MENDELOVA UNIVERZITA V BRNĚ AGRONOMICKÁ FAKULTA
DIPLOMOVÁ PRÁCE
BRNO 2013
Bc.Martin Kadala
Mendelova univerzita v Brně Agronomická fakulta Ústav Technologie Potravin
Vliv agrotechniky na dynamiku změn kvality cukrovky Diplomová práce
Vedoucí práce:
Vypracoval:
doc. Ing. Dr. Luděk Hřivna
Bc. Martin Kadala
Brno 2013
PROHLÁŠENÍ Prohlašuji, že jsem diplomovou práci na téma „Vliv agrotechniky na dynamiku změn kvality cukrovky“ vypracoval samostatně a použil 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 diplomata.....................................
PODĚKOVÁNÍ
Děkuji doc. Ing. Dr. Luďku Hřivnovi za odborné vedení, cenné připomínky, trpělivost a pomoc při vypracování diplomové práce. Dále děkuji Ing. Janě Pechkové za pomoc při laboratorním zpracování dat. V neposlední řadě patří můj dík také rodině za trvalou podporu při studiu.
ABSTRAKT Cílem práce bylo v rámci maloparcelního polního pokusu ověřit vliv mimokořenové výživy různými hnojivy na růst, vývoj, výnos a kvalitu cukrovky během vegetace. Během celé vegetace bulva cukrovky pozvolna přirůstala. Hmotnost listů se od počátku srpna snižovala do sklizně (5.10. 2012) o 37 %. Na začátku vegetace se obsah cukru v bulvě pohyboval okolo 16 %. Na konci vzorkování byla průměrná cukernatost 19,33 %. Obsah škodlivého alfa-aminodusíku se během celé vegetace výrazněji neměnil (34 - 42 mg/100g), ke konci vegetace byl pozorován pokles škodlivého dusíku. Obsah popelovin byl po celou dobu vysoký. Nejvyšší výnos bulev při sklizni byl dosažen po postřiku roztokem NaNO3 (127 t/ha). Nejmohutnější listový aparát po aplikaci YV Thiotrac (38,8 t/ha). Nejvyšší digesce byla stanovena po aplikaci hnojiva Carbonbor s cukernatostí vyšší než 20 %. Nejvyšší obsah popela byl stanoven po aplikaci hnojiva Magnitra L. Nejnižší obsah škodlivého dusíku byl stanoven po postřiku roztokem NaCl + DAM 390 a to 33,5 mg/100g. Nejvíce vyzrálá byla cukrovka po aplikaci hnojiva Carbonbor (MB = 20,5). Nejvyšší výnos bílého cukru – rafinády byl dosažen u varianty po postřiku roztokem NaNO3. Klíčová slova: Cukrová řepa, digesce, rozpustný popel, alfa-aminodusík, mimokořenová výživa.
ABSTRACT The aim of the thesis within the experiment in a small field was to verify the influence of extra-root nutrition on the growth, development, yield and quality of sugar beet during vegetation period while applying different kinds of fertilizers. The weight of leaves decreased from the beginning of August till the harvest (5th October 2012) by 37 %. At the beginning of the vegetation period, the tuber contained about 16 % of sugar. At the end of sampling, the average sugar content was about 19.33 %. During the whole vegetation period, the amount of harmful amino nitrogen did not considerably change (34 – 42 mg/100 g), when the vegetation period was drawing to its end, it was observed that the amount of the harmful amino nitrogen decreased. The amount of the ash was high during the whole time. The highest yield from the tubers during the harvest was achieved after using the solution of NaNO3 (127 t/ha). The most massive surface of the leaves was measured after applying YV Thiotrac (38.8 T/ha). The highest digestion, with the sugar content higher than 20 %, was measured after application of Carbonbor. The highest amount of the ash was measured after the application of Magnitra L. The lowest amount of harmful nitrogen was measured after applying solution of NaCl + DAM 390; it was 33.5 mg/100 g. The best ripened beet was after applying Carbonbor (MB = 20.5). The highest yield of white sugar – refined sugar was achieved with the fertilizer NaNO3. Key words: Sugar beet, digestion, soluble ash, alpha-amino nitrogen, extra-root nutrition.
OBSAH 1
ÚVOD....................................................................................................................... 9
2
CÍL PRÁCE ............................................................................................................ 11
3
LITERÁRNÍ PŘEHLED ........................................................................................ 12 3.1 3.1.1
Botanická charakteristika cukrové řepy.................................................. 13
3.1.2
Anatomická stavba cukrové řepy............................................................ 14
3.1.3
Anatomická stavba listu.......................................................................... 15
3.2
Zařazení do osevního postupu ................................................................ 17
3.2.2
Vliv odrůdy ............................................................................................. 17
3.2.3
Vliv setí, vlastnosti osiva ........................................................................ 18
3.2.4
Vliv půdních podmínek .......................................................................... 19 Vliv výživy ..................................................................................................... 20
3.3.1
Organické hnojení................................................................................... 20
3.3.2
Výživa dusíkem ...................................................................................... 21
3.3.3
Výživa draslíkem, fosforem, hořčíkem, sodíkem, sírou a vápníkem ..... 24
3.3.4
Výživa stopovými prvky......................................................................... 29
3.3.5
Mimokořenová výživa cukrové řepy ...................................................... 32
3.4
5
Vliv agrotechniky na kvalitu cukrové řepy..................................................... 17
3.2.1
3.3
4
Cukrová řepa (Beta vulgaris var. Altissima) .................................................. 12
Kvalita cukrové řepy....................................................................................... 33
3.4.1
Vliv chemického složení na kvalitu cukrové řepy.................................. 33
3.4.2
Technologická jako cukrové řepy........................................................... 37
3.4.3
Hlavní ukazatele technologické jakosti .................................................. 38
MATERIÁL A METODY...................................................................................... 40 4.1
Charakteristika pozemku včetně základních agrotechnických údajů ............. 41
4.2
Prováděné odběry a analýzy ........................................................................... 42
4.3
Zpracování dosažených výsledků ................................................................... 44
VÝSLEDKY A DISKUZE..................................................................................... 44 5.1
Dynamika růstu chrástu a kořene.................................................................... 45
5.2
Dynamika tvorby cukru .................................................................................. 46
5.3
Dynamika změn obsahu rozpustného popela.................................................. 47
5.4
Dynamika změn obsahu alfa-aminodusíku..................................................... 47
5.5
Sklizeň cukrovky ............................................................................................ 48
6
ZÁVĚR ................................................................................................................... 54
7
SEZNAM POUŽÍTÉ LITERATURY .................................................................... 56
8
SEZNAM TABULEK ............................................................................................ 62
9
SEZNAM OBRÁZKŮ............................................................................................ 63
10
SEZNAM GRAFŮ ................................................................................................. 64
11
PŘÍLOHY ............................................................................................................... 65 11.1
Odběry během vegetace.................................................................................. 65
11.2
Sklizňové výsledky ......................................................................................... 67
1 ÚVOD Cukr – sacharóza, je jednou z nedílných součástí lidské výživy. Je důležitou složkou v celé řadě potravinářských výrobků. Sacharózu získáváme výrobou pouze ze dvou rostlin a to z cukrové třtiny a cukrové řepy. Z pohledu historického se s pěstováním cukrovky začalo poměrně pozdě. K prvním pokusům dochází v období tzv. Napoleonovy kontinentální blokády. Tato blokáda měla za následek zákaz dovozu zboží, a také cukru, z kolonií do Evropy. Cukr se tehdy získával pouze výrobou z cukrové třtiny, která byla pěstována v tropických oblastech. Výroba cukru z cukrové třtiny je ve světovém měřítku dominantní. Cukrovka je však oproti cukrové třtině plodinou, kterou pěstujeme v oblastech mírného pásma. Cukrová řepa se dnes pěstuje přibližně v 50 zemích (DRAYCOTT, 2006). Pěstování a následné zpracování cukrovky má v České republice letitou tradici. První zmínky o výrobě cukru v Čechách sahají do 18. století. V roce 1787 byla založena první rafinerie třtinového cukru v klášteře na Zbraslavi u Prahy. Další rozvoj nastává v letech 1829 - 1838, kdy bylo založeno 53 cukrovarů, které již zpracovávaly cukrovou řepu. Řada z nich fungovala až do roku 1990. V současnosti se na území České republiky nachází 7 funkčních cukrovarů V pěstitelském ročníku 2011/12 byla dle údajů MZe cukrová řepa v ČR sklizena z celkové plochy 59 243 ha (meziroční narůst o 3,2% tj. o 1 823 ha). Při průměrném výnosu 71,26 t/ha z této plochy bylo 50 184 ha použito na výrobu cukru a z plochy 9 059 ha byla cukrová řepa použita k jiným účelům - na výrobu kvasného lihu. K výrobě cukru bylo v roce 2011/12 celkem zpracováno 3 576 082 t řepy s průměrnou cukernatosti 17,32 %. Celkové množství vyrobeného bílého cukru dosáhlo v ročníku 2011/12 hodnoty 564 440 t. (FRONĚK et al., 2012). Vysoká kvalita cukrovky je podmíněna průběhem povětrnosti, stanovištěm, půdními podmínkami a v neposlední řadě také agrotechnikou, u niž významnou roli hraje především výživa cukrovky. Cukrovka patří k plodinám, které odebírají značné množství živin. Jak uvádí HŘIVNA, et al., (2003) na 1t produkce bulev je standardně odebráno 4,4 kg N; 4,7 kg K; 0,7 kg P; 0,8 kg Mg. Cukrovka také velmi dobře reaguje na mimokořenovou výživu. Aplikace mikroelementů můžeme příznivě ovlivnit nejenom
9
výnos bulev, ale také jejich výslednou kvalitu. Tato práce se zabývá aplikací mikroelementů, které mají vliv na výnos, kvalitu a produkci cukrové řepy.
10
2 CÍL PRÁCE Cílem dané práce bylo rozpracovat problematiku vlivu agrotechniky a z toho především výživy na výnos a technologickou kvalitu bulev cukrovky. V rámci maloparcelních polních pokusů pak ověřit vliv mimokořenové výživy při uplatnění různých hnojiv na dynamiku změn v růstu a kvality cukrovky a na výnos a kvalitu produkce.
11
3 LITERÁRNÍ PŘEHLED
3.1 Cukrová řepa (Beta vulgaris var. Altissima) Řepa cukrová (Beta vulgaris var. Altissima) je dvouletá rostlina rozmnožující se semeny. V prvním roce vegetace vytváří přízemní růžici listů a zásobní orgán – bulvu. Ve druhém roce vegetace tvoří květní lodyhu, na které dozrávají semena. Cukrovka je vysoce energetickou plodinou s širokým alternativním využitím. V našich podmínkách je to plodina s širokým uplatněním (PULKRÁBEK et al., 1993). Cukrovka je pěstovaná především jako technická plodina, je základní surovinou pro výrobu sacharózy (PULKRÁBEK et, al.,1993). Sacharóza je přírodním sladidlem, do jejíž tvorby kromě vody, fotosyntézy a CO2, nevstupují žádné jiné vnější chemické vlivy (REINBERGR, 2012). V malé míře je cukrovka využívána jako krmivo, hlavně bulva a částečně chrást. Ke krmným účelům se spíše využívají vedlejší produkty z výroby cukru tzv. cukrovarské řízky, melasa. V nemalém měřítku slouží cukrovka pro výrobu bioetanolu (PULKRÁBEK et al., 1993). Cukrovka je také velmi významnou předplodinou v rámci střídaní plodin. Zanechává poměrně velké množství posklizňových zbytků. Navíc její hluboký kořenový systém pozitivně ovlivňuje úrodnost půdy (BITNER, 2012). Hospodářský význam cukrovky tedy spočívá především v její produkční schopnosti a všestranném hospodářskému využití. Cukrová řepa se pěstuje převážně na severní polokouli, je tedy považována převážně za plodinu Evropy (KULIK et al.,1997).
Při posuzování základních otázek spojených s využitím cukrovky v našich podmínkách je třeba si uvědomit, že: cukr z cukrovky je energeticky bohatou a ekologicky čistou potravinou, cukrovka je plodina s vysokou agronomickou předplodinovou hodnotou, cukrovka má vysokou fotosyntetickou výkonnost, je významnou dorůstající surovinou, porosty cukrovky jsou přínosné i pro ekologii, mj. pro vysokou produkci kyslíku, světové ceny plně neodrážejí náklady na výrobu cukru, ale jsou odrazem prodeje přebytku cukru na trhu. Za světovou cenu se prodává cukr, který pokrývá 12
výkyvy v produkci či spotřebě v dané zemi. Většina států si celní ochranou a kvótami chrání vlastní producenty, cena cukru vyráběného z cukrové třtiny včetně zpracování a dopravy je srovnatelná s cenou cukru vyráběného z cukrové řepy (PULKRÁBEK, 2003).
3.1.1 Botanická charakteristika cukrové řepy Cukrová řepa spojuje nejdůležitější biologické vlastnosti dvou přímých předků, ze kterých vznikla, a to řepy cvikly a řepy krmné. V obou uvedených druzích a tudíž i v cukrovce, se promítají vlastnosti jejich planých předků, kterými byla řepa přímořská (Beta maritima L.) a řepa vytrvalá (Beta perenis Hal.). V cukrovce jsou patrné základní biologické vlastnosti čeledi merlíkovitých (Chenopodiaceae), tedy schopnosti vytvářet větší počet kruhů cévních svazků v kůlovém kořeni (JŮZL et al., 2000). Podle botanického řádu třídění řadíme cukrovou řepu do rozsáhlé čeledi rostlin merlíkovitých (Chenopodiaceae) (RYBÁČEK et al., 1985). Z biologického hlediska je cukrová řepa
polykarpická bylina, která vytváří
plodonosné rodicí monokarpické stonky, které po dozrání semen postupně odumírají. V polní výrobě se však využívají jen první dva roky, proto je z hospodářského hlediska cukrová řepa považována za dvouletou rostlinu. Ve výrobních podmínkách se s dvouletým využitím cukrové řepy setkáváme jen v případě získávání osiva. V prvním roce při pěstování sazečky se vytváří přízemní listová růžice a bulva, ve které se hromadí zásobní látky. V druhém roce pěstování po vysazení sazečky se obnoví listová růžice a vytvoří se květ s generativními orgány, při čemž dochází k odčerpání zásobních látek z bulvy. Výsledným plodem je jednosemenná nažka. Soubor srostlých plodů je souplodí - klubíčko. Cukrová řepa v prvním i druhém roce vegetace je uvedena na (obr.1) (KULIK et al., 1997).
