Chemap Agro s.r.o.

Nové možnosti optimalizace počtu odnoží a zvýšení výnosové jistoty u obilnin

14. 04. 2017 Ing. Radoslav Koprna, Ph.D. a kol. Stimulace Zobrazeno 299x

Vysoká rentabilita pěstování tržních plodin v posledních letech, společně s intenzivním pěstováním výkonných odrůd způsobila, že se používání listových hnojiv, regulátorů a stimulátorů růstu stalo nedílnou součástí pěstebních technologií. Pro jejich aplikaci však stále zůstává nelehké rozhodnutí kdy a který přípravek aplikovat, aby došlo k vývoji optimálního počtu odnoží a zvýšení výnosu zrna.

Výnos obilnin skrze optimalizaci počtu odnoží

Obilniny mají velmi dobrou kompenzační schopnost, díky které jsou schopny autoregulace tvorby odnoží v závislosti na genotypu (odrůdě), hustotě rostlin, výživě a externích vlivech (hnojení, stimulátory a regulátory). Obecně je cílová hustota u pšenice mezi 600–750 klasy/m2, u ječmene je cílová hustota až 1000 klasů/m2 (Zimolka 2005, 2006). Konečná hustota porostu neovlivňuje jen samotný výnos, ale také nalévání zrna, hmotnost tisíce zrn, jednotlivé frakce zrna, objemovou hmotnost a počet zrn v klasech, ale i odolnost proti poléhání. Vysokou kompenzační schopnost obilnin popisuje na příkladu ozimé pšenice Darwinkler (1978) a Biscoe a Willington (1984). Při hustotě 5 rostlin na 1 m2 každá rostlina vyprodukovala 29 odnoží a 23,6 klasů, při hustotě 200 rostlin pak 4,7 odnoží a 2,5 klasů, při hustotě 800 rostlin 2,2 odnoží a 1 klas. Se stoupající hustotou se zvyšovala i mortalita odnoží mezi obdobím odnožování a tvorby klasů (až 54,5% mortalita odnoží u hustoty 800 rostlin).

U pšenice jsou k dispozici tzv. klasové odrůdy (cílová hustota je do 600 klasů), odnoživé odrůdy (cílová hustota je až 800 klasů na 1 m2), mezistupněm jsou tzv. „kompenzační“ odrůdy. Pokud agronom zvolí silně odnožující odrůdu, brzký agrotechnický termín setí, vyšší výsevek (4,5 MKS) a do tohoto se přidá vláhově příznivé klima s dostatkem živin, porost začne produkovat velké množství odnoží, které si navzájem konkurují. V období sloupkování již rostlinám dojde energie na to, aby vyživovali takové množství stébel a dochází k jejich redukci. V této fázi má však redukce stébel (odnoží) negativní dopad na výnos.

Řešením zajištění vysokého výnosu je tzv. modulace počtu odnoží, která má za cíl zvýšit, či snížit (tzv. optimalizovat) počet produktivních odnoží na optimální počet a pokud možno omezit pozdější růst neproduktivních odnoží. Takové řešení je ale náročné na rozhodnutí, jakou metodu řešení počtu odnoží použít vzhledem k aktuálnímu stavu porostu.

Různých látek, přípravků a hnojiv, kterými lze ovlivnit počet odnoží, je poměrně malé množství. Špatně zacílená aplikace navíc může vést k zbytečné nadprodukci nebo naopak razantnímu snížení produktivních odnoží pod optimální počet a toto může vést k výraznému snížení výnosu.

Porost ječmene ve fázi sloupkování (nahoře) a metání - kontrola (vlevo) a M-Sunagreen + Aucyt Start (vpravo)
Porost ječmene ve fázi sloupkování (nahoře) a metání - kontrola (vlevo) a M-Sunagreen + Aucyt Start (vpravo)

Řešení pomocí regulátorů růstu

Primární využití regulátorů růstu (na bázi chlormequat a mepiquat chloridu, etephonu, trinexapac-ethylu) je zejména k zabránění polehnutí porostu. Většina regulátorů růstu působí jako inhibitory biosyntézy giberelinů, některé účinkují prostřednictvím biosyntézy etylénu. Snížená hladina giberelinů nebo zvýšená hladina etylénu následně způsobí zkrácení a zbytnění stébla.

