Lze ovlivnit počet produktivních odnoží a konečný výnos pšenice ozimé?

30. 03. 2019 Ing. Radoslav Koprna, Ph.D.; Univerzita Palackého v Olomouci, Ing. Jiří Petrásek, Ing. Jan Šamalík; Chemap Agro s.r.o. Stimulace Zobrazeno 3661x

Jednou z možností intenzifikace pěstování ozimé pšenice je aplikace regulátorů a růstových stimulátorů, kterými lze ovlivnit strukturu a počet odnoží, a tím i konečný výnos. Vývoj klimatu posledních let, jakými je nedostatek srážek a vysoké teploty, však tyto agrotechnické zásahy velmi komplikují. Konečné rozhodnutí o agrotechnickém zásahu, kterým lze dosáhnout změny ve struktuře odnoží je tak často velmi složité a rizikové.

Většina rostlin čeledi lipnicovitých, je charakteristická tvorbou bočních větví (stébel), které vyrůstají z odnožovacího uzlu mezi semenem a povrchem půdy. Pokud má rostlina dostatečný prostor a živiny, dokáže například pšenice vytvořit až desítky produktivních odnoží z jediného zrna. Odnože pak tvoří sekundární a terciální kořenový systém, který tvoří hlavní podíl biomasy kořenů a je tak velmi důležitým faktorem příjmu živin z půdního roztoku. Při současné hustotě setí na úrovni 3–4,5 MKS/ha, je však požadovaný počet produktivních odnoží (včetně hlavního stébla) 3–4. Cílová hustota klasů je 550–750 klasů/m². Dosáhnout podpory vývoje jen určitého počtu odnoží a poté i klasů na úkor jiných odnoží a docílit optimální hustoty klasů je velmi komplikované. Důvodů je několik:

1. Nelze dlouhodoběji předvídat vývoj teplot a srážek, a tím i úroveň vývoje rostlin.
2. Rostliny mají silnou autoregulační schopnost, která „samovolně“ rozhoduje o hustotě porostu v závislosti na aktuálních podmínkách.
3. Plošnou podporou odnožování s následnou tvorbou neproduktivních odnoží lze konečný výnos výrazně snížit.
4. Faktor různých odrůd (klasové a kompenzační), které tvoří výnos buď vysokou HTZ nebo vysokým počtem odnoží a stébel na ploše.
5. V závislosti na teplotě a zejména vláze, je rostlina schopna redukovat odnože, příp. i „zmlazovat“ a zakládat i v pozdních vývojových fázích množství nových odnoží, které však způsobují nerovnoměrné zrání zrna a oslabují porost. Tyto faktory výraznou měrou zhoršují potravinářskou kvalitu pšenice a mají často za následek zařazení sklizeného zrna do horší pekařské jakosti

Schopnost odnožování pšenice je sice dána geneticky, je však silně ovlivněna faktory, jakými jsou zejména hustota setí, konkurenční vztahy mezi rostlinami, hloubka a termín výsevu a úroveň výživy. V průběhu vývoje pšenice, rostliny vytváří mnohem více odnoží, než je konečný počet klasů. V závislosti na podmínkách dochází k redukci cca 30–50 % odnoží, v extrémních případech to může být až 70 %. Ačkoliv ozimá pšenice vytváří odnože již na podzim (vyjma případů pozdního setí pšenice nebo nepříznivých klimatických podmínek), hlavní termín odnožování je po obnovení jarní vegetace. Jarní odnožování pšenice dosahuje svého vrcholu ve fázi před začátkem sloupkování, poté dochází k postupné redukci nadbytečných odnoží.

Tyto fyziologické pochody jsou ovlivňovány hladinou jednotlivých fytohormonů, zejména cytokininů, giberelinů a auxinů. Právě cytokininy a jejich hladina v jednotlivých částech rostlin, ovlivňují buněčné dělení, a tím i odnožování, omezují stárnutí pletiv, stimulují růst kořenů a mají významný antistresový účinek. Struktura jednotlivých odnoží a jejich počet v konečném důsledku ovlivňují i další výnosotvorné prvky, jako je počet klasů a HTZ. To také ovlivňuje potravinářskou kvalitu pšenice.

Kromě podpory tvorby odnoží regeneračním hnojením dusíkem, se často používá časná jarní aplikace příravků na bázi chlormequat-chloridu. Princip jejich působení spočívá v omezení syntézy giberelinů, a tím podpory větvení a tvorby odnoží. Po takové aplikaci dochází k zahuštění odnožujících porostů. Tento agrotechnický zásah je však náročný na přesné načasování, může také dojít k přehuštění porostů a konečný výsledek nemusí mít za následek zvýšení výnosu.

Jedním z výzkumných cílů Oddělení chemické biologie a genetiky v Centru regionu Haná pro biotechnologický a zemědělský výzkum (CRH), bylo vytvořit stimulátor, který by šetrně modulovat počet odnoží tak, aby nedošlo ke zbytečně vysokému zahuštění porostu a současně, aby byl podpořen růst kořenového systému rostlin.

Obr. 1: Vliv ošetření Aucytem Start na strukturu porostu ozimé pšenice

Výsledkem tohoto výzkumu ve spolupráci se společností Chemap Agro je stimulační přípravek Aucyt Start, pro podporu tvorby produktivních odnoží formou postřiku a přípravek Salis, který formou moření osiva podporuje tvorbu kořenového systému, a také tvorbu produktivních odnoží. Oba přípravky obsahují deriváty cytokininů, které ovlivňují jejich obsah v rostlinách po aplikaci.

