Vitalita osiva máku ve vztahu k polní vzcházivosti a výnosu

11. 03. 2019 Ing. Hana Honsová, Ph.D.; Česká zemědělská univerzita v Praze Osivo a sadba Zobrazeno 2843x

Základním životním projevem semen je schopnost klíčit. Klíčení a jeho rychlost závisí jak na vlastní kvalitě semen na jedné straně, tak na podmínkách prostředí (voda, teplota, vzduch) na straně druhé. Vlastní hodnota klíčivosti, případně střední doba klíčení, je vyjádřitelná v procentech nebo váženým průměrem. I semena s vysokou výchozí klíčivostí však mohou při skladování v nevhodných podmínkách životaschopnost rychle ztrácet. Ztrátě klíčivosti semen v osivu předchází snížená rychlost klíčení, růstové deformace a zejména lze očekávat zvýšenou citlivost semen na podmínky prostředí při klíčení.

Pro testování kvality jsou obvykle využívány optimální podmínky, které odpovídají botanickým druhům. V polních podmínkách se však semeno setkává s podmínkami zcela odlišnými. Kvalita osiva je jedním z nejdůležitějších faktorů ovlivňujících tvorbu výnosu, přičemž jde o souhrn vlastností a ukazatelů zařazených pod pojem jednak semenářská hodnota a jednak biologická hodnota. Semenářská hodnota se nejčastěji vyjadřuje pomocí klíčivosti, čistoty a hmotnosti tisíce semen.

Klíčivost ve smyslu laboratorního zkoušení osiva je schopnost semene poskytnout v optimálních podmínkách za stanovenou dobu normálně vyvinuté klíčence, u nichž je předpoklad, že v příznivých podmínkách v půdě se vyvinou v normální rostliny. Pro uznání patrie osiva máku je stanovena minimální klíčivost na 80 %.

Obecně kvalita osiva ovlivňuje polní vzcházivost, úplnost a vyrovnanost porostu. Osivem jsou přenosné některé choroby a do značné míry se jím mohou rozšiřovat plevele. Ve svém důsledku ovlivňuje kvalita osiva konečný výnos a často též i zvýšené náklady, potřebné k nápravě špatně založených porostů.

Kvalita osiva vyjadřovaná semenářskými hodnotami, především klíčivostí, nepostihuje plně biologickou hodnotu osiva, která má rozhodující vliv na polní vzcházivost, vývoj porostů i konečný výnos. Stanovení výsevního množství osiva podle počtu klíčivých semen nedává záruku, že bude dosaženo potřebného počtu rostlin.

Biologická hodnota osiva vyjadřuje vnitřní vlastnosti osiva dané kvalitou živé hmoty semen. Je podmíněna genetickým základem odrůdy a modifikována prostředím, úrovní agrotechniky, kvalitou sklizně a posklizňovým ošetřením, podmínkami uskladnění a konečnou úpravou osiva. Nelze ji kompletně vyjádřit žádným laboratorním testem. Biologická hodnota osiva tak vlastně představuje potenciální produkční hodnotu osiva daného genotypu za určitých podmínek prostředí.

Rozdíl mezi zjištěnou klíčivostí a vlastní polní vzcházivostí osiva souvisí se životností čili vitalitou osiva. Vitalita se popisuje jako přirozený potenciál zdravých semen, umožňující rychlé klíčení a vzcházení po zasetí za rozmanitých podmínek. Obecně vyjadřuje stupeň tolerance osiva k nepříznivým podmínkám při klíčení a vzcházení a stabilitu kvality při uskladnění. Projevem snížené kvality osiva není jen pokles polní vzcházivosti, ale též snížená rychlost a vyrovnanost vzcházení, abnormality v růstu klíčních rostlin, zvýšená vnímavost vůči infekci půdními organizmy a snížená výnosová schopnost porostu. Semena s vyšší vitalitou jsou schopna vzejít i za méně příznivých podmínek než semena se sníženou vitalitou, a to při stejné hodnotě laboratorní klíčivosti.

