Výnos a kvalita plodin v odlišných agroekologických podmínkách

Mendelova univerzita v Brně Agronomická fakulta Ústav pěstování, šlechtění rostlin a rostlinolékařství Výnos a kvalita plodin v odlišných agroekologických podmínkách Diplomová práce Vedoucí práce: Ing. Tomáš Středa, Ph.D. Vypracovala: Bc. Pavlína Krmelová Brno 2012

Mendelova univerzita v Brně Ústav pěstování, šlechtění rostlin a rostlinolékařství Agronomická fakulta 2011/2012 ZADÁNÍ DIPLOMOVÉ PRÁCE Autorka práce: Studijní program: Obor: Bc. Pavlína Krmelová Zemědělská specializace Agroekologie Název tématu: Rozsah práce: Výnos a kvalita plodin v odlišných agroekologických podmínkách 50 s. textu Zásady pro vypracování: 1. Popsat vazbu mezi průběhem počasí a tvorbou výnosu a kvality u obilnin. 2. Pomocí agroklimatického modelu AVISO zjistit v dlouhodobém horizontu vláhové podmínky na vybraných lokalitách (stanice ÚKZÚZ). 3. S využitím historických výnosových řad a údajů o vlhkosti půdy z vybraných lokalit (stanice ÚKZÚZ) kvantifikovat vliv půdního sucha nebo přemokření na výnos vybrané obilniny. 4. Konfrontovat závěry z analýzy výnosových a agroklimatických dat s reálnými agroekologickými podmínkami dané lokality. 5. S využitím dostupných dat ze scénářů změny klimatu odhadnout vliv budoucího klimatu na výnos vybrané obilniny v konkrétních agroekologických podmínkách. Seznam odborné literatury: 1. PETR, J. a kol. Počasí a výnosy. 1. vyd. Praha: Státní zemědělské nakladatelství, 1987. 365 s. TRNKA, M. -- HLAVINKA, P. -- SEMERÁDOVÁ, D. -- DUBROVSKÝ, M. -- ŽALUD, Z. -- 2. MOŽNÝ, M. Agricultural drought and spring barley yields in the Czech Republic. Plant, soil and environment. 2007. sv. 53, č. 7, s. 306--316. ISSN 1214-1178. HLAVINKA, P. -- TRNKA, M. -- SEMERÁDOVÁ, D. -- DUBROVSKÝ, M. -- ŽALUD, Z. -- 3. MOŽNÝ, M. Effect of drought on yield variability of key crops in Czech Republic. Agricultural and forest meteorology. 2009. sv. 149, č. 3-4, s. 431--442. ISSN 0168-1923. 4. 5. CHLOUPEK, O. -- HRSTKOVÁ, P. Adaptation of crops to environment. Theoretical and Applied Genetics. 2005. sv. 111, č. 7, s. 1316--1321. ISSN 0040-5752. ROŽNOVSKÝ, J. -- HAVLÍČEK, V. Bioklimatologie. 1. vyd. Brno: Mendelova zemědělská a lesnická univerzita v Brně, 1998. 155 s. ISBN 80-7157-291-8. Datum zadání diplomové práce: říjen 2010 Termín odevzdání diplomové práce: duben 2012 Bc. Pavlína Krmelová Autorka práce Ing. Tomáš Středa, Ph.D. Vedoucí práce prof. Ing. Miroslav Jůzl, CSc. Vedoucí ústavu prof. Ing. Ladislav Zeman, CSc. Děkan AF MENDELU

PROHLÁŠENÍ Prohlašuji, že jsem diplomovou práci na téma Výnos a kvalita plodin v odlišných agroekologických podmínkách vypracovala samostatně a použila 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.

Ráda bych poděkovala vedoucímu diplomové práce, Ing. Tomáši Středovi, Ph.D., za ochotu a pomoc při zpracování výsledků, za odborné vedení, rady a připomínky, díky kterým mohla diplomová práce vzniknout. Děkuji také Ústřednímu kontrolnímu a zkušebnímu ústavu zemědělskému a Českému hydrometeorologickému ústavu za poskytnutá data.

Výnos a kvalita plodin v odlišných agroekologických podmínkách Abstrakt Agrometeorologickým modelem AVISO byla vypočítána půdní zásoba vody, využitelná kořeny rostlin, pro 21 pokusných stanic ÚKZÚZ ve vegetačním období 1975 2010. Zkušební stanice se nachází v různých částech ČR a v různých výrobních oblastech. Zásoba vody byla vyjádřena jako % využitelné vodní kapacity (% VVK). Nejsušším rokem (s nejnižší hodnotou VVK) ze všech 21 stanic ÚKZÚZ byl rok 2007 (průměrně 63 % VVK). Vláhově nejbohatším byl rok 1987 (průměrně 95 % VVK). Historické výnosové řady stanic ÚKZUZ pro modelovou plodinu (ječmen jarní) byly korelovány s hodnotami VVK ve vegetačním období 1975 2010. Byly zjištěny statisticky průkazné korelace mezi výnosem ječmene a % VVK v půdě u dvanácti stanic. Pro očekávanou změnu klimatu byly odhadnuty zásoby VVK v půdě v krátkodobém (2010-2039), střednědobém (2040-2069) i dlouhodobém (2070-2099) horizontu pro modelovou stanici Branišovice. S 95% pravděpodobností lze očekávat při snižující se hodnotě VVK i snížení výnosů. Klíčová slova: ječmen jarní, výnos, sucho, využitelná vodní kapacita (VVK) Yield and quality of crops in different agroecological conditions Abstract The soil water supply (usable for plant roots) during the growing season 1975 2010 was calculated for 21 experimental stations by AVISO agro meteorological model. The experimental stations are located in different parts of the Czech Republic and in different production areas. The supply of water was expressed as % of available water holding capacity (% AWHC). The year 2007 was the driest year (with the lowest AWHC value) from all 21 experimental stations (in average 63 % AWHC). The wettest year was 1987 (in average 95 % AWHC). The historical yield range from the experimental stations for spring barley was correlated with the values of AWHC in the vegetation period 1975-2010. The statistically significant correlation between the yield and % AWHC were found at 12 experimental stations. The values of AWHC for the expected climate change were measured in the short term (2010-2039), medium term (2040-2069) and long term (2070-2099) in the model station Branišovice. The yield decrease can be expected with 95% of probability. Keywords: spring barley, yield, drought, available water holding capacity (AWHC)

Obsah 1 Úvod... 8 2 Cíle práce... 9 3 Současný stav poznatků... 10 3.1 Voda jako faktor ovlivňující růst a vývoj rostliny... 10 3.1.1 Příjem a výdej vody kořenovou soustavou... 10 3.1.2 Vodní bilance... 11 3.1.3 Výpar... 12 3.1.4 Transpirace... 12 3.1.5 Evapotranspirace... 12 3.2 Půda jako faktor ovlivňující růst a vývoj rostliny... 13 3.2.1 Půdní voda... 14 3.2.2 Půdní hydrolimity... 14 3.2.3 Zamokření... 15 3.2.4 Závlahy a odvodnění... 16 3.3 Vliv počasí na výnosy rostlin... 17 3.3.1 Srážky... 18 3.3.2 Sucho... 18 3.3.3 Klasifikace sucha... 20 3.3.4 Zemědělské sucho... 20 3.3.5 Odolnost rostlin proti suchu... 21 3.4 Vliv počasí na výnos ječmene... 22 3.4.1 Podmínky prostředí pro pěstování ječmene... 23 3.4.2 Nedostatek vody ve vegetativní fázi... 23 3.4.3 Nedostatek vody v generativní fázi... 24 3.4.4 Tvorba výnosu ječmene jarního... 24 3.4.5 Jakost zrna... 25 3.5 Změna klimatu... 26 3.5.1 Sucho, srážky a měnící se klima ČR... 26 3.5.2 Rostliny a změna klimatu... 28 3.5.3 Ječmen a změna klimatu... 29 4 Materiál a metodika... 30 5 Výsledky a diskuze... 36

5.1 Využitelná vodní kapacita (VVK)... 36 5.2 Rozdělení stanic dle závislosti VVK na výnosu ječmene jarního... 38 5.2.1 Závislost pozitivní, statisticky průkazná (α = 0,05)... 39 5.2.2 Závislost pozitivní, statisticky vysoce průkazná (α = 0,01)... 51 5.2.3 Závislost negativní, statisticky průkazná (α = 0,05)... 54 5.2.4 Závislost negativní, statisticky vysoce průkazná (α = 0,01)... 56 5.3 Odhad budoucího vývoje VVK... 59 6 Závěr... 61 7 Použitá literatura... 62 8 Seznam obrázků... 66 9 Seznam tabulek... 67 10 Přílohy... 69

1 ÚVOD Společnost je do značné míry závislá na klimatických faktorech, které působí na zemědělskou produkci. Nejvíce je dopadem těchto faktorů ovlivněn výnos rostlin během kritického výnosotvorného období. Hlavními vegetačními faktory působící na růst a vývoj rostlin jsou světlo, teplo, vzduch, živiny, půda a voda. Voda je základní složkou všech rostlin, je rozpouštědlem a prostředím, ve kterém se uskutečňuje příjem, transport a metabolismus látek. Pro rostliny je stěžejní dostupnost vody v půdě. Voda půdní je část podpovrchové vody obsažené v půdě bez ohledů na skupenství, která obvykle nevytváří souvislou hladinu. Tím, že je Česká republika z hydrografického hlediska významnou pramennou oblastí evropského kontinentu a nachází se na hlavním evropském rozvodí (úmoří Severního, Baltského a Černého moře), je velká část území odkázána na sycení půdního profilu atmosférickými srážkami, jejichž průběh i výskyt je ovlivněn především nadmořskou výškou a expozicí. Meteorologické podmínky (úhrn srážek a teplota vzduchu) se v jednotlivých letech od sebe liší, a to jak ve srovnání za sebou jdoucích ročníků, tak i ve vztahu k víceletým průměrům. Variabilita těchto meteorologických podmínek ročníku se podílí na kolísání objemu a kvalitě rostlinné produkce. Nedostatek vody je pro rostliny jeden z nejvýznamnějších stresových faktorů. Pro zemědělství je výskyt sucha jedním z meteorologických extrémů, které způsobují značné škody na pěstovaných plodinách. Dle scénářů změny klimatu se předpokládá zvýšení průměrné teploty vzduchu, která ovlivní intenzitu výparu. Snížení úhrnu srážek nebude tak významné, avšak důležité bude hlavně rozložení srážek během roku. Zvyšující se počet extrémních meteorologických událostí je významným znakem změny klimatu. Problémem bude hlavně střídání delších období sucha s nadprůměrnými srážkami, které mohou vyvolat náhlé záplavy a ovlivnit tím předpokládané výnosy plodin. 8

2 CÍLE PRÁCE Cílem práce je odhadnout vazbu mezi průběhem počasí a tvorbou výnosu obilnin. Jako modelová plodina pro popis vazby je vybrán ječmen setý (Hordeum vulgare L.), jeho jarní forma (ječmen jarní). V diplomové práci je konfrontována závislost nasycenosti půdního profilu a výnosu ječmene na pokusných stanicích Ústředního kontrolního a zkušebního ústavu zemědělského (ÚKZÚZ). Práce si klade za cíl vypočítat vláhové podmínky na stanicích ÚKZÚZ v dlouhodobém horizontu pomocí agrometeorologického modelu Agrometeorologické výpočetní a informační soustavy (AVISO). A tyto vláhové podmínky zjistit i pro dané vegetační období. Dále dát do souvislosti vláhové podmínky a jednotlivé výnosové řady ječmene jarního z jednotlivých stanic ÚKZÚZ. Tyto historické řady sestavit z výnosů od roku 1975 do roku 2010. Vymezit závislost mezi půdní vláhou a výnosem ječmene pomocí korelačního koeficientu. Výsledky analýzy konfrontovat s reálnými agroekologickými podmínkami dané lokality. Pomocí dostupných dat ze scénářů změny klimatu odhadnout vliv budoucího klimatu na výnos ječmene jarního v konkrétních agroekologických podmínkách. 9

3 SOUČASNÝ STAV POZNATKŮ 3.1 Voda jako faktor ovlivňující růst a vývoj rostliny Voda je jedním z nejdůležitějších faktorů prostředí. Je nezbytná pro životní procesy rostliny, protože všechny biologické procesy probíhají za účasti vody. Je univerzálním rozpouštědlem anorganických a některých organických látek, je složku makromolekul a celé buňky. V zelených rostlinách se množství vody pohybuje kolem 70 až 80 %. Díky vodě rostlina udržuje pevnost rostlinných pletiv, tvar orgánů a habitus celé rostliny. Voda je v rostlině v neustálém pohybu. Podle poměru mezi příjmem a výdejem vody dochází k dosycování pletiv vodou nebo naopak k vodnímu deficitu (KINCL a KRPEŠ, 2000). Největší vliv na příjem živin rostlinou má úhrn srážek, který ovlivňuje primárně vodní režim půdy i rostliny. Působením vody jsou uvolňovány živiny z matečních hornin zvětráváním, přiváděny živiny z ovzduší do půdy, dochází k vyplavování živin z orniční vrstvy, jsou rozpouštěny živné látky a vytvářen půdní roztok. Čím příznivější je zásobení rostliny vodou, tím je lepší nabídka živin (PETR et al., 1987). Díky vodě obsažené v rostlinném těle je umožněno vyrovnávání teplotních rozdílů mezi rostlinou a vnějším prostředím. Je tedy důležitým faktorem tepelného režimu rostlin. Na vodě je závislý jak růst embryonální, tak i růst prodlužovací. Suchem trpí více vegetativní růst než generativní vývoj, který může být suchem naopak urychlen. Avšak tím dochází ke snižování výnosů. 3.1.1 Příjem a výdej vody kořenovou soustavou Kořenová soustava je hlavním místem vstupu vody z vnějšího prostředí do rostliny. Nejaktivnější zóna příjmu vody u mladých kořenů leží asi 10 až 15 mm od kořenové špičky, kde je vyvinut vodivý xylém. Zde dochází k největší tvorbě kořenových vlásků. Kořenové vlásky se výrazně podílejí na zvětšení sorpčního povrchu kořenů i na zvětšení objemu půdy, který může kořenová soustava využívat. U starších částí kořene klesá sorpční aktivita, ale vzhledem k jejich ploše je příjem vody dosti významný. Příjem vody z půdy do kořenů je možný pouze tehdy, je-li vodní potenciál půdního roztoku vyšší než vodní potenciál vody v kořenech. 10

Vodní potenciál vyjadřuje aktivitu vody v buňce, tedy míru hydratace čili schopnost buňky nasávat vodu. Určuje, o kolik je aktivita vody v buňce nižší než aktivita čisté vody. Proto vodní potenciál vykazuje záporné hodnoty (KINCL a KRPEŠ, 2000). Rostliny si z vodních roztoků, které přijímají a rozvádějí po celém těle, ponechávají sloučeniny obsažené v roztocích a asi 2 % vody. Zbylou část přijaté vody (cca 98%) ztrácejí nebo vydají do vnějšího prostředí v plynné (transpirace) nebo kapalné (gutace) formě. 3.1.2 Vodní bilance U porostů má vodní bilance příjmovou složku tvořenou srážkami vertikálními, horizontálními a přítokem vody povrchovým i podzemním. Výdej je dán evaporací, transpirací, odtokem podzemním i povrchovým. Vodní bilance porostů je významným krajinotvorným faktorem a stanovuje se jako rozdíl mezi srážkovým úhrnem a potenciální evapotranspirací. Určujeme tak vlhkost a suchost oblastí. Vodní bilance je v rovnováze, pokud se příjem rovná výdeji. Pokud rostlina ztrácí vodu, vzniká vodní deficit. Turgor (tlakový potenciál) v buňkách klesá a rostlina vadne. Dostupnost vody v půdě klesá s klesáním vodního potenciálu půdy. Denní vodní deficit (v poledních hodinách za suchých horkých dní) se vyrovnává obyčejně přes noc, kdy je transpirace minimální. Dočasné vadnutí nevede k poškození rostliny. Avšak každé vadnutí vede k uzavření průduchů a ke snížení rychlosti fotosyntézy, což se projeví ve snížení výnosů (KINCL a KRPEŠ, 2000). Vodní režim a vodní bilance jsou rozdílné u různých rostlinných druhů. Závisí především na vnitřních podmínkách a různé adaptaci rostlin k ekologickým podmínkám. K dočasnému vadnutí dochází při velmi vysoké teplotě a nízké relativní vlhkosti vzduchu, kdy ztráty vody transpirací nejsou nahrazeny příjmem vody. Při snížení transpirace si rostlina doplní vodu příjmem (zpravidla v noci) a v ranních hodinách je připravena k normální fyziologické činnosti. K úplnému vadnutí dochází v případě, kdy půda neobsahuje pro rostlinu přístupnou vodu. Rostlina spotřebuje na tvorbu nové hmoty zhruba 0,5 % přijaté vody a zbytek (99,5 %) potřebuje na doplnění vypařené nebo v kapalném skupenství uvolněné vody. V noci dosahuje jen 3 až 5 % denní transpirace. Nejvíce transpirují rostliny, když 11

