MENDELOVA UNIVERZITA V BRNĚ AGRONOMICKÁ FAKULTA DIPLOMOVÁ PRÁCE

Transkript

1 MENDELOVA UNIVERZITA V BRNĚ AGRONOMICKÁ FAKULTA DIPLOMOVÁ PRÁCE BRNO 2017 Bc. Zdenka Piroltová

2 Mendelova univerzita v Brně Agronomická fakulta Ústav pěstování, šlechtění rostlin a rostlinolékařství Vliv průběhu počasí a délky fenofází na výnos vybraných polních plodin Diplomová práce Vedoucí práce: Ing. Tomáš Středa, Ph.D. Brno 2017 Vypracovala: Bc. Zdenka Piroltová

3

4

5 Čestné prohlášení Prohlašuji, že jsem práci Vliv průběhu a délky fenofází na výnos vybraných polních plodin vypracovala samostatně a veškeré použité prameny a informace uvádím v seznamu použité literatury. Souhlasím, aby moje práce byla zveřejněna v souladu s 47b zákona č. 111/1998 Sb., o vysokých školách a o změně a doplnění dalších zákonů (zákon o vysokých školách), ve znění pozdějších předpisů a v souladu s platnou Směrnicí o zveřejňování vysokoškolských závěrečných prací. Jsem si vědoma, že se na moji práci vztahuje zákon č. 121/2000 Sb., autorský zákon, a že Mendelova univerzita v Brně má právo na uzavření licenční smlouvy a užití této práce jako školního díla podle 60 odst. 1 autorského zákona. Dále se zavazuji, že před sepsáním licenční smlouvy o využití díla jinou osobou (subjektem) si vyžádám písemné stanovisko univerzity, že předmětná licenční smlouva není v rozporu s oprávněnými zájmy univerzity, a zavazuji se uhradit případný příspěvek na úhradu nákladů spojených se vznikem díla, a to až do jejich skutečné výše. V Brně dne: podpis

6 PODĚKOVÁNÍ Chtěla bych tímto poděkovat vedoucímu své diplomové práce panu Ing. Tomáši Středovi, Ph.D za metodickou pomoc, odborné vedení a poskytnutí cenných dat. Dále bych chtěla poděkovat svému tatínkovi, panu Milanu Piroltovi, který mi předal práci pozorovatele pro Český hydrometeorologický ústav, pobočka Ostrava, díky kterému mohla vzniknout tato práce.

7 ABSTRAKT Diplomová práce se zabývá hodnocením vývoje fenofází pšenice ozimé a ječmene jarního v dlouhodobém pozorování. Posuzuje vliv sumy aktivních teplot a sumy efektivních teplot na délku a nástup fenofází - mléčná zralost a žlutá zralost. Podkladem bylo vlastní pozorování na polích v okolí vesnice Choliny v letech K analýze byla použita fenologická pozorování a meteorologická data z meteorologické stanice Českého hydrometeorologického ústavu Luká. V práci byly použity podklady ze zkušební stanice Ústředního kontrolního a zkušebního ústavu zemědělského Věrovany o výnosech pšenice ozimé a ječmene jarního. Analýza probíhala na dvacetileté řadě pozorování. Z vyhodnocených dat vyplývá, že nedochází k průkazně časnějšímu nástupu zmíněných fenofází, ale začátek značně kolísá. Součástí práce je hodnocení těsnosti vazby mezi délkou období mezi fenologickými fázemi a výnosem zrna. Klíčová slova: fenologie, fenofáze, teplota, suma aktivních teplot, suma efektivních teplot ABSTRACT The thesis is dealing with phenophases of winter wheat and spring barley. It assesses influence of the sum of active temperatures and the sum of effective temperature on the length of period between commencement of early mil ripeness and hard dough ripeness. Monitoring undertaken at the fields around Cholina village between years was used as foundation for this thesis. Phenological monitoring as well as weather data fron weather station of Czech Hydrometeorological Institute in Luká was used for analysis. In this thesis, data about winter wheat yield and spring barley yield from station of Central Institute for Supervising and Testing in Agriculture in Věrovany werw also used. Analysis was carried out in during twenty yares of monitoring. Evaluation of data shows that earlier commencement of mentioned phenophase does not occur, but begin vary considerably. Key words: phenology, phenophase, temperature, sum of active temperature,sum of effective temperature

8

9 Obsah ÚVOD CÍL LITERÁRNÍ PŘEHLED Geologická a klimatologická charakteristika zájmové oblasti Historie fenologie Fenologické zahrádky Fenologie v České republice Fenologická pozorování a klima Fenologické fáze polních plodin Vyhodnocení fenologických pozorování Pšenice setá (Triticum aestivum L.) Ječmen setý (Hordeum sativum L.) MATERIÁL A METODIKA Materiál Metodika VÝSLEDKY DISKUZE ZÁVĚR SEZNAM POUŽITÉ LITERATURY Literární zdroje Internetové zdroje SEZNAM OBRÁZKŮ Seznam zkratek

10 ÚVOD Fenologie se zabývá sledováním a hodnocením vývojových a růstových fází rostlin případně životních projevů živočichů v závislosti na komplexu podmínek vnějšího prostředí, a to počasí a podnebí. Výsledky fenologického pozorování jsou často využívány ve výnosových modelech polních plodin, či pro klimatologickě studie zabývající se bioindikací změny klimatu. Úzký vztah mezi fenologickými projevy a klimatickými podmínkami činí z fenologie významnou oblast biologie rostlin a živočichů, fytopatologie a bioklimatologie. Výsledky fenologického pozorování jsou velmi cennou pomůckou při aktivitách zemědělců, zahradníků a lesníků. Fenologie také nachází uplatnění v lékařství. Prognóza nástupu fenofází jednotlivých rostlin má značný význam v oblasti rostlinné produkce. Zde je využívána pro stanovení optimálních termínů aplikací prostředků na ochranu rostlin, případně hnojiv nebo regulátorů růstu. Pro kvantitativní vyjádření celkového tepelného množství využitelného pro vývoj rostlin je standardně používána veličina suma aktivních teplot (SAT) nebo suma efektivních teplot (SET). Jednotkou veličiny jsou denní stupně nebo po nástupu automatizace meteorologického měření hodinové stupně. Se změnou klimatu může docházet k dopadům na délku a termín nástupu fenofází s případným vlivem na výnos a kvalitu produkce zemědělských plodin. 1 CÍL Diplomová práce je zaměřená na pozorování fenologických fází pšenice ozimé a jarního ječmene v okolí obce Cholina. Cílem práce bylo zpracování výsledků vlastního více jak dvacetiletého fenologického pozorování polních plodin. Dále zjistit s využitím výsledků fenologického monitoringu, zda vývoj klimatu má vliv na nástup a zkrácení délky jednotlivých fenofází u vybraných polních plodin a dopad na výnosy zrna ječmene setého a pšenice seté. 16

