FYZIKÁLNĚ-CHEMICKÉ VLASTNOSTI OBALŮ VRSTVENÝCH NA SEMENA CUKROVÉ ŘEPY

Physical-chemical properties of pellets put on sugar beet seeds

Podlaski Sławomir, Chrobak Zofia

Szkoła Główna Gospodarstwa Wiejskiego, Katedra Fizjologii Roślin, Zakład Hodowli Roślin i Nasiennictwa.

Summary

Research on physical and physical-chemical properties of pellets put on sugar beet seeds were carried out. Mechanical stability of pellets, water resistance, swelling ability of pelleted seeds, respiration of pelleted and “naked “seeds (after removing of pellet), water potential of peleted seeds in dependence on moisture content were investigated. Pelleted seeds differ in their mechanical stability, water resistance and swelling ability. Pellet blocked respiration in comparison with non- pelleted seeds. Low (negative) water potential of pelleted seeds delay germination.

Key words: sugar beet seeds, pellet.

Přehled literatury

Nyní všechny evropské země používají obalované osivo cukrovky. Obecné složení obalů je známo odedávna (Podlaski 1990). Skládá se ze substance obalu a pojiva. Kromě toho se mohou v obalu nacházet různé druhy přídavků: pesticidy, hnojiva, stimulátory růstu. Vytvoření dobré pelety je obtížné, poněvadž musí vlastnit mnoho protichůdných znaků: musí být mechanicky trvalá, ale neztížit vzrůstu zárodečného kořene, musí být rezistentní vůči vodě, ale nesmí ztěžovat přítok vody k osivu, stimulovat klíčení v podmínmkách nedostatku i nadbytku vody v půdě, být porézní, ale neblokovat přítok vody do osiva (Podlaski a Chrobak 1995). Proto též je vytvoření pelety s těmito znaky nesmírně těžké.

Metodika

Ve třech letních výzkumech byly posuzovány vlastnosti obalů vrstvených na semena řepy odrůd dostupných na polském trhu. Bylo to osivo následujících firem obalujících podle níže uvedené technologie:

Kutnowskiej Hodowli Buraka Cukrowego (Kutnovské šlechtění cukrovky) - obal-peleta - modifikovaná technologie KWS

Wielkopolska Hodovla Buraka Cukrowego (Velkopolské šlechtění cukrovky) - obal-peleta - Germain´s

Beta Seed - obal-peleta - technologie KWS

KWS - obal-peleta - KWS

Novartis - obal-peleta - Novartis

Advanta (SES Europe, Vanderhave) - obal-peleta - Suet

Strube-Dieckmann - obal-peleta - Sujet

Desprez

Zkoušením na speciálním přístroji byly stanoveny mechanická pevnost - trvalost pelet a odpudivost vody, odolnost obalených semen proti bobtnání, dýchání obalených semen a semen zbavených obalu, obsah vody v embryu a jeho okolí, tvorba vodního potenciálu obalených semen v závislosti na jejich vlhkosti.

Výsledky

Velikost síly potřebné k rozrušení pelety je uvedena v tab.1. Jak vyplývá z uvedených hodnot, průměrná síla potřebná k rozrušení obalu kolísala od 2,15 do 2,28 kg. Byla potvrzena existence závislosti mezi odolností pelet na drobení a odírání.Obaly, které se snadno drobily se rovněž snadno odíraly.

Mechanická odolnost pelet v podmínkách silného zvlhnutí obalu je velmi podstatnou vlastností působící na klíčení semen v laboratoři i na vzcházivost na poli. Pelety ztrácející strukturu v podmínkách nadměrného zvlhnutí a blokují dostupnost kyslíku do semen.

Jak vyplývá z údajů obsažených v tab.2, existuje jedna firma, která používá technologii obalování, dovolující získat téměř 100 % odpudivost vody peletami. Jiným protikladem jsou firmy, mající odpudivost vody pelet v rozmezí 26,1 - 35,1 %.

Bobtnání obalovaných semen je velmi důležitý fyzikální znak, jelikož ovlivňuje snadnost pronikání vody mezi půdou a peletou. Silné bobtnání semen způsobuje zhutnění půdy v nejbližším sousedství semen, což pozitivně působí na povrchový kontakt mezi půdou a semenem. Bobtnání obalovaných semen je velmi rozdílné. Vážený průměr průměru semen se zvětšil od 0,22 mm do 0,65mm (tab.3). Nejvíce bobtnají semena, u kterých hlavním stavebním materiálem obalu je rašelina. Minerální pelety bobtnají nejslaběji.

