Fyziologické základy a praktické využití regulátorů růstu v obilninách

16. 04. 2026 Doc. Ing. František Hnilička, Ph.D. a kol. Výživa a stimulace Zobrazeno 1093x

Regulátory růstu (fytohormony, PGR) jsou biologicky aktivní látky přirozené i syntetické, které v malých koncentracích ovlivňují dělení buněk, prodlužování buněk, diferenciaci pletiv a přechod mezi vývojovými fázemi. Z fyziologického hlediska vycházejí z regulace metabolizmu s cílem optimalizovat výnos, kvalitu produkce, genové exprese a adaptace na prostředí.

Regulátory růstu fungují jako chemické signály, kdy se váží na specifické receptory v buňce a následně spouští kaskády reakcí, které mění enzymatickou a genovou aktivitu. Jejich účinek je však dán nejenom jejich koncentrací a typem transportu v rostlinách, ale také citlivostí příslušného pletiva či orgánu a vývojovou fází. Obecně je možné konstatovat, že jejich nízké koncentrace mohou růst stimulovat, a naopak vysoké inhibovat. Dále nelze opomenout problematiku vzájemného vztahu jednotlivých regulátorů růstu (fytohormonů), neboť tyto látky nepůsobí izolovaně, ale ve vzájemném buď antagonistickém (auxiny vs. cytokininy; kys. abscisová vs. gibereliny) či synergickém vztahu (např. auxiny s gibereliny).

Hlavní skupiny regulátorů a jejich základní fyziologický účinek

Auxiny stimulují prodlužovací růst buněk, řídí apikální dominanci, ovlivňují diferenciace pletiv a potlačují opad plodů. Mezi regulátory růstu na bázi auxinů patří např. NAA (α-naftyloctová kys.) nebo 2,4-D (v nízkých dávkách). Je vhodné připomenout, že některé účinné látky ze skupiny auxinů jsou využívány také jako herbicidy (např. 2,4-D, MCPA). V nízkých dávkách působí auxiny jako regulátory růstu, ve vyšších koncentracích však u citlivých plevelů vyvolávají nekontrolovaný růst a následné odumření rostlin. V technologii pěstování obilnin je proto nutné rozlišovat mezi regulátory růstu používanými ke stabilizaci porostu a auxinovými herbicidy.

Cytokininy podporují buněčné dělení, oddalují stárnutí, regulují poměr růstu kořenů a výhonů, zvýšení velikosti plodů, udržení zelené listové plochy i metabolizmus RNA a proteinů. Na bázi cytokininů se využívají např. 6-benzylaminopurin (BAP), kinetin nebo přípravky na jejich bázi.

Gibereliny ovlivňují prodlužování stonků, klíčení semen, kvetení a tvorbu plodů, prodlužování internodií, podpora a synchronizace kvetení, zvyšují syntézu enzymů. V obilninách se však využívají především inhibitory biosyntézy giberelinů, mezi které patří chlormequat-chlorid (CCC), trinexapac-ethyl, prohexadione-Ca nebo mepiquat-chlorid. Jejich účinkem je zkrácení internodií, zesílení stébla a omezení poléhání, což vede ke zlepšení stability porostu a efektivnějšímu využití asimilátů pro tvorbu zrna.

Ethylen urychluje zrání plodů a stárnutí, ovlivňuje opad listů a plodů nebo mění aktivitu enzymů. V regulaci růstu se uplatňuje zejména ethephon, který se v rostlině rozkládá za uvolnění etylénu, nebo inhibitory etylénu (např. 1-MCP).

Kyselina abscisová (ABA) působí převážně inhibičně, indukuje dormanci semen a pupenů, reguluje uzavírání průduchů při stresu nebo zvyšuje odolnost vůči stresu. Její využití v praxi je omezené, spíše experimentální.