Účinná látka CCC ovlivňuje růst a vývoj ječmene jarního tak, že brzdí apikální dominanci hlavního stébla a podporuje vývoj vedlejších odnoží, které zvyšují produkci zrn v klasu. Aplikace je vhodná v časných termínech a v řidších porostech, kdy oslabuje redukci odnoží, prodlužuje vegetativní fázi odnožování a zkracuje následné 2–3 prodlužující se internodia (Bezdíčková, 2011, Zimolka 2005, 2006). Doporučení distributorů, v případě použití přípravků na bázi CCC k podpoře odnožování ječmene, jsou ve fázi BBCH 21–25, tedy v začátku odnožování až hlavní odnožování. Omezením apikální dominance hlavního stébla se zpomalí jeho vývoj, a tím dojde k podpoře růstu vedlejších odnoží. Při takovém ošetření obilnin je ale důležité také brát v potaz schopnost odrůdy kompenzovat počet odnoží. Dalším, kromě zahuštění porostů, je „vyrovnání“ odnoží, které bývá doporučováno provést aplikací CCC s dusíkem (DAM 390). Tato aplikace ve fázi plného odnožování způsobuje „vyrovnání“ odnoží (Zimolka, 2005). Zvýšení dávky dusíku ke konci odnožování je rovněž nežádoucí, neboť dochází k evokaci nechtěného odnožování (Bakuľa, 1999).

Řešení pomocí stimulátorů

Některé přípravky - stimulátory - mohou zvýšit hladinu auxinů, které v případě hustých porostů obilnin podporují apikální dominanci, a tím podporují zejména vývoj silných (produktivních) odnoží. Takové látky jsou obsaženy v mnoha stimulátorech, které jsou většinou získány z mořských řas a jiných přírodních surovin. Cytokininy naopak modelují a ovlivňují tvorbu větví a laterálních kořenů (Procházka a kol. 1998). Jednou z testovaných možností „optimalizace“ a posílení produktivních odnoží bylo i použití Sunagreenu ve fázi BBCH 25–29, který patří do skupiny pro-auxinových rostlinných stimulátorů. Účinek Sunagreenu je založen na principu syntézy auxinů prostřednictvím jejich prekurzorů, a tím podpoře silnějších odnoží na úkor těch slabších a neproduktivních (Černý a kol. 2007).

Z výše uvedených důvodů komplikovaného rozhodování pro výběr řešení vedoucí k optimalizaci počtu odnoží u obilnin jsme se snažili vyvinout stimulátor, který by napomohl optimalizovat hustotu porostu obilnin. Univerzita Palackého v Olomouci je pracovištěm, které se dlouhodobě zabývá vývojem látek, ovlivňujících obsah fytohormonů, a tím i vývojové procesy rostlin. Společnost Chemap Agro s.r.o. se ve spolupráci s Univerzitou Palackého v Olomouci již 5 let vyvíjí listové hnojivo s ideálním složením pro jednotlivé plodiny, včetně použití cytokininových derivátů, které jsou charakteristické pro tzv. „chytrá hnojiva“.

Co obsahuje „chytré“ hnojivo?

Makroprvky N, P, K a Ca, které jsou nejzákladnějšími živinami přijímanými rostlinami. Dusík (N) je zejména v amonné formě, kvůli okamžité využitelnosti rostlinou. Jedná se o nejdůležitější prvek v rostlině pro růst a tvorbu pletiv. Draslík (K) je velmi důležitým prvkem pro fotosyntézu a vodní režim rostlin. Fosfor (P) je základní stavební prvek nukleových kyselin a je nezbytný pro biosyntézu bílkovin a aminokyseliny. Jeho příjem rostlinami bývá často problematický z důvodu horší mobility, zejména při nižších teplotách nebo menší kořenové soustavě (např. pšenice a ječmen). Vápník (Ca) je důležitý pro veškeré metabolické pochody rostlin. Deficit vápníku způsobit redukci květů a mít tak negativní vliv na výnos.

