TECHNOLOGIE VYUŽÍVANÉ KE ZVYŠOVÁNÍ EFEKTIVITY ZAKOŘEŇOVÁNÍ BYLINNÝCH ŘÍZKŮ The technology used to improve the efficiency of rooting herbaceous cuttings Chromečková, J., Salaš, P. Mendelova univerzita Brno, Zahradnická fakulta Lednice, Ústav šlechtění a množení zahradnických rostlin, Valtická 337, 691 44 Lednice Abstrakt Byly provedeny různé způsoby ošetření matečných rostlin s cílem sledovat následnou kvalitu zakořeňování bylinných řízků u dřevin Berberis thunbergii 'Rose Glow', Cornus alba 'Elegantissima' a Weigela florida Piccolo. Jedním ze způsobů ošetření bylo sledovat vliv zatemnění matečných rostlin před odběrem bylinných řízků. Byly zkoumány tři varianty zatemnění rašlovým úpletem (kontrola, 50% zatemnění a 90% zatemnění). Dalším způsobem ošetření byla aplikace postřiků kyselinou β-indolyl máselnou a Retacelem extra R68. Hlavním sledovaným znakem byla kvalita zakořeňování, která byla hodnocena podle vytvořené pětibodové stupnice. Klíčová slova:bylinné řízky, matečné rostliny, zatemnění, fytohormony, zakořeňování Abstract Various treatments of parent plants were tested in order to monitor the quality of subsequent rooting of herbaceous cuttings of Berberis thunbergii trees at the 'Rose Glow' Cornus alba 'Elegantissima' and Weigela florida 'Piccolo. One of the treatments was to monitor the effect of darkening mother plants before taking the herb cuttings. Three variants were investigated blackout ribbing (control, 50% and 90% blackout drapes). Another way of treatment was the application of spraying acid β-indolyl butyric and Retacel extra R68. The main character was pursued quality rooting, which was assessed by a five-point scale created. Key words: herbaceous cuttings, mother plants, shade, plant hormones, rooting Úvod Tuzemská produkce okrasných rostlin a dřevin má dlouhodobě rostoucí tendenci. Celková výměra školek v roce 2005 činila celkem 1 757 ha.(www.zahradaweb.cz). Výzkum a školkařská praxe se již řadu let zabývá intenzivním využitím růstových stimulátorů a morforegulačních látek při množení a pěstování okrasných dřevin. Užitím regulátorů růstu u mladých rostlin školkař očekává rychlejší revitalizaci rostlin po přezimování, větší přírůstky, zvýšení kvality výpěstků, zkrácení doby pěstování a dosažení vyšších tržeb. V létě zakořeněné řízky obtížně množitelných listnatých dřevin nespolehlivě přezimují a v nepříznivých pěstebních podmínkách obvykle hynou. Kritická fáze nastává zvláště při rašení zakořenělých řízků na jaře. V předjaří můžeme vidět zhnědlé odumřelé řízky ještě se zdravými kořeny nebo rašící uvadající pupeny. Podle některých autorů, kteří prováděli podrobnější pozorování, příčinou úhynu zakořeněných řízků je v období klidu nízká hladina minerálních látek a uhlohydrátů v jejich pletivech. Ke snížení zásobních látek u déle zakořeňujících druhů dřevin dochází již na zamlžovaných množárnách. Proto se pěstitelé snaží stimulací zlepšit kvalitu kořenění, výživou a aplikací růstových regulátorů typu giberelinů a cytokininů podpořit u řízkovanců prorůstání pupenů a vyzrání výhonů po zakořenění. Potřebu stimulace, výživy kořenících 129
