Aplikovaná botanika BOT/ABP - isb

Zvyšování konkurenceschopnosti
studentů oboru botanika a učitelství
biologie
CZ.1.07/2.2.00/15.0316
zimní semestr 2011/2012
Aplikovaná botanika
BOT/ABP
Téma: Planě rostoucí rostliny využitelné
ke konzumaci a technickým účelům (v
klimatických podmínkách České republiky)
*
Téma: Planě rostoucí rostliny využitelné ke
konzumaci a technickým účelům (v
klimatických podmínkách České republiky)
1.
2.
3.
4.
5.
Minoritní obilniny
Minoritní zeleniny
Planě rostoucí rostliny využitelné ke konzumaci
Energetické plodiny
(Léčivé rostliny – BOT/LER)
*
1. Minoritní obilniny
čirok - Sorghum bicolor L.
Historie
původ: Afrika, odsud to teplých a suchých oblastí všech
kontinentů
během 1. tisíciletí před n.l. - do Indie
během křesťanství – do JV pobřeží Asie a do Čína
polovina 19. stol. – ze Z Afriky do Ameriky (v souvislosti
s trhem s otroky)
význam v Americe Austrálii potvrzen až během 20. stol.
Současnost
JDE O NEJVÝZNAMNĚJŠÍ OBILNINU V SUCHÝCH
OBLASTECH (kde ostatní obilniny nemohou
existovat)
pouze 1 % světové produkce – v Evropě (Francie, Itálie,
Španělsko, některé JV země, Ukrajina, Rusko)
krmivo pro dobytek v semiaridních oblastech Asie a
Afriky
*
Biologická charakteristika
Kořenový systém: dobře vyvinutý, četné kořenové vlášení,
vzdušné kořeny – pronikají do půdy, zvyšují stabilitu
rostliny
Stonek: silný, pevný, výška až 1-1.5 m.
Listy: 50-100 mm šířka, 0.5-0.8 m délka; vosková vrstva,
Lata: vzpřímena, převislá, klásky – 1 květ s 2,3 nebo 4 dalšími v
sekundárních větvích
cizosprašný, ale možné samosprášení
Obilky: okrouhlé, oválné nebo srdčité, bílé, krémové, žluté, růžové,
hnědé, fialové
Vlastnosti
nevyžaduje zvláštní podmínky,
vhodné do suchých oblastí
obilky neobsahují lepek
*
Nároky na pěstování
tolerantní k suchu,
ale teploty by neměla klesnout pod 10 °C (žloutnutí listů,
špatné opylování)
pěstování – jako kukuřice
na stejném pozemku za 2-3 roky
Využití
škrob (v endospermu), vláknina, B-komplex
kaše, placky (tortily), couscous, náhrada rýže, „pukance“,
chleba, luštěninové a zeleninové saláty
obilky i zelená hmota – pro domácí zvířata
výroba alkoholu
*
proso seté - Panicum miliaceum L.