Mikroprvky, které jsou potřebné pro metabolické procesy v rostlinách. Jejich množství je sice stopové, ale deficity těchto prvků v půdách bývají časté. Mangan (Mn) je v rostlinách pohyblivý jen omezeně, proto má význam zejména foliární aplikace tohoto prvku, a to zejména v období intenzivního růstu. Mangan je důležitý pro fotosyntézu rostlin. Tento mikroprvek je deficitní zejména na kyselých a lehkých půdách, snadné a účinné dodání do rostlin, je prostřednictvím foliární výživy. Měď (Cu) je důležitá zejména pro tvorbu generativních orgánů - zejména zrna u obilnin. Právě při deficitu mědi dochází ke snížení HTZ a snížené tvorbě zrn. Mikroprvky (většinou kovy) jsou rostlinami adsorbovány relativně pomalu (i Mn a Cu). Velmi účinným a ekonomicky velmi rentabilním je dodat tyto prvky do rostliny ve formě postřiku. Většina takových hnojiv jsou navíc mísitelná s jinými přípravky.

Chelátem je v případě hnojiv nazývána vazba organické sloučeniny na vícevazebný kationt, kterým je většinou kov. Výhodou vazby mikroprvků na organickou sloučeninu v podobě chelátu, je lepší vstřebávání takových sloučenin živými organizmy ve srovnání s čistou minerální formou. Námi použitá sloučenina EDTA (kyselina ethylendiamintetraoctová), je schopna vytvářet komplexní sloučeniny s ionty kovů. Tyto mikroprvky jsou poté rostlinami přijímány lépe v chelátové vazbě, než jako samotné kationty.

Cytokinin, který tvoří aktivní složku tzv. „chytrého hnojiva“. Cytokininy jsou rostlinné hormony, které stimulují buněčné dělení, oddalují stárnutí pletiv, prodlužují období fotosyntetické aktivity a podporují odnožování a větvení rostlin. Syntéza cytokininů probíhá převážně v kořenech, odtud jsou transportovány xylémem do celé rostliny (Schmülling, 2002). Kromě výše popsaných účinků podporují cytokininy odolnost vůči vodnímu stresu a vysokým teplotám, oddalují senescenci, stimulují fotosyntézu, růst kořenů a klíčení (Šebánek, 2004). Cytokininy se delší dobu využívají zejména v živných médiích při pěstování tkáňových kultur.

Na pracovišti Univerzity Palackého v Olomouci - Oddělení chemické biologie a genetiky s Laboratoří růstových regulátorů, bylo vyvinuto a patentováno mnoho cytokininových derivátů, které byli předmětem mnohaletého testování na polních plodinách. Z vlastních experimentů jsme zjistili, že aplikace cytokininů ve správné fázi a koncentraci zvyšuje podíl produktivních odnoží na úkor neproduktivních u obilnin, zvyšuje počet klasů na jednotce plochy, zvyšuje větvení a výnos řepky, a také výnos biomasy u kukuřice. K výraznému zvýšení výnosu došlo také po aplikaci do máku a luskovin (Koprna a kol. 2014, 2015). V tabulce 1 jsou uvedeny výsledky testování cytokininového derivátu na bázi N6-aminopurinu, v tabulkách 2 a 3 a v grafech 1 a 2 výsledky testování přípravku Aucyt Start, který obsahuje tento derivát a to na ozimé pšenici a sladovnickém ječmeni. Pokusy probíhaly v režimu maloparcelních pokusů s výsevem 4,0 MKS na lokalitách v Olomouci, Kujavách a Kroměříži ve sklizňových letech 2011–2015. Aplikace byly provedeny na pšenici - odrůdách Turandot, Bohemia a Etana a na ječmeni -odrůdách Francin, Bojos a Malz.

