MENDELOVA UNIVERZITA V BRNĚ INSTITUT CELOŽIVOTNÍHO VZDĚLÁVÁNÍ
ZÁVĚREČNÁ PRÁCE
BRNO 2013
ING. EVA LANGEROVÁ
Mendelova univerzita v Brně Institut celoživotního vzdělávání
Hodnocení teploty půdy a vzduchu v porostu řepky olejné Závěrečná práce
Vedoucí práce: prof. Ing. Radovan Pokorný, Ph.D. Brno 2013
Vypracovala: Ing. Eva Langerová
PROHLÁŠENÍ
práci na téProhlašuji, že jsem závěrečnou ma………………………………………………….…………………………………… ……………………………………………………….. vypracoval(a) samostatně a použil(a) jen pramenů, které cituji a uvádím v přiloženém seznamu literatury. Závěrečná práce je školním dílem a může být použita ke komerčním účelům jen se souhlasem vedoucího diplomové práce a děkana AF MENDELU v Brně. dne………………………………………. podpis studenta…………………………
Děkuji prof. Ing. Radovanu Pokornému, PhD., vedoucímu závěrečné práce, za odborné vedení, rady a připomínky, které mi během zpracování závěrečné práce poskytoval, a Ing. Tomáši Středovi, PhD. za pomoc při zpracování výsledků.
1
ÚVOD ................................................................................................................................... 4
2
LITERÁRNÍ PŘEHLED ....................................................................................................... 7 2.1
Mikroklima.................................................................................................................... 7
2.2
Určení příčiny poškození zdraví rostlin ........................................................................ 7
2.2.1
Metody diagnózy rostlinných poškození............................................................... 8
2.2.2
Základní principy symptomatické diagnózy ......................................................... 9
2.3
Prognóza a signalizace výskytu .................................................................................. 10
2.4
Metody ochrany rostlin ............................................................................................... 13
2.4.1
Metody agrotechnické ......................................................................................... 13
2.4.2
Metody organizační (legislativní) ....................................................................... 15
2.4.3
Metody šlechtitelské............................................................................................ 16
2.4.4
Metody mechanické ............................................................................................ 16
2.4.5
Metody fyzikální ................................................................................................. 16
2.5
Ochrana proti chorobám ozimé řepky v období setí a vzcházení................................ 16
2.6
Ochrana proti chorobám ozimé řepky během podzimu a zimy................................... 17
2.7
Ochrana proti chorobám ozimé řepky v časně jarním období..................................... 18
2.8
Ochrana proti chorobám ozimé řepky v období květu, tvorby šešulí a dozrávání ...... 19
3
CÍL PRÁCE ........................................................................................................................ 21
4
MATERIÁL A METODIKA .............................................................................................. 22
5
VÝSLEDKY A DISKUZE ................................................................................................. 24
6
ZÁVĚR ............................................................................................................................... 33
7
PŘEHLED POUŽITÉ LITERATURY ............................................................................... 34
1
ÚVOD
Řepka olejka (Brassica Napus) patří mezi nejznámější a nejpoužívanější olejniny, její olej je v současné době považován za jeden z nejkvalitnějších a je doporučován obzvlášť v gastronomii. Pěstování řepky má jak u nás tak ve světě velkou tradici. Postupem let, kdy se postupně rozšiřovaly oseté plochy, jsme se stali v pěstování řepky zcela soběstačnými, nemusíme řepku dovážet, ba naopak jsme schopni zásobovat jiné země, které se svou produkcí nevystačí. Největším producentem řepky je Evropská unie s 19 mil. tun, na druhém místě stojí Čína s 12 mil. tun, avšak největším světovým vývozcem řepky s výrazným vlivem na cenu je Kanada s produkcí 10 – 11 mil. tun semen (BARANYK a kol., 2010). Z počátku nebyla řepka ke konzumaci oblíbená díky vysokému obsahu kyseliny erukové, ale díky práci genetiků a šlechtitelů se podařilo její obsah snížit a již může konkurovat jiným olejninám, jako jsou slunečnice, oliva či sója. V návaznosti na práce polského šlechtitele Krzymanského došlo též ke zlepšení kvality extrahovaných šrotů pro krmivářské účely díky snížení obsahu sirných sloučenin – glukosinolátů (BARANYK a kol. 2010). V druhé polovině devadesátých let se řepka začala používat i k nepotravinářským účelům (SVAZ PĚSTITELŮ A ZPRACOVATELŮ OLEJNIN, 2005). Řepka se stala pro mnohé pěstitele základní součástí osevního postupu a nezbytným zdrojem financí pro zemědělský podnik. Z těchto důvodů došlo k trojnásobnému rozšíření ploch ozimé řepky za posledních 15 let (Svaz pěstitelů a zpracovatelů olejnin, 2005). K 28. 8. 2012 činila její produkce při průměrném výnosu 2,79 t/ha 1120,5 tis tun (ANONYM 1). Řepka má mnoho výhod a důvodů, proč ji pěstovat: • Jako předplodina zvyšuje produkci obilovin o 300 – 400 kg/ha. • V osevním postupu přispívá k omezení výskytu škůdců a chorob, umožňuje kvalitní a včasné založení porostů obilnin, pozitivně působí v oblastech s nižší bonitou půdy, s nevyrovnanými srážkovými poměry, při větším tlaku chorob a škůdců.
4
• Relativně lepších výsledků dosahují pěstitelé ve vyšších a středních polohách řepařské a bramborářské oblasti, kdy při vyšší vlhkosti a nižší úrodnosti půdy řepka vyrovnává diferenciální rentu a omezuje pokles zemědělské produkce ČR. • Řepka je náročná na technologickou kázeň a vlivem plodinového systému (SVŘ) se zvyšuje úroveň agronomické činnosti na celém podniku. • Pracovní operace na řepce probíhají v jinou dobu než na ostatních plodinách, proto není problém s používáním mechanizačních prostředků, technika používaná na řepku je téměř shodná s technikou používanou na obilninách. • Díky dobře vyvinuté listové ploše dochází k potlačení některých druhů plevelů a brání vodní a větrné erozi. • Ozimá řepka je velký konzument všech živin, ale jejich velká část se při zpětném transportu do půdy vrací. • Odumřelé kořenové zbytky a hlavně kůlový kořen vytvářejí drenážní síť pro kořenový systém následné obilniny. • Řepka obohacuje půdu o velké množství organické hmoty, přispívá k zachování úrodnosti půdy, zlepšuje bilanci humusu a přispívá ke zlepšení vodní kapacity půdy. • Vegetační hmota řepky vytvořená již na podzim odčerpá značné množství pohotového dusíku v půdě, brání jeho vyplavení a kontaminaci životního prostředí. • Řepková sláma je hodnotný energetický produkt a je potenciální energetickou surovinou. • Pěstování řepky spolu se slunečnicí zajišťuje v protikladu s minulostí trvalou soběstačnost v olejninách. • Značná část produkce řepky se každoročně exportuje a tím přispívá ke kladné bilanci zahraničního obchodu. • Výroba a konzumace rostlinných tuků je ve srovnání se živočišnými tuky levnější (SVAZ PĚSTITELŮ A ZPRACOVATELŮ OLEJNIN, 2005).
5
Vzhledem k velkému množství výhod, které nám řepka poskytuje, se určitě vyplatí investovat čas a peníze do její ochrany. Řepka se používá v těchto odvětvích: •
Potravinářství, jako olej pro lidskou výživu. Je určen zejména pro tepelné zpracování pokrmů, neboť velmi dobře snáší vyšší teploty a díky vyšší oxidační stabilitě má delší trvanlivost. Kvalitně rafinovaný řepkový olej má neutrální vůni a chuť.
•
Krmivářství, kdy je ve formě extrahovaných šrotů, pokrutin a semen bílkovinnou součástí krmných směsí pro hospodářská zvířata.
