Přezimování, jarní mrazy a poškození ozimů

17. 02. 2021 RNDr. Ilja Tom Prášil, CSc. a kol. Technologie pěstování Zobrazeno 4267x

Zima 2019/2020 byla velmi teplá a zároveň srážkově normální, což zajistilo téměř plynulý růst a vývoj porostů ozimů na našem území. Ozimy přezimovaly bez problému, a o to překvapivější byly škody na některých porostech, které způsobily jarní mrazy.

Přehled počasí od setí 2019 do konce zimy 2020

Podzim a zima byly rekordně teplé, listopad až leden byl teplejší o 2–3 °C než normál. Únor byl dokonce teplejší o 4,6 °C, což způsobilo nejvyšší teploty půdy za posledních 100 let. Z hlediska sumy srážek byl podzim a zima normální, s maximem srážek v únoru. Velmi teplé počasí urychlilo vývoj porostů, a tím zvedlo spotřebu vody, takže se již na začátku jara začínalo projevovat na polích sucho. Navíc sněhu bylo v průběhu letošní zimy výrazně méně a v oblastech s nižší nadmořskou výškou se sníh vyskytoval jen po velmi krátkou dobou nebo rychle roztál. V oblastech pěstování ozimů byly nejnižší teploty přízemního vzduchu kolem -7 až -8 °C a půda promrzla prakticky jen nakrátko (např. ve VÚRV v Ruzyni minimální teplota půdy v hloubce odnožovacího uzlu (2 cm) dosáhla jen krátkodobě -1,4 °C, na lokalitě Žabčice (MENDELU) to bylo až -3,8 °C).

Růst, vývoj a mrazuvzdornost obilnin od podzimu 2019 do konce zimy 2020

Ozimy seté během září vzcházely velmi dobře díky teplému a srážkově příznivému počasí jak v září, tak na začátku října. V některých oblastech (např. Moravy) se v důsledku dešťů posunulo setí až na pozdější termíny v říjnu. Do počátku prosince však všechny porosty stačily vzejít a ozimy z dřívějších výsevů dostatečně odnožily. Teplé počasí bylo příčinou nižší indukce mrazuvzdornosti ozimů, takže letální teploty (LT50) zjištěné u rostlin ozimých obilnin byly výrazně nižší oproti chladnějším zimám V našich testech ve VÚRV Ruzyni se LT50 pohybovala u obilnin od -17 do -12 °C podle odolnosti odrůd. I když mrazuvzdornost ozimů postupně klesala během zimy, porosty v tu dobu nebyly ohroženy mrazem. Naproti tomu růst a vývoj ozimů probíhal po celou zimu. Pšenice seté v agrotechnickém termínu dosáhly ve VÚRV Ruzyni fázi počátku odnožování koncem listopadu 2019 a počet odnoží se postupně zvyšoval na 4 až 5 koncem března 2020, podobné to bylo i na lokalitě Žabčice (MENDELU) a v Kroměříži.

Přechod vrcholů pšenice z vegetativní do reprodukční fáze

Z hlediska vývoje obilnin je nejdůležitější sledovat diferenciaci vzrostného vrcholu a jeho přechod z vegetativní do reprodukční fáze. U obilnin je tato fáze spojena s tvorbou dvojitých valů, kdy se na vzrostném vrcholu přestávají vytvářet listy a začínají se vytvářet základy klásků. U pšenice je tato fáze dosahována obvykle v druhé polovině března.

V teplých zimách, jako byla 2019/2020, nastala již o měsíc dříve, na počátku druhé poloviny února. Od této fáze pšenice postupně začínají ztrácet schopnost otužit se nízkou teplotou. Díky poměrně teplému počasí v prvních dvou dekádách března rostliny ozimů stále pokračovaly ve vývoji a vytvořily dostatečnou biomasu. Až do prvního jarního dne 20. března 2020 (den rovnodennosti) vše nasvědčovalo na bezproblémový vývoj ozimů.

Mrazy a počasí na jaře 2020

V poslední dekádě března a na počátku dubna se vyskytly v přízemní vrstvě vzduchu poměrně silné noční a ranní mrazy. Způsobily to dva vpády mrazivého vzduchu ze severu, které vedly k poklesu teplot v přízemní vrstvě v rozmezí od -9 až do -12 °C (ve 2 m byla teplota kolem -8 °C) prakticky na celém území ČR se zemědělsky obdělávanou půdou. Charakteristické pro toto období bylo, že šlo o noční a ranní mrazy, převážně za bezmračného počasí, které bylo během dne vystřídáno slunečnou oblohou s oteplením na 12 až 15 °C.