vytvořily největší asimilační plochu, tedy v době kvetení. V mírném klimatickém pásu potřebuje rostlina na vytvoření 1g sušiny 250 až 400 g vody. Poměr množství vody vydaného rostlinou za vegetační období k množství vytvořené sušiny udává tzv. transpirační koeficient. Jeho hodnota umožňuje stanovit podmínky, za nichž se rostlina nejlépe vyvíjí a roste (KINCL a KRPEŠ, 2000). 3.1.3 Výpar Celkový výpar je dělen na výpar z volné vodní hladiny, povrchu půdy, sněhu, ledu (evaporace), výpar povrchem těl rostlin (transpirace), výpar z ploch a těl rostlin (evapotranspirace) a výpar vody zachycené při srážkách na povrchu rostlin (intercepce). Evaporací se rozumí přechod molekul vody z vypařujících povrchů do přiléhajícího vzduchu v podobě plynu, tj. vodní páry. Výpar je jednou ze složek bilance vody a také termoregulační činitel. Jednotka výparu je milimetr, který představuje úbytek jednoho litru vody z plochy 1 m 2. Je regulován teplotou vypařujícího prostředí a vlastnosti vzduchu (PETR et al., 1987). 3.1.4 Transpirace Rozlišujeme dvojí transpiraci. První je stomatární, kdy se voda z listu do prostředí uvolňuje ve formě par difúzí přes skuliny průduchů. Druhá transpirace je kutikulární, u níž jde o odpařování vody celým povrchem listů přes kutikulu. Stomatární transpirace je na rozdíl od kutikulární regulovatelná otevíráním a uzavíráním průduchů. Při vodním deficitu, především při teplotě nad 25 C, se průduchy uzavírají. Naopak přebytek vody vede k jejich otevírání. Příčinou transpirace je negativní pokles vodního potenciálu mezi transpirujícím povrchem listu a k němu přilehlou nenasycenou vrstvou vzduchu. Transpirací ztrácí rostlina část své energie a tím se ochlazuje (KINCL a KRPEŠ, 2000). 3.1.5 Evapotranspirace Evapotranspirací se zabýval KOHUT et al. (2011). Ten uvádí, že evapotranspirace patří vzhledem k vzájemně velmi složité interakci půda - rostlina - atmosféra k nejkomplikovanějším a současně velmi obtížně stanovitelným prvkům v přírodě. Dále 12

uvádí, že existuje celá řada vzorců, od těch nejjednodušších až po ty nejsložitější, které jsou součástí různých matematických modelů a které řeší také vlhkostní poměry v půdě a problematiku vláhových deficitů v půdě pod různými plodinami (porosty), resp. řeší otázky hydrologické bilance v krajinném prostředí. Pomineme-li manuální, resp. automatická měření výparu (evaporace) z vodní hladiny pomocí starších výparoměrů GGI-3000 (pouze několik stanic na území ČR), resp. Automatických výparoměrů EWM (cca 20 stanic na území ČR) na vybraných klimatologických stanicích sítě ČHMÚ, pravidelná a dlouhodobá měření výparu z povrchu půdy, pokrytého travním porostem, vzhledem k jeho složitosti a vysoké náročnosti neexistují. Konstatuje, že měření je nutno nahradit kvalifikovaným výpočtem. HABERLE et al., 2008 popisuje jeden z jednodušších výpočtů evapotranspirace (ET) pro odhad spotřeby vody porostem, která je klíčová pro určení nástupu vodního stresu. Evapotranspiraci počítají jako součet transpirace přes průduchy a kutikulu nadzemních částí rostlin, neproduktivního výparu z povrchu půdy a vody zachycené při srážkách na povrchu rostlin. Také uvádí, že evapotranspirace je v průběhu růstu nižší než maximálně možný (potenciální) výpar z vodní hladiny či holé vlhké půdy. Množství odpařené vody závisí na meteorologických podmínkách daného stanoviště, především intenzitě slunečního záření, albedu a drsnosti povrchu, rychlosti větru, teplotě a vlhkosti vzduchu. Skutečná spotřeba vody porostem (ET) tedy závisí na řadě faktorů, a proto se pro jednotlivé plodiny vztahuje k referenční (potenciální) evapotranspiraci (ETo) vypočtené dle Penman-Monteitha. Dále uvádí, že porost obilnin má v období intenzivního růstu vysokou spotřebu vody. U obilnin ve fázi plného odnožování až počátku sloupkování evapotranspirace porostu dosahuje 40-60 % ET o, od začátku sloupkování se ve fázi rychlého růstu zvyšuje až na 90-110 % v době okolo metání, a pomalu klesá v době dozrávání zrna na hodnoty okolo 70-80 % z ET o. Při evapotranspiraci v zapojeném porostu převládá transpirace. U porostů s malou pokryvností může převládat evaporace. Evapotranspirace snižuje energii dopadajícího slunečního záření přibližně na 50 % (KINCL a KRPEŠ, 2000). 3.2 Půda jako faktor ovlivňující růst a vývoj rostliny Půda je počasím a klimatem bezprostředně ovlivněna. Je přirozeným substrátem pro růst kořenů a zdrojem vody i většiny minerálních látek. Svými fyzikálními, chemickými a biologickými vlastnostmi působí na příjem vody a ostatních živin. Je to 13

složka prostředí rostlin, díky které se vliv počasí na rostliny promítá nepřímým a modifikovaným způsobem (např. teplotním režimem půdy, změnami obsahu vody atd.). Nejdůležitější procesy, na něž počasí v rostlině působí, jsou fotosyntéza, respirace, příjem vody i živin z půdy a hospodaření s nimi (PETR et al., 1987). Vláhový deficit v půdě zapříčiňuje vyšší koncentrace solí. Zasolení je jedním ze stresujících faktorů, které ovlivňují jak růst tak i výši výnosů (MAHDAVA RAO et al., 2006). 3.2.1 Půdní voda Půdní voda je ta část vody, která je v dosahu kořenové soustavy plodin. Vodní režim půdy je základní charakteristikou půdní úrodnosti, tzn. schopnosti zabezpečit pěstovaným rostlinám dostatek vody, vzduchu a živin po celé vegetační období. Má-li půda tyto funkce plnit, musí být schopna přijmout srážkovou vodu, představující hlavní zdroj půdní vody. Dále zabezpečit distribuci vody do kořenové zóny půdního profilu od hladiny podzemní vody, akumulovat a udržet vodu, která se dostane do půdy infiltrací vody srážkové nebo kapilárním výstupem od hladiny vody podzemní. Také musí umožnit pohyb půdní vody v čase a množství odpovídajícím požadavkům pěstované plodiny. Rovněž musí zabezpečit, aby se v kořenové zóně plodiny nacházelo odpovídající množství půdního vzduchu (TLAPÁK et al., 1992). Vlhkostní stavy půdy a z nich odvozené půdní druhy nejsou odděleny ostrými hranicemi, ale jejich přechod ve formu pohyblivější je plynulý. Vytváří se tak vodní režim půdy, jehož ukazatelem jsou charakteristické základní a podmíněné vlhkostní stavy, tzv. hydrolimity (TLAPÁK et al., 1992). 3.2.2 Půdní hydrolimity Rozlišují se hodnoty základních hydropedologických ukazatelů, které jsou rozhodující především z hlediska využitelné zásoby vody v půdě a její dostupnosti pro rostliny. a) Plná vodní kapacita (PVK) označuje největší množství vody, které je schopna půda zadržet po delší období. Při zvýšení vlhkosti nad úroveň PVK, po dešti nebo závlaze, nedokáže půda vodu zadržet a ta neproduktivně prosakuje mimo dosah kořenů. 14

b) Bod vadnutí (BV) udává vlhkost půdy, při které nejsou kořeny schopny odčerpat z půdy prakticky žádnou vodu. Tento bod vymezuje spodní mez využitelnosti půdní vody. c) Využitelná vodní kapacita (VVK) je množství vody mezi PVK a BV. Je to důležitý ukazatel pro prognózu nástupu sucha u různých půd. Tyto hodnoty jsou specifické pro různé půdní druhy a typy, což je znázorněné v následující tabulce. Tab. 1 Hodnoty hydropedologických ukazatelů dle HABERLEHO et al. (2008 Půdní druh PVK (% obj.) BV (% obj.) VVK (% obj.) Lehké písčité a hlinitopísčité půdy 10-16 3-6 7-10 Střední písčitohlinité půdy 16-25 5-7 11-18 Hlinité a jilovitolinité půdy 28-37 7-23 14-25 Těžké jílovité půdy 32-42 17-23 15-19 KOHUT et al. (2010) analyzoval dlouhodobou zásobu využitelné půdní vody na území České republiky v horizontu let 1961-2000. Toto hodnocení bylo provedeno na základě modelově vypočítaných dat zásoby využitelné půdní vody vyjádřených jako % využitelné vodní kapacity daného půdního druhu. Jejich studie ukázala, že z dlouhodobého hlediska došlo k poklesu zásoby využitelné půdní vody ve všech vertikálních profilech, tedy i ve vyšších nadmořských výškách pro léto i vegetační období. Nejnižší dlouhodobé zásoby využitelné půdní vody pro nejnižší polohy do cca 300 m n. m. jsou pod 45 % VVK, pro střední polohy do 600 m n. m. jsou typické dlouhodobé hodnoty do 60 % VVK, naopak nejvyšší partie našeho území mají hodnoty až do 80 % VVK. 3.2.3 Zamokření O zamokření půdy hovoříme tehdy, je-li v půdě narušen optimální poměr mezi vodou a vzduchem. Tento poměr je pro zemědělské využívání příznivý tehdy, zaplňuje-li 60 až 80 % pórů voda a 20 až 40 % pórů vzduch. Zamokřené půdy jsou z hlediska vzdušného režimu deficitní, v půdě je nedostatek vzduchu, výměna vzduchu mezi půdou a atmosférou je omezená, v půdním profilu se hromadí CO 2, který je pro 15

kořeny rostlin toxický. Zamokřené půdy se také vyznačují škodlivými mikroklimatickými znaky, jako stálým ochlazováním ovzduší a značnou mlžnatostí. Porost je na mokrých místech špatně vyvinutý, žlutavě zabarvený, se značným výskytem plevelných mokřadních rostlin. V krajním případě plného nasycení půdy vodou vzniká stav úplného zaplavení půdy, který je při delším trvání příčinou hynutí rostlin (TLAPÁK et al., 1992). Nebezpečí přebytku vláhy a dočasné zatopení pozemků nebo jejich částí se vyskytuje během celého vegetačního období. Nejčastěji k přemokření dochází v pozdním podzimu a v předjaří, kdy dochází k vymokání porostů. Vliv přebytku vláhy na klíčící a vzcházející rostliny je větší než na vzrostlé rostliny (PETR et al., 1987). 3.2.4 Závlahy a odvodnění Umělým zavlažováním se dá regulovat vodní bilance rostlin. Při použití povrchové vody se používá nejčastěji zavlažování postřikem (postřikovacím zařízením), podmokem (voda se rozvádí náhony a příkopy do brázd, kterými se vsakuje do půdy) a záplavou (zavlažované území se občas zaplaví vodou). Množství závlahové vody se určuje podle klimatických podmínek, druhu rostliny i půdy. U obilnin je potřeba závlahové vody v suchém roce 1200 m 3 na hektar plochy. V průměrném roce je to 800 m 3 na hektar (KINCL a KRPEŠ, 2000). Dle práce TRNKY et al. (2009b) omezuje zavedení závlah v ČR kromě finanční náročnosti i dostupnost disponibilních a spolehlivých zdrojů vody. Z pohledu zemědělské produkce na našem území hraje naprosto zásadní roli vodní bilance v období od dubna do června, neboť v tomto období se rozhoduje o výnosu většiny hlavních plodin. Odvodněním půdy se zlepšuje poměr mezi vodou a vzduchem v půdě, zvyšuje se vzdušná kapacita půdy. Odvodněné půdy jsou provzdušněné, mají lepší tepelný režim, lépe se prohřívají a lépe povrchově prosychají. Kombinací odvodňovacího efektu snížením obsahu vody v půdě a lepším prohřátím půdního povrchu je umožněno na jaře dřívější kultivace půdy (o 5 až 14 dnů). Vlivem odvodnění se zvyšuje aktivita půdních mikroorganismů. Odvodnění může působit i negativně a to především tím, že urychluje pohyb podzemní vody k drénům. Při tomto procesu mohou být do drenážní vody vyplavována rezidua prostředků chemické ochrany rostlin a rostlinami nespotřebované zbytky průmyslových hnojiv (TLAPÁK et al., 1992). 16

KULHAVÝ a SOUKUP (2010) se zabývali systémy odvodnění v ČR. Z jejich práce vyplývá, že v posledním období se účinnost odvodnění stává znovu předmětem zájmu. Nastupující změny klimatu, které prohlubují diference disponibilní vody v povodí (deficit vláhy i přívalové srážky), mění úhel pohledu na existenci odvodňovacích systémů, které jednak odvodňují zemědělsky využívanou krajinu, a také při rozšíření jejich funkce o řízení drenážního odtoku jimi může být ovlivněna hladina podzemní vody. 3.3 Vliv počasí na výnosy rostlin Biologický výnos je hodnocen podle množství vytvořené veškeré biomasy, často však jen podle nadzemní biomasy. Oproti tomu je hospodářský výnos založen na stupni produkčních procesů a formování jednotlivých prvků výnosu. Množství biomasy je výsledkem fotosyntézy a respirace. Průběh počasí může ovlivňovat tvoření asimilačního aparátu horní části rostlin. Chladnější počasí a mírně nadnormální srážky působí větší mohutnost i délku aktivní části asimilačního aparátu. Tyto podmínky však mohou působit na silnější výskyt listových a klasových chorob a tím negativně ovlivnit konečný výnos. Závlahou, hnojením a ochranou proti patogenům se může značně ovlivnit úroveň produkčních procesů a částečně tak omezit vliv nepříznivého počasí na výnos. Nízké využití sluneční energie pro fotosyntézu je limitováno mimo jiné i nedostatkem vody a živin a jejich nevhodným poměrem. Vlhkost půdy je považována za rozhodující faktor ovlivňující růst kořenů (PETR et al., 1987). Dle práce CHLOUPKA a HRSTKOVÉ (2005), kteří se zabývali adaptibilitou rostlin na změny faktorů okolního prostředí, se zemědělské plodiny během historického vývoje adaptovaly na nové podmínky prostředí a díky šlechtění se plodiny přizpůsobily uměle vytvořeným stanovištím. Míra relativního přizpůsobení byla sledována porovnáním průměrného výnosu dané plodiny a výnosu této plodiny z různých stanovišť. Dle studie je adaptabilita úzce spjata se zvyšujícím se ročním výnosem. Výzkum ukázal, že vysoká adaptabilita je důležitým předpokladem pro dosažení výnosů ve vhodných stanovištních podmínkách. 17

