Dnes je 15.8. – svátek slaví Hana

Alternativní metody ošetření osiva aneb vliv fyzikálního a biologického ošetření osiva na vývoj rostlin a výnos řepky ozimé

Zveřejněno: 25. 12. 2017

Mezi aktuální trendy v pěstování rostlin je snižování množství pesticidů a prosazování technik a postupů šetrných k životnímu prostředí. Omezení nepříznivého vlivu přípravků na ochranu rostlin na zdraví lidí a životní prostředí je legislativně ukotveno ve směrnici 2009/128/EC a je cílem „Národního akčního plánu ke snížení používání pesticidů v ČR“ a systémů integrované ochrany rostlin (IOR).

Řepka ozimá, ilustrační foto (foto Andrei Dubadzel, Shutterstock)

V rámci osmi obecných zásad IOR jsou pak uvedeny i biologické, fyzikální a další nechemické metody ochrany rostlin, které musí byt upřednostňovány před chemickými metodami v případě, že poskytují dostatečnou úroveň ochrany před škodlivými činiteli.

Tato problematika se pak týká i semenářství a produkce osiva, kdy osivo je mořeno fungicidy a insekticidy a moření osiva je považováno za jeden z velmi významných faktorů ovlivňující zdravotní stav porostu a výnos. Na druhou stranu moření osiva samo o sobě biologickou kvalitu osiva nezvýší, a i když je v současné době neopominutelným úkonem při výrobě osiva, je nutné je brát pouze jako pojistku při ošetření relativně zdravého osiva, které prošlo polním kontrolním procesem. Velmi diskutovanou otázkou v současné době je omezení používání některých druhů mořidel, zachování zdravotního stavu osiva a ochrana vzcházejících rostlin. Neméně významný je i fakt, že za stávajících podmínek pěstování, omezování osevních postupů, tlaků na snižování parametrů čistoty, je mnohdy obtížné produkovat kvalitní osivo.

Nové techniky a postupy použitelné pro ošetřování osiva

Moderní nanotechnologie a biotechnologie mohou pak nabídnout nové techniky a postupy použitelné pro ošetřování osiva a zvýšení kvality a biologické hodnoty osiva. Mezi tyto postupy patří využití nízkoteplotní plazmy jako způsobu fyzikálního ošetření a stimulace osiva (nanotechnologie) a kombinaci tohoto ošetření s klasickým chemickým mořením či ošetřením biologickým (biotechnologie).

Na pracovišti Zemědělské fakulty Jihočeské univerzity v Českých Budějovicích je dlouhodobě pozornost věnována problematice biopreparátů, získávání autochtonních kmenů entomopatogenních a mykoparazitických hub a testování jejich biologické aktivy a vlivu na zvyšování biologické aktivity půdy a stejně tak je pozornost věnována technologiích nízkoteplotního plazmatu a možnosti ošetřování osiva. Jsou vyvinuty laboratorní aparatury umožňující ošetřování malých vzorků semen a celý technologický postup je pak ověřován v maloparcelkových pokusech u pilotních plodin (olejniny, jeteloviny, obiloviny, zeleniny) v rámci pokusných stanovišť v ČR a i ve spolupráci s UP Wroclaw, PL a University of York, UK. U řepky ozimé je pak technologie plazmového či duálního ošetřování osiva ověřována i poloprovozních a provozních pokusech ve spolupráci se šlechtitelskými a semenářskými firmami a zemědělskými podniky v Horažďovicích, Opavě a Sedlci. V tomto směru se jedná i o významnou aplikaci plazmových technologií v zemědělství v mezinárodním kontextu, kdy naše pracoviště ověřuje tento způsob ošetření osiva již i v provozních podmínkách.

Nízkoteplotní plazma (LTP) je technologie používaná po mnoho let a to zejména v chemickém průmyslu pro modifikaci fyzikálních a fyzikálně-chemických vlastností ošetřených látek, povrchů, mikročástic. LTP je také často používaná ve zdravotnictví pro sterilizaci zdravotnických nástrojů nebo pro zneškodňování nebezpečných biologických materiálů. V poslední době nachází tato technologie uplatnění také v rostlinné biologii a zemědělství. Jedna z prvních aplikací u rostlin se týkala vlivu LTP na přerušení dormance semen plevelů. Plazmové ošetření semen jako technika pozitivně ovlivňující klíčení semen byla publikována u řady zemědělských plodin, např. u pšenice, kukuřice a luskovin, olejnin. Obecně je uváděn pozitivní vliv na klíčení semen po plazmovém ošetření osiva, v některých případech byly zaznamenány pozitivní účinky i na růst rostlin v polních podmínkách, kdy byly pozitivně ovlivněny znaky jako rychlost růstu, výška rostlin, délka kořene nebo čerstvá hmotnost. Ošetření LTP ovlivnilo také odolnost semenáčků a rostlin stresu suchem u řepky olejky. Některé studie poukázaly i ovlivnění povrchu semen a eliminaci patogenů přenosných osivem. Nicméně většina dostupných a publikovaných dat se týká laboratorních pokusů či orientačních a maloparcelkových polních pokusů. Fyzikální – plazmové ošetření osiva je možné kombinovat se standardním chemickým moření, či biopreparáty nebo biostimulátory. V systémech integrované ochrany rostlin pak má významné postavení využití biopreparátů na bázi vláknitých hub. Ošetření osiva biopreparáty má pozitivní vliv na růst a vývoj rostlin, kdy je prokázáno potlačení původců onemocnění rostlin. Použití biopreparátů a cílená introdukce těchto pozitivně působících mikroorganismů do půdy má nejen přímý ochranný účinek, ale hraje důležitou roli také v stimulaci růstu rostlin v důsledku zvýšení dostupnosti živin a omezení ekologické niky pro rozvoj patogenních mikroorganismů či aktivace obranných mechanismů rostlin.