13
Obrázek 1 Cukrovka v prvním a druhém roce vegetace (PULKRÁBEK, 2003).
3.1.2 Anatomická stavba cukrové řepy Z anatomického pohledu je cukrová řepa tvořena chrástem a bulvou. Listy tvoří asimilační aparát a bulva představuje zásobní orgán, kvůli kterému je cukrovka pěstována. Ústředním orgánem celé rostliny je bulva cukrovky (obr. 2). Je nositelem pupenů, z nichž se vytvářejí nadzemní části tj. stonky s listy. Bulva je také křižovatkou všech vodivých cest, které spojují soustavu kořenovou s nadzemní. Bulvu rozdělujeme na tři hlavní části (PELIKÁN et al., 1999). Epikotyl – hlava je ta část, která nese listy, vegetační pupeny. Tvoří přibližně 4 % celkové hmotnosti bulvy. Obsahuje nejméně cukru a nejvíce necukerných složek. Při sklizni cukrovky se hlava odstraňuje společně s listovou růžicí a tvoří tzv. skrojky. Řez by měl být hladký a rovnoměrný. Krk (hypokotyl) – tvoří přechod mezi hlavou a vlastním kořenem. Na této části se nenacházejí listy ani vlásečnicové kořínky. Zaujímá 6 % hmotnosti bulvy. Vlastní kořen (radix) – je vřetenovitého a mírně zploštělého tvaru se dvěmi protilehlými podélnými rýhami, ze kterých vyrůstají vlásečnicové kořínky. Rýha by neměla být příliš ostrá a hluboká. Kořen by neměl být více větvený ani příliš dlouhý. Z celkové hmotnosti kořen zaujímá asi 90 % hmotnosti cukrovky. 14
Směrem dolů se zužuje a vytváří tzv. ocásek, který proniká hluboko do půdy a slouží k čerpání vody (PELIKÁN et al., 1999).
Bulva cukrové řepy je utvářena podle jednotlivých variant a typů odrůd. Tvar bulvy je vřetenovitý, protáhlý, má podobu kužele, jehož vrchní část a boky jsou ztlustlé (PULKRÁBEK, 2003).
Obrázek 2 Morfologické části řepné bulvy (PULKRÁBEK, 2003). Na příčném řezu kořene můžeme pozorovat tři druhy pletiva a to: pokožkové, hlavní funkce spočívá v chránění řepy před vnějšími vlivy, jako je poranění, vyschnutí a také před kontaminací nežádoucí mikroflórou, vodivé, slouží k transportu živin a kořenů a asimilátů z listů do bulvy, základní, nachází se mezi cévními svazky. Buněčná stěna těchto buněk je polopropustná (PELIKÁN et al., 1999).
3.1.3 Anatomická stavba listu Chrást obsahuje buňky s chlorofylem, které jsou obdobné jako u všech zelených rostlin, chrást slouží jako asimilační aparát pro fotosyntézu. Listy, kde je těchto buněk obsaženou nejvíce, však nemohou pracovat úplně izolovaně, ale jen v koordinaci 15
s ostatními orgánovými soustavami. Nejvyšší výkon fotosyntézy dosahují rostliny při harmonické činnosti všech orgánů a jejich pletiv. Z hlediska tvorby řepného cukrusacharózy je nejdůležitější činnost pravých listů. Listy jsou rozděleny na několik vrstev. Schématický příční řez listovou plochou je uveden na (obr.3) (RYBÁČEK et al.,1985). I když listy nejsou hlavním úrodnou částí cukrové řepy, přece jen jsou místem, kde se prakticky vytváří všechny stavební látky. Listy tedy mají bezprostřední význam pro pěstitele cukrovky. Chrást cukrové řepy je i hodnotným krmivem (BENC et al., 1960). Cukrovka vytváří v průměru 44 až 55 listů. V době sklizně má 22 - 30 zelených listů. Průměrná délka růstu a činnosti jednotlivých listů je u první desítky listů asi 60 dní, u druhé a třetí asi 80 - 95 dní a u čtvrté desítky 55 - 60 dní (PULKRÁBEK, 2003). Listy cukrovky mají silné řapíky, velmi zvlněnou čepel a jsou sestaveny v listové růžici na hlavě bulvy (PULKRÁBEK, 2003). Čepel plní funkci fotosyntetizující, řapík plní zejména funkci vodivou a zásobní. Listy cukrovky jsou svou stavbou charakteristické pro vysokou fotosyntetickou aktivitu, mají velký počet průduchu. V činnosti listů se promítá mnoho fyziologických pochodů, z nichž vyniká fotosyntéza, dýchání a transpirace vody. Transpirační proud roztoku s minerálními látkami, ale i s organickými dusíkatými látkami se pohybuje dřevní částí cévních svazků od kořenů k listům. Asimilační proud postupuje protichůdně proti transpiračnímu proudu a přesunují se jimi vytvořené organické látky. Když se podrobněji podíváme na listovou čepel, zjistíme, že k pokožce přiléhá dvouvrstvý palisádový parenchym obsahující, již zmíněný chlorofyl. Pod touto vrstvou se nachází houbový parenchym. Jeho volně uložené buňky jsou kulovitého tvaru a zajišťují vzájemnou komunikaci mezi sebou a také s průduchy. Dále jsou zde uloženy cystolity. Tyto specifické buňky jsou vyplněné krystalky šťavelanu vápenatého (RYBÁČEK et al., 1985). a) Vrchní pokožka. b) Spodní pokožka. c) Vrchní průduch. d) Řez spodním průduchem. e) Palisádový parenchym. f) Houbový parenchym. Obrázek 3 Příčný řez listovou plochou (RYBÁČEK et al., 1985).
g) Cystolit šťavelanu vápenatého. h) Počínající cévní svazek. 16
3.2 Vliv agrotechniky na kvalitu cukrové řepy
3.2.1 Zařazení do osevního postupu Při zařazování cukrové řepy do osevního postupu je nutné brát na zřetel, že nelze uplatňovat volné osevní postupy. U osevních postupů pro zařazení cukrové řepy jsou dána určitá pravidla a také omezení (JŮZL et al., 2000). Cukrovka reaguje na různé předplodiny vcelku málo, neboť jejich vliv je kompenzován hnojením statkovými hnojivy. Nejvhodnější předplodinou jsou ozimé obiloviny. Mezi špatné předplodiny řadíme kukuřici a vojtěšku. Opětovné pěstování cukrovky na stejném pozemku má za následek rozšíření háďátka řepného. Po sobě může být zařazena nejdříve za 4 roky (PULKRÁBEK et al., 1993). Často dochází k poškození cukrovky vlivem herbicidů, které byly aplikovány na předplodinách. Cukrovku mohou například poškodit herbicidy, které jsou založeny na bázi sulfomylmočoviny. Tento druh herbicidů se používá u obilovin (JŮZL et al., 2000).
Hlavní zásady zařazování cukrovky do osevního postupu: podíl cukrovky v osevním postupu by neměl dlouhodobě přesahovat 25 %, nejvhodnější předplodinou jsou ozimé obiloviny, zcela nevhodnou předplodinou je vojtěška a kukuřice, do osevních postupů je vhodné zařazovat víceleté pícniny, zejména vojtěšku, protože zvyšuje pórovitost, v osevních postupech s vysokým zastoupením cukrovky jsou nevhodné brukvovité meziplodiny (PULKRÁBEK et al., 1993).
3.2.2 Vliv odrůdy Správná volba při výběru odrůdy se považuje za nejdůležitější rozhodnutí v technologii pěstování. Přesné zkoušení a velká konkurence mezi dodavateli osiv spolehlivě vylučuje odrůdy s nižší výkonnosti. Přesto musíme pečlivě volit správnou odrůdu s ohledem na podmínky konkrétního pozemku. Prvořadým kritériem při rozhodování je požadavek na toleranci/rezistenci. Druhým důležitým kritériem je 17
výkonnost odrůdy (CHOCHOLA, 2010). Při výběru vhodné odrůdy vždy respektujeme listinu povolených odrůd a jejich rajonizace (PULKRÁBEK et al., 1993). Do seznamu doporučených odrůd bylo v roce 2011 zařazeno 38 odrůd cukrové řepy.
Současné odrůdy cukrové řepy lze rozdělit dle výnosu bulvy a cukernatosti na odrůdy: výnosového typů (V-typ), tyto odrůdy dosahují vyššího výnosu kořene a nižší cukernatosti. normálního typu (N-typ), odrůdy poskytují střední, až vyšší výnosy bulev, u kterých je střední cukernatost a výtěžnost rafinády. cukernatého typu (C-typ), tyto odrůdy mají nižší výnos kořene, ale dosahují vysoké cukernatosti, která se pohybuje okolo 17 - 18 % a v některých případech i více.
Velká skupina odrůd je zařazena do skupiny přechodných NC nebo NV - typům. Jednotlivé typy odrůd mají rozdílné technologické charakteristiky. Cukernaté odrůdy dříve vyzrávají, mohou se tedy použít pro dřívější sklizeň, popřípadě k pozdějšímu setí. V - typy jsou charakteristické tím, že vyžadují mnohem delší vegetační dobu, než cukernaté typy (PULKRÁBEK et al., 2007).
3.2.3 Vliv setí, vlastnosti osiva Osivo cukrové řepy prodělalo v posledních desetiletích bouřlivý vývoj, aby se z víceklíčkového nepravidelného klubíčka mohlo stát základem moderních pěstitelských technologií (CHOCHOLA, 2010). Nejdůležitější vlastnosti osiva jsou: Geneticky založená jednoklíčkovost. Klíčivost před deseti lety byla kolem 90 %, nyní se pohybuj nad 95 %. Tato úroveň klíčivosti umožňuje dosahovat polní vzešlost 70 – 90 %. Energie klíčení. Rozumí se hromadné a rychlé klíčení semen, dostanou-li se do příhodných podmínek, t.j.do teplé a vlhké půdy. Dnešní osiva vzejdou zpravidla do 10 dnů od zasetí.
18
Výnosový potenciál. Potenciál moderních odrůd zpravidla překračuje 18 tun bílého cukru z hektaru a s novými odrůdami roste o 1,5 – 2 % ročně. Dobrá vysévatelnost - nepravidelný tvar přírodního osiva je upravován obrušováním a pak obalováním na přibližně kulovitý tvar v úzkém kalibračním rozpětí. Osivo je dodáváno v kalibraci 3,5 - 4,75 mm. Moření fungicidy proti řepné spále a insekticidy proti živočišným škůdcům. Minimální kontaminace semeny plevelných řep. Tolerance či rezistence odrůd vůči chorobám a škůdcům (CHOCHOLA, 2010). Se setím tedy začínáme, jakmile v březnu poklesne vlhkost, tak aby bylo pozemek možno zpracovávat. Za běžných podmínek zpracovatelnosti půdy by mělo setí bezprostředně navazovat na zpracování půdy. Velký vliv má také hloubka výsevu, která ovlivňuje přístup vody a vzduchu ke klíčícímu semeni. Běžná hloubka při setí je 2 až 3 cm (CHOCHOLA, 2010).
3.2.4 Vliv půdních podmínek Cukrovka má poměrně velké nároky na půdu. Zemina musí být kyprá, s dostatečným množstvím živin, vláhy a vzduchu, který je nezbytný pro dýchání kořenů (KULIK et al.,1997). Za kvalitní řepařské půdy se považují půdy středně hlinité, hlinité až jílovitohlinité. Naopak nevhodné jsou půdy písčité. Kvalitní řepařské půdy by měly být biologicky činné s neutrální reakcí. Půdní reakce - pH se u vhodných pozemků pohybuje v intervalu od 6,8 - 7,3 (PULKRÁBEK et al., 2003). Je také nezbytné omezit fyzikální poškození půdy, zvlášť je potřeba zabránit utužování půdy. Utužení negativně ovlivňuje jak růst kořenů, tak i příjem živin (BITNER, 2012).
Kvalitní řepařská půda je tedy charakterizována těmito fyzikálními vlastnostmi: optimální strukturou a pórovitostí, nízkou objemovou hmotností (pod 1,45 g cm3) a nízkým penetračním odporem půdy (max. 3,5 MPa), příznivým vzdušným a vodním režimem, neutrální až slabě alkalickou reakcí hodnotami pH 6,8 - 7,3, obsahem kvalitního humusu nad 2,5 % (BARBANTI et al., 2007). 19
3.3 Vliv výživy Cukrová řepa patří mezi nejnáročnější plodiny na živiny. Její produktivita je limitována především suchem, extrémními teplotami a nedostatkem základních živin (GRZEBISZ et al., 2005). Faktor výživy řadíme k nejvýznamnějším faktorům v pěstování cukrové řepy. Dochází zde k prolínání krátkodobých i dlouhodobých efektů. Krátkodobé se především týkají dusíkatého hnojení a hnojení mikroelementy. Dlouhodobé efekty se týkají především půdní reakce, půdní organické hmoty a zásob fosforu, draslíku a manganu v půdě (JŮZL et al., 2000). Při vysokých výnosech je odebíráno značné množství živin z půdy. Přitom nadměrný příjem se může projevit škodlivě. Dochází ke zhoršování ekonomiky a hlavně zhoršuje zpracování cukru. Týká se to hlavně příjmu dusíku, který podporuje růst chrástu a snižuje cukernatost. Hlavním úkolem při hnojení cukrové řepy je tedy optimalizace celého procesu. Nalezení vhodné kombinace mezi pozitivními a negativními účinky hnojiv (CHOCHOLA, 2010). Aktuální trendy vývoje zásobenosti řepařských půd živinami v České republice nejsou uspokojivé. Dochází k trvalému snižování obsahu humusu i živin, snižuje se pH, což cukrovka nesnáší dobře. Nedostatek živin přispívá k poklesu výnosu kořene a jeho technologické kvalitě (BITNER, 2012). Důležitým faktorem při aplikaci hnojiv je mimo jiné i vhodná doba a metoda aplikace. Aplikace hnojiv formou mimokořenové výživy nemůže plně nahradit hnojení do
půdy.
