KVALITA OSIVA JEČMENE - VLIV ODRŮD A PŮVODU OSIVA

Barley seed quality - influence of varieties and provenance

Hana Honsová, Václav Hosnedl

Česká zemědělská univerzita v Praze

Abstract

Seed quality is one of the basic factors of the stability spring barley production. The different varieties sensitivity of seed to germination conditions was found. The influence of year and seed origin is significant. During vegetation compensation between individual elements of yield exists. For all that crop yield ability of spring barley is influenced by seed quality (differences in yields of crop on the bases of different seed samples can reach 0,79 t.ha-1). Seed storage, which leads to vigor decreasing, manifests germination change and particularly increasing of yields dependence to environment is significant.

barley, seed, storage, water sensitivity, germination, crop productivity

Souhrn

Kvalitní osivo náleží k základním faktorům stability výnosů jarního ječmene. Byla zjištěna rozdílná odrůdová citlivost obilek na podmínky klíčení. Významný je vliv ročníku a původu osiva. Při tvorbě výnosu dochází v průběhu vegetace ke vzájemné kompenzaci výnosových prvků. Přesto produkční schopnost porostů jarního ječmene je kvalitou osiva ovlivněna (rozdíly mezi jednotlivými partiemi osiva dosahují až 0,79 t.ha-1). Přeskladnění osiva, které vede ke snížení vitality, se projevuje ve změně klíčivosti a zejména ve zvýšení závislosti výnosů na prostředí.

Předpokladem k maximálnímu využití biologického materiálu je kvalitní osivo. Základem hodnocení osiva jsou laboratorní testy klíčivosti, kterými se prověřuje životaschopnost semen za optimálních podmínek prostředí (vlhkost a teplota). Rozdíly mezi zjištěnou klíčivostí a vlastní polní vzcházivostí osiva souvisí s vitalitou osiva a podmínkami prostředí při vzcházení. Vitalita obecně vyjadřuje stupeň tolerance osiva k nepříznivým podmínkám při klíčení a vzcházení a stabilitu kvality při uskladnění.

Všechna semena podléhají procesu stárnutí, doprovázenému snižováním semenářské hodnoty. Hlavními faktory prostředí, které ovlivňují proces stárnutí semen jsou teplota a vlhkost prostředí, význam má i mikroflóra na (v) semenech. Snížená vitalita vede k rychlejšímu stárnutí a projevem stárnutí je pokles vitality. To znamená, že vitalita ovlivňuje skladovatelnost osiva při požadavku na zachování jeho kvality. K hlavním projevům stárnutí osiva (nízké vitality) náleží pomalejší a méně vyrovnané klíčení a zvyšování citlivosti semen na podmínky prostředí při klíčení a vzcházení, zejména narůstá citlivost na vodu, respektive na nedostatek kyslíku.

Metodika:

Cílem bylo studium odrůdové reakce obilek ječmene na zvýšenou vlhkost prostředí při klíčení, respektive citlivost na nedostatek kyslíku. Praktickým cílem bylo zjištění vlivu přeskladnění osiva ječmene na produkční schopnost porostu

Pro laboratorní hodnocení bylo použito osivo tří odrůd (Akcent, Forum, Amulet, od r. 1999 též odrůd Kompakt, Krona, Tolar), které bylo vytříděné na sítě 2,2 mm. Zkoumali jsme osivo ze sklizní 1996-1999, původem ze čtyř lokalit ČR, lišících se nadmořskou výškou, klimatickými a půdními podmínkami.

Citlivost na vodu byla stanovena metodou Matthewse a Collinse (1975). Vypočtena byla z rozdílu laboratorní klíčivosti při zavlažení lůžka na 100 % vodní jímavosti, vyjádřeného jeho podílem ke standardní klíčivosti při zavlažení lůžka na 60 % vodní jímavosti.

V polních zkouškách výkonu byly vysévány odrůdy Novum (roky 1992-1994), Akcent a Forum (roky 1998-2000) a to ve dvou variantách:

0 - osivo ze sklizně běžného roku

1 - osivo jeden rok přeskladněné

Produkční schopnost porostů byla testována na výzkumné stanici Červený Újezd. U obou variant byla sledována polní vzcházivost a výnos. Tyto pokusy byly založeny na parcelkách o sklizňové ploše 11,25 m2 při výsevu 400 klíčivých obilek na 1 m2 ve čtyřech opakováních při minimálním hnojení (40 kg N.ha-1).

