Sborník 2009
Transkript
TRÁVNÍKY 2009 „ TRÁVNÍKY 2009“ - zeleň v suchých oblastech ČR - TRÁVNÍKY 2007, sborník vydaný u příležitosti konání odborného semináře ve dnech 15. – 16. října 2009 v Hodoníně ve spolupráci se Zahradnickou fakultou Mendelovy zemědělské a lesnické univerzity v Brně, Českým hydrometeorologickým ústavem, Vysokým učením technickým v Brně, Výzkumným ústavem pícninářským, spol. s r.o. Troubsko, Agrostis Trávníky, s.r.o. a OSEVA vývoj a výzkum, s.r.o. tvořící výzkumný tým "Modelového projektu zamezení biologické degradace půd v podmínkách aridního klimatu" č. 2B08020 řešený v rámci Národního programu výzkumu II s podporou Ministerstva školství, mládeže a tělovýchovy ČR pod záštitou starosty města Hodonína MUDr. Lubora ŠIMEČKA Editor: doc. Dr. Ing. Petr Salaš Vydala Ing.Jana Lepičová – Agentura BONUS, Hrdějovice (Tel.: 602 175 664) Tisk: Ing.Jaroslav Popelka Publikace neprošla jazykovou úpravou. C Agentura BONUS ISBN 978-80-86802-14-5 Agentura BONUS -1- TRÁVNÍKY 2009 MODELOVÝ PROJEKT ZAMEZENÍ BIOLOGICKÉ DEGRADACE PŮD V PODMÍNKÁCH ARIDNÍHO KLIMATU A PILOT PROJECT OF PREVENTION OF SOIL BIOLOGICAL DEGRADATION UNDER CONDITIONS OF ARID CLIMATE M. Straková1, P. Salaš2, M. Kohut3, M. Pekař4, M. Ševčíková5, J. Pelikán6, Agrostis Trávníky, s.r.o.1,,Mendelova zemědělská a lesnická univerzita v Brně, Zahradnická fakulta2 Český hydrometeorologický ústav, pobočka Brno3, Vysoké učení technické v Brně, Fakulta chemická, Ústav fyzikální a spotřební chemie4, OSEVA vývoj a výzkum s.r.o.5, Výzkumný ústav pícninářský, spol. s r.o.6 Abstract At a dried out locality in Hodonínsko – in Ratíškovice - a model project for the soil reclamation of a problematic area, representing the expected situation of expansion of an arid climate to an extensive region of the Czech Republic, is being simulated for the coming 50 years. This pilot project is concerned with the options for use of auxiliary soil substances, autochthonic woody plants and lesser known drought-tolerant grasses and clovers for the soil reclamation of desiccated soils, in the conditions of South Moravia, where critical water shortages are already occurring in places. The project goal is to create comprehensive methodology for precautions directed towards eliminating the unfavourable factors of the impact of climate change on the soil in dry regions of the Czech Republic, the definition of negative factors and the proposal of remedial measures for increasing ecological stability and biodiversity in the region of interest. Key words biodiversity, rural landscapes, optimization of land use, climate, bioclimate, canopy microclimate, vegetation succession, production of underground biomass, grasses, legumes, herbs, species-rich meadows, drought, stress, soil condition, trees and shrubs Představení projektu Na výsušné lokalitě v Ratíškovicích na Hodonínsku probíhá od května 2008 simulace modelového projektu rekultivace problémového stanoviště reprezentující předpokládanou situaci rozšíření aridního klimatu na rozsáhlejší území České republiky pro období nadcházejících 50 let. Pilotní projekt se v podmínkách Jižní Moravy, kde již místy dochází ke kritickému nedostatku vody, zabývá možnostmi využití pomocných půdních látek, autochtonních dřevin a méně známých suchovzdorných travin a jetelovin pro rekultivaci výsušných půd. Projekt sleduje vytvoření modelových metodik pro eliminaci nepříznivých -2- trendů, podporu rozvoje pozitivních rysů současné zemědělské krajiny a její optimalizaci včetně omezení poklesu biodiverzity na všech hierarchických úrovních. Narušení bilance výdeje a příjmu energie narušuje vyváženost prostředí a způsobuje nestabilitu ekosystémů. Pro rostliny to znamená nutnost vydat větší množství energie pro opětovné získání energetické rovnováhy a jejich celkové oslabení. Udržitelná existence organismu nebo skupiny organismů závisí na celém komplexu faktorů, přičemž ne každý faktor má v dané situaci a pro daný druh stejný význam. Kvalitativní nebo kvantitativní nedostatek některého z významných faktorů prostředí může snížit hranice tolerance k jiným faktorům prostředí (Bláha a kol., 2003). Pro rostliny je limitujícím stresujícím faktorem nedostatek vody. Voda má v ekosystémech velmi rychlý koloběh a její zásoba v rostlinách i v půdě stačí ve srovnání se živinami jen na poměrně krátkou dobu (Procházka, 1998). Míra odolnosti rostlin proti vodnímu stresu z nedostatku přijatelné vody není v období vegetace stejná. Nejvíce se snižuje v tzv. kritických obdobích vegetace. Vodním stresem rostliny trpí zejména v jarním a letním suchém období. Hlavní příčinou jsou klimatické poměry stanoviště, aktuální průběh počasí, obsah živin a solí v půdě či substrátu, pH, ale i zdravotní stav a stáří rostlin. Stres nastává již při velmi malých ztrátách vody, kdy turgor klesne jen o 0,1–0,2 MPa. To má za následek zavírání průduchů listů a snížení rychlosti fotosyntézy, respirace, klesá také příjem CO2 (Kincl, Krpeš, 2000). Během vodního stresu se zvyšuje degradace chlorofylu a klesá jeho koncentrace, omezuje se transport látek, snižuje se akumulace sušiny, hromadí se toxické látky. Je omezena transpirace. Kořenové systémy rostlin, které prošly stresem z nedostatku vody v půdě, mají sníženou propustnost pro vodu i několik dnů po zavlažení (zejména dřeviny). U rostlin neadaptovaných na růst v písčitých substrátech se projevuje snížená odolnost vůči chorobám, škůdcům a také k abrazi působené písečnými zrny. TRÁVNÍKY 2009 Velmi důležitým faktorem je mikroklima stanoviště. Vertikální i horizontální rozměr těchto mikroklimat je velmi proměnlivý (Matejka a Huzulák, 1987). Eliminovat vodní stres u rostlin lze různými agrotechnickými i technickými opatřeními na základě znalostí fyziologické reakce rostlin, mj. také správnou volbou sortimentu, závlahami nebo využitím pomocných půdních látek (látek na přírodní či syntetické bázi, které mohou při vhodném dávkování kladně ovlivňovat půdní vlastnosti a optimalizovat vodní režim u rostlin). Nedostatek vody nebo vlhkosti je stresovým faktorem i pro většinu druhů živočichů (kromě druhů adaptovaných na extrémně aridní podmínky), přičemž se může projevovat přímo (vlhkost půdy, ovzduší) i nepřímo ovlivněním předcházejících trofických úrovní, zejména rostlin. Způsob hospodaření člověka v krajině ve druhé polovině 20. století výrazně změnil vlastnosti a charakter krajiny jako ekosystému. Vytvářením velkoplošných monokultur, výraznými technickými zásahy do krajiny, neúměrnou kontaminací prostředí cizorodými látkami a snahou o regulaci přírodních procesů došlo k citelnému snížení diverzity biocenóz, porušení energomateriálových toků a autoregulační schopnosti krajiny. Synergickým výsledkem působení těchto faktorů je výrazné zvýšení lability krajinného systému se všemi jeho důsledky. Nejvíce postižené jsou sušší oblasti, které se podle různých modelů mají v budoucích desetiletích na území České republiky rozšiřovat. Tyto předpovědi vycházejí z faktu zvyšování průměrné teploty, což přinese trend prodlužování vegetačního období rostlin. Je tedy velmi pravděpodobné, že musíme počítat s postupným nárůstem evapotranspirace. Zvyšování evapotranspirace, pokud se bude jednat o setrvalý vzestupný trend, přinese postupné zvyšování vláhového deficitu a v konečném důsledku zvyšování celkové aridity krajiny. Z klimatického hlediska to bude znamenat postupné rozšíření plochy teplé makrooblasti a aridních podoblastí na našem území. Rostliny se budou muset s touto skutečností vyrovnat, např. nutnou změnou habitu. Bude se i nadále měnit struktura flory a fauny, zejména podíl druhů pocházejících z teplejších oblastí a druhů invazních. Zároveň bude docházet k ústupu původních druhů chladnějších a vlhčích oblastí. Zvyšující se aridita krajiny a s tím spojené snížení biodiverzity přivodí také útlum zemědělské produkce a sníží kvalitu života obyvatel postižených regionů. Jedním z nutných řešení pro zemědělsky využívanou krajinu je proto obnovení -3- širokého spektra vzájemných vazeb mezi biotickými a abiotickými prvky a složkami krajiny, které zvyšují úroveň její rezistence a resilience. Primárním východiskem v řetězci těchto vazeb jsou rostliny, v aridních podmínkách zejména jetelovinotravní porosty a dřeviny, jako producenti organických látek a stabilizující prvek pro další sukcesi. Bude nutné buď vyšlechtit nové, přizpůsobené odrůdy (pro zachování efektivního hospodaření na zemědělské půdě) nebo navrhnout využití jiných vhodných rodů či druhů rostlin, např. u trav a dřevin pro stabilizaci krajinných ekosystémů (s přednostním využitím autochtonních druhů rostlin). Cíle projektu Cílem projektu je vytvoření komplexní metodiky opatření směřujících k eliminaci nepříznivých vlivů změn klimatu na půdy v suchých oblastech ČR, definovat negativní faktory a navrhnout nápravná opatření ke zvýšení ekologické stability a biodiverzity v zájmovém území. Účelem projektu je najít a stanovit možnosti zamezení biologické degradace půd v aridních oblastech ve vztahu k trvale udržitelnému rozvoji krajiny, ekologické stabilitě a zvyšování biodiverzity v oblastech ohrožených desertifikací půd. Kvalita života obyvatel dotčeného území je přímo úměrná ekologické stabilitě příslušného krajinného celku, proto je konečným a dlouhodobým přínosem projektu přispět k optimalizaci krajinných struktur a k zajištění trvale udržitelného využívání krajiny i v podmínkách měnícího se klimatu, které se podle dosavadních predikcí bude stále více projevovat extrémnějšími stavy. Vzhledem k šíři záběru celého tématu jsou v rámci specializace 6 řešitelských pracovišť (MZLU v Brně - Zahradnická a Agronomická fakulta, OSEVA VaV Zubří, Agrostis Rousínov, ČHMÚ v Brně, VUT Brno - Fakulta chemická, VÚP Troubsko) sledovány a řešeny tyto dílčí cíle projektu: 1. Ověřit vlastnosti méně známých druhů travin a jetelovin pro potenciální pěstování v suchých oblastech ČR. 2. Ověřit nové typy jetelovinotravních a druhově bohatých směsí pro mimoprodukční zatravňování v aridních oblastech a vyhodnotit jejich ekologickou funkčnost. 3. Determinovat fyziologické reakce dřevin na nepříznivé stanovištní podmínky, prokázat negativní vliv stresorů na růst a kvalitu dřevin, formulovat soubor opatření. 4. Zhodnotit vliv působení pomocných půdních látek na půdní vlastnosti a změny v chemickém složení biomasy. Formulovat zásady TRÁVNÍKY 2009 efektivního využití těchto přípravků pro účely rekultivace půd v aridních oblastech. 5. Stanovit změny biodiverzity v průběhu vývoje společenstva a stupeň ovlivnění okolní krajiny z hlediska biodiverzity a stabilizační funkce. 