Tab. 1: Výsledky aplikace cytokininového derivátu v obilninách (ječmen, pšenice)

Plodina, sklizňové roky, lokality

Termín ošetření

Výnos zrna
při 14% vlhkosti

Počet silných odnoží

Počet středních odnoží

Počet slabých odnoží

Počet všech odnoží

Počet zrn v klasu

Výška rostlin

HTZ

Počet klasů

Podíl zrn (%)

t/ha

ks/rostlinu

ks/klas

cm

g

ks/m2

nad 2,8
mm

2,5–2,8
mm

2,2–2,5
mm

pod 2,2
mm

Jarní ječmen 2011–2014,
Olomouc, Kroměříž,
Kujavy

Kontrola

6,78

2,48

0,57

1,48

4,25

17,23

73,12

44,31

859,56

53,41

32,54

8,90

5,15

% na kontrolu

BBCH 21–23 (odnožování)

102,37

107,23

89,60

109,63

106,99

98,94

101,35

99,42

104,02

62,51

27,28

5,83

4,38

BBCH 30 (začátek sloupkování)

102,22

108,46

61,04

95,30

99,80

108,94

99,50

100,48

99,72

-

-

-

-

BBCH 39–41 (konec sloupkování
až praporcový list)

106,41

116,52

94,25

129,66

118,23

104,16

100,57

101,61

102,75

68,10

24,08

4,96

2,86

BBCH 61 (začátek kvetení)

102,83

-

-

-

-

103,85

-

101,16

99,10

-

-

-

-

Ozimá pšenice 2011–2015,
Olomouc, Kroměříž,
Kujavy

Kontrola

9,11

2,24

0,88

2,81

5,67

35,60

99,62

42,45

654,89

-

-

-

-

% na kontrolu

BBCH 23–25 (odnožování)

102,43

104,73

97,44

104,42

104,19

99,33

99,64

99,04

100,35

-

-

-

-

BBCH 32–33 (sloupkování 2.–3. kolénko)

100,42

-

-

-

-

-

97,72

102,66

93,44

-

-

-

-

BBCH 55–61 (metání až kvetení)

101,58

-

-

-

-

102,24

100,08

99,31

99,02

-

-

-

-

Vývoj „chytrého hnojiva“

Cílem společnosti Chemap Agro ve spolupráci s UP v Olomouci, bylo vytvořit listové hnojivo, které by podpořilo růst obilnin a tvorbu odnoží v raných vývojových fázích (3–6 listů), zvýšilo počet klasů na 1 m2, a také počet zrn v klasech a HTZ.

První fáze vývoje stimulátoru byla zaměřena na testování samotného cytokininového derivátu. U něj byl prokázán pozitivní vliv na vývoj silných odnoží při současné redukci střední, příp. slabých odnoží. Celkový průměrný počet odnoží (včetně hlavního stébla) byl u kontroly pšenice 2,24, tedy při výsevku 4,0 MKS bylo teoreticky vytvořeno 8,96 mil. stébel s klasem. Počet silných odnoží u ječmene byl v kontrolní variantě 2,48, počet středních a slabých odnoží, které v konečné fázi nevytvořili klas, byl 61–94 %, resp. 95–130 %, zatímco u všech ošetření stoupl počet produktivních odnoží na 107–117 % na kontrolu. U jednotlivých pokusů bylo pozorováno, že po aplikaci cytokininu byly rostliny vnímavější na autoregulaci a stimulaci silných odnoží v závislosti na hustotě porostu. Za nejoptimálnější fázi vzhledem k modulaci počtu odnoží byla stanovena fáze BBCH 23 (max. 25). Citlivost pšenice na modulaci odnoží byla nižší, avšak i v tomto případě byl zaznamenán pozitivní trend vývoje produktivních odnoží a následně klasů. U všech variant a obou plodin se projevil také pozitivní vliv pozdějších aplikací na počet zrn v klasech (102,24–108,94 % na kontrolu), aplikace cytokininu u ječmene zvýšila výrazně podíl zrn nad 2,8 % z 53,41 % až na 68,10 %. Tyto výsledky potvrzují již známé zkušenosti s působením cytokininů na rostliny.