Může
však
efektivně
snížit
negativní
dopad
nedostatku
živin
v půdě (POSPÍŠIL et al., 2005).
3.3.1 Organické hnojení Organické hnojení je nedílnou součástí systému výživy a hnojení cukrové řepy. Za nejvhodnější hnojiva se považuje hnůj a kompost. V poslední době se stále více prosazuje zelené hnojení. Důležitým faktorem je termín zaorání. Vhodný termín zaorání je v září. V některých případech například na těžkých půdách, nebo v suchých oblastech, je vhodné zaorávat hnůj k předplodině (PULKRÁBEK, 2003). Bez vyvážené bilance organických látek dochází ke snižování humusu a k výraznému zhoršení agrochemických vlastností řepařských půd. Přidáním organických hnojiv do půdy působíme také na zlepšení jejich fyzikálně chemických vlastností. Podporujeme tvorbu 20
drobkovité struktury, zlepšujeme retenční schopnosti a také zvyšujeme využití aplikovaných minerálních hnojiv. Pozitivně se zlepšuje teplotní režim půdy a zlepšuje se pronikání kořenů (HŘIVNA et al., 2003). Z organických hnojiv se postupně uvolňují živiny, které cukrovka využívá. Organické hnojení tedy nesporně přispívá k půdní úrodnosti,
na
aplikaci
k cukrovce
ho
však
není
potřeba
nezbytně
vázat
(CHOCHOLA, 2010).
3.3.2 Výživa dusíkem Dusík hraje při výživě cukrové řepy důležitou roli. Je nezbytný pro růst biomasy cukrové řepy. Dusík, který je vázaný v organické hmotě, je uvolňován při mineralizaci (DRAYCOTT et al., 2003). Pro dostatečnou tvorbu chrástů je potřeba cca 120 kg N ha1. Proto je nezbytné, aby ho bylo v půdě dostatek hned od počátku vegetace, kdy převládá růst chrástu nad růstem kořene (MALNOUA et al., 2008). Zvolíme-li optimální dávku dusíku, je zajištěn dostatečný nárůst listové plochy, což se odrazí ve zvýšení výkonu rostliny a zvyšuje se obsah cukru v kořeni (HŘIVNA et al., 2003). Dávku dusíku musíme přesně stanovit. Nedostatek dusíku vede ke snížení výnosu, zatímco přehnojení má negativní vliv na produkci cukru. Dochází k vyšší produkci α-aminodusíku, který negativně působí na technologickou jakost a kvalitu cukrové řepy. Obsah dusíku v půdě ovlivňuje podnebí, klimatické podmínky, geografická poloha, celkové množství organické hmoty v půdě a také použití vhodné předplodiny (MARCHETTIA et al.,2011). Téměř všechen dusík je v půdě vázán ve formě organických sloučenin. Z nich se postupně uvolňuje mineralizací. Rychlost tohoto uvolnění je závislá na mikrobionální činnosti v půdě. Dusík podléhá určitému koloběhu, což je možno doložit (obr. 4). Vlivem nitrifikačních bakterií z rodu Nitrosomonas dochází k postupné oxidaci NH4+ na NO2-. Následně dochází vlivem bakterií z rodu Nitrobacter k reakci NO2- na NO3- (DRAYCOTT et al., 2003).
21
Obrázek 4 Transport a dostupnost dusíku v půdě (DRAYCOTT, 2006) Během vegetace cukrové řepy (5. - 10. měsíc) vykazuje odběr dusíku rozdílnou dynamiku. V období od poloviny května do poloviny června může porost cukrové řepy odčerpávat až 5 kg dusíku na ha-1 za den-1. Po úplném pokrytí řádku a zapojení porostu, začne být dusík redistribuován do kořene. Během vegetace příjem dusíku rostlinou klesá, přibližně v průběhu měsíce srpna až do sklizně se příjem dusíku pohybuje na úrovni přibližně l kg N.ha-1den-1. Růst v první polovině vegetace odčerpává značné množství dusíku. Dostatečná listová plocha je nezbytná pro kvalitní fotosyntetickou činnost, která je hlavním předpokladem pro vysoký obsah cukru v bulvě rostliny. Hlavním cílem výživy dusíkem je tedy podpořit ranný vývoj rostliny v počáteční fázi pěstování, tedy v období od začátku března do konce května. Oproti tomu hnojení dusíkem v červnu, nebo i později výrazně snižuje cukernatost a přispívá ke zvyšování produkce tzv. škodlivého dusíku. Distribuce dusíku do kořene a listů je během vegetace rozdílná. Na (obr. 5) je názorně ukázáno, jak je dusík distribuován během vegetace (HŘIVNA et al., 2003).
22
Obrázek 5 Distribuce dusíku do listů a kořenu během vegetace (DRAYCOTT., 2006).
Deficit dusíku: Nutriční anomálie týkající dusíku vedou k celé řadě negativních vlivů, které výrazně ovlivňují celkový růst cukrové řepy. Jak už bylo zmíněno, dusík výrazně podporuje růst chrástu, jeho nedostatek výrazně ovlivňuje velikost chrástu a také koncentraci chlorofylu. Vlivem nízké koncentrace chlorofylu dochází k světle zelenému zbarvení listů, což vede k rychlejšímu stárnutí listů. Tím dochází ke snížení zachyceného slunečního záření (BARBANTI et al., 2007). Vlivem nedostatku dusíku tedy rostliny strádají, mají menší listovou plochu a postupně dochází k omezování růstu. Deficit dusíku (obr. 6) se v cukrovce vyskytuje výjimečně. K tomuto jevu dochází často na písčitých půdách s malým množstvím organické hmoty. Symptomy spojené s nedostatkem dusíku však mohou nastat i při dostatečném zásobení půdy dusíkem. V těchto případech dochází k poškození kořenového systému, v případě sucha či v přítomnosti velkého množství nerozložené organické hmoty v půdě. Typickým jevem je pak tzv. „pásování“ v prostoru. Toto pásování kopíruje zpracování půdy a zaorávku slámy. Dusík je nezbytný pro celkovou vitalitu rostliny a pro celkové zakrytí povrchu půdy listy. Při deficitu nedochází k ovlivnění cukernatosti, ale snižuje se výnos kořene. V některých případech může také docházet k přehnojení dusíkem. Tento stav má za následek nadměrný růst chrástu, který vede ke snížení cukernatosti a zvýšení dusíkatých látek (BITNER, 2012). 23
Obrázek 6 Nedostatek dusíku (BITNER, 2012). 3.3.3 Výživa draslíkem, fosforem, hořčíkem, sodíkem, sírou a vápníkem Draslík Příjem draslíku je jeden z klíčových faktorů výživy. Cukrová řepa spotřebuje velké množství draslíku, nejvíce ze všech živin. Draslík je tedy nepostradatelnou složkou výživy. Cukrovka přijímá draslík během celé vegetace. Hlavní částí, kde dochází ke kumulaci, jsou listy a kořeny (HŘIVNA et al., 2003). Obvykle je draslík nejrozšířenější živinou. Dostupnost draslíku rostlinou cukrové řepy závisí na jeho koncentraci v půdě. Draslík jako monovalentní kation ovlivňuje hned několik nepostradatelných biochemických funkcí: dělení buněk, fotosyntézu, dýchání, látkovou výměnu sacharidů, dusíkatý metabolismus, vodní režim a enzymovou aktivitu (WAKEEL et al., 2010). Fyziologická funkce draslíku spočívá v aktivaci více než padesáti enzymů, které aktivují syntézu bílkovin. Při fotosyntéze draselné kationy fixují oxid uhličitý. Draslík je nepostradatelný také při osmoregulaci a udržuje rovnováhu kationtů a anionů v buňce (DRAYCOTT, 2006). Výrazně se také podílí na vyzrávání pletiv kořenu ve druhé fázi vegetace. Draslík do jisté míry také ovlivňuje skladovatelnost bulev (BITNER, 2012). Cukrová řepa tedy potřebuje draslík pro výše uvedené specifické funkce. Velká část draslíku (přibližně 90 %) je lokalizována v buněčných vakuolách, kde je jeho hlavní funkcí udržovat osmotickou rovnováhu. Tato funkce draslíku může být částečně nahrazena jinými kationy jako je například Na+. Sodík je ale pro většinu rostlin částečně 24
toxický, tudíž je jeho větší příjem spíše nežádoucí. Příznivé účinky Na+ byly pozorovány při omezení přítomnosti draslíku, kdy v malých dávkách příznivě působil na osmotickou rovnováhu místo draslíku. Aplikace sodíku tedy do určité míry může nahrazovat nedostatek draslíku Draslík je také podstatnou složkou rozpustného popela cukrovky. Vyšší obsah draslíku působí negativně při cukrovarnickém zpracování (WAKEEL et al., 2010).
Deficit draslíku Deficit draslíku se obvykle projevuje na půdách s nízkým obsahem humusu, na půdách písčitých, utužených a kyselých. Při projevech nedostatku draslíku se okraje listů svinují nahoru a listy kolem okraje žloutnou. V dalších fázích dochází k pokračování žloutnutí, které vede až k červenání a hnědnutí s celkovou nekrotizací okraje listu jako je vidět na (obr. 7). Deficit draslíku je nejprve patrný na listech starších. Později dochází k projevům i na listech mladších, které jsou zakrslejší a drobnější. Podobný průběh projevu nedostatků má i deficit sodíku (BITNER, 2012).
Obrázek 7 Deficit draslíku (BITNER, 2012) Fosfor Většina fosforu je cukrovkou přijímána v anorganické formě. Fosfor má důležitou
roli
v metabolismu
buněk.
Zejména
důležitý
je
přesun
energie
zprostředkovaný ATP (TERRY et al., 1973). Základem přenosu energie v rostlině je biochemická fosforylace. Tento biochemický proces je charakterizován na jedné straně uvolněním energie, na straně druhé spotřebou energie. Tento proces je u cukrovky velmi významný. Tvorba energetického výnosu je mimořádně náročná. Energetický 25
výnos cukrové řepy je téměř dvojnásobný než u obilnin. Pohybuje se v hodnotách kolem 330 GJ.ha-1. Přibližně 50 % tohoto výnosu představuje sacharóza. Ke vzniku tohoto disacharidu dochází v listech a proti koncentračnímu spádu je aktivně transportována do zásobního parenchymu kořenu (RYBÁČEK et al., 1985). Mimo biochemickou fosforylaci je fosfor také důležitým strukturním prvkem, DNA, RNA, fosfolipidů a kyseliny fytové (DRAYCOTT, 2006). Fosfor je cukrovkou přijímám po celou dobu vegetace. V počátcích vegetace je fosfor transportován jak do kořene, tak do listu. V druhé polovině vegetace dochází ke kumulaci především v kořenech. Pro dobrý vývoj cukrové řepy je potřeba zabezpečit dostatečný příjem fosforu po celou dobu vegetace. Jako efektivní se tedy prokázalo přihnojování fosforečnými hnojivy během měsíců srpna a září (HŘIVNA et al., 2003).
Deficit fosforu Nedostatek fosforu se projevuje načervenalým zabarvením (obr. 8). Řapíky jsou často prodloužené a na kořenech se objevuje vousatost. Tyto příznaky se projevují na půdách kyselých, nedostatečně zásobených, popřípadě na půdách utužených nebo přemokřených. Nedostatečná výživa fosforem vede k opožděnému zatažení řádků řepy (BITNER, 2012).
Obrázek 8 Nedostatek fosforu (BITNER, 2012). Hořčík Ve výživě cukrové řepy se hořčík podílí na několika fyziologicky významných funkcích. Hořčík je centrálním atomem chlorofylu. Je tedy nezbytnou součástí syntézy chlorofylu. Dále reguluje pH buněk. Podílí se na syntéze bílkovin, kumuluje 26
ribozomální jednotky. Vliv má také na aktivaci enzymu: fosfatázy s ATPazy. Při dostatku hořčíku dochází k rychlému růstu cukrovky, dochází ke zvyšování výnosu, cukernatosti a příznivě se snižuje obsah α-aminodusíku (DRAYCOTT, 2006). V porovnání s fosforem, je spotřeba hořčíku pro růst a vývoj cukrovky vyšší než u fosforu. Hořčík je přijímán rostlinou pasivním transportem. Transport hořčíku probíhá do všech částí rostlin (HŘIVNA et al., 2003).
Deficit hořčíku Při deficitu hořčíku dochází k blednutí starších listů (obr. 9). Tento efekt je doprovázený žloutnutím mezi listové žilnatiny. Tyto charakteristické příznaky se objevují na okrajích listů. Typicky dochází k deficitu hořčíku na lehkých písčitých půdách s dostatkem vápníku. Nedostatek je často vyvolán zablokováním příjmu hořčíku rostlinou v případě vyšší přítomnosti antagonistických prvků, jako je například draslík, sodík a vápník. Špatné až nedostatečné zásobení hořčíkem je v našich řepařských půdách častý jev. V tomto případě je vhodná aplikace hořečnatých hnojiv na podzim. Vhodná je ale také aplikace postřikem na list během vegetace (BITNER, 2012).
Obrázek 9 Deficit hořčíku (BITNER, 2012). Síra Síra je cukrovkou přijímána obvykle ve formě aniontů SO4-2 obdobně jako fosfor (DRAYCOTT, 2006). Síra je jednou z hlavních živin, která je potřebná pro syntézu klíčových aminokyselin. Tyto sirné aminokyseliny jsou základním kamenem sirných 27
proteinů. Poměr dusíku k síře je 15:1. Síra je v půdě vázána především v organické formě například esterovou vazbou nebo jako zbytek organické sirné skupiny. Z organické formy se síra nejčastěji uvolňuje biochemickou nebo mikrobionální mineralizací (HOFFMANN et al., 2004). Síra je tedy součástí sirných aminokyselin cysteinu a methioninu, dále je nezbytnou součástí koenzymů a prostetických skupin (biotin, thiamin, pyrofosfát, APS, sulfotransferázy) (DRAYCOTT, 2006).
Deficit síry Nedostatek síry (obr. 10) negativně ovlivňuje výnos a kvalitu bulev. V hydroponických pokusech bylo prokázáno, že při deficitu síry dochází ke zvýšení obahu α-amimodusíku více než dvojnásobně, což vede ke snížení výtěžnosti bílého cukru, vlivem zvýšení obsahu aminokyselin (HŘIVNA et al., 2003). Nedostatečný příjem síry také působí negativně na syntézu bílkovin. Deficit síry lze rozpoznat nejprve na mladších listových čepelích cukrové řepy. K deficitu síry dochází jen zřídka (HOFFMANN et al., 2004).