6. Stanovit bioklimatologickou charakteristiku suché oblasti a analyzovat mikroklima pokusných ploch s dřevinami. Založení pokusu a obecná metodika řešení Vícefaktorový pokus byl založen v květnu roku 2008 na pečlivě zvolené ploše v katastru obce Ratíškovice v regionu Jižní Moravy metodou znáhodněných bloků ve 3 opakováních. Velikost jednoho bloku je 10 368 m2, rozměr každé pokusné parcely (varianty) je 36 x 24 m = 864 m2. Celková plocha pokusu na této lokalitě činí 51 840 m2, bez oddělujících cest. Parcely byly vyměřeny pomocí automatického nivelačního přístroje ASTOR GP20B. Popis stanoviště: Půda: Regozem arenická. Zrnitostní třída písek. Nízká retenční vodní kapacita, méně než 40,0 % z celkové pórovitosti. Extrémně vysoká provzdušenost, s výjimkou krátkých období po dešťových srážkách, více než 90 % z celkové pórovitosti. Výměnná půdní reakce je silně kyselá. Srážky: roční průměr srážek 569 mm, 355 mm srážek za vegetační období Před založením pokusu byly na ploše odebrány půdní vzorky ke stanovení obsahu živin a popsány půdní profily ve třech sondách. Tab. 1: Agrochemická charakteristika zeminy před založením pokusu, IV. 2008, Mehlich III pH/K P K Ca Mg Cl (mg.kg- (mg.kg- (mg.kg- (mg.k 1 1 1 ) ) ) g-1) 4,54 222 148 365 30 silně velmi vyhovu nízký nízký kyselá vysoký jící Na jednotlivé parcely byly aplikovány pomocné půdní látky a následně (květen 2008) vysety monokultury suchovzdorných trav a jetelovin a nové typy suchovzdorných travních a jetelovinotravních směsí. Do porostů směsí byly na podzim 2008 vsazeny autochtonní dřeviny z produkce lesní školky vhodné pro danou lokalitu (tři druhy stromovitě rostoucích dřevin a jeden druh keře) a ve vícefaktorovém pokusu probíhá sledování reakce porostu na vylepšení půdních podmínek pomocí půdních pomocných látek, vývoj biodiverzity v průběhu vývoje společenstva a změny mikroklimatu v porostu. Oddělení -4- termínů (výsevů trav a jetelovin a výsadby dřevin) umožnilo kvalitnější zapojení porostu a rychlejší stabilizaci pokusné plochy. K výsadbě byl použit standardní lesnicky zapěstovaný výsadbový materiál dvouletých dřevin (stromy), popř. jednoletých rostlin (keře). Každý použitý rod dřevin byl vysazen vždy do dvojřádku v trojúhelníkovitém sponu s jednotnou vzdáleností rostlin 0,5 m x 0,5 m v dvojřádku s rovnoměrnou vzdáleností jednotlivých dvojřádků od sebe. Pokusné faktory: Faktor 1 - typ porostu a) monokultury vybraných suchovzdorných trav a jetelovin Trávy: Bromus inermis Tabrom´, Poa compressa ´Razula´, Koeleria macrantha ´Barkoel´, Festuca arundinacea ´Scorpions´, Festuca ovina ´Jana´, Festuca ovina ´Quatro´ Jeteloviny: Trifolium repens ´Klement´, Onobrychis viciifolia ´Višňovský´, Securgera varia ´Eroza´, Lotus corniculatus ´Lotar´ b) druhově bohatá regionální směs trav, jetelovin a bylin Složení: Agrostis capillaris ´Teno´ 2,0 %, Anthoxanthum odoratum ´Jitka´ 6,5 %, Arrhenatherum elatius ´Rožnovský´ 5,0 %, Cynodon dactylon 6,0 %, Festuca ovina ´Jana´ 19,9 %, Festuca rubra rubra ´Táborská´ 6,0 %, Festuca rupicola 4,8 %, Festuca valesiaca 2,1 %, Koeleria macrantha ´Barkoel´ 9,4 %, Phleum pholeoides 1,9 %, Poa angustifolia 0,2 %, Poa pratensis ´Slezanka´ 6,0 %, Achilea millefolium 0,5 %, Anthyllis vulneraria ´Třebíčský´ 4,7 %, Artemisia absinthium 0,5 %, Astragalus cicer 0,2 %, Astragalus lasiopetalus 1,4 %, Dianthus carthusianorum 0,1 %, Hypericum perforatum 0,5 %, Lathyrus sylvestis 1,2 %, Lotus corniculatus ´Lotar´ 0,5 %, Lupinus polyphyllus 0,4 %, Medicago falcata 0,05 %, Onobrychis viciifolia ´Višňovský´ 7,6 %, Plantago lanceloala 1,9 %, Plantaga media 0,1 %, Securigera varia ´Eroza´ 6,0 %, Silene vulgaris 0,2 %, Trifolium alpestre 0,2 %, Trifolium medium 0,05 %, Trifolium repens ´Klement´ 3,3 %, Trifolium rubens 0,4 %, Veronica teucrium 0,1 %, Vicia pisiformis 0,7 %, Vicia villosa 0,1 % c) jetelovinotravní směs pro krajinný trávník, složená z dostupných suchovzdorných šlechtěných trav a jetelovin Složení: Agrostis capillaris ´Teno´ 0,9 %, Festuca ovina ´Jana´ 12,8 %, Festuca rubra rubra ´Barustic, Elliot´ 38,3 %, Festuca rubra commutata ´Alice, Waldorf´ 25,5 %, Poa pratensis ´Panduro´ 7,7 %, Anthyllis vulneraria ´Pamir´ 3,0 TRÁVNÍKY 2009 %, Lotus corniculatus ´Lotar´ 3,0 %, Onobrychis viciifolia ´Višňovský´ 3,0 %, Securigera varia ´Eroza´ 3,0 %, Trifolium repens ´Grasslands Huia´ 3,0 % d) jednoletá jetelovinotravní směs z dostupného osiva Složení: Phalaris canariensis 15 %, Lolium multiflorum var. westerwoldicum 19,0 %, Panicum miliaceum 6 % ,Bromus sp. 10 %, Medicago lupulina 23 % , Cicer arietinum 1 %, Trifolium campestre 6 %, Melilotus albus 4 %, Lupinus albus 7 %, Phacelia tanacetifolia 1 %, Carthamus tinctorius 8 %. e) přirozená sukcese – byla založena na ploše bez aplikace pomocných půdních látek Výsevní množství u monokultur bylo stanoveno na základě analýzy kvality osiva jednotlivých druhů. U druhově bohaté regionální směsi činil výsevek 100 kg.ha-1, u krajinného jetelovinotravního trávníku 200 kg.ha-1 a u jednoleté směsi 70 kg.ha-1. Všechny varianty typu porostu byly založeny současně pro srovnání vývoje porostu v odlišných klimatických podmínkách v menším rozsahu také na pracovištích v Zubří, Troubsku a v Rousínově, a to již bez aplikace pomocných půdních látek do půdy. Faktor 2 - druh dřeviny a) Acer campestre - v 36-50, prostokořenné b) Quercus petraea - v 36-50, prostokořenné c) Tilia platyphyllos - v 36-50, prostokořenné d) Swida alba - v 50-80, prostokořenné Faktor 3 - použitý typ pomocné půdní látky - PPL a) syntetický hydroabsorbent - přípravek Agrisorb b) přírodní neupravený drcený lignit - přípravek TerraClean c) přírodní minerál zeolit d) kontrola - bez pomocných půdních látek Na vyměřené pokusné parcely byly ještě před výsevem aplikovány pomocí několika typů rozmetadel vybrané pomocné půdní látky, přičemž jednorázové zapravení pomocných půdních látek do hloubky 15 cm proběhlo kompaktorem. Půdními kondicionéry a dalšími pomocnými látkami bývá zpravidla dosahováno více účinků současně. Použitelné jsou pouze látky nezatěžující životní prostředí, hygienicky nezávadné, prosté plevelů a cizorodých látek, které je možné aplikovat běžnou technikou. V praxi je využití půdních kondicionérů omezováno především vyššími náklady. Zlepšení vlastností půdy pomocí půdních kondicionérů je ekonomicky a technologicky výhodné, pokud se touto aplikací -5- může dosáhnout ozelenění biologicky inaktivních „mrtvých“ půd bez nebo pouze s nízkou mikrobiální aktivitou půdy. Charakteristika aplikovaných pomocných půdních látek Agrisorb - organická polymerní sloučenina (hydroabsorbent) schopná do své struktury vázat vodu a v průběhu vegetace ji předávat kořenům. Vytvořený gel z přípravku chrání nejjemnější kořenový systém rostliny (kořenové vlášení) před poškozením suchem a vlivy přesazování. Po ošetření kořenů rostlin a následném vysázení urychlí přítomnost Agrisorbu kontakt s okolní půdou a tím se zabezpečí překonání šoku. Účinku je dosahováno vícečetnou adsorpcí. Výsledkem působení je vytvoření nebo zlepšení drobtovité struktury jílovité, písčité i surové půdy. Gel vytvořený z 1 g je schopný vázat až 300 g vody. Se stoupající tvrdostí vody se schopnost vázat vodu o několik procent snižuje. Aplikovaná dávka agrisorbu: 20 g/ m2, tj. 200 kg/ha Lignit – je geologicky nejmladší a nejméně karbonizované hnědé uhlí s relativně nízkou výhřevností. Kromě uhlíku obsahuje velké množství příměsí - především různých popelovin a síry, obvykle také mnoho vody. Přírodní, neupravený lignit je díky svým sorpčním schopnostem a vysokému obsahu humusových látek vhodným materiálem pro zlepšení půdních vlastností. Dodává půdě organickou hmotu, reguluje uvolňování výživových prvků, imobilizuje prvky toxické, upravuje mikrobiologické klima půdy, zlepšuje zadržování vody atd. Svým unikátním složením, tj. stupněm prouhelnění, je jistou variantou světového, stále se rozšiřujícího a prohlubujícího výzkumu v oblasti aplikace vysoce stabilního uhlíku. Jihomoravský lignit patří mezi tzv. orto-lignity, charakteristické relativně nízkým stupněm prouhelnění. Lignit je schopen absorbovat vysoké množství vody, v těženém stavu obsahuje alespoň 50% vlhkosti, tato schopnost je v cyklu sušení-hydratace vratná. Aplikovaná dávka lignitu: 1000 g/ m2, tj. 10 tun/ha, dávka byla stanovena s ohledem na vyšší zrnitost přípravku; lignit aplikován ve formě přípravku TerraClean Zeolit - je krystalický hydratovaný alumosilikát alkalických kovů a kovů alkalických zemin, který se skládá přibližně ze 70 % oxidu křemičitého. Jeho jedinečnost spočívá v tom, že prostorové uspořádání atomů vytváří kanálky a dutiny konstantních rozměrů. V těchto kanálcích se mohou zachytávat látky tuhého, kapalného TRÁVNÍKY 2009 a plynného skupenství. Některé kationty nejsou ve struktuře zeolitu pevně vázány a mohou být za určitých podmínek vyměňovány za jiné. Zeolit je proto hojně využíván v iontově-výměnných procesech. Obecný název zeolit se používá pro přírodní tetragonální hlinitokřemičitan sodný s čistotou alespoň 80 %. Nečistoty v něm obsažené pak tvoří uhličitan vápenatý a oxidy železa. Tento mikroporézní materiál ve svých pórech zadržuje od dob svého vzniku ionty sodíku a chloru. Ty jsou ve vodném prostředí schopny na sebe „absorbovat“ další ionty, čehož je využíváno ve filtračním procesu. Aplikovaná dávka zeolitu: 3 l/ m2, tj. 30 m3/ha; použitá frakce 1-2 mm Pro naplnění dílčího cíle „Ověřit vlastnosti méně známých druhů travin a jetelovin pro potenciální pěstování v suchých oblastech ČR“ byly vzhledem ke geografickému původu založeny a hodnoceny vybrané druhy v přísně kontrolovaném polním maloparcelkovém pokusu na třech stanovištích z hlediska možnosti jejich pěstování v suchých oblastech ČR na stanovišti v Troubsku a Rousínově, z hlediska možného šíření do dosud chladnějších, humidnějších oblastí na stanovišti v Zubří. Z kolekce genetických zdrojů trav a jetelovin byly vybrány a nakoupeny semenné vzorky potenciálně suchovzdorných a méně známých druhů teplomilných vytrvalých a jednoletých trav a jetelovin. Výběr byl doplněn o potenciálně perspektivní a zajímavé druhy travin dalších čeledí, v našich podmínkách množených vegetativně. Vzhledem k širokému a komplexnímu záběru sledování a hodnocení znaků a aspektů porostu z mnoha zcela odlišných úhlů ve vztahu k naplnění dílčích cílů probíhají jednotlivá sledování a hodnocení v rámci specializace řešitelským pracovišť. V průběhu vegetační sezóny je při hodnocení vybraných charakteristik respektován management porostu, který zahrnuje 2x ročně mulčování směsí a monokultur. Na parcelách jsou od počátku založení pokusu zaznamenávány vývojové charakteristiky porostu, zdravotní stav rostlin a výskyt škůdců. Jako ukazatel náročnosti manipulace s pokosenou hmotou jsou před mulčováním odebírány vzorky na stanovení produkce nadzemní biomasy. Od 1. užitkového roku pokusu probíhá na všech lokalitách měření fotosynteticky aktivního rozptýleného záření pronikajícího rostlinným porostem pomocí přístroje Sun Scan AT. U vybraných monokultur je stanovena hmotnost -6- a stratifikace kořenové biomasy v suchém stavu metodou monolitů a velikost listové plochy porostu pomocí měřiče listové plochy AM – 200. Studium generativního reprodukčního procesu zahrnuje ve všech užitkových letech sledování schopnosti generativního rozmnožování odběrem vzorku rostlin v době zralosti semen, roztřídění jednotlivých frakcí semen sítovou metodou na prosévačce, dále stanovení HTS a klíčivosti a vzcházivosti osiva. Pravidelně odebírané vzorky rostlin jsou analyzovány na obsah makrobiogenních prvků (N,P,K,Ca, Mg) a kromě toho jsou každoročně před sklizní odebrány z každé varianty půdní vzorky ke stanovení obsahu přístupných živin v půdě (P, K, Ca, Mg), hodnoty výměnné půdní reakce pH a obsahu organických látek v půdě. Dynamika vlhkosti půdy je sledována čidly VIRRIB uloženými v různých hloubkách napojenými na datalogger a ve stejných hloubkách jsou odebírány neporušené půdní vzorky ke stanovení objemové hmotnosti suché zeminy, pórovitosti celkové, objemu pórů kapilárních, semikapilárních a nekapilárních, plné vodní kapacity, maximální kapilární vodní kapacity, retenční vodní kapacity a stanovení zdánlivé hustoty tuhé fáze půdy. Vhodnou a rychlou metodou studia vlastností půdní organické hmoty je využití termické analýzy, jejíž princip bude použit a verifikován na půdách odebraných ze zkoumaných ploch a poslouží dále k vývoji metody umožňující predikci stability půd za předem zvolených modelových podmínek. Tímto také probíhá studium ekologické funkčnosti vysetých travin s ohledem na stabilitu a potažmo i kvalitu produkovaného humusu. Termická analýza půdy v inertní atmosféře poskytne informace o stupni inkorporace použitých pomocných půdních prostředků do půdy. Rozdíly ve stabilitě a degradačním profilu neošetřené a ošetřené půdy umožní kvantifikovat interakce pomocné půdní látky s původním půdním prostředím a určit, zda její přítomnost v půdě snižuje rychlost degradace půdní organické hmoty v podmínkách suchého klimatu. K hodnocení biodiverzity jsou na lokalitě se zřetelem na modelovou situaci možného využití vhodných rekultivací sledovány indikačně významné skupiny živočichů (vzhledem k značnému počtu druhů živočichů - v ČR známo asi 34 500 druhů - je nelze sledovat jako celek, ale pouze indikačně významné a metodiky propracované skupiny). Jsou to zejména denní motýli (Rhopalocera) a některé skupiny nočních TRÁVNÍKY 2009 motýlů, minující druhy, střevlíkovití (Carabidae), příp. některé další skupiny fylofágních brouků jako mandelinkovití (Chrysomelidae), rovnokřídlí (Orthoptera) a pavouci (Araneae). Výskyt a diverzita dalších rostlinných druhů ve společenstvu jsou sledovány jako celek Měření mikroklimatu na pokusné ploše probíhá podle osvědčených postupů používaných v rámci již řešených projektů oddělením agroklimatologie a fenologie brněnské pobočky ČHMÚ. Měřena je teplota a vlhkost vzduchu a z nich jsou vypočítávány další charakteristiky. V profilu půdy jsou umístěny půdní teploměry a čidla měřící vlhkost půdy v hloubkách jako na bioklimatologické stanici. Souhrn Na lokalitě v katastru obce Ratíškovice na Hodonínsku probíhá od května 2008 simulace modelového projektu rekultivace problémového stanoviště ohroženého degradací půdy v extrémně suchých podmínkách. Stanovení možností podpoření biologické aktivity a ekologické stability písčitých půd ve vztahu k jejich funkčnosti při současné protierozní, vodohospodářské a klimatické účinnosti oblastí vátých písků, umožňuje vytvořit konkrétní závěry a doporučení pro praxi. Přínosem projektu bude především zjištění optimálního složení mimoprodukčních druhově pestrých porostů, vhodnosti použití pomocných půdních látek pro zamezení biologické degradace suchem ohrožených půd a fyziologické reakce dřevin na vodní stres, a to vše ve vztahu k rozvoji druhové skladby společenstva směrem k vytvoření stabilního ekosystému kulturní krajiny. Dosažené výsledky projektu umožní zpracování a vytvoření metodiky "Opatření vedoucí k zamezení biologické degradace půd a zvýšení biodiverzity v suchých oblastech ČR", která bude v krátkodobém horizontu určena obyvatelům a institucím dotčených území, zejména vlastníkům půdy, zemědělcům a nájemcům půdy, orgánům státní správy, univerzitám, institucím, zabývajícím se problematikou zemědělství, lesnictví a životního prostředí a organizacím s výrazně ekologickým zaměřením, jako jsou ČSOP, AOPK a CHKO. Klíčová slova biodiverzita, zemědělská krajina, optimalizace hospodaření s půdou, podnebí, bioklima, mikroklima porostu, sukcese porostu, produkce podzemní biomasy, trávy, jeteloviny, byliny, květnaté louky, sucho, stres, půdní podmínky, dřeviny Literatura: Bláha, L., a kol. Rostlina a stres. Praha : VÚRV, 2003. 156 s. ISBN 80-86555-32-1. Kincl, M., Krpeš, V.: Základy fyziologie rostlin. 2. vyd. Ostrava, Montanex, 2000, 221 s. ISBN 807225-041-8. Matejka, F., Huzulák, J.: Analýza mikroklímy porastu. Bratislava, SAV, 1987, 228 s. Procházka, S. a kol.: Fyziologie rostlin. Praha, Academia, 1998, 484 s. ISBN 80-200-0586-2. Ke zpracování tohoto příspěvku byly použity informace získané při řešení výzkumného projektu č. 2B08020 „Modelový projekt zamezení biologické degradace půd v podmínkách aridního klimatu“ podporovaného MŠMT ČR v rámci Národního programu výzkumu II. Kontaktní adresa Ing. Marie Straková, Ph.D., Agrostis Trávníky, s.r.o., Npor. Krále 16, 683 01 Rousínov, Tel./fax: 517 370 607, mobil: 732 687 628, e-mail: [email protected], www.agrostis.cz PERSPEKTIVNÍ DRUHY ČELEDI FABACEAE PROMISING SPECIES OF THE FAMILY FABACEAE J. Pelikán1, D. Knotová1, P. Gottwaldová1, H. Hutyrová – Marková1, T. Vymyslický2 Abstract This paper represents some species of family Fabaceae, which we can use like components to the legume–grass mixtures, not only in dry and warm areas, but also in areas with extreme conditions (salinization of soils, waterlogging of soil etc.). The most of them was tried in multiannual experiment, in which these varieties was very good adaptability. -7- The most problem in use primarily of wild species are hard seeds. Before sowing it is necessary eliminate by scarification. Key words: Fabaceae; thermophilous and drought resistant species; biodiversity. Úvod Vedle negativního vlivu člověka na přírodu se stále více dostává do popředí nebezpečí důsledků TRÁVNÍKY 2009 klimatických změn (zvyšování teploty, snižování srážek, častější výkyvy a extrémy počasí). Výsledkem působení těchto faktorů je výrazné zvýšení lability krajinného systému, se všemi jeho důsledky. Nejvíce postižené jsou sušší oblasti, které se podle různých modelů mají v budoucích desetiletích na našem území rozšiřovat. Bude se tedy nutně měnit struktura flóry, zejména nárůstem podílu druhů pocházejících z teplejších oblastí, včetně druhů invazních. Cílem příspěvku je stručně seznámit s druhy čeledi Fabaceae, které jsou v současné době využívány málo, případně nejsou využívány vůbec a jež by mohly splňovat požadavky na použití ve formě komponent jetelovinotravních společenstev, jako producentů organických látek a stabilizujícího prvku pro další sukcesi. V současné době jsou některé uvedené druhy zkoušeny na lokalitě Hodonín (označeny *) v rámci výzkumného projektu MŠMT č. 2B08020 a další z nich jsou zkoušeny v rámci řešení výzkumného záměru financovaného MŠMT ČR č. MSM 2629608001 na revitalizovaných plochách. Výsledky a diskuse Vojtěška srpovitá – (Medicago falcata L.): vytrvalý druh vyskytující se na suchých, písčitých, jílovitých a štěrkovitých půdách, zejména bohatých vápnem (Maloch 1953). U nás je poměrně dosti rozšířená po celém území na pastvinách, mezích a suchých loukách, především na půdách vápenitých v teplejších oblastech. Oproti vojtěšce seté je mnohem skromnější, vytrvalejší a vhodnější jako pastevní plodina, protože při spásání je mnohem odolnější než vojtěška setá. *Medicago radiata L.: pochází z oblasti Přední Asie a vyznačuje se charakteristickými lusky, které jsou papírové konzistence, jsou silně zploštělé a velké. *Tolice dětelová - (Medicago lupulina L.): je to jednoletá, dvouletá, výjimečně víceletá rostlina, vhodná pro chudší půdy. Má bohatý kořenový systém a značně rozvětvenou poléhavou lodyhu. V samostatných porostech se na píci nepěstuje. Je vhodnou komponentou lučních a pastevních směsek. Dobře snáší ušlapání. Nejlépe se jí daří na teplých stanovištích s dostatkem vláhy, snáší však i sušší podmínky, ale rostliny na sucho reagují omezením až zastavením růstu. Roste dobře i na chudších kyselých půdách. V České republice je registrována odrůda Ekola. *Jetel alexandrijský – (Trifolium alexandrinum L.): jednoletý druh, který planě roste jako původní ve východní oblasti Středozemí a adventivně se nachází ve střední až severní Evropě, u nás například na haldách na Ostravsku (Dostál 1989). Má dlouhý kůlový, téměř nevětvený kořen, lodyhy jsou vzpřímené až poléhavé, duté. Vedle hlavní lodyhy je na rostlině tři až šest lodyh vedlejších. Listy jsou poměrně velké. Habitem i listem se rostlina podobá -8- vojtěšce (Vacek, 1963). Poskytuje tři seče zelené hmoty. V současné době je u nás ve Státních odrůdových zkouškách novošlechtění, které by mělo nést název Faraon. *Jetel perský – (Trifolium resupinatum L.); (Xerosphaera resupinata (L.) Soják): jednoletý jarní, nebo ozimý druh, původní v jižní Evropě a Přední Asii. K nám je ojediněle zavlékán na cesty a náspy. Používá se jako meliorační plodina a pícnina. Patří mezi teplomilné a vlhkomilné plodiny. Jeho charakteristickou zvláštností je pomalý růst na počátku vegetace a teprve od doby vytváření květních poupat a počátku kvetení se růst prudce zvyšuje. Je málo náročný na půdu, roste dobře i na půdách těžkých a zasolených (Vacek 1959). V době kvetení je velice atraktivní pro opylovače. Jedná se o hodnotnou bílkovinnou pícninu. V ČR je registrována odrůda Pasat. Jetel jahodnatý – (Trifolium fragiferum L.); (Xerosphaera fragifera (L.) Soják): vytrvalý druh, rozšířený téměř v celé Evropě. U nás roste na půdách slaných, nebo bohatých dusičnany, na bahnitých loukách, mezích, cestách a březích, ale snáší i půdy suché. V České republice patří k ohroženým druhům. Ve sterilním stavu se v porostech snadno přehlédne, protože se podobá jeteli plazivému. Nápadný je až nafouklým plodenstvím, které připomíná špinavě hnědou, krátce chlupatou malinu. V řadě zemí je pěstován v kultuře a ve světě jsou registrovány odrůdy tohoto druhu. Z pícninářského hlediska je ceněna jeho schopnost snášet spásání a po něm dobré obrůstání, jeho vytrvalost (5-6 roků), schopnost vegetativního rozmnožování zakořeňováním poléhavých lodyh, dobré olistění a vysoký obsah dusíkatých látek. Výhodou druhu je také to, že snáší zaplavení až po dobu 2 měsíců. Je ceněn i po stránce technické, protože je schopen zpevňovat příkré srázy svahů. *Jetel rolní – (Trifolium arvense L.): jednoletý druh domácí skoro v celé Evropě, u nás je hojně rozšířený, zvláště na suchých, výhřevných, kyselých a písčitých půdách. Roste na úhorech, mezích, písčinách a skalních drolinách. Z pícninářského hlediska je nezajímavý, protože má hořkou chuť, způsobenou vysokým obsahem tříslovin a lodyha je tuhá. Je v současné době u nás zkoušen z hlediska výnosů semen, a pokud by výsledky byly příznivé, mohl by najít uplatnění na suchých písčitých půdách z hlediska dodání organické hmoty do půdy. Dětel zlatý - (Trifolium aureum Pollich); (Chrysaspis aurea (Pollich) Greene): statná jednoletá rostlina, bohatě olistěná. Na našem území dosti hojně rozšířená na sušších loukách a pastvinách, travnatých stráních a náspech, ve světlých lesích a lesních lemech. Vyžaduje půdy výhřevné, vysychavé, častěji roste na půdách s kyselou půdní reakcí. TRÁVNÍKY 2009 *Dětel ladní – (Trifolium campestre Schreb.); (Chrysaspis campestris (Schreb. In Sturm) Desv.): jednoletý druh vyskytující se na sušších loukách a pastvinách, mezích a úhorech. U nás je v teplejších krajích dosti hojně rozšířený. Roste na půdách výhřevných, výsušných a humózních. V našich pokusech byl zkoušen jako komponenta jetelotravních směsí a po dobu sedmi roků se v porostu stále udržuje. Je to dáno jeho raností, protože v době 1. seče již jsou první semena zralá (Pelikán et al. 2008). V letech s dostatkem srážek během vegetace se vyskytuje více generací během roku. U nás je v současné době registrována a právně chráněna odrůda Macík. *Jetel panonský - (Trifolium pannonicum Jacq.): jedná se o vytrvalý druh jetele s hlavním areálem rozšíření v Maďarsku, zasahuje na Ukrajinu, do Itálie, na Balkán a také na naše území, kde se tento druh vyskytuje na suchých stepních loukách a křovinách a dále na výslunných stráních, především v oblasti Karpat, na půdách výhřevných, vysychavých, zásaditých, humózních a mělkých. Ve starší literatuře se uvádí jeho dobrá pícní kvalita. BECKER (1929) cituje výsledky STEBLERA: 12,2 % dusíkatých látek, 1,5 – 1,9 % tuku, 73 -79 % vlákniny a 10,3 % popela. Poskytuje vyrovnané výnosy po dobu sedmi roků a v každém roce dává dvě seče. Dobytek jej přijímá o něco hůře než jetel luční. U nás je v současné době v řízení o udělení právní ochrany novošlechtění, které by mělo nést název Panon. *Trifolium nigrescens VIV.: jednoletý druh domácí v oblasti Středozemního moře, často rostoucí na vápenci. U nás registrována a právně chráněna odrůda Slatr. Jetel pochybný – (Trifolium dubium SIBTH.); (Chrysaspis dubia (SIBTH.) Desv.): jednoletý až dvouletý druh, rozšířený téměř v celé Evropě. U nás je dosti hojný na celém území, hlavně na suchých loukách od nížin do podhorského pásma. Je vhodnou komponentou jetelotravních směsek, kde se udržuje vysemeňováním. V našich pokusech se po sedmi letech zkoušení stále ve směsce udržuje (Pelikán et al. 2008). *Jetel alpínský (podhorní) – (Trifolium alpestre L.): vytrvalý druh, rostoucí téměř v celé Evropě. U nás je hojný na celém území. Roste na sušších loukách, ve světlých lesích, lesních lemech a ve světlých křovinách. Preferuje půdy výhřevné, suché, hlinité a mělké. Ke zkrmování je vhodný v mladém stavu, později stonky rychle dřevnatí. Je vhodnou komponentou lučních společenstev. V našich pokusech se po sedmi letech zkoušení stále ve směsce udržuje (Pelikán et al. 2008). *Jetel klubkatý – (Trifolium glomeratum L.): jednoletý druh pocházející ze středomoří. K nám byl -9- zavlékán při dovozu vlny a byl nalezen v okolí Kuřimi (Dostál 1989). Pícninářsky není