11 2 LITERÁRNÍ PŘEHLED 2.1 Geologická a klimatologická charakteristika zájmové oblasti Z hlediska regionálního členění reliéfu ČSR (Demek a kol., 1987) spadá zájmové území okolí obce Cholina do celku Hornomoravského úvalu, podcelku Prostějovské pahorkatiny, okrsku VIII A 3A a Křelovská pahorkatina. Křelovská pahorkatina je nížinná pahorkatina, která se rozkládá v místě starého údolí řeky Moravy mezi Litovlí a Těšeticemi a tvoří severní část Prostějovské pahorkatiny. Dle typologického členění reliéfu ČSR (Czudek, 1972) je Prostějovská pahorkatina plochá pahorkatina nezpevněných terciérních struktur tektonicky méně porušených. Obec leží v nadmořské výšce cca 265 m n. m. na okraji údolní nivy. Z regionálně geologického hlediska je zájmové území součástí Hornomoravského úvalu, který vznikl poklesem okraje Českého masívu a byl vyplněn bádenskými jíly a pliocenními písky a jíly. Oblast je situována na okraji údolní terasy řeky Moravy. Předkvartérní podloží tvoří tzv. pliocenní pestrá série, která se skládá z kaolinických jílů, písků a štěrků, maximální mocnost pliocenních sedimentů až 160 metrů. Neogenní podloží je překryto fluviálními písčitými hlínami a štěrky o celkové mocnosti přibližně 6 12 m. Nejsvrchnější horizont je představován sprašovými hlínami o mocnosti asi 2 4 m (Michlíček a kol., 1986). Podle hydrogeologické rajonizace ČR (Michlíček a kol., 1986) leží zájmové území na okraji hydrogeologického rájónu 162 Pliopleistocenní sedimenty Hornomoravského úvalu, v těsné blízkosti rajónu 662 Kulm Drahanské vrchoviny. Mělká zvodeň rajónu 162 se nachází ve fluviálních sedimentech kvartéru, které jsou v nadloží neogenního podloží. Kolektor je překryt povodňovými hlínami o nízké propustnosti. Podle mapy klimatických oblastí (Quitt, 1971) leží hodnocené území v teplé oblasti T2. Ta je charakteristická velmi teplým, suchým a dlouhým létem, velmi krátkým přechodným obdobím s teplým jarem a podzimem. Zima je v této oblasti krátká, mírně teplá, suchá až velmi suchá s velmi krátkým trváním sněhové pokrývky. Průměrná teplota v lednu je - 2 až - 3 C, v červenci 18 až 19 C, v dubnu 8 až 9 C a v říjnu 7 až 9 C. Územně náleží Česká republika do mírného pásma květené říše Holarktis, opadavého listnatého pásma temperátní oblasti Evropy. Botanicky je možné území 17

12 České republiky rozdělit do tří fytogeografických oblastí a to termofytikum, mezofytikum a oreofytikum. V termofytiku se vyskytují ve větší míře teplomilné druhy rostlin. V mezofytiku je zastoupen přechod mezi teplomilnou a chladnomilnou květenou. V oreofytiku jsou zastoupeny převážně horské oblasti s převažujícími chladnomilnými rostlinami (Hájková a kol., 2013). 2.2 Historie fenologie Z historických podkladů vyplývá, že již od roku 705 n. l. sledoval japonský císařský dvůr počátek kvetení třešní. Systematické základy fenologie položil botanik Carl von Linné ve Švédsku, kde bylo založeno 18 stanic během let Společnost vlastenecko-hospodářská od roku 1769 prováděla pravidelná fenologická pozorování v Čechách. V roce 1786 vydal T. Haenke první fenologický kalendář Čechách. Jednotná metodika fenologického pozorování podle Ihneho a Hoffmanna se používala již v letech Ke sloučení všech meteorologických služeb došlo za protektorátu Čech a Moravy v roce Od roku 1940 převzal Ústřední meteorologický ústav (Rožnovský, Litschmann a Vyskot, 2006) fenologickou pozorovací síť. Součástí převodu bylo asi jeden tisíc lokalit včetně archivních dat od roku Počet fenologických stanic se přibližoval hustotě srážkoměrné sítě. Název fenologie je odvozen z řeckých slov phaenomena jev a fanió vyjevuji (Vávra, 2015). Příbuzné vědy zabývající se fenologií jsou fenoklimatologie zabývající se klimatickou charakteristikou daného místa na základě fenologických údajů a fenoelokogie, která se zabývá vlivem prostředí na nástup a trvání dílky fenofází. Mikrofenologie zkoumá časový průběh mikromorfologických změn v různých organismech a to v omezeném prostoru v přímém vztahu k meteorologickým veličinám. Zkoumá také nástup jednotlivých etap organogeneze z hlediska produkce rostlinné hmoty na výnosy polních plodin. A fenometrie je nauka zabývající se měřením přírůstků rostlinných orgánů v závislosti na průběh povětrnostních činitelů. Zápisy vlastních pozorování se zaznamenávaly do pracovních listů tak, aby bylo umožněno bezproblémově využít fenologická i meteorologická data. Jak uvádí Možný a kol., 2013, začátek sklizně pšenice ozimé v letech na našem území 18

13 značně kolísal. Rozpětí činilo 42 dnů. Ranější sklizeň byla zaznamenána ve velmi teplém období , a Naopak pozdější nástupy sklizně byly zaznamenány ve studenějším období a to v letech Ve velmi teplých letech byly ve středních Čechách pěstovány melouny a kvůli slunečnímu žáru se musely stínit vinice. Období v letech a bylo označeno za posledních 500 let za vůbec nejsušší a nejteplejší období ve střední Evropě Fenologické zahrádky První fenologická zahrádka vznikla již roku 1959 v Německém Offenbachu. V současné době je v 18-ti evropských zemích 48 stanic. Na všech stanicích se používá jednotná metodika pozorování a sleduje se pouze několik vybraných fenofází, které jsou popsané v návodu pro pozorování na stanicích IPG (International Phenological Gardens)(Rožnovský, 2006). Tuto mezinárodní síť fenologických zahrádek spravuje Humboldtova univerzita v Berlíně. V České republice jsou tři stanice, a to na observatoři v Doksanech, v arboretu Lesnické fakulty v Kostelci nad Černými lesy a v arboretu Lesnické fakulty Mendelovy univerzity ve Křtinách u Brna. Hlavní myšlenkou bylo získat porovnatelná fenologická data u rostlin, u kterých jejich genetická informace nebyla žádným způsobem změněna ani upravena v rámci pozorovací sítě v celé Evropě. Na všech zahrádkách se sledují tedy rostliny se stejným genetickým základem. Cílem fenologických zahrádek tedy je sjednotit fenologická pozorování v celé Evropě Fenologie v České republice Mezi pozorovatele, kteří se zabývali historickými fenologickými údaji, patřil K. Pejml, který poté publikoval kolísání klimatu v 16. až 18. století v české vinařské a chmelařské oblasti (Hájková a kol., 2012). Pravidelná fenologická pozorování u nás zavedla první Společnost vlasteneckohospodářská, která byla nástupkyní společnosti K. k. Ackerbau- Gesellschaft založená nařízením císařovny Marie Terezie roku 1769 v Praze na povznesení zemědělství. Tehdy byly pozorovány fenofáze vývoj pupenu v list, počátek rozkvétání, konec kvetení a dozrání semen. 19