Stanovení vitality osiva

Pro stanovení vitality se využívají následující druhy zkoušek, které shrnuje metodická příručka ISTA:

1. Test růstu a vývoje kořínků (na základě délky kořínků).
2. Hiltnerův test - klíčení semenáčků v substrátu z tříděné cihlové drti (test laboratorní vzcházivosti).
3. Konduktrometrický vodivostní test - měření vodivosti výluhu semen po stanovené době bobtnání v deionizované vodě.
4. Chladový test - zkouška klíčivosti ve specifických podmínkách.
5. Test urychleného stárnutí (TUS) - srovnání klíčivosti osiva neošetřeného s osivem podrobeným působení zvýšených teplot a vlhkosti.
6. Test řízeného zhoršování jakosti - princip obdobný jako u TUS.
7. Topografický tetrazoliový test - rychlý test životaschopnosti, živé buňky se po přidání tetrazoliového roztoku zbarvují do červena.
8. Aleuronový tetrazoliový test - vychází z fyziologické role aleuronové vrstvy při metabolizmu klíčícího semene.

Laboratorní pokusy

V laboratorních pokusech byla sledována kvalita osiva máku. Laboratorní pokusy byly zakládány vždy ve 4 opakováních po 50 semenech. U dodaných vzorků byla odpočtem vyklíčených semen po 10 dnech stanovena laboratorní klíčivost. Testování klíčivosti probíhalo v umělohmotných miskách s perforovaným víčkem na navlhčeném filtračním papíru v klimatizačním boxu při teplotě 20 °C. Do každé misky byly umístěny 2 vzorky. Poté probíhalo testování vitality osiva máku pomocí dvou stresových testů, rovněž ve 4 opakováních. Při testování byla zjištěna laboratorní vzcházivost ve stresových podmínkách.

Testované vzorky, kterým pro testování byla přidělena čísla, jsou uvedeny v tabulkách 1, 2 a 3. V roce 2017 byly do laboratorních i polních pokusů zařazeny 2× až 3× některé vzorky odebrané ze stejných patrií osiva. Jednalo se o vorky 1 a 5; 2, 3 a 6; 4 a 11; 8 a 10; 9 a 12.

Polní pokusy

Osivo máku bylo v letech 2016 až 2018 testováno v polních pokusech na Výzkumné stanici Červený Újezd v okrese Praha - západ. Maloparcelkové pokusy byly založeny metodou náhodných dílců ve 4 opakováních. Velikost osetých parcel dosahovala 15 m², sklizňová plocha 11,25 m². Vysévalo se 1,5 kg semen na hektar.

Uplatnila se technologie s podzimní orbou a jarní přípravou půdy (1 přejezd smyk + brány). Selo se 31. 3. 2016, 11. 4. 2017 a 8. 4. 2018 parcelním bezezbytkovým secím strojem Oyord. Proti plevelům se v obou letech pokusů ošetřovalo preemergentně herbicidní kombinací Callisto 480 SC 0,25 l/ha + Command 36 SC 0,15 l/ha. V roce 2016 byl postemergentně 20. 5. 2016 použit herbicid Targa Super 5 EC 2,5 l/ha s insekticidem Nurelle D 0,6 l/ha a 10. 6. 2016 herbicidní kombinace Laudis OD 1,8 l/ha + Starane 250 EC 0,3 l/ha TM. Sklizeň proběhla 18. 8. 2016, 15. 8. 2017 a 16. 8. 2018 parcelní sklízecí mlátičkou Wintersteiger Classic a vždy následovalo vyčištění máku v průběhu měsíce října. Pokusy byly v roce 2016 hnojeny takto: 31. 3. 2016 před setím 50 kg N/ha DASA, 16. 5. 2016 55 kg N v LAD. V roce 2017 se hnojilo 12. 4. 200 kg/ha v LAD. V roce 2018 se hnojilo 10. 4. 200 kg/ha v hnojivu DASA.

Výsledky 2015

S testováním kvality osiva máku jsme započali v roce 2015, kdy jsme hledali vhodné testy pro stanovení vitality. Z velkého množství testů jsme nakonec vybrali dva, jeden „měkčí“ a druhý „tvrdší“.