Tab.: Výnos semene řepky ve sklizňových letech 2015–2017

VariantaVýnos (t.ha-1)Výnos relativně k pesticidu (%)
Rok201520162017201520162017
Pesticid3,454,162,31100,00100,00100
Plazma4,173,783,05120,8790,87*132,03
TVI+plazma3,514,133,24101,7499,28140,26
MAN+plazma3,33NA3,1296,52NA135,06
TVI4,394,393,62127,25105,53156,71
MAN3,554,233,78102,90101,68163,64
*Výnos varianty Plazma byl v roce 2016 negativně ovlivněn nevhodnou dobou sklizně – varianta byla o 5-7 dnů rychlejší ve vývoji (a zralosti), ale vzhledem k nepříznivým klimatickým podmínkám sklizeň proběhla o 3 týdny později než bylo plánované a v této variantě byly značné sklizňové ztráty

Příklady efektu plazmy při ošetření konkrétních rostlin

Na následujících příkladech jsou uvedeny efekty ošetření osiva ozimé řepky nízkoteplotní plazmou (případně v kombinaci s ošetřením biopreparáty). Cílem není plazmové ošetření postavit do role zázračné technologie, ale poukázat na možné pozitivní efekty a možnosti praktického využití tohoto způsobu ošetření osiva.

Jaký je vlastní efekt plazmy při ošetření osiva? LTP představuje proud iontů a radikálů s výrazným oxidačním efektem. Při kontaktu tohoto proudu iontů a reaktivních radikálů s povrchem semene dochází k oxidačním procesům, povrchové „sterilizaci”, ke změnám povrchové struktury a mikropoškozením osemení. To se projevuje v eliminaci spor hub na povrchu semene, ve změnách smáčivosti povrchu ošetřeného semene a rychlejším pronikání vody do semene. V ideálním případě pak tyto procesy vedou k urychlení klíčivosti či zvýšení procenta klíčivosti a rychlejšímu počátečnímu růstu (obr. 1 a obr. 2). Při ošetření osiva je třeba mít na zřeteli z teplotní efekt plazmového ošetření a vybalancovat podmínky pro ošetření osiva tak, aby naopak nedošlo ke snížení klíčivosti v důsledku neúměrného zahřátí semen.

Pozitivní vliv na klíčení a vývoj klíčních rostlin nebyl zaznamenán jen v laboratorních podmínkách při testech klíčivosti, ale i v polních podmínkách.

Technologie plazmového či duálního ošetřování osiva ověřována i poloprovozních a provozních pokusech s českými liniovými odrůdami řepky ozimé Cortes a Orex. Poloprovozní pokusy byly prováděny v letech 2014-2017 v ZOD Sedlec, plocha jedné varianty byla cca 3 000 m2. Ošetření LTP, biopreparáty (Trichoderma virens a Metarhizium anisopliae) a kombinované ošetření osiva LTP + biopreparáty mělo pozitivní vliv na energii klíčení a rychlost počátečního vývoje rostlin, přezimování, počet větví na rostlině, počet a délku šešulí a ranost (nástup do kvetení a zralosti byl u ošetřených variant časnější). Pozitivní efekt se projevil v dobrém vývoji porostu a ve finále i ve vyšším výnosu.

V provozních pokusech, které byly v roce 2016/2017 prováděny rovněž v ZOD Sedlec na ploše cca 2 × 10 ha, bylo u varianty LTP dosaženo výnosu 3,19 t.ha-1 a u kontrolní varianty 2,82 t.ha-1, tj. oproti kontrole bylo dosaženo o 13 % vyššího výnosu semen.

Závěr

Fyzikální, resp. fyzikální a biologické ošetření osiva má vysoký potenciál při pěstování řepky. Zejména ve stresových podmínkách dochází nejen ke stimulaci klíčení a vzcházení rostlin, ale projevuje se i pozitivní efekt na navýšení výnosu semen. Ošetření osiv fyzikálními a biologickými postupy se jeví jako účinná alternativní metoda, která může být využita v rámci integrované ochrany rostlin.

Podrobná data a literatura použitá k vypracování tohoto příspěvku je dostupná u autorů.

Autor: Vladislav Čurn, Andrea Bohatá, Jiří Beran, Petr Špatenka
Foto: archiv autorů

Tématické obory

Nové

Lisování bez zastavení. Revoluční lis FastBale se předvedl na Rakovnicku

Zveřejněno 3.8. Ještě blíže k zemědělcům, tak by se dal označit záměr společnosti Kverneland Group Czech, která si přichystala spolu s oblastními partnery regionální polní dny pod souhrnným názvem Kverneland Naživo! Stacionárně vystavenou techniku si návštěvník… jít na článek

Traktory CARRARO na veletrhu TECHAGRO 2018

Zveřejněno 1.8. Autorizovaný zástupce italské společnosti Carraro v České republice a na Slovensku, společnost B.Z.Agency s.r.o., poprvé vystavil na veletrhu Techagro 2018, mimo ostatní výrobky, také speciální traktory do vinic a sadů. Traktory byly v ČR… jít na článek

Úbytek účinných látek znamená úbytek přípravků

Zveřejněno 30.7. Na mysli mám samozřejmě úbytek přípravků na ochranu rostlin (dále POR). Je s podivem, že se tak děje pouze v zemědělské oblasti. Nic podobného se neděje například v průmyslu farmaceutickém, ani kosmetickém. Přitom chemie v našich životech je… jít na článek