Chemap Agro s.r.o.

Alternativní využití luskovin (3) - hrách setý a rolní jako zdroj biomasy

26. 04. 2017 Doc. Ing. Václav Brant, Ph.D. a kol Technologie pěstování Zobrazeno 585x

Mezidruhové a meziodrůdové rozdíly u luskovin mají, jak bylo uvedeno v předchozích článcích, zásadní vliv na dynamiku růstu rostlin, na jejich morfologii a na vhodnost využití ve směsích s dalšími plodinami. Z hlediska konečného efektu alternativního využití luskovin je však důležitá produkce nadzemní a podzemní biomasy, včetně její kvality.

Agromanualshop.cz- Figaro - glyfosát za výhodnou cenu

Hodnocení celkové produkce biomasy však při daných rozdílech mezi druhy a odrůdami neposkytuje dostatečné informace o možnostech využití biomasy. I zde je potřebné zvlášť posuzovat produkci, či podíl na celkové produkci porostu, jednotlivých částí rostlin a samozřejmě i jejich kvalitu. Na základě literárních údajů se rovněž produkce celkové biomasy a její kvalita mění v čase. Zajímavou otázkou je například znalost změny produkčních parametrů rostliny či porostu v závislosti na působení stresových faktorů během vegetace, jako je teplotní a vláhový stres, vnitrodruhová a mezidruhová koakce a kompetice apod. Informace o této problematice jsou však z hlediska agrofytocenóz velmi omezené.

Polní pokusy

Z výše uvedených důvodů byla produkce porostů vybraných odrůd hrachu setého a rolního (pelušky) sledována i v našich pokusech. Hodnocen byl nejen vliv druhu či odrůdy na celkovou produkci nadzemní biomasy, ale také byla sledována produkce biomasy jednotlivých částí rostliny.

V rámci hodnocení byly sledovány odrůdy hrachu setého Eso (hrách polní jarní, typ semi-leafless), Gambit (jarní, typ semi-leafless), Protecta (jarní, listový) a Enduro (ozimý, semi-leafless). U hrachu rolního se jednalo o odrůdy Arvika (jarní) a Arkta (ozimá). Jedním z faktorů pokusu byl i rozdílný výsevek. U každého druhu byly založeny porosty s obvyklým výsevem (v tabulkách a grafech označeno číslem 1) a sníženým výsevem (označeno číslem 2). Hodnocení probíhala na dvou lokalitách ve středních Čechách (Stupice a Červený Újezd). Na lokalitě Stupice byly porosty založeny 20. 3. 2016 a v Červeném Újezdě 27. 3. 2016 (podrobná metodika pokusů byla popsána v časopise Agromanuál 2/2017). U sledovaných porostů byla hodnocena produkce suché nadzemní biomasy rostliny a produkce biomasy jednotlivých nadzemních částí rostliny (lodyha, větve, listy, případně lusky).

Graf. 1: Suchá produkce nadzemní biomasy porostu na lokalitě Stupice 31. 5. 2016 a Červený Újezd 30. 5. 2016 (1 = obvyklý výsevek)
Graf. 1: Suchá produkce nadzemní biomasy porostu na lokalitě Stupice 31. 5. 2016 a Červený Újezd 30. 5. 2016 (1 = obvyklý výsevek)

Graf 2: Průměrná suchá hmotnost listů na lodyze, lodyhy bez listů a celé rostliny a hmotnostní poměr lodyhy a listů stanovené 31. 5. 2016 na lokalitě Stupice a 30. 5. 2016 na lokalitě Červený Újezd (1 = obvyklý výsevek, 2 = snížený výsevek)
Graf 2: Průměrná suchá hmotnost listů na lodyze, lodyhy bez listů a celé rostliny a hmotnostní poměr lodyhy a listů stanovené 31. 5. 2016 na lokalitě Stupice a 30. 5. 2016 na lokalitě Červený Újezd (1 = obvyklý výsevek, 2 = snížený výsevek)

Produkce biomasy na začátku vegetace

Z hlediska funkce luskovin jako pomocných plodin byla hodnocena produkce nadzemní biomasy měsíc po založení porostů (tab. 1). Z tabulky je patrný nejen vliv odrůdy, ale i vliv lokality na produkci biomasy. Vliv lokality se projevil dvěma faktory. Jedním z nich byla vzcházivost rostlin, která byla na lokalitě Červený Újezd nižší. Dalším faktorem byl i průběh počasí, především nižší srážky na lokalitě Červený Újezd, včetně chladnějšího počasí na přelomu dubna.

