Barevné změny na semenech sóji luštinaté z pohledu osivářských parametrů

22. 03. 2026 Bc. Stanislav Šmelhaus; Česká zemědělská univerzita v Praze, Centrum precizního zemědělství při ČZU Osivo a sadba Zobrazeno 1819x

V posledních letech se čím dál více objevují u semen sóji barevné změny, respektive tmavé skvrny, které v některých případech pokryjí až 75 % plochy semene (obr. 1). Vzniká tak oprávněná obava pěstitelů sóji, a zejména osivářských firem, zda takto zbarvená semena dosahují parametrů kvalitního osiva.

Barevné změny proběhnou na osivu vždy během dozrávání a jsou částečně odrůdově specifické, neboť v rámci odrůdových pokusů sóji (provozní pokusy Straškov a Městec Králové, maloparcelkové Červený Újezd) byly pozorovány vždy jen na některých odrůdách, přičemž o zbarvení očividně nerozhodovala ranost. Na základě těchto obav bylo provedeno ověření kvalitativních parametrů semen s barevnými změnami.

Vliv barevných abnormalit osiva na jeho biologickou hodnotu a vitalitu

Problematika barevných změn a skvrnitosti osemení u sóji luštinaté (Glycine max) představuje zásadní limitující faktor kvality, neboť tyto symptomy, často vyvolané působením houbových patogenů či abiotickými stresy, přímo indikují sníženou biologickou hodnotu a zhoršené osivářské parametry. Výskyt těchto pigmentací není pouze estetickou vadou, ale úzce koreluje se sníženou energií klíčení, nižší vitalitou a zvýšenou náchylností k mechanickému poškození osemení během posklizňové úpravy. Jak vyplývá z poznatků o pěstování luskovin, efektivní eliminaci těchto negativních jevů lze dosáhnout včasnou inokulací osiva specifickými kmeny hlízkových bakterií v kombinaci s cíleným fungicidním ošetřením. Tato opatření zvyšují celkovou fyziologickou kondici rostlin a jejich obranyschopnost, což vede k produkci opticky čistého a vyrovnaného osiva s vysokým potenciálem pro úspěšné založení následných porostů.

Provedené rozbory

Pro ověření byla vybrána semena ze sklizně 2025 (odrůdy Hana - s bezbarvým pupkem), sklizená na plochách ZAS Podchotucí a.s. (okr. Nymburk). Semena byla ručně rozdělena na semena s barevnými změnami a bez nich. U semen, na kterých se projevily změny, byly tyto změny šířeny od pupku (hila) do zbytku osemení.

U obou frakcí semen byla stanovena hmotnost tisíce semen (HTS), dále pomocí NIR spektrofotometru obsah hrubého proteinu a olejnatost (tab. 1), u vzorků s barevnou změnou byl naměřen statisticky významně vyšší obsah dusíkatých látek (37,55 %) ve srovnání se vzorky bez barevné změny (33,53 %). Naopak obsah oleje byl u barevně změněných vzorků významně nižší, a to 20,77 % oproti 22,33 % u varianty bez změny. V případě HTS se vzorky pohybovaly okolo stejných hodnot (199,87 g oproti 197,45 g). Následně byly u obou frakcích provedeny testy laboratorní klíčivosti a vitality semen sóji. Vitalita semen byla ověřována pomocí testu urychleného stárnutí, dále pomocí konduktometrie a pomocí laboratorní vzcházivosti z pískového substrátu.

Laboratorní klíčivost byla stanovena v souladu s platnou metodikou ÚKZÚZ. Nad rámec standardního postupu bylo hodnocení rozšířeno o průběžné odpočty, které umožnily detailněji dokreslit dynamiku počátečního vývoje klíčenců. První odpočet byl proveden ve 3. dni klíčení pro zachycení startovní fáze, následovalo stanovení energie klíčení v 5. dni, které reflektuje vitalitu osiva, a test byl završen stanovením celkové laboratorní klíčivosti po uplynutí předepsané doby. Tento vícestupňový monitoring poskytuje komplexní pohled na biologickou kvalitu sledovaných partií a odhaluje případné fyziologické propady u semen vykazujících barevné změny.

Princip konduktometrického měření (obr. 2) představuje jednu z klíčových metod pro objektivní posouzení fyziologického stavu a vitality osiva, která doplňuje standardní testy klíčivosti. Tato metoda je založena na měření elektrické vodivosti vodního výluhu, do něhož jsou semena po stanovenou dobu ponořená.

Základním mechanizmem je sledování integrity buněčných membrán. U vysoce vitálních semen zůstávají membrány selektivně propustné a zabraňují nadměrnému úniku buněčného obsahu. Naopak u semen se sníženou vitalitou, poškozených stářím, mechanicky nebo vlivem stresu, dochází k degradaci membránových struktur. To má za následek masivní uvolňování vnitřních iontů (především draslíku, sodíku a vápníku) do okolního roztoku.