využíván. *Trifolium hirtum ALL.: jednoletý mediteránní druh, který je význačný listeny, podpírajícími od spodu talířovitě hlávku. Pícninářsky není využíván. V naší republice se v přírodě nevyskytuje. *Trifolium cherleri L.: jednoletý druh, který je morfologicky i chorologicky podobný druhu Trifolium hirtum. Pícninářsky není využíván. V naší republice se v přírodě nevyskytuje. *Podzemník půdní – (Trifolium subterraneum L.); (Calycomorphum subterraneum (L.) C. B. Presl): jednoletý druh jarního, nebo ozimého charakteru, který je domácí v oblasti Středozemního moře. Ve sterilním stavu připomíná jednoleté druhy rodu Medicago a je význačný geokarpií, tj. plodenství se zavrtávají do půdy. Je důležitou pastevní plodinou v Austrálii a na Novém Zélandu. K nám byl zavlékán při dovozu vlny a byl nalezen v okolí Kuřimi (Dostál 1989). *Jetel prostřední – (Trifolium medium L.): vytrvalý druh, který je rozšířený téměř v celé Evropě. U nás se vyskytuje hojně na celém území. V přírodě se vyskytuje ve světlých lesích a křovinách, v lesních lemech, na pastvinách, kamenitých a travnatých stráních. Půdy snáší vlhké i sušší, humózní, písčitohlinité, kamenité i hluboké. Je dobrou pícninou v mladém stavu, později stonky rychle dřevnatí. Vytváří podzemní výběžky, kterými se sekundárně množí. *Jetel červenavý (válcovitý) – (Trifolium rubens L.): vytrvalý druh roztroušený ve střední a jižní Evropě. V přírodě roste ve světlých a suchých listnatých lesích a křovinách, v lesních lemech a na výslunných stráních. Preferuje půdy výhřevné, vysychavé, často vápenité, humózní, kamenité, písčité i hlinité. U nás je řazen mezi ohrožené druhy. Jako pícnina je vhodný pro skot a koně, ale pouze v mladém stavu. Při stárnutí lodyhy rychle dřevnatí. *Jednoletý štírovník - (Lotus ornithopodioides L.): původní v oblasti Středozemního moře, u nás se planě nevyskytuje. Poskytuje kvalitní píci z 1. seče, do 2. seče obrůstá hůře. Oproti štírovníku růžkatému (Lotus corniculatus) má výhodu v tom, že jeho lusky nepukají a proto poskytuje dobré výnosy semene. U nás je registrována odrůda Junák. *Úročník bolhoj – (Anthyllis vulneraria L.): víceletý, velmi mnohotvárný druh. Volně v přírodě se vyskytuje na travnatých stráních, na loukách, pastvinách a ve světlých lesích. Preferuje půdy výhřevné, zásadité, často vápenité, humózní, kamenité i písčitohlinité. Dříve byl poměrně hodně pěstován jako pícnina. U nás registrována odrůda Pamír, která nahradila starou odrůdu Třebíčský. *Vikev žlutá – (Vicia lutea L.): jednoletý druh původní v jižní Evropě, k nám je zavlékána a vyskytuje se na obilních polích a cestách. Preferuje TRÁVNÍKY 2009 půdy suché, živné, vápenité, výhřevné, písčité i hlinité. V jižních státech Evropy je pěstována jako pícnina. Poskytuje dobrou zelenou píci. *Ptačí noha smáčknutá – (Ornithopus compresus L.): jednoletý, žlutě kvetoucí druh nejvíce rozšířený na Pyrenejském poloostrově, k nám je ojediněle zavlékán. Jako pícnina se v současné době nepěstuje, dříve se používal na zelené hnojení. *Čičorka pestrá – (Coronilla varia L.); (Securigera varia (L.) Lassen): vytrvalý druh, u nás planě roste na loukách, ve světlých lesích, lužních lesích, na mezích a rumištích na půdách výhřevných, často vápenitých, kamenitých i hlinitých. Je využívána především jako technická plodina ke zpevňování svahů, protože vytváří podzemní výhony, jimiž se druhotně množí. U nás je registrována odrůda Eroza. *Vičenec setý (ligrus) – (Onobrychis viciifolia Scop.): vytrvalý druh u nás se v přírodě hojně vyskytující na výslunných pastvinách, travnatých stráních, náspech a mezích. Půdy preferuje výhřevné, suché, zásadité, často vápenaté, hluboké a hlinité. Běžně pěstovaná pícnina, vhodná pro koně, protože nenadýmá. U nás je registrovaná odrůda Višňovský vícesečný. Některé z představených druhů jsou zkoušeny v dlouhodobém polním pokuse na lokalitě Troubsko od roku 2004. Pokus byl založen metodou znáhodněných bloků ve třech opakováních. Do standardní travní směsi bylo na parcelu přidáno 50 semen zájmového druhu a v průběhu roku byly počítány ve třech termínech (na jaře, po 1. seči a na podzim) počty rostlin. V tabulce I. jsou uvedeny průměrné hodnoty ze všech opakování a pozorování v příslušném roce. Jak je z tabulky patrné, u všech zkoušených druhů je zaznamenán postupný nárůst rostlin jednotlivých druhů. Tento je nejmarkantnější u druhů Medicago falcata, Trifolium dubium, Trifolium medium a Trifolium alpestre. Lze proto konstatovat, že většina těchto planých druhů je využitelná pro obohacení jetelovinotravních společenstev. Souhrn Příspěvek představuje některé ze zástupců čeledi Fabaceae, jichž je možno využívat jako komponent jetelovinotravních společenstev nejen v sušších a teplejších oblastech, ale i na lokalitách s extremními podmínkami (půdy zasolené, podmáčené apod.). Řada z nich již byla odzkoušena ve víceletém pokusu, kde prokázaly dobrou adaptabilitu. Největším problémem při používání těchto, především planých druhů, je jejich tvrdosemennost. Tuto je nutno před výsevem eliminovat skarifikací. Klíčová slova: Fabaceae; teplomilné a suchovzdorné druhy; biodiverzita; Literatura: BECKER-DILLINGEN J. (1929): Handbuch des Hülsenfruchterbaues und Futterbaues. Berlin DOSTÁL J. (1989): Nová květena ČSSR 1. ČSAZ, Academia Praha, ISBN 80-200-0095-X MALOCH M. (1952 – 1953): Krmovinárstvo. Diel I., II. Bratislava PELIKÁN J., ŠEVČÍKOVÁ M., GOTTWALDOVÁ P., VYMYSLICKÝ T., KAŠPAROVÁ J. (2008): The possibilities of use of wild fodder species for increasing the diversity of permanent grasslands. Proceedings of the International Scientific Meeting: Use of Genetic Resources of Cultivated Plants. ISBN 978-80-86836-33-1, Žatec:115-117 VACEK V. (1959): Jetel zvrácený čili perský (Šabdar). In: Demela a kol.: Nevyužité a nedoceněné krmné plodiny. SZN Praha VACEK V. (1963): Studium, udržování a využití světových sortimentů pícních rostlin. I. Planá flora. A. Čeleď motýlokvěté (Papilionaceae). Dílčí závěrečná zpráva. Výzkumná stanice pícninářská Troubsko, 228 s. Příspěvek vznikl při řešení výzkumného projektu financovaného MŠMT ČR č. 2B08020 „Modelový projekt zamezení biologické degradace půd v podmínkách aridního klimatu“ a při řešení výzkumného záměru financovaného MŠMT ČR č. MSM 2629608001. Adresy autorů: 1 Ing. Jan Pelikán, CSc., Ing. Daniela Knotová, Ing. Pavlína Gottwaldová, Mgr. Helena Hutyrová – Marková: Výzkumný ústav pícninářský, spol. s r. o., Zahradní 1, 664 41 Troubsko 2 Mgr. Tomáš Vymyslický: Zemědělský výzkum, spol. s r. o., Zahradní 1, 664 41 Troubsko Kontaktní email: [email protected] I: Průměrné hodnoty výskytu zkoušených druhů v příslušném roce. Uvedeny jsou průměrné počty nalezených rostlin na parcelu ze tří pozorování. 2004 2005 2006 2007 2008 2009 Medicago falcata 1,5 3,0 3,5 6,5 9,5 11,2 Trifolium rubens 4,3 2,0 3,7 5,0 5,8 3,8 Trifolium dubium 2,0 0,0 1,7 7,0 18,2 18,3 - 10 - TRÁVNÍKY 2009 Trifolium fragiferum Trifolium campestre Trifolium medium Trifolium montanum Trifolium alpestre 0,7 4,3 1,7 0,3 1,7 0,3 0,3 4,0 0,0 4,3 0,7 1,0 2,3 1,0 4,0 5,3 2,7 5,3 0,3 10,0 4,8 3,8 16,2 2,0 18,0 4,4 11,2 17,5 1,2 12,1 PERSPEKTIVNÍ DRUHY TEPLOMILNÝCH TRAV A JEJICH VLASTNOSTI PERSPECTIVE WARM SEASON GRASSES AND THEIR CHARACTERS M. Ševčíková, T. E. Vondřejc Abstract Ecology and morphological and biological characters of selected 10 warm season grasses are decribed with respect to their possible use for landscaping, ornamental and turf purposes in the Czech Republic under the conditions of climate change. Key words: warm season grasses, turf grasses, ornamental grasses. Úvod Probíhající klimatické změny vedou k úvahám, které druhy trav budou schopny přežívat opakující se období sucha doprovázená často vysokými teplotami vzduchu a plnit funkci krajinných, okrasných i sportovních trávníků v těchto podmínkách. Pozornost se obrací k teplomilným druhům trav (tzv. warm season grasses), které patří do skupiny rostlin s fotosyntézou typu C4. Tyto druhy jsou lépe adaptovány na vysoké teploty a dlouhodobé sucho než druhy s fotosyntézou typu C3 (cool season grasses). Teplomilné druhy trav jsou zcela dormantní při poklesu teplot pod bod mrazu a mají rovněž odlišnou dynamiku růstu ve vegetačním období; růst zahajují až velmi pozdě na jaře, maximální růst a produkci dosahují v horkém létě a vegetaci opět ukončují po prvních mrazech. Přirozené šíření plevelných C4 druhů trav (Digitaria sanguinalis, Echinochloa crus-galli) do chladnějších oblastí je důkazem rozšiřování jejich přirozeného areálu výskytu. V současné době pokračuje také mnohaletá introdukce řady atraktivních teplomilných druhů ze vzdálených oblastí převážně pro potřeby okrasného sadovnictví a sortiment nabízených druhů se stále rozšiřuje. Objevují se již i pokusně založené trávníkové plochy z teplomilných druhů trav. Cílem práce ve výzkumné projektu bylo sledovat na dvou odlišných stanovištích v ČR některé morfologické a biologické vlastnosti vybraných druhů trav, zejména jejich reprodukční cyklus s ohledem na možné nekontrolované šíření, ale také pěstitelské vlastnosti a možnosti využití. - 11 - Teplomilné trávy množené v našich podmínkách vegetativně Významné teplomilné trávy jsou původními druhy vysokostébelných a krátkostébelných prérií severoamerického kontinentu. Jsou ceněny z hlediska pícninářského i ekologického. Některé z nich jsou předmětem šlechtění a existuje řada kultivarů, jejichž osivo je dostupné na trhu pro zakládání pastevních i lučních porostů, v nichž produkují kvalitní píci. Používají se i k rekultivačním účelům v protierozních směsích ke stabilizaci půdy. Mají i význam krajinářský, protože jejich velké plochy určují barevné ladění v krajině, zejména v podzimním období. Jejich ekologický význam spočívá mimo jiné ve vytvoření přirozeného životního prostředí pro volně žijící živočichy, jimž poskytují nejen potravu (zelená píce pro býložravce, obilky pro ptáky), ale i úkryt např. v době hnízdění ptáků a ochranu v zimním období. V okrasném sadovnictví se využívají vegetativně množené barevně zajímavé kultivary (Darke, 2004), které jsou nabízeny i v okrasných školkách v ČR. Nejtypičtější zástupci vysokostébelných prérií (výšky 1,5-2 m) jsou indiánská tráva (Sorghastrum nutans), Andropogon gerardii, Schizachyrium scoparium, a proso prutnaté (Panicum virgatum). Z uvedených druhů jsme získali pro hodnocení následující tři. Panicum virgatum L. - proso prutnaté (angl. Common switschgrass) Vytrvalý trsnatý druh vysokého vzrůstu, který se rozrůstá krátkými podzemními výběžky. Stébla s květenstvím jsou vysoká 180–200 cm, bohatě olistěná. Ploché vzpřímené, na konci převislé listy mají v létě barvu od šedozelené až po modrou, na podzim se barví do zlatožluté nebo tmavorudé. Květenství je velká rozkladitá lata, která je současně velmi jemná, složená z mnoha drobných klásků a často zabarvená do růžových až červených tónů. Metá až od poloviny srpna. Celá rostlina je statná, po zaschnutí i v zimě stabilní. Vyžaduje plné slunce, půdy od písčitých až po těžké, spíše vlhčí, ne příliš TRÁVNÍKY 2009 suché, s dostatek živin. Občasné sucho i zaplavení snáší dobře. Je nejvíce tolerantní k chladu z uvedených druhů. Jako pícnina je pěstován v monokultuře pro pastvu i seno s maximem produkce koncem jara a začátkem léta. Na trhu v USA je k dispozici osivo řady kultivarů např. 'Alamo', 'Blackwell', 'Cave-In-Rock', 'Dacotah', 'Forestburg', 'Kanlow', 'Nebraska 28', 'Shawnee', 'Shelter' aj., které se využívají i pro stabilizaci půdy na erozně ohrožených plochách (písečné duny, hráze, rekultivované svahy po důlní činnosti ap.) a jako bioenergetická plodina pro výrobu biopaliva. Pro okrasné účely byl druh objeven v Německu. Ceněn byl stébelnatý, výrazně vzpřímený habitus, vzdušné květenství a nádherné podzimní zbarvení listů. V zahradě má všestranné použití – jako solitéra, clonící prvek, v malých skupinkách v kombinaci s trvalkami ap. Stébla s květenstvím jsou vhodná i k řezu a sušení. Typickému druhu se nejvíce blíží vysoké zelenolisté kultivary, které se na podzim barví do zářivých zlatých tónů (např. 