V roce 2015 jsme v laboratorních a polních podmínkách porovnávali osivo o velmi vysoké klíčivosti a osivo s klíčivostí mírně nad 80% hranicí stanovenou pro uznání partie osiva. Rozdíl v klíčivosti dosahoval 11 %. Při testování vitality byl ale rozdíl téměř čtyřicetiprocentní ve prospěch vysoce klíčivého osiva. Z osiva o vyšší vitalitě vzešlo podstatně více rostlin a vytvořilo se mnohem více makovic. Mírný rozdíl byl zjištěn i ve výnosech ve prospěch vitálnějšího osiva (Vašák, Honsová, Pšenička, 2016).

Vitalita osiva se může projevit na vzešlosti a vyrovnanosti porostu

Rozdíly v kvalitě porostu mezi vitálním a méně kvalitním osivem byly patrné

Pohled na pokusy s mákem v Červeném Újezdě v roce 2018

Výsledky - laboratorní pokusy

V letech 2016 až 2018 byl testování klíčivosti a vitality podroben větší počet vzorků osiva máku. V roce 2016 byly mezi porovnávanými vzorky zjištěny značné rozdíly (tab. 1). Laboratorní klíčivost u všech testovaných vzorků překračovala hranici 80 % stanovenou pro uznání partie osiva máku. Klíčivost se pohybovala v širokém rozmezí 82 až 95 %.

Při testování vitality ve stresových podmínkách v roce 2016 vzcházelo mnohem méně semen než při stanovení klíčivosti v podmínkách ideálních. Vysoce klíčivé osivo s klíčivostí nad 90 % ve většině případů vykazovalo vyšší vitalitu v porovnání s osivem s nižší klíčivostí. Některé vzorky osiva se stejnou klíčivostí byly různě vitální. U osiva těsně nad povolenou 80% klíčivostí se vitalita většinou pohybovala na nízké úrovni. Nejvyšší vitalitu vykázaly vzorky 10, 11 a 12. V porovnání modrosemenného a bělosemenného máku byl ke stresovým podmínkám citlivější mák bílý.

V roce 2017 byly mezi porovnávanými vzorky zjištěny menší rozdíly v klíčivosti (tab. 2). Laboratorní klíčivost u testovaných vzorků dosahovala vysokých hodnot, pohybovala se v rozmezí 91 až 96 %. Stejně jako v roce 2016 i v roce 2017 při testování vitality ve stresových podmínkách vzcházelo méně semen než při stanovení klíčivosti v podmínkách ideálních. Vitalita osiva se v roce 2017 pohybovala na vyšší úrovni než v roce 2016. Rozdíly ve vzcházivosti máku v testech vitality byly mezi porovnávanými vzorky větší než při stanovení klíčivosti. I když bylo všechno osivo testované v roce 2017 vysoce klíčivé s klíčivostí nad 90 %, vykazovalo různou vitalitu. Do pokusů byly zařazeny některé vzorky vícekrát. Hodnoty klíčivosti i vitality se u těchto vzorků dobře shodovaly. Nejvyšší vitalitu vykázal vzorek č. 4. V porovnání modrosemenného a bělosemenného máku nebyly při laboratorním testování v roce 2017 zjištěny rozdíly v citlivosti ke stresovým podmínkám.

I v roce 2018 bylo osivo máku podrobeno testování klíčivosti a vitality (tab. 3). Mezi porovnávanými vzorky byly zjištěny rozdíly. Laboratorní klíčivost u všech testovaných vzorků bohatě překračovala hranici 80 %. Klíčivost dosahovala vysokých hodnot, pohybovala se v rozmezí 95 až 97 %. Při testování vitality ve stresových podmínkách vzcházelo méně semen než při stanovení klíčivosti v podmínkách ideálních. Rozdíly ve vzcházivosti máku v testech vitality byly mezi porovnávanými vzorky větší než při stanovení klíčivosti. I když bylo všechno osivo vysoce klíčivé s klíčivostí nad 95 %, vykazovalo různou vitalitu. Nejvyšší vitalitu vykázaly vzorky č. 4. a 8. V porovnání modrosemenného a bělosemenného máku nebyly při laboratorním testování v roce 2018 zjištěny rozdíly v citlivosti ke stresovým podmínkám.

Polní pokusy

Výsledky polních pokusů ve všech 3 letech značnou měrou ovlivnil průběh počasí.