3.3.1 Srážky Obsah vodní páry ve vzduchu je neobyčejně důležitou složkou celého systému půda rostlina atmosféra, a to zejména působením na vodní a energetickou bilanci rostlin. Srážky na našem území jsou závislé na výškových podmínkách území. S nadmořskou výškou roste roční srážkový úhrn. Srážky jsou faktorem, který ovlivňuje nejen skladbu přirozených ekosystémů, ale i zemědělských plodin pěstovaných bez závlah. Pro rostlinnou výrobu je významné především rozdělení srážek během roku. Časové rozdělení srážek je faktorem dominujícím v mnoha případech rostlinné produkce (PETR et al., 1987). 3.3.2 Sucho Stres suchem je jeden z nejběžnějších limitujících faktorů, které ovlivňují výnos rostlin. Způsobuje v rostlině mnoho metabolických i mechanických změn, vyvolává fyziologické, biochemické a molekulární reakce rostlin, které zajišťují schopnost adaptace v omezených podmínkách prostředí. A to v závislosti na intenzitě a období působení stresu, na interakci s dalšími stresovými faktory, na vývojové fázi a genotypu rostliny (KALEFETOĞLU a EKMEKÇİ, 2005). TRNKA et al. (2009b) ve své práci uvádí, že změny teplot a srážkových úhrnů bezprostředně ovlivňují podmínky pro zemědělské hospodaření a dochází-li k takovým změnám, měly by se projevit i v dalších klimatických a agroklimatických podmínkách. V období od dubna do června, tedy období z pohledu tvorby výnosu naprosté většiny plodin klíčové, jsou zjistitelné výraznější změny teplot a srážek než v celoročním průměru. Tyto změny klíčových agroklimatických podmínek se musí zákonitě projevit i přímo v agrosystémech zřetelnějším nedostatkem vláhy. Dopad jednotlivých epizod meteorologického sucha, které se projeví ve snížení výnosů zemědělských plodin, ovlivňuje kromě samotné délky a intenzity meteorologického sucha i období výskytu (v klíčových fenologických fázích plodin nebo v období zvýšených nároků na spotřebu vody). Každá epizoda je proto unikátní nejen svým průběhem, ale i následky (BRÁZDIL a KIRCHNER, 2007). Práce BLINKY (2004), která se zabývá hodnocením suchých období v letech 1876-2003, konstatuje, že výskyt méně intenzivních suchých období se směrem ke konci 20. století zvyšuje. U sucha, které se vyznačuje vyšším vláhovým deficitem, není tento trend zcela jednoznačný. Dále uvádí, že druhá polovina 20. století byla významně 18

sušší než první. Dle studie vychází jako nejhorší sucho z roku 1947, mimořádně suché byly také roky 1976, 1982 1984. Podle SMOLENA (1980) je sucho období s malými srážkami nebo beze srážek. Podle typu podnebí je sucho trvalé (aridní), periodické (doba sucha se střídá s dobou dešťů) nebo nepravidelné, které přichází s různou pravděpodobností výskytu podle míry suchosti (aridity) podnebí nebo klimatické oblasti. Je to tedy složitý komplex činitelů a jejich působením vzniká nedostatek vláhy jako mimořádný jev v určité klimatické oblasti nebo krajině. Z hlediska meteorologie jsou suchem obecné či regionální klimatické podmínky a povětrnostní situace, které určitým režimem nebo stavem prvků (srážek, výparu, slunečního záření, teploty, vlhkosti a proudění vzduchu) vytvářejí sucho. Z ekologického hlediska je sucho škodlivý nedostatek vláhy v krajině a je ovlivňováno podmínkami půdními, hydrologickými, biologickými i antropickými vlivy. Sucho není náhodný jev. Může se jako přechodná anomálie klimatu vyskytovat ve všech klimatických zónách (srážkových režimech) a liší se tak od aridity, kterou považujeme za trvalý znak klimatu. Sucho se vyznačuje pomalým vznikem i vývojem, který trvá měsíce. Někdy se může vyskytovat v průběhu celé sezóny, roků a dokonce i dekád. Stanovení začátku a konce sucha je velmi obtížné a vyžaduje řadu meteorologických, ale také hydrologických proměnných. Efekty působení sucha mají kumulativní charakter, velikost intenzity sucha se zvyšuje s každým dalším dnem. S dopady po suchu je možno se setkat ještě několik let po výskytu normálních dešťů (BLINKA, 2004). Půdní sucho je možno definovat jako nedostatek vody pro rostliny v kořenové vrstvě půdního profilu (rhizosféře). Vzniká jako důsledek sucha atmosférického vysušováním půdy výparem. U různých druhů rostlin se projevuje různě. Účinky závisí i na stáří rostlin, potřebě vody, hydropedologických vlastnostech půdy atd. Toto sucho způsobuje poruchy vodního režimu rostliny (přerušením dodávky vody kořeny) a následné vadnutí. Trvalý nebo občasný nedostatek půdní vody je označován jako půdní suchost (SMOLEN, 1980). Kromě času se na charakteru a průběhu sucha podílejí také další faktory jako vysoká teplota, rychlost větru, nízká relativní vlhkost vzduchu a jiné. Ty mohou významně zvýšit intenzitu (sílu) sucha (BLINKA, 2004). 19

3.3.3 Klasifikace sucha BLINKA (2004) rozlišuje tyto čtyři druhy sucha, mezi kterými existuje časová posloupnost: a) Meteorologické sucho - obvykle se hodnotí na základě odchylky srážek od normálu pro určité časové období. Vyjadřuje tedy jednu z primárních příčin sucha. b) Hydrologické sucho - vyjadřuje se pomocí deficitů povrchových a podpovrchových zásob vody. c) Zemědělské sucho - obvykle se vztahuje k potřebám půdní vláhy konkrétních plodin v určitém čase. d) Socioekonomické sucho - definice spojující sucho s ekonomickou teorií nabídky a poptávky. Meteorologické sucho ve smyslu nedostatku srážek je primární příčinou sucha. Kvůli nedostatku vody v půdě se postupně objevuje sucho zemědělské. Pokud deficit srážek nadále pokračuje, vzniká hydrologické sucho, vztahující se k zásobám povrchových vod. Podzemní vody jsou obvykle ovlivněny naposled a jako poslední se také vracejí k normálu (BLINKA, 2004). 3.3.4 Zemědělské sucho V souvislosti se stresujícími účinky na výnos a kvalitu produkce má pro pěstitele největší význam případný výskyt tzv. zemědělského sucha. To je v obecné rovině definováno jako stav, kdy množství vláhy v půdě je nižší, než je potřeba rostlin. Zemědělské sucho je definováno jako pokles půdní vlhkosti pod bod trvalého vadnutí (tj. cca -1,5 MPa), kdy se zastaví příjem vody a rostliny již nerostou. Stres nastává již při velmi malých ztrátách vody, kdy turgor klesne jen o 0,1 0,2 MPa. To má za následek zavírání průduchů listů a snížení rychlosti fotosyntézy, respirace, klesá také příjem CO 2 (KINCL a KRPEŠ, 2000). TRNKA et al. (2009b) ve své práci uvádí, že v případě poškození zemědělských kultur existuje celá řada mechanismů, kterými nedostatek vláhy působí na růst a vývoj rostlin. Kromě toho zhoršuje nedostatečná vlhkost půdy půdní mikroklima a koloběh živin, ztěžuje obdělávatelnost a zvyšuje náchylnost k větrné erozi. Ačkoliv přesná kvantifikace vztahů mezi intenzitou a trváním sucha a rostlinnou produkcí je poměrně problematická, ovlivňuje sucho výnosy výrazným způsobem na regionální i národní 20

úrovni. Zejména v mírném pásu bez použití závlah bývá totiž výnos většiny plodin ovlivněn nejen nedostatkem vody, ale rovněž nízkou úrovní globální radiace, podprůměrnými teplotami, kořenovou anoxií či vyšším výskytem houbových chorob. Tedy faktory, které doprovázejí srážkově velmi vydatné sezóny. Dál uvádí, že negativní důsledky sucha se na rostlinné produkci projevily zejména v letech 1922, 1934, 1947, 1976, 1988, 1992, 1993, 2000 a 2003. Sucho lze označit jako plíživý extrémní jev, který může způsobit rozsáhlé a často neodvratitelné ekonomické škody. Je nepochybné, že s epizodami sucha je třeba počítat i v budoucnu a že s ohledem na probíhající klimatickou změnu může dojít ke zvýšení jejich četnosti i intenzity, spojených s nárůstem způsobených škod (BRÁZDIL a KIRCHNER, 2007). 3.3.5 Odolnost rostlin proti suchu Adaptaci rostlin na sucho můžeme pozorovat v porostu jako urychlený vývoj, vadnutí a stáčení listu za horkých větrných dnů nebo rychlejší žloutnutí a opad spodních pater listů. Citlivost k suchu, stejně jako k vysokým teplotám, se u plodin mění v průběhu vývoje, což souvisí s tvorbou výnosotvorných prvků a kvalitativních znaků. U obilnin je hlavním kritickým obdobím především kvetení a období nalévání zrna, dále i odnožování, které rozhoduje o počtu klasů a založení sekundárních kořenů (HABERLE et al., 2008). Důležité je také to, jak velká zásoba vody se v půdě vyskytuje. Kritickým obdobím pro plodiny je duben až červen, tedy začátek fáze sloupkování, kdy se diferencují primordia klásků, a několik dní před metáním klasů nebo laty, kdy se formují pohlavní orgány (tyčinky a pestíky). Je-li dostatek vody v kritických obdobích, lze předpokládat vysokou sklizeň. Při nedostatku vody předpokládáme sklizeň nižší (BRÁZDIL a KIRCHNER, 2007). Vodní deficit patří k významným faktorům redukce počtu obilek i jejich hmotnosti. Hodnoty půdní vláhy velmi úzce korelují s výnosem. Vodní deficit se projevuje negativně téměř ve všech procesech ovlivňujících tvorbu obilek. Nejzřetelnější je vliv omezení vlastní asimilace, jimž se výrazně snižuje hmotnost obilek (PETR et al., 1987). 21

3.4 Vliv počasí na výnos ječmene Poškození ječmene abiotickými činiteli souvisí s danou pěstební technologií, půdně klimatickými vlivy a průběhem počasí v daném pěstebním roce. Mezi biotické činitele se řadí především poruchy ve výživě rostlin způsobené nedostatkem makroprvku nebo mikroprvku, poruchy způsobené poškozením pesticidy či jinými chemickými látkami, genetické vlivy a poruchy způsobené klimatickými vlivy především suchem (BITTNER, 2008). ZIMOLKA (2006) uvádí, že počasí ovlivňuje kvalitu výnosu ječmene nejméně ze dvou třetin. Průběh počasí (ročníku), především sucho a výkyvy teplot, se v posledních letech častěji negativně podepisují na výši výnosů. Jařiny vzhledem ke kratší vegetační době (90 až 120 dnů) potřebují okolo 400 mm (400 litrů vody/m 2 ) za celou vegetaci (HABERLE et al., 2008). Práce TRNKY et al. (2007) se zabývala vztahem výše výnosu ječmene (jarní formy) a sucha v různých oblastech našeho území. Nejvíce suchem ohrožené oblasti se nacházejí v jihovýchodní části České republiky. Nejméně ohrožené oblasti se nacházejí na severní Moravě a ve Slezsku. Avšak působením i dalších faktorů, jako jsou minimální a maximální teploty, půdní úrodnost, načasování agrotechnických zásahů, přítomnost škůdců nebo chorob a množství aplikovaných hnojiv, může být výše výnosů značně ovlivněna. Ječmen setý (jeho jarní forma) potřebuje ke klíčení vláhu ve výši 50 až 60 % hmotnosti obilky. Doba potřebná k nabobtnání je různá, závisí mimo jiné i na podmínkách prostředí (teplota, vlhkost). V příznivých podmínkách nabobtná do 24 hodin, za sucha později. To má vliv i na další fáze (vzcházení a odnožování) z hlediska vyrovnanosti porostu a projeví se i ve výnosu a kvalitě zrna. Období klíčení a vzcházení je prvním kritickým obdobím výnosotvorného procesu, kdy se rozhoduje o konečném počtu rostlin na jednotce plochy (ZIMOLKA, 2006). Kvantifikovat vliv zemědělského sucha na produkci vybraných plodin v období 1961 2000 se zabývala studie HLAVINKY et al. (2009), která srovnávala citlivost jednotlivých plodin vůči vodnímu stresu (mimo jiné i ječmene) ve vegetačním období. Analýza ukázala, že sucho výrazně snižuje výnos ječmene oproti výnosu pšenice. U ječmene (jeho jarní formě) byl zjištěno, že je méně odolný vůči vodnímu deficitu než ozimé formy. Toto je dále vysvětleno tím, že ozimé obilniny vytváří hlubší kořenový 22

systém než jarní obilniny. Bylo zjištěno, že stres suchem v průběhu května a června je značně významný pro výši výnosu všech zkoumaných obilnin. Na druhou stranu u sucha vyskytujícího se v období od října do března nebyl prokázán negativní vliv na výši výnosu pro období 1961 2000. Významným výnosovým prvkem je u ječmene dostatečné odnožení, protože nové odrůdy tvoří výnos vyšším počtem plodných odnoží. Při chladnějším počasí v druhé polovině května a v červnu dochází k dodatečnému odnožování a vytvoří se pozdní odnože nebo aktivněji rostou málo vyvinuté odnože. Ty někdy tvoří i malé klasy, které v době dozrávání hlavního stébla a prvních odnoží zůstávají dlouho zelené. Tím může docházet ke sklizňovým ztrátám (PETR et al., 1987). 3.4.1 Podmínky prostředí pro pěstování ječmene Ječmen není náročný na požadavky prostředí, proto jej lze pěstovat i ve velmi rozdílných podmínkách. Jinak je to u jednotlivých užitkových směrů, zaměřených na produkci zrna s určitými znaky a parametry jakosti. Těmto požadavkům se musí přizpůsobit i výběr vhodných agroekologických podmínek. Nejnáročnějším na tyto podmínky je ječmen sladovnický a množitelský. Sladovnický ječmen je produkován především v úrodných rajonech řepařské oblasti s půdami typu černozem, hnědozem a sprašovými půdami, s nadmořskou výškou do 250 m. Vhodnou předplodinou pro sladovnický ječmen je cukrovka. Kukuřičná výrobní oblast je také vyhovující, ale zde se pěstování ječmene problematické v extrémně suchých a teplých rajonech, kde je ječmen vystaven nebezpečí zaschnutí porostů s negativními důsledky na výnos a jakost zrna. Vhodnou předplodinou této výrobní oblasti je kukuřice. Díky aridizaci území se pěstování ječmene dostává i do obilnářské oblasti. Zde je ale menší jistota dosažení dobré jakosti. Bramborářská oblast je pro pěstování ječmene nejméně vhodná. Tyto oblasti produkují především krmný, průmyslový a potravinářský ječmen (ZIMOLKA, 2006). 3.4.2 Nedostatek vody ve vegetativní fázi SPITZ et al. (2007) uvádí, že podíl využitelné vody, k tomu aby se nesnížily výnosy, se pohybuje mezi 45 a 75 % VVK. 23

Kromě zhoršeného vzcházení za sucha má nedostatek vody v počátečních etapách vývoje především negativní vliv na strukturu porostu, vytváří se menší počet odnoží a později dochází k jejich nadměrné redukci. V našich podmínkách, kdy přicházejí větší či menší srážky i v letních měsících, je výsledkem propad výnosů, protože při silné redukci odnoží ani vysoká plasticita obilnin nedokáže nahradit ztrátu počtu klasů a zrn na ploše. Výrazné jarní sucho má také za následek to, že kořeny nedokážou prorůstat přeschlou povrchovou vrstvou ornice. To má negativní dopad na příjem vody a živin v době nalévání zrna (HABERLE et al., 2008). 3.4.3 Nedostatek vody v generativní fázi Nejvíce je vodním deficitem a vyššími teplotami od metání do sklizně ovlivněn obsah bílkovin. Naopak chladnější počasí, mírně sušší, s přiměřeným slunečním svitem prodlouží období tvorby obilek a přinese ve většině znaků a vlastností příznivé hodnoty. V květnu jsou příznivé teploty kolem 14 C a srážky okolo 60 mm, tedy spíše chladnější a vlhčí počasí. Převod dusíkatých látek urychluje horké a suché počasí, čímž se zvyšuje obsah bílkovin v zrnu (PETR et al., 1987). Při nedostatku vody dochází k založení menšího počtu klásků a zrn, při pozdějším nástupu stresu je již založený počet zrn dále redukován. Nedostatek vody je spojen většinou s vysokou teplotou a zrychleným vývojem. Kritickou fází je kvetení, kdy má nedostatek vody nebo vysoké teploty horší dopad než v jiných fázích vývoje. Dalším kritickým obdobím je fáze počátku tvorby zrna, kdy se rozhoduje o počtu buněk v endospermu (HABERLE et al., 2008). 3.4.4 Tvorba výnosu ječmene jarního Studie CHLOUPKA et al. (2004) se zabývala výší výnosů pěti hlavních plodin, mimo jiné i ječmene, v období let 1960-2000. Studie prokázala tendenci zvyšování výnosu u ječmene o 1,34 1,17 %. Jednou z nejvíce přizpůsobivých plodin změnám prostředí, jež výnos se nejvíce zvyšoval, byl i ječmen. Čím byla vyšší úroveň adaptability, tím vyšší byl výnos během zkoumaného obdob. Dle výsledků studie, která zkoumala vazbu mezi výnosy a počasím, upřednostňuje ječmen vyšší hodnoty průměrné roční teploty a suché a teplé období od dubna do září. 24