'Strictum', 'Cloud Nine'). Do různých tónů červené až purpurové se barví kultivary 'Rehbraun', 'Rothstrahlbusch', 'Red Cloude', 'Shenandoah', 'Squaw' a 'Warrior', většinou nižšího vzrůstu. Kultivary okrasné šedomodrými listy (např. 'Blue Tower', 'Heavy Metal', 'Prairie Sky') se na podzim barví nevýrazně. Tyto kultivary se množí pouze vegetativně dělením trsů na jaře. Schizachyrium scoparium (Michx.) Nash, syn. Andropogon scoparius Michx. (angl. Little bluestem) Vytrvalý trsnatý druh, dorůstající výšky 60-120 cm. Olistění je zelené, šedé až namodralé s fialovými tóny, na podzim měděné až tmavě oranžovočervené zbarvené. Květenství je nenápadné, objevuje se až v pozdním létě, a teprve později na podzim a v zimě je nápadné stříbřitým ochmýřením. Je adaptován k širokému spektru půdních podmínek, nejvíce mu však vyhovují propustné chudé půdy, středně vlhké až sušší, pH 7,0 a mírně vyšší. Je tolerantní k extrémně suchým podmínkám. V USA je na trhu osivo kultivarů 'Aldous', 'Camper', 'Cimmaron', 'Pastura', 'Blaze' i místních ekotypů pro pícní i protierozní směsi. Porosty v krajině jsou atraktivní modrozelenými listy v hlavním vegetačním období, které se na podzim barví do měděných až oranžovočervených tónů. V zahradách se pěstují modrolisté kultivary 'The Blues', 'Praire Blues', množené vegetativně. Sorghastrum nutans (L). Nash – indiánská tráva (angl. Indiangrass) Vytrvalý trsnatý druh, dosahující výšky 1,5-2,1 m. Listy jsou široké, dlouhé, drsné, zelené nebo modrozelené, na podzim se barvící do žluta resp. oranžova. Květenstvím je úzká lata, měděně - 12 - zbarvená, která se objevuje jen v teplejších oblastech až koncem léta. Nejlépe roste na plném slunci v hlubokých vlhkých propustných půdách, ale je tolerantní i k širším půdním podmínkám (písčité až jílovité půdy, pH kyselé až alkalické) a dobře odolává i suchu. Zemědělské kultivary pro zakládání pícních porostů se množí generativně (např. 'Holt', 'Llano', 'Lometa', 'Osage', 'Oto', 'Rumsey', 'Tomahawk') a jsou vysévány i jako komponenty protierozních směsích např. na dálniční svahy. Z okrasných, vegetativně množených kultivarů se pěstují v zahradách 'Sioux Blue' a 'Indian Steel'. Další teplomilnými druhy jsou zástupci krátkostébelných severoamerických prérií (výšky 2050 cm), které se nacházejí v semiaridním kontinentálním klimatu s nižším úhrnem srážek, než je tomu u vysokostébelných prérií. Nejvýznamnějšími druhy jsou zde původní Bouteloua gracilis a Buchloe dactyloides, významné zdroje píce pro hospodářská i volně žijící zvířata (v minulosti především bizony). Buchloe dactyloides (Nutt.) Engelm., syn. Bouteloua dactyloides (Nutt.) Columbus - buvolí tráva (angl. Buffalograss) Vytrvalý dvoudomý druh s oddělenými samčími a samičími rostlinami s morfologicky rozdílným květenstvím. Je výběžkatý s nadzemními stolony, nízkého vzrůstu (5-15 cm), s květenstvím 10-20 cm. Listy jsou šedozelené, které se po přechodu do zimní dormance barví do zlatohněda. Vytváří hustou síť jemných kořínků, které zakořeňují do hloubky 12 m. Roste na téměř všech propustných půdách (s výjimkou písčitých) s hodnotami pH 6,0-7,5; vyžaduje však minimálně 6-8 hodin osluněné stanoviště. Je značně odolný vůči suchu, horku a je relativně chladuvzdorný. Je adaptovaný na požáry a v některých případech po požáru roste lépe, protože růstové části rostliny jsou před plameny chráněny půdou. V období déle trvajícího období sucha porot zhnědne, přestane růst a přejde do stádia dormance. Rovněž s prvními mrazy přechází do dlouho trvající zimní dormance. Množí se generativně i vegetativně mateřskými klony formou drnů nebo předpěstovaných rostlin. Původně pastevní druh snášející velmi dobře nízké spásání byl již ve 30. letech minulého století zkoušen jako alternativní trávníkový druh. Trávníkové vlastnosti jsou popsány v následující stati článku. Bouteloua gracilis (Kunth) Lag. ex Griffiths (angl. Blue grama) Vytrvalý druh, tvořící řídký vzpřímený trs, s vymetanými tenkými stébly vysoký 20–35 cm. Květenství, zpočátku načervenalé, později slámové, se skládá z 1-3 klasů dlouhých 1,5-5 cm, neobvykle vodorovně postavených na stéble. Má velmi dobrou odolnost vůči suchu. V dormantní fázi toleruje TRÁVNÍKY 2009 i vypalování. Hůře snáší zastínění, zaplavení, vysokou hladinu spodní vody a kyselé půdy. Množí se generativně. Spolu Buchloe dactyloides je jednou z nejvýznamnějších pícních trav pro pastevní porosty (např. odrůdy 'Lovington', 'Hachita', 'Alma'). V monokultuře nebo ve směsi s B. dactyloides se používá i pro výsev suchovzdorných protierozních rekultivačních trávníků a extenzivně ošetřovaných trávníků (např. rafy golfových hřišť), kosených na výšku 5 cm. V zahradách je pěstován spíše jako rarita v malých skupinkách ve slunečných stepních partiích. Eragrostis spectabilis (Pursh) Steud. (angl. Purple lovegrass)Je dalším původním severoamerickým teplomilným druhem. Je vytrvalý, trsnatý, někdy s krátkými rhizomy. S květenstvím je trs vysoký asi 60 cm. Listy jsou poměrně hrubé, světle zelené. Květenství je jemná velká lata, zpočátku nafialovělá, které se objevuje koncem léta až začátkem podzimu. Roste na výslunných stanovištích na chudých písčitých půdách a šíří se podél cest a železnic. Je značně suchovzdorný. Na vypálení porostu reaguje zvětšením pokryvnosti. V porostu není nikdy převládajícím druhem, ale na jaře a v časném létě vhodně doplňuje složení pastvy zvířat. Množí se generativně a snadno se vysemeňuje. Ze severní Afriky a mediteránní oblasti pochází teplomilný druh Saccharum ravennae (L.) L., syn. Erianthus ravennae (L.) P.Beauv. (angl. Ravenna grass), příbuzný třtiny cukrové (S. officinarum). Je to trsnatá tráva vzpřímeného růstu, v době květu vysoká 3,5-4,5 m. Listové patro je 100-150 cm vysoké, listové čepele jsou široké, šedozelené. Květenství, velká ochmýřená lata, se objevuje na statných stéblech v pozdním létě až začátkem podzimu jen v teplých oblastech. Lata je zpočátku je růžová, měnící se rychle do stříbřita a vytrvává na rostlině celou zimu. Vyžaduje plné slunce a sušší stanoviště, půdy vyhovují spíše chudší. Je chladuvzdorný a velmi suchovzdorný. Jeho pícní hodnota je nízká. Je využíván jako celoročně atraktivní solitéra v okrasných zahradách místo choulostivější Cortaderia selloana a jako floristický materiál, případně jako protierozní rostlina. Stébla se používají jako stavební materiál na zdi obydlí (Asie). Zástupcem teplomilných trav z Asie je Pennisetum alopecuroides (L.) Spreng. – dochan psárkovitý (angl. Chinese fountaingrass). Přirozeně se vyskytuje v travnatých nížinách východní Asie a Japonska. Tvoří polovzpřímený až polorozložený trs vysoký 120-150 cm. Listy jsou středně široké, v létě šedozelené, na podzim se barvící do zlatožlutých tónů. Květenství je podlouhlý hustý lichoklas s osinami 20–30 mm dlouhými. Jeho barva je od typicky tmavofialové, hnědavé, béžové až po krémově bílou. Stébla s květenstvím příliš - 13 - nepřesahují listové patro a lichoklasy často plně nevymetají z listové pochvy. Na jaře raší pozdě. Květenství se objevuje v pozdním létě, nevydrží však dlouho do zimy, neboť má sklon k vypadávání. Je nejběžněji pěstovaným dochanem, zimovzdorným i v chladnějších oblastech. Nejvhodnější je stanoviště na plném slunci nebo lehkém stínu, na čerstvě vlhkých, propustných, živinami bohatých půdách. V extrémně chladné zimě potřebuje ochranu. V zahradách má široké použití – působivého efektu dosáhneme u solitéry i skupinové výsadby. Je vynikající a velmi dekorativní jako řezaná zeleň. Nejdostupnější jsou kultivary 'Hameln' a podobný 'Weserbergland', dále např. 'Cassian', 'Foxtrot', 'Magic', 'Moudry' nebo nízké kultivary (30 cm) 'Little Bunny' a 'Little Honey', ideální do nádob i k pokrytí půdy. Množení druhu je možné semeny, u kultivarů pouze dělením trsů na jaře. Nejvýznamnější teplomilné trávníkové trávy pro přechodné klimatické oblasti I v teplých oblastech je potřeba zakládat krajinné, okrasné i sportovní trávníky, v jejichž složení jsou zastoupeny zcela odlišné druhy trav, adaptované horkým humidním nebo naopak velmi suchým podmínkám. Uvádíme zde pouze ty teplomilné druhy, které jsou využívány i v přechodných zónách a mohly by být tedy perspektivní i v našich oblastech. Limitujícím faktorem pro jejich pěstování jsou nízké teploty v zimním období. Ačkoliv jsou níže uvedené druhy značně tolerantní k suchu, kritickým předpokladem k založení trávníků je velmi jemně připravená půda umožňující přímý kontakt obilek s vlhkou půdou a udržení půdní vláhy v době vzcházení semen případně zakořeňování oddenků. Cynodon dactylon (L.) Pers. - troskut prstnatý (angl. Bermudagrass) Pochází zřejmě z Turecka a Pákistánu, odkud byl introdukován do všech tropických a subtropických a některých mírných oblastí světa. Původně byl využíván jako kvalitní pícina pro dobytek, později jako alternativní druh pro trávníky. Je to vytrvalý výběžkatý druh, šířící se rhizomy i stolony. Listy jsou ploché, šedozelené. Výška rostlin s květenstvím se pohybuje podle stanovištních podmínek od 10 do 40 cm. Kořenový systém může zasahovat do hloubky 40-50 cm na jílovitých půdách a do hloubky 70-80 cm na půdách písčitých. Květenství je tvořeno prstovitě rozestálými 3-5 klasy. Roste téměř na všech typech úrodných hlubších půd, ale šíří se i podél cest, vodních toků ap. Toleruje široké rozmezí hodnoty pH 5,0-8,5 a zasolení. Vysévá se v množství 100 kg.ha-1 a vzchází podle podmínek za 10-30 dnů. Růst nastává při teplotách okolo 15 C s optimem ležícím mezi 24-37 C. Při nočních teplotách pod 0 C nebo průměrných denních teplotách okolo 10 C přechází do dormance. Stonky a listy TRÁVNÍKY 2009 odumírají již při teplotách -3 C. Je velmi suchovzdorný. Vyžaduje plné oslunění a v případě déletrvajícího zastínění rapidně klesá rychlost růstu. Je silně kompetitivním druhem a jeho šíření pomocí stolonů může být problematické a těžko kontrolovatelné. Je to jeden z nejvyužívanějších teplomilných travních druhů v oblastech s horkým a suchým klimatm. Existují desítky odrůd, které jsou určeny pro účely pícninářské i trávníkářské, splňující požadavky pro různé typy využití, od hrubších pastevních porostů, trávníků střední kvality (protierozní trávníky, běžné domácí a veřejné trávníky, golfové dráhy) až po jemnolisté husté trávníky reprezentačních okrasných ploch a golfových jamkovišť. Odrůdy se podle typu množí generativně i vegetativně pomocí stolonů, předpěstovaných sazenic nebo drnů. Trávníkové odrůdy množené generativně jsou např. 'Princess 77', 'Riviera' a 'Yukon' určené pro golfové dráhy, vegetativně množené jsou např. 'Tifgreen', 'Tifgreen 328', 'Tifdwarf', 'FloraDwarf' pro jamkoviště. Travní drn je tolerantní k velmi nízkému kosení (až 0,5 cm u jamkovišť), silné zátěži, po které dobře regeneruje, a je odolný vůči invazi plevelů. Golfové a reprezentační okrasné trávníky vyžadují vysokou intenzitu péče (časté a nízké kosení, hnojení i závlahu pro intenzivní růst). Nevýhodou je přechod do dormantního stádia při poklesu teplot, doprovázený zhnědnutím trávníku. Zelené zbarvení zůstává uchováno jen v oblastech s mírnou zimou. Novější kultivary (např. 'Yukon', 'Mohawk' a 'Rivera') se vyznačují relativně větší tolerancí k chladu a tím se pěstování druhu rozšiřuje do chladnějších oblastí. Buchloe dactyloides (Nutt.) Engelm., syn. Bouteloua dactyloides (Nutt.) Columbus - buvolí tráva (angl. Buffalograss) Nové trávníkové odrůdy tvoří hustý, málo vzrůstný trávník, v době vegetace sytější zelené barvy, odolávající plevelům a vyžadující relativně malou péči, který je však odolný jen mírné zátěži. Používá se pro krajinné trávníky ve směsi s původními druhy bylin, extenzivně ošetřované plochy v městské zeleni, dálniční svahy, ale také pro dráhy a rafy golfových hřišť. Generativně množené kvalitní trávníkové odrůdy jsou např. 