Tab.4 uvádí dýchání obalených semen a semen zbavených obalu dvou odrůd cukrovky z různých firem. U obou odrůd dýchání semen neobalených bylo okolo 5 - 7 % vyšší než semen obalovaných v každém dnu klíčení. Vyšší intenzita dýchání byla vázána s rychlejším klíčením semen zbavených obalu. Laboratorní schopnost klíčení neobalených semeno drůdy A po dvou dnech tohoto procesu vykázala 20,4 %, obalených 12,7 % proti odrůdě B, 15,4 a 10,0 %. Po třech dnech rozdíly ve schopnosti klíčení mezi drůdami neobalenými a obalenými podlehly zvětšení a vykázaly pro odrůdu A 83,7 % a 66,0 % a pro odrůdu B, 82,7 % a 67,4 %. V tab.5 je uvedno dýchání semen. Těch samých semen co v tab.4, klíčících v nadbytku vody v podložce. Je očividné, že semena firmy B jsou charakteristická menší intenzitou dýchání. Ukazuje to na větší citlivost pelety na nadbytek vody v podložce klíčení.

Vodní potenciál obalených semen popsaný křivkou pF se svým průběhem zřetelně liší. Při té samé úrovni (hladině) vážkové vlhkosti semeno np 0,4 (v/v) pro odrůdu A, pF vykazuje 4,7, naproti tomu pro odrůdu B - 5,0 jednotek. Pro vážkovou vlhkost 0,6 v/v vykazují 3,4 a 4,6 pF. Průběh křivek pF obou odrůd ukazuje zřetelně, že hodnoty pF firmy A, rychle podléhají snížení při růstu vlhkosti semen. Odklon semen odrůdy B je charakteristický značně vyššími hodnotami pF nižší vážkové vlhkosti. Současně poměrně vysoká úroveň hodnoty pF se udržuje zároveň se vzrůstem vlhkosti semen.

Absolutní hodnota pF při dané vlhkosti i dynamika zmenšující se hodnoty pF ovlivňují průběh klíčení zároveň se vzrůstem vlhkosti semen, hlavně jeho rychlost. Metoda Piepera vymezující průměrnou dobu klíčení jednoho semene vykázala pro semana odrůdy A dobu 2,87 dne a pro odrůdu B - 4,62 dne.

Diskuse

Ve vědecké literatuře je nedostatek údajů týkajících se vlastností pelet (obalů) a jejich vlivu na průběh klíčení semene. Pravděpodobně je to výsledkem skutečnosti, že výzkum na toto téma se provádí v souromých komerčních firmách, které zpravidla nepublikují výsledky svého výzkumu. Pelety různých firem se liší vlastnostmi fyzikálními a fyzikálně-chemickými. Ovlivňuje to klíčení semen. Nízký (nepříznivý) vodní potenciál pelet a semen prodlužuje jejich klíčivost. Současně obal navrstvený na osivo blokuje výměnu plynů. Odtud obecný skutečný význam má udržení struktury pelety (obalu) po dobu klíčení.

Závěr

1. Obaly navrstvené na semena cukrovky se různí vlastnostmi fyzikálními a fyzikálně-chemickými.

2. Každý obal brzdí dýchání semen v porovnání se semeny neobalenými.

3. Nízký (nepříznivý) vodní potenciál obalených semen brzdí jejich klíčení.

Literatura

1.Podlaski S. 1990 Właściwości owoców buraka cukrowego wpływające na kiełkowanie nasion, wschody i wzrost roślin. Wyd. SGGW

2.Podlaski S. Chrobak Z. 1995 Fizyczne podstawy kiełkowania nasion buraków. Biul. IHAR

Kontaktní adresa

Podlaski Sławomir, 02-787 Warszawa ul. Nowoursynowska 166, Tel/fax .048228431078, e- mail: plewat@alpha.sggw.waw.pl

Tab 1. Mechanická stabilita pelet různých firem (průměry 1997 - 1999)The mechanical stability of pellets of different companies (average 1997-1999)

Tab 2. Stabilita pelet obalovaného osiva cukrovky vůči voděWaterstability of pellets from pelleted sugar beet seed of different companies(average 1997 -1999)

Tab 3. Bobtnání obalovaných semen cukrovky různých firem (r. 1998)(Swelling of pelleted sugar beet seeds of different companies (1998))

Tab 4. Dýchání obalených semen a semen zbavených obalu - odrůdy cukrovky dvou firem - klíčení v optimálních vlhkostních podmínkách [mg CO2 * g-1č.hm](Respiration of pelleted and removed from pellet sugar beet seeds of two companies

germinated in optimal conditions [mg CO2 * g-1fresh weight * h-1])

Tab 5. Dýchání obalených semen cukrovky dvou firem klíčících v nadbytku vody [mg CO2 * g-1fresh weight * h-1](Respiration of pelleted sugar beet seeds of two companies germinated in excess of water conditions [mg CO2 * g-1fresh weight * h-1])