•
Oleochemie, pro niž je významná možnost rozkladu olejů a tuků buď hydrolýzou nebo alkoholýzou. Produkty rozkladu jsou mastné kyseliny, glycerol a estery mastných kyselin. Glycerol je velmi důležitý trojsytný alkohol, který představuje sám o sobě důležité odvětví v organické chemii.
•
Výroba bionafty, pro niž jsou k dispozici rozsáhlé lisovací a výrobní kapacity, které však nejsou zcela využity v důsledku nejasností v dotační politice. V ČR lze ročně na metylester mastných kyselin řepkového oleje (MEŘO) zpracovávat až 250 tis. tun řepky. Metylestery mastných kyselin řepkového oleje jsou alternativním palivem do vznětových motorů, které není třeba konstrukčně upravovat. Mezi přednosti bionafty patří velmi dobrá biologická rozložitelnost. Složení emisí je příznivé: téměř nulový obsah oxidů síry a rakovinotvorných polycyklických aromatických uhlovodíků. Kouřivost motorů je zhruba poloviční, než při použití běžné motorové nafty (SVAZ PĚSTITELŮ A ZPRACOVATELŮ OLEJNIN, 2005).
6
2
LITERÁRNÍ PŘEHLED
2.1 Mikroklima
Mikroklima je v klasickém meteorologickém pojetí definováno jako klima přízemní vrstvy vzduchu spolu s aktivním povrchem. Podnebí velmi malých oblastí nad homogenním povrchem (holá půda, les, vodní plocha…). Je ovlivněno reliéfem: makro (kopce), mezo (prohloubeniny a vyvýšeniny v rovné ploše) a mikro (krtince, balvany). V přirozených přírodních podmínkách se na tvorbě charakteristického mikroklimatu podílí jak tvar terénu (mikroklima reliéfové, svahové, dolinové, vrcholové, polohové, expoziční), tak druh a charakter aktivního povrchu (mikroklima porostové, půdní, břehové, nadporostní, přízemní, u lesa korunového patra, podrostové, okrajové, přechodové). Pro praktické účely bývá mikroklima detailněji rozčleněno na mikroklima přírodních povrchů bez vegetace (jako jsou např. pouště, skály, sněhová pokrývka, vodní hladina, led), mikroklima přírodních povrchů s vysokým rostlinným krytem (lesy, chmelnice) a mikroklima umělých urbánních povrchů (zastavěné plochy, komunikace, dopravní plochy) (ANONYM 2). Dle STŘEDOVÉ a kol. (2011) je mikroklima charakterizováno jako podnebí velmi malých oblastí o horizontálních rozměrech do 1 kilometru, v němž se uplatňují vlivy s jakoukoliv osou rotace víru. Vertikální rozsah je omezen výškou vrstvy přiléhající k zemskému povrchu, v níž se projevují odlišnosti od podnebí širšího okolí. Mikroklima je nejčastěji formováno homogenním aktivním povrchem (holá půda, vodní plocha, les, atd.) Právě aktivní povrch, na němž probíhá přeměna zářivé energie na tepelnou, je hlavním mikroklimatotvorným činitelem. Existence mikroklimatu úzce závisí na rázu vyšších kategorií klimatu, takže za silného proudění se mikroklima nemusí vůbec vyvíjet.
2.2 Určení příčiny poškození zdraví rostlin
7
2.2.1 Metody diagnózy rostlinných poškození
1. Metoda symptomatická – určuje příčinu poškození rostliny podle viditelných příznaků (symptomů). Základní metoda, používaná jako první krok prakticky ve všech případech. Vhodná pro okamžité určení škůdce, choroby, plevele přímo v porostu, dostupná všem profesionálním i amatérským pěstitelům. 2. Metoda mikroskopická – využívá charakteristických morfologických znaků původce poškození (choroby) rostlin, popř. typických změn rostlinných pletiv. Používá se u původců poškození, jejichž morfologické determinační znaky jsou pouhým okem neviditelné (např. háďátka, roztoči), a dále u chorob vyvolaných houbovými patogeny. V tomto případě lze použít mikroskopickou metodu přímo (shodně se škůdci), tj. prohlížíme přímo řez rostlinným pletivem nebo patogenu/škůdce na povrchu rostliny. Mikroskopická metoda bývá využívána i při determinaci semen plevelů. V případě houbových patogenů se často používá i mikroskopická metoda nepřímá, které předchází izolace patogenu z rostlinných pletiv, získaná kultura je vyčištěna a teprve tato kultura je používána k mikroskopické determinaci. Přímou mikroskopickou metodu lze v omezené míře použít i v polních podmínkách, nepřímou pouze v laboratoři se základním vybavením. Samostatnou část tvoří metoda elektronové mikroskopie, která je využitelná jen v dostatečně vybavené laboratoři, používá se především ve virologii. Slouží i k determinaci dalších patogenů. Užívá se prakticky jen pro účely výzkumu a i v této oblasti je v našem oboru vhledem k náročnosti postupně nahrazována modernějšími metodami. 3. Metoda chemická a biochemická – je založena na stanovení specifických vlastností jednotlivých organizmů – původců chorob rostlin. Využívá např. barvitelnosti částí jejich buněk, schopnosti rozkládat celulózu, produkovat antibiotika, zkvašovat cukry apod. Dostupná je pouze v laboratorních podmínkách. Používá se nejčastěji k determinaci fytopatogenních bakterií, je využitelná i k určení některých hub. 4. Sérologické metody – základem je reakce bílkovinných látek (séra, antiséra). Rozvinutou sérologickou metodou je ELISA (Enzyme Linked Immunosorbent
8
Assay). Využívá stanovení pouze látek, které jsou specifické pro patogenní organizmus nebo jeho metabolity. Je vázaná na laboratoř se základním přístrojovým vybavením. Metoda je využitelná pro praxi, je rychlá, spolehlivá. Užívá se pro determinaci virových a některých bakteriálních a houbových chorob. 5. PCR metoda – (Polymerase Chain Reaction = polymerázová řetězová reakce) a její modifikace – je založena na amplifikaci segmentů DNA, tzn. separaci, zmnožení nukleové kyseliny, která nese genetickou informaci daného organizmu, a následné determinaci úseku (segmentu), o kterém víme, že je charakteristický pouze pro konkrétní druh organizmu.
