Hodnocení insekticidní rezistence Bt kukuřice ve vztahu k výnosovým parametrům Diplomová práce

Transkript

1 Mendelova univerzita v Brně Agronomická fakulta Ústav biologie rostlin Hodnocení insekticidní rezistence Bt kukuřice ve vztahu k výnosovým parametrům Diplomová práce Vedoucí práce: Ing. Tomáš Vyhnánek, Ph.D. Vypracoval: Bc. Jitka Hanzalová

2 PROHLÁŠENÍ Prohlašuji, že jsem diplomovou práci na téma... vypracoval(a) samostatně a použil(a) jen pramenů, které cituji a uvádím v přiloženém seznamu literatury. Diplomová práce je školním dílem a může být použita ke komerčním účelům jen se souhlasem vedoucího diplomové práce a děkana Agronomické fakulty Mendelovy univerzity v Brně. dne. podpis diplomanta.

3 PODĚKOVÁNÍ Ráda bych poděkovala vedoucímu diplomové práce panu Ing. Tomáši Vyhnánkovi, Ph.D. za teoretickou pomoc a cenné připomínky. Dále děkuji Ing. Janě Procházkové z Ústředního kontrolního a zkušebního ústavu zemědělského v Oblekovicích za věnovaný čas a za odborné rady.

4 Abstrakt Cílem diplomové práce bylo seznámení se s problematikou tvorby geneticky modifikovaných rostlin a jejich využití v zemědělské praxi se zaměřením na tvorbu a využití Bt-kukuřice. V diplomové práci byla v sortimentu modifikovaných a nemodifikovaných genotypů kukuřice hodnocena úroveň insekticidní rezistence Btkukuřice (cílové a necílové organismy) ve vztahu k výnosovým parametrům v polních pokusech na lokalitě Oblekovice. Dále bylo provedeno vlastní vyhodnocení uvedených ukazatelů v polních pokusech ve vegetačním roce 2009 a následně bylo provedeno jeho srovnání v kontextu s předchozími lety v lokalitě Oblekovice, včetně formulace závěrů. Diplomová práce byla realizována ve spolupráci s Ústředním kontrolním a zkušebním ústavem zemědělským Brno. Z výsledků vyplývá, že geneticky modifikovaná kukuřice (Btkukuřice) je odolná vůči zavíječi kukuřičnému, Bt-hybridy nebyly tímto škůdcem vůbec poškozeny a i výskyt poškození palic houbovými patogeny rodu Fusarium bylo u Bthybridů menší než u kontrol. Pro necílové skupiny škůdců není Bt-toxin jedovatý. Výnos zrna dosahoval u Bt-hybridů i u kontrol v daném sortimentu přibližně stejných hodnot. Klíčová slova: GMO, Bt-kukuřice, zavíječ kukuřičný Abstract The aim of thesis was to introduce problems of creation genetically modified plants and their usage in agricultural praxis aimed at creation and usage of Bt-corn. In this thesis, level of Bt-corn insect resistance (target and nontarget organisms) in the range of modified and non-modified genotypes of corn in relation to yield parameters in field experiments in the locality of Oblekovice was evaluated. Next, evaluation of the above-mentioned indicators in field experiments in 2009 growing season was carried out and subsequently, its comparison in context with previous years in the locality of Oblekavice was completed, including formulation of conclusions. The thesis was realised in cooperation with Central Institute for Supervising and Testing in Agriculture Brno. The results presented here indicate that genetically modified corn (Bt-corn) is resistant to the European corn borer, Bt-

5 hybrids were not injured by this pest at all, and occurrence of infected corn cob by fungal genus Fusarium was lower with Bt-hybrids than with control varieties. Bt-toxin is not poisonous to nontarget organisms. The yield of Bt-hybrids and control varieties reached approximately the same amounts. Key words: GMO, Bt-corn, Europaean corn borer

6 OBSAH 1. ÚVOD 9 2. CÍL PRÁCE LITERÁRNÍ PŘEHLED Geneticky modifikované rostliny Charakteristika geneticky modifikovaných rostlin Tvorba geneticky modifikovaných rostlin Využití geneticky modifikovaných rostlin v rostlinolékařství Transgenní rostliny rezistentní k hmyzím škůdcům Transgenní rostliny tolerantní k herbicidům Bt-kukuřice Tvorba a využití Bt-kukuřice Podmínky pro pěstování Bt-kukuřice Pěstování Bt-kukuřice v ČR Zavíječ kukuřičný Biologie Hostitelské rostliny Morfologie Vývojový cyklus Ekologie Příznaky poškození Způsoby ochrany Nepřímá ochrana Přímá ochrana Rezistence Bázlivec kukuřičný Biologie Hostitelské rostliny Morfologie Vývojový cyklus Ekologie 27

7 Příznaky poškození Způsoby ochrany Nepřímá ochrana Přímá ochrana MATERIÁL A METODIKA Přehled vybraných hybridů Charakteristika pokusného místa Metodika založení a hodnocení pokusu VÝSLEDKY PRÁCE A DISKUZE ZÁVĚR POUŽITÁ LITERATURA 49

8 1. ÚVOD Kukuřice je velmi významnou krmnou, potravinářskou i farmaceutickou plodinou pocházející z Jižní Ameriky. Archeologické výzkumy potvrzují, že domestikovaná kukuřice existovala v Mexiku již mezi lety před naším letopočtem. Kukuřici objevil Kolumbus v Novém světě v roce 1492 a přivezl ji do Španělska, odkud se rozšířila po Evropě, do severní Afriky, na Střední Východ, do Indie a Číny. Naše národy údajně seznámili s kukuřicí Romové, kteří ji na jižní Slovensko a Moravu přenesli patrně z Turecka a Rumunska v 17. století. Proto se jí také říkalo turecká pšenice nebo turecké žito, z čehož zůstalo krajové pojmenování "turkyně". Kukuřice je druhou nejrozšířenější plodinou ve světě. K největším producentům patří Severní a Jižní Amerika. V Čechách má krátkou historii pěstování. Mezi nejvýznamnější škůdce kukuřice patří zavíječ kukuřičný (Ostrinia nubilalis). Housenky zavíječe se živý všemi částmi rostlin, žír ve stéblech (tunelování) způsobuje vyšší lámavost stonků. Škůdce snižuje výnosy i kvalitu zrna. Klasy napadené zavíječem kukuřičným bývají druhotně napadány houbovými patogeny, zejména rodu Fusarium. Škodlivé mykotoxiny, které produkují zástupci hub, prokazatelně negativně ovlivňují zdraví zvířat a lidí. Jako jedna z nejúčinnějších metod biologické ochrany vůči tomuto škůdci se jeví použití geneticky modifikované kukuřice. Bt-kukuřice produkuje dostatečné množství Bt-proteinu v listech, stoncích a klasech, kterým se účinně chrání proti zavíječi kukuřičnému a bázlivci kukuřičnému. Geneticky modifikované organismy (GMO) vyvolávají u nás i ve světě velmi protichůdné reakce. Odpůrci GMO upozorňují na potencionální rizika a nedostatečné vědomosti. Naopak zastánci GMO poukazují na přínosy, které využití geneticky modifikovaných organismů přináší. Použití GMO je regulováno na národní i mezinárodní úrovni

