 7,3% a tedy nemělo vliv na
uvedené výsledky.
V tab. 3 se hodnotí simulace osmotického stresu na testované genotypy a jejich provenience u
průměru ze třech měření. Jak z výsledků vyplývá, jednotlivé druhy a jejich odrůdy mají zřejmě odlińnou
odolnost. Na základě statistické analýzy nebyl prokázán vliv provenience na uvedenou vlastnost.
54
Osivo a sadba, 10. 2. 2011
Tab. 3: Klíčivost v procentech.vybraných hodnocených materiálů v PEG 6000 ve dvou koncentracích
čtvrtý den po zaloţení pokusu
Osivo - provenience
Kadrilj certifikované
Kadrilj konvenční
Kadrilj lepńí farmářské
Kadrilj horńí farmářské
Pribina certifikované
Pribina konvenční
Pribina lepńí farmářské
Pribina horńí farmářské
Vok certifikované
Vok konvenční
Vok lepńí farmářské
Vok horńí farmářské
Izák certifikované
Izák konvenční
Izák lepńí farmářské
Izák horńí farmářské
Saul certifikované
Saul konvenční
Saul lepńí farmářské
Saul horńí farmářské
100g PEG/l
55,0
58,7
71,7
55,5
34,1
33,9
33,8
26,8
21,0
31,2
23,2
15,7
31,0
15,4
24,7
7,7
14,9
11,5
12,3
14,8
200g PEG/l
1,7
10,0
7,0
12,6
24,4
12,7
17,8
23,0
20,3
14,0
19,3
14,0
4,8
6,0
5,9
3,4
6,7
5,5
8,6
11,8
Závěr
V průběhu hodnocení kvality osiva certifikovaných a farmářských osiv a jeho vlivu na parametry
klíčení a vlastnosti filiální generace výsledky potvrdily význam provenience osiva a zdůrazņují potřebu
preferovat certifikované osivo.
Poděkování
Práce vznikla za podpory projektu NAZV QI91C123 „Specifikace procesu mnoţení osiva
jarních forem obilnin v ekologickém systému hospodaření „a za podpory záměru
MZE0002700604 „Udrţitelné systémy pěstování zemědělských plodin pro produkci kvalitních a
bezpečných potravin, krmiv a surovin“.
Pouţitá literatura
KONVALINA, P., MOUDRÝ, J. (2007): Volba odrůdy, (m.) struktura pěstování a výnosu hlavních obilnin v ekologickém
zemědělství. In: Sborník konference "Ekologické zemědělství 2007",ČZU, Praha, 67-69.
Contact adress: Ing. Ladislav Bláha, CSc., Výzkumný ústav rostlinné výroby, v.v.i., 161 06 Praha 6
Ruzyně, Drnovská 507, [email protected]
Osivo a sadba, 10. 2. 2011
55