Následující dny, až do druhé dekády dubna, byly doprovázeny ranními mrazíky kolem -5 °C. V první polovině dubna navíc nepršelo na většině území a porosty byly zasaženy suchem. První deště přišly až ke konci dubna, na některých místech až v květnu. Celkově spadlo v dubnu nejčastěji od 20 do 50 % normálu srážek.

Zmírnění přinesl až chladnější květen, kdy teploty byly o 2 °C nižší než normál a srážky byly normální. V květnu se vyskytly dvě mrazivé vlny, první od 4. do 6.5. a druhá v době ledových mužů (12. až 16. 5.;  tab. 1). Teplotně byl květen podnormální a srážkově normální.

Bohaté srážky přinesl červen (191 % normálu), kdy spadlo nejvíce srážek za posledních 60 let a který byl teplotně normální.

Tab. 1: Dosažené minimální teploty přízemního vzduchu v dubnu a květnu 2020 v porostech pšenice na stanovištích: Praha-Ruzyně, Žabčice a Kroměříž

Poškození porostů ozimých obilnin jarními mrazy 2020

Každá z uvedených mrazových období na jaře 2020 měla svůj negativní dopad na porosty ozimů a významné poškození záviselo na vývoji rostlin. K promrznutí půdy ve vrchní vrstvě ornice přitom nedošlo a z toho hlediska nebyla ohrožena životnost ozimů (odnožovací uzel), ani jejich kořenový systém. Důsledkem však bylo poškození nadzemních částí rostlin. Téměř vždy bezprostředně po jarních mrazech bylo možné pozorovat zavadlé a pokleslé listy, na více exponovaných lokalitách došlo k poškození částí nebo celých listů, které vybledly, zbělely a následně zhnědly (obr. 1). Po obnovení růstu byly nahrazeny novými zelenými listy. Svou roli hrály i jarní aplikace listových hnojiv a regulátorů růstu, zejména pokud po nich následovaly ranní mrazy. Pak byly projevy poškození obvykle větší.

V závislosti na stupni růstu rostlin, vývoje vrcholu (klasu) pšenice a intenzitě mrazů můžeme souhrnně rozlišit tři hlavní typy poškození ozimé pšenice jarními mrazy (týkalo se to i jiných ozimých obilnin, specificky pak i řepky), které se na našich polích v různé intenzitě projevily na jaře 2020.

Obr. 1: Poškození listů pšenice jarním mrazem

Zežloutnutí špiček a vrchních listů v dubnu

Nejsilnější mrazy na přelomu března a dubna zastihly porosty pšenice ke konci fáze odnožování. Již velmi brzo po této vlně mrazů bylo možné pozorovat zežloutnutí špiček a vrchních částí listů u porostů ozimých obilnin na osluněných částech polí (obr. 2). Porosty intenzivně zežloutly. V tomto případě se jednalo o tzv. fotooxidační poškození zelených listů v důsledku souběžného působení ranních mrazů a intenzivního slunečního záření. Absorbovaná energie slunečního záření fotosyntetickými pigmenty (chlorofyly) nebyla v důsledku nízkých teplot spotřebována v biochemických pochodech fotosyntézy a došlo ke vzniku volných kyslíkových radikálů a poškození struktur buněk. Důsledkem byl rozpad chlorofylu, zežloutnutí listů a posléze jejich vyblednutí. Opět se zde jako před dvěma lety, kdy po teplém období v zimě 2018 přišlo mrazivé období ke konci února a na začátku března, projevily odrůdové rozdíly v rozsahu zežloutnutí vrchních listů. Dominantní vliv však měla expozice ozáření pozemku sluncem a intenzita mrazů.

Shodně jako na jaře 2018 i letos se většina takových porostů postupně zotavila a poškozené listy byly nahrazeny nově se tvořícími zelenými listy v dalším teplejším období.

Obr. 2: Zežloutnutí listů vystavených ranním mrazům při intenzivním slunečním záření

Poškození vrcholů pšenice v dubnu

Druhý typ poškození pšenice jarním mrazem se projevil především u porostů časně setých kolem první poloviny září. Často přitom šlo o velmi rané odrůdy, které jsou většinou necitlivé na délku dne, např. Avenue, Airbus. Ty pak v teplé zimě plynule postupovaly ve vývoji a k pokročilejší diferenciaci květních základů klasů u nich došlo již na přelomu března a dubna. Hlavní odnože se dostaly do fáze počátku sloupkování, kdy se zvedá vrchol nad úroveň půdy. Silné mrazíky takové vrcholy poškodily (obr. 3) a odnože se již dále nevyvíjely a postupně odumíraly od vrcholu. Charakteristické proto bylo, že vyvíjející se vrchní list u poškozených odnoží uschl, na rozdíl od vyvinutých spodních listů (obr. 4). V důsledku porušení apikální regulace se na odnožovacím uzlu začínaly intenzivně vytvářet nové odnože (obr. 5). Celkový pohled na poškozený porost zachycuje obr. 6.