řízků minerálním dusíkem, fosforem a draslíkem zdůraznil Procházka (1998). Obdobně byl potvrzen nezanedbatelný význam mikroelementů v procesu kořenění řízků, a to především zinku, boru, manganu, síry a železa. Pozitivní účinek mohou vykazovat i regulační látky inhibiční povahy fenolové substance, ABA aj. (Bojarczuk, 1975). Základní minerální látky a mikroprvky dodáváme formou zálivky. Regulátory růstu obvykle aplikujeme postřikem na list. Koncentrace výživného roztoku by neměla přesáhnout 0,1%. Růst řízkovanců v letních měsících významně ovlivňuje fotoperiodicky účinné osvětlování (srpen září), obohacení vzduchu oxidem uhličitým a aplikace růstových hormonů typu giberelinů a cytokininů (Procházka, 1998). Auxiny mají zásadní význam pro tvorbu adventivních kořenů (Reid et al., 1991; Crozier et al., 2000). Řízky většiny druhů rostlin zakořeňují po aplikaci auxinů lépe než bez nich. Působení auxinu na řízky je spojeno s vazbou na receptorový protein a s depresí genů proteolyzí (degradací proteinů) (Dharmasiri, Estelle, 2004). Účinnost exogenně aplikovaného auxinu je ovšem závislá na obsahu endogenního auxinu v řízcích. Je-li tento obsah vysoký, může exogenní auxin na rhizogenezi působit inhibičně (Biasi, 1989; Fogaca a Fett-Netto, 2005). Nejčastěji používaným auxinem při zakořeňování řízků je kyselina indolyl-3-máselná (IBA). Je dobře rozpustná v etanolu. Vysoce aktivní je zejména draselná sůl IBA. Exogenně aplikovaná IBA upravuje hladinu v pletivech řízků a v průběhu rhizogeneze přímo stimuluje zakládání i růst adventivních kořenů. Kořenové základy se po její aplikaci tvoří nejen na bázi řezu, ale i po celé délce poranění. Účinnost IBA se zvyšuje v kombinaci s kyselinou α- naftyloctovou (NAA) nebo nikotinamidem (Obdržálek, Pinc, 1997). Předností IBA je nevelká toxicita při předávkování. Dává často lepší výsledky než IAA, protože méně stimuluje uvolňování etylenu (Mullins, 1972). Kyselina indolyl-3-octová (IAA) je nejdůležitější přirozený auxin a je proto v rostlině velmi rychle enzymaticky rozkládána (IAA-oxidázou). Proto je třeba ji aplikovat v poněkud vyšších koncentracích než IBA nebo NAA. Je rozpustná v etanolu, ale ve školkařské praxi se při množení dřevin užívá méně často. Kyselina α- naftyloctová (NAA) je dobře rozpustná v horké vodě a v etanolu. Je velmi účinná, ale při předávkování toxická. Zvláště aktivní je draselná sůl NAA. Metabolická stabilita NAA je totiž vysoká (u IBA je střední a u IAA je nízká) (Klerk et al., 1999). Regulátor růstu Retacel extra R68 příznivě působí na fyziologické procesy v metabolismu rostlin a významně tak přispívá k lepšímu využití živin. Přípravek lze použít k regulaci růstu hrnkových rostlin, letniček a okrasných dřevin. Ošetřené rostliny jsou vzhlednější a kompaktnější, dochází k regulaci výšky a tvaru rostlin, zvyšuje se násada květních poupat a omezuje prorůstání mladých letorostů na kvetoucích rostlinách. Barva listů je intenzivněji zelená, olistění hustší, v zimním období při nedostatku světla zůstávají ošetřené rostliny kompaktní, rostliny se nevytahují, nerozklesávají a tak neztrácejí vzhled a kvalitu. Retacel extra R68 je postřikový a zálivkový přípravek ve formě kapalného koncentrátu s účinnou látkou chlormequat chloride (720 g.l -1 ), tj. 2-chlorethyl-trimethyl-amonium chlorid. Etiolizace umožněná zatemněním dolní části řízku může být užitečná pro jeho zakořenění. Vede ke zvýšení celkové hladiny auxinu v etiolované bázi řízku. Také zastínění matečných rostlin může příznivě působit na zakořenění řízků z nich pořízených (Kawase, 1965; Polikarpova, 1971). Adventivní kořeny na rozdíl od laterálních kořenů, které jsou kořenovými větvemi, se vytvářejí na stoncích, listech, oddencích a starších druhotně ztloustlých kořenech na místech, 130