V roce 2016 se selo se za sucha a po zasetí velmi dlouho téměř nepršelo. Rostliny máku při nedostatku vláhy vzcházely velmi pomalu a porosty byly mezerovité. Při odpočtech rostlin po vzejití se polní vzcházivost pohybovala na velmi nízké úrovni. Vydatněji zapršelo až ve třetí dekádě května, což se kladně odrazilo na kvalitě porostů máku. Koncem května přišel vydatný déšť doprovázený kroupami, které sice porosty máku mírně poškodily, ale vláha rostlinám velmi prospěla. Porosty rychle zregenerovaly a zmohutněly. I přes nízký počet rostlin byly v roce 2016 patrné rozdíly v polní vzcházivosti (tab. 1). Nejlépe vzešly nejvitálnější vzorky osiva 10, 11 a 12. U vzorků 10 a 11 byl také zjištěn nejvyšší počet makovic. Vzorky 10, 11 a 12 poskytly i nejvyšší výnos semen. Srovnatelný výnos poskytl také vzorek 8.

I v roce 2017 se počasí podepsalo na dosažených výsledcích. Selo se za příznivých vláhových a teplotních podmínek. Rostliny máku v roce 2017 při dostatku vláhy vzcházely dobře a porosty byly poměrně husté. Při odpočtech rostlin po vzejití se polní vzcházivost pohybovala na vysoké úrovni. V průměru vzešlo 80 rostlin/m² (tab. 2). Vzhledem k tomu, že všechny porovnávané vzorky osiva vykázaly v laboratorních testech vysokou kvalitu, nebyl v roce 2017 nalezen vztah mezi laboratorní a polní vzcházivostí.

Během vegetace v roce 2017 ale došlo ke značné redukci vzešlých rostlin máku, zbyly jen ty silné, dobře vyvinuté. Před sklizní zůstalo 64 rostlin/m². Průměrný počet makovic na 1 m² dosáhl 105, přičemž velkých makovic bylo v průměru 88. V pokusech bylo možno vypozorovat vztah mezi kvalitou osiva a počtem makovic. Z osiva vzorku č. 4 s nejvyšší vitalitou sice nevzešlo nejvíce rostlin, ale vytvořilo se nejvíce makovic a především nejvíce velkých makovic. Tento vzorek také patřil k nejvýnosnějším.

Při vzcházení máku v roce 2017 ale semena máku netrpěla nedostatkem vláhy jako v roce 2016 a všechny vzorky osiva dobře vzešly. U přehoustlých porostů pak došlo k jejich prořídnutí do konce vegetace. Určité souvislosti mezi vitalitou osiva, výnosovými prvky a výnosem byly přesto nalezeny i v roce 2017.

Také v roce 2018 výsledky polních pokusů značnou měrou ovlivnil průběh počasí. Selo se za nepříznivých vláhových podmínek a sucho přetrvávalo i po zasetí. Rostliny máku při nedostatku vláhy vzcházely pomalu a porosty byly řídké. Při odpočtech rostlin po vzejití se polní vzcházivost pohybovala na nízké úrovni. Při porovnání s testy vitality ale polní vzcházivost dobře kopírovala výsledky stresových testů, nejlépe vzešly vzorky č. 4 a 8 (tab. 3). Během vegetace se počet rostlin příliš nezměnil. V pokusech bylo možno vypozorovat vztah mezi kvalitou osiva a počtem makovic. Z vysoce vitálního osiva bílého máku vzorku č. 4 rostliny vytvořily největší množství makovic, a také nejvíce velkých makovic. Tento vzorek poskytl nejvyšší výnos ze 4 porovnávaných variant osiva bílého máku.

V roce 2018 se selo za sucha a po zasetí přetrvávalo suché počasí s vysokými teplotami. Při vzcházení máku vzcházející rostliny trpěly nedostatkem vláhy stejně jako v roce 2016. V pokusech se potvrdilo, že se vitalita osiva projeví především ve stresových podmínkách.