Obrázek 10 Deficit síry (DRAYCOTT, 2003). Vápník Vápník plní hned dvojí úlohu ve výživě cukrové řepy. Je to důležitý element při výživě rostlin a také je prioritním činitelem půdní reakce. Vápník je hlavní faktorem při kontrole pH půdy. Pokud se pH řepařské půdy pochybuje nad 6,5 je potřeba vápník dodat. Symptomy deficitu vápníku se vyskytují zřídka. Jelikož cukrová řepa se prioritně pěstuje na neutrálních až kyselých půdách, důležitou roli hraje vápník při stabilizaci buněčných stěn tvorbou polygalakturonové kyseliny (pektin), který tvoří „lamely“ 28
buněčných stěn a tím ovlivňuje stabilitu a integritu buněk. Dále vápník reguluje iontovou rovnováhu, podílí se na expresi genu, je součástí metabolismu sacharidů a podílí se také na osmoregulaci. Vápník je tedy považován za důležitý prvek při růstu a vývoji cukrové řepy. Pro správný vývoj cukrovky je potřeba kontinuální příjem vápníku (DRAYCOTT, 2006). Nedostatek vápníku vede ke špatnému vývoji listové plochy jako na (obr. 11).
Obrázek 11 Deficit vápníku (DRAYCOTT, 2003). Sodík Sodík podobně jako draslík se podílí na udržení osmotické rovnováhy v buňkách cukrovky. Sodík tedy může částečně zastoupit některé funkce draslíku. Nadměrný obsah sodíku v půdě ale způsobuje omezení růstu. Dochází k negativnímu vlivu na morfologii a fyziologii listů. V menších koncentracích sodík podporuje růst nadzemní části, v kořenech však působí inhibičně. Vyšší obsah sodíku v bulvě cukrové řepy působí negativně na celkovou jakost a kvalitu cukrové řepy, podobně jako nadměrný obsah draslíku (TSIALTAS et al., 2009).
3.3.4 Výživa stopovými prvky Bór Cukrová řepa nepotřebuje velké množství bóru, ale v případě deficitu tohoto elementu cukrovka reaguje velmi citlivě. Bór se uplatňuje v metabolismu sacharidů. Jako významný mikroelement se podílí při floémovém transportu sacharosy, ovlivňuje příjem fosforu a napomáhá využití vápníku. Při deficitu bóru dochází k hnědé skvrnitosti až korkovitosti na listech (obr. 12) a kořenech. Dochází k odumírání listů, 29
v hlavě bulvy dochází ke vzniku dutiny. Obecně se tento jev označuje suchá srdéčková hniloba. V některých přídech dochází k nekrotickým prasklinám na čepeli listu. Hnojení půdy se doporučuje provádět na podzim, musí se však dát pozor na přehnojení půdy, jelikož bór je ve vysokých dávkách pro cukrovku toxický. Deficit bóru má za následek snížení listové plochy, což vede ke snížení výnosu kořene a přirozeně i ke snížení cukernatosti (BITNER, 2012).
Obrázek 12 Nedostatek bóru ve výživě cukrové řepy (BITNER, 2012). Mimo uplatnění v transportu sacharosy je bór také důležitý při vytváření mono a diesterických komplexů s cis - dioly. Je součástí strukturních látek jako hemicelulóza a lignin. Příznivě podporuje růst a dělení tkání. Podporuje metabolismus sacharidů a bílkovin. Podílí se na růstu a je nedílnou součástí při klíčení a růstu pylové láčky (DRAYCOTT, 2006).
Měď Měď je přijímaná v podobě dvojmocného kationtu Cu2+. Největší část mědi je lokalizována v chloroplastech. Měď pozitivně působí na stabilitu chlorofylu. Dále působí na metabolismus sacharidů a dusíku. Důležitou roli také měď hraje v rozmnožování, konkrétně při tvorbě pylu. Při deficitu mědi bývá zpomalen celkový růst kořenů a dochází k tvorbě bílých postranních kořenů (DRAYCOTT, 2006).
30
Zinek Cukrovka absorbuje zinek, obdobně jako měď, ve formě kationtu Zn2+. Zinek je nezbytnou součástí některých enzymů a proteinu. Aktivuje enzymy dehydrogenázy, aldolázu, isomerázu, RNA a DNA polymerázu. Podílí se také na metabolismu sacharidů. V neposlední řadě je zinek důležitý při syntéze některých proteinů, tryptofanu a kyseliny indol-3-octové. Zinek tedy sehrává důležitou roli při tvorbě růstových hormonů (DRAYCOTT, 2006).
Železo Za běžných podmínek se železo vykytuje ve dvojmocném nebo trojmocném stavu v závislosti na složení půdy. Železo hraje klíčovou roli v chloroplastech, nachází se zde 80 - 90 % celkového obsahu. Železo je v chloroplastech vázáno na sirné proteiny. Jeho deficit vyvolává poškození syntézy chlorofylu, což vede ke snížení fotosyntetické činnosti. Železo se také podílí na ochraně rostlin před oxidačním stresem. Dostatečný příjem železa je tedy nezbytný pro správný morfologický a fyziologický vývoj cukrové řepy (SOLTI et al., 2012).
Mangan Jako aktivátor enzymových procesů se mangan uplatňuje při syntéze glycidů a bílkovin. Deficit manganu se projevuje malými žlutobílými skvrnami na listech mezi žilnatinou. První příznaky nedostatku manganu se objevují na jaře. Při větších nedostatcích manganu dochází ke zbrzdění růstu rostliny. Listy mají vzpřímený růst, listové řapíky jsou delší a svisle rostoucí, okraje listů se často svinují dovnitř. Při deficitu manganu může docházet ke snížení výnosu až o 30 % (BITNER, 2012).
Molybden Molybden má strukturní význam, je součástí několika rostlinných enzymů, které se
podílejí
na
oxidaci
a
redukci.
Molybden
je
kofaktorem
nitrogenázy
a nitrátreduktázy (DRAYCOTT, 2006).
31
3.3.5 Mimokořenová výživa cukrové řepy Kořenový systém má nenahraditelnou roli, ve výživě rostlin zajišťuje příjem vody a živin. Rostliny ale dokáží přijímat živiny i dalšími orgány, listy, stonky a květy. Hlavní funkcí listové plochy je absorpce slunečního záření a příjem CO2. Listová plocha ale také může sloužit k příjmu živin. Hlavním místem pro vstup živin do listu jsou póry a ektodezmata, které procházejí buněčnou stěnou. Následný mechanismus příjmu je založen na zbobtnání hydrofilních pektinů. Tyto pektiny jsou následně propustnější pro vodu a v ní rozpuštěné látky (živiny) (HŘIVNA et al., 2003). Průnik živin závisí na struktuře a vlastnostech voskové vrstvy. Propustnost se zhoršuje s tloušťkou vrstvy a je závislá na úrovni nabobtnání krycích pletiv. Významnou roli v propustnosti živin hraje úroveň hydratace. Poté, co dojde ke smočení kutikuly roztokem hnojiva, dojde k nabobtnání kutinu, následně se rozšiřují mezery mezi destičkami kutikuly, což má za následek transport živin k buněčným stěnám (HŘIVNA et al., 2009). Mobilita živin uvnitř listu je rozdílná. Mezi mobilní živiny řadíme dusík, fosfor, draslík a hořčík. Měď, mangan a železo jsou omezeně pohyblivé a proto je nutné je aplikovat nejlépe přímo na místo určení (HŘIVNA et al., 2003). Mimokořenová výživa je efektivní metoda, kterou se dá korigovat negativní působení vnějšího prostředí na výnos a kvalitu cukrovky během vegetace. Při mimokořenové výživě může docházet k aplikaci mikroelementů i makroelementů. Hlavní význam, ale spočívá v aplikaci mikroelementů. U makroelementů se jedná pouze o metodu, jak překlenout období nepříznivého příjmu živin. Efektivita celého zásahu je závislá na rychlosti, absorpci a na mobilitě použité suroviny,
nesmíme
ale
zapomínat
ani
na
vhodnou
formu
hnojiva
(HŘIVNA et al., 2009). Efektivnost mimokořenové výživy je tedy závislá na vlastnostech aplikované látky a také na použité koncentraci. Také ale nesmíme opomenout vnější podmínky, tedy teplotu, vlhko, světlo, denní dobu a cirkulaci vzduchu (VANĚK et al., 2002). Pomocí mimokořenové výživy můžeme významně podpořit proces růstu a vývoje rostliny, ale hlavně přispět ke snadnějšímu překonání nepříznivého období. Mimokořenová výživa, ale nenahrazuje nedostatečné základní hnojení (HŘIVNA et al., 2009)
32
3.4 Kvalita cukrové řepy Kvalita cukrové řepy je ovlivněna celou řadou faktorů, mezi nejdůležitější patří vliv agrotechniky, půdní a klimatické podmínky a vliv výživy. Celková kvalita cukrové řepy se vytváří již na poli. U cukrové řepy rozlišujeme dva ukazatele kvality. Jsou to znaky vnitřní a vnější kvality. Mezi vnější ukazatele kvality řadíme obsah kamenů, zahlinění, poškození bulev při sklizni, velikost bulvy, podíl vyběhlic, zdravotní stav bulvy a nesprávný sežer řepy. Do vnitřních ukazatelů kvality řadíme cukernatost, obsah melasotvorných látek (popel, invert, α-aminodusík) a vhodnost odrůdy vzhledem k termínu sklizně. Z těchto parametrů následně vychází technologická jakost, která je směrodatným ukazatelem při nákupu cukrové řepy. Hlavní význam mají analytické hodnoty tj. digesce, rozpustný popel, škodlivý dusík a obsah invertu. Jeden ze základních ukazatelů, který ovlivňuje kvalitu cukrové řepy, je chemické složení bulvy (PELIKÁN et al., 1999).
3.4.1 Vliv chemického složení na kvalitu cukrové řepy Z chemického pohledu je cukrová řepa primárně složena ze tří základních prvků a to uhlíku, vodíku a kyslíku. Z těchto základních prvků se syntetizují sacharidy, aminokyseliny, bílkoviny, lipidy, organické kyseliny a další sloučeniny. Cukrovka ale obsahuje i další prvky, které jsou nezbytné jako součást strukturálních tkání nebo jako důležití účastníci biochemických reakcí. Patří sem dusík, fosfor, draslík, vápník, magnesium, síra, sodík, bor, chlor, měď, železe, mangan, molybden a zinek (DRAYCOTT et al., 2003). Z technologického hlediska rozdělujeme látky obsažené ve sklizených bulvách cukrovky na dřeň a řepnou šťávu. Výčet jednotlivých složek cukrové řepy uvádí (obr. 13.) Řepnou dření se rozumí souhrn ve vodě nerozpustných látek. Zbytek tvoří řepná šťáva, tj. voda a v ní rozpuštěné látky. Obsah vody a sušiny je proměnlivý. Voda se obvykle pohybuje v intervalu od 70 – 82 %, obsah sušiny může kolísat v rozmezí 18 30% (KULIK et al., 1997).
33
Sušinu tvoří: organické látky – 25,15 %, z toho 19 % sacharóza (16 - 22 %), řepná dřeň 4,8 % (od 3,3% - 5,1 %), organické necukry 1,35 % (od 1 - 2 %), organické látky – popeloviny (KULIK et al. 1997).
Obrázek 13 Výčet jednotlivých složek cukrové řepy (PELIKÁN et al., 1999) Sacharidy
Představují co do obsahu podstatnou část sušiny řepné šťávy. Nejdůležitější je disacharid sacharóza.
Sacharóza: Tento disacharid je složen z molekuly glukózy a fruktózy. Velmi důležitá vlastnost sacharózy je její optická aktivita. Sacharóza otáčí rovinu polarizovaného světla doprava a její specifická rotace je +66,54◦, což je využíváno při analytickém stanovení. U sacharózy může také docházet k rozkladu na původní složky, dochází tzv. ke vzniku invertu, tímto procesem dochází ke snížení výtěžku rafinády. Sacharóza se chová jako slabá kyselina, ve vodě je dobře rozpustná. Z přesycených roztoků krystalizuje v jednoklonné 34
soustavě, velmi důležitá je zde čistota roztoku, čím je roztok čistější, tím je krystalizace dokonalejší. Další důležitou vlastností sacharózy je, že dobře difunduje přes polopropustnou buněčnou blánu. Této vlastnosti se využívá při jejím získávání z řepných řízků (PELIKÁN et al., 1999).
Obrázek 14 Sacharóza (WIKIPEDIE, 2013) Invertní cukr. Jedná se o směs glukosy a fruktosy. Pokud je cukrová řepa zdravá, dobře vyzrála a také čerstvá, nachází se invertní cukr ve velmi malém množství a to od 0,05 - 0,2 %. Obsah invertního cukru se však může velmi významně měnit. Hlavními parametry změny jsou pak podmínky a doba uskladnění. Vyšší obsah invertu se také vyskytuje u řepy namrzlé. Další možnosti. Při které dochází ke zvýšení invertu je při vysokém seříznutí řepy. Hlava řepy obsahuje 1 - 5 % invertu. Invertní cukr působí na rovinu polarizovaného světla, otáčí rovinu polarizovaného světla doleva, čímž dochází ke snižování hodnoty sacharózy. Invert také velmi snadno podléhá alkoholickému a mléčnému kvašení. Invertní cukr negativné působí na celkovou kvalitu cukrovky (PELIKÁN et al., 1999).
Trisacharid rafinosa. Tento trisacharid je tvořený fruktosou a melibiosou. Vlivem teploty dochází ke štěpení a vzniká směs galaktosy, glukosy a fruktosy. Podstatná vlastnost je, že otáčí rovinu polarizovaného světla silně doprava (123,01 ◦S), čímž dochází ke zvyšování hodnoty polarizace při hodnocení cukernatosti. Rafinosa se vyskytuje při větším výskytu vyběhlic v porostu a u alterované řepy. Obdobně jako invert i rafinosa snižuje výslednou kvalitu cukrové řepy (PELIKÁN et al., 1999).