U porostů byla hodnocena také produkce kořenové hmoty. Měsíc po výsevu se produkce suché podzemní biomasy na lokalitě Stupice pohybovala v rozmezí 0,05 až 0,08 t/ha. Hmotnostní poměr nadzemní a podzemní biomasy (nadzemní/podzemní) se poté nacházel v rozmezí 2,0 až 2,9. U porostů v Červeném Újezdě činila produkce suché podzemní biomasy 0,02 až 0,08 t/ha a poměr nadzemní a podzemní biomasy ležel v intervalu 1,3 až 2,4.

Tab. 1: Průměrná hmotnost suché nadzemní biomasy porostů stanovená dne 22. 4. 2016 (Stupice) a 27. 4. 2016 (Červený Újezd); rozdílné indexy mezi průměry dokumentují statisticky průkazné rozdíly mezi průměry v rámci sloupců (ANOVA, α = 0,05, Tukey)

Odrůda

Produkce suché nadzemní biomasy porostů (t/ha)

Stupice

Červený Újezd

Eso 1

0,124

a

0,045

abc

Eso 2

0,062

a

0,033

ab

Gambit 1

0,140

a

0,078

e

Gambit 2

0,066

a

0,037

abc

Protecta 1

0,117

a

0,058

cde

Protecta 2

0,090

a

0,030

a

Arvika 1

0,181

a

0,098

de

Arvika 2

0,076

a

0,066

de

Arkta 1

0,115

a

0,077

e

Arkta 2

0,063

a

0,052

bcd

Enduro 1

0,225

a

0,052

bcd

Enduro 2

0,082

a

0,030

a

Produkce biomasy v polovině vegetace

Při hodnocení produkce nadzemní biomasy v polovině vegetace porostů byly již patné výraznější rozdíly mezi druhy a odrůdami (graf 1). Zde je však potřebné připomenout skutečnost, že produkce celkové biomasy porostů je v této tobě výrazně ovlivněna počtem rostlin na jednotku plochy. Kompenzační efekt porostu se zde projevuje pouze přítomností větví. Nejvyšší produkce suché nadzemní biomasy byla na konci května zaznamenána u vzrůstných odrůd hrachu setého Gambit a Protecta. Jarní forma hrachu rolního Arvika při jarním výsevu vykazovala v tomto termínu rovněž vyšší produkci biomasy ve srovnání s ozimou Arktou.

Graf 2 dokládá podíl jednotlivých částí rostliny na její celkové hmotnosti na obou lokalitách. U odrůdy Protecta (hrách setý) a u obou odrůd hrachu rolního (Arvika a Arkta) se na produkci hmotnosti rostliny, ale také na celkové produkci nadzemní biomasy porostu, výrazně podílely listy. Nižší produkce biomasy na lokalitě Červený Újezd je dána jednak dřívějším termínem hodnocení vůči setí, ve srovnání s lokalitou Stupice, ale také nižším počtem rostlin na jednotku plochy a pravděpodobně i vlivem nižších srážek.

Při hodnocení byla také sledována produkce podzemní biomasy kořenů. Z hlediska obtížnosti oddělení křehkého kořenového systému luskovin z půdy, lze však uvedené výsledky vnímat jako hodnoty dokládající množství kořenové hmoty kůlového kořene a kořenů z něho přímo vyrůstajících, bez kořenů následného větvení. Na lokalitě Stupice se produkce této suché podzemní biomasy pohybovala v rozmezí 0,16 až 0,31 t/ha, v Červeném Újezdě poté od 0,09 do 0,17 t/ha.