Výsledky

Vysoká průměrná laboratorní klíčivost osiva ječmene ve všech pokusných letech (nad 98%) je provázena nízkou variabilitou této hodnoty mezi vzorky osiva, mezi odrůdami i původem. Také energie klíčení, hodnocená po 4 dnech dosahovala hodnot nad 95 % a byla málo variabilní.

Při převlhčení lůžka (100% zavlažení vodou) byl zaznamenán značný pokles energie klíčivosti i klíčivosti. Na nadbytek vody, provázený omezeným přístupem kyslíku nejcitlivěji reagovala odrůda Amulet.

Vypočtené hodnoty citlivosti na vodu tak logicky prokázaly v pokusech v období 1995-1999 významný vliv ročníku i podíl odrůd (tabulky 1 a 2). Extrémně rozdílné vlastnosti ječmene byly zjištěny mezi vzorky sklizenými v letech 1996 a 1997 na straně jedné (velmi vysoká citlivost na vodu, přesahující 40 %) a vzorky ze sklizní 1998 a 1999. Vysoká kvalita obilek ječmene hodnocená tímto znakem byla zjištěna především v roce 1999. Ze tří odrůd sledovaných ve čtyřletém období se zvýšenou citlivostí na vodu vyznačovala odrůda Amulet (tabulka 1). Hodnocení citlivosti na vodu navazovalo na výzkum z let 1990-1992 a bylo dosaženo srovnatelných výsledků z hlediska různé reakce odrůd. Výsledky naznačují větší citlivost k vodě u vysoce kvalitních odrůd sladovnického ječmene v porovnání s odrůdami střední sladovnické kvality (v prvé etapě to byla odrůda Rubín). Extrémní hodnoty citlivosti na vodu dosahují rozmezí hodnot 4 - 90 % a svědčí o významnosti tohoto znaku. V každém roce se ukázal významný vliv původu osiva (tabulka 2), avšak stabilní podíl konkrétní provenience na tomto znaku nebyl zjištěn.

Při dodržení semenářských požadavků na klíčivost osiva nebyl mezi výsledky laboratorních testů a produkční hodnotou osiva zjištěn korelační vztah. Tomu odpovídají komplexní a složité vztahy kvality osiva a kvality prostředí při tvorbě jednotlivých prvků výnosu. Významnou úlohu má kompenzace výnosových prvků v průběhu tvorby výnosu, tj. vlastnosti odrůdy.

Při vzcházení docházelo na pokusných parcelách k vysoké redukci vzcházivosti v porovnání s klíčivostí obilek. V závislosti na kvalitě partie osiva vzcházelo v průměru 43,6 - 89,5 klíčivých obilek, za extrémních podmínek roků 1994 a 2000 ještě méně. Mezi výnosem a relativní vzcházivostí porostu nebyly zjištěny v žádné zkoušce výkonu korelační vztahy.

Častým problémem semenářství je přeskladňování osiv. Z dlouhověkosti většiny obilnin lze odvozovat malé riziko poklesu klíčivosti při jednoročním přeskladnění osiva. Otázkou zůstává produkční schopnost přeskladněného osiva, neboť musíme vycházet z poznatků o stárnutí semen, které je provázeno poklesem vitality.

Ve všech sledovaných letech byla průměrná klíčivost přeskladněného i čerstvého osiva vyšší než 90 %. Přeskladněné osivo se však vyznačovalo poklesem klíčivosti v průměru o 3,2 až 7,4 % (tabulka 3). Rozdíly relativní vzcházivosti osiva čerstvého a přeskladněného jsou značně variabilní a neprůkazné. Výnosy porostů jarního ječmene založených čerstvým a přeskladněným osivem byly, s výjimkou odrůdy Akcent v roce 1998, vyšší u variant zakládaných čerstvým osivem (tabulka 3).

Pokles produkční hodnoty přeskladněného osiva dosáhl statistické průkaznosti pouze u odrůdy Akcent v roce 1999, kdy diference výnosu dosahovala 6,2 %. Výraznější rozdíly v produkční hodnotě osiva byly zjištěny mezi porosty založenými osivem rozdílné provenience. Původ osiva se projevoval neprůkazně na výnosové schopnosti porostů založených čerstvým osivem, kde diference dosahovala rozmezí 0,16-0,35 t.ha-1. Zvyšování variability výnosů variant partií osiva po přeskladnění je důkazem projevů snížení vitality osiva. Diference ve zkouškách výkonu se u stejných odrůd po přeskladnění zvyšovaly na 0,22 - 0,79 t.ha-1 .