Po ověření účinku cytokininového derivátu došlo k jeho kombinaci s listovým hnojivem, které bylo vyvinuto za účelem využití synergického efektu cytokininů na růst a vývoj odnoží, větví a tvorby semen (zrn). Po vytvoření konečné formulace s názvem Aucyt Start bylo stimulační hnojivo testováno v maloparcelním pokusu v 5 opakováních na Univerzitě Palackého v Olomouci, a to v dávce 3,0 l/ha. Aplikace byla zaměřena na modulaci počtu odnoží a v konečném důsledku na výnos zrna.

Kombinace moření proauxinovým M-Sunagreenem u ozimé pšenice a následná podzimní aplikace Aucytu Start zvýšila výnos zrna o 5,37 %, výrazně se zvýšil počet středních odnoží na 133 %, celkový počet odnoží však zůstal téměř beze změny (96 %). K výraznému zvýšení silných odnoží (114 %) s razantním snížením slabých odnoží došlo u samostatné aplikace Aucytu Start na podzim. Nejvyšší výnos zrna byl zaznamenán po jarní aplikaci Aucytu Start, a to 108,95 % na kontrolu. Počet silných odnoží zde stoupl na 135 %, přičemž se výrazně snížil počet slabých a středních odnoží (69 a 88 %) (tab. 2 a graf 1).

V případě aplikace Aucytu Start v dávce 3,0 l/ha u jarního ječmene se projevil stejný efekt modulace počtu odnoží jako u pšenice. U jarního ječmene je žádoucí podpora většího počtu odnoží a cílové hustoty klasů na 1 m2. Po aplikaci proauxinových přípravků M-Sunagreen (moření) a Sunagreen (postřik v BBCH 25–27) došlo ke zvýšení výnosu zrn na 106,2 % na kontrolu a zvýšení počtu středních odnoží na 120,9 %, po aplikaci Aucytu Start se však tento podíl odnoží zvýšil na 123,3 % a zvýšil se i podíl produktivních odnoží na 102,5 %. V obou případech došlo k zahuštění porostu, které bylo žádoucí z hlediska výnosu zrna, ale také HTZ (103,5 % na kontrolu u Aucytu Start) (tab. 3 a graf 2).

Graf 1: Optimalizace odnoží ozimé pšenice - procento  jednotlivých typů odnoží po aplikaci přípravku Aucyt Start a hnojiva K3 (Olomouc)
Graf 1: Optimalizace odnoží ozimé pšenice - procento  jednotlivých typů odnoží po aplikaci přípravku Aucyt Start a hnojiva K3 (Olomouc)

Graf 2: Optimalizace odnoží jarního ječmene - procento jednotlivých typů odnoží po aplikaci Aucytu Start (Olomouc)
Graf 2: Optimalizace odnoží jarního ječmene - procento jednotlivých typů odnoží po aplikaci Aucytu Start (Olomouc)

Tab. 2: Výsledky aplikace Aucytu Start v ozimé pšenici (2015/16, UP v Olomouci)

Varianta

Výnos  zrna při 14% vlh.

Podzimní hodnocení

Jarní–letní hodnocení odnoží

Počet klasů

Výška

HTZ

Počet
listů

Počet odnoží

Hmotnost (g)

silné

střední

slabé

celkem

t/ha

ks/rostlinu

kořen

nadz. části

celkem

ks/rostlinu

ks/m2

cm

g

Kontrola

9,52

4,00

0,77

0,29

0,19

0,48

1,70

1,70

2,77

6,17

584,80

106,80

53,08

 

% na kontrolu

M-Sunagreen (1,5 l/t) - moření
+ Aucyt Start (3,0 l/ha) - BBCH 12–25 (podzim, fáze 4–5 listů)

105,37

97,00

98,80

101,27

100,84

101,10

74,51

133,33

86,75

96,22

100,96

97,47

99,74

Aucyt Start (3,0 l/ha) - BBCH 12–25 (podzim, fáze 4–5 listů)