'Bison', 'Bowie', 'Cody', 'Plains' a 'Topgun', pro střední kvalitu jsou určeny např. odrůdy 'Texoka' a 'Sharp’s Improved'. Vysévají se v množství 100–150 kg.ha-1 až při teplotě půdy 16 ° C do hloubky 0,6-1,2 cm. Porost vzchází za 10-14 dnů a zapojuje se velmi zvolna. Vegetativně množené odrůdy, jako jsou např. 'Prairie', '609' a zimovzdornějších 'Legacy', 'Prestige' a 'Turffalo' umožňují při správném postupu mnohem rychlejší založení vysoce kvalitního trávníku. Výška - 14 - a frekvence kosení závisí na typu trávníku a intenzitě ošetřování; krajinné trávníky se zpravidla kosí jen jednou ročně; intenzivní zavlažované jednou týdně na výšku cca 5 cm. Doporučuje se dvakrát ročně přihnojení N v celkové dávce 100-200 kg.ha-1 hnojivem s pomalu působící formou N. Vzhledem k vysoké toleranci vůči suchu není pravidelná závlaha nutná, u intenzivních trávníků však zlepšuje barvu a předchází letní dormanci. Nevýhodou je poměrně dlouhé období zimní dormance s méně atraktivním vzhledem trávníku, který se v chladnějších oblastech může zazelenat až v pozdním květnu. Zoysia (angl. Zoysiagrass)Rod Zoysia pochází z jihovýchodní Asie (Čína, Japonsko aj.). Pro trávníky se využívají tři druhy, které se liší texturou, odolností vůči chladu a rychlostí růstu. Nejvýznamnější je Zoysia japonica Steud. (angl. Japane nebo Korean lawn grass). Do USA byl druh introdukován z Číny již v roce 1895 a brzy začal být využíván pro trávníkové účely. Je to výběžkatý druh tvořící rhizomy i stolony, kterými se velmi pomalu ale agresivně šíří. Ideálně roste na suchých až mírně vlhkých propustných půdách na plném slunci. Toleruje horko, sucho, širokou škálu půdních podmínek včetně mírného zasolení i mírné zastínění. Ze tří jmenovaných druhů je nejvíce odolný k nízkým teplotám a má nejhrubší texturu; šlechtěním byly získány i odrůdy s jemnějšími listy. V příznivých podmínkách je schopný vytvořit hustý trávníkový drn odolávající zaplevelení. Odolnost vůči zátěži je poměrně dobrá, avšak pomalý charakter růstu neumožňuje rychlou regeneraci. Využívá se proto hlavně pro okrasné trávníky, golfové dráhy i pro další sportoviště se střední zátěží. Množí se generativně i vegetativně. Trávníky mohou být tedy podle typu odrůdy zakládány výsevem nebo výsadbou oddenků, předpěstovaných rostlin případně položením drnů. Trávníkové odrůdy množené generativně jsou např. 'Zenith' a 'Compadre', vegetativně množené jsou např. 'El Toro', 'Emerald', 'Empire', 'Empress', 'Belair', 'Cashmere', 'Sunburst', 'De Anza', 'Victoria' a 'Meyer'. Trávníky se zakládají od pozdního jara až do léta. Vývoj trávníku po založení je velmi dlouhý. Druh je sice tolerantní vůči suchu, avšak pro udržení kvalitního trávníku syté barvy vyžaduje závlahu 2-3krát týdně a pravidelné kosení na výšku 2,5-5 cm. Vyžaduje rovněž alespoň střední úroveň výživy a doporučuje se 2-3krát ročně přihnojit N. Nevýhodou je, že po prvních mrazících porost ztrácí pěknou barvu, zhnědne a zůstává v dormantním stádiu až do pozdního jara. Další dva druhy jsou pro trávníkářství v našich podmínkách nevhodné. Zoysia matrella (L.) Merr. (angl. Manila grass) byla introdukována do USA TRÁVNÍKY 2009 v roce 1911; je však méně chladuvzdorná než Z. japonica. Zoysia tenuifolia Willd. ex Thiele (angl. Korean velvet grass, Mascarene grass) má sice ze všech tří druhů nejjemnější list, ale je nejméně chladuvzdorná; v USA se používá jako pomalu rostoucí půdopokryvný druh. Odrůda 'Emerald', tvořící atraktivní tmavozelený hustý trávník, je hybridem mezi Z. japonica a Z. tenuifolia, v níž je kombinován užší list Z. tenuifolia a větší tolerance k chladu a relativně rychlejší růst Z. japonica; trávník však vyžaduje nákladnou pravidelnou péči, jinak má sklon k tvorbě stařiny a k houbovým chorobám. Souhrn Článek představuje 10 vybraných teplomilných druhů trav a popisuje jejich ekologii i základní morfologické a biologické vlastnosti s ohledem na jejich možné využití v České republice pro potřeby krajinářství, okrasného sadovnictví i trávníkářství v podmínkách měnícího se klimatu. Klíčová slova: teplomilné trávy, trávníkové trávy, okrasné trávy. Práce vznikla za finanční podpory MŠMT ČR (projekt č. 2B08020) a MZe ČR (Národní program konzervace a využití genofondu rostlin a agrobiodiverzity). Literatura DARKE, R., 2004: Pocked guide to ornamental grasses. Timber Press, Inc., Portland, US, 226 s. ISBN 0-88192-653-1. Kontaktní adresa Ing. Magdalena Ševčíková, Mgr. Tomáš Ernest Vondřejc OSEVA vývoj a výzkum s.r.o., Hamerská 698, 756 54 Zubří, e-mail: [email protected]; [email protected] PRODUKCE BIOMASY A BOTANICKÉ SLOŽENÍ POROSTU SMĚSÍ VYSETÝCH PRO OZELENĚNÍ POKUSNÉ PLOCHY V HODONÍNĚ PRODUCTION OF BIOMASS AND BOTANICAL COMPOSITION OF THE STANDS SOWN BY MIXTURES FOR REVEGETATION OF HODONÍN EXPERIMENTAL SITE H. Hutyrová-Marková1, M. Ševčíková2, M. Straková3, J. Pelikán1, D. Knotová4 Abstract In scope of project „A pilot project of prevention of soil biological degradation under conditions of arid climate“ there were proposed and created three types of mixtures: regional, landscape and annual. The mixtures were drilled on experimental field near Hodonín. At the same time, the auxiliary soil substances were fertilized into ground to improve biological, chemical and physical qualities of soil. A forth variant was field without sowing. In years 2008 and 2009 samples of biomass were harvested from an area with size of 0.05m2. The harvesting was repeated three times. Concurrently a measurement of height of vegetation and evaluation of representation of botanical groups in samples (clovers, grasses, herbs) was done. In the year when the experiment was established, ¨the highest stand were observed in hydroabsorbent variant. In the first utility year the same results were reached only for regional mixture. By dispersion analysis a statistically conclusive results were found out between the tested variants in gain of green mass and hay only for the regional mixture in the first utility year. The gains of a control variant and a hydroabsorbent variant were statistically conclusive higher than zeolite and lignite variants. - 15 - Generic composition of vegetation was affected by high presence of weeds. In the regional and the landscape mixture the clovers prevailed. On the other hand in the annual mixture the grass predominated. It is necessary claim that this results are only from the year of sowing and from the first cropping year. Therefore we cannot consider these results for conclusive. Key words: Mixtures, green matter yield, hay yield, botanical composition, stand heigh Úvod V rámci projektu „Modelový projekt biologické degradace půd v podmínkách aridního klimatu“ byly navrženy a sestaveny tři typy směsí: regionální, krajinná a jednoletá a vysety na vytipované pokusné ploše u Hodonína. Současně byly do půdy zapraveny pomocné půdní látky (PPL). PPL je možné použít ke zlepšení či úpravě biologických, chemických a fyzikálních vlastností půdy, nebo je-li potřeba eliminovat škodlivé působení negativních vlivů v půdě (Straková et al. 2008). Zlepšením půdních vlastností ovlivňují růst rostlin na příslušné lokalitě a tím i výšku porostu a celkový objem nadzemní biomasy. Materiál a metodika TRÁVNÍKY 2009 Byly navrženy a sestaveny tři druhy jetelovinotravních směsí, které byly po aplikaci tří různých pomocných půdních látek (alginát, zeolit, lignit) podle pokusného schématu vysety na pokusnou plochu v Hodoníně: a) krajinná směs (směs VV17 pro sadové mezipásy s přídavkem jetelovin, výsevek 200 kg.ha-1), b) regionální směs (100 kg.ha-1) a c) jednoletá směs (70 kg.ha-1). Čtvrtou variantou byla přirozená sukcese bez pomocných půdních látek. Složení směsí je uvedeno v Tab. I. V období 1. seče byly z přesně vymezené plochy o velikosti 0,15 m2 ve dvou termínech (20. srpna 2008 a 16. června 2009) odebrány vzorky biomasy ze všech variant pokusu ve třech opakováních. Při odběru vzorků byly změřeny výšky porostu. V laboratoři byla zjištěna hmotnost zelené biomasy vzorků. Vzorky byly dále rozborovány na jednotlivé agrobotanické skupiny rostlin (vyseté trávy, jeteloviny a byliny a nevyset é druhy – plevele), u nichž byl stanoven jejich hmotnostní podíl v zelené hmotě vzorku. Pak byl y vzorky usušeny a zaznamenána hmotnost suché hmoty. Výsledky byly zpracovány běžnými metodami variační statistiky. Výsledky a diskuse Průměrné hodnoty ze tří naměřených výšek porostu jsou uvedeny v tab. II. V roce založení byla na celé lokalitě převládajícím druhem nevysetá rosička krvavá (Digitaria sanguinalis (L.) Scop.), v prvém užitkovém roce pak turanka kanadská (Conyza canadensis (L.) Cronquist). Tato skutečnost částečně zkresluje výsledné výšky porostů. Ve všech variantách, s výjimkou plochy bez výsevu, došlo v prvém užitkovém roce ke snížení výšek porostu. U všech tří zkoušených směsí byla nejvyšší výška porostu zaznamenána v roce založení u varianty s aplikovaným alginátem. V prvém užitkovém roce tomu tak bylo pouze u regionální směsi. U krajinné směsi v tomto roce byla nejvyšší výška porostu zjištěna u varianty s aplikovaným lignitem a u jednoleté směsi v kontrolní variantě bez aplikovaných pomocných půdních látek. Odebrané vzorky posloužily k odhadu produkce biomasy směsek v jednotlivých variantách pokusu. V tab. III jsou uvedeny přepočtené výnosy v t.ha-1 zelené hmoty, doplněné o přepočet na % kontroly u jednotlivých směsí. V tab. IV jsou pak uvedeny výnosy sena. Obě tabulky jsou doplněny o hodnoty minimálních průkazných diferencí (DT), zjištěných na základě analýzy rozptylu. Výsledky analýz rozptylu jsou uvedeny v tab. V pro produkci zelené hmoty a v tab. VI pro produkci sena. Analýzou rozptylu nebyly zjištěny statistické rozdíly mezi zkoušenými variantami v produkci zelené hmoty - 16 - a sena u jednotlivých směsí s výjimkou regionální směsi v 1. užitkovém roce. V tomto případě byly v produkci zelené hmoty i sena zjištěny statisticky průkazné rozdíly mezi zkoušenými variantami. Produkce variant kontrola a hydroabsorbent byly statisticky průkazně vyšší oproti variantám zeolit a lignit. U krajinné směsky byla dosažena nejvyšší produkce zelené hmoty v roce založení u kontrolní varianty, dále následovala varianta s aplikovaným lignitem, varianta s aplikovaným hydroabsorbentem a nejnižší produkci zaznamenala varianta s aplikovaným zeolitem. V 1. užitkovém roce byla nejvyšší produkce zaznamenána u varianty s aplikovaným hydroabsorbentem, dále následovala kontrolní varianta bez aplikovaných pomocných půdních látek, varianta s aplikovaným lignitem a nejnižší produkci zaznamenala varianta s aplikovaným zeolitem. V produkci sena v roce založení byla zjištěna nejvyšší hodnota u varianty s aplikovaným lignitem, následovala varianta s hydroabsorbentem, dále varianta se zeolitem a nejnižší produkci poskytla kontrolní varianta. V 1. užitkovém roce byla nejvyšší produkce sena zaznamenána u kontrolní varianty, následovala varianta s aplikovaným lignitem, dále varianta s aplikovaným zeolitem a konečně varianta s hydroabsorbentem. U jednoleté směsky byla nejvyšší produkce zelené hmoty zjištěna v roce založení u varianty s aplikovaným hydroabsorbentem, dále následovala varianta s aplikovaným zeolitem a nejnižší trávníkové plochy z teplomilných druhů trav. Cílem práce ve výzkumné projektu bylo sledovat na dvou odlišných stanovištích v ČR některé morfologické a biologické vlastnosti vybraných druhů trav, zejména jejich reprodukční cyklus s ohledem na možné nekontrolované šíření, ale také pěstitelské vlastnosti a možnosti využití. Teplomilné trávy množené v našich podmínkách vegetativně Významné teplomilné trávy jsou původními druhy vysokostébelných a krátkostébelných prérií severoamerického kontinentu. Jsou ceněny z hlediska pícninářského i ekologického. Některé z nich jsou předmětem šlechtění a existuje řada kultivarů, jejichž osivo je dostupné na trhu pro zakládání pastevních i lučních porostů, v nichž produkují kvalitní píci. Používají se i k rekultivačním účelům v protierozních směsích ke stabilizaci půdy. Mají i význam krajinářský, protože jejich velké plochy určují barevné ladění v krajině, zejména v podzimním období. Jejich ekologický