35
Obrázek 15 Rafinosa (WIKIPEDIE, 2013) Organické necukry, dusíkaté
Řepná bulva je tvořena řadou látek, které obsahují dusík. Tyto látky rozdělujeme na bílkoviny, aminokyseliny a jejich amidy, organické a purinové zásady a enzymy. Celkový obsah dusíkatých látek v řepné bulvě se pohybuje v rozmezí 0,15 - 0,40 %. Obsah dusíkatých látek je proměnlivý. Je ovlivněn odrůdou, průběhem srážek, hnojením, obsahem organických látek v půdě (PELIKÁN et al., 1999).
Bílkoviny, v řepě se převážně vyskytují bílkoviny globulárního charakteru, rozpustné ve vodních roztocích solí. Proteiny se při difúzi působením teploty srážejí a vlivem kyselin, alkálií a enzymů dochází i k částečnému rozkladu na albumozy, peptony a aminokyseliny. Bílkoviny nejsou výrazným činitelem, který by snižoval celkovou kvalitu a jakost cukrovky. Aminokyseliny a amidy, se vyskytují ve formě volných α-aminokyselin a jejich amidů. Tento dusík přechází při difůzi do řepné šťávy a je součástí tzv. škodlivého dusíku. Tento dusík výrazně ovlivňuje celkovou kvalitu. Organické a purinové zásady, mezi hlavní představitele patří betain a cholin. Betain je v cukrovarnických šťávách nežádoucí složkou a je součásti tzv. škodlivého dusíku. Význam cholinu spočívá v tom, že může oxidovat na betain. Rozkladným produktem cholinu je trimetylamin, který způsobuje zápach cukrovarnické zadiny a melasy. Enzymy, jejich význam spočívá v tom, že ovlivňují přeměnu uvnitř buněk. Jsou tedy součástí katalytických procesů hlavně při skladování řepy, zpracování, ale
36
hlavně při řezání a difúzi řepy. Enzymy se inaktivují při teplotě okolo 80◦C (PELIKÁN et al., 1999).
Anorganické necukry, popeloviny
Celkový obsah popelovin v cukrovce se považuje za jeden z nejdůležitějších faktorů kvality. Rozpustné popeloviny výrazně zvyšují produkci melasy. Obsah popelovin v bulvě výrazně kolísá. Hlavními atributy, které ovlivňují celkový obsah popelovin v bulvě a tudíž i kvalitu cukrovky jsou: odrůda, průběh povětrnosti, výživa a půdní podmínky. Cukrová řepa obsahuje v bulvě v průměru 0,7 % minerálních látek. Největší podíl zaujímá draslík ve formě K2O, draslík tvoří z celkového množství popelovin 35 - 45 %. Nejškodlivější popeloviny jsou chloridy, které nejvýznamněji snižují produkci cukru. Je známo, že v průměru 1 díl rozpustných popelovin brání krystalizaci 5 dílů cukrů. Zastoupení popelovin uvádí (tab.1) (PELIKÁN et al., 1999).
Tabulka 1 procentuální obsah popelovin v cukrové řepě (PELIKÁN et al.,1999). Popeloviny
K
Na
Ca
P
Cl
Obsah (%)
0,21
0,052
0,06
0,03
0,02
3.4.2 Technologická jako cukrové řepy Jedná se o komplex biologických, chemických, fyzikálně chemických a mechanických vlastností řepné bulvy, které se výrazně podílejí na zpracovatelnosti a rozhodují o celkové výtěžnosti cukru (PELIKÁN et al., 1999). Z pohledu biologických vlastností je to hlavně: tvar, velikost a hmotnost bulvy, dále její vyzrálost, zdravotní stav a rezistence vůči skládkovým chorobám. Za nejdůležitější chemickou vlastnost je považován obsah sacharózy, tedy cukernatost. Dále obsah necukrů, hlavně množství sodných a draselných solí. Obsah dusíkatých látek amidy a volné aminokyseliny. A v neposlední řadě obsah redukujících cukrů (invert). Z fyzikálně chemických vlastností přichází v úvahu hlavně pH, osmotický tlak buněčné šťávy a její barva, která je závislá na obsahu barviv. 37
Z mechanických vlastností má nevětší význam pružnost, pevnost a odpor k řezání (PULKRÁBEK, 2003).
3.4.3 Hlavní ukazatele technologické jakosti Za významné ukazatele technologické jakosti považujeme analytické hodnoty: digesce, rozpustný popel, škodlivý dusík a také obsah invertu. Tyto ukazatele slouží jako hlavní kritéria pro výpočet dalších nezbytných ukazatelů jakosti. Jedná se tedy o ukazatele, které přímo charakterizují kvalitu cukrovky (PELIKÁN et al., 1999).
Digesce (Dg). Udává obsah cukru v hmotnostních procentech sacharosy stanovené polarimetricky. Digesce se využívá při hodnocené cukernatosti suroviny tedy cukrovky nebo řepných řízků. Pokud hodnotíme obsah sacharosy v cukrovarských meziproduktech (lehká a těžká šťáva) a produktech jako melasa, používáme pojmu polarizace. Rozpustný popel. Obsah necukru v řepě je charakterizován množstvím rozpustného popela. Ten se stanovuje konduktometricky v % na řepu nebo jako obsah K a Na v mmol 100g-1 řepy stanovená na plamenném fotometru. Obsah popela se u jakostí řepy pohybuje pod úrovní 0,5 %. Škodlivý dusík. Je tvořen dusíkatými látkami, které projdou do lehké šťávy a působí melasotvorně. Škodlivý dusík se stanovuje kolorimetricky a vyjadřuje se v mg na 100g cukrovky. Invertní cukr. Stanoví se jako redukující cukry Fehlingových roztoků titrační metodou a vyjadřuje se v % (PELIKÁN et al., 1999).
Tato jednotlivá kritéria významně ovlivňují zpracovatelnost cukrovky. Za základní je považován tzv. B faktor. Tento faktor udává výtěžnost bílého cukru a udává jí jako produkci rafinády v % na hmotnost cukrové řepy (PELIKÁN et al., 1999).
Rovnice 1 Výpočet B faktoru B = P − 4,25 ⋅ Pp − αN ⋅ 25[%]
38
Podobně lze vypočítat produkci melasy s 50% polarizací na hmotnost zpracované řepy. Jedná se o M faktor, který vychází z obsahu rozpustného popela stanoveného v řepné bulvě (PELIKÁN et al., 1999). Rovnice 2 Výpočet M faktoru M = 8 ⋅ Pp [%] Z předcházejících hodnot se pak vypočítá MB faktor, který vyjadřuje poměr výroby melasy k bílému zboží v % a je rozhodujícím kritériem pro posouzení technologické jakosti a způsobilosti cukrovky pro sklizeň a zpracování. MB faktor tedy udává vyzrálost cukrovky (PELIKÁN et al., 1999).
Rovnice 3 Výpočet MB faktoru 100 ⋅ M MB = [%] B Čím je B faktor vyšší a M a MB faktor nižší, tím je cukrovka jako surovina pro výrobu cukru kvalitnější. Podle vypočítaného MB faktoru můžeme cukrovku zařadit z pohledu zpracování následovně (tab. 2).:
Tabulka 2 Technologická kvalita cukrovky (PELIKÁN et al., 1999). Technologická kvalita cukrovky Hodnota MB faktoru Vynikající
12 - 19
Dobrá (v září)
20 - 30
Dobrá (v říjnu)
18 - 28
Nezralá a poškozená řepa
25 - 40
Nevyhovující, alterovaná řepa
80 - 150
Celkový podíl cukru v melase (PCM), který nejde standardními způsoby získat lze vypočítat ze vztahu vypracovaném v Braunschweigu. (PELIKÁN et al., 1999).
Rovnice 4 Výpočet celkového podílu cukru v melase PCM = 0,12 ⋅ (cK + cNa ) + 0,24 ⋅ cαN + 0,48 Vysvětlivky cNa – koncentrace sodíku v mmol/100 g řepy cK – koncentrace draslíku v mmol/100 g řepy
39
cN – koncentrace alfa-aminodusíku v mmol/100 g řepy αN – α-aminodusík Technologickou jakost tedy chápeme jako komplex vlastností, které rozhodují o jejím rentabilním a vhodném skladování a následným továrním zpracováním při dosažení vysoké výtěžnosti bílého rafinovaného cukru, rafinády (JŮZL et al., 2000).
4 MATERIÁL A METODY Maloparcelní polní pokus, v rámci kterého byl testován vliv mimokořenové výživy na výnos a změny kvality cukrovky, byl založen na pozemku patřícím do katastru ZP Agrospol Velká Bystřice. K založení pokusu došlo 30. 5. 2012. Pozemek se nachází v klimatickém regionu, mírně teplém, mírně vlhkém. Půda je středně těžká, půdní typ hnědozem. Zemědělský podnik hospodaří bez živočišné výroby, tzn. že všechny posklizňové zbytky zaorává. Aktuální průběh povětrnosti v nejvýznamnějších měsících je uveden v následující tabulce (tab. 3). Tabulka 3 Průběh povětrnosti nejvýznamnějších měsících Odchylka Prům.teplota Normál od normálu Měsíc (oC) (oC) (oC)
Srážky
Normál
Srážky
(mm)
(mm)
(%)
Září
16,8
13,8
3,0
21,5
47,0
45,7
Říjen
9,2
8,7
0,5
29,7
36,0
82,5
Listopad
2,5
3,1
-0,6
0,5
36,0
1,4
Prosinec
1,8
-0,4
1,4
32,5
26,0
125
Leden
0,1
-2,0
2,1
49,4
22,0
224,5
Únor
-4,4
-3,0
-1,4
26,1
18,0
145
Březen
6,3
3,9
2,4
8
25,0
32
Duben
10,5
8,9
1,6
31,0
33,0
93,9
Květen
16,5
14,3
2,2
38,0
61,0
62,3
Červen
19,0
17,1
1,9
100
70,0
142,9
Červenec
21,2
18,9
2,3
84,2
71,0
118,6
Srpen
20,7
18,7
2,0
71,2
57,0
124,9
Září
15,6
13,8
1,8
82,2
47,0
174,9 40
4.1 Charakteristika pozemku včetně základních agrotechnických údajů Pěstována byla cukrová řepa odrůdy Imperial. Tato diploidní odrůda patří do skupiny přechodného NC - typu. Pro tento typ odrůdy je charakteristický vysoký výnos polarizačního cukru a dobrá cukernatost a výtěžnost. Jedná se o univerzální odrůdu pro všechny typy sklizně. Na podzim bylo provedeno zapravení posklizňových zbytků střední orbou, které byly ošetřeny dávkou 3 t/ha hnojiva Betaliq (20 - 30 kg N, 50 kg K2O v 1 tuně). Dále byla aplikována P a K - hnojiva. P – hnojiva (190 kg.ha-1) – Superfosfát trojitý (45% P2O5), draselná sůl (170 kg.ha-1) (60% K2O). Před setím byl proveden odběr vzorků zeminy (viz. tab. 4) a provedena aplikace N - hnojiv v dávce 200 kg.ha-1 LAV 27 (provedeno plošně). Setí proběhlo 24.3.2012 při výsevku 1,17 VJ/ha na konečnou vzdálenost 19 cm při meziřádkové vzdálenosti 45 cm. Sklizeň byla provedena 5.10.2012. Před založením pokusu byl proveden odběr vzorků zeminy (tab.4). Tabulka 4 Rozbor zeminy (Dle Mehlich III) před založením pokusu (mg. kg-1) pH/CaCl2 Profil P K Ca Mg Svod B Mn Zn
Znvod
0-30 cm
6,258
87
197
1914
94
17,4
0,887
24,0
2,870 0,225
30-60 cm
6,542
33
97
2394
106
8,6
0,555
12,0
1,050 0,133
Poznámka: Svod – stanoveno ve výluhu vodou. Mikroelementy stanoveny: B - výluh horká voda (Berger, Truog), Mn,Zn – výluh EDTA (Lindsay, Norvell), Zn vod –výluh voda.
Přehled variant pokusu uvádí tabulka 5. Každá varianta sestávala ze 4 opakování. Hnojiva byla aplikována ve dvou aplikačních termínech. První termín byl 18.7. 2012 a druhý termín 29.8. 2012. Postřik byl proveden zádovým postřikovačem. Ke každému hnojivu byl do postřiku přidán přípravek Agrovital (0,15 l/ha), který zlepšuje ulpívání postřiku na listech. Hnojiva u všech variant byla vždy aplikována v dávce 300 l vody/ha.
41
Tabulka 5 Varianty pokusu Varianta 1
Hnojivo CARBONBOR
Dávka (kg, l.ha-1)
1l
(185 g B + 90 g C)/ 1 l
2
CARBONBOR Na
1l
(185 g B + 90 g C + 35 g Na ) 1 l
3
CARBONBOR K
1l
(185 g B + 90 g C + 35 g K20) /1 l
4
CARBONBOR K + cukr
1 l+5kg
(185 g B + 90 g C + 35 g K20) /1 l
5
CARBONBOR Na + cukr
1 l+5kg
(185 g B + 90 g C + 35 g Na ) /1 l
6
CARBONBOR + cukr
1 l+5kg
(185 g B + 90 g C)/ 1 l
7
YV Thiotrac
10 l
(300g S, 200gN) /1 l
8
Magnitra L
10 l
10%MgO, 7%N / 1 kg
9
NaNO3
15kg
27%Na,16,5%N/ 1 kg
10
NaCl + DAM 390
10,2 l+6 l
11
Kontrola
Složení
39,7%Na, 60,3%Cl/ 1 kg
Poznámka: aplikace postřik na list (termíny 18.7., 29.8.), cukr - sacharosa
4.2 Prováděné odběry a analýzy V průběhu vegetace (1.8. – 25.9.2012) byly z každé varianty odebírány vzorky rostlin, byla stanovena hmotnost chrástu a kořene. U kořene byla stanovena digesce, obsah rozpustného popela, alfa-aminodusíku. Digesce byla změřena na přístroji POLAMAT – S (obr.16), stanovení popela v řepě bylo provedeno na konduktometru Inolab Level 1 WTW (obr.17). Hodnota alfa-aminodusíku – modrého čísla, byla určena na přístroji spektrofotometr Konica Minolta CM 3500d. Vzorky k provedení jednotlivých analýz byly připraveny dle metodik uvedených v publikaci FRIML, TICHÁ (1986). Analýzy byly provedeny v laboratoři MENDELU v Brně.