14 První fenologický kalendář v naší literatuře zveřejnil Dr. Med. Tadeáš Haenke v pojednání Blumenkalender für Böhmen im Jahre Autor prováděl v letech 1784 a 1785 podrobná pozorování o počátku jara o jeho průběhu a změnách na rostlinách. Výsledky vyhodnotil a seřadil v pořadí, jak rostliny otevíraly květy. Haenke uvedl, že by se pozorovávání z Čech mělo porovnat s pozorováními v cizině, aby bylo možné posoudit různorodost klimatu v místech s různou nadmořskou výškou. Druhou méně rozsáhlou práci zveřejnil ve stejné době František Vilibald Schmidt, lékař a profesor botaniky na Karlově univerzitě v Praze. Novodobé sledování fenologických fází se provádí od roku Postupně ale docházelo k redukci počtu stanic všeobecné fenologie, kdy se pozorování prováděla na 94 stanicích s polními plodinami, 26 stanicích s ovocnými dřevinami a na 26 stanicích s lesními plodinami. Pozorování se provádí na základě metodiky návodů pro pozorovatele. Pozorování prováděli dobrovolní pozorovatelé na základě návodů ČHMÚ (Český hydrometeorologický ústav) č. 2, 3 a 10 vydaných postupně v letech 1981 a Pozorováno bylo 19 druhů polních plodin - pšenice ozimá a jarní, ječmen ozimý a jarní, žito ozimé, oves setý, řepa cukrovka, krmná řepa, brambory, kukuřice, bob obecný, hrách setý, fazol obecný, len setý, řepka olejka, mák setý, vojtěška setá, jetel luční a chmel otáčivý, 13 druhů ovocných dřevin - jabloň, hrušeň, slivoň, třešeň, višeň, meruňka, broskvoň, rybíz, angrešt, ořešák, líska a vinná réva a 45 druhů lesních rostlin např. smrk ztepilý, borovice lesní, třešeň ptačí, hloh obecný, habr obecný, líska obecná, bříza bělokorá, olše lepkavá, buk lesní, dub letní, vrba jíva, javor mléč, lípa srdčitá, srha říznačka, psárka luční. Hlášení zasílali pozorovatelé oblastním pobočkám daného ústavu k pořízení dat. Pobočky ústavu stanice zřizovaly, řídily a kontrolovaly v souladu s metodickými předpisy (Rožnovský, 2006). Fenologické modelování už přináší první pokusy o tvorbu specializovaných fenologických modelů např. Agriclim. Modelování je pravděpodobně nejefektivnějším způsobem, jak získat představu o možných důsledcích klimatické změny na chování se ekosystémů z pohledu jejich fenologických projevů (Škvareninová, 2009). V roce 2014 došlo k ukončení pozorování fenologie polních plodin koordinovaných Českým hydrometeorologickým ústavem. Data získaná z fenologických pozorování byla využita při zpracování nejrůznějších publikací jako např. Atlas podnebí ČSSR. Atlas podnebí ČSSR obsahuje informace získané za více než osmdesátileté období a disponuje množstvím informací o reakcích 20

15 rostlin na různá klimatická stanoviště a výkyvy počasí v různých letech. Díky rychlému rozvoji digitálních technologií převládají dnes v národních meteorologických službách automatizovaná meteorologická měření. V současné době dochází k úvahám, zda by nebylo možné automatizovat i fenologická pozorování. Mnohaleté zkušenosti s touto prací mají pracovníci Geografického institutu na univerzitě v Bernu, kteří pro svoji práci používají digitální fotoaparát. Od tohoto projektu se dá očekávat zvýšená preciznost a přesnost fenologického pozorování. U nás byla vybrána pro pilotní projekt monitoringu fenologických fází dřevin digitální kamerou a digitálním fotoaparátem Mezinárodní fenologická zahrádka (IPG 85) na observatoři v Doksanech. Tento projekt byl zahájen v září roku Ne vždy je ale přístroj schopen zachytit přesně danou fenofázi, proto se využívá různého typu nastavení jako např. režim listí. Výsledky ukázaly, že využití digitální kamery přispělo k větší preciznosti a objektivizaci fenologického pozorování (Nekovář a kol, 2007). Obr. 1: Přehled fenologických stanic, mezi nimiž byla i Cholina Fenologická pozorování a klima V padesátých letech 20. století (v novodobé historii) dobrovolní pozorovatelé prováděli pozorování fenofází podle Příručky pro fenologické pozorovatele od Piflerové a kol. z roku Pozorování bylo rozděleno na ovocné dřeviny, polní plodiny, luční byliny, lesní dřeviny a nepěstěné rostliny. Fenologická pozorování se doplňovala 21

16 o agrometeorologické pozorování jako např. zamrznutí půdy na podzim, škodlivé jarní a podzimní mrazy, rozmrznutí ornice v předjaří, souvislá sněhová pokrývka a sejití sněhové pokrývky na jaře. Součástí záznamů bylo evidování zemědělských pěstebních činností a to začátek jarních polních prací, začátek žní, skončení žní a začátek setí ozimých obilovin. V letech se provádělo pozorování ve výše uvedeném rozsahu. Od roku 1985 došlo k restrukturalizaci fenologických stanic a vznikly nové stanice samostatně pozorující polní plodiny, ovocné dřeviny a lesní rostliny (Hájková, 2014). Bylo prokázáno, že změna klimatu se značně projevuje na vývoji rostlin. Během posledních dvaceti let se například o dní prodloužilo vegetační období rostlin. To je potvrzeno na základě bioklimatologického hodnocení v ČR (Středa a kol., 2009). Uvádí se, že v období byl zjištěn časnější nástup fenologické fáze počátek kvetení meruňky zhruba o 13 dnů, to znamená asi dva dny za dekádu. To koresponduje s výsledky klimatologických studií z druhé poloviny 20. století, ve kterých byly analyzovány vybrané zemědělské teplotní a srážkové indexy a jejich následné změny. Ukázalo se, že intenzita a četnost extrémních srážek v regionu se zvýšila, ale celkový úhrn srážek byl nižší a klima se stalo sušší (Pongrácz a kol., 2006). Vývojem budoucího klimatu v souvislosti s vývojem situace v intenzivních oblastech zemědělského hospodaření v ČR se zabývala Středová a kol., Uvádí, že se pro hodnocené lokality v období a výrazněji projeví nárůst měsíců teplotně nadnormálních. Při celkovém hodnocení srážkových poměrů se projevuje stoupající trend podnormálních i nadnormálních měsíčních srážkových úhrnů. Lze očekávat výrazné dopady na fenologické projevy rostlin včetně zkrácení délky fenofází a akceleraci jejich nástupu, související s prodloužením vegetačního období a růstem teplot. Je známé, že se stoupající nadmořskou výškou dochází ke klesání teploty vzduchu. Málo informací máme o tom, jak na vyšší nadmořskou výšku reagují jednotlivé druhy rostlin. Průběh rozkvétání se v souvislosti se stoupající nadmořskou výškou posunuje do pozdější doby. U sasanky pryskyřníkovité bylo spočítáno průměrné datum prvního květu za padesátileté období o pět dní později (Bauer a Lipina, 2012). Jak uvádí Hájková a kol. (2010) neodpovídají fenologická roční období meteorologickým. Fenologická roční období jsou určována obdobím, kdy nastupují fenofáze u různých druhů rostlin. U fenologie rozlišujeme fenologické předjaří časné 22