Tabulka 1: Podíl odrůdy na citlivosti obilek ječmene na vodu

Statistická průkaznost na hladině významnosti a = 0,01,

(průkaznost mezi variantami dána odlišnými písmeny, NS - statisticky neprůkazné rozdíly)

Tabulka 2: Podíl provenience na citlivosti obilek ječmene na vodu

Tabulka 3: Zkoušky výkonu osiva jarního ječmene - vliv partie a přeskladnění osiva

Pozn.: NS - statisticky neprůkazný vliv přeskladnění osiva

** - statistická průkaznost na hladině významnosti a = 0,01

Diskuse

Proces stárnutí obilek jarního ječmene se negativně odráží v biologických projevech osiva na poklesu energie klíčivosti i klíčivosti a zvýšení citlivosti na podmínky klíčení a vzcházení. V našich pokusech byla zřejmá odrůdová citlivost - nejmenší variabilitu v klíčivosti za různých podmínek zavlažení vykazovala odrůda Forum, nejcitlivěji reagovala na stresové podmínky odrůda Amulet. Odrůdové rozdíly v reakci klíčení osiva za stresových podmínek prostředí svědčí o významu této vlastnosti právě u ječmene.

Jarní ječmen náleží k plodinám s vysokou citlivostí obilek na přemokření (nedostatek kyslíku při klíčení a vzcházení). Voda však může mít jak přímý vliv na rychlost bobtnání a s tím související poškozování tkání a buněčných membrán, tak i vliv nepřímý formou omezeného příjmu vzdušného kyslíku obilkou. K prokázání podílu těchto vlivů byl výzkum doplněn o varianty se zavlažením lůžka slabým roztokem peroxidu vodíku. Při zavlažení lůžka (písku) na 100 % vodní jímavosti 0,75 % roztokem H2O2 byla klíčivost v porovnání s klíčivostí při optimálním zavlažení lůžka rovněž redukována, avšak pokles klíčivosti byl průkazně nižší v porovnání se zavlažením lůžka vodou. Z dosažených výsledků lze usuzovat na negativní dopad nedostatku kyslíku na klíčivost. Ten se může projevit i v polních podmínkách při “zamazáním osiva” při nevhodném termínu setí do vlhké půdy.

Zkoušky výkonu osiva jarního ječmene potvrdily, že produkční schopnost porostu je ovlivňována kvalitou osiva (vitalitou) i podmínkami prostředí. Projevil se nejen značný vliv ročníku pěstování, ale také odrůdy. Například odrůdu Akcent lze např. označit za citlivější na snižování vitality při přeskladnění. Negativní vliv stárnutí není velký ve vztahu k laboratorní klíčivosti a nebyl prokázán ani ve vztahu k relativní polní vzcházivosti. Prokázán však byl negativní vliv snížené vitality staršího osiva na produkční schopnost porostů. K tomuto závěru lze dospět na základě posuzování variability výnosů u variant porostů zakládaných osivem přeskladněným. V porovnání s literárními údaji (TeKrony, 1991) se však vliv snížené vitality významně projevil jak u porostů kriticky řídkých (roky 1994 a 2000), tak i u porostů, kde relativní vzcházivost odpovídala běžné praxi.

Na založení kvalitního porostu má vliv osivo o vysoké vitalitě a odpovídající příprava půdy. Snížená vitalita osiva se může negativně projevit zejména při časném setí jarního ječmene do chladné půdy ve vyšší redukci počtu rostlin a v méně vyrovnaném vzcházení. Pokud nedojde ke kompenzaci výnosových prvků, snížuje se výnos.

Doporucení pro praxi:

Kvalita osiva ječmene může významně ovlivnit výnosovou schopnost založeného porostu. Rozdíly v kvalitě přeskladněného osiva nelze identifikovat standardními testy klíčivosti. Abychom se vyhnuli riziku poklesu kvality osiva při přeskladnění je zapotřebí pro tyto účely vybírat pouze partie osiv o vysoké výchozí vitalitě. Stárnutí osiva ječmene při skladování je závislé nejen na výchozí vitalitě osiva, ale může být i odrůdovou vlastností.

Literatura

Matthews, S., Collins, M. T. (1975): Laboratory Measures of Field Emergence Potencial in Barley. Seed Sci. and Technol., 3 : 863-870.

TeKrony, D. M., Egli, D. B. (1991) : Relationship of Seed Vigor to Crop Yield: A Review, Crop Science, 31, 3: 816 - 822.