Obrázek 16 Polomat S 42
Obrázek 17 Konduktometru Inolab Level 1 WTW Odběry byly provedeny v termínech 1.8., 16.8., 29.8., 25.9.2012. Z každé varianty byly vždy odebrány tři rostliny. Konečná sklizeň byla provedena dne 5. 10. 2012 a to ze všech 4 opakování každé varianty pokusu. Z každého opakování bylo odebráno deset rostlin. Z výsledků získaných při jednotlivých odběrech byla výpočtem stanovena výtěžnost bílého zboží (B) a produkce melasy (M) a z těchto hodnot pak stanoven MBfaktor, který udává vyzrálost cukrovky. Dále zůstatek cukru v melase (PCM), výnos polarizačního cukru (PC) a výnos bílého cukru – rafinády (B). Způsob výpočtů je uveden níže: B – faktor: Výtěžnost bílého cukru (rafinády) v % pomocí Lüdeckeho vzorce. B = P − 4,25 ⋅ Pp − αN ⋅ 25[%]
M – faktor: Výtěžnost melasy %. M = 8 ⋅ Pp [%]
MB – faktor: Vyjadřuje množství vyprodukované melasy na vyrobený bílý cukr %
MB =
100 ⋅ M B
Vysvětlivky: P-polarizace, Pp-rozpustný popel, αN-škodlivý dusík.
43
PCM: Cukr, který zůstane v melase při zpracování cukrovky na bílý cukr – očekávaný zůstatek cukru v melase v %. PCM = 0,12 ⋅ (cK + cNa ) + 0,24 ⋅ cαN + 0,48
B: Výnos bílého cukru (B v t.ha-1) B=
[P − PCM + 0,31] + výnos bulev 100
[t ⋅ ha ] −1
Vysvětlivky: P – polarizace
4.3 Zpracování dosažených výsledků Získané výsledky jsou prezentovány v tabulkách a grafech. Hodnocení získaných dat je provedeno metodou jednofaktorové analýzy variance s následným testováním průkaznosti rozdílů dle Tukeye. (STÁVKOVÁ DUFEK, 2005). Hodnocení bylo provedeno za využití software STATISTICA 8.0 (StatSoft, Inc.).
5 VÝSLEDKY A DISKUZE Výsledky pozorování dynamiky růstu, technologických parametrů a výnosové ukazatele jsou uvedeny v grafech 1 – 12. V rámci pokusu byla vyhodnocena dynamika změn kvality cukrovky během růstu a vývoje. Byly ověřeny možnosti uplatnění mimokořenové výživy na výnos a technologické parametry cukrovky (digesce, rozpustný popel, alfa-aminodusík). Při hodnocení sklizňových výsledků byl stanoven obsah K a Na v řepné šťávě. Hodnota draslíku a sodíku jsou nezbytné pro výpočet podílu cukru v melase. Podrobné výsledky odběrů jsou uvedeny v tab.6 – 17.
44
5.1 Dynamika růstu chrástu a kořene Růst cukrové řepy je nejdříve pozvolný, vývoj je pomalý. Toto období trvá 30 35 dní. Po této periodě začíná intenzivně přirůstat listová plocha. Jakmile dosáhne svého maxima, začíná růst intenzivně i bulva cukrovky. Růst trvá tak dlouho, dokud přírůstek hmoty vytvořený fotosyntézou nestačí pokrýt úbytek hmoty spotřebované dýcháním. Tedy do fyziologické zralosti porostu (ZIMOLKA, 2008). Podobný trend byl pozorován i v případě našich pokusů viz.(graf 1).
Graf 1 Dynamika tvorby kořene a chrástu 1200
Hmotnost (g)
1000 800 Kořen(g)
600
Chrást (g)
400 200 0 1
2
3
4
Odběry
Během celé vegetace kořen pravidelně přirůstal. Při prvním odběru, který proběhl 1.8. 2012 byla průměrná hmotnost bulvy 634 g a chrástu 663 g. Můžeme tedy konstatovat, že došlo k vyrovnání hmotností. Poté již hmotnost chrástu klesala a kořen s různou intenzitou přirůstal. Průměrná hmotnost kořene při poslední odběru, byla 1021 g. Nejrychleji kořen rostl v období mezi 1.a 2. odběrem (154 g). Nejvyšší hmotnost při posledním odběru dosahoval kořen po aplikaci hnojiva Carbonbor Na. Hmotnost kořene po aplikaci tohoto hnojiva byla 1340 g, (viz tab. 9). Zřejmě zde sehrál vliv v hnojivu obsažený bór, který má významný vliv i na sacharidový metabolismus rostlin (HŘIVNA et al., 2003). Stejně tak v hnojivu obsažený sodík pak je prvkem, který cukrovka, patřící k halofytním rostlinám, rovněž poměrně intenzivně přijímá. Listová plocha cukrovky byla, jak již bylo uvedeno, nejmohutnější při prvním odběru 1.8. 2012. Průměrná hmotnost chrástu byla 663 g/rostlinu, následně se hmotnost snižovala. Pokles ale nebyl zpočátku příliš výrazný. V průběhu měsíce se snížil o cca 45
17,5 %. Přitom je třeba poznamenat, že u některých variant byl ještě při 2. odběru pozorován přírůstek listové plochy. Např. u var. 3 bylo dosaženo vůbec nejvyšší hmotnosti chrástu a to 880 g/rostlinu (tab. 7). Z výsledků získaných v dalších odběrech je zřejmé, že ne vždy byl pozorován u jednotlivých variant pokles, což mohlo být způsobeno malou reprezentativností odebíraných vzorků. Z technických důvodů ale nemohly být odebírány více než 3 rostliny, což je spojeno s určitou chybou. V průběhu měsíce září již byla redukce listové plochy poměrně intenzivní a dosahovala cca 37 %. Konečná hmotnost chrástu tedy dosahovala u vegetačních pozorování 368 g (tab. 9). Dostatečná listová plocha, jak uvádí HŘIVNA (et al.,2003), je nezbytná pro intenzivní fotosyntetickou činnost. To potvrdily následně i kvalitativní rozbory.
5.2 Dynamika tvorby cukru Obsah cukru byl při prvním odběru poměrně vysoký (graf 2) a dosahoval 16 %. Na konci vzorkování (25.9 2012) pak dosahovala průměrná cukernatost 19,33 % (tab. 9).
Graf 2 Dynamika tvorby digesce 22
Digesce (%)
20 18 16 14 12 10 1
2
3
4
Odběry
Nejvyšší přírůstek digesce byl pozorován hned v první polovině srpna, kdy se v rozmezí od 1. do 2. odběru zvýšila cukernatost o 1,69 %. V tomto období také nejintenzivněji rostl kořen, a proto můžeme tuto periodu vyhodnotit z pohledu tvorby cukru jako nejvýznamnější. Dle Pulkrábka (2007) obsahuje kořen cukrovky v poslední dekádě července 1/4 cukru z celkového množství cukru oproti sklizni. To podporuje i 46
námi zjištěné výsledky, které dokládají jeho intenzivní tvorbu právě během měsíce srpna, kdy je ještě listový aparát poměrně zachovalý.
5.3 Dynamika změn obsahu rozpustného popela Obsah rozpustného popela se během vegetace pohyboval v intervalu hodnot 0,593 – 0,727 %. Nejvyšší obsah popela (graf 3) byl zaznamenán při prvním odběru. Během vegetace nejdříve stagnoval, pak se postupně snižoval. Při posledním odběru vykazovala nejnižší hodnoty rozpustného popela varianta 10. Na kterou byl aplikován NaCl + DAM 390 naopak nejvyšší obsah rozpustného popela byl stanoven u var. 3, kde byl proveden postřik přípravkem Carbonbor K. Obecně musíme konstatovat, že obsah rozpustného popela byl na konci pozorování poměrně vysoký.
Graf 3 Dynamika tvorby obsahu rozpustného popela 0,9
Popel(%)
0,8 0,7 0,6 0,5 0,4 0,3 1
2
3
4
Odběr
5.4 Dynamika změn obsahu alfa-aminodusíku Obsah škodlivého alfa-aminodusíku (graf 4) se během celé vegetace výrazněji neměnil a pohyboval se v rozmezí hodnot 34 - 42 mg/100g cukrovky. Nejnižší obsahy byly pozorovány na počátku vzorkování. Při 2. a 3. odběru, prováděným v měsíci srpnu mírně vzrostly a v průběhu září začaly klesat. Nejnižší obsah alfa-aminodusíku (20 mg/100g) vykazovala varianta 10 (NaCl + DAM 390). Dusík pozitivně působí na velikost listové plochy a také na její fotosyntetickou činnost. Nadměrné dávky dusíkatých hnojiv však mohou mít negativní dopad na 47
technologickou jakost právě vlivem akumulace alfa-aminodusíku. Nadměrné hodnoty pak narušují proces krystalizace cukru (POSPIŠIL et al., 2005). V rámci našich pokusů nebyly hodnoty příliš vysoké, ke konci vegetace jsme pozorovali trend snižování obsahu škodlivého dusíku, což můžeme považovat za pozitivní.
Graf 4 Dynamika tvorby obsahu alfa-aminodusíku Alfa-aminodusík(mg/100g)
45 40 35 30 25 20 1
2
3
4
Odběr
5.5 Sklizeň cukrovky Konečná sklizeň byla provedena dne 5. 10. 2012. Bulvy byly sklizeny ze všech opakování. Z každého opakování bylo sklizeno deset řep. Nejvyšší sklizeň bulev byla dosažena u var. 9, kde byl formou postřiku na list aplikován dusičnan amonný (NaNO3), který se dříve jako tzv. čilský ledek hojně ke hnojení cukrovky používal. Průměrný výnos u této varianty byl 127 t/ha. Velmi dobrých výsledků dosáhla také varianta 4 (Carbonbor K + cukr) ve složení 185 g B + 90 g C + 35 g K20 /1 l. Tato varianta dosáhla průměrného výnosu 119 t/ha. Oproti tomu nejnižší hodnoty byly stanoveny po aplikaci hnojiva Carbonbor s cukrem (var. 6). U této varianty byl výnos bulev 90,4 t/ha (graf 5, tab. 10). Ostatní varianty se pohybovaly v rozmezí okolo 100 t/ha, což je ale výrazně nad průměrem 50 – 60 t/ha, který uvádí Pulkrábek (2007). Výnos bulev byl tedy u všech variant nadprůměrný. V době sklizně se standardně hmotnost chrástu v přepočtu na hektar pohybuje mezi 30 - 35 tunami. To se potvrdilo i v našich pokusech (graf 6, tab. 11). Nejmohutnější listová plocha byla v době sklizně zaznamenána u varianty 7. Tedy po 48
aplikaci hnojiva Thiotrac (300 g S a 200 g N/ 1 l). Výnos chrástu dosahoval 38,8 t/ha. Potvrdil se zde Graf 5 Výnos bulev - sklizeň
zřejmě příznivý vliv aplikované síry na zdravotní stav rostlin (HŘIVNA, 2010), což se odrazilo v pomalejším odumírání listové plochy. Varianty 9 (NaNO3), 10 (NaCl + DAM) a 2 (Carbobor Na) vykazovaly rovněž vysoké hodnoty. Vzhledem k tomu, že na všechny z nich byl aplikován sodík, je třeba hledat vazbu na tuto skutečnost. Nejslabší chrást měly rostliny z 5. varianty.
Graf 6 Výnos chrástu – sklizeň
49
Nejvyšší digesce (graf 7, tab. 12) byla stanovena u varianty 1 (Carbonbor). Tato varianta dosáhla v průměru cukernatost vyšší než 20 %. Hlavní složkou toho hnojiva je bór a uhlík. Bór výrazně ovlivňuje sacharidový metabolismus rostlin, účastní se floémového transportu sacharózy a příznivě působí na cukernatost (PROCHÁZKA et al., 1998). I když rozdíly v digesci mezi jednotlivými variantami byly poměrně velké a dosahovaly téměř 2 %, byla průměrná cukernatost vysoká a přesahovala rozpětí 16 – 18 %, které uvádí Pulkrábek, Šnobl (2007).
Graf 7 Cukernatost bulev - sklizeň
Obsah rozpustného popela byl s ohledem na termín sklizně poměrně vysoký (graf 8, tab. 13). Neodpovídal běžným hodnotám 0,250 - 0,450 %, které uvádí Pulkrábek (2003). Jako naprosto nevyhovující se ukázalo hnojení u varianty 8 (Magnitra L). Zde se obsah rozpustného popela pohyboval okolo 0,79 %. Toto hnojivo obsahovalo ve svém složení větší množství hořčíku, který přispívá k prodloužení doby vegetace. Nejnižší obsah popela byl stanoven u variant 1 (Carbonbor), 5 (Carbonbor Na + cukr), 6 (Carbonbor + cukr), 9 (NaNO3) a 10 (NaCl + DAM 390) a také u kontroly. Zde se obsah popela pohyboval v intervalu 0,61 – 0,63 %. I zde ale byly naměřené hodnoty vyšší, než je obvyklé.
50
Graf 8 Obsah rozpustného popela – sklizeň
Hodnoty alfa-aminodusíku (graf 9, tab. 14) se v průběhu celé vegetace výrazněji neměnily a tento stav přetrval až do sklizně. Nadměrné hodnoty alfa-aminodusíku narušují průběh krystalizace cukru a působí negativně na celkovou jakost cukrovky. Průměrné hodnoty se u všech variant pohybovaly okolo 35 - 40 mg/100g. Nejvyšší byly naměřeny u varianty 6 (CARBONBOR + cukr) 40 mg/100g. Naopak nejnižší hodnoty byly stanoveny u varianty 10 (NaCl + DAM). U této varianty byl naměřen obsah škodlivého dusíku 33,5 mg/100g.