Vztah mezi naměřenými hodnotami a kvalitou osiva lze definovat následovně:

• Negativní korelace: Mezi konduktivitou elektrolytu a vitalitou semen existuje přímá závislost - čím vyšší je naměřená vodivost výluhu (μS/cm/g), tím nižší je předpokládaná životaschopnost a polní vzcházivost dané partie osiva.
• Nepřímá diagnostika: Ačkoliv se jedná o test nepřímý, který osivo nevystavuje přímému stresu (např. chladu či suchu), velmi přesně indikuje schopnost semen regenerovat buněčné struktury během bobtnání.
• Statistická významnost: Výsledkem měření je průměrná hodnota měrných vodivostí, stanovená ze 4 opakování, což eliminuje náhodné výchylky způsobené jednotlivými poškozenými semeny.

Tato metoda se v osivářské praxi těší vysoké oblibě pro svou rychlost a vysokou vypovídací hodnotu, zejména při predikci vzcházivosti v méně příznivých půdních podmínkách. Právě u semen sóji s barevnými změnami může konduktometrie odhalit skryté fyziologické oslabení, které se při standardním testu klíčivosti v optimálních podmínkách nemusí plně projevit.

Pro účely ověření jsme dále použili test urychleného stárnutí (ve zkratce TUS), modifikovaný o následnou zkoušku laboratorní klíčivosti, který na rozdíl od konduktometrie představuje přímý test vitality simulující stresové podmínky prostředí. Vlastní metodický postup vychází ze standardů pro sóju luštinatou, kdy se navážka osiva o hmotnosti přibližně 42 g umístí v tenké vrstvě na síťku (obr. 3) do uzavřené komory nad hladinu destilované vody (30 ml po dně), čímž se vytvoří extrémní relativní vlhkost vzduchu v rozmezí 95–100 %. Semena jsou v této komoře vystavena konstantní teplotě 41 °C (s přesností ±0,3 °C) po dobu 72 hod., což v kombinaci s vysokou vlhkostí vyvolává rychlou degradaci buněčných struktur a oxidaci lipidů. Bezprostředně po ukončení této expozice se provádí standardní test laboratorní klíčivosti, přičemž se předpokládá, že partie osiva, které si i po tomto drastickém procesu zachovají vysokou klíčivost, vykáží v polních podmínkách vynikající vzcházivost a odolnost vůči nepříznivému počasí. Tento test je klíčový zejména u semen s barevnými změnami, neboť spolehlivě odhalí, zda je pigmentace pouze povrchovou vadou, nebo indikátorem hloubkového fyziologického oslabení, které by vedlo k mezerovitosti porostu.

Jako poslední metoda zjišťování vitality byl proveden test laboratorní vzcházivosti v pískovém substrátu (obr. 4), kdy semena byla uložena do standardních laboratorních podmínek tak, že uložení semen sóji v písku odpovídalo obvyklému uložení v půdě po založení porostu. Pro zajištění maximální objektivity byla semena uložena do sterilního křemičitého písku v hloubce odpovídající běžnému založení porostu (cca 3–5 cm), přičemž celý proces probíhal v programovatelném klimatizovaném boxu se simulací přirozeného diurnálního kolísání teplot a světelného režimu. Nastavený režim střídal teplotu 20 °C během světelné fáze a 15 °C v noci, přičemž fotoperioda byla kalibrována na délku dne odpovídající konci dubna, což je optimální agrotechnický termín pro výsev sóji v ČR. Za vzešlou a životaschopnou byla v souladu s metodikou považována pouze taková rostlina, která vykazovala plný rozvoj asimilačního aparátu, tedy jedinec s plně rozevřenými děložními listy a zřetelným vzrostným vrcholem, vyneseným nad jejich úroveň. Tato metoda představuje finální validaci výsledků získaných z předchozích analýz vitality a poskytuje přímou odpověď na otázku, jak barevné změny na semeni ovlivňují vitalitu a životaschopnost osiva.

Posledním rozborem bylo hodnocení výskytu barevných změn u sklizených semen v závislosti na zvoleném způsobu ošetření osiva. Pokus zahrnoval 5 variant: neošetřenou kontrolu, inokulované osivo, neinokulované osivo ošetřené laserovou stimulací, inokulované osivo s laserovou stimulací a inokulované osivo ošetřené fungicidním přípravkem Maxim XL 025 FS. Tento rozbor měl za cíl objasnit vliv jednotlivých metod na osivářskou kvalitu sklizně, přičemž semena byla ručně vytříděna a podíl semen vykazujících barevné změny byl následně vypočítán v procentech.