2.2.2 Základní principy symptomatické diagnózy
Nejprve musíme rozlišit, zda se jedná o poškození nějakým neživým činitelem – např. nedostatkem nebo nadbytkem vláhy, živin, kroupami, chemickými látkami – pak hovoříme o abionóze. Nebo jde o poškození způsobené živým organizmem – pak se jedná o biontu. Ta může být vyvolána živočišným škůdcem – pak hovoříme o poškození, nebo fytopatogenním mikroorganizmem, a pak hovoříme o chorobě. Choroba je stav, kdy dojde k odchylce od normálních fyziologických funkcí organizmu, které vedou k oslabení až/nebo odumírání napadené rostliny. Je vždy vyvolána patogenním organizmem. Choroby rostlin mohou být vyvolány viry, viroidy, cytoplazmami, bakteriemi a houbami. Symptom (příznak) je reakce rostliny na působení škodlivého činitele. Žádný příznak není statický, mění se vlivem faktorů vnějšího i vnitřního prostředí, v důsledku rozvoje choroby, poškození rostliny, ovlivňuje ho i fenofáze. Vliv na formu projevu příznaku má i sám původce poškození (choroby), resp. jeho vlastnosti a způsob života. Z tohoto pohledu rozlišujeme patogeny obligátní, které jsou schopny žít, vyvíjet se a rozmnožovat se pouze na hostiteli, a patogeny fakultativní, které nejsou svým životem úzce vázány na hostitele, v jejich vývojovém cyklu je i saprofytická fáze. V případě patogenů dále rozlišujeme patogeny biotrofní – čerpají živiny ze živé hostitelské buňky,
9
a patogeny nekrotrofní, které po proniknutí do rostliny hostitelskou buňku nejprve usmrcují a teprve z mrtvé buňky čerpají živiny. • Symptomy nekrotické – jejich podstatou je degenerace nebo odumření rostlinné buňky, pletiva, orgánu nebo celé rostliny. Typickými nekrotickými příznaky jsou skvrnitost a hniloby. • Symptomy hypoplastické – jsou charakterizovány zastavením nebo zpomalením tvorby nebo zmenšením buněk, pletiv a orgánů. Viditelným příznakem jsou různé deformace – tzn. změny tvarů rostlinných orgánů nebo celých rostlin. Uvést můžeme např. zakrslost (celkové zmenšení rostliny), rozetku (zkrácení internodií, které má za následek nahloučení listů do růžice, ale např. i sterilitu, pokud nedojde k vytvoření generativních orgánů. Do této skupiny příznaků patří i hyponastické diskolorace – omezení nebo zastavení normální tvorby barviv v rostlinných orgánech. • Symptomy hyperplastické – jsou projevem zvětšení nebo nadměrné tvorby buněk. Nejnápadnější jsou hyperplastické deformace. K nim řadíme např. nádorovitost, hálky, čarověníky, kadeřavost. U postižených rostlin může také docházet k nadměrné tvorbě barviv, popř. se barvivo tvoří v jiných orgánech, než je obvyklé. – pak hovoříme o hyperplastických diskoloracích. Sem patří např. virescence = tvorba chlorofylu v normálně nezelených orgánech, např. květech, dále antokyanescence – výrazně červené zbarvení, často listů a dalších. Žádná choroba se neprojevuje pouze jedním symptomem. Celkový obraz onemocnění je tvořen jejich souborem. Soubor symptomů, který charakterizuje dané onemocnění, se nazývá syndrom choroby (KAZDA a kol., 2010).
2.3 Prognóza a signalizace výskytu
Prognóza výskytu stanovuje s dostatečným předstihem (často na začátku vegetačního období) riziko výskytu škodlivých organizmů. V některých letech nemusí být prognóza
10
výskytu přesná, protože výskyt škodlivých organizmů může být ovlivněn nezvyklým průběhem počasí – např. pozdní jarní mrazíky. Signalizace určuje nejvhodnější termín zahájení ochrany. V úvahu bere především intenzitu výskytu a nejvhodnější dobu ochranného zákroku. Při signalizaci ošetření proti houbovým patogenům se často využívá metod na základě sledování dosavadního průběhu počasí a jeho krátkodobé předpovědi (KAZDA a kol., 2010). Houby jsou nezelené organizmy, které se v mnoha směrech svým způsobem života podobají rostlinám, výživou jsou však bližší živočichům, protože ji berou z hotových ústrojných (rostlinných nebo živočišných) látek. Vegetativní tělo hub je tvořeno obyčejně tzv. podhoubím čili myceliem. Rozmnožovacími orgány jsou pak různé druhy výtrusů, které vznikají často ve zvláštních útvarech (vřeckách, plodničkách atd.) Z hlediska dlouhodobé prognózy nejsou u houbových chorob zatím dostatečné předpoklady pro stanovení silných výskytů na rok dopředu, epidemický rozvoj mykóz je totiž mnohem více vázán na průběh počasí než např. gradace škůdců. Dokud nebudeme schopni dlouhodobě předvídat počasí, nemůžeme uvažovat o spolehlivé dlouhodobé prognóze houbových chorob. Můžeme ovšem, především na základě zkušeností z mnoha let, vytyčovat oblasti, ve kterých se určité mykózy vyskytují relativně častěji než v oblastech jiných, důvody těchto relativně častějších výskytů jsou především v klimaticky specifických poměrech určitých územních celků. Základní podmínky pro kalamitní výskyt houbové choroby jsou obsaženy v těchto předpokladech: 1. Existence parazita a jeho rozmnožovacích forem 2. Přítomnost disponované hostitelské rostliny 3. Vhodné povětrnostní poměry Je důležité, aby se parazit v určitém areálu vůbec vyskytoval. Jeho početní stav (třeba na jednotku plochy) na začátku vegetační doby většinou nebývá rozhodující, kalamitně vystupující houby mívají tak obrovskou rozmnožovací schopnost (rozmnožovací potenciál), že mohou v poměrně krátké době z jejího místa zaplavit rozsáhlá území. Nestane se to ovšem najednou, nýbrž nejprve se v primárním ohnisku výskytu (může to
11
být třeba jediná rostlina) vytvoří určitý počet výtrusů. Dozrají-li tyto výtrusy a dostanou-li se na okolních rostlinách do podmínek umožňujících vyklíčení, nastává infekce. Jakmile parazit naváže s hostitelem pevný kontakt, probíhá doba inkubace, která je různě dlouhá podle vnějších podmínek a končí zřetelným projevem příznaků ochoření, popřípadě vytvořením nových výtrusů. Tuto fázi můžeme označit jako sekundární (druhou) vlnu infekce. Protože výtrusy přibývají geometrickou řadou, může potom další (třetí, popřípadě čtvrtá) vlna infekce znamenat již masové ohrožení kultur. Za optimálních povětrnostních podmínek, kdy se u kalamitních mykóz inkubační doba pohybuje kolem 5 až 7 dnů, mohou kultury za 20 až 30 dnů od projevu choroby v primárních ohniscích hromadně ochořet. Přítomnost disponovaných hostitelských rostlin patří rovněž k předpokladům masového rozvoje mykóz. Dispozice (vnímavost, citlivost) rostliny k napadení nebývá po celou dobu jejího života stejná. Povětrnostním poměrů připadá v kalamitních výskytech houbových chorob prvořadý význam. Z meteorologických faktorů jsou nejvýznamnější srážky (deště, rosy, mlhy), dále teplota, sluneční svit (oblačnost), vzdušná vlhkost, v některých případech i tlak vzduchu. Většina houbových chorob je podporována přemírou srážek. Déšť smáčí povrch rostlin, a tím umožňuje výtrusům hub vyklíčit a navázat infekční spojení s hostitelskou rostlinou. Dešťové srážky též přispívají ke zvýšení relativní vzdušné vlhkosti a k vytvoření rosy a mlhy. Déšť má také velký význam jako činitel, který nasytí půdu vodou a ovlivní tak transpiraci, a tím i dobu, po níž jsou na rostlinách otevřeny průduchy. Poněvadž u velmi mnoha mykóz je místem vstupu parazita do rostliny právě průduch, disponují vydatné srážky tímto způsobem rostlinu k napadení a umožňují houbě vniknout do hostitele. Rosa je rovněž důležitá pro rozvoj houbových epidemií, záleží jednak na její vydatnosti, jednak na době, po kterou se udrží na rostlinách. Zde už mnoho záleží na bezprostředním umístění jednotlivých kultur nebo rostlin. V chráněných polohách a na stíněných místech se rosa udržuje poměrně dlouho, a tím umožňuje mykózám silnější rozvoj. Podobný význam má i mlha.