Regulátory růstu v zemědělské praxi

Pro využití v zemědělství se jedná o specifické přípravky, jejichž úkolem je řízení růstu a vývoje plodin na základě změny v transportu a využití energie. Avšak nejedná se o hnojiva a pesticidy. Jejich základním úkolem je přirozenou cestou napodobovat aktivitu přirozených fytohormonů, včetně jejich syntézy, transportu a účinku. Mezi další vlastnosti je možné zařadit případnou blokaci hormonálních signálních drah fytohormonů, změnu na úrovni genové exprese a regulace aktivity enzymů. Společně s fytohormony mohou zesílit jejich účinek na straně jedné, ale také na straně druhé omezit jejich efekt, kterým se následně mění struktura porostu, který poté bude nižší, pevnější, vyrovnanější a stabilnější. Tato změna struktury porostu souvisí s prodlužováním a diferenciací buněk a pletiv, jejichž cílem je změna morfologie a fyziologie rostliny, nikoli její poškození.

Společným znakem zemědělských regulátorů růstu je to, že působí v mikro- až miligramových dávkách, v dané vývojové fázi rostliny, interagují s dalšími fytohormony a jejich účinek je závislý nejen na druhu plodiny, ale také na odrůdě. V rámci zemědělské praxe se využívají pro regulaci výšky a pevnosti porostu (omezení poléhání), zvýšení výnosové stability, zlepšení kvality plodů (velikost, tvar, vybarvení), synchronizaci kvetení a dozrávání, ovlivnění zakořeňování a větvení nebo ke zvýšení odolnosti vůči stresům (sucho, chlad).

Jejich význam v moderní zemědělství spočívá v tom, že se jedná o nástroj precizního řízení porostu, kdy je to doplněk výživy a ochrany rostlin, tedy prostředek ke snížení ztrát výnosu a kvality. Jejich přínos pro optimalizaci a zvýšení výnosu je skutečnost, že optimalizují fyziologické procesy rostlin. Tato optimalizace představuje lepší hospodaření s asimiláty, jejich lepší transport, zlepšené hospodaření s vodou a vytváření stabilních reprodukčních orgánů. Zároveň je možné je využít i jako tzv. „antistresové látky“ v reakci na proměnlivé podmínky prostředí.

Jak regulátory růstu fungují v praxi a proč se používají?

Obilniny mají přirozenou tendenci k intenzivnímu růstu do výšky, zejména při vysokých nebo brzkých dávkách dusíku (N), hustém porostu a teplém, vlhkém průběhu jara. Tyto faktory výrazně zvyšují riziko poléhání a ztrát na výnosu i kvalitě. Regulátory růstu tento proces usměrňují, aniž by rostlinu poškozovaly. Jejich cílem není růst zastavit, ale upravit jeho průběh tak, aby porost zůstal stabilní.

Je tedy možné uvést, že cílem aplikace regulátorů růstu je zajistit, aby rostlina rostla správně i v problematických ročnících. Toho v praxi docílíme tím, že se sníží riziko poléhání obilnin, a to na základě zkrácení délky internodia a zpevnění stébla. Dále zlepšením stability porostu, např. tím, že dojde k podpoře a zlepšení zakořeňování. Vyšší výnos se také docílí tím, že se podpoří rovnoměrné kvetení a dozrávání, zvýšení podílu asimilátů v semenech a plodech na základě jejich lepšího využití a transportu či vztahu sink:source (zdroj:spotřebiště).

Na straně druhé je nutné si uvědomit, že regulátory růstu nenahradí správnou agrotechniku, nefungují bez vyvážené výživy a vyžadují správný termín aplikace.

Při špatném načasování nebo dávkování mohou mít slabý nebo žádný efekt, výjimečně i negativní dopad. Avšak správně použitý regulátor růstu pomáhá porostu lépe využít jeho genetický potenciál a zvládnout stresové situace během vegetace.

Jak je patrné z grafu 1, aplikace regulátorů růstu vede ke snížení výšky porostu, zatímco graf 2 ukazuje, že jejich význam roste zejména při vyšší intenzitě N-výživy, kdy výrazně klesá riziko poléhání.

Graf 1: Vliv regulátorů růstu na výšku porostu

Graf 2: Riziko poléhání v závislosti na dávce dusíku

Obr. 1: Změny v utváření kořenového systému pšenice po ošetření regulátorem růstu (vpravo) a bez ošetření (vlevo)

Fyziologické základy použití regulátorů růstu v obilninách

Jejich účinek ale není „kosmetický“ ani automatický: vychází z konkrétních fyziologických procesů ve stéblu a funguje jen v úzkém vývojovém rozpětí (BBCH 31–39), kdy se daná internodia teprve zakládají a prodlužují.

