Salaš, P. (ed): "Rostliny v podmínkách měnícího se klimatu". Lednice , Úroda, vědecká příloha, 2011, s , ISSN

Transkript

1 VLIV ROČNÍKU A ZPŮSOBU PĚSTOVÁNÍ NA VYBRANÉ CHARAKTERISTIKY PROSA SETÉHO A POHANKY TATARSKÉ Influence of year and type of growing on selected characteristics of proso millet and tartary buckwheat Káš Martin, Janovská Dagmar Výzkumný ústav rostlinné výroby, v.v.i., Drnovská 507, Praha 6-Ruzyně Abstrakt Zemědělský systém je velmi citlivý na klimatické změny, které jsou doprovázeny nepravidelností srážek a na druhou stranu dlouhodobějším přísuškem. Jedním ze způsobů, jak čelit dopadu těchto změn, je pěstování plodin, které jim lépe odolávají. Mezi tyto plodiny lze zařadit proso seté a pohanku tatarskou. V letech 2009 a 2010 byly v polních podmínkách hodnoceny 2 odrůdy prosa setého a 2 genotypy pohanky tatarské. Oba druhy byly pěstovány v podmínkách ekologického i konvenčního systému a byly u nich hodnoceny základní charakteristiky. V obou sledovaných letech je patrné, že v roce 2010 byly vyšší srážky v době nalévání zrna a zrání, což se projevilo vyšším průměrným výnosem. U většiny sledovaných znaků byl u hodnocených plodin statisticky průkazný rozdíl mezi konvenčním a ekologickým systémem hospodaření a to jak u prosa, tak i u pohanky tatarské. Klíčová slova: proso seté, pohanka tatarská, ekologické zemědělství, konvenční zemědělství Abstract Agricultural system is very sensitive to climatic changes which goes with irregular rainfalls and with a longer-range drought on the other side. One of the ways how to counter the consequences of climatic changes is to grow crops with the low sensitivity. Some of these are proso millet and tartary buckwheat with their lower sensitivity to the environment. In 2009 and genotypes of tartary buckwheat and 2 genotypes of proso millet were grown in the field conditions under organic and conventional farming systems. Basic traits were evaluated. From the meteorological data is clear, that in 2010 there were more rainfalls in the period of grain filling and maturing which was the cause of a bigger average yield. In majority of evaluated traits there were found significant differences between organic and conventional farming systems. Key words: proso millet, tartary buckwheat, organic farming, conventional farming Úvod Zemědělský systém je velmi citlivý na klimatické změny, které jsou doprovázeny nepravidelností srážek a na druhou stranu dlouhodobějším přísuškem. Jedním ze způsobů, jak čelit dopadu těchto změn, je pěstování plodin, které jim lépe odolávají. Mezi tyto plodiny lze zařadit proso seté a pohanku tatarskou. Proso seté (Panicum miliaceum L.) je jednoletá plodina z čeledi Poaceae. Tato plodina pochází z Číny, kde se nepřetržitě pěstuje více než 7 tisíc let (Wang et al., 2005); v současnosti se pěstuje po celém světě, zejména v mírném a subtropickém pásmu. Proso je plodina C4, to znamená, že dokáže efektivněji využít CO 2 v širším spektru podmínek, zejména ve stresových podmínkách nedostatku vláhy nebo vyšších teplot. Dále je proso nenáročné na půdní podmínky a je ho možné pěstovat i na zasolených nebo na chudších půdách (Wang et al., 2004, 2007). V České republice se proso seté pěstuje na více než 1500 ha (FAOStat, 2011). Pohanka tatarská (Fagopyrum tataricum Gaertn.) je samosprašná rostlina z čeledi Polygonaceae. Je pěstována zejména v low-input systémech v marginálních oblastech. V Himálaji a v jižní Číně je pohanka tatarská velmi významnou plodinou. Vzhledem k její 226