9 2. CÍL PRÁCE Diplomovou prácí navazuji na svoji bakalářskou práci. Cílem diplomové práce je seznámení se s problematikou tvorby geneticky modifikovaných rostlin (GMR) a jejich využití v zemědělské praxi se zaměřením na tvorbu a využití Bt-kukuřice. V diplomové práci je v sortimentu modifikovaných a nemodifikovaných genotypů kukuřice hodnocena úroveň insekticidní rezistence Bt- kukuřice (cílové a necílové organismy) ve vztahu k výnosovým parametrům v polních pokusech na lokalitě Oblekovice. Diplomová práce byla realizována ve spolupráci s Ústředním kontrolním a zkušebním ústavem zemědělským Brno

10 3. LITERÁRNÍ PŘEHLED 3.1. Geneticky modifikované rostliny Charakteristika geneticky modifikovaných rostlin Podle zákona č. 78/2004 Sb. o nakládání s geneticky modifikovanými organismy a genetickými produkty se rozumí geneticky modifikovaným organismem takový organismus, kromě člověka, jehož dědičný materiál byl změněn genetickou modifikací provedenou některým z technických postupů stanovených v bodu 1 přílohy č. 1 k tomuto zákonu [1]. GM plodiny se vyznačují různými specifickými vlastnostmi,mezi které patří zejména odolnost vůči škodlivým činitelům škůdcům, chorobám, chladu, suchu apod., anebo tolerance vůči postřiku neselektivním herbicidem, který ničí všechny ostatní, nežádoucí rostliny (plevele). GM plodiny s uvedenými vlastnostmi přinášejí výhody především pěstitelům. Další generace GM plodin mají přímý přínos také pro spotřebitele např. GM plodiny s vyšším obsahem či lepší skladbou nutričních látek nebo GM plodiny s antikarcinogenními účinky; příp. pro jiné než zemědělské obory např. jedlé vakcíny, biodegradovatelné plasty, náhrada fosilních paliv, odstraňování znečištění aj. [2] Tvorba geneticky modifikovaných rostlin Geneticky modifikované (GM, transgenní, biotechnologické) plodiny jsou takové rostliny, u kterých byl změněn dědičný materiál (DNA) pomocí genových technologií. Jedná se o moderní šlechtitelské metody (tzv. genové inženýrství) z oblasti biotechnologií, které používají v přírodě probíhající procesy. Nejde tedy o tvorbu a vnášení uměle vytvořených genů. Genové inženýrství umožňuje přidávat do rostlin genetické znaky, podmíněné jedním nebo více geny, tím že vyjme příslušný úsek DNA z jakéhokoliv organismu a zařadí ho do genetického materiálu šlechtěné rostliny [3,4]

11 Tvorba geneticky modifikovaných rostlin má několik kroků: 1. Izolace a identifikace genů Pro zajištění exprese je nutno přenášet kompletní gen. Izolace a identifikace rostlinných genů je prováděna obvykle na principu vyhledávání v genových bankách pomocí heterologní hybridizace nebo v expresních knihovnách cdna. Pro vyhledávání genů je rovněž využíváno sekvenčních technik nebo navození inzerční inaktivace s využitím transponovatelných elementů nebo T-DNA taggingu pomocí Agrobacterium tumefaciens. Genová knihovna (syn. genová banka, banka klonů) je souborem funkčních genů určitého organizmu namnožených a uchovaných v buňkách jiného hostitelského organizmu, druhově nepříbuzného, zpravidla v buňkách bakterií. Po identifikaci a charakterizaci takto izolovaných genů je možno tyto geny technikami genového inženýrství přenášet a integrovat je do genomu dalších vhodných hostitelských organismů [3,5]. 2. Klonování genů Slouží k jejich namnožení. Klonováním lze připravit z jedné vyizolované molekuly DNA libovolné množství totožných kopií. a) klonování ve vektorech Jako vektory (lat. vector = přenašeč) jsou obvykle využívány plazmidy, bakteriofágy, umělé konstrukce chromozomů a umělé hybridní plazmido bakteriofágové vektory. Klonovaný gen se vloží do vektoru a spolu s ním replikuje. Replikace se uskutečňuje v hostitelské buňce (zpravidla bakterie nebo kvasinka). Klonovaný fragment DNA je inzertován na plazmid nebo virový vektor ligací na homologních volných koncích, které vznikly rozštěpením určitou restriktázou. Plazmid obohacený DNA fragmentem je pak vpraven do bakteriální hostitelské buňky, kde se namnoží. Plazmidové vektory se množí nezávisle na replikaci bakteriálního chromozomu, čímž se v buňce nahromadí i několik set kopií tohoto plazmidu. b) klonování genů bez vektorů (PCR) Zmnožení určité DNA sekvence (genu) lze docílit pomocí polymerázové řetězové reakce (PCR). Metoda je založena na opakované polymerizaci žádaného úseku DNA pomocí DNA

12 polymerázy, izolované z bakterií. Žádaný úsek DNA identifikujeme pomocí dvou specifických primerů - syntetických jednovláknových oligonukleotidů. Proces klonování probíhá ve třech fázích: - rozvláknění DNA, - připojení primerů, - syntéza komplementárního klonovaného úseku vymezeného primery. 3. Transformace rostlinných buněk Vnášení klonovaných genů do rostlin lze realizovat prostřednictvím: - vektorů (přenašečů), bakteriálních plazmidů, bakteriofágů a virů; - přímou transgenozí (transgenoze mechanickým přenosem)[3]. Transgenoze prostřednictvím bakterií Agrobacterium tumefaciens Přenos cizorodých genů do rostlin s cílem jejich využití v transgenních odrůdách je realizován pomocí T DNA z Ti-plazmidu Agrobacterium tumefaciens. Na prvotních interakcích mezi rostlinnými buňkami a buňkami agrobakteria se účastní jak funkce, kódované úsekem virulence virulence plasmidu Ti, tak chromosomálními geny A. tumegaciens. Vystřihnutí jednovláknové T-DNA z plasmidu Ti, její ochranu před nukleasami a dopravu až do rostlinného buněčného jádra zprostředkovává skupina genů, lokalizovaných na úseku vir plasmidu Ti. Integraci T-DNA do rostlinných chromosomů zprostředkovávají proteiny, kódované úsekem virulence, která si T-DNA přináší se sebou až do rostlinných buněk a současně i proteiny, kódované geny rostlinného genomu. Projev genů pro novou (bakteriální) biosyntetickou dráhu syntézy auxinů (iaam, iaah) a pro zvýšenou syntézu cytokininů (ipt), lokalizovaných na T-DNA, způsobuje tvorbu nádoru. Aktivita enzymu opinosynthasy umožňuje produkci opinů: Bakterie A. tumefaciens, která tvorbu nádoru vyvolala, může využívat opiny jako zdroj uhlíku a dusíku [4,5]. Přímá transgenoze Používané metody: 1. Mikroinjekce do buněčných jader. Mikroinjekce se aplikují nejen do protoplastů, ale i do buněk rostlinných embryí, případně makroinjekce do celých pletiv. 2. Kokultivace mikrospor nebo pylových láček s exogenní DNA