HLAVINKA et. al. (2009) uvádí, že výnosy jarního ječmene (a jarní plodiny vůbec) jsou postiženy sezónním vodním stresem výrazně více než výnosy ozimů a trvalých travních porostů. Studie prokázala, že epizody sucha během kritických fází vegetačního období, mají prokazatelně negativní vliv, a to i ve vlhčích oblastech. Tyto výsledky ukazují, že přinejmenším v některých oblastech ČR je sucho jednou z hlavních příčin meziroční variability výše výnosu. SYROVÁ a RYANT (2010) analyzovali hodnoty rozptylu výnosu zrna, což ukázalo vysoce významný vliv ročníku a předplodiny. Signifikantně vyšší výnos zrna ječmene v roce 2008 odpovídal příznivějším pěstebním podmínkám zejména vhodnějším rozložením srážek. Největších výnosů bylo dosaženo po předplodině cukrovce, což jenom potvrzuje její výborné vlastnosti jako předplodiny pro sladovnický ječmen. Dále se zabývali klimatickými podmínkami v roce 2009, kdy extrémní sucha na počátku vegetace a nadbytek vláhy během dalšího vývoje vedl k tomu, že rostliny neměly dostatečný přísun dusíku na dostatečnou tvorbu odnoží a později už jen docházelo k akumulaci dusíkatých látek v zrnu. Proto byl obsah dusíkatých látek v zrnu v roce 2009 nadlimitní. Vlivem sucha na velikost kořenového systém ječmene se zabýval CHLOUPEK et al. (2010). V období 2005 2008 hodnotil různé odrůdy ječmene. Velikost kořenového systému byla ovlivněna ze 42 až 81 % prostředím. Byl nalezen vztah mezi velikost kořenového systému a výnosotvornými prvky, jako je velikost zrna a počet klasů na jednotku plochy. Odrůdy s větším kořenovým systémem měly výrazně vyšší výnosy. 3.4.5 Jakost zrna Počasí u jarního ječmene ovlivňuje délku posklizňového dozrávání (dormance). Především působí střídání teplot vzduchu ve fázi mléčné a žluté zralosti. Při vyšším počtu dnů s průměrnou denní teplotou vzduchu nad 20 C se délka tohoto období zkracuje a naopak při vyšším počtu dní s teplotou pod 15 C se dormance prodlužuje. Trvalé sucho a vysoké teploty způsobují nouzové zrání, které se projeví podstatným prodloužením dormance. Hledisky, která mohou aktivně ovlivnit vztah mezi počasím a kvalitou sklizeného zrna, jsou správná volba stanovišť (rajonizace) s vhodným klimatem a znalost vlivu počasí na formování jakostních znaků a vlastností. Vhodné počasí pro dobrou jakost ječmene uvádí PETR et al., 1987: 25

jaro s vyšší teplotou pro včasný výsev a vzejití chladné a vlhké podmínky pro období odnožování mírně teplé a nepříliš suché poměry (mírně stoupající přeháňky v období sloupkování až do fáze kvetení) pro omezení redukce odnoží a dosažení vysokého počtu klasů na plošnou jednotku Průběh povětrnostních podmínek ročníku je jedním z hlavních faktorů ovlivňující jakost zrna. Vysoký počet hodin slunečního svitu a suché počasí v období tvorby a zrání zrna, zvláště v jeho poslední fázi, zvyšují enzymatickou aktivitu. Nízké teploty a zvýšené srážky v jarních měsících způsobují opoždění výsevu a vyšší obsah bílkovin v zrnu (LEKEŠ et al., 1985). 3.5 Změna klimatu Změna klimatu je jednou z největších hrozeb 21. století. Během posledních dekád je zaznamenáno oteplování, které se připisuje lidské činnosti, zejména antropogennímu zvýšení skleníkových plynů. Předpokládá se, že při zvyšující se koncentraci skleníkových plynů v atmosféře, se bude teplota i nadále zvyšovat. Skleníkový efekt zapříčiní změnu hydrologických podmínek na všech kontinentech (WANG, 2005). 3.5.1 Sucho, srážky a měnící se klima ČR TRNKA et al. (2007) uvádí, že většina scénářů změny klimatu předpovídá nárůst teploty vzduchu ve střední Evropě, který bude doprovázený nižším úhrnem srážek v letních měsících. Proto je velmi pravděpodobné, že se bude výskyt suchých období zvyšovat. To způsobí značné problémy, především v zemědělství. Proti očekávaným pozitivním účinkům změny klimatu, jako je prodloužení vegetační doby nebo vyšších koncentrace CO 2 v ovzduší, bude vést očekávaná změna klimatu k nežádoucímu poklesu stability výnosů a vyšší možnosti neúrody. ŽALUD (2009) ve své práci předkládá výsledky nepřetržitého meteorologického pozorování Zemědělského výzkumného ústavu v Kroměříži, který toto pozorování provádí od roku 1954. V roce 1954 byla průměrná roční teplota 8.3 C, v roce 1995 9.5 C a v roce 2015 bude s vysokou pravděpodobností, pokud nezasáhnou další, zatím nepoznané vlivy, 9.8 C. Očekává se také zvýšení evapotranspirace. 26

Dle studie CHYBY (2010) se ani v případě zvýšení srážkových úhrnů při současném zvyšování teploty nevyloučí vysychání, protože by se pravděpodobně nevyskytovaly (nebo jen velmi omezeně) sněhové srážky, jejichž odtávání je zdrojem doplňování podzemních vod. Za této situace je nezbytné s dostatečným předstihem zajistit dostatečnou retenční kapacitu krajiny. Dle TRNKY et al. (2009b) se intenzita vodního deficitu, která nastává v současném klimatu přibližně jedenkrát za generaci, bude vyskytovat s pravděpodobností jedenkrát za čtyři roky. Vodní deficit bude postihovat i oblasti, které v současné době deficitem téměř netrpí (např. Haná). I když je nejistota v dostupných scénářích klimatické změny poměrně vysoká, lze alespoň podle některých z nich očekávat dramatické změny hospodaření v rámci ČR. Následně budou nutné výrazné změny v používaných způsobech hospodaření, osevních postupech a pravděpodobně i v pěstovaných plodinách tak, aby tradiční rostlinná výroba bez použití závlah zůstala i nadále rentabilní a dlouhodobě udržitelná. Rozsáhlé změny vodní bilance v období od dubna do června se ale budou týkat celé střední Evropy. Podle modelů HadCM a ECHAM lze očekávat nárůst deficitu vodní bilance. Práce KAPLERA (2004) se zabývala posouzením pravděpodobnosti výskytu sucha pro současné a očekávané klimatické podmínky podle Newhallova modelu. V simulacích byly zohledněny čtyři hlavní skupiny půdních podmínek na základě retenční schopnosti profilu. Dle studie leží v současných klimatických podmínkách pouze nepatrná část území ČR v oblasti s pravděpodobností výskytu sucha vyšší než 45%. Simulace s využitím dvou emisních (B1- SRES a A2 SRES) a dvou klimatických scénářů (HaDCM3 a ECHAM) pro rok 2050 ukázaly významný nárůst ploch s vysokou pravděpodobností výskytu sucha. Přibližně 6,3-8,1 % území ČR bude pravděpodobně ohroženo výskytem aridních až xerických podmínek po nejméně šest z deseti let s vyšší pravděpodobností výskytu slabě aridních až spíše typicky aridních případů. Dále TRNKA et al. (2009b) uvádí statisticky nevýznamný, přesto však nezanedbatelný pokles ročních srážkových úhrnů o 2,34 mm za 10 let. Podle práce SEMERÁDOVÉ et al. (2009) bude hlavně záležet na rozložení srážek během roku, které již podle scénářů pro ČR změněno bude a to snížením úhrnů v letních měsících. Navíc lze ve vegetačním létě (průměrná denní teplota vyšší než 15 C) díky zvýšené teplotě zemského povrchu a tím zesílení vzestupných konvektivních proudů, očekávat 27

úbytek mírných zahradnických dešťů a nárůst vertikálních srážek přívalového charakteru s ničivými dopady na úrodu a současně s výrazným erozním charakterem. Vliv změny v množství a rozložení srážek může být buď pozitivní, pokud snižuje vodní deficit, nebo negativní, pokud nedostatek vody vede ke stresu suchem nebo naopak její nadbytek způsobí anaerobní podmínky v kořenové vrstvě. Dále uvádí, že díky větší produkci biomasy může být celková spotřeba vody vyšší. A právě dostupnost vody se v podmínkách oteplení stane v řadě oblastí klíčovým faktorem efektivního pěstování plodin. 3.5.2 Rostliny a změna klimatu TRNKA et al. (2009a) uvádí, že z evropského pohledu patří naše území mezi oblasti agroklimaticky příznivé, až velmi příznivé pro produkci hlavních polních plodin nicméně během několika posledních desetiletí dochází ke změnám klíčových klimatických parametrů. Dokládá to pronikáním plodin (ale také škůdců) z nížin do vyšších nadmořských výšek. Dále sledoval podmínky řepařské výrobní oblasti v podmínkách let 1961 1990, které se proměňovaly na severní Moravě, jihozápadních Čechách i na východním okraji Českomoravské vysočiny. Konstatuje, že bude nutné přehodnotit dosavadní chápání agroklimatických předpokladů jako neměnného stavu agrometeorologických podmínek daného území. Podle HLAVINKY (2009) se v podmínkách Evropy předpokládá obecný posun zemědělsky vhodných oblastí severním směrem. Jak uvádí CHLOUPEK et al. (2004) průměrná teplota vzduchu se během posledních 50 let zvýšila v průměru o 0,021 C každý rok, ale za posledních 10 let je to o 0,087 C každý rok. Tyto změny prospěly většině běžně pěstovaných plodin (pšenice, ječmen), protože v teplejších letech, které přinesly i více hodin slunečního svitu, se zvyšovaly i výnosy. Výnos byl nejnižší v letech s průměrnou teplotou a nejvyšší v letech s nízkou průměrnou teplotou. Ve sledovaném období vykazovaly plodiny nejvyšší nárůst výnosů díky přizpůsobování se meziroční variabilitě počasí, lepší odrůdové skladbě a díky použitým pěstebním technologiím. Přizpůsobivost plodin meziročnímu kolísání je proto pro zemědělství velmi důležitá vlastnost. Oproti zvyšujícímu se výnosu rostlin díky adaptabilitě HLAVINKA (2009) konstatuje, že díky předpokládanému zvýšení požadavků na ochranu rostlin (vyšší spotřeba pesticidů), vyplavování živin, nárůstu větrné eroze v podmínkách sušší půdy 28

a změnám dynamiky organické hmoty v půdě pravděpodobně dojde k větší variabilitě výnosů. Specifickým problémem v případě oteplení může být například i vyšší riziko vzniku mykotoxinů v průběhu skladování zemědělských produktů. TRNKA et al. (2009a) uvádí, že očekávaný nárůst teploty povede k výraznému prodloužení vegetačního období, a to o 10 až 21 dní do roku 2020 a o více než jeden měsíc v horizontu roku 2050 za předpokladu vývoje emisí podle emisního scénáře SRES-A2 a při vysoké citlivosti klimatického systému. Předkládá příklad délky vegetačního období okolo r. 2050 ve Žďárských vrších, která by byla rovna současné délce vegetačního období v oblasti Břeclavska. Změna klimatu pak zjevně přinese pozitivní změnu zvýšení potenciální produktivity zejména v Německu, Polsku, částech Rakouska, Slovenska a České republiky a naopak výrazný pokles v oblasti Panonské nížiny, zejména v Maďarku, severním Srbsku a Chorvatsku a stejně tak na jihu Slovenska a východě Rakouska. V zásadě konstatuje, že na většině našeho území včetně hlavních zemědělských oblastí má zvýšení teplot o 2 3 C pozitivní dopad na průměrný produkční potenciál, což ale automaticky neznamená, že bude možné tohoto potenciálu využít (např. s ohledem na nevyhovující terénní a půdní podmínky). Očekávané klimatické podmínky s sebou přinesou posun fenologických fází a tím i uspíšení data sklizně, což v kombinaci s nevhodnými povětrnostními podmínkami velmi pravděpodobně bude představovat vážný provozní problém. 3.5.3 Ječmen a změna klimatu SEMERÁDOVÁ et al. (2009) se zabývala výnosy ječmene v podmínkách očekávané změny klimatu. Dle její práce se zkrátí trvání zkoumaných fenologických fází především u suššího scénáře založeného na modelu HadCM. Dopady změny meteorologických prvků se ve vztahu k výnosu projeví negativně. Nejsušší scénář HadCM také ukazuje nejnižší nárůst výnosů s největší variabilitou, což naznačuje možný negativní význam klimaticky extrémních ročníků. Na rozdíl od pšenice nepreferuje ječmenem ve změněném klimatu výrazněji žádný půdní typ, což znamená, že klimatická změna se z pohledu výnosů ječmene jarního neprojeví výrazněji u žádného konkrétního půdního typu. 29

4 MATERIÁL A METODIKA Zásoba využitelné půdní vody v zájmových oblastech (stanicích ÚKZÚZ) byla vypočtena pomocí agrometeorologického modelu AVISO, který je od roku 1991 operativním a režimovým způsobem provozován na Českém hydrometeorologickém ústavu (ČHMÚ), pobočce Brno. Model AVISO je založen na bázi anglického modelu MORECS (The Meteorological Office rainfall and evapotranspiration calculation system), od něhož se liší organizací sběru meteorologických dat, výstupními sestavami a řadou programových úprav, které byly provedeny na základě experimentálních měření. Model zpracovává meteorologická data v denním intervalu ze 105 klimatologických stanic v České republice. Model AVISO je modifikován a přizpůsoben podmínkám našeho území. Je to otevřený systém, který je průběžně doplňován a upřesňován. Základním výstupem modelu je aktuální deficit půdní vody, který je vyjádřen v mm a který charakterizuje množství vody v půdě chybějící do hydrolimitu polní vodní kapacity. Odvozenými charakteristikami je zásoba dostupné půdní vody v procentech využitelné vodní kapacity (% VVK). Výchozím vztahem modelu AVISO je výpočet potenciální evapotranspirace (E T ) porostu ječmene jarního, což je ztrátový člen v rovnici vodní bilance, metodou podle Penman Monteithovy úplné kombinované rovnice s korekcí na teplotu vypařujícího povrchu a s vyjádřením vlhkosti vzduchu pomocí tlaku vodní páry na území České republiky v horizontu let 1975 2010. Tato metoda je vybrána proto, že je doporučována a celosvětově rozšířena organizací FAO a poskytuje racionální a fyzikálně podložený způsob výpočtu výdeje vody z různých vypařujících povrchů. Denní hodnoty teploty a vlhkosti vzduchu, trvání slunečního svitu, rychlosti větru a srážky jsou základními meteorologickými prvky vstupující do rovnice. Základní kombinovaná rovnice výpočtu evapotranspirace podle modifikace Penman-Monteitha má tvar: ( R λ ET = n G) + ρ * c p r + γ * 1 + r s a Es E * r a 30

Nejprve byly upřesněny údaje o VVK v okolí každého z gridových bodů čtvercové sítě 10 10 km v blízkosti zájmových území. Díky metodě GIS byl upřesněn hydrolimit VVK pro každý zájmový gridový bod. Mapový podklad, čímž byla digitální mapa využitelné vodní kapacity půd ČR v měřítku 1:500 000 z roku 2007 s rozlišením do pěti intervalů, pocházel od Výzkumného ústavu meliorací a ochrany půdy (dále VÚMOP). Intervaly byly rozděleny následovně: 1. VVK 200 [mm] půdy s vysokou VVK 2. 150 VVK 199 [mm] půdy s vyšší střední VVK 3. 110 VVK 149 [mm] půdy se střední VVK 4. 80 VVK 109 [mm] půdy s nižší střední VVK 5. 79 VVK [mm] půdy s nízkou VVK Každému gridovému bodu byla přiřazena zpřesněná hodnota VVK. Testovány byly tři postupy: a) VVK přesně podle polohy gridového bodu, v úvahu se brala jediná hodnota VVK jediného čtverce o délce strany 1 km b) VVK jako průměr z okolních 9 čtverců o délce strany 1 km (1 čtverec přímo s gridovým bodem a dalších 8 okolních čtverců) c) VVK jako modální hodnota z okolních 9 čtverců o délce strany 1 km (1 čtverec přímo s gridovým bodem a dalších 8 okolních čtverců). Po analýze uvedených variant byla prokázána vhodnost třetí možnosti, tedy aplikace modální hodnoty VVK. Další postup řešení již probíhal pouze s těmito hodnotami VVK. Základním výstupem modelu je aktuální deficit půdní vody, který je vyjádřen v mm a který charakterizuje množství vody v půdě chybějící do hydrolimitu polní vodní kapacity. Odvozenými charakteristikami je zásoba dostupné půdní vody v procentech využitelné vodní kapacity (% VVK). Výpočet modelem AVISO proběhl v denním kroku v rozmezí let 1975 2010, a to pro 21 gridových bodů, které byly nejblíže pokusným stanicím ÚKZÚZ a s rozlišením podle pěti intervalů VVK. Z daného intervalu byly brány v potaz jak průměrné hodnoty VVK, tak i maximum a minimum. Tak se zpřesnil interval, ve kterém je předpokládaný výskyt modelem vypočítaných agrometeorologických 31

charakteristik porostu ječmene jarního daného gridového bodu s vysokou pravděpodobností. Aby mohlo být provedeno srovnání vláhových podmínek na produkci ječmene jarního, musely být pro jednotlivé pokusné stanice ÚKZÚZ sestaveny dlouhodobé výnosové řady (1975-2010). Některé řady byly z důvodů chybějících dat kratší, jde především o hodnoty výnosu z let 1977, 1992, 1993. Digitálně vedená data byla doplněna o údaje, které byly nalezeny v archivních záznamech ÚKZÚZ. Roční výnos byl zaznamenáván pouze v těch letech, kdy byly do osevního postupu zařazeny vhodné předplodiny, jako jsou okopaniny a kukuřice na zrno či na siláž. Hodnoceny byly výnosy z 1. pěstitelského systému ÚKZÚZ, tedy s nejméně intenzivním systémem a s omezenou aplikací fungicidů. Trend zvyšujícího se výnosu díky odrůdové skladbě (šlechtění) či optimalizaci ochrany a výživy na pokusných stanicích ÚKZÚZ byl pomocí detrendace výnosových dat upraven, aby bylo možno posuzovat vlivy počasí, případně půdy nebo i jejich kombinace na výši výnosu. Detrendování proběhlo pomocí počítačového programu STATISTICA 7.0 od firmy StatSoft. Použita byla metoda odečtení trendu (Trend subtract) dle vztahu x=x-(a+b*t). Tento program výnosové řady upravil, čímž došlo k vyhlazení a upravení křivek trendu. Síla závislosti % VVK na výnosu ječmene byla stanovena podle kritických hodnot pro korelační koeficienty. Modelem AVISO byla vypočítána zásoba využitelné vody ječmene jarního v 91. až 180. dnu roku, tedy ve vegetačním období, pro každou z 21 pokusných stanic ÚKZÚZ. Pokusné stanice ÚKZÚZ jsou rozmístěny ve výrobní oblasti kukuřičné (KVO), řepařské (ŘVO), obilnářské (OVO), bramborářské (BVO) i pícninářské (PVO). Na stanicích ÚKZÚZ probíhá jednotná agrotechnika a to jak v podobě předplodiny tak i hnojení. Pokusné stanice ÚKZÚZ jsou uvedeny v následující tabulce: 32