význam spočívá mimo jiné ve vytvoření přirozeného životního prostředí pro volně žijící TRÁVNÍKY 2009 živočichy, jimž poskytují nejen potravu (zelená píce pro býložravce, obilky pro ptáky), ale i úkryt např. v době hnízdění ptáků a ochranu v zimním období. V okrasném sadovnictví se využívají vegetativně množené barevně zajímavé kultivary (Darke, 2004), které jsou nabízeny i v okrasných školkách v ČR. Nejtypičtější zástupci vysokostébelných prérií (výšky 1,5-2 m) jsou indiánská tráva (Sorghastrum nutans), Andropogon produkce byla zaznamenána u varianty s aplikovaným lignitem. V prvém užitkovém roce byla nejvyšší produkce zaznamenána u kontrolní varianty, následovala varianta s aplikovaným zeolitem, dále varianta s aplikovaným lignitem a konečně varianta s hydroabsorbentem. V produkci sena v roce založení dominovala varianta s aplikovaným hydroabsorbentem, dále následovala kontrolní varianta, varianta se zeolitem a nejnižší produkci poskytla varianta s lignitem. V prvém užitkovém roce poskytla nejvyšší produkci sena varianta se zeolitem, následovaly kontrola, varianta s hydroabsorbentem a varianta s lignitem. U regionální směsky bylo pořadí variant v zelené hmotě v obou rocích hodnocení shodné. Nejvyšší produkce byla zaznamenána u varianty s aplikovaným hydroabsorbentem, dále následovala kontrolní varianta, varianta s aplikovaným lignitem a konečně varianta s aplikovaným zeolitem. V produkci sena byla situace obdobná s tím rozdílem, že nejvyšší byla zaznamenána v obou rocích u kontrolní varianty a dále následovala varianta s hydroabsorbentem. Mezi těmito dvěma variantami nebyl zjištěn statistický rozdíl. V roce založení se na třetím místě umístila varianta se zeolitem a nejnižší produkce byla zjištěna u varianty s lignitem. V prvém užitkovém roce tomu bylo naopak. Taktéž mezi těmito dvěma variantami nebyl statistický rozdíl. V tab. VII jsou uvedeny procenta zastoupení komponent ve směskách v roce 2009. Jak bylo uvedeno výše, složení bylo do jisté míry ovlivněno vysokým výskytem nevysetého jetele rolního. Tento byl započítán do jetelovin, ale v tabulce je uveden jeho podíl také samostatně. Z tabulky je na první pohled patrný vysoký podíl plevelů u krajinné směsi. U jednoleté směsi je vysoké procento plevelů logickým jevem, protože ve druhém roce trvání pokusu již z použitých komponent jsou zastoupeny pouze ty, jež v předchozím roce vysemenily, případně jejichž tvrdá semena vzešla až v tomto roce. Souhrn - 17 - V rámci projektu „Modelový projekt biologické degradace půd v podmínkách aridního klimatu“ byly navrženy a sestaveny tři typy směsí: regionální, krajinná a jednoletá a vysety na vytipované pokusné ploše u Hodonína. Současně byly do půdy zapraveny pomocné půdní látky pro zlepšení biologických, chemických a fyzikálních vlastností půdy. Čtvrtou variantou byla plocha bez výsevu. V roce 2008 a 2009 byly z přesně vymezené plochy o velikosti 0,05 m2 ve třech opakováních odebrány vzorky biomasy ze všech variant pokusu. Současně proběhlo měření výšek porostu a hodnocení zastoupení botanických skupin (jeteloviny, trávy, byliny) ve vzorcích. V roce založení pokusu byla u všech tří směsí nejvyšší výška porostu zaznamenána ve variantě s aplikovaným hydroabsorbentem. V prvním užitkovém roce tomu tak bylo pouze u regionální směsi. Analýzou rozptylu byly zjištěny statisticky průkazné rozdíly mezi zkoušenými variantami v produkci zelené hmoty a sena jen u regionální směsi v 1. užitkovém roce. Produkce variant kontrola a hydroabsorbent byly statisticky průkazně vyšší oproti variantám zeolit a lignit. Druhové složení porostů je do značné míry ovlivněno vysokým výskytem plevelů. V regionální a krajinné směsi převažují jeteloviny, v jednoleté směsi naopak trávy. Je však nutno konstatovat, že předkládané výsledky jsou pouze z roku založení a prvního užitkového roku a tedy je nelze považovat za rozhodující. Klíčová slova: směsi; výnosy zelené hmoty; výnosy sena; botanické složení; výšky porostu Literatura: Straková, M., Straka, J., Michalíková, L. a Hartman I., 2008: Praktické zkušenosti s půdními kondicionéry při zatravňování extrémních stanovišť. Trávníky 2008: 16-19. ISBN 8086802-12-4. Příspěvek vznikl při řešení výzkumného projektu financovaného MŠMT ČR č. 2B08020 „Modelový projekt zamezení biologické degradace půd v podmínkách aridního klimatu“ a při řešení výzkumného záměru financovaného MŠMT ČR č. MSM 2629608001. TRÁVNÍKY 2009 Tab. I: Složení pokusných směsí Jednoletá Druh % 15,0 Phalaris canariensis Lolium multiflorum var. 19,0 westerwoldicum 6,0 Panicum miliaceum 10,0 Bromus sp. Trávy celkem Medicago lupulina Cicer arietinum Trifolium campestre Melilotus albus Lupinus albus Phacelia tanacetifolia Carthamus tinctorius 50,0 23,0 1,0 6,0 4,0 7,0 1,0 8,0 Netrávy celkem Směs celkem 50,0 100,0 Krajinná Druh Festuca rubra - výběžkatá % 38,3 25,5 Festuca rubra - trsnatá Festuca ovina Poa pratensis Agrostis tenuis 12,8 7,7 0,9 Trifolium repens Lotus corniculatus Securigera varia Onobrychis viciifolia Anthyllis vulneraria 85,1 3,0 3,0 3,0 3,0 3,0 14,9 100,0 - 18 - Regionální Druh Agrostis capillaris Anthoxanthum odoratum Arrhenatherum elatius Cynodon dactylon Festuca ovina Festuca rubra Festuca rupicola Festuca valesiaca Koeleria macrantha Phleum pholeoides Poa angustifolia Poa pratensis Achilea millefolium Anthyllis vulneraria Artemisia Astragalus cicer Astragalus lasiopetalus Coronilla varia Dianthus carthusianorum Hypericum perforatum Lathyrus sylvestris Lotus cornicullatus Lupinus polyphyllus Medicago falcata Onobrychis viciifolia Plantago lanceolata Plantago media Silene vulgaris Trifolium alpestre Trifolium medium Trifolium repens Trifolium rubens Veronica teucrium Vicia pisiformis Vicia villosa % 2,0 6,5 5,0 6,0 19,9 6,0 4,8 2,1 9,4 1,9 0,2 6,0 69,5 0,5 4,7 0,5 0,2 1,4 6,0 0,1 0,5 1,2 0,5 0,4 0,0 7,6 1,9 0,1 0,2 0,2 0,0 3,3 0,4 0,1 0,7 0,1 30,4 100,0 TRÁVNÍKY 2009 Tab. II: Průměrné výšky porostů (v cm) jednotlivých směsek ve zkoušených variantách Varianta krajinná regionální jednoletá Bez výsevu Rok 2008 2009 2008 2009 2008 2009 2008 Kontrola – bez PPL 54,3 34,6 44,7 39,3 40,7 33,7 25,7 hydroabsorbent 58,9 41,3 46,1 45,0 42,6 31,2 zeolit 46,2 30,3 40,6 36,1 42,5 32,3 lignit 50,4 43,6 38,6 30,2 37,7 31,6 2009 51,0 Tab. V: Výsledky analýz rozptylu pro produkci zelené hmoty jednotlivých směsek MS pro: Zdroj krajinná směs jednoletá směs regionální směs proměnlivosti f 2008 2009 2008 2009 2008 varianty 3 10,1217 1,5057 1,7505 6,0765 7,0439 opakování 2 43,9344 5,9026 10,1737 12,7544 8,6681 technická chyba 6 36,0189 6,2424 5,2083 16,2784 6,1240 2009 35,2113* 20,9516 5,6912 Tab. VI: Výsledky analýz rozptylu pro produkci sena jednotlivých směsek MS pro: Zdroj krajinná směs jednoletá směs proměnlivosti f 2008 2009 2008 2009 varianty 3 2,8811 0,4054 0,2226 0,7037 opakování 2 0,2067 0,3470 2,6504 1,9411 technická chyba 6 2,2174 0,4265 0,6400 1,8256 2009 2,8272* 0,9137 0,3957 Tab. VII: Zastoupení komponent ve směskách (v %) v roce 2009 varianta trávy jeteloviny Z toho jetel rolní regionální směs 2008 0,5022 1,2004 0,4833 byliny plevele Regionální směs Kontrola Alginát Zeolit Lignit 9,2 11,5 24,9 15,6 37,4 30,9 27,8 33,8 22,6 12,0 12,9 19,1 23,9 30,0 30,9 26,8 29,5 27,6 16,4 23,8 Krajinná směs Kontrola Alginát Zeolit Lignit Jednoletá směs 8,5 0,0 38,5 19,9 42,8 51,6 35,4 38,0 25,4 33,6 18,4 29,8 0,0 0,0 0,0 0,0 48,7 48,4 26,1 42,1 Kontrola Alginát Zeolit Lignit 44,1 43,4 56,9 42,8 0,0 6,8 1,9 2,2 0,0 6,9 1,5 2,2 0,0 0,0 0,0 0,0 55,9 49,8 41,2 55,0 0,0 0,0 12,2 0,0 87,3 Bez výsevu - 19 - TRÁVNÍKY 2009 BIODIVERZITA A ŠKŮDCI TRÁVNÍKŮ PO KLIMATICKÉ ZMĚNĚ BIODIVERSITY AND PESTS OF GRASSLANDS AFTER CLIMATE CHANGE Z. Laštůvka, H. Šefrová Abstrakt V příspěvku je analyzován vztah škůdců a biodiverzity trávníků a je diskutováno jejich možné ovlivnění klimatickou změnou. Jsou uvedeny příklady trávníků, kde je ochrana biodiverzity prvotní a naopak kde je biologická rozmanitost nežádoucí. Klimatická změna ovlivní negativně biodiverzitu trávníků rostoucí měrou se stoupající nadmořskou výškou a vlhkostními nároky porostu. Význam teplo- a suchomilných škůdců a některých škůdců semenných porostů mírně poroste, škůdci mezofilních až hygrofilních luk a pastvin budou ustupovat do vyšších poloh a význam některých z nich bude klesat. Klíčová slova: trávníky, klimatická změna, biodiverzita, škůdci Trávníky a travinobylinné porosty mají rozmanité funkce, původ i druhové složení a podle toho jsou také různě děleny z hlediska praktického (např. CAGAŠ & MACHÁČ 2005) nebo biocenotického (CHYTRÝ et al. 2001). Kromě subalpínských trávníků a malých plošek xerotermních trávníků na strmých svazích, skalách a písčinách, příp. hygrofilních travinobylinných porostů v okolí pramenišť vznikly samovolně po předchozím odlesnění nebo jsou vytvářeny zcela uměle. Nacházejí se od nivních poloh teplých nížin po nejvyšší horské oblasti ve vzájemně zcela odlišných klimatických, půdních i hydrických podmínkách. Jsou na jedné straně významným zdrojem biodiverzity, na druhé straně se v nich vyskytují druhy, které se projevují negativně (patogeny, škůdci) a v určitých situacích je musíme potlačovat. Biodiverzita sice zahrnuje celkovou biologickou rozmanitost, tj. také druhy nežádoucí, ale při jejím hodnocení obvykle posuzujeme výskyt druhů jakkoli významných a cenných (druhy ekologicky citlivé, mizející, vzácné, s omezeným areálem apod.). Oba jmenované faktory, biodiverzita i výskyt škůdců travních porostů budou více nebo méně postiženy postupující změnou klimatu. V příspěvku je tato problematika krátce analyzována a diskutována. Škůdci versus biodiverzita Biologická rozmanitost je na Zemi studována 250 let. Politické aspekty má tato činnost teprve posledních 20 let (viz Úmluva o biologické rozmanitosti, Rio de Janeiro, 1992, Strategie udržitelného rozvoje EU, 2001, Usnesení vlády ČR - 20 - č. 620 ze dne 25. května 2005, též např. VAČKÁŘ et al. 2006). Na našem území se biologická rozmanitost studuje s rostoucí intenzitou zhruba od počátku 19. století. Od poloviny 19. století se rozvíjejí snahy o využití získaných poznatků k efektivnímu potlačování nežádoucích druhů a od poloviny 20. století se tyto znalosti využívají při ochraně druhů mizejících. Úroveň vědomostí o jednotlivých skupinách organismů je velmi různorodá, s intenzivnějším studiem některých se začíná teprve nyní. Vysokou biodiverzitu středoevropské krajiny pozitivně ovlivnil zemědělec svým dlouhodobým a po většinu doby extenzivním hospodařením. Jeho zásluhou také vznikla travinná, resp. luční společenstva tvořená celým komplexem různě citlivých a ekologicky různě vyhraněných druhů rostlin, živočichů, hub a dalších organismů. Od konce 19. a s rostoucí intenzitou zvláště od poloviny 20. století dochází v souvislosti s intenzifikací zemědělství a dalších činností v krajině k prudkému poklesu biodiverzity, celá řada organismů včetně druhů travinobylinných porostů z našeho území zmizela nebo zmizí v nejbližších letech. To je důvodem rostoucích snah o zastavení nebo alespoň zpomalení tohoto negativního trendu. Nejde jen o otázku etiky, vysoká druhová pestrost může mít pozitivní vliv na celou řadu procesů v přírodě i v produkčních ekosystémech a může tak mít i praktický efekt. Vyšší počet druhů v prostředí vytváří složitější a pevnější potravní sítě, což umožňuje lepší a stabilnější fungování autoregulačních a stabilizačních mechanismů, dobré fungování dekompozičních procesů a zachování úrodnosti půdy (bohatá půdní biota je předpokladem vyvážené mineralizace, dekompozice a dostatku humusu) a koloběhů látek v prostředí. Vyšší druhová rozmanitost má pozitivní vliv na vodní režim, snižuje nebezpečí větrné i vodní eroze a ovlivňuje mikro- a mezoklima. Vysoká druhová rozmanitost s větším počtem ekologicky citlivých druhů indikuje zdravé prostředí s možností trvale udržitelné produkce, úbytek těchto druhů včas upozorňuje na dosud neviditelné negativní změny, rezidua toxických látek apod. Možnosti podpory biodiverzity