13 3. Mikroprojektily (particle bombardement). Jsou to mikroskopické kuličky z inertního kovu (zlata, wolframu) o velikosti asi 1 µm, které byly ponechány v roztoku vektorové DNA a pak vysušeny, takže DNA ulpěla na jejich povrchu. Jsou vystřelovány do rostlinných buněk pomocí různých vysokotlakých zařízení. Rostlinné buňky přitom musí být ve vakuovém prostředí. 4. Detekce geneticky modifikovaných rostlin Transgeny mohou mít v akceptorovém genomu dva odlišné typy působení : - jejich expresí vzniká nový protein a nový znak. - jejich expresí dochází ke snížení nebo eliminaci funkce některého v akceptorovém genomu přítomného genu nebo genové rodiny, případně viru. Detekce integrace transgenů do rostlinného genomu a jejich aktivity má následující metodické možnosti: - biochemický důkaz exprese selekčního genu - fyzikální důkaz přítomnosti intaktního transgenu (DNA/DNA-hybridizace, PCR) - průkaz transkripčního produktu (DNA/DNA-hybridizace, RT-PCR) - histochemická/cytochemická lokakalizace transkriptu in situ - funkce enzymu kódovaného transgenem (průkaz enzymu nebo jím katalyzované reakce) - fenotypový projev transgenu - sledování strukturní a funkční stability transgenu v semenném potomstvu [3,5] Využití geneticky modifikovaných rostlin v rostlinolékařství V ochraně rostlin se v současné době při tvorbě geneticky modifikovaných rostlin využívají především transgeny pro rezistenci k hmyzím škůdcům a transgeny pro toleranci k herbicidům

14 Transgenní rostliny rezistentní k hmyzím škůdcům Pro plodiny odolné k hmyzím škůdcům se využívají geny pro δ-endotoxin Bacillus thuringiensis. Do této skupiny patří především geneticky modifikovaná Bt-kukuřice odolná vůči zavíječi kukuřičnému (Ostrinia nubilalis), který je významným škůdcem kukuřice, a vůči bázlivci kukuřičnému (Diabrotica virgifera Le Conte). Jestliže housenky zavíječe kukuřičného nebo bázlivce kukuřičného kousnou do transgenní kukuřice, pozřou s tkání stébla i Bt-toxin, který je pro ně jedovatý. Housenky hynou a nemohou kukuřici dále poškozovat. Bt-toxin není toxický pro necílové skupiny škůdců a je zcela neškodný pro obratlovce včetně člověka. Další pěstované transgenní rostliny rezistentní vůči hmyzu jsou brambory odolné vůči mandelince bramborové (Leptinotarsa decemlineata) a bavlník odolný vůči makadlovce bavlníkové (Pectinophora gossypiella) [4,6] Transgenní rostliny tolerantní k herbicidům Využití transgenních rostlin, tolerantních k herbicidům, znamená v řadě plodin snížení spotřeb těch herbicidů, které se aplikují preventivně do půdy. Herbicidy, k nimž jsou transgenní rostliny tolerantní, se používají až na list, cíleně v dávkách podle skutečného spektra a stavu plevelů, tedy tehdy, kdy je jich opravdu třeba. Transgenní rostliny tolerantní k herbicidům umožňují nahradit klasické herbicidy typy, které se v půdě rychleji odbourávají a jsou šetrnější k životnímu prostředí, k pracovníkům v zemědělství i ke konzumentům. V současné době jsou pěstovány transgenní rostliny tolerantní k účinným látkám herbicidů glyfosfát a fosfinotricin. Nejvíce pěstované transgenní rostliny tolerantní k herbicidům jsou kukuřice, sója, bavlník a řepka. Zkušenosti se zaváděním a pěstováním transgenních rostlin jsou krátkodobého charakteru a proto poznatky dané problematiky nemohou vést k jednoznačným závěrům, že nehrozí žádné riziko spojené s jejich pěstováním. Geny se mohou přenášet mezi kulturními rostlinami a planě rostoucími rostlinami příbuzného druhu pylem, což by mohlo vést ke

15 vzniku plevelných rostlin, které by se velmi obtížně hubily. Ze semen transgenních rostlin se mohou vyvinout nové druhy rostlin, které konkurencí vytlačí přírodní druhy. Plevele i hmyz si mohou vyvinout odolnost k pesticidům, které se proti nim dlouhou dobu používají. Plevele se mohou stát odolné k herbicidům a hmyz se může stát odolný k insekticidům [4,5,6] Bt-kukuřice Bt-kukuřice patří do skupiny plodin s rezistencí ke škodlivému hmyzu, produkuje dostatečné množství Bt-proteinu v listech, stoncích a klasech, kterým se účinně chrání proti zavíječi kukuřičnému (Ostrinia nubilalis) a proti bázlivci kukuřičnému (Diabrotica virgifera Le Conte) od výsevu až po sklizeň. Rostliny mají možnost se normálně vyvíjet, přijímat živiny a vodu a lépe tak odolávat možným nepříznivým povětrnostním podmínkám. Ostatní geneticky modifikované (GM) plodiny, které se v ČR pěstují pouze v minimálním rozsahu v rámci polních pokusů - GM brambory, GM len a GM slivoň, jsou určeny výhradně k vědeckým účelům a jejich produkty nejsou komerčně využívány. Jedná se o tzv. režim uvádění do životního prostředí a provádění těchto polních pokusů je pod dohledem České inspekce životního prostředí [7, 8] Tvorba a využití Bt-kukuřice Podstatou rostlinné rezistence k hmyzím škůdcům jsou geny pro δ-endotoxin Bacillus thuringiensis, označované jako Bt-proteiny, které se izolují z bakterie a vnesou do plodin. Jejich buňky pak vyrábějí toxin. Bt-kukuřice se chrání proti zavíječi kukuřičnému produkcí CrylA(b) proteinu. Tento Bt-protein je v zažívacím traktu škůdce aktivován v toxin, který se váže ke specifickým receptorům střevní výstelky. Výsledkem této vazby je toxický účinek a zánik buněk larva zavíječe umírá do 72 hodin. Pro jiné živočichy je Bt-protein neškodný, protože nemají odpovídající receptory. Stráví ho bez vedlejších účinků jako každou jinou proteinovou látku. Produkovaný Bt-protein má stejný mechanizmus účinku

16 jako používané endotoxiny zaregistrovaných biopreparátů, to znamená, že inhibuje činnost trávicího ústrojí u cílených hmyzích škůdců. Výhody pěstování Bt-kukuřice: - stébla a palice nejsou poškozovány zavíječem kukuřičným, porost bez polehnutí, dobře vyvinuté palice - odolnost rostliny vůči zavíječi kukuřičnému po celou dobu vegetace - vyšší výnosy a menší ztráty při sklizni díky nepoškozeným a zdravým rostlinám - nižší napadení houbovými chorobami - není nutné provádět monitoring škůdce - redukce použití insekticidů, tím značná úleva pro životní prostředí - snižování nákladů na jednotku produkce Nevýhody pěstování Bt-kukuřice: - může se zpožďovat dozrávání zavíječem nepoškozené rostliny déle asimilují a vegetují - vyšší administrativní náročnost poskytování informace sousedům a státním orgánům, povinnost dodržování pravidel koexistence, označování produktu - možné problémy s odbytem kukuřice nebo s odbytem dalších produktů vzniklých za použití GM produktu [7,9] Podmínky pro pěstování Bt-kukuřice Pěstitel, který pěstuje modifikovanou Bt-kukuřici musí dodržovat pravidla koexistence, která platí v nezměněné podobě od roku Jde o souhrn zákonných opatření, jež mají zabránit případným ekonomickým škodám sousedních pěstitelů, kteří geneticky modifikované plodiny nepěstují. Ekonomické škody by mohly vzniknout smícháním produkce geneticky modifikovaných plodin s produkcí klasickou či ekologickou při překročení stanovené míry tolerance produktů z geneticky modifikovaných organismů (GMO): komodita s obsahem GM příměsi vyšším než 0,9 % se považuje za GM a je nutné