Tab. 1: Výsledky obsahu hrubého proteinu, olejnatosti a HTS

Obr. 1: Semena sóji s barevnými změnami (vlevo) a bez nich (vpravo) - jedná se o jednu partii osiv, kde jsou barevná semena separovaná od standardních

Obr. 2: Konduktometrické měření vodného výluhu semen sóji

Obr. 3: Připravené vzorky před testem urychlení stárnutí

Obr. 4: Uložení semen na pískové lůžko, kde budou následně zasypána hrubým pískem

Výsledky

Vliv barevných abnormalit osemení na laboratorní klíčivost dokumentuje graf 1. Z výsledků je patrné, že semena vykazující barevné změny mají nižší biologickou hodnotu ve srovnání se semeny vizuálně čistými, tento výsledek je ale statisticky neprůkazný. Zatímco laboratorní klíčivost u semen bez barevných změn dosahuje 88,5 %, u semen se změnou barvy klesá na 85,0 %. Ještě výraznější rozdíl vykazuje test urychleného stárnutí (TUS), kde u semen s barevnou změnou klesla vitalita na 74,3 %, což je o více než 6 % méně oproti čistým semenům (80,8 %).

V grafu 2 je znázorněn průběh a dynamika klíčení v čase, který odhaluje zásadní rozdíly v reakci osiva na předchozí stresové zatížení (TUS). Z naměřených hodnot je patrné, že semena podrobená testu urychleného stárnutí vykazují paradoxně rychlejší nástup klíčení ve startovní fázi (3. den sledování). Tento jev však lze interpretovat jako projev stresové reakce, neboť již v 5. dni dochází u těchto variant k razantnímu útlumu životaschopnosti. V kontrastu s tím varianty nepodrobené stresu (bez TUS) vykazují sice pozvolnější počáteční start, avšak v 5. dni sledování u nich dochází k významnému nárůstu energie klíčení, kterou si udržují až do ukončení laboratorního testu. Z pohledu osivářských parametrů je klíčovým zjištěním, že 5. den sledování dosahovala varianta bez barevných změn po TUS vyšších hodnot než varianta s barevnou změnou bez stresového zatížení. Tento fakt jasně indikuje, že fyziologické oslabení spojené s pigmentací osemení může být pro vitalitu osiva limitujícím faktorem i bez působení vnějšího stresu.

Průměrné hodnoty měrné elektrické vodivosti výluhu u semen se standardním vzhledem a u semen s barevnými změnami znázorňuje graf 3. Výsledky ukazují, že semena s barevnou změnou vykazují vyšší hodnoty konduktivity (které jsou však statisticky neprůkazné), které dosahují v průměru 39,3 µS/cm/g. V porovnání s tím semena bez barevných změn vykazují nižší vodivost na úrovni 34,1 µS/cm/g. Vyšší naměřená vodivost u skvrnitých semen indikuje zvýšený únik elektrolytů z buněk, což svědčí o horším stavu cytoplazmatických membrán a celkově nižší vitalitě těchto partií.

Celkovou laboratorní vzcházivost semen v závislosti na přítomnosti barevných abnormalit znázorňuje graf 4. Z výsledků je patrný výrazný rozdíl mezi oběma skupinami, kdy semena bez barevné změny vykazují vzcházivost 59 %, zatímco u semen sóji s barevnou změnou klesla tato hodnota na 42 %. Statistická významnost tohoto rozdílu je v grafu vyjádřena indexy a nebo b, které potvrzují, že semena s barevnou změnou mají prokazatelně nižší schopnost vzcházet. Tyto údaje doplňují předchozí zjištění o horší biologické kvalitě poškozeného osiva.

Z křivek grafu 5 je patrné, že semena bez barevné změny (oranžová křivka) vykazují rychlejší dynamiku i vyšší konečnou vzcházivost, která se ustálila na hodnotě 59 %. Semena s barevnou změnou (modrá křivka) vzcházela pomaleji a jejich finální hodnota dosáhla pouze 42 %. Měření probíhalo od 13. 1. 2026 až do konce ledna, přičemž největší nárůst byl u obou variant zaznamenán v období mezi 18. a 23. lednem.

V rámci diplomové práce, v níž byl sledován vliv ošetření osiva nejen na kvalitativní a kvantitativní sklizňové parametry, byly taktéž vyhodnoceny výskyty barevných změn na sklizených semenech (graf 6). Z výsledků je patrné, že všechna testovaná ošetření vedla k významnému snížení podílu barevně nestandardních semen ve srovnání s neošetřenou kontrolou. U neošetřené kontroly byl zaznamenán nejvyšší výskyt barevných změn, dosahující v průměru 25,7 %. Tento vysoký podíl může indikovat vyšší náchylnost porostu k abiotickým stresům nebo patogenům (např. virovým infekcím), které se projevují právě pigmentací osemení.