Graf 9 Obsah škodlivého dusíku - sklizeň
51
MB faktor udává vyzrálost cukrovky a je závislý na hodnotě rozpustného popela a alfa-aminodusíku (HŘIVNA et al., 2012). Vzhledem k tomu, že oba tyto parametry byly během vegetace i při sklizni výrazně vyšší. Došlo i k ovlivnění MB faktoru. Jak uvádí Skalický (1994), jakostní cukrovka by měla dosahovat MB faktor v rozmezí hodnot 12 – 22, méně jakostní od 30 a více. Hodnota MB faktoru (graf 10, tab. 15) byla s ohledem na termín sklizně (5. 10. 2012) přijatelná téměř u všech variant. Nejlepšího výsledku dosáhla varianta 1 (Carbonbor), s MB faktorem 20,5. Dobrých výsledku dosáhly i varianty 5 (Carbonbor K), 9 (NaNO3) a 10 (NaCl + DAM 390), kde se MB faktor pohyboval okolo 22, podobně jako u kontroly. Nejhorších výsledků dosáhla varianta 8 (Magnitra L). Zde se projevil vysoký obsah rozpustného popela, který byl při sklizni stanoven.
Graf 10 Vyzrálost cukrovky - MB faktor
Podíl cukru v melase (graf 11, tab. 16) byl nejvyšší u varianty 8 (1,51 %) a korespondoval tak s vysokým obsahem rozpustného popela, stanoveným u této varianty. Podobné zkušenosti uvádí také Hřivna, Cerkal (2009). Nejnižší ztráty výtěžnosti sacharózy lze naopak předpokládat u var. 10, tj. po aplikaci NaCl + DAM 390.
52
Graf 11 Podíl cukru v melase
Nejvyšší výnos bílého cukru – rafinády byl dosažen u varianty 9 (NaNO3). Aplikace dusičnanu sodného, která pozitivně ovlivnila výnos bulev se při vysoké cukernatosti (cca 19%) promítnula i do nejvyššího výnosu rafinády. Velmi dobrých výsledků také dosáhla varianta 4 (Carbonbor K) 20,2 t/ha (graf 12, tab. 17). I tato varianta se vyznačovala velmi dobrými výsledky ve výnosu bulev. Hnojení směsí bóru, uhlíku a draslíku se projevilo se stejnou účinností jako aplikace dusičnanu sodného. Naopak nejnižší výnos byl zaznamenán u varianty 6 (Carbonbor + cukr), to 14,8 t/ha.
Graf 12 Produkce bílého cukru/rafinády
53
6 ZÁVĚR Cílem této práce bylo v rámci maloparcelního polního pokusu ověřit vliv mimokořenové výživy při uplatnění různých hnojiv. Pozornost byla věnována nejenom kvalitě sklizené suroviny, ale i dynamice růstu během vegetace a změnám technologické kvality, které růstový proces provázely. Během celé vegetace bulva cukrovky pozvolna přirůstala. Listová plocha cukrovky byla nejmohutnější při prvním odběru 1.8. 2012. Následně se hmotnost chrástu snižovala. Redukce listové plochy od počátku pozorování do sklizně dosahovala cca 37 %. Na začátku vegetace se obsah cukru v bulvě pohyboval okolo 16 %. Na konci vzorkování byla průměrná cukernatost 19,33 %. Rozpustný popel se během vegetace pohyboval v intervalu hodnot 0,593 – 0,727 %. Nejnižší hodnoty rozpustného popela vykazovala varianta s aplikací roztoku NaCl + DAM 390. Obsah škodlivého alfaaminodusíku se během celé vegetace výrazněji neměnil (34 - 42 mg/100g), ke konci vegetace byl pozorován pokles škodlivého dusíku. Nejvyšší výnos bulev byl dosažen po postřiku roztokem NaNO3. Průměrný výnos u této varianty byl 127 t/ha. Nejmohutnější listová plocha byla v době sklizně zaznamenána u varianty s aplikací YV Thiotrac. Výnos chrástu zde dosahoval 38,8 t/ha. Nejvyšší digesce byla stanovena po aplikaci hnojiva Carbonbor s cukernatostí vyšší než 20 %. Obsah rozpustného popela byl s ohledem na termín sklizně poměrně vysoký a neodpovídal běžným hodnotám. Jako naprosto nevyhovující se ukázal postřik hnojivem Magnitra L. Nejnižší obsah popela byl stanoven po aplikaci hnojiva Carbonbor. Obsah popela se zde pohyboval na úrovni 0,61 %. Hodnoty alfa-aminodusíku se u všech variant pohybovaly okolo 35 - 40 mg/100g. Nejnižší obsah byl stanoven po postřiku roztokem NaCl + DAM 390 a to 33,5 mg/100g. Vzhledem k tomu, že hodnoty rozpustného popela i alfa-aminodusíku byly během vegetace i při sklizni výrazně vyšší. Došlo i k ovlivnění MB faktoru. S ohledem na termín sklizně (5. 10. 2012) byla hodnota MB-faktoru přijatelná téměř u všech variant. Nejlepšího výsledku dosáhla varianta, kde byl aplikován Carbonbor (MB = 20,5). Nejhorší vyzrálost byla stanovena u var. 8 (Magnitra L). Podíl cukru v melase pak korespondoval s vyzrálostí a byl nejvyšší u varianty 8 (1,51 %). Nejnižší ztráty výtěžnosti sacharózy lze naopak předpokládat u var. po aplikaci roztoku NaCl + DAM 390. Nejvyšší výnos bílého cukru – rafinády byl 54
dosažen u varianty po postřiku roztokem NaNO3. Výsledky pokusů prokázaly, že mimokořenová výživa může výrazným způsobem ovlivnit výnos i kvalitu cukrovky.
55
7 SEZNAM POUŽITÉ LITERATURY ADAMEC, R., FRONĚK, D. (2011): Situační a výhledová zpráva cukr cukrová řepa. Ministerstvo zemědělství, Praha, s.32, ISBN: 978-80-980-4.
BARBANTI, L., MONTI, A., VENTURI, G. (2007): Nitrogen dynamics and fertilizer use efficiency in leaves of different ages of sugar beet (Beta vulgaris) at variable water regimes. Annals of Applied Biology 150, s.197-205, ISSN 0003-4746.
BITNER, V. (2012): Poruchy ve výživě cukrovky. Listy cukrovarnické a řepařské, 128, č.2,2012, s. 56 – 59, ISSN, 1210-3306.
BENC, S., LAPÁR, M. (1960): Cukrová řepa. Slovenské vydavatelstvo podohospoddárskej literatury, Bratislava 487s.
DRAYCOTT P., A. (2006): Sugar Beet. Formerly of Broom´s Barn Research Station, Bury St Edmunds, Suffolk, Blackwell publishing, p. ISBN-10: 1-4051-1911-X.
DRAYCOTT, P. A., CHRISTENSON, D. R. (2003): Nutrients
for
sugar
beet
production soil-plant relationships. Wallingford, CABI Publishing, 2003, 124 s. ISBN 0-85199-623X.
FRONĚK, D., TRNKOVÁ, J., HANÁK.J. (2012): Situační a výhledová zpráva cukr cukrová řepa. Ministerstvo zemědělství, Praha, s.32, ISBN: 978-80-7434-044-4.
GRZEBISZ, W., MUSOLF, R., SZCZEPANIAK, W. (2005): Agronomická a ekonomická reakce cukrovky na stres v obsahu draslíku a vody – polní simulační studie, Listy cukrovarnické a řepařské, roč. 121, č. 7-8, s. 222, ISSN 1210-3306.
HOFFMANN, CH., STOCKFISCH, N., KOCH, H. (2004) : Influence of sulphur supply on yield and quality of sugar beet (Beta vulgaris L.)—determination of a threshold value. Europ. J. Agronomy 21 (2004) s, 69–80. ISSN: 1161-0301. 56
HŘIVNA, L., BOROVIČKA, K., BÍZIK, J., VEVERKA. K,;BITTNER, V. (2003): Komplexní výživa cukrovky. Danisco, 84 s.
HŘIVNA, L., CERKAL, R. (2009): Možnosti ovlivnění výnosu i kvality cukrovky mimokořenovou výživou. Listy cukrovarnické a řepařské, roč. 125 č 5-6 květen-červen, ISSN 1210-3306.
HŘIVNA, L. (2010): Výnos a kvalita pšenice ozimé a jarního ječmene po hnojení sírou a dusíkem. Habilitační práce. Brno: MENDELU Brno. 197 s.
HŘIVNA, L., CHODUROVÁ, M., BUREŠOVÁ, I. (2012): Dynamika růstu a změny kvality cukrovky po mimokořenové výživě, Listy cukrovarnické a řepařské, roč 128, č. 5– 6, květen–červen 2012 ISSN 1210-3306.
CHODUROVÁ, M., HŘIVNA, L. :(2010): Monitoring růstu a kvality cukrovky v roce 2010 v oblasti Hané. [CD-ROM]. In Sborník příspěvků XXXVII. Semináře o jakosti potravin a potravinových surovin - Ingrovy dny. s. 59. ISBN 978-80-7375-495-2
CHODUROVÁ, M., HŘIVNA, L. (2010): Tvorba cukru ve vztahu k dynamice růstu chrástu a kořene cukrovky. [CD-ROM]. In XL. Symposium o nových směrech výroby a hodnocení potravin. s. 46. ISSN 1802-1433.
CHOCHOLA, J., (2010): Průvodce pěstováním cukrové řepy. KWS Osiva řepařský institut
Semčice,
65s.,
Online
[cit.2012-12-20].
Dostupné
na
http://www.semcice.cz/Pruvodce.pdf
JŮZL,M., PULKRÁBEK.J., DIVIŠ, J. (2000): Rostlinná
výroba
III,
okopaniny.
Mendlova zemědělská a lesnická univerzita v Brně. Brno, 232 s, ISBN: 80-7157-446-5.
KOVÁČOVÁ, M., ŽÁKOVÁ, J., ŽÁK, Š. (2002): Čerpanie fosforu úrodou fytomysy cukrovej repy v priebehu vegetačního obdobia při rozdielnych agrotechnických zásahoch, Listy cukrovarnické a řepařské, roč. 118, č. 5-6, s. 131. ISSN 1210-3306. 57
KULOVANÁ, E., (2001): Vliv animální a minerální výživy na metabolismus a technologickou jakost cukrovky. [cit. 2013-03-10] dostupné na: www.agroweb.cz
KULIK, D.,ČERNÝ,I.,PAČUTA,V.,ŽEMBERY,J. (1997) Špaciálna rastlinna výroba.okopaniny. SPU Nitra: Slovenská polnohospodárská univerzita v Nitre, 1997.163 s.ISBN 80-7137-436-9.
MALNOUA, C.,S., JAGGARD, K..W., SPARKES, D.,L. (2008): Nitrogen fertilizer and the efficiency of the sugar beet crop in late summer. Europ. J. Agronomy 28 (2008), s, 47 56 ISSN 1161-0301.
MARCHETTIA R., CASTELLI, F. (2011): Mineral nitrogen dynamics in soil during sugar beet and winter wheat crop growth, European Journal of Agronomy, 35 (2011), s, 13–21, ISSN: 1161-0301.
PELIKÁN, M., HŘIVNA,L., HUMPOLA, J. (1999): Technologie sacharidů. Mendelova zemědělská a lesnická univerzita v Brně, 152s, ISBN 80-7157-407-4.
POSPIŠIL, M., POSPIŠIL, A., SITO, S. (2005): Listová aplikace hnojiva Fertina B na cukrovku, Listy cukrovarnické a řepařské, roč. 121, č. 5-6, s. 174. ISSN 1210-3306.
PROCHÁZKA, S. a kol. (1998): Fyziologie rostlin. 1. vyd. Praha: Academia, 484 s. ISBN 80-200-0586-2.
PULKRÁBEK, J., ŠROLLER, J. (1993): Základy pěstování cukrovky. 1. vyd. Praha: Institut výchovy a vzdělávání Ministerstva zemědělství ČR, 1993. 62 s. Rostlinná výroba.
ISBN 80-7105-046-6.
PULKRÁBEK, J., ŠNOBL, J.; Základy rostlinné produkce. 1. dotisk 2. přeprac. vydání. Praha: Česká zemědělská univerzita, Fakulta agrobiologie, potravinových a přírodních zdrojů, 2007, 172 s.
58
PULKRÁBEK, J. (2003): Okopaniny - Systém multimediální elektronické publikace. Skripta ČZU.Online[cit.2012-11-10]. Dostupné na: http://etext.czu.cz/php/skripta/skriptum.php?titul_key=5
PULKRÁBEK, J.,(2003): Okopaniny cvičení –S ystém multimediální elektronické publikace. Skripta ČZU. Online [cit.2012-11-15]. Dostupné na: http://etext.czu.cz/php/skripta/skriptum.php?titul_key=70
PULKRÁBEK, J.,URBAN J., BEČKOVÁ, L., VALENTA, J. (2007): Řepa cukrová pěstitelský rádce. Česká zemědělská univerzita v Praze Katedra rostlinné výroby, s 68., Vydavatelství Kurent, s.r.o., České Budějovice, ISBN 978-80-87111-00-0.
REINBERGR, O. (2011): Aktuální stav cukrovarnického a lihovarnického průmyslu v poreformním období. Listy cukrovarnické a . řepařské, 127, 2011 (5/6), s. 159–163. ISSN 1210-3306.
REINBERGR, O.: (2012) Výroba cukru 2011/2012- svět, Evropa, Česká republika. Listy cukrovarnické a . řepařské., 128, 2012 (7/8), s., 218–221. ISSN 1210-3306.
RYBÁČEK,
V.,
PROCHAZKA,
O.,(1985):
Cukrovka.
Státní
zemědělské
nakladatelství, Praha. 471s..
SKALICKÝ, J. (1994): Kritéria nákupu, manipulace, čištění a skladování cukrovky na stacionárních pracovištích. Praha, Ústav zemědělských a potravinářských informací, 1994, 36s.,
SOLTI, Á., KOVÁCS, K., BASA,B., VÉRTES,A., SÁRVÁRI, É,. FOROR, F. (2012): Uptake and incorporation of iron in sugar beet chloroplasts. Plant Physiology and Biochemistry 52 (2012) s.91-97, ISSN 0981-9428.
STÁVKOVÁ, J., DUFEK, J. (2005): Biometrika. MZLU v Brně. 194 s.
59
ŠROLLER, J., PULKRÁBEK, J. (1993): Technologie pěstování krmné řepy s minimem a bez ruční práce. Praha, Ústav zemědělských a potravinářských informací, 1993. 40 s. Metodiky pro zavádění výsledků výzkumu do zeměd.praxe č.16/1993.
TERRY, N., ULRICH, A. (1973) Effects of Phosphorus Deficiency on the Photosynthesis and Respiration of Leaves of Sugar Beet, Plant Physiol. (1973) 51, s 4347.