17 ji značit. Naopak komodita s obsahem náhodné příměsi GM plodiny pod 0,9 % se považuje za konvenční a značení nepodléhá. Opatření pravidel koexistence vycházejí z českých i evropských právních předpisů, hlavními dokumenty jsou: zákon č. 252/1997 Sb., o zemědělství, ve znění pozdějších předpisů (zejména novela č. 441/2005 Sb.); prováděcí vyhláška č. 89/2006 Sb., o bližších podmínkách pěstování geneticky modifikované odrůdy ; zákon č. 78/2004 Sb., o nakládání s geneticky modifikovanými organismy a genetickými produkty, ve znění pozdějších předpisů (zejména novela č. 346/2005 Sb.), a to konkrétně 11 (označování produktů GM organismů) a 23 (ohlašování lokalit s pěstovanou GM plodinou); Problematika pěstování a dalšího využití GM plodin je řešena také předpisy EU, a to zejména následujícími dokumenty: nařízení Evropského parlamentu a Rady č. 1829/2003 o geneticky modifikovaných potravinách a krmivech; nařízení Evropského parlamentu a Rady č. 1830/2003 o zpětné dohledatelnosti a označování geneticky modifikovaných organismů a zpětné dohledatelnosti potravin a krmiv vyrobených z geneticky modifikovaných organismů a o změně směrnice 2001/18/ES. Povinnosti, které vycházejí z výše uvedených právních předpisů, lze shrnout do pěstitelského desatera. Povinnosti jsou určeny nejen těm, kteří zasejí (popř. vysází), ale také těm, kteří tuto plodinu zamýšlejí pěstovat (např. kvůli povinnosti ohlašovat předem pěstování takové plodiny). Pěstitel GM plodiny musí dodržet následující pravidla: 1. Písemně informovat o záměru vysetí Bt-kukuřice místní zemědělskou agenturu před vsetím, nejpozději však do 1.března příslušného kalendářního roku. 2. Informovat o záměru vysetí Bt-kukuřice sousedního pěstitele (neplatí v případě, že od pozemku, kde bude pěstována Bt-kukuřice, leží do vzdálenosti 70 m pouze vlastní pozemky a zároveň se do 200 m nenachází žádný ekologicky hospodařící zemědělec)

18 3. Dodržet minimální vzdálenost 70 m mezi porostem Bt-kukuřice a jiným pozemkem s nemodifikovanou kukuřicí (popřípadě obsít klasickou kukuřicí, která se při sklizni považuje za GMO, podle schématu, kdy jeden řádek klasické kukuřice o minimální šíři 70 cm kolem Bt-kukuřice nahrazuje dva metry minimální odstupné vzdálenosti například při těsně přiléhajících pozemcích s kukuřicí je nutné Bt-hybridy obsít minimálně 35 řadami klasické kukuřice). 4. Dodržet minimální vzdálenost 200 m mezi porostem Bt-kukuřice a jiným pozemkem s kukuřicí, která je pěstována v režimu ekologického zemědělství. 5. Písemně informovat o vysetí Bt-kukuřice místní zemědělskou agenturu nejpozději do 30 dnů od zasetí. 6. Informovat o vysetí Bt-kukuřice sousedního pěstitele do patnácti dnů od zasetí. 7. Písemně informovat o místě pěstování Bt-kukuřice Ministerstvo životního prostředí ČR nejpozději do 60 dnů od zasetí (informaci zaslat na adresu: Ministerstvo životního prostředí ČR, odbor environmentálních rizik, Vršovická 65, Praha 10). 8. Vyznačit místo pěstování Bt-kukuřice v terénu rozpoznatelným způsobem. Nemusí být cedule s nápisem GMO. 9. Po sklizni označit produkt Bt-kukuřice jako geneticky modifikovaný organismus včetně jednoznačného identifikačního kódu u hybridů kukuřice typu MON810 je tímto kódem MON-ØØ81Ø-6 (tyto informace předat písemně odběrateli Bt kukuřice). Stejným způsobem je nutné označit klasickou kukuřici, která tvořila obsev. Živočišné produkty zvířat krmených Bt-kukuřicí není třeba označovat. 10. Evidovat údaje o nakládání s Bt-kukuřicí a uchovat je v podniku po dobu minimálně pět let. Požadované údaje jsou specifikovány v 6 vyhlášky č. 89/2006 Sb. [10,11,12, 13]

19 3.2.3 Pěstování Bt-kukuřice v ČR V ČR se mohou produkčně pěstovat pouze takové GM plodiny, které prošli přísným schvalovacím procesem na úrovni EU, zahrnující mj. posouzení případných rizik GM plodin pro zdraví lidí a zvířat i životní prostředí, a jejichž odrůdy byly zapsány do Státní odrůdové knihy v ČR příp. do Společného katalogu odrůd druhů zemědělských rostlin v EU. Pro pěstování v ČR, resp. EU, je i nadále povolena pouze GM kukuřice typu MON810, tzv. Bt-kukuřice. V evropském kontextu se ČR řadí k dalším 7 státům EU, které mají praktické zkušenosti s pěstováním Bt-kukuřice; těmi jsou: Španělsko, Rumunsko, Francie, Portugalsko, Německo, Polsko a Slovensko[14]. V ČR se Bt kukuřice pěstuje pro produkční účely od roku 2005, jedná se tedy prozatím o limitované zkušenosti, a to jak z časového pohledu, tak i z pohledu jejich minoritního podílu na celkové ploše zemědělské produkce. Podle evidence ministerstva zemědělství v roce 2009 poprvé snížily plochy s geneticky modifikovanou kukuřicí, a to na hektarů s Bt-kukuřicí, zasetou 125 pěstiteli. Ke snížení osetých ploch došlo i přes dosavadní pozitivní zkušenosti s geneticky modifikovanou Bt-kukuřicí, odolnou proti zavíječi kukuřičnému. Bt- kukuřice prozatím není v ČR užívána pro potravinářské účely. Hlavním důvodem poklesu je problematický odbyt pro tento typ kukuřice, kterou je nutno oddělovat od klasické produkce kukuřice a označovat jako geneticky modifikovaný (GM) organismus. Zmenšení ploch Bt-kukuřice také může souviset s celkovým poklesem ploch kukuřice na zrno v letošním roce (dle údajů ČSÚ z cca 108 tis. ha v roce 2008 na 92 tis. ha v roce 2009) [15]

20 3.3. Zavíječ kukuřičný Zavíječ kukuřičný (Ostrinia nubilalis) je nejvýznamnějším hmyzím škůdcem kukuřice v řadě evropských zemí. V ČR se nejhojněji vyskytuje v nejteplejších oblastech, tedy na jižní Moravě a ve středních Čechách. V posledních letech se ale jeho rozšíření na území ČR postupně zvětšuje, proto nebezpečí napadení kukuřice zavíječem průběžně (s ohledem na ročníkovou proměnlivost) narůstá. Systematické zařazení [16] : Třída: hmyz - Insecta Řád: motýli - Lepidoptera Čeleď: zavíječovití - Pyralidae Rod: zavíječ - Ostrinia Druh: zavíječ kukuřičný - Ostrinia nubilalis (Hübner, 1796) Biologie Hostitelské rostliny Zavíječ kukuřičný má velmi široký rozsah hostitelských rostlin. Největší škody způsobuje na kukuřici, dopad poškození je výraznější u kukuřice pěstované na zrno. Klasy poškozené housenkami bývají druhotně napadány houbovými chorobami. Přímé sklizňové ztráty se pohybují na úrovni zhruba 10-30%. Kromě kukuřice významně napadá i plody papriky a další plodovou zeleninu. Běžně se vyskytuje na různých velkých bylinách (slunečnice, lebedy, merlíky, laskavce apod.) [17,18]