Aplikace ošetření osiva prokázala vysokou účinnost při stabilizaci osivářských parametrů:

• Samotná inokulace snížila výskyt barevných změn na úroveň přibližně 13,5 %, což potvrzuje pozitivní vliv symbiotických bakterií na celkovou vitalitu a fyziologický stav rostliny.
• Varianty využívající laserovou stimulaci (bez inokulace i s inokulací) vykazovaly stabilní výsledky s hodnotami mezi 11,6–13,7 %. Tato technologie se ukazuje jako perspektivní nástroj pro zvýšení odolnosti semen.
• Nejnižší podíl barevných změn (11,1 %) byl zaznamenán u varianty kombinující inokulaci a fungicidní moření přípravkem Maxim XL 025 FS. Tato kombinace poskytuje nejkomplexnější ochranu, která se v závěru vegetace projevuje nejvyšší optickou čistotou a vyrovnaností sklizeného osiva.

Statistické vyhodnocení (p = 0,0033) potvrzuje, že rozdíly mezi kontrolou a ošetřenými variantami jsou vysoce průkazné. Snížení podílu barevných změn o více než polovinu oproti kontrole je klíčové z pohledu osivářských norem a následné tržní hodnoty produkce.

Graf 1: Laboratorní klíčivosti (bez provedeného TUS i po provedení TUS)

Graf 2: Dynamika klíčení v čase

Graf 3: Vodivost porovnaných frakcí semen

Graf 4: Laboratorní vzcházivost u semen s projevenými barevnými změnami (sloupec vlevo) a u semen bez těchto změn (sloupec vpravo)

Graf 5: Průběh laboratorní vzcházivosti semen

Graf 6: Vliv ošetření osiva na výskyt barevných abnormalit na sklizených semenech

Souhrn

Cílem výzkumu bylo prověřit dopad barevných abnormalit osemení, které se stávají stále aktuálnějším tématem v osivářské praxi, na klíčové biologické a technologické parametry osiva sóji. Ročník 2025 se vyznačoval specifickým průběhem povětrnostních podmínek, které iniciovaly zvýšený výskyt těchto pigmentových změn u sklizené produkce. Provedené analýzy prokázaly, že zvolené ošetření osiva má zásadní vliv na kvalitu a vitalitu sklizně. Z hlediska vizuálního stavu semen vykazovala nejvyšší podíl barevných změn (cca 26 %) neošetřená kontrola. Aplikace inokulace, fytolaseru nebo fungicidního přípravku Maxim XL 025 FS, však dokázala tento výskyt významně eliminovat a snížit jej na úroveň 11–14 %. Rozbor chemického složení dále odhalil, že zrna s barevnou změnou mají statisticky významně vyšší obsah dusíkatých látek (37,55 %) a nižší obsah oleje (20,77 %), ve srovnání se semeny bez těchto změn (33,53 % N-látek a 22,33 % oleje). HTS nebyla těmito změnami výrazně ovlivněna.

Klíčovým zjištěním výzkumu je negativní dopad těchto barevných změn na biologickou hodnotu osiva. Laboratorní testy potvrdily, že semena s barevnou změnou dosahují celkové vzcházivosti pouze 42 %, což je o 17 % méně než u zdravých semen, která dosáhla 59 % (statisticky potvrzeno). Sledování dynamiky v čase navíc ukázalo, že poškozená semena vzcházejí pomaleji a jejich růstová křivka zaostává za variantou bez projevených změn po celé sledované období. Na základě těchto výsledků lze konstatovat, že barevné abnormality osemení sóji jsou významným indikátorem snížené biologické hodnoty a vitality. I přes statistickou neprůkaznost u některých parametrů vykazovala semena s barevnými změnami v testech urychleného stárnutí (TUS) i konduktometrickém měření prokazatelně horší fyziologický stav a integritu buněčných membrán. Experimentálně bylo potvrzeno, že vhodně zvolené ošetření osiva dokáže výskyt nežádoucích pigmentací eliminovat a stabilizovat osivářské parametry.

Pro hlubší pochopení etiopatogeneze těchto jevů, a jejich dlouhodobého vlivu na vitalitu semen v různých podmínkách prostředí, bude nezbytné v monitoringu a detailním zkoumání této problematiky pokračovat i v následujících letech.

foto: 1, 3 - S. Šmelhaus, 2, 4 - P. Procházka

Článek vznikl v rámci diplomové práce pod vedením Ing. Pavla Procházky, Ph.D.