Vliv foliárního hnojení a biostimulátorů na metabolismus a technologickou jakost cukrovky vegetující a skladované

VLIV FOLIÁRNÍHO HNOJENÍ A BIOSTIMULÁTORŮ NA METABOLISMUS A TECHNOLOGICKOU JAKOST CUKROVKY VEGETUJÍCÍ A SKLADOVANÉ

The influence of leaf fertilization and bio-stimulators on the metabolism and technological quality of the sugar beet during vegetation and storage

J. Zahradníček 1, J. Soukup 1, A. Kotyk 2, J. Jarý 3

Česká zemědělská univerzita v Praze 1, Fyziologický ústav AV ČR Praha 2, VŠCHT Praha 3

Summary: As a term technological quality of the sugar beet we imagine a complex of biological, chemical, physical-chemical and mechanical properties of the beet root, with determines its suitable storage and factory processing. On the condition of reaching maximal yield of refined white sugar. In the last forty years we tested much influences enurementing to formation of technological quality. Favourable effect from external factors was proved by leaf liquid fertilizer CAMPOFORT, stimulators ATONIK and SYNERGIN, fungicides TOPSIN and AMISTAR. This paper describes also following harmful factors: weeds, diseases, soil compacting, high nitrogen dose, retro vegetation and others.

Key words: Sugar beet, technological quality, storability, bio-stimulators, weeds, Campofort, Atonik, Topsin, Synergin, Amistar, metabolism

Souhrn: Z vnějších činitelů technologické jakosti bulev cukrovky byly experimentálně sledovány: vliv listové minerální výživy, vliv biostimulátorů a fungicidů, vliv plevelů a chorob. Pozitivní vliv na technologickou jakost cukrovky byl prokázán u listového hnojiva CAMPOFORT, biostimulátorů ATONIKu a SYNERGINu a fungicidu TOPSINu a AMISTARu.

Klíčová slova: Cukrovka, technologická jakost, skladování řepy, plevele, Campofort, Atonik, Topsin, Synergin, Amistar, metabolismus

Úvod

Cukrovka jako technická plodina a základní surovina pro výrobu cukru vykazuje vysoký bioenergetický potenciál a má velmi pestré chemické složení, které se významně podílí na její technologické jakosti (kvalitě).

Podle všeobecně platné definice uznávané ve všech řepařících státech na celém světě si pod pojmem technologická jakost cukrovky představujeme komplex biologických, chemických, fyzikálně chemických a mechanických vlastností řepné bulvy, které rozhodují o jejím rentabilním a vhodném skladování a továrním zpracování při dosažení vysoké výtěžnosti bílého cukru (rafinády).

Z biologických vlastností jsou to hlavně tvar, velikost a hmotnost bulvy, její vyzrálost, zdravotní stav a rezistence vůči skládkovým chorobám. Z vlastností chemických jsou nejdůležitější obsah sacharózy (cukernatost) a obsah necukrů, zejména solí sodných a draselných, dusíkatých látek (především amidů a volných aminokyselin) a redukujících cukrů (invertu). Z fyzikálně chemických vlastností přichází v úvahu hlavně pH, turgor (osmotický tlak) buněčné šťávy a její barva (obsah barevných látek). Z mechanických vlastností má největší význam pružnost, pevnost a odpor k řezání.

Většina těchto vlastností a znaků, které považujeme za vnitřní činitele ovlivňující technologickou jakost řepy, byla předmětem našeho výzkumu v uplynulých čtyřiceti letech.

Materiál a metody

Při experimentálním sledování tvorby technologické jakosti cukrovky, jejího metabolismu na poli a v posklizňovém období na ukládce při jejím skladování jsme vycházeli ze Zásad řepařskocukrovarnického pokusnictví, Schmidt, Bernardová a kol. (1) a klíčových monografií Drachovské a Šandery (2), Stehlíka (3), laboratorních návodů Frimla a Tiché (4), Keyla a Šormové (5) aj. platných návodů a norem.

Získané poznatky z obsáhlého výzkumu prováděného v letech 1962 až 2002 na mnoha lokalitách – řepných rajonech cukrovarů v České i Slovenské republice uvádíme v následujících kapitolách.