17 jaro a plné jaro, dále časné a plné léto, babí léto a fenologický podzim a zimu. Fenologické předjaří se projevuje jako nástup vegetace charakterizované např. počátkem fyziologických procesů u vybraných druhů rostlin např. sněženka podsněžník nebo podběl lékařský. U vrby a lísky a olše lepkavé předchází fenofázi počátek kvetení butonizace. Tato fenofáze nastává dříve než astronomické jaro, proto se užívá název fenologické předjaří Teplota vzduchu Sluneční záření, které prochází čistým ovzduším se podílí na přímém ohřívání vzduchu jen málo. Hlavním zdrojem tepla je zemský povrch. Teplo do vzduchu přechází několika způsoby: a) Teplo se ve styku s půdou a rostlinstvem přenáší přímo kondukcí. b) V přízemní vrstvě má přehřátý vzduch menší hustotu, tím stoupá vzhůru a na jeho místo klesá chladnější okolní vzduch turbulencí. c) Teplo je nepřetržitě přenášeno prostřednictvím dlouhovlnného záření mezi zemským povrchem a atmosférou. d) Teplo se ve velkém množství přenáší vypařováním vody z povrchu vodních ploch, z rostlin nebo z půdy. e) V noci za jasného počasí nebo v zimě ve dne, kdy se vzduch setkává s povrchem země, může být přenos tepla obrácený, a tím vzniká tak zvaná inverse, při níž hranice tepla stoupá, zatímco u země je nejchladněji. Utváření terénu značně ovlivňuje teplotu vzduchu. V krajině s nerovným terénem dochází ke značným teplotním rozdílům proti rovinaté krajině, ve které nedochází k velkým tepelným rozdílům. Závislost terénu se uplatňuje daleko víc za jasných slunečných dnů. Přes den jsou svahy s různou expozicí ke světovým stranám nestejnoměrně ozařovány, a tím se nestejnoměrně ohřívají. Naopak v noci se vzduch ochlazuje od chladnoucího zemského povrchu a po svazích stéká bez ohledu na jejich orientaci ke světovým stranám. V terénu, kde jsou patrné prolákliny, se studený vzduch často hromadí a můžeme říct, že tvoří jezera studeného vzduchu. Toto označujeme jako mrazové kotliny. Oblačné a větrné počasí je charakteristické malým rozdílem mezi denní a noční teplotou. Bezoblačné počasí je typické velkými teplotními rozdíly během dne a noci. 23

18 Studená fronta se tvoří, proudí-li studený vzduch do teplejšího. Teplá fronta vzniká aktivním pronikáním teplého vzduchu do studeného. Při přechodu teplé nebo studené fronty dochází často k náhlým změnám a odchylkám od pravděpodobného průběhu počasí (Petr a kol., 1987). Jestliže mluvíme v meteorologii o teplotě, je potřeba rozlišovat mezi pravou teplotou vzduchu a klimatickou teplotou. Teplotu vzduchu udává teploměr, jehož okamžitý stav je určen pouze působením okolního plynoucího vzduchu. Jedná se o dotyk vzduchu, který sděluje svoje teplo. Musíme přitom předpokládat, že je úplně vyloučeno zářivé působení slunečního svitu, okolních předmětů a oblohy. Klimatická teplota nebo také cítěná teplota je taková, kterou sami cítíme a můžeme ji označit jako teplotu fyziologickou. Ta je výslednicí působení všech okolních činitelů povětrnostních i zářivého slunečního tepla. Pravá teplota vzduchu se měří teploměry a udává se stupněm teploměrné škály. Umístění teploměru vzduchu je nutné zajistit tak, aby byl volně vystaven proudění vzduchu, ale přitom byl chráněn od vlivu okolního záření. Umisťuje se do meteorologických budek opatřených žaluziovými dvířky obrácenými k severu na volném prostranství ve výškách 2 m nad zemí nebo do radiačních štítů. Průměrnou denní teplotu získáme výpočtem hodnot v 7h, 14h a 21h. Vzorec pro výpočet (T(7) + T(14) + 2T(21))/4 Jedním z nejpoužívanějších a nejjednodušších způsobů stanovení začátku nástupu fenofází jsou sumy kladných průměrných denních teplot vzduchu. Principem této metody je součet průměrných denních teplot od určité dopředu stanovené průměrné teploty, tzv. prahové hodnoty, až po nástup vyhodnocení fenofáze. Fenofáze je vázaná k těm prahovým teplotám, při kterých začínají určité fyziologické aktivity rostlin. Nejčastěji to jsou teploty 0 ºC, 5 ºC, 8 ºC a 10 ºC (Petr a kol., 1987) Vlhkost vzduchu V atmosféře v přirozených podmínkách neexistuje suchý vzduch. Vždy je v něm obsaženo určité množství vodních par jako nedílná součást plynů, které tvoří vzduch. Toto množství je označováno jako vlhkost vzduchu. Vodní páry mají ve vzduchu rozhodující význam pro celou řadu důležitých meteorologických jevů vlivem přeměny vodního skupenství. Je vhodné pohlížet na vzduch jako na směs dvou složek, a to 24

19 suchého vzduchu a vodních par. Poměrné složení suchého vzduchu, a tím i jeho fyzikální vlastnosti, se v běžných podmínkách velmi málo mění. Naopak množství vodních par stále kolísá a to v důsledku přeměny skupenství vody. Na rozdíl od ostatních látek, které jsou obsažené ve vzduchu, má voda kritickou teplotu, nad níž může existovat jen v plynném skupenství. Za určitých daných podmínek může docházet v atmosféře k rovnovážnému stavu, díky němuž nedochází k vzájemné výměně hmoty mezi třemi fázemi skupenství vody. Tento stav označujeme jako dynamický, protože za stejnou dobu přejde z jednoho skupenství do druhého přibližně stejné množství hmoty v opačném směru. Takto mohou existovat delší dobu v rovnováze vodní pára a voda a vodní pára a led. Intenzita výměny molekul vody závisí na teplotě systému. Čím je vyšší teplota, tím je intenzivnější výměna a tím je také více molekul vody v daném okamžiku ve vzduchu. Všechna skupenství vody mohou být ve vzájemné rovnováze jen při teplotě 0,01 C a tlaku páry 6,11 hpa. Takovéto teplotě říkáme trojný bod vody neboli rovnováha tří skupenství. Rovnovážný stav mezi vodní párou, vodou a ledem se v meteorologii označuje jako stav nasycení. Každé teplotě odpovídá vždy dané množství vodní páry, při němž je vzduch nasycen. Při sledování poměrů stavu nasycenosti je patrné, že vodní pára se může do vzduchu vypařovat jen při určité teplotě a pouze do té doby, než bude ve stavu nasycení. Pokud není ve vzduchu určité množství páry k jeho nasycení a není k dispozici dostatečně vydatný zdroj vodních par, může setrvat vzduch v nenasyceném stavu. Při sledování poměrů u nižších teplot než je kritická teplota, je patrné, že při rostoucí teplotě tlak nasycené vodní páry roste exponenciálně. Při vyšší teplotě může vzduch obsahovat vyšší množství vodních par. Se snížením teploty tak klesá nasycení vodní páry k nule. Velice chladný vzduch obsahuje malé množství vodních par. Vzhledem k různorodým souvislostem obsahu vodních par v atmosféře k ostatním meteorologickým jevům můžeme charakterizovat vlhkost vzduchu několika veličinami. Tyto veličiny nazýváme vlhkostními charakteristikami, například: a) Tlak vodní páry (hpa), udává její parciální tlak. Při nasycení tak hovoříme o tlaku nasycené páry a označujeme ho symbolem E. b) Absolutní vlhkost (g/m 3 ) je označována jako hmotnost vodní páry v určité objemové jednotce vzduchu. Při nasycení absolutní vlhkost nazýváme maximální vlhkostí a označujeme ji A. 25