12
Pokud jde o teplotu, jsou nároky jednotlivých parazitických hub dosti rozdílné. U rzí, strupovitosti a některých dalších chorob je optimum šíření a růstu vcelku při nižších teplotách (13 – 20 ° C) než u pravých plísní, kde bývá optimum až kolem 25 ° C. Příliš vysoké letní teploty (nad 27 - 30 ° C) brzdí rozvoj houbových chorob. Sluneční svit může být rovněž faktorem, který ovlivňuje gradace houbových chorob. Intenzivní záření působí u většiny houbových chorob brzdivě, neboť sluneční paprsky jednak snižují životaschopnost mnohých hub, jednak podporují osychání povrchu rostlinných orgánů, a tím znesnadňují klíčení výtrusů. Oblačné počasí naproti tomu většinou podporuje rozvoj mykóz. Vzdušná vlhkost při vysokých relativních hodnotách, blízkých 100 %, podporuje rozvoj mykóz, při nízkých hodnotách je naopak brzdí. Vysoká vlhkost brání rychlému odpařování vodních kapek s povrchu rostlinných orgánů a prodlužuje tak možnost klíčení výtrusů, dále snižuje transpiraci a pomáhá prodlužovat dobu, po kterou jsou otevřeny průduchy. Nízká vzdušná vlhkost působí v opačném smyslu (ZACHA a kol., 1970)
2.4 Metody ochrany rostlin
K omezení výskytu chorob a škůdců se používají metody přímé a nepřímé. Nepřímé metody mají více preventivní charakter a jejich cílem je zamezit škodlivý výskyt vytvářením nepříznivých životních podmínek pro původce chorob a škůdce. Mezi takové metody patří agrotechnické, šlechtitelské a organizační. Cílem přímých opatření je zahubení původců chorob a škůdců. K metodám přímým patří chemické, biologické, mechanické a fyzikální opatření. 2.4.1 Metody agrotechnické
Tyto metody patří k základním preventivním a ekonomickým opatřením v ochraně rostlin.
13
• Volba stanoviště – výběr stanoviště, které umožňuje rychlý vývoj rostliny a snižuje nebezpečí výskytu škodlivých organizmů, je základním pěstitelským opatřením. Vhodným výběrem stanoviště i v rámci mikroregionu je možno předcházet různým fyziologickým poškozením např. mrazem nebo suchem a tím významně omezit poškození rostlin. Rovněž je možno vyhnout se u náchylných plodin nebo odrůd pěstování v místech příznivých pro rozvoj hlavních chorob nebo škůdců. Plodiny náchylné k houbovým chorobám není vhodné pěstovat na lokalitách převážně vlhkých apod. • Osevní postup – časový odstup větší než čtyři roky při pěstování plodin napadených stejnými škodlivými organizmy výrazně snižuje nebezpečí kalamitního poškození rostlin. Zejména u organismů šířících se půdou se jedná o velmi významné opatření. Negativní vliv má i pěstování stejných nebo podobných plodin v jednotlivých letech na sousedních nebo blízkých pozemcích. • Zpracování půdy – významnou měrou ovlivňuje výskyt chorob a škůdců. Podmítka a následná hluboká orba zaklopí posklizňové zbytky, kde přezimuje mnoho druhů houbových patogenů, do větší hloubky. Půdní mikroorganizmy následně znemožní jejich úspěšné přezimování. Rovněž vývojová stadia živočišných škůdců jsou buď hubena přímo pohybem půdy při orbě, nebo zaklopením do větší hloubky, protože přezimující stadia se nedokáží dostat z větší hloubky na povrch a hynou. Zpracování půdy disky nebo radličkami, při kterém se nepřevrací půda, umožňuje rozvoj mnoha škodlivých druhů – původců chorob kořenů, slimáků, hmyzu, hrabošů apod. Opakované používání bezorebných technologií vede k výraznému rozšíření škodlivých organizmů, a tím i ke zvýšení nákladů na jiné metody ochrany. V dlouhodobé perspektivě mohou tyto technologie znemožnit ekonomicky únosnou ochranu nejvíce pěstovaných plodin proti hlavním chorobám a škůdcům. • Hnojení – dostatečné a vyvážené hnojení je předpokladem úspěšného rozvoje rostlin. Zvláště vysoké dávky dusíku zvyšují nebezpečí napadení houbovými chorobami nebo savými škůdci. Zejména vápnění půdy snižuje výskyt některých chorob a škůdců.
14
• Setí a výsadba – základním předpokladem zdravého porostu je nákup certifikovaného osiva a sadby. Rovněž optimální doporučený termín výsevu nebo výsadby je předpokladem správného vývoje rostlin a snižuje nebezpečí poškození rostlin chorobami nebo škůdci. Dodržením doporučeného výsevku nebo sponu výsadby se předchází škodám způsobeným zejména chorobami, které v přehoustlých porostech mají optimální podmínky pro rozvoj. • Hubení plevelů – plevele konkurují kulturní rostlině, a tím ji oslabují. Rovněž jsou hostitelskými rostlinami pro mnoho škodlivých organizmů, které na nich přežívají i v době, kdy na pozemku není pěstována hostitelská kulturní plodina. • Sklizeň – při sklizni mohou být hubeni mechanicky mnozí škůdci, kteří jsou na rostlinách v době sklizně zejména ve stadiu vajíček nebo larev. • Odstranění posklizňových zbytků – ošetření strniště bezprostředně po sklizni a zapravení posklizňových zbytků do půdy může významně omezit napadení porostů v následující sezóně. Zejména je třeba zabránit „zelenému mostu“ mezi sklizní ozimů a zasetím nových ploch nebo mezi ozimými a jarními plodinami. Významné je to především u nejvíce pěstovaných obilnin a olejnin.
2.4.2 Metody organizační (legislativní)
V České republice je správním úřadem rostlinolékařské péče Státní rostlinolékařská správa (SRS), která působí zejména v oblastech ochrany rostlin a rostlinných produktů proti škodlivým organizmům, ochrany proti zavlékání organizmů škodlivých rostlinám a rostlinným produktům do České republiky, registrace přípravků na ochranu rostlin a mechanizačních prostředků na ochranu rostlin. Základním právním dokumentem je zákon č. 326/2004 Sb. Zákon o rostlinolékařské péči je doplňován prováděcími vyhláškami, které upřesňují některé paragrafy zákona – ochranu včel a užitečných organizmů, zdrojů pitné vody, zvěře, karanténní opatření apod. Karanténa rostlin je souhrn opatření, jejichž cílem je zabránit zavlékání karanténních škodlivých organizmů na území našeho státu při dovozu nebo průvozu rostlinného materiálu nebo zabránit rozšiřování těchto škodlivých činitelů uvnitř státu. 15
2.4.3 Metody šlechtitelské
U některých plodin byly vyšlechtěny odrůdy, které mají zvýšenou odolnost nebo jsou i rezistentní proti škodlivým organizmům. Dosud se však podařilo vyšlechtit odolnost jen proti zlomku chorob a škůdců pěstovaných plodin z celkového počtu. Mezi metody šlechtitelské je možno zařadit i použití tzv. geneticky modifikovaných rostlin.
2.4.4 Metody mechanické
Mechanické metody v ochraně rostlin patří k nejstarším ochranným opatřením. Významnou metodou ochrany v množitelských porostech jsou tzv. negativní výběry.
2.4.5 Metody fyzikální
Fyzikální metody se vyvíjely především v 60 a 70. letech 20. Století, kdy se předpokládalo, že částečně nahradí v té době značně toxické insekticidy. Z důvodu vysoké energetické náročnosti se tyto metody v současnosti téměř nepoužívají (KAZDA a kol., 2010).
2.5 Ochrana proti chorobám ozimé řepky v období setí a vzcházení
V posledních letech způsobuje největší škody bílá sklerociová hniloba, způsobená půdní houbou Sclerotinia sclerotiorum. Její výskyt je závislý na lokalitě, ročníku, a zdroji infekce (HOFFMANN, SCHMUTTERER, 1999).