Biologické a chemické znaky řepy

Pokud jde o tvar bulvy, optimální je kuželovitý s nevětveným kořenem. Opakem je tvar celerovitý „mrcasatý“ s postranními kořeny, které se při sklizni, dopravě a manipulaci ulamují. Taková řepa je technologicky méně hodnotná, hůře se skladuje a při plavení, praní a zpracování vykazuje vyšší ztráty. V případě hmotnosti bulvy, která je většinou v pozitivní korelaci s velikostí bulvy, bylo experimentálně zjištěno příznivé chemicko-technologické složení u bulev o hmotnostním rozsahu 600 až 800 gramů. S vyzrálostí cukrovky, která je podmíněna délkou vegetační doby a dobou sklizně úzce koreluje chemické složení, výtěžnost rafinády a faktor MB (množství vyrobené melasy v procentech vztaženo na 100 kg vyrobeného bílého cukru). Čím je řepa vyzrálejší, tím je jakostnější (má méně škodlivých necukrů, nižší faktor MB a vyšší pH). Tyto ukazatele, zejména faktor MB jsou v praxi kritériem pro určení optimální doby sklizně. U jakostní řepy má faktor MB hodnotu 12 až 22, u méně jakostní 30 a více. Faktor MB přes 80 má např. řepná hlava a proto pro zpracování není vhodná. Hlavy se zbytky chrástu a tenké kořínky vykazují hodnotu faktoru MB 100 až 300, což značí, že na každých 100 kg rafinády by se vyrobilo 100 až 300 kg melasy. Naopak v místech největšího obsahu sacharózy v bulvě (v nejrozšířenější, tj. kořenové – radixové části – pod „krkem“) klesá faktor MB na hodnotu 8 až 14.

Fyzikálně chemické a mechanické znaky řepy

Fyzikálně chemické a mechanické vlastnosti se uplatňují hlavně při sklizni, dopravě, manipulaci, skladování a továrním zpracování, zejména na řezačkách. Hustota (specifická – měrná hmotnost) řepy je 1 050 kg.m-3, sypná hmotnost se pohybuje podle velikosti bulev a podílu nečistot od 0,55 do 0,65 t. m-3. U silně znečištěné řepy 0,70 až 1,0 t.m-3.

Osmotický tlak – turgor (vnitrobuněčné napětí) je nejvyšší u čerstvě sklizené řepy a postupně se snižuje. Čím je vyšší, tím se řepa při manipulaci snadno tříští a dochází k poškozování lomem. Proto pro manipulaci a dopravu řepy požadujeme nižší turgor (mírné zavadnutí).

Vnější činitelé působící na technologickou jakost

Z vnějších jsou to: půdní prostředí, počasí (povětrnostní poměry), výživa a hnojení, agrotechnika, doba a způsob setí, ochrana před škodlivými činiteli (choroby, škůdci, plevel), závlaha – řízení vodního režimu, retrovegetace (zmlazení – regenerace řepy), doba, způsob a kvalita sklizně, péče o cukrovku v posklizňovém období (skladování řepy), skládkové choroby (plísně, bakteriózy).

Výživa a hnojení

Největší vliv na jakost cukrovky ze základních živin má dusík. Podle výsledků našich agrochemických a biotechnologických pokusů prováděných v letech 1976 až 1996 ve dvou řepných rajónech cukrovarů Opava a Žatec, v nichž se sledoval vliv stupňovaných dávek dusíku na výnos a technologickou jakost, vyvozujeme tyto poznatky:

Výnos chrástu cukrovky vzrůstal při každém zvýšení dávky dusíku. Výnos bulev lineárně vzrůstal se stupňováním dávky dusíku až do 150 kg N.ha-1. Ve třech ročnících (1977, 1980 a 1995), které je možno charakterizovat jako vlhké až mokré, přírůstek výnosu bulev pokračoval až do 210 kg N.ha-1.

Podstatné zjištění bylo shledáno u vlivu dusíkatého hnojení na cukernatost a chemické složení cukrovky. V případě cukernatosti ve všech pokusných ročnících docházelo k průkaznému poklesu při zvyšování dávky dusíku nad 60 kg N.ha-1.

Listové hnojivo Campofort

Významným intenzifikačním faktorem, kterým lze působit na výnos, technologickou jakost i skladovatelnost cukrovky je listové hnojivo CAMPOFORT. Dokládají to přesvědčivě výsledky pětiletých polních provozních agrochemických pokusů a následných technologických skladovacích pokusů realizovaných v řepařsko-chmelařské oblasti Žatecka v letech 1998 až 2002. Hnojivo se aplikuje foliárně postřikem na vegetující cukrovky v dávce 6,0 kg ve 300 l vody na 1 ha v červnu a červenci. Cukrovka ošetřená CAMPOFORTem, pokud byla u ní splněna řádná agrotechnika, včetně zapojeného porostu s optimálním počtem jedinců, konvenční výživa a řádná herbicidní, fungicidní a insekticidní ochrana vykázala vždy vyšší cukernatost – absolutně o 0,5 až 0,8 %, nižší obsah technologicky škodlivých necukrů, lepší skladovatelnost a výrazně vyšší výnos bulev minimálně o 10 % v porovnání s kontrolou.