Historie:
- patří mezi nejstarší kulturní plodiny
- pravlast - Čína, východní Asie a Indie
- důležitá obilovina Slovanů - kaše, placky,
polévky
- postupné snižování jeho významu
Současnost:
- pomalá renesance
- prioritní plodina v rámci ECP/GR
Minor crops
- nedostatek kvalitních odrůd (´Hanácká
Mana´ - 1940, ´Unicum´ - 1975)
- pěstitelské plochy: v Evropě asi 30 ha
- perspektiva intenzivnějšího využití v
dietních výrobcích (bezlepkové potraviny)
*
Význam:
- Potravina – jáhly – vysoká nutriční hodnota a dobrá stravitelnost,
vysoký obsah vitaminů a minerálních prvků
- Náhražka sladu
- Krmivo pro drůbež, prasata, ryby, ptactvo
- Zelené krmivo
- Vysoká krmná hodnota slámy a plev
Charakteristika:
- Náročnost na teplotu (klíčení 9 – 10°C, optim. 15 – 20°C) – citlivost
na mráz
- Menší náročnost na vláhu
- Nižší osvojovací schopnost kořenů – proto půdy s dobrou zásobou
živin
- Nemá specifické nároky na agrotechniku – důraz na přípravu půdy
před setím
- Krátká vegetační doba – meziplodina, krycí plodina (jeteloviny),
náhradní plodina po vyzimovaných obilninách
- Nestejnoměrné dozrávání, nutné dosušování
*
Nutriční a dietetická hodnota
K přípravě pokrmů se používá:
- loupané zrno (jáhly) - dobře stravitelné, výživné a velmi chutné
- prosná krupice (vzniká drcením jáhel)
Jáhly:
- příznivý poměr živin
- významnější zdroj vitaminů (především skupiny B a A) než ostatní
obilniny
- nutriční a dietetickou hodnotou se rovná ovesným vločkám
- nevyvolává alergie u konzumentů s lepkovou intolerancí
- rozšiřuje sortiment dietních potravin
*
bér vlašský - Setaria italica (L.) Beauv
Historie
jedna z nejstarších obilnin
původ: Indie, Čína, Japonsko
do Evropy – v době bronzové
spolu s prosem – výživa Slovanů
pěstován jako první plodina na lesních
mýtinách
Současnost
pěstování: Čína, Indie, Indonésie,
Korejský poloostrov,Japonsko USA
(zelené krmení, seno, na pastvinách),
v řadě evropských zemí – jako krmivo
pro dobytek
*
Biologická charakteristika
S. italica ssp. maxima – pro produkci obilek
S. italica ssp. moharia - jako krmivo
kvetení – odshora dolů
obilky – od světle žluté, přes hnědou, rezavou
do černé
Využití
bezlepková dieta
obdobně jako proso – kaše, placky
krmivo pro dobytek, seno, pro ptáky
výroba piva (Rusko), pálenky
'Awamori' (Japonsko)
Pěstování
jako proso
setí – v dubnu až zač. května
*
ježatka obilná - Echinochloa
frumentacea (Roxb.) Link.
Historie
původ: pravděpodobně ve V Indii
Současnost
pícnina: USA, Japonsko
náhrada rýže: Indie, Japonsko, Čína
E. crus-galli
Charakteristika
nejrychleji rostoucí minoritní obilnina
produkce semen za 6 týdnů po vzejití
klásky – hnědavé, do fialova
Využití
pro bezlepkovou dietu
netrpí houbovými chorobami – vhodná
jako krmivo
*
rosička krvavá „česká rýže“ - Digitaria sanguinalis (L.) Scop.
Historie
původ: pravděpodobně v Evropě
zmínka v Mattioliho herbáři
od té doby populární v českých zemích a Německu
ústup – na začátku 20. století
Současnost
nyní jako problematický plevel v mírných,
subtropických i tropických oblastech
Biologická charakteristika
 jednoletka, výška do 0.5 m,
 C4 fotosyntéza,
 listová čepel – trichomy
 klasy – 3-13 (prstovitá ramena)
 květy oboupohlavné, větrosnubné.
*
Vlastnosti
v minulosti – vyhledávaná lahůdková obilnina
Využití
obilky nutno loupat,
kaše, „jahelník“, polévky, mletý neloupaných obilek – celozrnná mouka
krmivo pro dobytek, sláma
vlákna – výroba papíru
lidová medicína – léčba kapavky, debility
Pěstování
extenzivní
opatrná sklizeň – obilky snadno vypadávají
po sklizni – odstranit nečistoty, pomalu sušit (cca 14 %), skladovat neloupané obilky,
loupat až před použitím
*
pohanka obecná Fagopyrum esculentum
Moench. Polygonaceae
Historie
stará kulturní rostlin
původ – Čína, rozšíření do Japonska, Evropy,
Sev. Ameriky
pěstování v českých zemích od 12. století
(Těšínsko, Valašsko, Beskydy)
16. století – velmi populární potravina
v českých Sudetách – pěstování pohanky pro
schopnost eliminovat plevele před výsevem lnu
od 19. století – ústup
znovuobjevení v českých zemích - konec 20.