20 c) Relativní vlhkost (r) udává stupeň nasycenosti vzduchu ve zlomcích desetin nebo v procentech. Ukazuje, jaká je část vodní páry. Je to poměrná veličina. d) Teplota rosného bodu ( C, K ) udává, na jakou teplotu je potřeba izobaricky ochladit vzduch, aby byl nasycen vodní parou v něm obsaženou. e) Sytostní doplněk (d) je takové množství vodních par, jaké chybí do nasycení vzduchu (Hanzlík, 1956). K nejrozšířenějším metodám jak měřit vlhkost vzduchu je měření psychometrické a hygroskopické. Psychometr je tvořen dvěma stejnými teploměry. Citlivý element jednoho teploměru je ovlhčován. Intenzita vypařování vody se rovná nepřímé úměře vlhkosti vzduchu a projeví se postupným snižováním teploty vlhkého elementu. Rozdíl teplot suchého a vlhkého teploměru označuje obsah vodních par ve vzduchu. Pro výstupy z měření psychometrů jsou sestavovány přehledné tabulky, které zahrnují vliv měřeného tlaku vzduchu a případně rychlost proudění vzduchu okolo teploměru. Psychometr obvykle určuje tlak vodních par. Vlasový vlhkoměr je představitelem měření hygroskopickou metodou. Čidlem je svazek, který představuje odmaštěné lidské vlasy, které reagují změnou své délky na relativní vlhkost. Změny jsou přenášeny přímo na stupnici jako hodnoty relativní vlhkosti. Na místo lidských vlasů lze použít i jiné hygroskopické materiály např. biologické nebo syntetické materiály (Petr a kol., 1987) Sluneční záření Ze zářivé energie, kterou nepřetržitě vysílá slunce na všechny strany do světového prostoru, je zachycován jen nepatrný zlomek na přilehlé straně zeměkoule ke slunci. Sluneční paprsky prodělávají na cestě ovzduším k Zemi změny. Ovzduší je jak pohlcuje, tak rozptyluje. Větší procento sluneční energie dopadá na zemský povrch a ten ji převážně pohlcuje, a čímž dochází k ohřívání ovzduší. Protože je ale zemský povrch různorodý, např. voda, souš, sníh, zahřívá se nestejnoměrně a tím vznikají nestejnoměrné teploty vzduchu mezi soudními různorodými oblastmi, jako je moře a pevnina. Zahřívání zemského povrchu je závislé i na výšce slunce, a proto je u stejného druhu povrchu půdy větší okolo rovníku než ve středních zeměpisných šířkách. Nad teplejšími místy tlak vzduchu klesá a nad chladnějšími stoupá. Rozdíl 26

21 tlaku vzduchu je vyrovnáván posunem vzduchu, který plyne z místa s větším tlakem na místo s menším tlakem. Tím vzniká proudění vzduchu, které nazýváme cirkulací vzduchu. Slunečním zářením se vypařuje voda ze zemského povrchu. Ta je odnášena vzdušnými proudy a sráží se v jiných místech v oblacích. Z těch se vrací na zem v podobě deště nebo sněhu, a tím uzavírá koloběh vody nad zemí a po zemi. Abychom dobře pochopili prostorový a časový koloběh povětrnostních jevů jako je vzdušné proudění, teplota, vlhkost, oblačnost a srážky, je potřeba si všímat slunce a studovat energii, kterou vyzařuje. Sluneční paprsek, který proudí prostorem, dosáhne vnějšího okraje ovzduší s určitou energií. Tuto energii nazýváme sluneční nebo solární konstantou. Solární konstantu není možné měřit vně ovzduší, ale je možné ji vypočítat, když je přesně známé, jak se mění sluneční paprsek na cestě ovzduším k zemi. Sluneční paprsek, který prochází úzkou štěrbinou a dopadá na skleněný hranol, jehož hrana je rovnoběžná se štěrbinou, se rozloží v barevné spektrum. Ve spektru jsou barvy v tomto pořadí - červená, oranžová, žlutá, zelená, modrá a fialová. Tyto barvy nejsou ale přesně ohraničeny, ale představují nekonečnou škálu odstínů barev. Fyzikálně se od sebe barvy liší vlnovou délkou. Každé barvě odpovídá jiná vlnová délka. Rozdíl mezi teplem a světlem je fyziologické povahy. Všechny délky vln, ať leží v rozmezí viditelného spektra nebo mimo něj, můžeme považovat za tepelné paprsky. Toto záření, ať viditelné nebo neviditelné, může být pohlcováno ovzduším nebo hmotnými tělesy, a tak je přeměněno v teplo a energii paprsků. Čím je delší dráha paprsku ovzduším, tím více se rozptyluje a ochuzuje o paprsky krátkých vlnových délek. Například při východu nebo západu slunce je dráha paprsku nejdelší a jsou zde rozptýleny krátké i středně dlouhé vlny v barvě žluté, zelené, oranžové a červené. Paprsek prochází snadněji atmosférou, čím je větší délka jeho vlny. Z klimatologického hlediska nás především zajímá, jak je rozděleno skutečné množství tepla, které země postupně přijímá v jednotlivých měsících roku a v různých zeměpisných šířkách. Záření, které dopadá na zemi, není jen ve slunečním paprsku, ale i ve světelné a tepelné energii. Zemský povrch pohlcuje tuto energii a je jí ohříván, a následně vyzařuje jako tepelné těleso teplo do prostoru. Zemský povrch vydá za rok do prostoru tolik tepla, kolik ho přijme. Kdyby zemský povrch přijal z jakýchkoli příčin víc nebo méně tepla než ho vydá, pak by jeho teplota klesala nebo stoupala. Proto tepelný proud, který vniká do země v teplém ročním období, se tam hromadí a proudí zpět k povrchu ve studené roční době (Hanzlík, 1967). 27

22 Pro celistvou fenologickou charakteristiku Česka je vhodné vymezení přirozených fenologických oblastí regionalizace a typizace. Rostliny svým vývojem reagují na soubor povětrnostních vlivů a při tom zaznamenávají souhrnný účinek vlivu klimatu. Tímto je vyjádřen vliv klimatu, půdy, reliéfu a dalších faktorů daného přírodního prostředí. Vývoj rostlin v daném ročním období není na celém území České republiky stejný. Vymezení oblastí fenologických pozorování se více přibližuje praktickému využití. Fenologická typizace a rajonizace vychází z objektivního zjištění nástupu daných fenofází na sledovaném území Ostatní meteorologické veličiny Mezi ostatní meteorologické veličiny, které ovlivňují fenologické fáze vývoje rostlin, můžeme zařadit teplotu půdy, dešťové srážky, teplotu povrchu půdy, teplotu hlubších vrstev půdy, teplotu rosného bodu, výpar vody z půdy, evapotranspiraci a vítr Fenologické fáze polních plodin Fenologickou fází se rozumí dobře rozeznatelný a každoročně se opakující, projev orgánů vývoje sledovaných plodin např. stéblo, list, květ či plod a setí i sklizeň Vyhodnocení fenologických pozorování Výsledky fenologických pozorování, které prováděli dobrovolní pozorovatelé, se každý rok po skončení vegetace zpracovávaly a publikovaly ve fenologických ročenkách. Nejvhodnější formou jsou fenologické mapy sestavované pro jednotlivé vývojové fenofáze rostlin. Oblasti, kdy ve stejnou dobu nastala určitá fenofáze se v těchto mapách ohraničují čarami zvanými isomery. Fenologické mapy se sestavují za určité roční období nebo delší časový úsek několika let a jsou označené jako mapy průměrové. Označují závislost vývoje rostlin na povětrnosti a podnebí ve vztahu k zemědělským polním pracem v různých oblastech (Procházková, 1972). Výsledky fenologických měření a pozorování se po zrevidování zpracovávají a publikují ve formě fenologických ročenek a agroklimatických studií v hydrometeorologickém ústavu. Fenologické podklady se využívají při zpřesňování a sestavování některých fenologických prognóz jako je např. předpověď nástupu sklizně 28