Tabulka 1: Výsledky posledního extrémně suchého pokusného ročníku 2003

Biostimulátory a fungicidy

Z výsledků obsáhlého výzkumu dlouhé řady biostimulátorů a fyziologicky aktivních látek aplikovaných na vegetující cukrovku vykázal nejlepší účinek na technologickou jakost cukrovky japonský přípravek ATONIK. Jeho pozitivní antistresové vlastnosti byly prokázány např. při ošetření cukrovky postižené krupobitím, kde řepa rychle regenerovala a obnovila nový listový aparát. Pozitivních výsledků bylo dosaženo také u cukrovky ošetřené Synerginem.

Na úseku výzkumu foliární aplikace fungicidů nejlepších výsledků v opakovaných polních pokusech bylo dosaženo u japonského přípravku TOPSIN a anglického preparátu AMISTAR. V případě ověřování insekticidů na cukrovce byl velmi pozitivní účinek shledán u japonského přípravku MOSPILAN.

Škodlivý vliv plevelů

Zvláště závažným škodlivým činitelem ve druhé polovině vegetace cukrovky je sekundární – letní zaplevelení. Toto vzniká až po ukončení chemické regulace, přesněji řečeno po zeslábnutí reziduálního účinku půdních herbicidů. Tedy většinou v druhé polovině června, kdy cukrovka již mívá vytvořeno 8 – 10 pravých listů. Toto období je obvykle charakteristické tzv. medardovským počasím, častými dešti, které podporují vzcházení další vlny plevelů. Uplatňují se hlavně druhy teplomilné (laskavec ohnutý, ježatka kuří noha) a nepravidelně vzcházející (rdesno blešník, heřmánkovité plevele), Důležitým opatřením, kterým lze omezit intenzitu sekundárního zaplevelení a tím zabránit obohacování půdní zásoby semen plevelů, je správné zakládání porostů. Dobře zapojené porosty dokáží konkurovat plevelům mnohem lépe než porosty mezerovité, s nízkým počtem jedinců či jinak špatně zapojené (nekompaktní). Důraz je třeba klást i na optimální a rovnoměrné hnojení, zejména dusíkem.

Posklizňový metabolismus skladované řepy

Vyoraná bulva cukrovky po odříznutí chrástu je stále živý organizmus a má svůj specifický a bioenergeticky vysoce ztrátový metabolizmus. Terminálním fyziologickým pochodem je dýchání, při němž se spaluje sacharóza (řepa prodýchává cukr). Na jeho vrub připadá při dlouhodobém skladování řepy 70 až 80 % veškerých ztrát cukru. Zbývajících 20 až 30 % jsou ztráty mikrobiologické, způsobené škodlivou činností skládkových fytopatogenních mikroorganizmů (převážně plísně a bakteriální hniloby).

Při dýchání jako exotermickém procesu se uvolňuje velké množství tepla. Experimentálně bylo prokázáno, že 10 tun cukrovky skladované za normálních podmínek v hromadě po dobu 60 dní prodýchá 90 kg cukru. Při aerobním dýchání řepy v hromadě vzniká z 1 kg prodýchaného cukru 1,54 kg CO2, 0,58 kg H2O a také 15 073 kJ, které zvýší teplotu jedné tuny řepy uvnitř hromady o 4,2°C. Jestliže má řepa přicházející na skládku teplotu 15°C a má-li se snížit o 5°C, je potřeba odvést na jednu tunu řepy 35 588 kJ. Tento požadavek splňuje v praxi dobře aktivní větrání řepy o intenzitě 25 až 35 m3 vzduchu na 1 t/h.

Použitá literatura

1. SCHMIDT L., BERNARDOVÁ H., ZAHRADNÍČEK J.: Řepařskocukrovarnické pokusnictví (metodiky), ČAZ VÚPP Praha 1973.

2. DRACHOVSKÁ M., ŠANDERA K.: Fysiologie cukrovky. ČSAV Praha 1959.

3. STEHLÍK V.: Biologie druhů, forem a variet řep rodu Beta L. ČSAV Praha 1982.

4. FRIML M., TICHÁ B.: Laboratorní kontrola cukrovarnické výroby. Praha VÚPP STIPP 1977.

5. KEYL B., ŠORMOVÁ Z.: Laboratorní technika biochemie. Praha ČSAV 1979.

Adresa autora