století – organické zemědělství
v Evropě – Rakousko, Bělorusko, sev. Chorvatsko,
Dánsko, SZ Francie, Polsko, Rusko, Ukrajina
*
Biologická charakteristika
jednoletka
načervenalý stonek, výška až 1,2 m
7-9 květů v květenství, květy heteromorfní, drobné bílé nebo narůžovělé
semena (nažky) dozrávají za 35-45 dní po opylení
nažky trojboké, hrany rovné
Vlastnosti
obsah rutinu – posílení imunity, ochranný efekt před UV zářením, zvýšení pružnosti cév, regulace
¨krevní srážlivosti, obsahu cholesterolu
vhodné pro diabetiky a celiaky
vyvážený obsah AK (lysin – 3-4x více než u pšenice, methionin, cystein)
nízký obsah tuku – hlavně v klíčku
vysoký obsah nenasycených mastných kyselin – k. linolová
Zn, Cu, Mg, vit. B1, B2
Využití
semena, mouka, lámanka, těstoviny, chleba, cukrovinky
plevy – výplň polštářů
Pěstování
teplomilný druh, optimum pro růst 15°C, více vlhka než pšenice a ječmen (zejména na začátku
růstu), lehké, písčité nebo hlinité půdy,
má fytosanitární účinek na půdu
výsev v 1. dekádě května, aby vzcházení nastalo po „zmrzlých“
orientace řádků nejlépe S-J (lepší oslunění)
včelstva – pozitivní vliv na produkci semen
*
pohanka tatarská (Fagopyrum tataricum Gaertn.)
Historie
první pol. 16. stol. – krmivo pro dobytek – v českých zemích
ale detailní záznamy chybějí
šíření do Evropy – společně s pohankou obecnou (jako plevel v pěst. pohance)
Současnost
pěstování – JV Čína, vyšší polohy v Tibetu, Himalájích, Nepálu, Indii
Biologická charakteristika
podobná jako u p. obecné
jemný, zelený stonek, výrazné antokyanové zabarvení na bázi listů, květy žlutozelené,
celkově robustnější rostliny (výška až 1,5 m), nažky menší, nepravidelné výrůstky na
hranách
lepší odolnost k chladu, nemá specifické požadavky na půdu, vhodná do okrajových
oblastí, na méně úrodné půdy
více rutinu s listech i semenech
Využití
jako p. obecná
listy – zpracování jako špenát
krmivo pro dobytek
*
laskavec - amarant (Amaranthus sp.)
A. cruentus, A. hypochondriacus, A. caudatus
Amaranthaceae
Původ, historie pěstování a rozšíření laskavce
stará kulturní plodina Amerického kontinentu
v období před objevením Ameriky byl třetí
nejrozšířenější plodinou ve Střední Americe
po obsazení Mexika - pěstování zakázáno.
zachoval se na odlehlejších místech hor Střední a
Jižní Ameriky a v drsných podmínkách hornatých
oblastí Indie, Nepálu, Tibetu a Číny, kde byl
introdukován
dekorativní typy se dostaly do botanických zahrad
v Evropě
zeleninové typy laskavce se pěstovaly v Evropě,
Africe a Asii
v současnosti se kulturní laskavec pěstuje ve
Starém i Novém světě
*
Využití laskavce je mnohostranné
- přímá konzumace
- součást mnoha potravinářských výrobků
- v krmivářství
- surovina pro další průmysl
mladé rostliny a listy - konzumace v čerstvém stavu
nebo jako vařená listová zelenina ochucená různým
kořením (upravené jako špenát se používají k plnění
tortil nebo omelet)
semena - celá, neupravená semena, expandovaná
nebo vařená zrna, mouka
Úprava - suchým mletím, pražením, extruzí,
bobtnáním, vařením za atmosferického nebo
zvýšeného tlaku, vločkováním, naklíčením,
enzymovým opracováním, tepelným opracováním s
vápenným mlékem, promýváním v alkalické vodě a
následným sušením, rozemíláním
Semena - ingredience různých pekařských výrobků,
těstovin, dětské výživy, instantních nápojů
mnoha salátových receptů, dresinků a omáček, pilafů,
pudinků, přidávají se do toastů
*
celá amarantová zrna - přídavek pro celozrnný chléb, mohou nahradit 10%
pšeničné mouky
pukance - pražení při teplotě170-190°C
vločky - součástí dětské výživy - často se kombinují s ovesnými, kukuřičnými
nebo pšeničnými produkty (k vaření kaší, polévek, k výrobě dětských
sušenek)
mouka celozrnná nebo s nižším podílem obalů - může se vymílat z
neupravených nebo předem různě upravených (pražených, pufovaných
nebo extrudovaných) semen laskavce – má oříškovou příchuť, vhodná na
přípravu nekvašených, plochých druhů chleba (tortilly, chapatti) zastoupení 10-30%, zvyšuje obsah bílkovin hotových produktů, neobsahuje
lepek
těstoviny - 5-20 % amarantová mouka + semolina (z tvrdé pšenice) klíčky
nebo
naklíčená semena – součást zeleninových salátů
*
merlík chilský - Chenopodium quinoa Willd.