Výnos

Zatímco v letech 2015 a 2016 (tab. 1) se v pokusech s mákem dosahovalo vysokých výnosů, v pokusech v letech 2017 a 2018 tomu tak nebylo (tab. 2 a 3). Na nízké výnosové úrovni se podepsal nepříznivý průběh povětrnostních podmínek za vegetace máku.

V roce 2017 dlouhotrvající sucho od května téměř do konce června bylo navíc spojeno s vysokými teplotami. Poté koncem června a v první polovině července zase často pršelo. Rostliny máku pak napadly houbové choroby spolu se škůdci.

Nedostatek vláhy se negativně podepsal i na výnosech v roce 2018. Nejvyšší výnos poskytl vzorek modrého máku č. 8, který měl vysokou vitalitu a nejlepší polní vzcházivost. V případě bílého máku byl nejvitálnější vzorek č. 4 také nejvýnosnější.

Tab. 1: Výsledky testování vzorků osiva máku na klíčivost a vitalitu v roce 2016 (výnos semen při 8% vlhkosti)

Tab. 2: Výsledky testování vzorků osiva máku na klíčivost a vitalitu v roce 2017 (výnos semen při 8% vlhkosti)

Tab. 3: Výsledky testování vzorků osiva máku na klíčivost a vitalitu v roce 2018 (výnos semen při 8% vlhkosti)

Závěr

Osivo máku bylo v letech 2016 až 2018 testováno v laboratorních a polních pokusech. Potvrdilo se, že osivo se stejnou klíčivostí může vykazovat různou vitalitu, tedy schopnost vzcházet ve stresových podmínkách.

Vysoká vitalita byla v roce 2016 zjištěna u osiva s klíčivostí nad 90 %, zatímco nízkou vitalitu vykazovaly vzorky osiva s klíčivostí těsně nad hranicí 80 % klíčivosti stanovené pro uznání partie osiva.

V roce 2017 nebyly rozdíly při testování vitality osiva nijak propastné jako v roce 2016. Klíčivost i vitalita osiva testovaného v roce 2017 se pohybovala na vysoké úrovni.

Rovněž klíčivost osiva máku testovaného v roce 2018 dosahovala vysoké úrovně s minimálními rozdíly mezi porovnávanými vzorky. Při vzcházení ve stresových podmínkách ale byly rozdíly ve vitalitě osiva znatelné.

V polních pokusech v roce 2016 z nejvitálnějšího osiva vzešlo nejvíce rostlin. Kvůli nedostatku vláhy na jaře ale byla polní vzcházivost obecně nízká. Následně rostliny vzešlé z osiva s nejvyšší vitalitou vytvořily i nejvíce makovic. Osivo s nejvyšší vitalitou poskytlo také nejvyšší výnosy semen. Srovnatelný výnos ale měl i jeden méně vitální vzorek osiva. Vysévání osiva máku s klíčivostí těsně nad povolenou 80% hranicí se ukázalo jako rizikové.

Za příznivých povětrnostních podmínek s dostatkem vláhy v období vzcházení máku v roce 2017 bylo dosaženo vysoké polní vzcházivosti. Vztah mezi vitalitou osiva a polní vzcházivostí nebyl v roce 2017 zjištěn. U rostlin vzešlých z nejvitálnějšího osiva ale bylo vytvořeno nejvíce makovic a vysoká vitalita osiva se také kladně odrazila na výnosu.

V polních pokusech bylo v roce 2018 za nepříznivých povětrnostních podmínek s nedostatkem vláhy v období vzcházení máku dosaženo nízké polní vzcházivosti. Vztah mezi vitalitou osiva a polní vzcházivostí byl zjištěn stejně jako v roce 2016, kdy osivo také vzcházelo za nedostatku vláhy. Vysoká vitalita se kladně odrazila na výnosu.

Použitá literatura:

Vašák J., Honsová H., Pšenička P: Výzkum máku pro lepší výnosy semen a ekonomiku produkce. In: 15. makový občasník, ISBN: 978-80-213-2623-1, s. 14–19, 2016.

Výzkum byl podporován projektem MZe NAZV QJ1510014 Snížení rizikovosti pěstování máku a TAČR TG03010020 Využití stresových testů a stimulace osiva máku jarního a řepky ozimé pro výrazné zlepšení kvality osiva a kompletnosti porostu.