Tyto přípravky byly otestovány ve sklizňových letech 2017 a 2018 na ozimé pšenici na Univerzitě Palackého v Olomouci a na pracovišti Ditana s.r.o. ve Velké Bystřici, obě lokality jsou od sebe vzdálené cca 10 km. Jednalo se o maloparcelkové pokusy ve více opakováních u každé varianty. Pokusné varianty byly srovnány na neošetřené kontroly. Do pokusu byl také zařazen přípravek Sunagreen, který jej již známým a používaným stimulátorem v obilninách pro srovnání a doplnění účinku s nově registrovanými přípravky.

Pro dokreslení pokusných podmínek, jsou v grafech 1 a 2 uvedeny meteodata z lokality v Olomouci (ČHMÚ). Z grafů je patrné, že měsíce říjen až březen, byly z hlediska srážek vcelku průměrné, výrazné sucho však postihlo porosty v dubnu 2018 a květnu až červnu v obou letech. Takový vývoj je z hlediska vývoje odnoží a výnosotvorných prvků nepříznivý, protože po prvotním impulsu z relativního dostatku vláhy po obnovení jarní vegetace, došlo k výraznému vláhovému deficitu. Toto mělo za následek normální průběh odnožování v březnu a následnou silnou redukci mnoha odnoží v následujících měsících. O extrémním vývoji počasí svědčí i výrazně nadprůměrné teploty v měsících březen až srpen, kdy byla průměrná měsíční teplota vyšší oproti dlouhodobému normálu až o 5 °C. Toto zvyšovalo nejen výpar vody po srážkách, ale také zvyšovalo abiotický stres rostlin.

Graf 1: Měsíční úhrny srážek ve vegetační sezóně 2016/17 a 2017/18 (ČHMU, Olomouc-Holice)

Graf 2: Průměrná měsíční teplota ve vegetační sezóně 2016/17 a 2017/18 (ČHMU, Olomouc-Holice)

V tabulce 1 jsou uvedeny výsledky hodnocení samostatné aplikace přípravku Aucyt Start na podzim a na jaře (sklizeň 2017). Z naměřených dat vyplývá, že i skrze vysoký absolutní výnos na obou lokalitách (11,73 t/ha), došlo k následnému zvýšení produktivních (silných) odnoží o 3,26 a 10,43 % a to zejména po jarní aplikaci v BBCH 21–25. Naproti tomu se počet středně vyvinutých a neproduktivních (slabých) odnoží nezvýšil, po podzimní aplikaci došlo dokonce ke snížení jejich počtu. Následkem toho došlo zejména po jarní aplikaci tohoto přípravku, ke zvýšení počtu klasů o 9,96 %. U obou aplikací byla zjištěna také vyšší HTZ o 3,54 a 4,06 % nad kontrolní variantu. Důležité po aplikaci Aucytu Start bylo, že nedošlo k rapidnímu nárůstu všech typů odnoží, které mohli později snížit výnos a rovnoměrnost dozrávání. Pozorován byl také pozitivní vliv na rozvoj kořenového systému, který zřejmě souvisí s podporou produktivních odnoží po působení cytokininu,

V tabulce 1 jsou uvedeny výsledky hodnocení pomocného rostlinného přípravku pro ošetření osiva s cytokininem pod názvem Salis a přípravku Aucyt Start a Sunagreen pro listovou aplikaci. Sklizňový rok 2018 byl více nepříznivý než předchozí, průměrný výnos zrna na obou lokalitách byl 7,68 t/ha. Příčinou byl extrémní vláhový deficit od března až do sklizně pokusů. U všech sledovaných variant došlo k nárůstu výnosu oproti kontrolní variantě o 2,64–7,08 %, což představuje 200–540 kg zrna/ha. Zatímco se po moření osiva přípravkem Salis zvýšil počet produktivních i středních odnoží, po aplikaci Aucytu Start, došlo zejména ke zvýšení silných odnoží, bez nežádoucího zvýšení počtu středních odnoží. Počet slabých odnoží po podzimní aplikaci dokonce výrazně klesl, stejně jako ve sklizňovém roce 2017. Tato změna ve struktuře odnoží, bez zbytečné podpory středních a slabých odnoží způsobila nejen zvýšení počtu klasů, ale také částečně i zvýšení HTZ, jak tomu bylo i v roce 2017. Nejvýraznější pozitivní vliv na modulaci žádoucích typů odnoží, byl zaznamenán u kombinované aplikace Aucytu Start na podzim, příp. na jaře, s následnou aplikací Sunagreenu v období sloupkování. Poté došlo k výraznému posílení produktivních odnoží bez nežádoucího zvýšení ostatních typů odnoží.

Tab. 1: Vliv ošetření na strukturu porostu ozime pšenice (rel. %)

Výsledky pokusů prokázali možnost účinné a zároveň šetrné modulace počtu produktivních odnoží u ozimé pšenice pomocí cytokininových přípravků, které vedlo ke zvýšení výnosotvorných prvků v obou sledovaných letech, tedy v letech výnosově nadprůměrných i výrazně podprůměrných.