21 Morfologie Vajíčka jsou oválná (1,0 mm x 0,75 mm), zploštělá, smetanové barvy. Ve snůšce se částečně překrývají podobně jako rybí šupiny. Housenka je řídce ochlupená, světle hnědého až načervenale šedého zbarvení. Dorůstá délky mm. Hlava je hnědočerná, předohruď a anální štítek jsou hnědožluté. Středem hřbetu prochází typicky tmavý pruh. Každý tergit tělního článku má příčnou řadu čtyř větších terčků opatřených štětinou a dvou menších tmavých terčíků. Kukla má čokoládově hnědou barvu a bývá uvnitř napadeného stébla kukuřice. Velikost kukly je mm. Dospělec má rozpětí křídel mm. Sameček je obvykle drobnějšího vzrůstu. Přední křídla má skořicově hnědá s příčnou žlutou páskou, zádní jsou šedá se světlou kresbou a širším středovým žlutým pruhem. Zadeček je hnědý, delší a štíhlejší, špičatě zakončený, vždy přesahuje křídla. Samička má přední křídla okrově žlutá se dvěmi ostře zubatými tmavšími čarami. Zadní křídla jsou slámové žlutá s tmavší kresbou. Zadeček je tupě zakončený, je světle hnědý a nepřesahuje křídla [17,27] Vývojový cyklus Housenky přezimují v larválním stadiu uvnitř stébla hostitelské rostliny. Na jaře se kuklí, podle oblasti od poloviny května do poloviny června. Asi po třech týdnech začíná líhnutí motýlů. Dospělci létají od června do začátku září a postupně kladou vajíčka do skupin po kusech, většinou na spodní stranu listů do blízkosti středního žebra. Za svůj život samička naklade vajíček. První larvální instar žije na povrchu rostliny, housenky druhého instaru se zažírají do rostliny. Kuklení komůrku si vykousávají v dolních internodiích stébla kukuřice. Podle klimatických podmínek je zavíječ schopen vytvořit jednu, ale i více generací. V České republice má zpravidla jen jednu generaci, dvě se vyskytují jen v nejteplejších ročnících oblasti jižní Moravy, přičemž druhá generace již nevykazuje prakticky žádnou škodlivost. V oblastech dvou generací se housenky kuklí v červenci a během července a srpna se líhnou motýli druhé generace [17,19]

22 Ekologie Postupné mírné oteplování zavíječi umožňuje dobře přečkat zimu a zároveň posouvá hranice jeho výskytu z nejjižnějších částí republiky více na sever. Ve střední Evropě má zavíječ kukuřičný několik biotopů lišících se preferencemi živných rostlin, fyziologickými charakteristikami, jako je suma efektivních teplot apod. Samice kladou maximum vajíček za počasí s vyšší vzdušnou vlhkostí. Motýli preferují vlhčí, málo větrné mikroklima, v důsledku toho jsou okraje porostů napadeny výrazně méně, než vnitřní části porostů. V neporušených stéblech přežijí housenky i velmi silné mrazy (pod -25 C) [17] Příznaky poškození Především v paždí listů se objevují drobné otvory o průměru asi 2-3 mm, které jsou naplněny drtí. Drť se hromadí v úžlabí listů. Později housenky napadají klasy a stéblo pod latou. Stébla se v místech napadení lámou. Napadení housenkami zavíječe je častou příčinou vzniku sekundární infekce rostlin plísněmi (Fusarium spp.). Housenky nezůstávají v zóně semen, ale napadají vřetena klasů [17] Způsoby ochrany Nepřímá ochrana Agrotechnická opatření Při sklizni je vhodné používat adaptéry s kvalitními drtiči posklizňových zbytků. Velký význam má ponechání nízkého strniště, důsledné rozdrcení zbytků kukuřičných stébel a kvalitní orba, při které se zaklopí maximum posklizňových zbytků. Při extrémně silném napadení je vhodné strniště zpracovat rotavátorem. Katastrofální vliv na množství zavíječe v krajině mají plochy nesklizené kukuřice, nebo vysoké strniště ponechané přes zimu do

23 příští sezóny. Minimalizace zpracování půdy zejména po kukuřici na LKS a zrno není vhodná do systému pěstování kukuřice [17, 20] Přímá ochrana 1. Biologická ochrana Velmi efektivní metodou je použití drobněnek rodu Trichogramma. Při použití drobněnek je velmi důležitý termín aplikace, který se určuje pomocí světelných lapačů. Kapsle s kuklami parazitoidů se aplikují v období počátku kladení vajíček zavíječem. Vzhledem k míře účinnosti i nákladům na ošetření jednoho hektaru jsou zemědělci preferovány syntetické insekticidy; biologická ochrana šetrná k životnímu prostředí je z tohoto pohledu méně účinnou a poměrně nákladnou záležitostí. Z biologických přípravků na bázi mikroorganismů je možno použít přípravky BIOBIT XL a BIOBIT WP (Bacillus thuringiensis ssp. kurstaki), které jsou určeny k moření množitelského osiva. 2. Chemická ochrana Pro chemickou ochranu se používá aplikace registrovaných insekticidů, které se aplikují na základě signalizace podle náletů motýlů na světelný lapač nebo podle sumy efektivních teplot. Insekticidy se aplikují týden po prvním maximu náletů motýlů. Za týden po druhém výrazném náletu motýlů se ošetření opakuje. Proti zavíječi kukuřičnému lze použít registrované chemické přípravky na bázi pyretroidů nebo přípravky selektivní k přirozeným nepřátelům škůdců, ze skupiny regulátorů růstu Nomolt 15SC, ze skupiny analogů hmyzích hormonů Integro a ze skupiny látek se specifickým účinkem Steward. 3. Geneticky modifikované hybridy kukuřice Jako perspektivní se jeví pěstování transgenních (= geneticky modifikovaných) odrůd Btkukuřic, jenž jsou odolné proti napadení zavíječem kukuřičným. Hybridy Bt-kukuřice se chrání proti zavíječi kukuřičnému produkcí proteinu, který se vyskytuje v půdní bakterii