100,47

97,00

93,60

97,57

94,76

96,46

113,73

82,35

60,24

81,08

87,69

93,45

104,71

Aucyt Start (3,0 l/ha) - BBCH 22–26 (jaro, odnožování)

108,95

-

-

-

-

-

135,29

88,24

68,67

92,43

84,40

94,85

99,55

Hnojivo K3 (6,0 l/ha) - BBCH 22–26 (jaro, odnožování)

106,47

-

-

-

-

-

135,29

94,12

87,95

102,70

103,83

99,25

93,59

Tab. 3: Výsledky aplikace Aucytu Start v jarním ječmeni (2016, UP v Olomouci)

Varianta

Výnos  zrna při 14% vlh.

Rozbory v BBCH 24–25

Rozbory odnoží v BBCH 36–38

Počet klasů

Výška

HTZ

Počet listů

Počet odnoží

Hmotnost (g)

silné

střední

slabé

celkem

t/ha

ks/rostlinu

kořen

nadz. části

celkem

ks/rostlinu

ks/m2

cm

g

Kontrola

7,637

9,10

3,30

0,81

0,18

0,99

2,70

1,43

1,70

5,83

655,20

72,00

46,21

 

% na kontrolu

M-Sunagreen (1,5 l/t) - moření
+ Sunagreen (0,5 l/ha) - BBCH 25–27 (plné odnožování)

106,2

117,9

109,1

117,7

137,0

121,2

100,0

120,9

111,8

108,6

103,4

104,6

99,5

M-Sunagreen (1,5 l/t) - moření
+ Aucyt Start (3,0 l/ha) - BBCH 25–27 (plné odnožování)

108,3

 

 

 

 

 

102,5

123,3

105,9

108,6

98,3

101,4

103,5

Závěr a doporučení

Nově vyvinutý stimulátor je jedinečný z hlediska kombinace listové výživy a účinné látky, která stimuluje rostlinu k podpoře produktivních odnoží na úkor neproduktivních odnoží, následným efektem je zvýšení HTZ a počtu zrn v klasech.

Toto řešení (aplikace Aucytu Start v BBCH 23–25) u obilnin je alternativní možností, jak jednoduše a šetrně řešit podporu tvorby produktivních odnoží bez negativního vlivu na výnos obilnin. Výhodou je i ekologický dopad takové aplikace, protože množství aktivní látky, je v řádech miligramů na hektar. Další výhodou je vzájemná mísitelnost Aucytu Start s dalšími přípravky (insekticidy, fungicidy).

Použitá literatura je u autorů.

Výsledky vznikly za podpory projektů TAČR č. č. TA01010861, MŠMT č. LO1204 „Udržitelný rozvoj výzkumu Centrum regionu Haná z Národního programu udržitelnosti I“ a MPO č. CZ.01.1.02/0.0/0.0/16_045/0007330.

Ing. Radoslav Koprna, Ph.D.; Univerzita Palackého v Olomouci
Mgr. Lukáš Spíchal, Ph.D.; Univerzita Palackého v Olomouci; Ústav experimentální botaniky AV ČR v.v.i.
Ing. Jiří Petrásek; Chemap Agro s.r.o.

Nové možnosti optimalizace počtu odnoží a zvýšení výnosové jistoty u obilnin

Porost ječmene ve fázi sloupkování (nahoře) a metání - kontrola (vlevo) a M-Sunagreen + Aucyt Start (vpravo)

Související články

Prospěšnost použití biologicky aktivních látek v produkci chmele

30. 06. 2017 Ing. Pavel Procházka Ph.D. a kol. Stimulace Zobrazeno 290x

Další články v kategorii Stimulace

Agro Aliance
AG NOVACHEM s.r.o.
DuPont CZ s.r.o.

Kalendář akcí

Prohlédnout vše

Upozornění

Veškeré údaje uvedené na webu www.agromanual.cz jsou pouze informativní, při použití přípravků se řiďte etiketou přípravku.

Anketa

Jak se Vám líbí nové názvosloví chorob a používáte je?
17%
3%
3%
21%
3%
52%
detail