Produkce biomasy ke konci vegetace

Konečné hodnocení proběhlo 3 měsíce po výsevu. Porosty hrachu setého se v té době nacházely většinou v růstové fázi BBCH 75. Tuto fázi lze z hlediska produkce biomasy považovat za optimální z důvodu ukončení vegetace, protože začíná docházet k redukci listů.

Produkce celkové biomasy porostů a jednotlivých částí rostliny produkci jednotlivých částí rostlin je uvedena v tabulkách 2 a 3. Na obou lokalitách byla u odrůdy Protecta stanovena vyšší produkce nadzemní biomasy na plochách se sníženým výsevkem, v průměru o 15 % vůči hustějším porostům (obr. 1). Tato odrůda se vyznačuje dobrou kompenzační schopností porostu. Pokles počtu jedinců na jednotku plochy je schopna kompenzovat nejen tvorbou větví, ale také listů či lusků. Odrůdy Eso a Gambit pokles počtu jedinců na jednotku plochy nebyly schopny kompenzovat, produkce nadzemní biomasy byla u řidších porostů v průměru o 25 % nižší. U hrachu rolního rovněž došlo k redukci produkce biomasy z důvodu snížení výsevu. Na lokalitě Červený Újezd byly rozdíly v produkci nadzemní biomasy mezi rozdílnými výsevy nižší. Na produkci biomasy porostů se výrazně podílely listy (obr. 2). Odlišné výsledky v závislosti na lokalitě vykázala odrůda ozimého hrachu setého Enduro (tab. 2 a 3). Přestože tato odrůda patří mezi méně vzrůstné, byla celková produkce biomasy na lokalitě Stupice vyšší než 10 t/ha (obr. 3). U odrůdy hrachu setého se na celkové produkci biomasy výrazněji podílejí lusky. Při využití porostů na produkci zelené biomasy je proto vhodné vegetaci porostů ukončit až v době, kdy semena v luscích začínají dosahovat plné velikosti.

Tab. 2: Celková produkce suché nadzemní biomasy porostů a jednotlivých částí rostlin na jednotku plochy a jejich procentuální podíl na celkové produkci biomasy - 20. 6. 2016, Stupice; rozdílné indexy dokumentují statisticky průkazný rozdíl mezi průměry v rámci sloupců (ANOVA, α = 0,05, Tukey; 1 = obvyklý výsevek, 2 = snížený výsevek)

Odrůda

Celková produkce nadzemní biomasy (t/ha)

Biomasa lodyh a větví bez listí a lusků (t/ha)

Biomasa listů (t/ha)

Biomasa lusků (t/ha)

Hmotnostní podíl lodyh a větví na celkové produkci (%)

Hmotnostní podíl listů na celkové produkci (%)

Hmotnostní podíl lusků na celkové produkci (%)