24 Bacillus thuringiensis. Tento protein je aktivován v zažívacím traktu housenek v toxin. Housenky v krátké době hynou a nemohou kukuřici dále poškozovat. (viz kapitola 3.2 Btkukuřice) [2, 19, 27] Rezistence Rezistence je součástí přírodních mechanismů, se kterou se v zemědělství setkáváme např. v podobě vzniku rezistentních populací škůdců a plevelů k určitým skupinám účinných látek. Transgenní odrůdy s transgeny δ-endotoxiny se někdy označují jako zelené pesticidy. S pesticidy mají společné to, že proti nim postupně vzniká rezistence. Působí jako selekční faktory a selektují hmyz rezistentní v důsledku mutaci (vertikální rezistence) i akumulace vhodných polymerů (horizontální rezistence). Co se týče vertikální rezistence, existují způsoby, jak oddálit vznik rezistentní populace škůdců. Jeden z nich se obecně využívá u kukuřice. Je založen na zjištění, že mutace hmyzu, které podmiňují rezistenci k δ-endotoxinu, jsou všeobecně recesivní. Proto v sousedství pole s transgenní kukuřicí je pole s kukuřicí netransgenní (refugium pro škůdce). Samečci vylíhlí z larev, které se živily netransgenní kukuřicí, mají dominantní alely pro citlivost k δ-endotoxinu. Pokud přeletí na pole s transgenní kukuřicí a oplodní tam samičky, které byly ve stadiu larev vyselektovány na rezistenci k δ-endotoxinu (jsou tedy homozygotně recesivní), v potomstvu vzniknou heterozygoti, kteří jsou opět citlivý na δ-endotoxin a ve stadiu larev uhynou[21]. Zásady prevence vzniku rezistence (tzv. IRM Insect Resistant Management), povinnosti pěstitele Bt-kukuřice: Zasetí refugia je povinné, pokud celková plocha Bt-kukuřice, zasetá pěstitelem, překročí 5 hektarů. Velikost refugia musí tvořit nejméně 20 % celkové plochy zaseté kukuřice. (Příklad: na 10ha poli musí být 2 ha osety refugiem, 8 ha Bt-kukuřicí) Na zasetí porostu refugia je nutné použít osivo netransgenní kukuřice (kukuřice bez vlastnosti rezistence k zavíječi)

25 Pěstitel Bt-kukuřice má povinnost založit porost refugia na jím obhospodařovaných pozemcích. Agrotechnika refugia musí být shodná s agrotechnikou pro sousední Bt-kukuřici (s výjimkou možnosti použití ochrany proti zavíječi). Refugium musí být zaseto v blízkosti porostu Bt-kukuřice, maximálně však do vzdálenosti 750 m od porostu Bt-kukuřice. Za refugium lze považovat porost sousední netransgenní kukuřice, jehož majitelem je pěstitel Bt-kukuřice. Vhodně umístěné refugium může zároveň plnit funkci ochranného obsevu v rámci koexistence s ostatními porosty kukuřice[22] Bázlivec kukuřičný Bázlivec kukuřičný (Diabrotica virgifera) je škůdce kukuřice, který byl na našem území poprvé zaregistrován v roce Do Evropy byl zavlečen ze Severní Ameriky. Tento škůdce je v ČR zařazen mezi škodlivé organismy, jejichž zavlékání a šíření je zakázáno, proto je nutné každé zjištění (včetně podezření) jeho výskytu oznámit Státní rostlinolékařské správě. Tato povinnost je stanovena zákonem č. 326/2004 Sb., o rostlinolékařské péči a o změně některých souvisejících zákonů. Systematické zařazení [28] : Třída: hmyz - Insecta Řád: brouci - Coleoptera Čeleď: mandelinkovití - Chrysomelidae Rod: bázlivec - Diabrotica Druh: bázlivec kukuřičný Diabrotica virgifera (Le Conte)

26 Biologie Hostitelské rostliny Hlavní hostitelskou rostlinou pro larvy i dospělce je kukuřice (Zea mays), larvy se však mohou příležitostně vyvinout i na kořenech jiných trav a dospělí brouci se mohou živit i na rostlinách z čeledí Poaceae, Asteraceae a Cucurbitaceae [29] Morfologie Dospělci jsou 6-7,5 mm dlouzí brouci. Krovky samců jsou tmavě zbarvené, na krovkách samic je po jednom širokém žlutooranžovém podélném pruhu. Hruď a zadeček jsou žlutooranžové, hlava, tykadla a nohy jsou černé. Larvy jsou po vylíhnutí dlouhé 1,2 mm, dorostlé v posledním instaru až 13 mm, světle až krémově zbarvené. Kukla je bílá. Vajíčko má velikost 0,4 x 0,6 mm a je krémově zbarvené [17, 29] Vývojový cyklus Samičky kladou v létě vajíčka ke kořenům rostlin kukuřice. Vajíčka přezimují v půdě, kde se na jaře líhnou larvy (při dosažení teplot C). Larvy prochází během 3-4 týdnů třemi instary, kuklí se v půdě. Druh má jednu generaci v roce [17] Ekologie Brouci mají nejvyšší aktivitu při teplotách C. Při teplotách pod 10 a nad 30 C letová aktivita ustává. V rámci dne jsou brouci nejvíce aktivní po úsvitu a za soumraku. Teploty pod -8 C a období sucha způsobují úhyn vajíček [28]

27 Příznaky poškození Hlavní škody působí larvy na kořenech kukuřice. Napadené rostliny poléhají nebo jsou výrazně deformované, často ohnuté do tvaru husího krku, za větru se vyvracejí a odumírají. Poškození kořenového systému může mít za následek také nedostatečný přísun vláhy a živin a napadené rostliny mohou následkem toho usychat. Naopak při dostatku vláhy mohou poškozené rostliny částečně regenerovat, zvyšuje se však riziko poléhání [29] Způsoby ochrany Nepřímá ochrana Agrotechnická opatření Základním preventivním ochranným opatřením je střídání plodin, kukuřice by neměla být pěstována na stejném poli dříve než po dvou letech. Stupeň napadení možno regulovat termínem výsevu, hustotou porostu, hnojením dusíkem vhodnou úpravou půdy [17, 29] Přímá ochrana 1. Chemická ochrana Základem ochrany proti larvám je aplikace insekticidních mořidel nebo půdních insekticidů. Insekticidní ochrana proti dospělcům se provádí v případech stanovených v Opatření Státní rostlinolékařské zprávy k zabránění šíření Diabrotica virgifera La Conte a dále při zjištění škodlivého výskytu dospělců v oblasti kontinuálního šíření bázlivce kukuřičného [28, 29]

28 2. Geneticky modifikované hybridy kukuřice Genetická ochrana je založena na využití geneticky modifikované kukuřice tzv. Btkukuřice (jedná se o hybridy s jinými transgeny produkujícími odlišný typ insekticidního proteinu, než mají hybridy rezistentní vůči zavíječi). Insekticidní protein této kukuřice je odlišný od Bt-kukuřice rezistentní k zavíječi kukuřičnému. Pochází z bakterie Bacillus thuringiensis f.sp. tenebrionides. V USA jsou již vyvinuty hybridy kukuřice, které mají oba typy insekticidního proteinu a zajišťují ochranu jak proti bázlivci, tak proti zavíječi. V ČR jsou dosud povoleny pouze hybridy Bt-kukuřice odolné proti zavíječi kukuřičnému [28]