morfologicky k tomu určených. Místo vzniku adventivních kořenů je druhově určené a nedá se změnit ani aplikací růstových regulátorů (Procházka, 1998). Materiál a metody Experimentální část sledování zahrnovala dva realizované pokusy: zastínění matečných rostlin a aplikace speciálních přípravků na matečné rostliny. Experimenty byly založeny na pozemku Zahradnické fakulty v Lednici v areálu Mendelea. Jako zdroj rostlinného materiálu byly použity šest let staré matečné rostliny (rody Berberis, Cornus a Weigela). Pokus byl založen ve třech opakováních. Byl sledován vliv ošetření matečných rostlin na následné zakořeňování bylinných řízků okrasných dřevin. Matečnice byla využita jako místo pro stínění a ošetřování matečných rostlin fytohormony s následným odběrem bylinných řízků. V prvním pokusu byly zkoušeny tři varianty zatemnění matečných rostlin, následně byla sledována úspěšnost zakořenění odebraných řízků. První varianta byla kontrolní, matečné rostliny nebyly žádným způsobem zatemněny. Ve druhé variantě byly rostliny zatemněny rašlovým úpletem s mírou zastínění 50%. Ve třetí variantě byl použit rašlový úplet se schopností stínit z 90%. Rašlový úplet byl natažen ve dvou vrstvách přes matečné rostliny. Matečné rostliny byly zatemněny 23.6.2010 a odtemněny 28.6.2010. Samotné řízkování proběhlo 2.7.2010. Vyhodnocení pokusu proběhlo 30.8.2010. Ve druhém pokusu byly matečné rostliny ošetřeny dvěma postřiky s obsahem fytohormonů a látek podporujících zakořenění bylinných řízků a to roztokem IBA (50 mg l -1 účinné látky) a přípravkem Retacel extra R68 (3 ml l -1 účinné látky). Cílem bylo pozorovat kvalitu zakořenění bylinných řízků po předchozím ošetření matečných rostlin. Opět byly provedeny tři varianty experimentu. První varianta byla kontrolní, matečné rostliny nebyly během vegetace ošetřeny žádným způsobem. Druhá varianta představovala postřik roztokem kyseliny β-indolyl máselné (IBA), postřik byl proveden ve dvou termínech, 14 dnů a posléze 7 dnů před řízkováním. Třetí variantou bylo ošetření postřikem přípravkem Retacel extra R68, postřik se aplikoval stejně jako v předešlé variantě, tzn. 14 a 7 dnů před odběrem rostlinného materiálu a následným řízkováním. Postřik byl proveden ve dvou termínech, 29.6.2010 a 7.7.2010. Následný odběr rostlinného materiálu a řízkování proběhlo 29.6.2010. Pokus byl vyhodnocen 31.8.2010. Při hodnocení praktického pokusu byla vytvořena pětibodová stupnice, která přiřadila bodové ohodnocení každému živému či uhynulému bylinnému řízku. Uhynulý řízek = 1, řízek s vytvořeným kalusem = 2, řízek s jedním kořenem = 3, řízek se dvěma kořeny = 4, řízek se třemi a více kořeny = 5. U všech pokusných variant byl použit stejný množárenský substrát, typ sadbovačů, postup při řízkování a aplikace pudrového růstového stimulátoru podporujícího zakořeňování. Řízky v sadbovačích byly následně umístěny do fóliového krytu, kdy byla zajištěna optimální teplota a vlhkost vzduchu pro úspěšné zakořeňování. Bylinné řízky byly stimulovány (IBA pudr) a píchány do sadbovačů velikosti 54 buněk (TEKU JP 3040/54 H od firmy Pöppelmann o rozměrech 370 x 280 mm. Jedna buňka má rozměry 42 x 37 mm, hloubka je 73 mm, objem buňky je 74 ml). Bylo použito 2 700 ks bylinných řízků na 1 rod, celkem tedy 8100 ks. Do fóliového krytu byla umístěna elektronická čidla pro registraci teploty vzduchu a relativní vzdušné vlhkosti (čidla HOBO) s možností elektronického zpracování naměřených dat. Konstrukce a stínovka pro zatemnění matečných rostlin byla vytvořena ohnutím drátu o tloušťce 7 mm a následným zapíchnutím do hloubky asi 0,20 0,25 m. Výška konstrukce v oblouku byla 0,8 1,1 m. 131