16
První známkou napadení jsou protáhlé, vodnaté skvrny na hlavním stonku. Skvrny rychle šednou, často mívají stříbřitý nádech. V místě napadení je uvnitř stonku bílé vatovité mycelium houby, ve které se tvoří tvrdá černá až 1 cm velká sklerocia. Silně napadené stonky se lámou. Houba také obdobně poškozuje kořeny, větve i šešule. Postupně dojde k odumření rostliny. Houba přežívá ve formě sklerocií na pozemku (BARANYK a kol., 2010). Významným faktorem je vlhkost půdy pro růst mycelia a apotecií a průběh počasí v době kvetení řepky. Klíčení sklerocií a růst apotecií probíhá ve vrchní vrstvě půdy (5 cm) zpravidla od konce dubna do počátku června. Teplota nižší než 7 ° C zpomaluje vývoj. Optimální je teplota od 8 do 14 ° C ve vrchní vrstvě půdy (5 cm). Z apotecií jsou uvolňovány askospory. Klíčení askospor vyžaduje volnou vodu po 16 – 24 hodin a rozmezí teplot 0 – 25 ° C (optimum 15 – 20 ° C). Tyto podmínky mají rozhodující význam. Výskyt symptomů přichází asi 5 týdnů po náletu askospor (HOFFMANN, SCHMUTTERER, 1999). Příznaky se sice projevují až v době tvorby zelených šešulí, ale základní ochrana proti ní by měla být provedena již při sklizni předplodiny. Doporučuje se aplikace biologického přípravku, jehož účinnou složku tvoří houba Coniothyrium minitans, která parazituje na klíčících sklerociích patogenu. Aplikuje se na strniště, s rychlým zapravením do půdy (podmítka). Podpůrným opatřením je hluboká orba, kdy dochází k zaklopení většího množství sklerocií do hloubky, ve které ztrácejí životaschopnost. Střídání plodin nemá příliš velký význam, sklerocia si uchovávají životnost několik let a houba napadá řadu dalších plodin – téměř všechny, s výjimkou obilnin. Odstup mezi hostitelskými plodinami by musel být nejméně pět let. Osivem řepky se přenášejí další původci jejích chorob (Leptosphaeria maculans, Peronospora brassicae, Alternaria spp.). Proto i u řepky platí, že základním ochranným opatřením je výsev kvalitního, zdravého osiva (KAZDA a kol., 2010).
2.6 Ochrana proti chorobám ozimé řepky během podzimu a zimy
V průběhu podzimu jsou na listech viditelné příznaky napadení plísně zelné (původce Peronospora brassicae). Zatím se vždy jednalo o ojedinělé listy a onemocnění nemělo větší dopad, v posledních letech se ale výskyty zvyšují. Přesto jsou zatím považovány za nevýznamné a ochrana se neprovádí.
17
Větší význam má napadení houbou Leptosphaeria maculans – původcem rakoviny stonku řepky (fómová hniloba). Výsledky výzkumu posledních let popisují na území Evropy dvě skupiny původců rakoviny stonku řepky. Zdá se, že v podzimním období napadá řepku L. maculans, řazená do skupiny A. Viditelné jsou na podzim okrouhlé, zasychající skvrny s plodničkami („černé tečky“) na listech. Poškození listů však nebývá silné, listy obvykle stejně v průběhu zimy odumírají (KAZDA a kol., 2010). V jarním období se objevují příznaky infekce především na mechanicky poškozených, prasklých stoncích. Zejména ve spodní části stonků, na okrajích prasklin se objevují nepravidelné, protáhlé, syté fialové skvrny, které se později zvětšují a černají. Pletiva postupně nekrotizují a v období tvorby šešulí může stonek zcela zasychat, uvnitř trouchnivět a černat. Houba může vzácně poškozovat i kořeny (BARANYK a kol., 2010). Intenzita napadení je ale orientačním znakem, který vypovídá o pravděpodobnosti napadení krčků. K jejich infikování dochází také na podzim, příznaky ale nejsou viditelné. Onemocnění se projeví v předjaří a brzy na jaře, při silném napadení dochází k odumírání rostlin. Větší pravděpodobnost projevu choroby je při dlouhé zimě s vysokou, dlouhotrvající sněhovou přikrývkou a ne příliš silnými mrazy. Základním, velmi efektivním ochranným opatřením je podzimní aplikace regulátoru růstu, nejlépe s fungicidním účinkem. Efekt má ale i aplikace samotného regulátoru, po kterém dochází ke zpevnění pletiv krčku a výraznému snížení možnosti pronikání patogenu do jeho pletiv (KAZDA a kol., 2010).
2.7 Ochrana proti chorobám ozimé řepky v časně jarním období
V předjaří nacházíme na starých listech příznaky napadení fómovou hnilobou Leptosphaeria maculans z podzimního období, houba se začíná šířit na další listy. Projevují se příznaky napadení krčků, dochází k jejich praskání, tmavnutí a následně odumírání rostliny. Ochrana je možná fungicidní, provádí se výhradně na základě potřeby, tj. při zjištění popsaných příznaků. Pokud není možný přístup na pozemek včas, efekt fungicidního ošetření výrazně klesá. V ročnících, kdy jsou v tomto období velké rozdíly v teplotě během dne a noci, půda zamrzá a rozmrzá a současně je hodně vlhko, pozem-
18
ky jsou přemokřené, dochází k mrazovému poškození rostlin a jejich následnému odumírání. Je třeba rozlišovat mrazové a chladové poškození. Mrazové poškození se projevuje fialověním srdéčkových listů, měknutím a hnilobou krčku a kořene, rostlina odumírá. Chladové poškození se projevuje fialověním starších listů, listy srdéčka zůstávají zelené, kořeny jsou nepoškozené, rostlina po oteplení normálně vegetuje. Fialové zbarvení starších listů může být způsobeno i nedostatkem fosforu. Mrazové poškození listů bývá za vlhka doprovázeno osídlením odumřelých částí houbou Botryotinia fuckeliana (původce tzv. plísně šedé) (KAZDA a kol., 2010).
2.8 Ochrana proti chorobám ozimé řepky v období květu, tvorby šešulí a dozrávání
Koncem jara, většinou od fáze zřetelně viditelného květenství (BBCH 53), se začínají objevovat příznaky rakoviny stonku řepky, vyvolané houbou Leptosphaeria spp. (fómová hniloba). Od začátku kvetení (přibližně od fáze BBCH 61) se začínají projevovat příznaky napadení Sclerotinia sclerotiorum. V důsledku napadení odumírají stonky, rostlina nouzově dozrává. V kalamitních letech může být výnosová ztráta 50 i více procent. Ochrana se doporučuje chemická, největší efekt má aplikace postřiku na počátku kvetení (BBCH 60 až 63), možná je i aplikace v době plného květu. Přesto ale v některých letech nemá očekávanou účinnost. Jsou to roky s dlouhým obdobím rizika vzniku infekce (teplé jaro, normální a nadnormální srážky, následuje suchý červen) (KAZDA a kol., 2010). Předčasné odumírání rostlin způsobuje i napadení půdní houbou Verticillium longisporum, V. dahliae. Stonek zasychá a je hranatější, patrné jsou vystouplé cévní svazky, jež jsou na řezu tmavé. Silněji napadené rostliny předčasně dozrávají. Kořeny postupně trouchnivějí a tvoří se na nich černá mikrosklerocia. Houba přežívá v půdě na rostlinných zbytcích nebo jako mikrosklerocia, která vydrží v půdě až pět let (BARANYK a kol., 2010). Ochrana je známá jen nepřímá – kvalitní zpracování půdy, organické hnojení, širší osevní sled (KAZDA a kol., 2010).
19
Stonky mohou být napadeny také plísní šedou (Botryotinia fuckeliana), větší pravděpodobnost napadení je při dlouhodobém ovlhčení stonku (deštivé počasí, zaplevelený porost) (KAZDA a kol., 2010). Jde o polyfágní houbu, která útočí téměř na všechny rostliny. Při silném napadení může dojít k lámání stonků nebo k nouzovému dozrávání celých rostlin. Houba se vyskytuje také na květech a šešulích. Při vyšší vlhkosti pokrývá napadené pletivo na všech částech rostliny vzdušný sytě šedý povlak mycelia houby, který je pro tento patogen typický. Cílená chemická ochrana se neprovádí, protože by se fungicidní ošetření muselo pravidelně opakovat. Vedlejší účinnost proti plísni šedé má ošetření proti hlízečce v době květu (BARANYK a kol., 2010). Černě na řepce způsobují houby rodu Alternaria, nejčastěji Alternaria brassicae. Houba napadá všechny části rostliny řepky na podzim i na jaře. Největší ztráty jsou způsobovány při napadení šešulí, na kterých jsou nepravidelné, drobné, okrouhlé, ostře ohraničené skvrny, šešule bývají deformované, předčasně pukají. Semena jsou scvrklá, nevyzrálá. K ochranným opatřením patří kvalitní likvidace posklizňových zbytků a zdravé osivo (BARANYK a kol., 2010).