2 rezistenci k chladu a nenáročnosti pěstování je jí možné pěstovat i v oblastech s vyšší nadmořskou výškou (Wang, 1989). V Evropě se pohanka tatarská pěstuje zřídka, občas se objevuje jako příměs v porostu pohanky obecné (Fagopyrum esculentum Moench.). Listy a nažky pohanky tatarské se nejvíce využívají jako léčivá rostlina, vzhledem k vysokému obsahu rutinu (Kump&Javornik, 2002; Chaundhary et al., 1995). V ČR se pohanka tatarská zatím nepěstuje. Cílem této práce bylo zhodnocení využitelnosti pěstování pohanky tatarské a prosa setého v konvenčním i ekologickém systému pěstování. Dalším cílem bylo vyhodnotit obsah bílkovin v zrnu a nažkách a stanovit antioxidační aktivitu. Materiál a Metody Pokus byl založen v letech 2009 a 2010 na ekologickém a konvenčním pozemku. Ekologický pokus byl založen na ekologickém certifikovaném pozemku VURV, v.v.i. a pokus v konvenční variantě na pozemku bezprostředně sousedícím. Každý genotyp byl v každé variantě ve třech opakováních, kdy pořadí parcel bylo v blocích znáhodněné. Sklizňová parcela byla 5 m 2. V průběhu vegetace bylo prováděno standardní hodnocení porostu. Pro polní hodnocení byly z plodinových kolekcí genové banky VURV, v.v.i. vybrány následující materiály: Proso seté Unikum, Gorlinka Pohanka tatarská ECN01Z , ECN01Z V obou letech byly hodnoceny základní fenologické a morfologické vlastnosti a obsah bílkovin a jejich složení a antioxidační aktivita. Výsledky byly statisticky zpracovány vícefaktorovou analýzou (ANOVA, Statistica 10.0) a Tuckey testem na hladině významnosti 0,05. Výsledky Na obrázku 1 je uveden průběh počasí ve sledovaných letech na lokalitě Praha Ruzyně. Jak je z něho patrné, v roce 2010 byly vyšší srážky v období nalévání zrna a to jak u pohanky tatarské, tak u prosa setého, což mělo za následek vyšší průměrný výnos. V Tab. 1 jsou uvedené vybrané parametry hodnocení prosa setého. Je z ní zřejmé, že statisticky neprůkazný rozdíl mezi ekologickým a konvenčním způsobem pěstování byl zjištěn pouze u počtu dní od vzejití do zralosti. Ve všech ostatních parametrech byl zaznamenán rozdíl statisticky průkazný. Nejvyšší rostliny byly nalezeny u odrůd pěstovaných v ekologickém systému. Stejně tak délka laty, HTS i výnos byly vyšší u ekologicky pěstované varianty. U ekologicky pěstovaného prosa byl dosažen v průměru vyšší výnos o 1,5 t.ha -1. Ekologicky pěstované rostliny byly i v průměru o 24 cm vyšší. Vyšší výnos i délka stébla měla odrůda Unikum. Odrůda Gorlinka oproti tomu měla vyšší HTS o 2,2 g. Rozdíl v obsahu bílkovin mezi systémy pěstování byl statisticky průkazný, naproti tomu rozdíl mezi bílkovinnými frakcemi (albuminy, globuliny) průkazný nebyl (Tab.2). Vyšší obsah bílkovin byl zaznamenán u odrůdy Gorlinka ; odrůda Unikum vykazovala vyšší antioxidační aktivitu. Výrazný byl i rozdíl v antioxidační aktivitě u obou odrůd mezi jednotlivými lety. V roce 2010 vykazovaly odrůdy prosa šestkrát vyšší aktivitu než v roce

3 Obr. 1 Průběh počasí v letech 2009 a 2010 na lokalitě Praha Ruzyně v porovnání s dlouhodobým průměrem Tabulka 1 Vybrané parametry prosa setého hodnoceného v letech Počet dní od zasetí do vzcházení (dny) Počet dní od vzcházení do zralosti (dny) Délka laty (cm) Výška hlavního stébla (cm) HTS (g) Výnos (t.ha -1 ) EKO 44,48±5,70a 113,67±3,00a 24,75±3,41b 113,63±7,36b 7,36±1,10b 4,09±0,93b KONV 50,83±9,87b 113,71±3,00a 23,98±4,43a 89,48±19,79a 7,02±1,25a 2,51±1,23a ,15±5,55b 110,77±0,63a 23,77±3,74a 95,21±22,54a 7,40±0,99b 3,14±1,29a ,17±2,27a 116,60±0,49b 24,96±4,09b 107,90±12,38b 6,97±1,33a 3,46±1,39a Unikum 48,15±7,91b 113,69±3,02a 27,60±2,63b 110,40±14,15b 6,09±0,52a 3,64±1,34b Gorlinka 47,17±9,36a 113,69±2,98a 21,13±1,77a 92,71±19,59a 8,29±0,29b 2,96±1,28a Tabulka 2 Hodnocení obsahu bílkovin a antioxidační aktivity u prosa setého Kjeldahl bílkovinné frakce HPLC Antiox. aktivita % NL v % Alb- % Alb-Glob % zásob. mg/g GAE suš. Glob v suš. bílkovin v suš. EKO 12,77±0,82a 0,57±0,08a 0,63±0,09a 12,14±0,83a 0,13±0,13a KONV 12,91±0,56b 0,56±0,10a 0,63±0,11a 12,28±0,63b 0,15±0,14a ,39±0,32b 0,52±0,07a 0,58±0,08a 12,81±0,29b 0,04±0,02a ,30±0,53a 0,61±0,08b 0,68±0,09b 11,62±0,53a 0,24±0,13b Unikum 12,78±0,78a 0,57±0,08a 0,63±0,09a 12,15±0,79a 0,16±0,17b Gorlinka 12,90±0,62b 0,56±0,10a 0,63±0,11a 12,28±0,68b 0,12±0,08a V roce 2010 byly všechny parcelky pohanky tatarské vysety najednou, bohužel ačkoliv byl genotyp označený ECN01Z i později přeset, nevyskytoval se na parcelkách dostatečný počet rostlin pro hodnocení a proto byl tento genotyp z hodnocení v roce 2010 vyloučen. Genotyp ECN01Z byl zhodnocen za oba roky (Tab. 3). V roce 2010 byl zaznamenán nižší výnos i výška rostlin, na druhou stranu byla zjištěna o 2,5 g vyšší hmotnost tisíce nažek (HTN). To se dá vysvětlit průběhem počasí v době kvetení a v období tvorby nažek, kdy na začátku kvetení byly vysoké teploty, které nebyly vhodné pro opylení, což byla příčina nižšího výnosu. Později dostatek vláhy i příznivé teploty měly pozitivní vliv na velikost nažek. V Tab. 4 jsou uvedené hodnoty obsahu bílkovin a jejich frakcí a stanovená 228