Pro zatemnění matečných rostlin byly použity 2 typy rašlového úpletu zelené barvy. Propustnost světla byla dle výrobce uváděna 50% a 90%. Rašlový úplet byl vyroben ze zdravotně nezávadného 100% HPDE polyetylénu, vyznačující se vysokou odolností a prodyšností. Z důvodů zajištění optimálního vytvoření zatemnění byly stínovky přes konstrukce nataženy dvojitě. Statistická část vycházela ze zjištěných hodnot praktického pokusu. Praktický pokus byl založen na vyhodnocení kořenové soustavy bylinných řízků Berberis thunbergii 'Rose Glow', Cornus alba 'Elegantissima' a Weigela florida 'Piccolo'. Zjištěné hodnoty byly zaznamenány do tabulek a graficky znázorněny v programu Microsoft Office Excel 2003. Následné statistické zpracování proběhlo v programu Statistica. Výsledky a diskuze Výsledky praktického pokusu u zatemnění matečných rostlin dokazují, že nejvyššího počtu zakořeněných bylinných řízků Berberis thunbergii 'Rose Glow' dosáhla varianta číslo dvě zatemnění 50%, kde zakořenilo 361 ks řízků, což odpovídá 80,2 % z celkového počtu 450 kusů ve variantě. Tato varianta je statisticky vysoce průkazná ke všem ostatním variantám. Nejméně zakořenělých bylinných řízků (53,1% z celkového počtu) s jedním a více kořeny bylo vyhodnoceno u varianty číslo jedna kontrola. U této varianty byl také zaznamenán nejvyšší úhyn bylinných řízků a to 46,9%. Bylinné řízky Weigela florida 'Piccolo' nejlépe tvořily kořenovou soustavu ve variantě č. 2 zatemnění 50%, kde zakořenilo 410 ks řízků, což je 91,1% z celkového počtu 450 ks řízků. Ve variantě č. 3 zatemnění 90% zakořenilo 390 ks řízků (86,6%). Mezi těmito variantami nebyl prokázán statisticky průkazný rozdíl. U varianty č. 1 kontrola zakořenilo pouze 58,6% řízků. Zatemnění matečných rostlin Weigela florida 'Piccolo' mělo příznivý vliv na zakořenění bylinných řízků. Bylinné řízky Cornus alba Elegantissima reagovaly na zatemnění opačným způsobem. Ve variantě č. 2 50% zatemnění uhynulo 76% bylinných řízků a ve variantě č. 3 90% zatemnění uhynulo 53,3% bylinných řízků. Z těchto výsledků lze potvrdit tvrzení Macdonalda (1999), že dřeviny reagují různě na etiolizaci. Nejlépe zakořenily bylinné řízky ve variantě č. 1 kontrola, kde kořenovou soustavu vytvořilo 239 ks řízků, což odpovídá 53,1% z celkového množství. Výsledky praktického pokusu, ve kterém byly matečné rostliny ošetřeny speciálními postřiky dokazují, že nejvyššího počtu zakořeněných bylinných řízků Weigela florida 'Piccolo' dosáhla varianta č.1 - kontrola. Zakořenilo 65,56% bylinných řízků z celkového množství 450 ks řízků. Varianty č.2 a 3 vykazovaly podobné výsledky úspěšnosti zakořenění, IBA (47,73%), Retacel (48,89%). Výsledky pokusu ukázaly, že počet uhynulých a zakořeněných bylinných řízků byl u každé z matečných rostlin jiný, u každého druhu byla zaznamenána specifická reakce na aplikaci přípravků. U Berberis thunbergii 'Rose Glow' nejvyššího počtu