20
3
CÍL PRÁCE
Cílem mojí závěrečné práce bylo sledovat, zaznamenat a tabelárně a graficky zpracovat teploty v přízemní vrstvě a teploty půdy v hloubce 5, 10 a 20 cm v porostu řepky. To jsem provedla ve čtyřech obdobích (8. 4. – 28. 4., 29. 4. – 18. 5., 19. 5. – 16. 6. a 17. 6. – 11. 7.). Následně jsem tyto hodnoty srovnala s teplotami ze standardní klimatologické stanice umístěné ve 2 m nad zemí v travnatém terénu. Z těchto vztahů byly vytvořeny regresní rovnice a regresní koeficienty.
21
4
MATERIÁL A METODIKA
Údaje byly získány na polní pokusné stanici Mendelovy univerzity v Brně v katastru obce Žabčice v porostu řepky ozimé a nad trávníkem. Experimentální plocha leží v nivě řeky Svratky v průměrné nadmořské výšce 184 m n. m. Lokalita patří do makrooblasti teplé, oblasti převážně teplé, podoblasti převážně suché a okrsku s poměrně mírnými zimami (Kurpelová a kol., 1975). Půda na pozemku je zrnitostně těžká, jílovito – hlinitá fluvizem glejová s obsahem částic pod 0,01 mm 49 – 58 % (Němeček a kol., 2001). Z hlediska zemědělské kategorizace jde o kukuřičnou výrobní oblast. Roční teplotní normál v období 1961 – 1990 činí 9,2 °C a roční srážkový normál 483 mm. Teploty půdy byly automaticky zaznamenávány elektrickými půdními teploměry PT 100, které jsou trvale umístěné na pozemku s porostem řepky. Čidla měří teplotu v hloubkách 5, 10 a 20 cm. Současně je v porostu měřena teplota vzduchu v přízemní výšce, tj. 5 cm nad povrchem půdy (čidlo Dallas semiconductor DS18B20, umístěné v radiačním štítu). Teplotu vzduchu na standardní meteorologické stanici měřily elektronické registrátory teploty Vaisala HMP35 v meteorologické budce. Vyhodnocovány a srovnávány byly vždy hodinové průměrné hodnoty. Data byla ukládána do dataloggeru v patnáctiminutovém intervalu a poté stahována do přenosného počítače. Monitorování probíhalo celou vegetační dobu od zapojení porostu (8. 4. 2012) až do sklizně (11. 7. 2012). Data poté byla upravena do hodinových průměrů. Data byla tabelárně a graficky zpracována pomocí MS Excel.
Foto 1 nadzemní část zařízení měřícího teplotu půdy
22
Foto 2 čidla v půdním horizontu
23
5
VÝSLEDKY A DISKUZE
Teplotu půdy považujeme za klíčový faktor půdního prostředí. Ovlivňuje celou řadu procesů v půdě – rychlost klíčení a vzcházení plodin, rychlost zvětrávání, vývoj půdních mikroorganizmů a úrodnost půdy, vodní režim, transformaci organických látek a kationtovou výměnnou kapacitu, a je důležitý při přezimování plodin. JANÍK (2005) popisuje silnou závislost produkce rostlinné biomasy na teplotě půdy pomocí regresní analýzy. PAVELKA a kol. (2007) uvádí, že denní dynamika
v půdě je významně ovlivněna
průběhem teploty půdy zejména v povrchové vrstvě. Mezi teplotou vzduchu a teplotou půdy existuje poměrně silná korelační závislost. Proto je možné z budoucího vývoje teploty odhadnout budoucí změny v teplotách půdy. Tato závislost je silná především v teplejších měsících (duben až říjen). V chladnějších měsících (listopad až březen) je závislost nižší, a to z důvodu výskytu sněhové pokrývky a jejích izolačních vlastností. Výsledky průběhu teplot půdy a teploty v přízemní vrstvě byly porovnávány s teplotami vzduchu ve 2 m nad zemí ze standardní klimatologické stanice, která byla v těsné blízkosti porostu řepky. Pro vyjádření míry těsnosti lineární vazby mezi uvedenými řadami dat byl použit koeficient determinace.
Obr. 1 Spojnicový graf teplot vzduchu a půdy v jednotlivých hloubkách od 8. 4. do 11.7.
24
Porovnáním takto získaných dat s výsledky měření na standardních klimatologických stanicích je možno definovat specifika mikroklimatických poměrů porostů. Hodnoty meteorologických prvků měřených přímo v porostech jsou využívané k modelování a predikci výskytu škodlivých činitelů a ke správnému načasování chemické ochrany (STŘEDOVÁ a kol., 2011). Avšak v současné době jsou k tomuto účelu používána jen data ze standardních klimatologických stanic, které jsou zatíženy řadou rušivých elementů, což vede k velkým nepřesnostem. Je tudíž nezbytné, aby se měření dělo přímo v porostu za současného pozorování patogena. S ohledem na náročnost měření je monitoring půdní teploty realizován na relativně malém počtu stanic, a to i v současnosti. Půdní podmínky České republiky jsou přitom značně rozmanité a plošné vyjádření teploty půdy je proto komplikované. Pro vybrané stanice je teplota půdy zpracována, např. v publikaci Tabulky podnebí ČSSR (1961). Jsou zde uvedeny průměrné měsíční teploty půdy měřené v hloubkách 10, 20, 50 a 100 cm pro 17 stanic za období 20 až 50 let. 20. století a extrémní hodnoty (maximální a minimální měsíční teploty půdy) pro 11 stanic. V Atlasu podnebí ČSR (1958) jsou uvedeny diagramy ročního chodu teploty v půdě podle dlouhodobého průměru za extrémně teplého léta a mimořádně tuhé zimy. Atlas podnebí Česka (2007) obsahuje grafická a tabelární hodnocení půdních teplot (STŘEDOVÁ a kol., 2011) V následujících grafech jsou znázorněny průběhy teplot ve čtyřech jednotlivých obdobích, tzn. od 8. 4. do 28. 4, od 29. 4. do 18. 5., od 19. 5. do 16. 6. a od 17. 6. do 11. 7. V každém období je pak zvlášť graf pro teplotu v přízemní vrstvě, pro 5 cm, 10 cm a 20 cm.
25
Obr. 2 Bodový graf průměrné hodinové teploty přízemní a teploty na standardní stanici ve 2 m od 8. 4. do 28. 4.
Obr. 3 Bodový graf průměrné hodinové teploty v hloubce 5 cm a teploty na standardní stanici ve 2 m od 8. 4. do 28. 4.
Obr. 4 Bodový graf průměrné hodinové teploty v hloubce 10 cm a teploty na standardní stanici ve 2 m od 8. 4. do 28. 4.
Obr. 5 Bodový graf průměrné hodinové teploty v hloubce 20 cm a teploty na standardní stanici ve 2 m od 8. 4. do 28. 4.
26
Obr. 6 Bodový graf průměrné hodinové teploty přízemní a teploty na standardní stanici ve 2 m od 29. 4. do 18. 5.
Obr. 7 Bodový graf průměrné hodinové teploty v hloubce 5 cm a teploty na standardní stanici ve 2 m od 29. 4. do 18. 5.
Obr. 8 Bodový graf průměrné hodinové teploty v hloubce 10 cm a teploty na standardní stanici ve 2 m od 29. 4. do 18. 5.
Obr. 9 Bodový graf průměrné hodinové teploty v hloubce 20 cm a teploty na standardní stanici ve 2 m od 29. 4. do 18. 5.