23 apod. Tyto poznatky lze využít v organizaci plánování rostlinné výroby a nasazení mechanizačních prostředků. Data získaná z fenologického pozorování jsou důležitá i při ochraně rostlin před škůdci a chorobami (Havlíček a kol., 1986). Setí Setí je označeno na den, kdy bylo jakkoli technologicky osivo sledované plodiny vpraveno do půdy na pokusné sledované ploše. Vzcházení Vcházení je označováno stavem, kdy na pokusné ploše rostliny, které pozorujeme, začínají řádkovat, to znamená, že nad povrch půdy pronikne hrot zárodečné pochvy koleoptile. Odnožování U pozorovaných rostlin obilovin se tvoří pupeny odnoží v paždí koleoptile prvního nebo druhého, popřípadě i mladšího listu. Odnož bývá zpočátku skryta v pochvě některého z výše uvedených listů a během dalšího vývoje pak prorůstá touto pochvou po celé její délce, až hrot prvního, trubičkovitě stočeného listu, proroste z pochvy ven v paždí příslušné listové čepele. Pod tlakem nové rostoucí odnože se často tato pochva ve své horní části rozevře. Pro nástup fenofáze odnožování u jednotlivých rostlin je považován stav, kdy z paždí některého z níže postavených listů vyčnívá právě alespoň 1 cm dlouhý hrot listu první odnože. Je možné, že dost často je odnož právě během popsaného úvodního období svého vývoje skryta pod zemí. To se stává u raných odnoží při větší hloubce setí. V takových případech se považuje za začátek odnožování okamžik, kdy odnože začínají vyrůstat nad povrch půdy. V rámci fenologického pozorování se tento stav popisuje, když je pozorovaný alespoň u poloviny rostlin na pokusné ploše. Počátek prodlužování listových pochev V době, kdy jsou rostliny v pokročilém stavu odnožování, mají již plně vyvinuty alespoň čtyři listy a jejich rané odnože druhý i třetí list. V tom okamžiku začíná prodlužování listových pochev. U poléhavých a polovzpřímených odrůd se rostliny v této fázi začínají napřimovat. Během tohoto procesu se listové pochvy ve vertikální 29

24 vzdálenosti mezi původně těsně nad sebou stojícími bázemi listových čepelí prodlužují. Popisováno je tzv. nepravé stéblo. V podstatě jde o soustavu do sebe nasunutých trubicovitých listových pochev. Později během sloupkování skrze ně proroste skutečné stéblo, které nese na svém vrcholu základy budoucího květenství. Při fenologickém pozorování je tento stav popisován, až když je zřetelný alespoň u poloviny rostlin na pokusné ploše. První kolénko Podstatou fáze je růst pravého stébla rostliny. Kolénko (nodus) a prostor mezi kolénky (internodia) jsou již založeny a začínají se prodlužovat. Umístění růstové zóny je v dolní části každého internodia. Kolénka, původně hustě umístěná blízko nad sebou, se nyní začínají oddalovat. Nejdříve se prodlužuje nejspodnější internodium a postupně další výše umístěná na stéble. Těsně před sloupkováním je stéblo velmi malé a krátké. Vzrostným vrcholem zakončené stéblo je ukryto v dolní části dutiny nepravého stébla těsně nad bází rostliny. Teprve až v průběhu sloupkování postupně vyrůstá z listových pochev. Znatelně se nejprve objevuje zduření prvního nejníže umístěného kolénka, které je vidět těsně nad bází rostliny. Je to dobře hmatné, tvrdé, oblé těleso uvnitř pochvy listu, který je nejníže postavený. Toto je stav odpovídající fenofázi prvního kolénka a je pozorovatelný alespoň u poloviny rostlin na pokusné ploše. Druhé kolénko Druhé kolénko se objeví později nad prvním kolénkem obdobným způsobem jako výše popisované první kolénko. Stejným způsobem se objeví třetí, případně i následující čtvrté kolénko. Celkový počet kolének odpovídá i celkovému počtu listů. Nástup fenofáze pozorujeme v okamžiku, kdy uvedenému popisu odpovídá polovina počtu rostlin na pokusné pozorované ploše. Naduření pochvy posledního listu V době vývinu posledního nejmladšího nejvýše postaveného listu dochází k rychlému růstu květenství klasu, které je ukryto v pochvě tohoto posledního listu. Zvětšení objemu klasu se viditelně projevuje naduřením vřetenovitým rozšířením pochvy posledního listu. V danou dobu se tato pochva postupně osvobozuje z pochvy 30

25 listu níže postaveného. Společný výskyt těchto fází je projevem nástupu naduření pochvy na jednotlivých rostlinách. Metání Tato etapa je poslední v procesu vývoje a růstu stébla obilovin. Jde o rychlý růst a vývoj posledního stébelného internodia, které nese na svém vrcholu květenství klas, případně latu. Utváření květenství na vzrostlém vrcholu rostliny probíhá už od raných etap jejího vývinu. V době začátku metání dochází k uvolňování téměř zcela vyspělého květenství z pochvy posledního listu. Pochva se ve své horní části zvolna rozevírá a květenství z ní postupně proniká ven. Nástup fenofáze metání je označován jako stav, kdy z pochvy posledního listu vyčnívá právě polovina délky květenství klasu nebo laty. Osiny se přitom do délky klasu nepočítají. Metání nastupuje, jakmile je uvedený stav pozorovaný u poloviny rostlin na pokusné ploše. Počátek kvetení Počátek kvetení je fenofáze, kdy ve střední části květenství klasu laty dojde k prasknutí prašníků na plně vyvinutých tyčinkách. Na těchto vyčnívajících tyčinkách dojde k následnému uvolňování pylu. Můžeme hovořit o takzvaném prášení. U některých obilovin je možno za pěkného počasí vidět oblaka takto uvolněného pylu. V rámci pozorování toto nastupuje, pokud uvedenému popisu odpovídá alespoň jedna desetina rostlin. Výjimku mohou tvořit některé odrůdy obilovin, zejména ječmene, u kterého dochází ke kleistogamickému kvetení, tedy takovému, kdy celé kvetení probíhá uvnitř uzavřeného květu a jeho průběh není na povrchu viditelný. Konec kvetení Na jednotlivých rostlinách nastoupí tato fenofáze, když je kvetení ukončeno, i v dolní části květenství, kde probíhá nejpozději. Prašníky i nitky tyčinek jsou již v tu dobu zaschlé a ve střední části květenství současně již začíná nalévání zrna. Při pokusném pozorování nastoupí tato fenofáze, pokud je patrná alespoň u poloviny rostlin. 31