Zkušenosti z minulých let ukázaly, že u nejvíce poškozených porostů s nadpolovičním počtem odumřelých odnoží může dojít ke snížení výnosu až o polovinu. Na jaře 2020 se proto rovněž rozhodovalo co udělat s porosty, které mají mrazem poškozené vrcholy odnoží. Buď zasít náhradní plodiny např. kukuřice, nebo je ponechat pro další využití, např. v živočišné výrobě. V prvním případě se vzhledem k suššímu nástupu jara osvědčilo poškozený porost mulčovat a zasít následnou plodinu bezorebným secím strojem. Na obrázku 7 je vidět porost pšenice Avenue po mulčování, kdy pak po zaschnutí následovalo zasetí máku. V důsledku dešťů v květnu a červnu mák dobře vzešel a vyplnil plochu (obr. 8). V druhém případě, u ponechaných porostů s poškozenými odnožemi déšť rovněž významně ovlivnil růst nových odnoží a došlo ke zvýšení hustoty klasů na 1 m². Vývoj odnoží však nebyl rovnoměrný, často byl i opožděný a v porostu se vyskytly rostliny s různě vyvinutými odnožemi na jednom místě (obr. 9). Chladné a vlhké období v květnu nakonec umožnilo dokončit vývoj nových odnoží, které nahradily mrazem a suchem poškozené odnože. I když v nižších místech honu byl výnos velmi nízký, celkově se na námi sledovaných porostech pohyboval nejčastěji od 4,8 do 6,7 t/ha.

Obr. 3: Mrazem poškozené vrcholy odnoží pšenice v různé fázi rozkladu

Obr. 4: Odnože s uschlými vrchní listy a mrazem poškozenými vrcholy

Obr. 5: Tvorba nových odnoží u rostlin s mrazem poškozenými vrcholy

Obr. 6: Porost pšenice s mrazem poškozenými odnožemi

Obr. 7: Porost pšenice po mulčování mrazem poškozených rostlin

Obr. 8: Vzešlý mák po jeho bezorebném setí do mulče (obr. 7)

Obr. 9: Rostliny pšenice po regeneraci mrazem poškozených porostů

Poškození květenství obilnin jarními mrazy v květnu

Jestliže mrazové epizody během dubna měly dopad především na listy a diferencující se základy květenství na počátku sloupkování ozimů, zastihly poslední květnové mrazy ozimé obilniny často v pokročilé růstové fázi, kdy se již objevil praporcový list a docházelo k prodlužování jeho listové pochvy (BBCH 37 až 41). V závislosti na stupni vývoje klasu bylo již několik dní po těchto poklesech teplot možné sledovat poškození klasů v době metání, kdy se na nich objevovalo vybělení částí nebo i všech klásků (mrazová běloklasost) (obr. 10). Takové klásky byly sterilní. Často se objevovaly i různé deformace a pokřivení klasů nebo u nich došlo ke žloutnutí a uschnutí praporcových listů. Nešlo přitom jen o porosty z velmi raných výsevů, z první poloviny září, ale i porosty seté v agrotechnických lhůtách. Jednalo se o vývojově pokročilé porosty, kde byl často vývoj urychlen předchozím suchem (obr. 11). Poslední květnové mrazy tak zasáhly některé porosty obilnin ve fázích velmi citlivých na nízké teploty (těsně před metáním a kvetením), v našem prostředí dosud výjimečný jev.

Obr. 10: Vybělení části klasů po jarních mrazech

Obr. 11: Vybělení klasů u porostu tritikale po jarních mrazech

Poškození porostů řepky

Poškození řepky v jarním období 2020 rovněž souviselo s celkovým vývojem rostlin, který probíhal po celou zimu. Místně se na intenzitě poškození projevila spojitost s provedeným hnojením a postřikem (DAM, regulátory růstu a další) v bezprostřední návaznosti na ranní mrazy. Již na počátku dubna byly sledovány zavadlé a poškozené listy (obr. 12). Jelikož v době dubnových mrazů měly rostliny řepky vidět již vyvíjející se květenství, bylo možné pozorovat nejen usychání částí listů, ale i poškození poupat (obr. 13). Dubnové mrazy rovněž způsobily rozpraskání lodyh rostlin řepky. Květnové mrazy zastihly řepky v plném květu, což se projevilo v poškozeném květenství a vývoji šešulí (obr. 14).