29 4. MATERIÁL A METODIKA Hybridy kukuřice se pro účely registrace zkouší buď pro využití na siláž nebo na zrno nebo současně pro oba směry využití. Vzhledem k velkým rozdílům v délce vegetační doby je zkoušení rozděleno do čtyř skupin (sortimentů) dle ranosti. Každý sortiment je ověřován na více lokalitách. Při dosažení sklizňové zralosti kontrolních hybridů (souboru srovnávacích registrovaných hybridů) jsou všechny hybridy daného sortimentu sklizeny v jednom termínu. V lokalitě Oblekovice se kukuřice pěstuje v středně pozdním sortimentu kukuřice na siláž, středně raném a středně pozdním sortimentu kukuřice na zrno. Geneticky modifikovaná kukuřice byla pěstována jen v středně raném a středně pozdním sortimentu kukuřice na zrno Přehled vybraných hybridů DKC 3512YG - FAO siláž: FAO zrno: Ranost: středně raný dovouliniový hybrid - Typ zrna: koňský zub - Využití: doporučené - zrno, vhodné - siláž, bioetanol DKC 3512YG je středně vysoká kukuřice se středně nasazenou silnou a dlouhou palicí a s vysokým podílem palic na rostlině. Hybrid dosahuje vysokého výnosu i za méně nepříznivých podmínek, je odolný vůči suchu, rychle uvolňuje vodu ze zrna v procesu dozrávání a má vysoký obsah škrobu v zrně. Vhodné oblasti pro pěstování jsou kukuřičná a teplá řepařská výrobní oblast, ale je možné hybrid pěstovat i v chladné řepařské oblasti. DKC 3512YG je přizpůsobivý bez výrazných nároků na lokalitu [24]

30 DKC 3946YG - FAO siláž: FAO zrno: Ranost: středně raný dvouliniový hybrid - Typ zrna: koňský zub - Využití: zrno, siláž, bioetanol DKC 3946YG je středně vysoký homogenní hybrid s výbornou odolností vůči poléhání, výborným zdravotním stavem a tolerancí vůči chorobám Helminthosporioza a sněti kukuřičné, je odolný vůči chladu a stresu, rychle uvolňuje vodu ze zrna v procesu dozrávání. Vhodné oblasti pro pěstování tohoto hybridu jsou kukuřičná a řepařská výrobní oblast [25]. EBONY YG - FAO zrno: Ranost: středně raný dvouliniový hybrid - Typ zrna: mezityp až koňský zub - Využití: zrno Rostliny kukuřice tohoto hybridu jsou vysoké, listová čepel je slabě ohnutá až ohnutá, palice jsou nasazeny středně vysoko až vysoko, počet řad zrn na palici je středně vysoký až vysoký. Ebony YG dosahuje vysokého až velmi vysokého výnosu zrna. Hybrid je určen pro pěstování na zrno v kukuřičné a řepařské výrobní oblasti [26]. PR38V11 - FAO zrno: Ranost: středně raný dvouliniový hybrid - Typ zrna: koňský zub - Využití: zrno Rostliny kukuřice tohoto hybridu jsou středně vysoké až vysoké, listová čepel je vzpřímená až slabě ohnutá, palice jsou nasazeny středně vysoko až vysoko, počet řad zrn na

31 palici je velmi vysoký. PR38V11 dosahuje vysokého až velmi vysokého výnosu zrna. Hybrid je určen pro pěstování na zrno v kukuřičné a řepařské výrobní oblasti [26]. Crazi YG - FAO zrno: Ranost: středně raný dvouliniový hybrid - Typ zrna: tvrdý typ až mezityp - Využití: zrno Rostliny kukuřice tohoto hybridu jsou vysoké, listová čepel je vzpřímená, palice jsou nasazeny vysoko, počet řad zrn na palici je středně vysoký až vysoký. Crazi YG se vyznačuje výbornou odolností ke sněti a velmi dobrou reakcí na sucho. Výnos zrna je středně vysoký až vysoký. Hybrid je určen pro pěstování na zrno v kukuřičné a řepařské výrobní oblasti [26]. Karas YG - FAO zrno: FAO siláž: Ranost: středně pozdní dvouliniový hybrid - Typ zrna: koňský zub - Využití: zrno, siláž Karas YG je vzrůstný hybrid, mohutně olistěný se Stay green efektem. Vyznačuje se rychlým počátečním růstem, vynikajícím zdravotním stavem a mimořádně dobrou odolností proti poléhání a lámání stébla. Hybrid je určen pro pěstování na zrno a na siláž v kukuřičné výrobní oblasti, snáší stanoviště s lehkými až středními půdami [27]. ED4005EZA2 Tento hybrid je určen pouze pro poloprovozní ověřování, pro pěstování bude k dispozici až po zápisu do státní odrůdové knihy ČR

32 4.2. Charakteristika pokusného místa Polní pokus se prováděl na pozemcích Ústředního kontrolního a zkušebního ústavu zemědělského na lokalitě Oblekovice na okrese Znojmo. Pokusný pozemek se nachází v zemědělské výrobní oblasti kukuřičné, typ kukuřičnořepařsko-obilnářský, leží v nadmořské výšce 242 m. Dlouhodobý průměr teplot t 30 pro tuto oblast činí 9,3 C a dlouhodobý průměr srážek S 30 činí 435 mm (t 30 a S 30 za roky ). Podnebí zde je teplé a suché. V roce 2007 dosahovala průměrná roční teplota hodnoty 11,02 C a celkový roční úhrn srážek byl 547,7 mm, v roce 2008 tyto hodnoty činily 10,4 C a 478,4 mm a v roce 2009 byla naměřena průměrná roční teplota 10,1 C a celkový roční úhrn srážek činil 689,6 mm. Svahovitost pozemku je menší jak 5 %, genetický půdní typ a subtyp se nazývá ČMm černozem typická (morfogenetický klasifikační systém půd 1991), půdní druh (dle zrnitosti, skeletovitosti a hloubky) podle Nováka je hlinitá půda (střední). Zásoba živin v půdě pro jednotlivé roky pokusu činila: - pro rok 2007 podle rozboru ze dne : P 108 kg.ha -1, K 330 kg.ha -1, Mg 448 kg.ha -1, Ca 5643 kg.ha -1 - pro rok 2008 podle rozboru ze dne : P 85,8 kg.ha -1, K 265,5 kg.ha -1, Mg 310,5 kg.ha -1, Ca 3385 kg.ha -1 - pro rok 2009 podle rozboru ze dne : P 200 kg.ha -1, K 192 kg.ha -1, Mg137 kg.ha -1, Ca 1220 kg.ha

33 4.3. Metodika založení a hodnocení pokusu Uspořádání pokusů Jednalo se o jednofaktorové pokusy, uspořádané v neúplných blocích (alpha design). Pokusy se zakládaly dle plánku v daném počtu opakování (blocích). Jednotlivá opakování se umísťovala nad sebou či vedle sebe. Daný pokus měl v každé lokalitě jiné znáhodnění parcel v opakováních (blocích). Pokusná plocha byla rozdělena na jednotlivé dílce. Na každém dílci bylo 82 rostlin kukuřice, které byly zasety ve sponu o rozměrech 70 x 17,5 cm. Na každý jednotlivý dílec byly vysety 4 řádky jednoho hybridu kukuřice, z toho dva okrajové řádky sloužili pro odběr vzorků palic ke stanovení orientační sušiny zrna před sklizní a k hodnocení mykóz palic a dva prostřední řádky sloužily jako sklizňové. Délka sklizňového dílce měřila přibližně 7,2 m a šířka byla asi 1,4 m. Celková sklizňová plocha kukuřice činila 10,08 m 2. Délka ochranného pásu na začátku a na konci parcely byla 1 m dlouhá. V Oblekovicích byly zastoupeny sortimenty hybridů kukuřice: kukuřice na zrno středně raný sortiment, kukuřice na zrno středně pozdní sortiment a kukuřice na siláž středně pozdní sortiment. Tyto sortimenty byly pěstovány ve třech opakováních. Geneticky modifikované hybridy se vyskytovaly v středně ranném sortimentu kukuřice na zrno a v středně pozdním sortimentu kukuřice na zrno. Předplodina Na předplodinu nejsou zvláštní nároky, zásadně jednotná pro celý pokus. Kukuřice na siláž i na zrno se zařazuje do hnojem hnojeného honu kukuřice nebo jiné okopaniny. Na pokusném pozemku v Oblekovicích byla pro kukuřici zasetou v roce 2007 pěstována jako předplodina cibule a jako meziplodina byl použit hrách setý. Kukuřice pěstovaná v roce 2008 i v roce 2009 měla jako předplodinu ječmen jarní. Hnojení k předplodině se v žádném roce neprovádělo