Chenopodiaceae
Původ a historie pěstování
starý rostlinný druh dávných Inků
v celé západní části Jižní Ameriky na sever až po
Mexiko
„semena“ – nažky (využití jako ječmen), listy jako
špenát
později úpadek pěstování (jen v drsných horských
oblastech)
po roce 1975 se začal znova zvyšovat zájem
největší producenti - Bolívie, Peru
první větší polní pokusy v Evropě - od roku 1982 v
Anglii,
v Holandsku, v Německu, Dánsku a Finsku,
podobně jako v USA i tady - zdravá výživa
-
V Čechách - známá hlavně z botanických zahrad
již před více než 100 lety a pravděpodobně se
také pokusně vysévala.
Jejímu většímu rozšíření však konkurovaly
výnosnější obilniny
*
Nutriční hodnota a využití quinoi
- kvalitní bílkoviny, vysoké množství sacharidů, oleje,
vitaminů a minerálů
- ve srovnání s obilninami má quinoa vyšší obsah bílkovin
- dobře vybalancovaná proteinová frakce, (ideální protein kasein)
- cca 60% vysoce kvalitního škrobu (granule 1-2?), vysoký
obsah amylopektinu - pozitivně ovlivňuje pružnost těstovin
- tuk 8% - kyselina linolová (54%) a kyselina olejová (20%)
Pěstování
velmi otužilá rostlina, může růst na velmi chudých půdách
*
2. Minoritní (méně často
pěstované) zeleniny
čistec hlíznatý (Stachys
sieboldii Miq. Lamiaceae
původ: Čína, Japonsko, od
19. stol. – Itálie, Francie
vytrvalá rostlina
konzumace: hlízky (2-8 cm x
1 – 2 cm)
výsadba – na jaře, sklizeň v
listopadu
*
křen selský Armoracia rusticana Gaernt.
Brassicaceae
původ: V Evropa
Malín u Kutné Hory
zplaněný podél
vodotečí
výsadba – řízky
vodorovně
*
kozí brada fialová (salsify) – Tragopogon porrifolius L. subsp.
sativus Asteraceae
pěstovaná v 15. a16. století
výsev – jaro
sklizeň – pozdě na podzim
kozí brada luční
Tragopogon pratensis
*
Scorzonera hispanica L. černý kořen, hadí mord španělský (černé
salsify) Asteraceae
původ: JZ Evropa
vytrvalá rostlina
kořen: inulin,
asparagin, levulin,
Na, K, Fe
*
slunečnice topinambur Helianthus tuberosus L. Asteraceae
Fernald and Kinsey, in their book,
Edible Wild Plants of Eastern
North America, tell us that: "The
name Jerusalem applied to this
plant is likely to lead to
misconception. The tubers, early
introduced into Europe, were soon
popular in the Mediterranean
countries and in Spanish were
called girasol, in Italian girasole.
True to their genius in such
matters the English promptly
changed it to Jerusalem."