Tab. 2 Pokusné stanice ÚKZÚZ. Charakteristika teplotní, vláhová, zařazení do výrobních oblastí. Stanice Nadmořská výška (m) Dlouhodobá průměrná teplota ( C) Dlouhodobý průměrný úhrn srážek (mm) Výrobní oblast Branišovice 190 8,8 460 KVO Horažďovice 475 7,8 585 BVO Hradec nad Svitavou 450 7,4 616 BVO Chrastava 345 8,0 738 OVO Brno-Chrlice 190 9,0 451 ŘVO Jaroměřice nad 425 8,0 471 Rokytnou OVO Krásné Údolí 647 6,3 602 PVO Lednice 171 9,6 461 KVO Libějovice 460 7,9 563 OVO Lípa 505 7,5 594 BVO Nechanice 235 8,8 597 ŘVO Pusté Jakartice 295 8,3 584 ŘVO Rýmařov 602 6,5 751 ŘVO Sedlec 300 8,9 520 ŘVO Stachy 738 8,1 574 PVO Staňkov 370 7,8 511 OVO Trutnov 450 7,2 708 OVO Uherský Ostroh 196 9,1 521 KVO Věrovany 207 8,7 502 ŘVO Vysoká 585 7,1 611 BVO Žatec 285 9,0 439 ŘVO 33

Tab. 3 Stanice ÚKZÚZ. Charakteristika půdních typů a druhů. Výrobní oblast Stanice Půdní typ Půdní druh BVO Horažďovice kambizem typická písčitohlinitá půda - střední BVO Hradec nad hnědozem typická jílovitohlinitá půda - těžká Svitavou BVO Lípa kambizem pseudoglejová písčitohlinitá půda - střední BVO Vysoká luvizem pseudoglejová hlinitá půda - střední KVO Branišovice černozem typická hlinitá půda - střední KVO Lednice černozem typická hlinitá půda - střední KVO Uherský Ostroh kambizem typická hlinitá půda - střední OO Chrastava hnědozem luvizemní písčitohlinitá půda - střední OO Jaroměřice nad hnědozem typická jílovitohlinitá půda - těžká Rokytnou OO Libějovice kambizem typická písčitohlinitá půda - střední OO Staňkov černožem hnědozemní hlinitá půda - střední OO Trutnov kambizem typická písčitohlinitá půda - střední PVO Stachy kambizem typická hlinitá půda - střední PVO Krásné Údolí kambizem typická hlinitopísčitá půda - lehká ŘVO Brno-Chrlice fluvizem typická hlinitá půda - střední ŘVO Nechanice hnědozem typická hlinitá půda - střední ŘVO Pusté Jakartice hnědozem luvizemní hlinitá půda - střední ŘVO Sedlec černožem hnědozemní hlinitá půda - střední ŘVO Věrovany černožem hnědozemní hlinitá půda - střední ŘVO Žatec černožem hnědozemní jílovitohlinitá půda - těžká ŘVO Rýmařov kambizem pseudoglejová hlinitopísčitá půda - lehká Pro bližší hodnocení byly vybrány stanice, které měly nejdelší a co nejkompletnější výnosovou řadu a které nejlépe korelovaly se zásobou dostupné půdní vody vyjádřené v procentech využitelné vodní kapacity. Těmito kritérii prošlo pouze 12 stanic, a to Branišovice, Libějovice, Jaroměřice nad Rokytnou, Brno-Chrlice, Vysoká, Rýmařov, Pusté Jakartice, Krásné Údolí, Sedlec, Nechanice, Žatec a Chrastava. Pouze tyto lokality jsou v práci dále popisovány a rozděleny podle statistické průkaznosti. Data byla porovnána se skutečnými agroekologickými podmínkami lokality. Byl odhadnut vliv budoucího klimatu na výnos ječmene jarního v konkrétních agroekologických podmínkách dané stanice, a to s využitím údajů ze scénářů změny klimatu. Jako modelová stanice byla vybrána pokusná stanice ÚKZÚZ Branišovice, která nejlépe odpovídala metodice dlouhodobých vývojových trendů vývoje VVK dle KOHUT ed al. (2011). Scénářová data jsou produktem modelu ALADIN- CLIMATE/CZ. Výsledky byly vypočítány dle koeficientů v krátkodobých 34

(2010-2039), střednědobých (2040-2069) i dlouhodobých (2070-2099) horizontech. Výsledky byly vyhodnoceny v programu STATISTICA 7.0 od firmy StatSoft. 35

5 VÝSLEDKY A DISKUZE 5.1 Využitelná vodní kapacita (VVK) průměrná hodnota VVK vegetačního období roku 2010 2009 2008 2007 2006 2005 2004 2003 2002 2001 2000 1999 1998 1997 1996 1995 1994 1993 1992 1991 1990 1989 1988 1987 1986 1985 1984 1983 1982 1981 1980 1979 1978 1977 1976 1975 Lednice 90 80 70 60 50 40 Branišovice Uh. Ostroh Libějovice Jaroměřice Chrlice Stachy Horažďovice Věrovany Lípa Staňkov Sezónní hodnoty VVK na stanicích ÚKZUZ (1975-2010) Vysoká Hradec n. Svitavou Rýmařov Pusté Jakartice Kr. Udolí Sedlec Nechanice Žatec Trutnov Chrastava Obr. 1 Průměrné celoroční hodnoty VVK stanic ÚKZÚZ vegetačního období 1975 2010 Hodnoty celoročního průměru VVK na všech 21 stanicích ÚKZÚZ v daném období 1975 2010 jsou uvedeny na Obr. 1. Z něj lze vyčíst, že hodnoty VVK byly v roce 1987 nejvyšší a naopak v roce 2007 byly hodnoty nejnižší. Za sledované období byla vypočítána průměrná hodnota VVK z 21 stanic 79 %. V roce 1987 byla průměrná hodnota 95 % VVK, kdy maximální hodnoty bylo dosaženo na stanici Stachy (98 % VVK). Nejnižší průměrná hodnota ze všech stanic byla v roce 2007, a to 63 % VVK, kdy hodnoty 35 % VVK bylo dosaženo na stanici v Žatci. Nejsuššími roky, co se VVK týká, byly roky 2007, 2000, 2003, 1998, 2002 (pořadí od nejsuššího roku). Při konfrontaci s historickými daty průměrných ročních srážkových úhrnů ČR byly zmíněné roky spíše srážkově nadnormální. Srážkově podnormální byl pouze rok 2003. Při porovnání uvedených roků (i zmíněného roku 2003) s průměrnými ročními 36

teplotami ČR je patrné, že ve všech letech byly průměrné roční teploty v ČR nad normálem. Nejvyšší teplotní rozdíl byl zjištěn v roce 2000, kdy odchylka od normálu činila +1,6 C. Suchost roků 2000 a 2003 dokládá i práce TRNKY et al. (2009b). Z Obr. 2 je patrné, že vlhkostní poměry se v posledních letech držely na nižší úrovni. Dokládá to i korelační koeficient (r = - 0,1187). Ten sice není statisticky průkazný na hladině významnosti α = 0,05 ani α = 0,01. Avšak tím, že nabývá záporných hodnot (závislost je tedy nepřímá) je pravděpodobné, že se bude v průběhu dalších let hodnota VVK dále snižovat. Výjimku tvoří poslední hodnocený rok 2010, kdy byla naopak naměřena jedna z nejvyšších průměrných hodnot VVK. 100 90 Průměrné VVK z 21 stanic (%) 80 70 60 1970 1975 1976 1977 1978 1979 1980 1981 1982 1983 1984 1985 1986 1987 1988 1989 1990 1991 1992 1993 1994 1995 1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010 2015 r = - 0,1187; y = 236,0112-0,0787*x Roky Obr. 2 Průběh průměrných hodnot VVK ze všech stanic ÚKZÚZ během období 1975 2010 s uvedeným regresním pásem spolehlivosti (95%) Co se týká vláhových poměrů stanic samotných, jak uvádí Obr. 3, vychází nejnižší průměrná hodnota VVK stanice v Žatci, kde průměrná hodnota VVK dosahuje pouze 63 %. Oproti tomu stanice Stachy se jeví jako stanice s nadprůměrnými vláhovými poměry. Její průměrné VVK dosahuje hodnoty 92 %. Je zde patrný i rozdíl mezi výrobními oblastmi. Typicky sušší oblasti kukuřičné výrobní oblasti (Branišovice, Lednice, Uherský ostroh) se vyznačují nižšími průměrnými hodnotami VVK, které 37

nedosahují ani průměrné hodnoty 79 % VVK. Průměrné hodnoty VVK stanic nacházejících se v bramborářské výrobní oblasti (Lípa, Hradec nad Svitavou, Vysoká) se pohybují v rozmezí od 82 až 84 %. Stanice Jaroměřice nad Rokytnou, Libějovice, Trutnov, které spadají do obilnářské výrobní oblasti, jsou svými hodnotami VVK vysoce nad průměrem. 110 100 90 80 VVK (%) 70 60 50 40 30 Lednice Branišovice Uh. Ostroh Libějovice Jaroměřice Chrlice Stachy Horažďovice Medián 25%-75% Min-Max Věrovany Lípa Staňkov Vysoká Hradec n/sv. Rýmařov Pusté Jakartice Kr. Údolí Sedlec Nechanice Žatec Trutnov Chrastava Obr. 3 Vláhové poměry stanic ÚKZÚZ v období 1975-2010 5.2 Rozdělení stanic dle závislosti VVK na výnosu ječmene jarního Modelem AVISO vypočítané % využitelné vodní kapacity každé stanice v 91. až 180. dnu roku (vegetační období ječmene) bylo korelováno s detrendovanými výnosovými řadami od roku 1975 až po rok 2010. Jednotlivé závislosti, ať už statisticky vysoce průkazné nebo statisticky průkazné, se vyskytují v různých fázích vegetačního období ječmene, což ukazuje Tab. 4. To je dáno rozdílným vláhovým režimem lokalit. 38

Tab. 4 Korelační koeficienty stanic-vvk a výnosové řady ječmene jarního za období 1975-2010 Korelační koeficienty stanic (1975-2010) %VVK BR LIB JAR CHR VYS RYM PJA KUD SED NEC ZAT CHT 91-100 0,404 0,106 0,267 ** -0,639-0,121-0,269-0,013 0,169 0,319 * -0,471 0,050-0,159 101-110 0,450 0,203 0,247 * -0,536 0,114 ** -0,725 0,161 0,144 * 0,425-0,450 0,460 0,019 111-120 * 0,599 0,319 0,452-0,168 0,147 * 0,594 0,212-0,007 ** 0,465 0,256 0,285 0,200 121-130 0,486 * 0,432 * 0,512-0,009 * 0,453-0,007-0,016 * 0,366 * 0,399-0,039 0,204 0,297 131-140 0,415 0,404 * 0,520 0,135 ** 0,549-0,075 0,129 0,150 ** 0,466 0,218 0,169 * 0,445 141-150 0,392 * 0,485 * 0,532 0,096 * 0,486-0,136 0,385-0,055 * 0,458 0,117 0,416 0,323 151-160 0,242 * 0,508 0,257 0,124 * 0,508 0,106 * 0,399-0,172 0,313 0,076 0,642 0,309 161-170 0,153 0,225 0,156 0,073 ** 0,643 0,373 0,306 0,120 0,213-0,021 * 0,777 0,206 171-180 0,246 0,190 0,267 0,089 ** 0,670 0,197 0,039 * 0,427 0,174-0,162 0,052 0,033 Vysvětlivky: ** statisticky průkazný vztah * statisticky vysoce průkazný vztah BR Branišovice CHT Chrastava CHR Brno - Chrlice JAR Jaroměřice nad Rokytnou KUD Krásné Údolí LIB Libějovice NEC Nechanice PJA Pusté Jakartice RYM Rýmařov SED Sedlec VYS Vysoká ZAT Žatec 5.2.1 Závislost pozitivní, statisticky průkazná (α = 0,05) U následujících stanic byl vypočítán korelační koeficient kladný, statisticky průkazný na hladině průkaznosti α = 0,05. Tudíž se zvyšujícím se % VVK se s 95% pravděpodobností zvýší i výnosy. Nebo naopak se snižujícím % VVK se sníží i výnosy. 39

a) Branišovice Branišovice se nacházejí v Jihomoravském kraji. Je to oblast, která se vyznačuje suššími vláhovými podmínkami. Sladařské využití zde limituje vyšší obsah bílkovin v zrnu a dalším negativem je drobné zrno. Podle QUITTA (1971) spadá stanice do teplé oblasti T4, jejíž hodnota srážkového úhrnu ve vegetačním období je 300 350 mm. Průměrná teplota vzduchu stanice v dubnu je 9,1 C, květnu 14,8 C a v červnu 17,7 C, což jsou pro pěstování ječmene přijatelné hodnoty. V Tab. 5 je naznačen průměrný výnos na stanici Branišovice za celé období 1975 2010, který byl 6,3 t.ha -1. Minimální hodnoty (3,6 t.ha -1 ) bylo dosaženo v roce 2007, maximálního výnosu stanice (8 t.ha -1 ) bylo dosaženo v roce 2004. Rok 2007 byl dle dlouhodobého normálu Jihomoravského kraje (1961-1990) v období kritické fáze vzcházení a odnožování (duben) srážkově značně pod normálem. Dosahoval pouze 5% normálové hodnoty měsíce. Průměrná hodnota VVK stanice Branišovice během vegetačního období za celou dobu sledování (1975-2010) byla 71 %. Maximální průměrné hodnoty VVK (94 %) během vegetačního období celé doby sledování (1975-2010) bylo dosaženo v roce 1987, minimální průměrné hodnoty (46 %) v roce 2007. Tab. 5 Hodnoty statistických ukazatelů stanice Branišovice (1975-2010) Statistický ukazatel % VVK Výnos Průměr 71,0 6,3 Medián 71,0 6,5 Minimum 46,0 3,6 Maximum 94,0 8,0 Rozptyl 124,7 1,8 Sm. odch. 11,2 1,4 Směrod. chyba 1,9 0,3 Statisticky průkazný korelační koeficient stanice Branišovice mezi % VVK a výnosem ve vegetačním období mezi lety 1975 2010 byl zjištěn ve 111. 120. dnem vegetace (druhá polovina dubna). Z toho vyplývá, že v kritickém období odnožování je vláhový režim lokality pro ječmen jarní příznivý. 40

Tab. 6 Korelační koeficienty stanice Branišovice 1975-2010 %VVK Korelační koef. 91-100 0,404 101-110 0,450 111-120 * 0,599 121-130 0,486 131-140 0,415 141-150 0,392 151-160 0,242 161-170 0,153 171-180 0,246 b) Libějovice Pokusná stanice Libějovice spadá do obilnářské výrobní oblasti Jihočeského kraje, která je pro pěstování ječmene ke sladování jedna z nejvhodnějších. Podle QUITTA (1971) spadá stanice do mírně teplé oblasti MT5, jejíž hodnota srážkového úhrnu ve vegetačním období je 350-450 mm. Průměrná teplota vzduchu stanice v dubnu je 7,3 C, květnu 12,5 C a v červnu 15,5 C. Tab. 7 ukazuje, že průměrný výnos ječmene na stanici Libějovice za celé období 1975 2010 byl 6,2 t.ha -1. Minimální hodnoty (4,6 t.ha -1 ) bylo dosaženo v roce 2003, maximálního výnosu stanice (8,2 t.ha -1 ) bylo dosaženo stejně jako u stanice Branišovice v roce 2004. Rok 2003 dle dlouhodobého normálu Jihočeského kraje (1961-1990) nebyl v žádné kritické fázi srážkově pod ani nad normálem. Hráli zde pravděpodobně roli i jiné faktory jako je např. vyšší teplota (v červnu činila odchylka od normálu +4,3 C). Za celou dobu sledování byla průměrná hodnota VVK na stanici Libějovice během vegetačního období 84 %. Maximální průměrné hodnoty VVK (96 %) během let 1975-2010 bylo dosaženo v roce 1987, minimální průměrné hodnoty (69 %) v roce 1982. 41