Obr. 12: Poškození listů řepky bezprostředně po dubnových mrazech

Obr. 13: Poškození listů a květů řepky dubnovými mrazy

Obr. 14: Poškození květů a šešulí řepky květnovými mrazy

Souhrn

V zimě je nejdůležitější pro přezimování ozimých obilnin zachovat nepoškozený odnožovací uzel. Na jaře i při silnějším poklesu teplot vzduchu půda nepromrzá, neboť se jedná o krátkodobé působní ranních mrazů, které jsou vystřídány vyššími denními teplotami. K poškození mrazem dochází u aktivně rostoucích nadzemních částí rostlin. Předchází-li jarním mrazům teplá zima, kdy růst i vývoj ozimů postupně probíhá, jsou mrazům vystaveny fáze rostlin více citlivé k nízkým teplotám. Zatímco v zimě jsou rozdíly mezi mrazuvzdorností odrůd velké, na jaře jsou tyto rozdíly malé.

V letošním jarním období 2020 se projevil souběh jarních mrazů s výskytem pokročilejších růstových fází ozimů. U pšenice (ale i ostatních obilnin) bylo možné nalézt několik typů poškození porostů jarním mrazem. Jednalo se jak o žloutnutí a usychání listů či odumření vrcholů některých odnoží po dubnových mrazech, tak i výskyt mrazové běloklasosti po květnových poklesech teplot přízemního vzduchu k bodu mrazu.

Na základě našich zjištění a publikovaných dat ze zahraničí jsme shrnuli následky poškození pšenice jarním mrazem do tabulky 2. K uvedeným poškozením by mělo docházet minimálně po dvouhodinovém působení mrazů. Prohlídka a stanovení stupně poškození porostů se doporučuje vždy 5 až 10 dnů po výskytu jarních mrazů. Vhodné je analyzovat jaká byla dosažená růstová fáze (BBCH), tak i stupeň diferenciace vrcholů (klasů) a redukce klásků. Čím jsou rostliny vývojově pokročilejší, tím je i dopad mrazů na jejich výnos škodlivější.

Vzhledem k významné regenerační schopnost obilnin a řepky lze některá poškození částečně kompenzovat; svou roli zde hrají i průběhy jarního počasí s výskytem sucha či naopak s dostatkem srážek, které mohou ovlivňovat obnovení poškozených částí rostlin.

Tab. 2: Citlivost jednotlivých fází pšenice na jarní mrazy (sestavil I. T. Prášil)

Závěry

• teplé zimy zvyšují riziko poškození ozimých plodin mrazy koncem zimy a na jaře;
• porosty pšenice časné seté v září se dostávají do fází citlivých na mráz daleko dříve než porosty seté v agrotechnických termínech;
• při výběru odrůd je dobré zvažovat nejen jejich odolnost k mrazu, ale i citlivost na délku dne, a zároveň vybírat odrůdy registrované nebo odzkoušené v podmínkách ČR;
• u mrazem poškozených porostů obilnin je třeba vyhodnotit rozsah poškození diferencujících se klasů a případně i posoudit počet sterilních klásků v klasech;
• v případě silně poškozených porostů může být vhodné sít následnou plodinu do mulče a omezit tím ztráty vody při zpracování půdy;
• mrazem poškozené porosty ozimů jsou citlivější na další biotické (např. virózy) a abiotické (sucho, horko, vlhko) stresy, které mohou významně ovlivnit jejich regeneraci a vést k celkovému snížení sklizně.

Příspěvek byl sepsán díky finanční podpoře projektu MZE-RO04018, NAZV MZE-QK1910338 a QK1910269.

RNDr. Ilja Tom Prášil, CSc., Ing. Jana Musilová, Ing. Pavla Prášilová, RNDr. Klára Kosová, Ph.D., Mgr. Pavel Vítámvás, Ph.D., Ing. Miroslav Klíma, Ph.D.; Výzkumný ústav rostlinné výroby v Praze
Ing. Nicole Frantová, Ing. Tomáš Středa Ph.D., Doc. Dr. Pavlína Smutná, Ph.D., RNDr. Ludmila Holková, Ph.D.; Mendelova univerzita v Brně
Ing. Petr Martinek, CSc.; Zemědělský výzkumný ústav Kroměříž, s.r.o.
Dr. Ing. Martin Možný; Česká zemědělská univerzita v Praze

foto: I. T. Prášil