Girasole translates to 'turning to the
sun'.
semena nedozrávají v našich podmínkách
množení – hlízy (mrazuvzdorné)
každoročně sklízet a VYSAZOVAT
skladování - krechty
*
katrán přímořský Crambe maritima L. Brassicaceae
původ: mořská písčitá
pobřeží Evropy
vytrvalé rostliny, kvetou od
2. roku na lysých
lodyhách; plod –
kulovitá šešule s jedním
semenem
konzumace: vybělené
dužnaté řapíky
pěstování : rigolování,
hnojení, trvalé kultury,
na zimu přisypat
zeminu nebo překrýt
nádobou, na jaře po
vyrašení sklízet
odrůdy – vyšlechtěny v
Anglii (Lily White, Ivory
White)
*
roketa setá - Eruca sativa (L.) Mill. Brassicaceae
E. sativa
planě rostoucí E. vesicaria (L.) Cav. –
hlavně Mediterán,
E. loncholoma (Pomel), E. pinnatifida
(Desf.) Pomel, E. setulosa Boiss. et Reuter
- Maghreb jednoleté;
původ: Mediterán, JZ Asie
typická rostlina míst narušených člověkem –
opuštěné zahrady, okraje cest, sutiny
požadavky: teplé a suché klima, tolerance k
mrazu do -4 °C
krátká vegetační doba (asi 3 měsíce),
obliba – zvláště v mediteránní kuchyni
součást salátů,
semena - olej
podobný druh: křez - Diplotaxis D. tenuifolia
(L.) DC - vytrvalá
D. muralis (L.) DC - polyploidní, vytrvalá
*
řeřicha potoční (potočnice lékařská) Nasturtium officinale R.Br.
Brassicaceae
pěstována od neolitu, Herbář J. Černého 1517,
rozšířena po celém světě (Francia, Brazílie)
vytrvalá
nutný mírný průběh zimy, pramenitá voda,
speciální záhony
ze semene nebo z řízků
Speciální pěstební nádrže
ve Francii - jako salát nebo syrová zelenina,
pokapaná citronem, přičemž právě citron
dodává potočnici tu pravou pikantní chuť.
*
ALE! Cardamine – řeřišnice – prašníky fialové)
New Hampshire, UK)
*
řeřicha zahradní Lepidium sativum L. Brassicaceae
odedávna pěstována v Iráku, odkud
také pochází.
Od dob antiky obohacuje jídelníček
Evropy a Asie. Na trhu byla někdy
zatlačena jinými bylinkami, jako
například potočnicí. Řeřicha setá
rychle roste a dobře snáší skoro
každé klima.
Dříve se také používala jako léčivá
bylinka. Již v roce 400 před Kristem
se o ní zmiňuje Hippokrates a velký
přírodní léčitel Galen ji doporučoval
pro zdraví již ve 2 století našeho
letopočtu.
*
polníček, kozlíček Valerianella olitoria Poll. Valerianaceae
planě po celé
Evropě
vyšší biologická
hodnota než u
salátu
výsev VIII. – IX.
*
novozélandský špenát, čtyřboč rozkladitá Tetragonia expansa
(tetragonoides) Murr. (Mesembrynthaceae, Aizoaceae)
kosmatcovité
původ: Tichomoří
1 letý
náročný na teplo jako
fazole
sklizeň koncem VII.
*
lebeda zahradní Atriplex hortensis L. Chenopodiaceae
původ: střední Asie
1letá
formy – zelené, žluté, listy
výsev – po bramborách
nebo od dubna do konce
srpna
*
šrucha zelná Portulaca oleracea L. var sativa DC. Portulacaceae
původ: střední Asie
rozety dužnatých, obvejčitých listů , v
úžlabí malé žluté květy
lodyha plazivá (porost až 1.2 m v
průměru)
semena – vejčitá, někdy náznak tří hran,
jedna rostlina - až 240 000 semen
životnost až 40 let
*
reveň Rheum rhabarbarum L. Polygonaceae
(Rh. undulatum , Rh. rhapotonicum)
původ: záp. Čína
sušené oddenky –
laxativum
vytrvalá – množení
kořenovými trsy
*
Cochlearia officinalis L. – lžičník lékařský
Brassicaceae
původ: západní a
střední Evropa
*
šťovík obecný Rumex acetosa L. var. hortensis Dierb.