Tab. 7 Hodnoty statistických ukazatelů stanice Libějovice (1975-2010) Statistický ukazatel %VVK Výnos Průměr 84,0 6,2 Medián 86,0 6,2 Minimum 69,0 4,6 Maximum 96,0 8,2 Rozptyl 72,8 1,1 Sm. odch. 8,5 1,1 Směrod. Chyba 1,4 0,2 Vazba mezi VVK a výnosem ve vegetačním období mezi lety 1975 2010 stanice Libějovice byla nalezena ve fázi začátku sloupkování (první polovina květena) a konce metání (konec května, začátek června). Tab. 8 Korelační koeficienty stanice Libějovice 1975-2010 %VVK Korelační koeficient 91-100 0,1063 101-110 0,2028 111-120 0,3186 121-130 * 0,4317 131-140 0,4043 141-150 * 0,4849 151-160 * 0,5075 161-170 0,2246 171-180 0,1898 a) Jaroměřice nad Rokytnou Jaroměřice nad Rokytnou se nachází v kraji Vysočina. Podle QUITTA (1971) spadá stanice také do mírně teplé oblasti MT5, jejíž hodnota srážkového úhrnu ve vegetačním období je v rozmezí 350-450 mm. Průměrná teplota vzduchu stanice v dubnu je 7,6 C, květnu 12,9 C a v červnu 15,8 C. V Tab. 9 je patrné, že průměrný výnos ječmene na stanici Jaroměřice nad Rokytnou za celé období 1975 2010 byl 6,5 t.ha -1, tedy o 0,3 t.ha -1 vyšší než ve stanici Libějovice, která také spadá do obilnářské výrobní oblasti. V roce 1988 byla minimální hodnota výnosu této stanice 5,5 t.ha -1. Maximálního výnosu stanice (7,3 t.ha -1 ) bylo dosaženo v roce 1985. Rozdíl maximálního a minimálního výnosu není na stanici Jaroměřice nad Rokytnou tak markantní jako u předchozích stanic. Je zde jedno z možných vysvětlení, že se dlouhodobý srážkový i teplotní normál pro kraj Vysočina 42

v roce 1988 od skutečně naměřených hodnot příliš nelišil, a proto se maximální a minimální výnos neliší tolik, jako např. v Libějovicích. Vláhové poměry stanice se pohybovaly za celou dobu sledování mezi 70% VVK (minimální hodnota) a 96% VVK (maximální hodnota), kdy minimální hodnoty bylo dosaženo v roce 2007 a maximální VVK hodnoty v roce 1987. Jak již bylo výše popsáno, z hlediska vláhových poměrů byl rok 1987 nejvlhčím a rok 2007 nejsušším ve srovnání všech stanic ÚKZUZ. Tab. 9 Hodnoty statistických ukazatelů stanice Jaroměřice nad Rokytnou (1975-2010) Statistický ukazatel %VVK Výnos Průměr 83,0 6,5 Medián 83,0 6,7 Minimum 70,0 5,5 Maximum 96,0 7,3 Rozptyl 47,8 0,3 Sm. odch. 6,9 0,6 Směrod. chyba 1,2 0,1 Níže uvedený Obr. 4 znázorňuje vývoj průměrné hodnoty VVK v čase. Je zde patrné, že na stanici Jaroměřice nad Rokytnou je regresní koeficient, který udává směr regresní přímky, záporný a proto je trend vývoje VVK klesající. Nedochází zde k žádným zásadním vláhovým výkyvům. 43

Obr. 4 Vývoj průměrného VVK stanice Jaroměřice nad Rokytnou v čase Statisticky průkazná vazba stanice Jaroměřice nad Rokytnou mezi % VVK a výnosem ve vegetačním období mezi lety 1975 2010 byl zjištěn ve fázi sloupkování (květen). Je tedy možno vyslovit tvrzení, že vláhové poměry stanice v tomto kritickém výnosotvorném období pozitivně ovlivňují konečné výnosy ječmene jarního. Tab. 10 Korelační koeficienty stanice Jaroměřice nad Rokytnou 1975-2010 %VVK Korelační koeficient 91-100 0,2670 101-110 0,2469 111-120 0,4516 121-130 * 0,5123 131-140 * 0,5203 141-150 * 0,5316 151-160 0,2570 161-170 0,1563 171-180 0,2674 44

b) Pusté Jakartice Stanice se nachází se v Moravskoslezském kraji. Podle QUITTA (1971) patří stanice do mírně teplé oblasti MT10. Srážky ve vegetačním období této oblasti dosahují hodnot 400 450 mm. Průměrná teplota vzduchu stanice v dubnu je 4,0 C, květnu 9,0 C a v červnu 12,0 C. Tyto hodnoty jsou jedny z nejnižších. V Tab. 11 je naznačen průměrný výnos na stanici Pusté Jakartice za celé období 1975 2010. Tento průměr dosahoval hodnot 6,5 t.ha -1. Minimální hodnoty (4,7 t.ha -1 ) bylo dosaženo v roce 1981, maximálního výnosu stanice (8,8 t.ha -1 ) bylo dosaženo v roce 1976. Rok 1981 nebyl dle dlouhodobého normálu Moravskoslezského kraje (1961-1990) v období kritických fází nijak srážkově ani teplotně pod nebo nad normálem. Roli ve výši výnosu ječmene jarního zde zřejmě hráli i jiné faktory. Průměrná hodnota VVK stanice Pusté Jakartice během vegetačního období za celou dobu sledování (1975-2010) byla 84 %. Maximální průměrné hodnoty VVK (95 %) během vegetačního období za celou dobu sledování (1975-2010) bylo dosaženo v roce 1987, minimální průměrné hodnoty (65 %) v roce 2007. Tab. 11 Hodnoty statistických ukazatelů stanice Jaroměřice nad Rokytnou (1975-2010) Statistický ukazatel %VVK Výnos Průměr 84,0 6,5 Medián 87,0 6,5 Minimum 65,0 4,7 Maximum 95,0 8,8 Rozptyl 59,3 0,8 Sm. odch. 7,7 0,9 Směrod. chyba 1,3 0,2 Statisticky průkazná vazba % VVK a výnosu ječmene jarního na stanici Pusté Jakartice v období mezi lety 1975 2010 ve vegetačním období byl zjištěn ve fázi metání (začátek června). V Tab. 12 také můžeme vidět vývoj závislosti během celého vegetačního období, kdy se korelační koeficienty nepohybují v kladných hodnotách. Záporné koeficienty sice jsou statisticky neprůkazné, ale přesto nemůžeme s určitostí říci, že vazba mezi VVK a výnosy byla ve všech fázích vegetace pozitivní. 45

Tab. 12 Korelační koeficienty stanice Pusté Jakartice 1975-2010 %VVK Korelační koeficient 91-100 -0,0129 101-110 0,1610 111-120 0,2122 121-130 -0,0162 131-140 0,1288 141-150 0,3846 151-160 * 0,3994 161-170 0,3060 171-180 0,0394 c) Krásné Údolí Stanice Krásné Údolí patří do pícninářské výrobní oblasti v Karlovarském kraji, kde převažuje produkce ječmene ke krmným účelům. Dle QUITTOVA rozdělení (1971) spadá stanice do mírně teplé oblasti MT3, jejíž hodnota srážkového úhrnu ve vegetačním období je v rozmezí 350-450 mm. Průměrná teplota vzduchu stanice v dubnu je 6,9 C, květnu 12,7 C a v červnu 15,2 C. V Tab. 13 je patrné, že průměrný výnos ječmene na stanici Krásné Údolí za celé období 1975 2010 byl 6,1 t.ha -1. V roce 2001 byla minimální hodnota výnosu této stanice 4,6 t.ha -1. Maximálního výnosu stanice (7,4 t.ha -1 ) bylo dosaženo v roce 1985. Rok 2001 nebyl dle dlouhodobého normálu Karlovarského kraje (1961-1990) v období kritických fází srážkově pod nebo nad normálem. Zato průměrná teplota v měsíci dubnu a červnu byla pod normálem. Je zde možné vysvětlení nízkého výnosu mimo jiné i díky podnormálním teplotám. Vláhové poměry stanice se pohybovaly za celou dobu sledování mezi 60% VVK (minimální hodnota) a 96% VVK (maximální hodnota), kdy minimální hodnoty bylo dosaženo v roce 1997 a maximální VVK hodnoty v roce 1987. Jak již bylo výše popsáno, z hlediska vláhových poměrů byl rok 1987 nadprůměrným. 46

Tab. 13 Hodnoty statistických ukazatelů stanice Krásné Údolí (1975-2010) Statistický ukazatel %VVK Výnos Průměr 78,0 6,1 Medián 80,0 6,2 Minimum 60,0 4,6 Maximum 96,0 7,4 Rozptyl 80,8 0,6 Sm. odch. 9,0 0,8 Směrod. chyba 1,5 0,1 Statisticky průkazný, pozitivní korelační koeficient stanice Krásné Údolí mezi % VVK a výnosem ve vegetačním období mezi lety 1975 2010 byl zjištěn v období 121. 130. dne vegetace (začátek května) a 171. 180. dne vegetace (konec června). Z toho vyplývá, že v kritickém období sloupkování a mléčné zralosti zrna je vláhový režim lokality pro ječmen jarní příznivý. V Tab. 14 se v průběhu vegetačních fází objevují záporné koeficienty. Tab. 14 Korelační koeficienty stanice Krásné Údolí 1975-2010 %VVK Korelační koeficient 91-100 0,1690 101-110 0,1437 111-120 -0,0072 121-130 * 0,3658 131-140 0,1497 141-150 -0,0554 151-160 -0,1721 161-170 0,1195 171-180 * 0,4269 d) Žatec Pokusná stanice Žatec se nachází v Ústeckém kraji. Podle QUITTA (1971) spadá stanice do teplé oblasti T2, jejíž hodnota srážkového úhrnu ve vegetačním období je 350-400 mm. Průměrná teplota vzduchu stanice v dubnu je 8,4 C, květnu 13,7 C a v červnu 16,8 C. Tab. 15 ukazuje, že průměrný výnos ječmene na stanici Žatec za celé období 1975 2010 byl 6,9 t.ha -1. Minimální hodnoty (4,5 t.ha -1 ) bylo dosaženo v roce 1991, maximálního výnosu stanice (9,4 t.ha -1 ) bylo dosaženo stejně jako u stanice Branišovice a Libějovice v roce 2004. Rok 1991 dle dlouhodobého normálu Ústeckého kraje 47

(1961-1990) nebyl v žádné kritické fázi srážkově pod normálem, ale byl v měsíci dubnu, květnu i červnu pod normálem. V červnu byl rozdíl průměrné teploty vzduchu a normálu -3,2 C. Za celou dobu sledování byla průměrná hodnota VVK na stanici Libějovice během vegetačního období 63 %. Maximální průměrné hodnoty VVK (88 %) během let 1975-2010 bylo dosaženo v roce 1987, minimální průměrné hodnoty (35 %) v roce 2007. Je zde patrné, že Žatec patří mezi nejsušší lokality v ČR. Tab. 15 Hodnoty statistických ukazatelů stanice Žatec (1975-2010) Statistický ukazatel %VVK Výnos Průměr 63,0 6,9 Medián 61,0 6,9 Minimum 35,0 4,5 Maximum 88,0 9,4 Rozptyl 150,8 1,7 Sm. odch. 12,3 1,3 Směrod. chyba 2,0 0,4 Obr. 5 znázorňuje vývoj průměrné hodnoty VVK na stanici Žatec v čase. Je možno si všimnout, že pro stanici Žatec jsou charakteristické značné výkyvy hodnot průměrného VVK. 48

Obr. 5 Vývoj průměrného VVK stanice Žatec v čase Vztah mezi % VVK a výnosem ve vegetačním období mezi lety 1975 2010, který je statisticky průkazný, byl zjištěn pouze v období 161. 170. dne vegetace (druhá půlka června), tedy ve fázi kvetení. V této fázi vyžaduje ječmen dobré vlhkostní poměry a ne příliš vysoké teploty, což je dle korelačního koeficientu na stanici splněno. Tab. 16 Korelační koeficienty stanice Žatec 1975-2010 %VVK Korelační koeficient 91-100 0,0495 101-110 0,4596 111-120 0,2845 121-130 0,2040 131-140 0,1692 141-150 0,4155 151-160 0,6416 161-170 * 0,7771 171-180 0,0524 e) Chrastava Chrastava se nachází se v Libereckém kraji a v obilnářské oblasti. Půdním typem je zde hnědozem luvizemní a půdním druhem středně těžká půda, písčitohlinitá. Podle QUITTA (1971) spadá stanice do mírně teplé oblasti MT7, jejíž hodnota srážkového 49

úhrnu ve vegetačním období je v rozmezí 400-450 mm. Průměrná teplota vzduchu stanice v dubnu je 6,6 C, květnu 12,0 C a v červnu 14,9 C. V Tab. 17 je patrné, že průměrný výnos ječmene stanice Chrastava za celé období 1975 2010 byl 5,7 t.ha -1. V roce 2008 byla minimální hodnota výnosu této stanice 3,8 t.ha -1. Maximálního výnosu stanice (8,1 t.ha -1 ) bylo dosaženo v roce 2004. Rok 2008 byl dle dlouhodobého normálu Ústeckého kraje (1961-1990) byl srážkově nad normálem v kritické fázi vzcházení (v měsíci dubnu). Je tedy možné, že nižších výnosů bylo dosaženo kvůli přemokření. Vláhové poměry stanice se pohybovaly za celou dobu sledování mezi 51% VVK (minimální hodnota) a 95% VVK (maximální hodnota), kdy minimální hodnoty bylo dosaženo v roce 2007 a maximální VVK hodnoty v roce 1987. Jak již bylo výše popsáno, z hlediska vláhových poměrů byl rok 1987 nejvlhčím a rok 2007 nejsušším ve srovnání všech stanic ÚKZUZ. Tab. 17 Hodnoty statistických ukazatelů stanice Chrastava (1975-2010) Statistický ukazatel %VVK Výnos Průměr 77,0 5,7 Medián 80,0 5,6 Minimum 51,0 3,8 Maximum 95,0 8,1 Rozptyl 111,7 1,3 Sm. odch. 10,6 1,1 Směrod. chyba 1,8 0,2 Vztah mezi % VVK a výnosem ve vegetačním období mezi lety 1975 2010, který je statisticky průkazný, byl zjištěn pouze v období 131. 140. dne vegetace (druhá půlka května), tedy ve fázi sloupkování. V této fázi vyžaduje ječmen spíše chladnější a vlhčí pdmínky. Tyto kritéria stanice dle korelačního koeficientu splňuje. 50

Tab. 18 Korelační koeficienty stanice Chrastava 1975-2010 %VVK Korelační koeficient 91-100 -0,1586 101-110 0,0187 111-120 0,2001 121-130 0,2969 131-140 * 0,4445 141-150 0,3229 151-160 0,3085 161-170 0,2062 171-180 0,0326 5.2.2 Závislost pozitivní, statisticky vysoce průkazná (α = 0,01) a) Vysoká Velmi statisticky průkazná závislost byla vypočítána na stanici Vysoká. Ta se nachází ve Středočeském kraji v bramborářské výrobní oblasti. Tato výrobní oblast poskytuje dobré podmínky pro pěstování ječmene s možností realizace produkce pro slad. Podle QUITTA (1971) spadá stanice do mírně teplé oblasti MT5, jejíž hodnota srážkového úhrnu ve vegetačním období je v rozmezí 350-450 mm. Průměrná teplota vzduchu stanice v dubnu je 6,7 C, květnu 12,1 C a v červnu 15,0 C. V Tab. 19 je možno si všimnout průměrné hodnoty výnosu ječmene jarního na stanici Vysoká za celé období 1975 2010, který byl 5,4 t.ha -1. V roce 1982 byla minimální hodnota výnosu této stanice 2,7 t.ha -1. Maximálního výnosu stanice (8,9 t.ha -1 ) bylo dosaženo v roce 2004. Stejně tak maximálních hodnot dosahovali ve stejném roce stanice Branišovice, Libějovice a Žatec. Je zde patrný značný rozdíl mezi minimálním a maximálním výnosem ve sledovaném období 1975-2010. Rok 1982 se držel dle dlouhodobého normálu Středočeského kraje (1961-1990) v kritickém období (duben, květen, červen) na 50% úrovni srážkového normálu. Teplota tohoto roku v měsíci dubnu byla v průměru o 2,1 C nižší než normál. Je tedy možné, že nižších výnosů bylo dosaženo kvůli nižším srážkovým úhrnům a chladnějšímu počasí. Vláhové poměry stanice se pohybovaly za celou dobu sledování mezi 67% VVK (minimální hodnota) a 96% VVK (maximální hodnota), kdy minimální hodnoty bylo dosaženo v roce 2007 a maximální VVK hodnoty v roce 1987. 51

Tab. 19 Hodnoty statistických ukazatelů stanice Vysoká (1975 2010) Statistický ukazatel %VVK Výnos Průměr 83,0 5,4 Medián 82,0 5,0 Minimum 67,0 2,7 Maximum 96,0 8,9 Rozptyl 55,1 2,8 Sm. odch. 7,4 1,7 Směrod. chyba 1,2 0,3 Obr. 6 znázorňuje vývoj průměrné hodnoty VVK stanice Vysoká v čase. Zde se opět ukazuje klesající směr regresní přímky. Obr. 6 Vývoj průměrného VVK stanice Vysoká čase Statisticky vysoce průkazný, pozitivní korelační koeficient stanice Krásné Údolí mezi % VVK a výnosem ve vegetačním období mezi lety 1975 2010 byl zjištěn v období 131. 140. dne vegetace (druhá půlka května) fáze sloupkování, 161. 170. dne vegetace (druhá půlka června) fáze kvetení a 171. 180. dne vegetace (konec června) fáze mléčné zralosti zrna. Z toho vyplývá, že vláhový režim této stanice ve jmenovaném vegetačním období značně ovlivňuje výnos ječmene jarního. 52