26 Mléčná zralost V době nástupu mléčné zralosti je na jednotlivých rostlinách ještě převládající zelená barva na všech jejich nadzemních částech. Pouze dva až tři nejspodnější listy jsou již odumřelé, ale jejich kolénka jsou ještě přitom zelená a šťavnatá. Listy ve střední části stébla jsou v různých stádiích odumírání. Listy zpravidla odumírají a žloutnou postupně od shora dolů. To znamená od hrotu čepele po celé délce přes pochvu až ke kolénku, které se přebarvuje a odumírá nejpozději. Nejvýše umístěné listy jsou většinou ještě zelené. Objem nejvyvinutějších obilek odpovídá velikosti již zralého zrna. Všechny obilky jsou ale ještě světle zelené, na omak měkké a při silnějším stisku se z nich uvolňuje mléčně zbarvená šťáva. Pluchy, mezi nimiž je obilka umístěna, mají již v době mléčné zralosti žlutozelenou barvu. Při fenologickém pozorování nastupuje mléčná zralost, jakmile nastane alespoň u poloviny rostlin. Žlutá zralost Tato fáze nastupuje u rostlin, pokud již většina listů odumřela, a zejména za suchého počasí jsou křehká a lámavá. Stéblo je ještě však dosti pružné a ohebné. Spodní kolénka jsou zaschlá a svraštělá. Střední kolénka zasychají a pouze 2 3 horní kolénko je ještě zelené, zduřelé a pružné. Obilky ve střední části klasu či vrcholu laty již ztratily zřetelně zelenou barvu a zejména v horní části jsou žlutavé až načervenalé. Tvar obilky se při silnějším stisku ještě snadno mění, protože je voskové konzistence. Pluchy mají již v době žluté zralosti slámovou barvu. Tento stav je pozorovatelný alespoň u poloviny pozorovaných rostlin. Plná zralost Všechny listy rostlin jsou již zcela odumřelé, stejně tak i kolénka jsou hnědá a svraštělá. Stébla jsou slámově vybarvená, zachovávají si však ještě určitou pružnost. U přezrálých porostů se tato pružnost dále zmenšuje. Obilky je možné z klasů poměrně snadno uvolnit. Na omak jsou tvrdé mezi prsty je už nelze deformovat. Na řezu obilky je patrný moučný až sklovitý vzhled tvrdého endospermu. V rámci fenologického pokusu plná zralost nastupuje, jestliže uvedenému popisu odpovídá alespoň polovina rostlin. 32

27 Sklizeň Sklizeň je označena dnem, kdy bylo započato kosení rostlin na pokusné sledované ploše nezávisle na tom, zda se jedná o přímou nebo dvoufázovou sklizeň (Valter, 1982). Pro přesný popis jednotlivých fenofází je důležité jak uvádí Reitschläger, Šerá a Hájková (2014) vyhnout se situaci, kdy různí pozorovatelé nepřesně určí odlišné vývojové stádium vývoje. Vzhledem k tomu, že se ve světě i u nás používají různé metodiky, existuje možnost zmatení pojmů. Proto se doporučuje používání jednoho ze dvou systémů sledování vývojových fází. První metoda používaná u nás je sledování dle metodiky polních plodin ČHMÚ a druhá je stupnice BBCH (Biologische Bundesanstalt, Bundessortenamt und Chemische Industrie) (Meier, 2001). Časový úsek, který uplyne mezi dvěma po sobě jdoucími fenofázemi nazýváme fenofázový interval (Hájková, 2012). 33

28 Obr. 2: Fenologický kalendář 2.3 Pšenice setá (Triticum aestivum L.) Botanicky je pšenice setá zařazena do čeledi lipnicovitých Poacea. Původní druhy pšenic byly diploidní, ale šlechtěním na vyšší výnosy se více využívají druhy tetraploidní a hexaploidní. Mezi diploidní pšenice (2n=14) řadíme pšenici planou jednozrnku, Triticum boeticum (Boiss.) Schiem, která má úzký plochý klas, v plné zralosti se často rozpadá. Má dvoukvěté klásky, ve kterých je pouze spodní plodný. Dalším druhem je Triticum 34

29 monoccocum L. taktéž s úzkým klasem, ale už méně rozpadavým. Klásky jsou dvoukvěté. Dozrává pouze jedna obilka, která je úzká a sklovitá. Vyskytuje se pouze jako jařina. Pěstitelsky více využívaná je skupina tetraploidních pšenic (2n=28),kam zařazujeme např. pšenici planou dvouzrnku Triticum dicocoides L., pšenici dvouzrnku Triticum dicoceum, pšenici naduřelou Triticum turgidum L. a pšenici tvrdou Triticum durum. Tato posledně jmenovaná pšenice se vyznačuje nelámavým klasem a osinami většinou delšími než je klas. Plevy mají téměř stejnou délku jako pluchy. Obilka je sklovitá, trojhranná, má vpadlý klíček, je neochmýřená a podle obsahu lepku je vhodná k výrobě těstovin. Nejvýznamnější skupinou pro pěstování je pšenice hexaploidní (2n=42), kam patří pšenice špalda Triticum spelta L. a pšenice setá Triticum aestivum L. Pšenice špalda má dlouhý velmi řídký lámavý klas. Klásky jsou čtyřkvěté, ale pouze dva květy jsou plodné. Obilky má pevně uzavřené v pluchách. U nás i ve světě nejvíce pěstovanou je pšenice setá. Může mít osinatý i bezosinatý nelámavý klas různě hustý. Plevy i pluchy má vejčité nebo polodlouze vejčité. Obilky jsou nahé, na řezu oblé a buclaté, s mírně vystouplým klíčkem. V České republice převažují odrůdy bezosinaté. V českém i celosvětovém měřítku je pšenice nejčastěji pěstovanou obilovinou na orné půdě. Pěstování pšenice ozimé převažuje asi na 90 % osetých ploch a zbývající část připadá na pšenici jarní, tvrdou a špaldu. Největší využití pšenice je pro krmivářské účely. V tomto případě nejsou kladeny takové nároky na kvalitu. Naopak pěstování pro potravinářské účely je doprovázeno vysokými kvalitativními požadavky (Zimolka a kol., 2005). Pšenice je jedno až dvouletá obilnina dosahující výšky cm. Klásky jsou dvou až pětikvěté. Plevy s krátkým zoubkem jsou vlnaté, pluchy bezosinné nebo dlouze osinaté. Má přímé dlouhé stéblo, duté, tenkostěnné, lysá kolénka nebo chloupkatá. Čepele listů jsou roztroušeně chloupkaté až lysé. Plod je nahá obilka, oválná s podélným zářezem (Coufal, 2004). Možné pozorované fenofáze jsou: 1) Vzcházení (VZ) 2) Počátek odnožování (OD) 3) Počátek prodlužování (PP) 4) První kolénko (PN) 5) Druhé kolénko (DN) 35