TSIALTAS, J., T., MASLARIS, N. (2009) : Selective Absorption of K over Na in Sugar Beet Cultivars and its Relationship with Yield and Quality in Two Contrasting Environments of Central Greece, J. Agronomy & Crop Science 195 (2009), s., 384–392 ISSN 0931-2250.
VÁŇAT, J., LOUČKA, Z., ZACHRDLA, R., ULLMANN, J., VRÁNKOVÁ, D.(2008): Cukrovka 2008, Sesvanderhave Internationla B.V.,Česká republika, Dobruška, 2008, 61 str.
VANĚK, V., a kol. (2002): Výživa a hnojení polních a zahradních plodin, 3. vydání, Praha-redakce odborných časopisů, 132s,7., ISBN 80-902413-1-X.
WAKEEL, A., STEFFENS, D., SCHUBERT, S. (2010): Potassium substitution by sodium in sugar beet (Beta vulgaris) nutrition on K-fixing soils, J. Plant Nutr. Soil Sci. 2010, 173, 127–134. ISSN 1522-2624.
WIKIPEDIE,( 2013): Sacharóza Encyklopedie online [cit. 2013-03-01]. Dostupné na: http://cs.wikipedia.org/wiki/Sachar%C3%B3za
ZIMOLKA, J., 2008: Speciální produkce rostlinná – rostlinná výroba, Mendelova zemědělská a lesnická univerzita v Brně, Brno, 245 s. ISBN 978-80-7375-230-9.
60
ŽÁK, Š., KOVÁČ, K., LEHOCKÁ, Z., BABULICOVÁ, M., 2002: Agronomické a environmentálne aspekty využitia roznych zdrojov dusíka pri pestovaní repy cukrovej, Listy cukrovarnické a řepařské, 118, VÚRV Pieštany, č. 1. ISSN 1210-3306.
61
8 SEZNAM TABULEK Tabulka 1 procentuální obsah popelovin v cukrové řepě . ............................................. 37 Tabulka 2 Technologická kvalita cukrovky.................................................................... 39 Tabulka 3 Průběh povětrnosti nejvýznamnějších měsících ............................................ 40 Tabulka 4 Rozbor zeminy (Dle Mehlich III) před založením pokusu (mg.kg-1) ............ 41 Tabulka 5 Varianty pokusu............................................................................................. 42 Tabulka 6 Vzorkování cukrovky 1.8 2012 ..................................................................... 65 Tabulka 7 Vzorkování cukrovky 16.8 2012 ................................................................... 65 Tabulka 8 Vzorkování cukrovky 29.8 2012 ................................................................... 66 Tabulka 9 Vzorkování cukrovky 25.9 2012 ................................................................... 66 Tabulka 10 Sklizňové výsledky výnos kořene ............................................................... 67 Tabulka 11 Sklizňové výsledky výnosu chrástu............................................................. 67 Tabulka 12 Sklizňové výsledky – digesce...................................................................... 68 Tabulka 13 Sklizňové výsledky rozpustný popel ........................................................... 68 Tabulka 14 Sklizňové výsledky alfa-aminodusík........................................................... 69 Tabulka 15 Sklizňové výsledky MB faktor .................................................................... 69 Tabulka 16 Sklizňové výsledky zůstatek cukru v melase............................................... 70 Tabulka 17 Sklizňové výsledky výnos bílého cukru ...................................................... 70
62
9 SEZNAM OBRÁZKŮ
Obrázek 1 Cukrovka v prvním a druhém roce vegetace................................................. 14 Obrázek 2 Morfologické části řepné bulvy .................................................................... 15 Obrázek 3 Příčný řez listovou plochou........................................................................... 16 Obrázek 4 Transport a dostupnost dusíku v půdě........................................................... 22 Obrázek 5 Distribuce dusíku do listů a kořenu během vegetace .................................... 23 Obrázek 6 Nedostatek dusíku ......................................................................................... 24 Obrázek 7 Deficit draslíku ............................................................................................. 25 Obrázek 8 Nedostatek fosforu ........................................................................................ 26 Obrázek 9 Deficit hořčíku............................................................................................... 27 Obrázek 10 Deficit síry .................................................................................................. 28 Obrázek 11 Deficit vápníku............................................................................................ 29 Obrázek 12 Nedostatek bóru ve výživě cukrové řepy .................................................... 30 Obrázek 13 Výčet jednotlivých složek cukrové řepy ..................................................... 34 Obrázek 14 Sacharóza .................................................................................................... 35 Obrázek 15 Rafinosa....................................................................................................... 36 Obrázek 16 Polomat S .................................................................................................... 42 Obrázek 17 Konduktometru Inolab Level 1 WTW ........................................................ 43
63
10 SEZNAM GRAFŮ Graf 1 Dynamika tvorby kořene a chrástu...................................................................... 45 Graf 2 Dynamika tvorby digesce .................................................................................... 46 Graf 3 Dynamika tvorby obsahu rozpustného popela .................................................... 47 Graf 4 Dynamika tvorby obsahu alfa-aminodusíku........................................................ 48 Graf 5 Výnos bulev - sklizeň .......................................................................................... 49 Graf 6 Výnos chrástu – sklizeň....................................................................................... 49 Graf 7 Cukernatost bulev - sklizeň ................................................................................. 50 Graf 8 Obsah rozpustného popela – sklizeň ................................................................... 51 Graf 9 Obsah škodlivého dusíku - sklizeň ..................................................................... 51 Graf 10 Vyzrálost cukrovky - MB faktor ...................................................................... 52 Graf 11 Podíl cukru v melase ........................................................................................ 53 Graf 12 Produkce bílého cukru/rafinády ....................................................................... 53
64
11 PŘÍLOHY 11.1Odběry během vegetace Tabulka 6 Vzorkování cukrovky 1.8 2012 Kořen Chrást Digesce Varianta (kg) (kg) (%)
Popel (%)
alfa-aminodusík (mg/100g)
1
0,59
0,69
14,7
0,74
35
2
0,4
0,61
16,2
0,65
30
3
0,57
0,64
15,4
0,75
40
4
0,78
0,59
16
0,74
30
5
0,78
0,8
16,6
0,77
40
6
0,63
0,57
15,4
0,77
30
7
0,69
0,61
16,5
0,69
35
8
0,69
0,65
16,6
0,72
30
9
0,6
0,7
17,4
0,71
30
10
0,63
0,72
15,2
0,73
45
11
0,61
0,71
16
0,73
35
průměr
0,634
0,663
16
0,727
34,545
Tabulka 7 Vzorkování cukrovky 16.8 2012 Kořen Chrást Digesce Varianta (kg) (kg) (%)
Popel (%)
alfa-aminodusík (mg/100g)
1
1
0,68
17
0,74
45
2
0,67
0,63
17,8
0,61
30
3
1,09
0,88
16,8
0,65
45
4
0,72
0,44
18,6
0,66
40
5
0,78
0,58
18,2
0,62
45
6
0,61
0,46
18,8
0,62
45
7
0,66
0,5
17
0,59
35
8
0,96
0,66
17,6
0,7
40
9
0,61
0,48
17,8
0,72
45
10
0,68
0,55
18
0,68
40
11
0,89
0,71
17
0,73
45
průměr
0,788
0,597
17,691
0,665
41,364 65
Tabulka 8 Vzorkování cukrovky 29.8 2012 Kořen Chrást Digesce Varianta (kg) (kg) (%)
Popel (%)
alfa-aminodusík (mg/100g)
1
0,72
0,34
17,8
0,73
45
2
1,16
0,63
17,4
0,88
30
3
0,83
0,53
17,6
0,68
45
4
1,14
0,53
17,6
0,68
40
5
0,89
0,64
18,2
0,6
45
6
0,72
0,35
19
0,61
45
7
0,81
0,68
19,6
0,63
35
8
1,08
0,68
18,6
0,68
40
9
0,76
0,55
19,2
0,62
45
10
1,02
0,51
18,2
0,82
40
11
0,98
0,58
18,4
0,68
45
průměr
0,919
0,547
18,327
0,692
41,364
Tabulka 9 Vzorkování cukrovky 25.9 2012 Kořen Chrást Digesce Varianta (kg) (kg) (%)
Popel (%)
alfa-aminodusík (mg/100g)
1
1,32
0,51
18,4
0,65
35
2
1,34
0,39
19,2
0,59
45
3
1,21
0,42
19
0,71
50
4
0,98
0,35
18,8
0,56
50
5
0,78
0,23
19,8
0,63
40
6
0,91
0,27
18,8
0,55
40
7
0,97
0,38
19,6
0,56
25
8
1,33
0,52
19,2
0,57
35
9
1,04
0,4
19,6
0,62
45
10
0,67
0,27
19,6
0,52
30
11
0,68
0,31
20,6
0,56
30
průměr
1,021
0,368
19,327
0,593
38,636
66
11.2Sklizňové výsledky Tabulka 10 Sklizňové výsledky výnos kořene Sklizňové výsledky – výnos kořene (t/ha) Varianta
A
B
C
D
1
94,3
111,5
99,1
114,6
2
122,5
106,3
91,2
107,3
3
94,2
107,4
93,9
99,8
4
111,6
100
165,1
100,1
5
81,6
108
114,3
102,4
6
91,2
103,8
87,6
78,8
7
101,8
130,9
88,4
97,7
8
93,4
96,5
84,6
108
9
129,7
125,7
112,3
140,5
10
104,5
110
101,2
97,4
11
104,9
94,8
101,2
108
průměr
102,7
108,63
103,54
104,96
Poznámka: A B C D – opakování Tabulka 11 Sklizňové výsledky výnosu chrástu Sklizňové výsledky – výnos chrástu (t/ha) Varianta
A
B
C
D
1
27,4
35,2
31,7
45,3
2
39
30,9
34,9
44
3
36,3
28,8
26,4
40,7
4
33,3
30,8
39,9
25,1
5
23,1
31,4
27,6
24,7
6
27,9
38,1
28,6
18,5
7
37,3
53,2
32,9
32,1
8
32,7
30,1
31,7
29,3
9
41,2
39,6
32,5
37,2
10
37,5
36
41,2
30,4
11
32,5
35,3
41,2
25,1
průměr
33,47
35,4
33,51
32,04
Poznámka: A B C D – opakování 67
Tabulka 12 Sklizňové výsledky – digesce Sklizňové výsledky - digesce (%) Varianta
A
B
C
D
1
19,4
19,6
20,8
20,4
2
19,4
19,4
20
18
3
19,4
19,6
19,2
17,8
4
19,6
19,2
16,6
19,6
5
18,8
21
19,4
24,2
6
19
18,8
20,4
20,4
7
18
18,8
20,4
19
8
18,4
18,2
19
19,4
9
18,2
19,2
19,6
19,2
10
19,6
18,4
19,8
19,8
11
20,6
20
20,6
18,6
průměr
19,13
19,29
19,62
19,67
Poznámka: A B C D – opakování
Tabulka
13 Sklizňové výsledky rozpustný popel Sklizňové výsledky rozpustný popel (%) Varianta
A
B
C
D
1
0,69
0,6
0,53
0,62
2
0,65
0,73
0,67
0,7
3
0,72
0,63
0,72
0,77
4
0,74
0,64
0,82
0,64
5
0,66
0,56
0,72
0,58
6
0,61
0,65
0,58
0,66
7
0,79
0,72
0,56
0,76
8
0,75
0,87
0,83
0,71
9
0,64
0,62
0,63
0,62
10
0,57
0,65
0,64
0,65
11
0,68
0,6
0,61
0,59
průměr
0,68
0,66
0,66
0,66
Poznámka: A B C D - opakování 68
Tabulka 14 Sklizňové výsledky alfa-aminodusík Sklizňové výsledky – alfa-aminodusík (mg/100 g) Varianta
A
B
C
D
1
40
40
35
40
2
25
35
40
40
3
40
25
40
50
4
45
30
40
40
5
30
45
35
35
6
40
45
30
45
7
40
40
40
30
8
40
45
40
30
9
40
40
25
40
10
25
40
25
40
11
35
25
35
40
průměr
36,36
37,27
35
39,09
Poznámka: A B C D - opakování Tabulka 15 Sklizňové výsledky MB faktor Sklizňové výsledky – MB faktor Varianta
A
B
C
D
1
24,5
20,9
17,3
20,7
2
23,4
26,1
23
27,1
3
25,6
22,4
25,9
30,1
4
27,2
23,8
30,4
23,5
5
23,2
19,2
25,3
20,2
6
23,2
24,7
22,3
25,1
7
30,8
26,6
18,6
28
8
28,4
33,4
30,4
25,5
9
24,4
22,2
22,4
22,2
10
20,2
24,5
22,5
22,5
11
22,6
20,8
20,2
21,9
průměr
24,86
24,05
23,48
24,25
Poznámka: A B C D - opakování 69
Tabulka 16 Sklizňové výsledky zůstatek cukru v melase Sklizňové výsledky – zůstatek cukru v melase % Varianta
A
B
C
D
1
1,48
1,46
1,39
1,48
2
1,24
1,5
1,47
1,55
3
1,46
1,19
1,51
1,76
4
1,59
1,28
1,58
1,46
5
1,27
1,52
1,41
1,36
6
1,45
1,52
1,31
1,6
7
1,52
1,55
1,46
1,38
8
1,53
1,66
1,51
1,33
9
1,49
1,5
1,21
1,48
10
1,15
1,47
1,26
1,48
11
1,37
1,2
1,43
1,61
průměr
1,41
1,44
1,41
1,5
Poznámka: A B C D – opakování
Tabulka 17 Sklizňové výsledky výnos bílého cukru Sklizňové výsledky – výnos bílého cukru t/ha Varianta
A
B
C
D
1
16,61
19,88
18,92
21,33
2
21,86
18,7
16,62
17,32
3
16,6
19,43
16,32
15,69
4
18,86
17,22
27,91
17,05
5
14,78
19,31
20,56
18,46
6
14,99
16,99
14,53
12,84
7
16,46
22,19
16,46
16,91
8
15,47
15,67
14,53
19,17
9
21,27
21,85
20,3
24,45
10
18,95
18,29
18,46
17,54
11
19,85
17,53
19,1
18,01
průměr
17,79
18,82
18,52
18,07
Poznámka: A B C D - opakování 70