Regulátory růstu jsou v obilninách nástrojem, jak snížit riziko poléhání. Poléhání má dva základní typy. První typ představuje tzv. stébelné poléhání, které lze charakterizovat jako zlom či ohnutí stébla často v dolních internodiích, která mohou být dlouhá nebo měkká. Pevnost internodií je dána jejich délkou, tloušťkou stěny a lignifikací a průměrem stébla. Tento typ je častý při dešti, větru, při přehnojení N a přehuštěném porostu. Také k němu může dojít při nevhodném výběru odrůdy či při rychlém prodlužování rostlin ve fázi sloupkování.

Druhý typ souvisí s vyvrácením celé trsu v souvislosti se slabým ukotvením v půdě či při mělkém prokořenění (obr. 1). Tento typ označujeme jako kořenové poléhání.

Většina používaných morforegulátorů v obilninách je postavena na jednoduchém principu: omezit tvorbu nebo účinek giberelinů, které jsou klíčové pro prodlužování buněk v internodiích, neboť když má rostlina dostatek vody a N, tak se zesiluje giberelinový signál a v jeho důsledku se internodia prodlužují. Účinek regulátorů růstu není v tom, že by „zkrátil už hotové stéblo“. Funguje tak, že zbrzdí prodlužování internodií, která se právě prodlužují tím, že působí inhibicí biosyntézy giberelinů (GA), přičemž každá z těchto látek zasahuje jiný krok této metabolické dráhy. Výsledkem je snížení hladiny aktivních giberelinů v rostlině, což vede k omezení prodlužování výhonů a zkrácení internodií, aniž by byl negativně ovlivněn vývoj generativních orgánů. Tyto látky mají nejlepší účinnost v době aktivního růstu rostlin, avšak rostliny by neměla být ve stresu, neboť pokud rostlina ve stresu neroste, regulátor růstu nemá co brzdit, a proto je jejich účinek minimální nebo žádný. Je však také nutné, aby rostliny byly ve správné vývojové fázi. Např. u trinexapac-ethylu je mechanizmus popisován jako brzda syntézy GA a omezení prodlužování internodií.

Druhou možností je využití tzv. etylénového signálu, jehož hlavním efektem je zbrzdění prodlužování a podpora zrání. Představitelem této skupiny látek je např. ethephon. Ten se v rostlině rozkládá a uvolňuje etylén, který obecně působí proti prodlužování, přerůstání, a tak může zvyšovat stabilitu porostu. Avšak u této látky je nutné dodržet termín a podmínky pro aplikaci, protože u ethephonu je obvykle vyšší závislost na teplotě a kondici porostu, tedy i vyšší riziko působení stresorů na rostliny.

Jak již bylo několikrát uvedeno, je nutné dodržovat termín aplikace, neboť když je internodium už prodloužené, tak jej regulátory růstu významně „nezkrátí“. Proto jsou v obilninách doporučeny dva možné termíny aplikace těchto látek, jak dokládá tabulka 1. První termín zahrnuje vývojové fáze začátku sloupkování až objevení 1.–2. kolénka (BBCH 30–32). V těchto vývojových fázích se může ovlivnit spodní internodium a celkové založení pevnosti porostu. Vliv aplikace se projeví především na bázi stébla. Druhý termín možné aplikace je ve vývojové fázi BBCH 37–39 (praporcový list viditelný–plně rozvinutý), kdy dochází k ovlivnění horních internodií a tím ke zlepšení stability stébla proti pozdějšímu poléhání. Pozdější aplikace až do BBCH 45 už fyziologicky působí pouze na poslední podklasové internodium. Tato aplikace může mít smysl jen ve specifických situacích a není to tedy plnohodnotná náhrada včasného zásahu.

Regulátory růstu se neaplikují, pokud je porost už ve stresu a růst je utlumený, čímž může po aplikaci dojít ke zpomalení regenerace a zhoršení příjmu živin. Dále pokud nejsou vhodné teplotní a vlhkostní podmínky (chlad, mráz, sucho), porost je poškozen herbicidem či mrazem, či je porost slabý nebo řídký bez rizika poléhání.

Tab. 1: Využití regulátorů růstu v zemědělství

Doc. Ing. František Hnilička, Ph.D., Ing. Tomáš Rýgl
Česká zemědělská univerzita v Praze