Tab. 20 Korelační koeficienty stanice Vysoká 1975-2010 %VVK Korelační koeficient 91-100 -0,1209 101-110 0,1139 111-120 0,1468 121-130 * 0,4525 131-140 ** 0,5488 141-150 * 0,4861 151-160 * 0,5081 161-170 ** 0,6429 171-180 ** 0,6698 b) Sedlec Druhá ze stanic s velmi statisticky průkaznou závislostí je stanice Sedlec. Stanice se nachází ve Středočeském kraji v řepařské výrobní oblasti. Dle QUITTOVA (1971) rozdělení spadá stanice do teplé oblasti T2, jejíž hodnota srážkového úhrnu ve vegetačním období je v rozmezí 350-450 mm. Průměrná teplota vzduchu stanice v dubnu je 8,5 C, květnu 14,0 C a v červnu 17,0 C. Tab. 21 uvádí, že průměrné hodnoty výnosu ječmene jarního na stanici Sedlec za celé období 1975 2010 byl 6,7 t.ha -1. V roce 1976 byla minimální hodnota výnosu této stanice 4,1 t.ha -1. Maximálního výnosu stanice (9 t.ha -1 ) bylo dosaženo v roce 2004. Rok 1976 se držel dle dlouhodobého normálu Středočeského kraje (1961-1990) v kritickém období (duben, květen, červen) na 50% úrovni srážkového normálu. Teplota tohoto roku v měsíci dubnu byla v průměru o 0,6 C nižší než normál. Měsíc květen a červen vykazovaly nárůst průměrné teploty o 0,3 C a 0,9 C. Je tedy možné, že nízkých výnosů bylo dosaženo kvůli nižším srážkovým úhrnům, chladnějšímu počasí v době vzcházení a teplejšímu počasí v době sloupkování a metání. Vláhové poměry stanice se pohybovaly za celou dobu sledování mezi 51% VVK (minimální hodnota) a 93% VVK (maximální hodnota), kdy minimální hodnoty bylo dosaženo v roce 2007 a maximální VVK hodnoty v roce 1987. 53

Tab. 21 Hodnoty statistických ukazatelů stanice Sedlec (1975 2010) Statistický ukazatel %VVK Výnos Průměr 75,0 6,7 Medián 77,0 6,7 Minimum 51,0 4,1 Maximum 93,0 9,0 Rozptyl 89,4 1,1 Sm. odch. 9,5 1,0 Směrod. chyba 1,6 0,2 Kladný korelační koeficient, statisticky vysoce průkazný, stanice Sedlec byl nalezen mezi % VVK a výnosem ve vegetačním období mezi lety 1975 2010 ve 111. 120. dnu vegetace (konec dubna) fáze odnožování a 131. 140. dnu vegetace (druhá půlka května) fáze sloupkování. Z toho vyplývá, že vláhový režim této stanice ve jmenovaném vegetačním období pozitivně a přímo ovlivňuje výnos ječmene jarního. Tab. 22 Korelační koeficienty stanice Sedlec1975-2010 %VVK Korelační koeficient 91-100 0,3194 101-110 * 0,4254 111-120 ** 0,4648 121-130 * 0,3987 131-140 ** 0,4657 141-150 * 0,4583 151-160 0,3127 161-170 0,2129 171-180 0,1743 5.2.3 Závislost negativní, statisticky průkazná (α = 0,05) a) Nechanice U pokusné stanice Nechanice vyšla nepřímá, statistický průkazná vazba mezi výnosem a VVK při 95% pravděpodobnosti. Tedy, čím vyšší byly vláhové poměry ve vegetačním období 91. až 180. dne, tím nižší byl výnos. Dle QUITTOVA (1971) rozdělení spadá stanice do teplé oblasti T2, jejíž hodnota srážkového úhrnu ve vegetačním období je v rozmezí 350-450 mm. Průměrná teplota vzduchu stanice v dubnu je 7,4 C, květnu 12,8 C a v červnu 15,6 C. 54

V Tab. 23 jsou uvedeny průměrné hodnoty výnosu ječmene jarního na stanici Nechanice za celé období 1975 2010 (6,4 t.ha -1 ). V roce 1995 byla minimální hodnota výnosu této stanice 4,9 t.ha -1. Maximálního výnosu stanice (9,5 t.ha -1 ) bylo dosaženo v roce 1990. Dle dlouhodobého normálu Královéhradeckého kraje (1961-1990) se rok 1995 držel v kritickém období (duben, květen, červen) na více jak 120% úrovni srážkového normálu. Je zde pravděpodobnost, že nízkých výnosů bylo dosaženo kvůli vysokým vláhovým poměrům dané lokality, především v měsících dubnu, květnu a červnu, kdy mohl být porost ječmene jarního ovlivněn přemokřením. Za celou dobu sledování byla průměrná hodnota VVK na stanici Nechanice během vegetačního období 75 %. Maximální průměrné hodnoty VVK (95%) během let 1975-2010 bylo dosaženo v roce 1987, minimální průměrné hodnoty (59%) v roce 2007. Opět plátí, že je rok 1987 z hlediska vláhových poměrů nejvlhčím a rok 2007 nejsušším ve sledovaném období 1975-2010. Tab. 23 Hodnoty statistických ukazatelů stanice Nechanice (1975 2010) Statistický ukazatel %VVK Výnos Průměr 75,0 6,4 Medián 75,0 6,1 Minimum 59,0 4,9 Maximum 95,0 9,5 Rozptyl 74,6 1,5 Sm. odch. 8,6 1,2 Směrod. chyba 1,4 0,3 Záporný korelační koeficient, statisticky průkazný, stanice Nechanice byl nalezen mezi % VVK a výnosem ve vegetačním období mezi lety 1975 2010 v 91. 100. dnu vegetace (začátek dubna) fáze vzcházení. Z toho plyne, že vláhový režim této stanice ve jmenovaném vegetačním období negativně a nepřímo ovlivňuje výnos ječmene jarního. Tedy s 95% pravděpodobností se při zvyšujících se vláhových poměrech snižují výnosy ječmene na dané stanici. 55

Tab. 24 Korelační koeficienty stanice Nechanice1975-2010 %VVK Korelační koeficient 91-100 * -0,4708 101-110 -0,4496 111-120 0,2561 121-130 -0,0389 131-140 0,2183 141-150 0,1173 151-160 0,0755 161-170 -0,0207 171-180 -0,1616 5.2.4 Závislost negativní, statisticky vysoce průkazná (α = 0,01) a) Rýmařov Závislost negativní, nepřímá a statisticky vysoce průkazná mezi výnosem a VVK (s 99% pravděpodobností) vyšla na pokusné stanici Rýmařov. Stanice se nachází v Moravskoslezském kraji v řepařské výrobní oblasti. Dle QUITTOVA (1971) rozdělení spadá stanice do mírně teplé oblasti MT7, jejíž hodnota srážkového úhrnu ve vegetačním období je v rozmezí 400-450 mm. Průměrná teplota vzduchu stanice v dubnu je 5,4 C, květnu 11,2 C a v červnu 14,1 C. V Tab. 25 jsou uvedeny průměrné hodnoty výnosu ječmene jarního na stanici Rýmařov za celé období 1975 2010 (5,8 t.ha -1 ). V roce 1998 byla minimální hodnota výnosu této stanice 3,6 t.ha -1. Maximálního výnosu stanice (8,0 t.ha -1 ) bylo dosaženo, stejně tak jako u stanice Nechanice, v roce 1990. Dle dlouhodobého normálu Moravskoslezského kraje (1961-1990) byl v kritickém období roku 1998 průměrný úhrn srážek o 139 % (květen) a 125 % (červen) větší než dlouhodobý normál. Nízká výnosová hodnota je patrně zapříčiněna vysokými vláhovými poměry dané lokality, především v měsících květnu a červnu, kdy mohl být porost ječmene jarního ovlivněn přemokřením. Za celou dobu sledování byla průměrná hodnota VVK na stanici Rýmařov během vegetačního období 89 %. Maximální průměrné hodnoty VVK (97%) během let 1975-2010 bylo dosaženo v roce 1987, minimální průměrné hodnoty (78 %) v roce 1994. Opět plátí, že je rok 1987 z hlediska vláhových poměrů nejvlhčím. 56

Tab. 25 Hodnoty statistických ukazatelů stanice Rýmařov (1975 2010) Statistický ukazatel %VVK Výnos Průměr 89 5,8 Medián 90 5,9 Minimum 78 3,6 Maximum 97 8,0 Rozptyl 24,1 1,0 Sm. odch. 4,9 1,0 Směrod. chyba 0,8 0,2 Níže uvedený Obr. 7 znázorňuje vývoj průměrné hodnoty VVK v čase. Rýmařov je jedna ze stanic, kde je regresní koeficient kladný, tedy dochází i mírnému zvyšování VVK v čase. Obr. 7 Vývoj průměrného VVK stanice Rýmařov Statisticky vysoce průkazná negativní vazba stanice Rýmařov mezi % VVK a výnosem ve vegetačním období mezi lety 1975 2010 byla zjištěna ve fázi odnožování (druhá půlka dubna). Je tedy možno vyslovit tvrzení, že vláhové poměry stanice v tomto kritickém výnosotvorném období negativně ovlivňují konečné výnosy ječmene jarního. Při vyšších hodnotách VVK na stanici Rýmařov ve fázi odnožování je celkový výnos ječmene jarního snižován s 99% pravděpodobností. 57

Tab. 26 Korelační koeficienty stanice Rýmařov1975-2010 %VVK Korelační koeficient 91-100 -0,2685 101-110 ** -0,7250 111-120 * 0,5935 121-130 -0,0066 131-140 -0,0749 141-150 -0,1355 151-160 0,1060 161-170 0,3729 171-180 0,1969 b) Brno-Chrlice Stanice v Brně Chrlicích se nachází v Jihomoravském kraji. Závislost mezi výnosem a VVK je zde (s 99% pravděpodobností) také negativní a statisticky vysoce průkazná. Dlouhodobá průměrná teplota stanice je 9 C, průměrný úhrn srážek je 451 mm. Podle QUITTOVA (1971) rozdělení spadá stanice do teplé oblasti T4, jejíž hodnota srážkového úhrnu ve vegetačním období je v rozmezí 300-350 mm. Průměrná teplota vzduchu stanice v dubnu je 8,5 C, květnu 13,8 C a v červnu 16,7 C. V Tab. 27 jsou uvedeny průměrné hodnoty výnosu ječmene jarního na stanici Brno-Chrlice za celé období 1975 2010 (5,7 t.ha -1 ). V roce 1983 byla minimální hodnota výnosu této stanice 3,2 t.ha -1. Maximálního výnosu (8,1 t.ha -1 ) bylo dosaženo v roce 1989. Dle dlouhodobého normálu Jihomoravského kraje (1961-1990) byl v kritickém období roku 1983 průměrný úhrn srážek o 124 % (duben) a 102 % (červen) větší než dlouhodobý normál. Nízký výnos je pravděpodobně zapříčiněn vysokými vláhovými poměry dané lokality, především v měsících dubnu a červnu, kdy mohl být porost ječmene jarního ovlivněn přemokřením. Za celou dobu sledování byla průměrná hodnota VVK na stanici Rýmařov během vegetačního období 70 %. Maximální průměrné hodnoty VVK (90 %) během let 1975-2010 bylo dosaženo v roce 2010, minimální průměrné hodnoty (46 %) v roce 2007. Opět plátí, že je rok 2007 z hlediska vláhových poměrů stanice nejsušší. 58

Tab. 27 Hodnoty statistických ukazatelů stanice Brno - Chrlice (1975 2010) Statistický ukazatel %VVK Výnos Průměr 70,0 5,7 Medián 70,0 6,0 Minimum 46,0 3,2 Maximum 90,0 8,1 Rozptyl 118,4 2,4 Sm. odch. 10,9 1,6 Směrod. chyba 1,8 0,4 Jako poslední byla počítána korelace mezi % VVK a výnosem ve vegetačním období mezi lety 1975 2010 stanice Brno Chrlice. Zde byla zjištěna statisticky vysoce průkazná negativní vazba ve fázi vzcházení (začátek dubna). V tomto kritickém období jsou konečné výnosy ječmene jarního ovlivňovány vláhovými poměry stanice negativně, tedy při vyšších hodnotách VVK v této fázi je celkový výnos ječmene jarního snižován s 99% pravděpodobností. Tab. 28 Korelační koeficienty stanice Brno-Chrlice1975-2010 %VVK Korelační koeficient 91-100 ** -0,6386 101-110 * -0,5361 111-120 -0,1682 121-130 -0,0085 131-140 0,1350 141-150 0,0955 151-160 0,1237 161-170 0,0734 171-180 0,0885 5.3 Odhad budoucího vývoje VVK Na Obr. 8 je znázorněn odhad budoucího vývoje VVK na stanici Branišovice, která byla vybrána jako modelová. Je zde uveden i sledovaný vývoj v období 1975 2010. V krátkodobém časovém horizontu (2010-2039) se očekávaná změna klimatu na snížení VVK ve vegetačním období neprojeví příliš výrazně. Znatelný rozdíl je predikován už ve střednědobém horizontu (2040-2069). Dlouhodobý horizont již vykazuje minimálně 13% snížení hodnoty VVK. 59

Obr. 8 Odhad budoucího vývoje VVK na modelové stanici Branišovice Tab. 29 uvádí průměrné hodnoty VVK ve vegetačním období při změně klimatu ve krátkodobém (2010-2039), střednědobém (2040-2069) i dlouhodobém časovém horizontu (2070-2099). Je zde patrné, že se očekává snižování průměrných hodnoty VVK. Jelikož je stanice Branišovice zařazena mezi stanice s přímou, statisticky průkaznou závislostí VVK a daného výnosu, je možné s 95% pravděpodobností očekávat při snižující se hodnotě VVK v průběhu let budoucích i snížení výnosů. Je předpokládáno i zvýšení průměrné teploty vzduchu, které v kombinaci se zvyšujícím se vláhovým deficitem bude mít negativní vliv nejen na porost ječmene jarního v nižších nadmořských výškách, ale i na ostatní zemědělské plodiny v ČR. Tab. 29 Tabulka statistických hodnot VVK stanice Branišovice v různých časových horizontech předpokládané změny klimatu 1975-2010 2010-2039 2040-2069 2070-2099 Průměr 71 71 63 59 Medián 73 72 65 60 Minimum 43 43 35 31 Maximum 95 95 87 83 60

6 ZÁVĚR Práce je zaměřena na popis vazby mezi průběhem počasí a tvorbou výnosu a kvality u ječmene jarního na pokusných stanicích ÚKZÚZ. Vztah je v práci popisován na základě hodnoty VVK, která je korelována s daty dlouhodobých hektarových výnosů ječmene jarního (1975-2010). Pomocí modelu AVISO byly zjištěny vláhové podmínky pokusných stanic jak v dlouhodobém horizontu, tak i pro vegetační období (duben až červen). Jako nejsušší se jeví stanice v Žatci s průměrnými 63% VVK, jako vláhově nejbohatší vyšla stanice Stachy s průměrnou hodnotou VVK 92 %. Z 21 pokusných stanic ÚKZÚZ byla korelace výnosu a VVK nalezena pouze u 12 stanic. Na stanicích Branišovice, Libějovice, Jaroměřice nad Rokytnou, Pusté Jakartice, Krásné Údolí, Žatec, Chrastava, Vysoká a Sedlec byla zjištěna statisticky průkazná pozitivní závislost, a to buď s 99%, nebo 95% pravděpodobností. Korelace stanic Nechanice, Rýmařov a Brno-Chrlice byla statisticky průkazná s 99% nebo 95% pravděpodobností, ale závislost vyšla negativní. Byla zjištěna značná variabilita vláhových poměrů stanic ve vegetačním období (91. 180. den) jednotlivých let zkoumaného období 1975 2010. Je to dáno zřejmě i vlivem hladiny podzemní vody, která danou hodnotu může ovlivňovat negativně. Nejmenší výkyvy zásoby vody v půdě vykazuje stanice Rýmařov. Je to vysvětlitelné tím, že se stanice nachází ve vyšší nadmořské výšce, úhrn srážek je tu nadprůměrný a průměrná roční teplota je jedna z nejnižších, čímž je mimo jiné snížen i výpar. Nejsuššími roky (s nejnižší hodnotou VVK) ze všech 21 stanic ÚKZÚZ byly v pořadí od nejsuššího roky 2007, 2000, 2003, 1998, 2002. Vláhově nejbohatším byl rok 1987. Tento závěr podpořila i teplotní a srážková historická data. V práci je pomocí dostupných dat ze scénářů změny klimatu odhadnut vliv budoucího klimatu na výnos ječmene jarního v konkrétních agroekologických podmínkách. Na modelové lokalitě Branišovice je ukázáno, jak se bude vláhový deficit s jistou pravděpodobností prohlubovat, a to jak v krátkodobém, střednědobém, tak i dlouhodobém horizontu. Při očekávaném zvýšení teploty v intervalu od 2 do 4,5 C (modely IPPC), od 2,4 do 6,4 C (scénář A1F1) nebo od 1,1 do 2,9 (scénář B1) zřejmě dojde v podmínkách ČR k nerovnoměrnému rozložení srážek během roku, což by mělo značně negativní vliv na pěstování zemědělských plodin a zemědělství jako takové. 61