30 6) Naduření pochvy (NP) 7) Metání (ME) 8) Počátek kvetení (PK ) 9) Konec kvetení (KK) 10) Mléčná zralost (ZM) 11) Žlutá zralost (ZZ) 12) Plná zralost ZP) 13) Sklizeň (SK) 2.4 Ječmen setý (Hordeum sativum L.) Botanicky rovněž zařazený do čeledi lipnicovitých Poacea. Jako původní oblast je považována Asie a Arábie, kde se vyskytly skupiny planých druhů již v období čtvrtohor (Lekeš a kol., 1985). Z těchto druhů pravděpodobně vznikl kulturní změněný druh H. vulgare. Usuzuje se, že ječmen pronikl do střední Evropy v mladší době kamenné před lety. Jak uvádí Coufal (2004), ječmen obecný je jedno až dvouletá sivě ojíněná obilnina. Dosahuje výšky cm. Stéblo je přímé lysé. Čepele listů jsou více ploché, lysé. Jazýček je krátký, uťatý, bez zoubků, s oušky. Tato ouška se svou délkou překřižují. Klas bývá dvou, čtyř nebo šestiřadý, s klásky jednokvětými, které stojí na vřeteni buď jednotlivě nebo až po třech. Plevy jsou čárkovité a plucha má velmi dlouhou osinu. Plod je vřetenovitě pevně okoralá, s listeny srostlá, uzavřená obilka. Pěstuje se v jarní i ozimé formě. Jarní ječmeny jsou převážně dvouřadé, ozimé čtyř nebo šestiřadé. Možné pozorované fenofáze jsou: 1) Vzcházení (VZ) 2) Počátek odnožování (OD) 3) Počátek prodlužování (PP) 4) První kolénko (PN) 5) Druhé kolénko (DN) 6) Naduření pochvy (NP) 7) Metání (ME) 8) Počátek kvetení (PK) 36

31 9) Konec kvetení (KK) 10) Mléčná zralost (ZM) 11) Žlutá zralost (ZZ) 12) Plná zralost (ZP) 13) Sklizeň (SK) 3 MATERIÁL A METODIKA Pro potřeby zjištění sumy efektivních teplot pro nástup vybraných fenofází mléčná zralost a žlutá zralost bylo důležité zajistit data z fenologického pozorování. Pozorování bylo prováděno u pšenice s ozimou formou a u ječmene s jarní formou. 3.1 Materiál Pozorované plodiny pšenice seté a ječmene setého byly vyseté na půdních blocích zemědělského družstva Senice na Hané. Podkladem pro tuto diplomovou práci jsou výsledky mého dlouholetého pozorování. Tuto činnost pozorování jsem převzala od svého tatínka v roce 1985 a v pozorování jsem pokračovala až do ukončení spolupráce s ČHMÚ v roce Veškeré pozorování jsem prováděla podle Metodického předpisu č. 2, Návod pro činnost fenologických stanic - polní plodiny. Pozorované plodiny byly osety na pozemcích v okolí obce Cholina. 3.2 Metodika Pro pozorování bylo určeno 15 půdních bloků, na kterých se tyto plodiny střídaly dle osevního postupu. Na každém půdním bloku byla vyznačena pozorovaná část, aby nedocházelo k tomu, že by pozorování bylo prováděno na různých místech a tím by bylo zkreslené. Pozorování bylo prováděno pravidelně minimálně jedenkrát do týdne. Při nástupu více fenofází v jednom týdnu bylo třeba zajít do porostu i vícekrát týdně. Pozorování bylo prováděno vizuálně (pohledem) a zjištěné nástupy fenofází byly zapisovány do tabulek pro ČHMÚ. Tato hlášení se zasílala pravidelně každé pondělí na pobočku ČHMÚ do Ostravy. Vlastní pozorování se prováděla pravidelně od desátého do čtyřicátého devátého týdne v každém kalendářním roce. 37

32 První pozorovanou fenofází je vzcházení, ta je viditelná na porostu, když jsou rostliny vidět v řádcích a jsou minimálně 1 2 cm vysoké. Další fází je odnožování, toto je patrné jakmile mimo hlavní stéblo je vidět odnož I., II. a III. Řádu a dále odnožovací uzel a sekundární kořeny, které zabezpečují dobré zakořenění. U pšenice ozimé dochází zpravidla k odnožování na podzim. Z důvodu nepříznivých klimatických podmínek může někdy tato fáze nastat a být pozorována až v dalším roce na jaře. Následující fenofáze, počátek prodlužování listových pochev, je patrná, když se prodlužuje vzdálenost mezi listovými čepelemi. Tuto fázi můžeme nazvat jako prodlužování nepravého stébla. Po této fenofázi následuje fáze prvního kolénka. Tuto fázi je možno pozorovat tehdy, když je na hlavním stéble nad povrchem půdy zřetelně patrné první kolénko. Dále následuje fáze druhé kolénko. Toto je možné pozorovat tehdy, když se na stéble vyvine nad prvním kolénkem druhé výše postavené. Tyto dvě fenofáze jsou považovány za nejrychlejší v období růstu obilovin. Někdy se také označují jako sloupkování. Fenofáze naduření pochvy posledního listu je pozorována tehdy, když je dobře vyvinutý poslední čtvrtý nebo pátý list a stéblem prorůstá květenství klasu. Postupně květenství úplně vyroste a tvoří vrchol rostliny. Metání je konečný stav růstu stébla obiloviny. Na vzrostném vrcholu je vidět klas, který se uvolnil z pochvy posledního listu. Další fenofází je počátek kvetení. Tato fáze je patrná, když v klasu prasknou prašníky. U pšenice ozimé je tato fáze vždy dobře vidět, ale u některých odrůd ječmene jarního není kvetení vidět a mluvíme o kvetení kleistogamickém. V tomto případě se pozorování počátku kvetení nedá pozorovat. Následující fenofáze konec kvetení je pozorována, když i ve spodní části klasu jsou prašníky a nitky tyčinek zaschlé. Po této fenofázi nastupuje mléčná zralost, která je viditelná ještě na téměř zelené rostlině. Spodní listy už začínají pomalu žloutnout. Obilky v klasu jsou na dotek měkké a při zmáčknutí prstem jdou lehce promáčknout a při tom se uvolní mléčná šťáva. Další fenofází je žlutá zralost. V této době má již rostlina většinu listů odumřelých a zežloutlých. Stéblo je ještě pružné a dá se ohýbat. Obilky ve střední části klasu 38

33 začínají mít načervenalou barvu a při zmáčknutí v prstech, které je již obtížnější, jsou voskové konzistence. Předposlední pozorovanou fenofází je plná zralost. V této době je již celá rostlina odumřelá, svraštělá. Jednotlivé obilky je možné z klasu lehce vyjmout a nelze je lehce mezi prsty rozdrtit. Obilky jsou na pohmat tvrdé. Poslední fází, kterou jsem se u pozorování zabývala, je sklizeň. K té dochází při optimální vlhkosti kolem 14 %. V tu dobu je zaručená nejvhodnější doba, aby nedocházelo ke ztrátám, nebo k navýšení nákladů při skladování pokud se sklízí při vyšší vlhkosti. Pořadové číslo PB Výměra PB v ha Název PB 1 28,49 Fárská za kostelem 2 15,14 Pod Rampachem 3 15,22 Díly u Panenky Marie 4 11,38 Za kovárnou 5 39,17 Za kurnikama 6 51,53 Šéby 7 79,02 Kněží vrch 8 46,43 Pod nádražím 9 37,54 Mezicestí 10 41,81 Pod chmelem 11 34,08 Niva 12 36,20 Pod drahou 13 10,29 U střediska 14 24,98 Héch 15 22,93 Výmoly Obr. 3: Půdní bloky, celková výměra a název 39

34 Obr. 4: Mapa půdních bloků s vyznačením pozorování Svá pozorování jsem prováděla na fázích mléčná zralost a žlutá zralost dle metodiky Feekese odpovídají fenofázím BBCH pro mléčnou zralost stadium 7 tj. tvorba zrn a to č. 73 časná mléčná zralost, č. 75 střední mléčná zralost a č. 77 pozdní mléčná zralost. Žluté zralosti odpovídá fenofáze stadium 8 zrání č. 87 žlutá zralost (Meier, 2001). 40