4 antioxidační aktivita. V obsahu bílkovin i jednotlivých frakcí byl zaznamenán statisticky průkazný rozdíl mezi systémy pěstování. Vyšší hodnoty byly naměřeny v případě ekologické varianty. Naopak v hodnotách antioxidační aktivity rozdíl mezi systémy pěstování nalezen nebyl. Mezi jednotlivými lety byl ve všech sledovaných parametrech nalezen statisticky průkazný rozdíl. V roce 2009 byl obsah bílkovin i jejich frakcí vyšší v porovnání s rokem Na druhou stranu v roce 2010 byla stanovena v nažkách vyšší antioxidační aktivita a to dvojnásobně. Tabulka 3 Vybrané parametry pohanky tatarské ECN01Z v letech Počet dní od zasetí do kvetení (dny) Výška (cm) HTN (g) Výnos (t/ha) KONV 44,00±1,44a 105,63±17,89a 13,26±1,74a 0,73±0,31a EKO 43,96±2,14a 118,54±20,06b 13,53±1,42a 0,60±0,42a ,50±1,14a 119,17±24,22b 12,16±0,74a 0,80±0,27b ,46±0,88b 105,00±10,85a 14,62±1,16b 0,53±0,41a Tabulka 4 Hodnocení obsahu bílkovin a antioxidační aktivita pohanky tatarské ECN01Z Kjeldahl bílkovinné frakce HPLC Antiox. aktivita % NL v suš. % Alb- % Alb-Glob v % zásob. mg/g GAE Glob suš. bílkovin v suš. EKO 12,50±1,58b 2,83±0,66b 3,15±0,73b 9,36±1,19a 2,57±0,79a KONV 11,87±0,70a 2,35±0,14a 2,62±0,15a 9,24±0,60a 2,76±1,22a ,84±1,26a 2,93±0,56a 3,25±0,62a 9,59±1,02a 1,75±0,20b ,53±0,82b 2,25±0,15b 2,52±0,18b 9,01±0,76b 3,59±0,55a Závěr Proso seté a pohanka tatarská byly pěstovány v podmínkách ekologického a konvenčního systému hospodaření. Z výsledků hodnocení vyplývá, že u některých vlastností byly prokázány statisticky průkazné rozdíly v porovnání systémů pěstování a to u obou hodnocených plodin. Velký vliv byl prokázán u obou plodin i u ročníku. Pouze u prosa nebyl zaznamenán statisticky významný rozdíl ve výnosu v závislosti na ročníku. Což znamená, že i za různých podmínek je proso ve výnosu stabilní. Dedikace Výsledky byly získány v průběhu řešení projektu MZE Použitá literatura Chaundhary N.K., Namai H., Goto T Ecological genetic study on collection, evaluation and conservation of buckwheat. (Fagopyrum tataricum Gaert.) genetic resources in Nepal Proc th 6 Int. Symp. Buckwheat. I:, pp Kump B., Javornik B Genetic diversity and relationships among cultivated and wild accessions of tartary buckwheat (Fagopyrum tataricum Gaertn.) as revealed by RAPD markers. Genetic Resources and Crop Evolution 49: , Wang T.Y Buckwheat germplasms resources in Tibet. In:Discrimination Collection of Scientific Treatises on Buckwheat in China (ed.chinese Buckwheat Research Assoc.). Academic Journal Publishing Co., Beijing, pp Wang, X.Y., Wang L., Wen Q.F. (2004) Identification of broomcorn millet varieties resource for resistance to smut in China. Journal of Shihezi University 7: Wang, L., Wang X.Y., Wen Q.F., Cao L,P. (2007). Dentification on protein and fat content for Chinese Proso millet germplasm resources. Journal of Plant Genetic Resources 8:

5 Kontaktní adresa Ing. Martin Káš Výzkumný ústav rostlinné výroby, v.v.i. Drnovská 507, Praha 6 Ruzyně kas@vurv.cz 230