27
Obr. 10 Bodový graf průměrné hodinové teploty přízemní a teploty na standardní stanici ve 2 m od 19. 5. do 16. 6. s rovnicí regrese
Obr. 11 Bodový graf průměrné hodinové teploty v hloubce 5 cm a teploty na standardní stanici ve 2 m od 19. 5. do 16. 6. s rovnicí regrese
Obr. 12 Bodový graf průměrné hodinové teploty v hloubce 10 cm a teploty na standardní stanici ve 2 m od 19. 5. do 16. 6. s rovnicí regrese
Obr. 13 Bodový graf průměrné hodinové teploty v hloubce 20 cm a teploty na standardní stanici ve 2 m od 19. 5. do 16. 6. s rovnicí regrese 28
Obr. 14 Bodový graf průměrné hodinové teploty přízemní a teploty na standardní stanici ve 2 m od 17. 6. do 11. 7. s rovnicí regrese
Obr. 15 Bodový graf průměrné hodinové teploty v hloubce 5 cm a teploty na standardní stanici ve 2 m od 17. 6. do 11. 7. s rovnicí regrese
Obr. 16 Bodový graf průměrné hodinové teploty v hloubce 10 cm a teploty na standardní stanici ve 2 m od 17. 6. do 11. 7. s rovnicí regrese
Obr. 17 Bodový graf průměrné hodinové teploty v hloubce 20 cm a teploty na standardní stanici ve 2 m od 17. 6. do 11. 7. s rovnicí regrese
29
Obr. 18 Teplota půdy a přízemní vrstvy dopočtená na základě regresních vztahů
období
8. 4. - 28. 4.
29. 4. - 18. 5.
19. 5. - 16. 6.
teplota vzdu-
teplota v přízemní
teplota půdy
teplota půdy
chu (°C)
vrstvě (°C)
v 5 cm (°C)
v 10 cm (°C) ve 20 cm (°C)
5
5,2
7,8
8
8,3
15
13
11,5
10,5
9,6
25
21
15,3
13
10,8
R2
0,94
0,79
0,59
0,32
regresní rov-
y = 0,7886x +
y = 0,3744x
y = 0,2559x
y = 0,1296x +
nice
1,2116
+ 5,8905
+ 6,6797
7,6077
10
9,6
12,5
12,7
12,9
20
17,3
15,4
14,6
13,7
30
24,9
18,2
16,4
14,4
R2
0,93
0,69
0,48
0,18
regresní rov-
y = 0,7624x +
y = 0,2822x
y = 0,1829x
y = 0,0727x +
nice
2,0063
+ 9,7031
+ 10,913
12,208
10
10,3
14
14,4
14,73
20
17,7
16,3
15,6
14,78
30
25,1
18,5
16,8
14,83
R2
0,86
0,46
0,18
0,00005
y = 0,2261x
y = 0,1168x
y = 0,0047x +
+ 11,7768
+ 13,262
14,688
regresní rovnice
17. 6. - 11. 7.
y = 0,744x + 2,806
teplota půdy
15
14,4
17,9
18,3
18,47
25
21,6
20,3
19,7
18,86
35
28,8
22,8
21,1
19,25
R2
0,93
0,55
0,28
0,0353
regresní rov-
y = 0,7155x +
y = 0,2428x
nice
3,7043
+ 14,272
y = 0,142x + y = 0,0393x + 16,166
17,875
Prostřednictvím regresní analýzy byly získány regresní rovnice pro odhad závisle proměnné (teplota půdy) pro teploty 5, 10, 15, 20, 25, 30, 35 °C. Rozdíly mezi standardním
30
prostředím (teplota ve 2 m nad zemí) a teplotou půdy v různých hloubkách zachycují regresní rovnice. Výsledky jsou uvedeny v tabulce, kde je i koeficient determinace R². Teplota půdy a teplota jejího povrchu se mění s neustálými změnami v tepelné bilanci půdy. Jak v průběhu dne, tak v průběhu celého roku jsou tyto změny výrazné a pravidelné. Můžeme tedy mluvit o denní a ročním chodu teplot půdy. Teplota povrchu půdy je závislá na příjmu záření od Slunce. Z toho vyplývá, že záleží, kdy se v danou chvíli Slunce nachází (KACÁLEK, 2007). Nejnižší teploty bývají kolem východu Slunce. Dopoledne se zvyšující se insolací zvětšuje vyzařování. Do hlubších vrstev přechází více teplot. Na povrchu půdy jsou ztráty tepla menší než příjem, takže teplota na povrchu stoupá. Teplota povrchu půdy má své maximum okolo 13. hodiny (KACÁLEK, 2007). To potvrzují i naše výsledky měření. V noci teplota postupně klesá až k rannímu minimu (KACÁLEK, 2007), což také odpovídá našim výsledkům. Zajímavé je naše zjištění, že při teplotě vzduchu pod 10°C je teplota v přízemní vrstvě i v půdě vyšší než teplota vzduchu. Dle STŘEDOVÉ a kol. (2011) se zde zřejmě projevuje nahřívání neúplně krytého tmavého povrchu ornice v porostu řepky. Při teplotě vzduchu nad 10 °C byla již teplota v přízemní vrstvě a půdě nižší a to vlivem tzv. zeleného stínu (KOHLI, SAINI, 2002). Při použití modelové teploty vzduchu 5 °C bude teplota v přízemní vrstvě o 0,2 °C vyšší (5,2 °C), zatímco při modelové teplotě 25 °C bude teplota v přízemní vrstvě o 4°C nižší (21 °C). Je to dáno tím, že zapojený porost spotřebovává teplo na výpar ve formě latentního tepla výparu a zároveň brání insolaci, a proto jsou denní průměry a chody teplot nižší. Se zvyšující se teplotou okolí efekt tlumení teploty uvnitř porostu narůstá (STŘEDOVÁ a kol., 2011), v našem případě při modelové teplotě 35 °C byla teplota v přízemní vrstvě o 6, 2 °C nižší. V hloubce 20 cm byly teplotní rozdíly velmi malé, pohybují se od 0,05 °C ve 3. období do 1,2 °C v 1. období. Čím větší je hloubka půdy, tím menší jsou rozdíly v teplotách půdy v závislosti na teplotě vzduchu. Mohu tedy potvrdit tvrzení, že s ohledem na mnohem větší tepelnou kapacitu půdy ve srovnání se vzduchem, tepelně izolační vlastnosti rostlinného krytu a povrchových vrstev půdy jsou sezónní změny teploty půdy ve větší hloubce mnohem menší a výrazně se opožďují za sezónními změnami v přilehlé vrstvě vzduchu (ANONYM 3, 2013). Jde o velmi složitou problematiku, avšak existuje snaha o vytvoření matematické funkce, díky níž by bylo možné popsat změny teplotního režimu. Nej31
jednodušší vyjádření je založeno na předpokladu, že teplota půdy ve všech hloubkách kmitá jako harmonická sinusoidní funkce času kolem průměrné hodnoty (HILLEL, 1998, MARSHALL a kol., 1999). S větší hloubkou se maximum teploty půdy snižuje a minimum zvyšuje, degresivně s časem se extrémy posunují, což souvisí s teplotními vlastnostmi půdy a frekvencí teplotní změny (ANONYM 4, 2013). Vliv meteorologických prvků na denní amplitudu teplot půdy s hloubkou slábne a cca v hloubce 80 cm – 120 cm již není zřejmý. KRÁLOVÁ, ZVĚŘINA (2002) uvádějí, že chod denní periody teplot půdy se zpožďuje asi 2,5 až 3,5 hodiny na 10 cm půdy. Opoždění dlouhodobé periody teploty půdy činí v klimatických podmínkách ČR 20 až 30 dní na hloubku 1 m. Základem pro tento popis se staly zákony Fouriera, který vyjádřil v roce 1822 analytickou teorii šíření tepla pomocí rovnice molekulárního vedení tepla (Meteorologický slovník výkladový a terminologický, 1993) Podle těchto zákonů platí v homogenních půdách pro změnu teploty půdy (KEŠNER, 1977, SLABÁ, 1988): 1. Denní a roční perioda výkyvů teploty se s hloubkou nemění (24 hodin a 365 dnů) 2. Teplotní amplituda se zmenšuje geometricky s aritmetickým zvětšením hloubky. V určité hloubce se denní amplituda zmenšuje prakticky na nulu (izotermní vrstva), v našich šířkách to bývá obvykle v hloubce 70 až 100 cm podle teplotní vodivosti půdy. Roční amplituda se s hloubkou zmenšuje podle téhož zákona, ale zaniká ve větší hloubce. V mírných zeměpisných šířkách vrstva stálé teploty půdy je obvykle v hloubce 15 až 20 m. 3. Čas výskytu denní i roční minimální teploty se s hloubkou zpožďuje. Denní extrémy se zpožďují v průměru o 2,5 až 3,5 hodiny na každých 10 cm hloubky. To znamená, že v hlubších vrstvách se čas výskytu maximální a minimální denní teploty posunuje až na noční hodiny, kdy bilance záření na povrchu půdy je již záporná. V ročním chodu se výskyt extrémů při zvětšení hloubky o 1 m může zpozdit v jednotlivých vrstvách až o 30 dnů (v průměru o 15 až 20 dnů). Hloubky vrstev stálé denní a roční teploty jsou ve stejném poměru jako odmocniny výkyvů (tj.