Eso 1

13,405

b

7,644

c

2,091

ab

3,669

c

58,4

bcd

16,0

ab

25,5

c

Eso 2

11,036

ab

6,634

abc

1,997

ab

2,405

bc

60,1

bcd

18,1

ab

21,8

c

Gambit 1

12,390

b

7,045

bc

2,000

a

3,345

c

56,6

abc

16,5

ab

26,8

c

Gambit 2

10,051

ab

6,392

abc

1,768

a

1,890

abc

63,3

cd

17,5

ab

19,3

bc

Protecta 1

12,300

b

6,371

abc

3,013

abc

2,916

c

52,6

ab

24,5

bcd

22,9

c

Protecta 2

14,273

b

6,698

abc

3,700

c

3,875

c

47,8

a

27,0

cde

25,2

c

Arvika 1

10,305

ab

6,607

abc

3,447

bc

0,251

a

64,6

cd

33,6

e

1,8

a

Arvika 2

6,323

a

3,624

a

1,999

ab

0,700

ab

58,0

abcd

31,5

de

10,5

ab

Arkta 1

11,557

ab

6,878

abc

3,765

c

0,913

ab

59,1

bcd

35,4

e

5,5

a

Arkta 2

5,656

a

3,818

ab

1,696

a

0,142

a

67,8

d

29,6

de

2,6

a

Enduro 1

10,660

ab

6,345

abc

2,148

ab

2,167

abc

60,0

bcd

20,4

abc

19,6

bc

Enduro 2

13,071

b

7,205

bc

2,029

ab

3,837

c

55,4

abc

15,6

a

29,0

c

Tab. 3: Celková produkce suché nadzemní biomasy porostů a jednotlivých částí rostlin na jednotku plochy a jejich procentuální podíl na celkové produkci biomasy - 27. 6. 2016, Červený Újezd; rozdílné indexy dokumentují statisticky průkazný rozdíl mezi průměry v rámci sloupců (ANOVA, α = 0,05, Tukey; 1 = obvyklý výsevek, 2 = snížený výsevek)

Odrůda

Celková produkce nadzemní biomasy (t/ha)

Biomasa lodyh a větví bez listí a lusků (t/ha)

Biomasa listů (t/ha)

Biomasa lusků (t/ha)

Hmotnostní podíl lodyh a větví na celkové produkci (%)

Hmotnostní podíl listů na celkové produkci (%)

Hmotnostní podíl lusků na celkové produkci (%)

Eso 1

7,414

ab

3,958

abc

1,220

ab

2,237

cde

53,4

bc

16,7

a

29,9

c

Eso 2

5,460

ab

3,206

ab

0,985

a

1,141

abc

59,4

cd

19,6

abc

19,6

bc

Gambit 1

12,024

c

6,507

d

2,088

bc

3,429

e

54,6

bc

18,1

ab

27,4

bc

Gambit 2

6,761

ab

3,838

abc

1,386

ab

1,536

abcd

55,4

bc

25,4

bcd

19,2

bc

Protecta 1

7,368

ab

3,148

ab

1,737

ab

2,484

cde

43,1

a

24,9

abcd

32,0

c

Protecta 2

8,443

abc

4,069

abcd

2,040

bc

2,334

cde

47,8

ab

24,4

abcd

27,8

bc

Arvika 1

12,115

c

6,140

cd

3,195

d

2,781

de

50,8

abc

26,5

cd

22,7

bc

Arvika 2

9,766

bc

5,316

bcd

2,799

cd

1,651

abcd

55,3

bc

28,8

d

15,9

ab

Arkta 1

6,243

ab

4,017

abc

1,759

abc

0,468

ab

65,5

de

29,4

d

5,1

a

Arkta 2

4,583

a

3,096

ab

1,317

ab

0,170

a

68,8

e

28,4

d

2,9

a

Enduro 1

7,402

ab

4,135

abcd

1,378

ab

1,890

bcde

56,1

bc

18,8

abc

25,2

bc

Enduro 2

4,406

a

2,383

a

0,769

a

1,254

abcd

55,1

bc

17,8

ab

27,1

bc

Obr. 1: Rostliny odrůdy Protecta se vyznačují dobrou plasticitou a při nízkém počtu rostlin na jednotku plochy dobře větví
Obr. 1: Rostliny odrůdy Protecta se vyznačují dobrou plasticitou a při nízkém počtu rostlin na jednotku plochy dobře větví

Obr. 2: U hrachu rolního se na pokryvnosti půdy a produkci biomasy významně podílejí listy, vysoké olistění a dlouhé lodyhy však zvyšují riziko polehnutí porostů - odrůda Arnika
Obr. 2: U hrachu rolního se na pokryvnosti půdy a produkci biomasy významně podílejí listy, vysoké olistění a dlouhé lodyhy však zvyšují riziko polehnutí porostů - odrůda Arnika

Obr. 3: Méně vzrůstné odrůdy hrachu jsou schopny vyprodukovat více než 10 t suché hmoty/ha, na výnosu se výrazně podílejí lusky - odrůda Enduro
Obr. 3: Méně vzrůstné odrůdy hrachu jsou schopny vyprodukovat více než 10 t suché hmoty/ha, na výnosu se výrazně podílejí lusky - odrůda Enduro