7 POUŽITÁ LITERATURA BITTNER, V. Škodlivé organizmy ječmene: abiotická poškození, choroby, škůdci. Vyd. 1. České Budějovice: Kurent, 2008, 54 s. ISBN 978-80-87111-08-6 BLÁHA, L. Znaky adaptability k podmínkám stresu u zemědělských plodin. In: Salaš, P. (ed.): Rostliny v podmínkách měnícího se klimatu. Lednice 20. 21.10.2011, Úroda, vědecká příloha, s. 726 735, ISSN 0139-6013 BLINKA, P. Klimatologické hodnocení sucha a suchých období na území ČR v letech 1876 2003. In: Rožnovský, J., Litschmann, T. (eds.): Seminář: Extrémy počasí a podnebí. ČHMÚ, Brno, 11. Března 2004. ISBN 80-86690-12-1 BRÁZDIL, R. -- KIRCHNER, K. Vybrané přírodní extrémy a jejich dopady na Moravě a ve Slezsku: Selected natural extremes and their impacts in Moravia and Silesia. 1. vyd. Brno: Masarykova univerzita, 2007, 431 s. ISBN 978-80-210-4173-8. ČERNÝ, L. ed al. Jarní sladovnický ječmen pěstitelský rádce. Katedra rostlinné výroby, FAPPZ, ČZU v Praze, 2007. 39 s. HABERLE, J. -- TRČKOVÁ, M. -- RŮŽEK, P. Příčiny nepříznivého působení sucha a dalších abiotických faktorů na příjem a využití živin obilninami a možnosti jeho omezení. Metodika pro praxi. VÚRV, 2008. ISBN: 978-80-87011-45-4. HLAVINKA, P. -- TRNKA, M. -- SEMERÁDOVÁ, D. -- DUBROVSKÝ, M. -- ŽALUD, Z. -- MOŽNÝ, M. Effect of drought on yield variability of key crops in Czech Republic. Agricultural and forest meteorology. 2009. sv. 149, č. 3-4, s. 431--442. ISSN 0168-1923. HLAVINKA, P. Dopady změny klimatu na celosvětovou produkci, s. 58 60. In: Žalud, Z. (ed.): Změna klimatu a české zemědělství dopady a adaptace. Folia. Mendelova zemědělská a lesnická univerzita v Brně, Brno, 2009. 154 s. ISBN 978-80-7375-369-6. CHLOUPEK, O. -- DOSTÁL, V. -- STŘEDA, T. -- PSOTA, V. -- DVOŘÁČKOVÁ, O. Drought tolerance of barley varietes in relation to their root system size, Plant Breeding. 2010, Vol. 129, s. 630 636. HORÁKOVÁ, V. DVOŘÁČKOVÁ, O. MEZLÍK, T. Seznam doporučených odrůd 2011, Přehled odrůd 2011: pšenice ozimá, pšenice jarní, ječmen jarní,ječmen ozimý, žito ozimé, tritikale ozimé, oves setý pluchatý, hrách polní: tritikale jarní, oves nahý, 62

bob polní, lupina úzkolistá. 1. vyd. Brno: Ústřední kontrolní a zkušební ústav zemědělský, 2011, 237 s. ISBN 978-80-7401-043-9. CHLOUPEK, O. -- HRSTKOVÁ, P. -- SCHWEIGERT, P. Yield and its stability, crop diversity, adaptability and response to climate change, weather and fertilization over 75 years in the Czech Republic in comparison to some European countries. Field Crops Res. 2004, Vol. 85, s. 167 190. CHLOUPEK, O. -- HRSTKOVÁ, P. Adaptation of crops to environment. Theoretical and Applied Genetics. 2005. sv. 111, č. 7, s. 1316-1321. ISSN 0040-5752. CHLOUPEK, O. -- PROCHÁZKOVÁ, B. -- HRUDOVÁ, E. Pěstování a kvalita rostlin. 1. vyd. Brno: Mendelova zemědělská a lesnická univerzita v Brně, 2005, 178 s. ISBN 80-7157-897-5. KALEFETOĞLU, T. EKMEKÇİ, Y. The effect of drought on plants and tolerance mechanisms. G. U. Journal of Science, 18 (4), 2005. s. 723 740. KAPLER, P. -- ŽALUD, Z. -- TRNKA, M. -- SEMERÁDOVÁ, D. Hodnocení pravděpodobnosti výskytu sucha v současných a očekávaných klimatických podmínkách, Mendelnet 04 Agro. 2004. CD ROM, ISBN80-7157-813-4. KINCL, M. -- KRPEŠ, V. Základy fyziologie rostlin. 2. vyd. /. Ostrava: Montanex, 2000, 221 s. ISBN 80-7225-041-8. KLIMEŠOVÁ, J. -- STŘEDA, T. -- HAJZLER, M. Výnos a kvalita ječmene jarního ve vazbě na velikost kořenového systému. [CD-ROM]. In MendelNet 2011 - Proceedings of International Ph.D. Students Conference. s. 648--655. ISBN 978-80-7375-563-8. KOHUT, M. -- HORA, P. -- CHUCHMA, F. Potenciální evapotranspirace travního porostu v oblasti lokality Pánov na Hodonínsku Dlouhodobé vývojové trendy v období let 1961-2099 In: Středová, H., Rožnovský, J., Litschmann, T. (eds): Mikroklima a mezoklima krajinných struktur a antropogenních prostředí. Skalní mlýn, 2. 4.2. 2011, ISBN 978-80-86690-87-2 KOHUT, M. -- ROŽNOVSKÝ, J. CHUCHMA, F. Dlouhodobá zásoba využitelné půdní vody a její variabilita na území České republiky In: Rožnovský, J., Litschmann, T. (eds.): Voda v krajině. Lednice 31.5. 1.6.2010, s. 35 46. ISBN 978-80-86690-79-7 KOHUT, M. -- VITOSLAVSKÝ, J. Agrometeorologická výpočetní a informační soustava - možnosti jejího využití. In: Rožnovský, J., Mašková, M. (eds.): 63

Agrometeorologické prognózy a modely. Velké Bílovice, 1999, s. 53-61. KULHAVÝ, Z. -- SOUKUP, M. Zemědělské odvodnění a krajina. In: Rožnovský, J., Litschmann, T. (eds.): Voda v krajině. Lednice 31.5. 1.6.2010, s. 97 104. ISBN 978-80-86690-79-7 KURPELOVÁ, M. -- COUFAL, L. -- ČULÍK, J. Agroklimatické podmienky ČSSR. Hydrometeorologický ústav, Bratislava 1975, 270 s. LEKEŠ, J. et. al. Ječmen. 1. vyd. Praha: Státní zemědělské nakladatelství, 1985, 296 s. PETR, J. et. al. Počasí a výnosy. 1. vyd. Praha: Státní zemědělské nakladatelství, 1987. 365 s. MADHAVA RAO, K. -- RAGHAVENDRA, A. -- JANARDHAN REDDY, K. Physiology and molecular biology of stress tolerance in plants. Dordrecht: Springer, c2006, 345 s. ISBN 1-4020-4224-8. PROCHÁZKA, S. et al. Botanika: morfologie a fyziologie rostlin. 3. vyd. /. Brno: Mendelova zemědělská a lesnická univerzita v Brně, 2007, 242 s. ISBN 978-80-7375-125-8. QUITT E. Klimatické oblasti Československa. Stud. Geogr. fasc. 16. - Geografický ústav ČSAV Brno, 1971. ROŽNOVSKÝ, J. -- HAVLÍČEK, V. Bioklimatologie. 1. vyd. Brno: Mendelova zemědělská a lesnická univerzita v Brně, 1998. 155 s. ISBN 80-7157-291-8. SEMERÁDOVÁ, D. et al. Změna klimatu a pěstování polních plodin. S 61-83. In: Žalud, Z. (ed.): Změna klimatu a české zemědělství dopady a adaptace. Folia. Mendelova zemědělská a lesnická univerzita v Brně, Brno, 2009. 154 s. ISBN 978-80-7375-369-6. SMOLEN, F. Bioklimatologický slovník terminologický a explikativní. Praha: academia, 1980, 242 s. SPITZ P. -- ZAVADIL J. -- HEMERKA I. Metodika řízení závlahového režimu plodin výpočetním programem ZAPROG 1. VÚMOP, Praha, 2007. 32 s. ISBN 978-80-254-0626-7. STŘEDA, T. -- KOHUT, M. -- HAJZLER, M. Výnosy ječmene setého v závislosti na vláhových podmínkách. In XVIII. posterový deň s medzinárodnou účasťou "Transport vody, chemikálií a energie v systéme poda-rastlina-atmosféra". 1. vyd. Bratislava: ÚH a GFÚ SAV, 2010, s. 485--491. ISBN 978-80-89139-21-7. 64

STŘEDA, T. -- KOHUT, M. -- ROŽNOVSKÝ, J. Výnos ječmene setého ve vztahu k vláhové bilanci půdy. Úroda. 2010. sv. 58, č. 12, s. 745--748. ISSN 0139-6013 SYROVÁ, H. -- RYANT, P. Vliv termínu dusíkatého přihnojení na výnos a kvalitu sladovnického ječmene. In MendelNet 2010 Proceedings of International Ph.D. Students Conference. 1. vyd. Brno: Mendelova univerzita v Brně, 2010, s. 146--153. ISBN 978-80-7375-453-2. TLAPÁK, V. -- LEGÁT, V. -- ŠÁLEK, J. Voda v zemědělské krajině. 1. vyd. Praha: Brázda, 1992, 318 s. ISBN 80-209-0232-5. TRNKA, M. -- HLAVINKA, P. -- SEMERÁDOVÁ, D. -- DUBROVSKÝ, M. -- ŽALUD, Z. -- MOŽNÝ, M. Agricultural drought and spring barley yields in the Czech Republic. Plant, Soil and Environment: rostlinná výroba. 2007. sv. 53, č. 7, s. 306-316. ISSN 1214-1178. TRNKA, M. et al. Změna klimatu a řízené ekosystémy, s. 44 58. In: Žalud, Z. (ed.): Změna klimatu a české zemědělství dopady a adaptace. Folia. Mendelova zemědělská a lesnická univerzita v Brně, Brno, 2009a. 154 s. ISBN 978-80-7375-369-6. TRNKA, M. et al. Hydrometeorologické extrémy 94-104. In: Žalud, Z. (ed.): Změna klimatu a české zemědělství dopady a adaptace. Folia. Mendelova zemědělská a lesnická univerzita v Brně, Brno, 2009b. 154 s. ISBN 978-80-7375-369-6. ZIMOLKA, J. Ječmen - formy a užitkové směry v České republice. 1. vyd. Praha: Profi Press, 2006, 200 s. ISBN 80-86726-18-5. ŽALUD, Z. Adaptační opatření na změnu klimatu v prosektoru, s. 110 140. In: Žalud, Z. (ed.): Změna klimatu a české zemědělství dopady a adaptace. Folia. Mendelova zemědělská a lesnická univerzita v Brně, Brno, 2009. 154 s. ISBN 978-80-7375-369-6. WANG, G. Agricultural drought in a future climate: results from 15 global climate models participating in the IPCC 4th assessment. Clim.Dyn., 25, 2005. s. 739 753 Internetové zdroje: ČESKÝ HYDROMETEOROLOGICKY ÚSTAV, 2012: Územní srážky. Historická data - meteorologie a klimatologie [cit. 15.4.2012]. Dostupné na: <http://www.chmi.cz/portal/dt?portal_lang=cs&menu=jsptabcontainer/p4_historicka _data&last=false> 65

8 SEZNAM OBRÁZKŮ Obr. 1 Průměrné celoroční hodnoty VVK stanic ÚKZÚZ vegetačního období 1975 2010... 36 Obr. 2 Průběh průměrných hodnot VVK ze všech stanic ÚKZÚZ během období 1975 2010 s uvedeným regresním pásem spolehlivosti (95%)... 37 Obr. 3 Vláhové poměry stanic ÚKZÚZ v období 1975-2010... 38 Obr. 4 Vývoj průměrného VVK stanice Jaroměřice nad Rokytnou v čase... 44 Obr. 5 Vývoj průměrného VVK stanice Žatec v čase... 49 Obr. 6 Vývoj průměrného VVK stanice Vysoká čase... 52 Obr. 7 Vývoj průměrného VVK stanice Rýmařov... 57 Obr. 8 Odhad budoucího vývoje VVK na modelové stanici Branišovice... 60 66

9 SEZNAM TABULEK Tab. 1 Hodnoty hydropedologických ukazatelů dle HABERLEHO et al. (2008... 15 Tab. 2 Pokusné stanice ÚKZÚZ. Charakteristika teplotní, vláhová, zařazení do výrobních oblastí.... 33 Tab. 3 Stanice ÚKZÚZ. Charakteristika půdních typů a druhů.... 34 Tab. 4 Korelační koeficienty stanic-vvk a výnosové řady ječmene jarního za období 1975-2010... 39 Tab. 5 Hodnoty statistických ukazatelů stanice Branišovice (1975-2010)... 40 Tab. 6 Korelační koeficienty stanice Branišovice 1975-2010... 41 Tab. 7 Hodnoty statistických ukazatelů stanice Libějovice (1975-2010)... 42 Tab. 8 Korelační koeficienty stanice Libějovice 1975-2010... 42 Tab. 9 Hodnoty statistických ukazatelů stanice Jaroměřice nad Rokytnou (1975-2010)... 43 Tab. 10 Korelační koeficienty stanice Jaroměřice nad Rokytnou 1975-2010... 44 Tab. 11 Hodnoty statistických ukazatelů stanice Jaroměřice nad Rokytnou (1975-2010)... 45 Tab. 12 Korelační koeficienty stanice Pusté Jakartice 1975-2010... 46 Tab. 13 Hodnoty statistických ukazatelů stanice Krásné Údolí (1975-2010)... 47 Tab. 14 Korelační koeficienty stanice Krásné Údolí 1975-2010... 47 Tab. 15 Hodnoty statistických ukazatelů stanice Žatec (1975-2010)... 48 Tab. 16 Korelační koeficienty stanice Žatec 1975-2010... 49 Tab. 17 Hodnoty statistických ukazatelů stanice Chrastava (1975-2010)... 50 Tab. 18 Korelační koeficienty stanice Chrastava 1975-2010... 51 Tab. 19 Hodnoty statistických ukazatelů stanice Vysoká (1975 2010)... 52 Tab. 20 Korelační koeficienty stanice Vysoká 1975-2010... 53 Tab. 21 Hodnoty statistických ukazatelů stanice Sedlec (1975 2010)... 54 Tab. 22 Korelační koeficienty stanice Sedlec1975-2010... 54 Tab. 23 Hodnoty statistických ukazatelů stanice Nechanice (1975 2010)... 55 Tab. 24 Korelační koeficienty stanice Nechanice1975-2010... 56 Tab. 25 Hodnoty statistických ukazatelů stanice Rýmařov (1975 2010)... 57 Tab. 26 Korelační koeficienty stanice Rýmařov1975-2010... 58 Tab. 27 Hodnoty statistických ukazatelů stanice Brno - Chrlice (1975 2010)... 59 67

Tab. 28 Korelační koeficienty stanice Brno-Chrlice1975-2010... 59 Tab. 29 Tabulka statistických hodnot VVK stanice Branišovice v různých časových horizontech předpokládané změny klimatu... 60 68

10 PŘÍLOHY Obr. 9 Orientační mapa s vyznačenými dvanácti hodnocenými lokalitami ÚKZÚZ (Zdroj: HORÁKOVÁ et al. (2011) )... 70 Obr. 10 Graf průběhu VVK na stanici Branišovice v období 1975 2010 s vyznačenou maximální a minimální hodnotou VVK... 71 Obr. 11 Graf průběhu VVK na stanici Libějovice v období 1975 2010 s vyznačenou maximální a minimální hodnotou VVK... 71 Obr. 12 Graf průběhu VVK na stanici Pusté Jakartice v období 1975 2010 s vyznačenou maximální a minimální hodnotou VVK... 72 Obr. 13 Graf průběhu VVK na stanici Krásné Údolí v období 1975 2010 s vyznačenou maximální a minimální hodnotou VVK... 72 Obr. 14 Graf průběhu VVK na stanici Chrastava v období 1975 2010 s vyznačenou maximální a minimální hodnotou VVK... 73 Obr. 15 Graf průběhu VVK na stanici Sedlec v období 1975 2010 s vyznačenou maximální a minimální hodnotou VVK... 73 Obr. 16 Graf průběhu VVK na stanici Nechanice v období 1975 2010 s vyznačenou maximální a minimální hodnotou VVK... 74 Obr. 17 Graf průběhu VVK na stanici Chrlice v období 1975 2010 s vyznačenou maximální a minimální hodnotou VVK... 74 69

Obr. 9 Orientační mapa s vyznačenými dvanácti hodnocenými lokalitami ÚKZÚZ Vysvětlivky: (Zdroj: HORÁKOVÁ et al. (2011) ) Krásné údolí Žatec Chrasava Nechanice Pusté Jakartice Rýmařov Vysoká Sedlec Brno-Chrlice Branišovice Libějovice Jaroměřice nad Rokytnou 70