,
).
32
Zvláště důležitá je teplota v přízemní vrstvě pro rozvoj některých patogenů. Příkladem je Sclerotinia sclerotiorum, , která má optimální podmínky pro vlastní infekci stonků řepky při 16 až 22 °C a vysoké vlhkosti. Když bude teplota přízemní vrstvy 16 °C, tak bude teplota vzduchu v 1. období 18, 8 °C, ve 2. období 18, 4 °C, ve 3. období 17, 7 °C a ve 4. období 17, 2 °C. období přízemní teplota 16 °C přízemní teplota 22 °C 8. 4 - 28. 4. 18, 8 °C 26, 4 °C 29. 4. - 18. 5. 18, 4 °C 26, 2 °C 19. 5. - 16. 6. 17, 7 °C 25, 8 °C 17. 6. - 11. 7. 17, 2 °C 25, 6 °C
6
ZÁVĚR
Předkládaná práce prezentuje přehled nejčastějších a nejzávažnějších chorob řepky olejky, kterým musíme věnovat pozornost. Dále mají čtenáři možnost seznámit se s různými možnostmi využití semen řepky. Jádrem našeho bádání bylo zkoumat souvislosti mezi teplotou ve 2 m nad povrchem s teplotami přízemní vrstvy a teplotami půdy v 5, 10 a 20 cm. Dosažené výsledky vedou k pochopení zákonitostí, které probíhají při výměně energií mezi vzduchem a půdou. Naměřené teploty odpovídají dennímu chodu teplot, naměřené teplotní minima a maxima se pohybují kolem uvedených hodnot, tj. minimum při východu Slunce, maximum okolo 13. hodiny. Také byla potvrzena hypotéza, že při teplotě vzduchu do 10 °C jsou teploty přízemní vrstvy a půdy vyšší, naopak při teplotách vzduchu nad 10 °C jsou teploty přízemní vrstvy a půdy nižší. Významné bylo zjištění, že v hloubce 20 cm byly rozdíly teplot při různých teplotách vzduchu jen minimální. Jelikož je studium teplot půdy velmi komplikované a obtížně se hledají zákonitosti, kterými bychom se mohli řídit, doporučuji další výzkum této problematiky a uvažovala bych o možnosti využití při prognózách a signalizacích patogenů řepky olejky.
33
7
PŘEHLED POUŽITÉ LITERATURY
ANONYM 1: http://eagri.cz/public/web/mze/zemedelstvi/rostlinnekomodity/obiloviny/prubeh-sklizne/stav-sklizne-obilovin-a-repky-k-28-8.html, 23. 4. 2013 ANONYM 2: http://web2.mendelu.cz/af_217_multitext/ke_stazeni/bioklimatologie/bioklimatologie_t exty.pdf, 20. 5. 2013 ANONYM 3: www.geo4va.vt.edu/A1/A1.htm, 13. 5. 2013 ANONYM 4: www.usyd.edu.au/su/agric/ACSS/sphysic/temperature.html, 13. 5. 2013 BARANYK , P. a kol., 2010: Olejniny. Vydavatelství Profi Press, Praha, ISBN 978-8086726-38-0, s. 32, 33 HILLEL, D., 1998: Environmental Soil Physics. Academic Press, New York, ISBN 978-012-348525-0 HOFFMANN, G., M. – SCHMUTTERER, H., 1999: Parasitäre Krankheiten und Schädlinge an landwirtschaftlichen Kulturpflanzen. 2. Erweiterte und ergänzte Auflage, Verlag Eugen Ulmer Stuttgart, ISBN 3-8001-3207-9, s. 675 KACÁLEK, P., 2007: Teplotní pole zemin. Sborník konference Juniorstav 2007 – 9, Akademické nakladatelství CERM, Brno, ISBN 978-80-214-3337-3.
34
KAZDA, J. – MIKULKA, J. – PROKINOVÁ, E., 2010: Encyklopedie ochrany rostlin. Vydavatelství Profi Press, Praha, ISBN 978-80-86726-34-2, s. 10, 11, 34 – 38, 104 110 KEŠNER, B., 1977: Agrometeorologie. VŠZ, Praha, s. 272 KOHLI, A. – SAINI, B. C., 2002: An evaluation of crop canopy temperatures for late sown beat in an agroforestry system. Geobios (Jodhpur), 29, 2 – 3 (April – July), s. 170 – 174. Kolektiv autorů, 1958: Atlas podnebí ČSR. HMÚ, Praha Kolektiv autorů, 1961: Tabulky podnebí ČSSR. HMÚ, Praha KOLEKTIV, 1993: Meteorologický slovník výkladový a terminologický. Ministerstvo životního prostředí, Praha. KURPELOVÁ, M. – COUFAL, L. – ČULÍK, J., 1975: Agroklimatické podmienky ČSSR. Hydrometeorologický ústav, Bratislava, 270 s. MARSHALL, T., J. - HOLMES, H., W. – ROSE, C., W., 1999: Soil Physics. Cambridge University Press, ISBN 0-521-45151-5. SLABÁ, N., 1988: Všeobecná klimatologie. ČHMÚ, Praha, s. 182 STŘEDOVÁ, H. – BOKWA, A. – DOBROVOLNÝ, P. – KRÉDL, Z. – KRAHULA, L. – LITSCHMANN, T. – POKORNÝ, R. – ROŽNOVSKÝ, R. – STŘEDA, T. – VYSOUDIL, M., 2011: Mikroklima a mezoklima měst, mikroklima porostů, Český hydrometeorologický ústav, Praha, ISBN 978-80-86690-90-2, s. 64 STŘEDOVÁ, H. – STŘEDA, T. – ROŽNOVSKÝ, J., 2011: Dlouhodobá teplotní charakteristika půdy na lokalitě Kroměříž. [CD-ROM]. In Půda v 21. Století: hodnocení a oceňování zemědělského půdního fondu v podmínkách užití a ochrany přírodních zdrojů. 207-214 s. ISBN 978-80-86671-85-7. SVAZ PĚSTITELŮ A ZPRACOVATELŮ OLEJNIN, 2005: Řepka olejka v českém zemědělství – komplexní pěstitelská technologie. ISBN 80-903464-3-X, s. 2 - 4
35
ZACHA, V. a kol., 1970: Prognóza a signalizace v ochraně rostlin. Státní zemědělské nakladatelství, s. 20 – 24
36
37