Shrnutí

Na základě dosavadních výsledků vyplývají následující skutečnosti:

  • Rostliny hrachu setého i rolního vykazují při nižším počtu rostlin na jednotku plochy schopnost kompenzovat produkci biomasy větší tvorbou větví. Tato schopnost je však pro jednotlivé odrůdy odlišná. Vyšší kompenzační schopnost lze očekávat u listových typů.
  • Informace o kompenzační schopnosti jednotlivých odrůd hrachů jsou velice omezené a nejsou známá ani procenta možného snížení výsevku, která nevedou ke snížení produkce.
  • Snížení výsevného množství a následná kompenzace produkce biomasy porosty snižuje náklady na založení porostů, a tím i na celkovou ekonomiku pěstební technologie.
  • U hrachu rolního je podíl lusků na celkové produkci biomasy nižší než u hrachu setého. Na produkci celkové biomasy se u hrachu rolního ve srovnání s hrachem setým podílejí výrazněji listy. U hrachu rolního i setého se na celkové produkci biomasy nejvíce podílejí lodyhy, případně větve.

Cílem předkládaných výsledků je poukázat na rozdíly v produkci a v tvorbě biomasy mezi jednotlivými odrůdami hrachu setého a rolního. Z jednoletých výsledků však nelze vyvozovat obecné závěry, přesto výsledky poukazují na potřebu správné volby druhu, ale i odrůdy, pro dosažení cílů kladených na založené porosty.

Práce vznikla v rámci projektu TA04011370. Autoři děkují za finanční a technickou podporu firmě Selgen, a.s.

Doc. Ing. Václav Brant, Ph.D., Ing. Petr Zábranský, Ph.D., Ing. Michaela Škeříková, Jiří Vailich, Doc. Ing. Milan Kroulík, Ph.D., Ing. Pavel Procházka, Ph.D.; Česká zemědělská univerzita v Praze

Ing. Jiří Kunte; Selgen, a.s.

foto: V. Brant

Alternativní využití luskovin (3) - hrách setý a rolní jako zdroj biomasy

Obr. 1: Rostliny odrůdy Protecta se vyznačují dobrou plasticitou a při nízkém počtu rostlin na jednotku plochy dobře větví
Obr. 2: U hrachu rolního se na pokryvnosti půdy a produkci biomasy významně podílejí listy, vysoké olistění a dlouhé lodyhy však zvyšují riziko polehnutí porostů - odrůda Arnika
Obr. 3: Méně vzrůstné odrůdy hrachu jsou schopny vyprodukovat více než 10 t suché hmoty/ha, na výnosu se výrazně podílejí lusky - odrůda Enduro

Související články

Polní dny Sója 2017

18. 09. 2017 Ing. Petr Štěpánek, Ph.D.; Agromanuál Technologie pěstování Zobrazeno 203x

Proč (ne)pěstovat strništní meziplodiny?

26. 08. 2017 Prof. Ing. Václav Kohout, DrSc., RNDr. Dana Kohoutová, CSc.; Praha Technologie pěstování Zobrazeno 572x

Možnosti využití ozimého tritikale na produkci biomasy a bioplynu

12. 08. 2017 Ing. Zdeněk Nesvadba, Ph.D., Ing. Sergej Usťak, CSc., Ing. Jiří Hermuth; Výzkumný ústav rostlinné výroby, v.v.i., Praha - Ruzyně Technologie pěstování Zobrazeno 213x

Zonální aplikace hnojiv při setí ozimé řepky

05. 08. 2017 Doc. Ing. Václav Brant, Ph.D., Ing. Petr Zábranský, Ph.D., Ing. Michaela Škeříková, Doc. Ing. Milan Kroulík, Ph.D.; Česká zemědělská univerzita v Praze Technologie pěstování Zobrazeno 395x

Další články v kategorii Technologie pěstování

Agro Aliance
Syngenta Czech s.r.o.
AG NOVACHEM s.r.o.
Insekticid Huter SPU

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?
15%
6%
2%
24%
4%
50%
detail