Polygonaceae
původ: střední Evropa
neprošlechtěné formy – na vlhkých loukách
a okrajích příkopů
prošlechtěné formy – nižší obsah kyselin
výsev: IV. – IX.
sklizeň: jaro - podzim
*
*
ibišek jedlý Hibiscus esculentus L. Malvaceae (Abelmoschus
esculentus)
bamia, okra, gombo
původ: V Indie
teplomilná rostlina
(předpěstovaná sadba)
konzumace: velmi mladé
plody (do 5 cm)
*
mochyně peruánská Physalis peruviana L. Solanaceae
původ: jižní Amerika
jednoletá
bobule v nafouklém kalichu
pěst. z předpěst sadby
Ph. alkekengi L.
*
3. Planě rostoucí rostliny
vhodné ke konzumaci (saláty)
česnáček lékařský Alliaria pettiolata Brassicaceae
Dvouletá nebo krátce vytrvalá rostlina, lodyha přímá, nevětvená nebo
větvená v květenství, výška 20 až 80, výjimečně 100 cm, lysá nebo dole
odstále srstnatá.
Dolní listy dlouze řapíkaté, ledvinovité, vroubkované, lodyžní listy menší,
lysé, trojúhelníkově vejčité, se srdčitou bází. Listy po rozedmutí voní
česnekem (odtud název rostliny).
Květy v jednoduchých nebo větvených hroznech, 4 korunní lístky
podlouhle obvejčité, bílé. Kvete v dubnu až červnu. Plodem je až 7 cm
dlouhá šešule.
V ČR velmi hojně rozšířen zejména v teplejších oblastech, jinak jen
roztroušeně a převážně v okolí lidských sídel (max. nalezen v
nadmořské výšce 900 m). V Evropě rozšířen od střední Skandinávie až
po Středomoří včetně severní Afriky, směrem na východ až do Střední
Asie a Himaláje, do Ameriky zavlečen.
Informace v tomto odstavci převážně převzaty z: J. Janča, J.A.Zentrich:
Herbář léčivých rostlin, díl 1.
*
žabinec prostřední (p. žabinec) Stelaria media Caryophyllaceae
*
sedmikráska obecná (chudobka) Bellis perennis L. Asteraceae
*
popenec břečťanovitý Glechoma hederacea Lamiaceae
*
pampeliška Taraxacum sp. Asteraceae
*
pupava bezlodyžná Carlina acaulis Asteraceae
*
3. Energetické rostliny
čirok (Sorghum spp.)
konopí seté (Canabis sativa L.)
chrastice rákosovitá (Phalaris arundinacea)
invazivní druh v některých státech USA
*
*

křídlatka (Reynoutria spp.)
*
ozdobnice (Miscanthus spp.)
*
světlice barvířská (Carthamus tinctorius L.)
*
slunečnice topinambur (Helianthus tuberosus L.)
*
laskavec (Amaranthus spp.)

A. retroflexus
*
šťovík uteuša (Rumex patientia x R. tianschanikus)
Při plánování, jak nejefektivněji využít cca 400 000 ha
nadbytečné půdy a dalších 20 000 ha
antropogenních půd vzniklých rekultivací výsypek
povrchových dolů, bylo nutno hledat takové
plodiny, jejichž pěstování by bylo ekonomicky a
energeticky efektivní.
Vhodná vysokovzrůstná rostlina byla nalezena mezi
vytrvalými bylinami. Jde o hybrid šťovík Uteuša
(Rumex Uteusa = R. tianshanianus x R. patientia).
Vytváří rozvětvené lodyhy o výšce 2 m.
Je odolná vůči vymrzání a nemá žádné vyhraněné
nároky na stanoviště.
Daří se jí jak v nížinách, tak i ve vyšších polohách.
Životnost plantáže šťovíku Uteuša může být až 20
let.
Na dobrých půdách s dostatkem vody je výnos suché
hmoty z 1 ha cca 20 t. Biomasa je využívána pro
výrobu briket a pelet pro vytápění, dále je šťovík
komprimován do balíků jako palivo pro biokotelny,
rostlina je též využívána pro výrobu bioplynu.
Pokusně byla ověřena možnost výroby bioetanolu
tlakově tepelnou hydrolýzou biomasy.
*