34 Příprava pokusného pozemku a hnojení Příprava půdy se provádí dle běžných zvyklostí s důrazem na zvláštní pečlivost, jarní příprava se provádí do hloubky setí, což umožní maximálně šetřit zimní vláhou. Dusíkatá hnojiva se aplikují v dávce, určené dle normativu, jednorázově před setím. Fosforem a dusíkem se hnojí zásobně. Pro kukuřici pěstovanou v roce 2007 byla příprava pokusného pozemku následující: na podzim se provedla podmítka 5-ti radličným pluhem ( ), hnojení chlévským hnojem v dávce 30 t.ha -1 ( ) a orba cm ( ). Na jaře před setím se pokusný pozemek upravil vláčením pozemku ( ), poté se provedlo rigolování ( ), smykování a vláčení ( ). Po urovnání půdy se na pozemek aplikovalo dusíkaté hnojivo LAV ledek amonný s vápencem (27% N) v dávce 150 kg.ha -1 čistých živin a zároveň se provedla příprava půdy k setí rotačními bránami ( ). Příprava pokusného pozemku pro kukuřici pěstovanou v roce 2008 začala podmítkou strniště po sklizni předplodiny, podmítka byla provedena 5-ti radličným pluhem ( ). Na podzim se provedla orba cm hluboká ( ). Na jaře byla půda upravena smykováním a vláčením ( ), před setím se na pozemek aplikovalo dusíkaté hnojivo LAV ledek amonný s vápencem (27% N) v dávce 150 kg.ha -1 čistých živin a zároveň se provedla příprava půdy k setí rotačními bránami ( ). Pro kukuřici pěstovanou v roce 2009 začala příprava pozemku po sklizni předplodiny podmítkou 5-ti radličným pluhem ( ). Na podzim se provedla orba cm hluboká ( ). Na jaře byla půda upravena smykováním a vláčením ( ). Před setím se na pozemek aplikovalo dusíkaté hnojivo LAV ledek amonný s vápencem (27% N) v dávce 150 kg.ha -1 čistých živin a zároveň se provedla příprava půdy k setí rotačními bránami ( )

35 Setí Termín setí je, v závislosti na počasí, v kukuřičné oblasti od druhé dekády dubna do konce měsíce, v chladnějších oblastech i později (nejpozději však do konce první dekády května). Rozhodujícím kriteriem je teplota půdy (v hloubce 10 cm nejméně 8-10 C). Při časnější době setí, zvláště v teplejších a sušších oblastech, je lépe využita zásoba půdní vláhy pro rychlé a vyrovnané vzcházení. Setí se provádí přesným secím strojem, vysévá se na dvojnásobnou hustotu (poloviční vzdálenost rostlin v řádku) s následným dojednocením na požadovanou vzdálenost. Dojednocení je nutné provést co nejdříve po vzejití, nejpozději do fáze 3. vyvinutého listu, aby nedošlo k poškození sousedních rostlin. Celý pokus se vysévá naráz (v jeden den). Na pokusném pozemku v Oblekovicích bylo v roce 2007, 2008 i v roce 2009 setí provedeno do dobře připravené půdy přesným secím strojem Hege. Termín setí, v závislosti na teplotě půdy a na průběhu počasí, vždy vyšel na konec dubna: , a Dojednocení se provedlo po vzejití rostlin: , a Mechanické a chemické ošetřování pokusného pozemku po setí V případě použití vhodného secího stroje s přítlačnými kotouči se válení po setí neprovádí. Podsévání popř. podsazování se provádí jen v případě nekompletnosti porostu (chyba při setí) nebo v případě poškození porostu zvěří. Jako chemická ochrana se používá moření osiva proti houbovým chorobám a škůdcům (drátovcům), které provádí ústav centrálně, a aplikace herbicidů a insekticidů. Používají se pouze přípravky v platném vydání Seznamu registrovaných přípravků na ochranu rostlin a způsobem, který uvádí aktuální vydání publikace Metodická příručka pro ochranu rostlin. V roce 2007 se na pokusném pozemku v Oblekovicích ihned po zasetí kukuřice provedl postřik herbicidem Guardian, který se používá k hubení kompletního spektra jednoletých plevelů v kukuřici, v dávce 2,5 l.ha -1 ( ) a herbicidem Callisto, který slouží k hubení jednoletých dvouděložných plevelů a ježatky kuří nohy v kukuřici, v dávce 0,3 l.ha -1 ( ). Jako insekticidní ochrana byl použit přípravek Nurelle D v dávce 0,6-36 -

36 l.ha -1, který je účinný na mšice ( ), poté se provedlo jednocení kukuřice ( ) a okopávka pokusného pozemku ( ). Dalším chemickým zásahem na pozemku byl postřik insekticidem Integro, který se v kukuřici používá proti zavíječi kukuřičnému a černopásce bavlníkové, v dávce 0,7 l.ha -1, postřik byl proveden ve dvou termínech (25.6. a ). V roce 2008 se na pokusném pozemku ihned po zasetí kukuřice provedla herbicidní ochrana, ke které byl použit přípravek Afalon, který slouží k hubení dvouděložných plevelů, v dávce 1,75 l.ha -1 a přípravek Dual Gold, který se používá k hubení prosovitých trav a některých jednoletých dvouděložných plevelů, v dávce 1,2 l.ha -1 ( ). Jako insekticidní ochrana byl použit přípravek Nurelle D v dávce 0,6 l.ha -1, který je účinný na mšice ( ), poté se provedlo jednocení kukuřice ( ) a okopávka pokusného pozemku ( ). Další insekticidní ochranou byl postřik přípravkem Integro, který se v kukuřici používá proti zavíječi kukuřičnému a černopásce bavlníkové, v dávce 0,7 l.ha -1, postřik byl proveden ve dvou termínech (19.6 a ). V roce 2009 byly na pokusném pozemku v Oblekovicích k herbicidní ochraně použity přípravky Guardian Safe Max, který ničí dvouděložné a lipnicovité plevele v kukuřici, v dávce 2,5 l.ha -1 ( ), Dominátor, který se v kukuřici používá proti pýru plazivému a vzešlým vytrvalým a jednoletým plevelům, v dávce 3 l.ha -1 ( ) a Arrat, který slouží k hubení dvouděložných plevelů v kukuřici, v dávce 0,15 kg/ha ( ). K insekticidní ochraně byl použit přípravek Nurelle D, který je účinný proti mšicím, v dávce 0,6 l.ha -1 ( ), poté se provedlo jednocení kukuřice ( ). Další insekticidní ochranou byl postřik přípravkem Integro, který se v kukuřici používá proti zavíječi kukuřičnému a proti černopásce bavlníkové, v dávce 0,7 l.ha -1, postřik byl proveden ve dvou termínech (1.7. a )