zakořeněných bylinných řízků dosáhla varianta č.2 ošetření IBA, kde zakořenilo 52,89% řízků z celkového počtu 450 ks řízků. Nejvíce řízků uhynulo ve variantě č.1 kontrola (50,44%). Bylinné řízky Cornus alba 'Elegantissima' nejlépe zakořenily ve variantě č.1 kontrola, kde zakořenilo 61,56% řízků.varianty č.2 a 3 měly vysokou úmrtnost řízků a čísla úspěšnosti zakořenění jsou velmi nízká - 3,11% a 5,11%. Z výsledků tedy vyplývá, že úspěšnost zakořeňování bylinných řízků byla nejvyšší u varianty č.1 kontrola, kde nebylo provedeno žádné ošetření matečných rostlin. Je zřejmé, že na zakořenění bylinných řízků nemá vliv jen samotné použití přípravků na ošetření matečných 132
rostlin, ale důležitou úlohu hrají i jiné faktory. Pokus byl navíc proveden zatím pouze v jednom vegetačním období. Tab.1 Počet uhynulých bylinných řízků v % (ošetření IBA a Retacelem, bez ošetření) Uhynulé bylinné řízky Kontrola IBA Retacel Weigela florida 'Piccolo' 34,44% 52,22% 51,11% Berberis thunbergii 'Rose Glow' 50,44% 51,77% 47,11% Cornus alba 'Elegantissima' 38,44% 96,88% 94,88% Tab.2 Počet zakořeněných bylinných řízků v % (ošetření a Retacelem, bez ošetření) Vytvořená kořenová soustava Kontrola IBA Retacel Weigela florida 'Piccolo' 65,56% 47,73% 48,89% Berberis thunbergii 'Rose Glow' 49,56% 48,22% 52,89% Cornus alba 'Elegantissima' 61,56% 3,11% 5,11% č.1 Počet uhynulých bylinných řízků (v kusech) Graf 133
Graf č.2 Počet uhynulých bylinných řízků (v kusech) Tab.3 Počet uhynulých bylinných řízků v % (zatemnění matečných rostlin) Uhynulé bylinné řízky Kontrola Zatemnění 50 % Zatemnění 90 % Weigela florida 'Piccolo' 41,33% 8,88% 13,33% Berberis thunbergii 'Rose Glow' 46,88% 76,00% 53,33% Cornus alba 'Elegantissima' 46,66% 19,77% 19,77% Tab. 4 Počet zakořeněných bylinných řízků v % (zatemnění matečných rostlin) Vytvořená kořenová soustava Kontrola Zatemnění 50 % Zatemnění 90 % Weigela florida 'Piccolo' 38,66% 91,11% 86,66% Berberis thunbergii 'Rose Glow' 53,11% 24,00% 46,66% Cornus alba 'Elegantissima' 53,33% 80,22% 80,22% Bylinné řízky, odebrané z matečné rostliny Weigela florida 'Piccolo', tvořily nejlépe kořenovou soustavu ve variantě č.2 50% zatemnění, kde zakořenilo 91,10% bylinných řízků z celkového počtu 450 ks řízků ve variantě. Příznivý vliv měla na zakořeňování i varianta č.3 90% zatemnění, kde zakořenilo 86,60% bylinných řízků. Nejslabší se opět jevila varianta č.1, kde zakořenilo pouze 58,60% bylinných řízků. Bylinné řízky Cornus alba 'Elegantissima' reagovaly na zatemnění opačným způsobem. Nejlépe zakořenily bylinné řízky ve variantě č.1 kontrola (53,10% bylinných řízků z celkového počtu 450 ks ve variantě). Bylinné řízky odebrané z matečných rostlin, které byly ošetřeny 90% zatemněním, tvořily kořenovou soustavu ve 46,60% a řízky odebrané z matečných rostlin ošetřených 50% zatemněním zakořenily pouze z 24%. 134
Graf č.3 Počet uhynulých bylinných řízků (v kusech) Graf č.4 Počet zakořeněných bylinných řízků (v kusech) Závěr Zatemnění matečných rostlin před řízkováním mělo vliv na zakořeňování bylinných řízků Weigela florida 'Piccolo' a Berberis thunbergii 'Rose Glow', zejména zatemnění z 50%. U dřeviny Cornus alba 'Elegantissima' se nejvíce osvědčila kontrolní varianta (bez zatemnění). Při ošetření matečných rostlin aplikací postřiků byl nejkvalitnější kořenový systém vytvořen u varianty č.1 kontrola, z celkového počtu 450 ks bylinných řízků v jedné variantě 135
zakořenilo u Weigela florida 'Piccolo' 65,56% řízků, u Berberis thunbergii 'Rose Glow' 49,56% řízků, u Cornus alba 'Elegantissima' 61,56% řízků. Varianty č.2 a č.3 vykazovaly podobné množství zakořenělých rostlin. Pokusy byly provedeny v jednom vegetačním období, proto je předčasné vyvozování závěrů. Reakce jednotlivých dřevin na zatemnění a aplikaci fytohormonů je různá, proto se pokračuje v dalších opakováních experimentu. Použitá literatura BASSUK N., MAYNARD B. Stock plant etiolation. In Department of Floriculture and ornamental Horticulture. NY: Cornell university, 1987. s. 749-750. Dostupný z WWW http://www.hort.cornell.edu/uhi/research/articles/hortsci%2022%285%29.pdf BASSUK N., MAYNARD B., MISKE D. Stock plant etiolation for improved rooting of cuttins. In Floriculture and ornamental Horticulture. NY: Cornell university, 1984. s.543-550. Dostupný z WWW: http://www.hort.cornell.edu/uhi/research/articles/intplantprop34.pdf HARTMANN, H. KESTER, D. Plant propagation: principles and practices. 7th ed. New Jersey: Prentice Hall, 2002. 880 s. ISBN 0-13-679235-9. KOLEK, J., KOZINKA, V., et al. Fyziológia kořeňového systému rastlín. 1 vyd. Bratislava: Vydavatelʼstvo slovenskej akadémie vied, 1988. 384 s. MACDONALD, B. Practical woody plant propagation for nursery growers [online].portland, Oregon, USA: Timber press, Inc, 1999 [cit. 2011-07-07]. Dostupné z WWW:<http://books.google.com/books? id=bdp2j9e2ekc&pg=pr3&dq=practical_woody_plant_propagation_for_nursery_grower s_bruce_macdonald&hl=cs&ei=_1cxtdqybofwsgauzohgda&sa=x&oi=book_result&ct =result&resnum=1& OBDRŽÁLEK, J., PINC, M. Vegetativní množení listnatých dřevin. Průhonice: Výzkumný ústav okrasného zahradnictví, 1997. 118 s. ISBN 80-85116-13-8. PACHOLCZAK, A., SZYDŁO, W., ŁUKASZEWSKA, A., The effect of etiolation and shading of stock plants on rhizogenesis in stem cuttings of Cotinus coggygria. In Department of Ornamental plant. Warszawa: Warsaw Agricultural University, 20 PACHOLCZAK, A., SZYDŁO, W., ŁUKASZEWSKA, A., The effect of etiolation and shading of stock plants on rhizogenesis in stem cuttings of Cotinus coggygria. In Department of Ornamental plant. Warszawa: Warsaw Agricultural University, 2005. s. 417-427. Dostupný zwww: <http://www.springerlink.com/content/k554g040u73n2w2q/>. PROCHÁZKA, S., ŠEBÁNEK, J. Regulátory rostlinného růstu. 1. vyd. Praha: Academia, 1997. 395 s. ISBN 80-200-0597-8. PROCHÁZKA, S., et.al.. Fyziologie rostlin. (s.l.): Academia, 1998. 484 s. ISBN 80-200- 0586-2. ŘÍHA, M. Fyziologie vzniku adventivních kořenů. In SALAŠ, P. Modernizace výukového procesu u předmětu okrasné školkařství a ovocnářství. Brno: Mendelova zemědělská a lesnická univerzita, 2003. s. 96-103. ISBN 80-7157-715-4. 136
ŘÍHA, M. Využití a příprava stimulátorů tvorby adventivních kořenů v okrasném školkařství. In SALAŠ, P. Modernizace výukového procesu u předmětu okrasné školkařství a ovocnářství. Brno: Mendelova zemědělská a lesnická univerzita, 2003 ŠEBÁNEK, J. Fyziologie vegetativního množení dřevin: Physiology of vegetative propagation of woody species 1.vyd. Brno: MZLU V Brně, 2008. 60s. ISBN 978-80-7375-238-5. Kontaktní adresa Ing. Jitka Chromečková, Mendelova univerzita v Brně, Zahradnická fakulta, Valtická 337, 691 44 Lednice, e-mail: jitka.chromeckova@mendelu.cz 137