trávníků bezprostředně souvisejí s jejich funkcí, resp. způsobem managementu. V závislosti na těchto faktorech existují rozmanité travinné porosty od těch, kde je biodiverzita na prvním místě a které TRÁVNÍKY 2009 mohou být samy o sobě jejím významným útočištěm a zdrojem (viz např. JONGEPIEROVÁ 2008, PRACH et al. 2009), přes porosty, které slouží prvotně jiným účelům, ale při vhodné péči mohou biodiverzitu podporovat, po trávníky, kde se naopak snažíme biodiverzitu z pochopitelných důvodů potlačit (viz obr. 1). V prvním případě jsou to travinobylinné porosty v nejširším slova smyslu (stepní lada, subxerotermní až hygrofilní louky, subalpínské hole) nacházející se v chráněných územích. Péče o ně musí být podřízena podpoře biodiverzity, ekonomika, způsob a čas prováděných zásahů nesmí být určující. Zdánlivě bezproblémová otázka péče o tuto skupinu trávníků v sobě zahrnuje množství problémů, vyvolává řadu diskusí a nutí k mnoha kompromisům. Především jde o to, zda a jakým způsobem do chráněných porostů zasahovat, zda při ochraně preferovat určité druhy nebo skupiny druhů, nebo se snažit chránit biodiverzitu jako celek. Cílená péče vyžaduje vyšší finanční náklady, které nejsou kompenzovány ziskem, může narážet na technické i personální potíže (nutnost seče v produkčně nevhodné době, seč po etapách, jen extenzivní pastva a opět v méně vhodnou dobu pro zvířata apod.). V těchto porostech je výskyt škůdců irelevantní, druhy, které v jiných porostech mohou škodit, jsou v tomto případě součástí ekosystému, mají určité postavení v potravním řetězci a další funkce. Nejvíce je porostů, které slouží prvotně jiné funkci (píce, pastva, ochrana vodních zdrojů, náspy a lemy komunikací, ochranné hráze aj.), ale současně mohou být centrem nebo přestupní stanicí biodiverzity. Vhodná péče o kosené louky, způsob pastvy a tvorba účelových porostů může ovlivnit biodiverzitu významným způsobem. Je výrazný rozdíl, je-li velká plocha louky kosena naráz, nebo např. po třetinách s několikadenním odstupem. Silniční náspy a zářezy, stejně jako ochranné hráze slouží jako důležité biokoridory a mohou se tak uplatňovat samy jako místa s vyšší biodiverzitou i jako místa odpočinku a krátkodobého pobytu migrujících druhů. Zde je pak zásadní druhové složení porostu – monotónní porost několika druhů trav bude z tohoto hlediska méně vhodný než jetelovinotravní směska, zvláště pak např. s příměsí štírovníku nebo vičence, biodiverzita poroste s přítomností dalších dvouděložných. Vše záleží v první řadě na ochotě správce porostu, také samozřejmě na ekonomice a technických možnostech. Důležitá je také rozloha porostů, tj. zda přítomné populace cenných druhů mohou být dostatečně početné a dlouhodobě životaschopné. Podle účelu porostu zde mohou hrát větší nebo menší roli také škůdci, ale k jejich regulaci lze přistupovat různě – lhostejně nebo naopak šetrně k necílovým druhům. - 21 - Zbývá poslední skupina porostů, kde z určitých důvodů vyšší biodiverzitu nechceme, např. trávníky pro fotbalová hřiště a jiná sportoviště, okrasné městské trávníky a golfová hřiště. V těchto případech bráníme rozvoji nežádoucích druhů rostlin, časové i prostorové heterogenitě porostu, což se následně projevuje v minimální diverzitě herbivorů a na nich závislých predátorů a parazitů. Při likvidaci nežádoucích druhů (v první řadě houbových patogenů, méně škůdců a nežádoucích bylin) je nutné postupovat tak, abychom nenarušili jednak dekompoziční procesy v půdě (nutnost zachovat žádoucí půdní mikroorganismy a další rozkladače), jednak abychom nešetrnými zásahy neovlivňovali okolí. Dalším důležitým faktorem, který může ovlivnit uchování biodiverzity je rozloha travinobylinných porostů, jejich rozmístění v krajině a vzájemná návaznost. To je zvláště důležité u první skupiny, protože maloplošné zbytky těchto porostů sloužící ochraně přírody jsou často nedostačující pro trvalou existenci mnohých živočichů, zvláště hmyzu. Populace citlivých druhů mohou dlouhodobě přežívat jen za předpokladu možné výměny jedinců mezi jednotlivými plochami, čehož lze dosáhnout vhodnými „biokoridory“. Pokud to možné není, dochází k postupnému mizení druhů v důsledku genetické degenerace, z demografických důvodů nebo náhodných environmentálních příčin, i když je o vlastní porost postaráno nejlepším způsobem. Klimatická změna a biodiverzita Výsledky mnoha výzkumů v různých částech světa dokládají, že klimatická změna ovlivní organismy a celá společenstva převážně negativně (MCLAUGHLIN et al. 2002, THOMAS et al. 2004 aj.). Lze předpokládat, že v obecné rovině budou negativně postiženy i druhy trávníků, ovšem s velkými rozdíly v závislosti na nadmořské výšce, typu trávníku z hlediska biocenologického a jeho rozloze. Pravděpodobně nejméně bude postižena biodiverzita xerotermních a subxerotermních trávníků nejteplejších poloh, jejichž druhy jsou na vysoké teploty a vlhkostní deficity obvykle adaptovány (více o těchto trávnících např. BUČEK et al. 2006). Přesto je určité snížení biodiverzity pravděpodobné, protože některé citlivé druhy při změně klimatu nenajdou na rozlohou malých a často příliš homogenních plochách vhodné mikrobiotopy a budou vymírat. Dosavadní studie ukazují, že toto vymírání nebude kompenzováno šířením jiných druhů z jihu, čemuž bude bránit prostorová izolace vhodných biotopů (KRIŠTÍN et al. 2009). Negativní působení klimatické změny tak na těchto biotopech mírně posílí mnohem silnější vlivy dalších negativních faktorů (malá rozloha a izolace, sílící antropogenní tlaky všeho druhu, nevhodná péče). TRÁVNÍKY 2009 Poněkud více v negativním smyslu bude ovlivněna biodiverzita trávníků pahorkatin a podhorských poloh. Klimatická změna bude opět posilovat vliv dalších negativních faktorů, ale mnohem více se zde projeví zvýšená teplota a trvalý nebo periodický nedostatek vláhy. Druhy mezofilních a zvláště hygrofilních porostů budou mít jen omezené možnosti přechodu na nové biotopy (neschopnost se přestěhovat, nedostatek vhodných stanovišť), částečně budou ustupovat do vyšších poloh (nebo jen tam přežívat), čímž se bude geografický rozsah jejich výskytu na našem území zmenšovat. Méně budou postiženy trávníky v oblastech s jejich většími rozlohami a rozmanitými mikrobiotopy (oslunění, vlhkost, charakter porostu) a ekologicky náročnější druhy si budou schopny nalézt odpovídající stanoviště a negativní vliv klimatické změny eliminovat. K územím s rozsáhlými plochami travinobylinných porostů, ve kterém by negativní působení klimatické změny nemuselo být tak výrazné patří např. Bílé Karpaty (viz JONGEPIEROVÁ 2008). Zvýšenou teplotou budou nejvíce postiženy trávníky v horských polohách, zejména nad horní hranicí lesa, což platí zvláště pro vrcholky Hrubého Jeseníku a hřeben Krkonoš. Negativně se může projevit posun lesa a zarůstání těchto biotopů, což může být regulováno. Druhy, které se zde vyskytují na spodní hranici svého vertikálního rozšíření a teplotních možností, mohou být zvýšením teploty zasaženy fatálním způsobem. Žije zde celá řada druhů, zvláště hmyzu, které jsou buď více rozšířeny v rozsáhlejších a vyšších středoevropských pohořích (vysokohorské druhy např. huňatec Psodos alpinata a okáč Erebia epiphron), nebo mají souvislý areál v severní Evropě a jižněji je jejich výskyt velmi ostrůvkovitý a často reliktní (arkto-alpínské druhy např. obaleč Sparganothis rubicundana). Nejvýznamnější jsou ty z nich, které se vyskytují jen na několika značně vzdálených nalezištích a vytvářejí na našem území samostatné poddruhy např. okáč sudetský (Erebia sudetica), známý jen z omezeného území západních Alp, francouzského Centrálního masívu, rumunských Karpat a Hrubého Jeseníku, kde žije v nominotypickém poddruhu Erebia sudetica sudetica. Při oteplení nemají tyto druhy kam ustoupit a může nastat jejich rozsáhlejší vymírání. Na druhé straně musely přečkat i poledové klimatické optimum v období atlantiku, kdy byla teplota vyšší než předpokládají scénáře klimatické změny. Celkově lze tedy předpokládat, že pokles biodiverzity trávníků poroste směrem do vyšších poloh a bude v negativní korelaci s jejich rozlohou, prostorovou a porostní homogenitou a izolovaností. Mizení druhů bude jen omezeně kompenzováno - 22 - šířením jiných, např. posunem teplomilných a suchomilných druhů do vyšších poloh. Změny významu škůdců Škůdci jsou obecně ve srovnání s ostatními („indiferentními“) druhy ekologicky mnohem přizpůsobivější, s širokým rozmezím nároků, jsou schopni se šířit v antropogenně pozměněné krajině, rychle osídlovat vhodné biotopy a nová území a dosahovat tam vysokých početností. Tyto vlastnosti je zvýhodňují oproti jiným druhům a zaručují, že budou klimatickou změnou ovlivněni méně než ostatní. Lze očekávat, že v nižších polohách může růst význam teplomilných a suchomilných škůdců, jejichž početnost může být vyšší i ve středních polohách. Naopak chladnomilnější a vlhkostně náročnější druhy budou ustupovat do vyšších poloh. Pouze v porostech pokrytých závlahami mohou hrát nadále významnější roli i v sušších oblastech, což vzhledem k předpokládanému nedostatku vody připadá v úvahu jen na prostorově omezených plochách. V teplejších oblastech může narůstat význam některých nespecializovaných škůdců např. ponrav chroustů, zejména chrousta obecného (Melolontha melolontha), chroustků, listokaza zahradního (Phylloperhta horticola), osenic, zejména osenice polní (Agrotis segetum) a o. černé c (Xestia c-nigrum), křísků, kteří mohou mít navíc význam jako přenašeči virů, lokálně může více škodit smutník jílkový (Penthophera morio). V semenných porostech trav může růst škodlivost všivek (Siteroptes spp.) a třásněnky luční (Anaphothrips obscurus). Příležitostná škodlivost těchto druhů patrně většinou nebude mít větší význam kromě případů trávníků, jejichž zdravotní stav a estetický vzhled jsou prvořadé, např. na golfových hřištích, travnatých letištích a jiných účelových nebo okrasných porostech. Klimatická změna může podpořit rozvoj některých škůdců jetelovin, v nižších polohách zvláště vojtěšky, kteří mohou mít větší význam jen v semenných porostech např. klopušky, zejména klopuška světlá (Adelphocoris lineolatus), k. černá (A. seticornis) a k. chlupatá (Lygus rugulipennis), třásněnky, např. t. vojtěšková (Odontothrips confusus), t. zahradní (Thrips tabaci) a t. květní (Frankliniella intonsa), z mšic např. kyjatka hrachová (Acyrthosiphon pisum), dále klikoroh vojtěškový (Hypera postica), obaleč vojtěškový (Cydia medicaginis) a tmavka vojtěšková (Bruchophagus roddi), v semenných porostech jetele nosatčík jetelový (Apion trifolii) a n. obecný (Protapion apricans), na nejmladších porostech také listopasi (Sitona spp.). Vyšší teploty mohou vést k mírnému nárůstu početnosti migrantů, kteří mohou mít větší význam opět jen v semenných porostech jetelovin např. můra gama (Autographa gamma), šedavka (Heliothis maritima) a š. bavlníková (H. TRÁVNÍKY 2009 armigera). Rovněž hraboš polní (Microtus arvalis) může zvětšit oblasti častějších přemnožení a jeho význam může růst i ve vyšších polohách. Je nepravděpodobné, že by na naše území v nejbližších desetiletích pronikaly úplně nové druhy škůdců travních porostů z jižnějších částí Evropy. Při poklesu půdní vlhkosti budou v nižších polohách ztrácet význam háďátka, tiplice (Tipula spp.), muchnice (Bibio spp.) a drátovci. Rovněž škodlivost některých druhů můr bude pozbývat význam, resp. bude omezena na podhorské a horské polohy. To platí např. pro můru luční (Cerapteryx graminis), m. hrachovou (Ceramica pisi), šedavky rodů Apamea a Oligia a šedavku luční (Hydraecia micacea). Blíže o jmenovaných druzích škůdců viz např. Rotrekl (2004) a Šefrová (2006). Poděkování Příspěvek byl zpracován v rámci řešení projektů MŠMT ČR 2B08020 a výzkumného záměru MSM6215648905. HRABĚ, F. (ed.), Trávy a jetelovinotrávy v zemědělské praxi. Olomouc: Petr Baštan, 122 s. ŠEFROVÁ, H., 2006: Rostlinolékařská entomologie. Brno: Konvoj, 260 s. THOMAS, C.D., CAMERON, A., GREEN, R.E., BAKKENES, M., BEAUMONT, L.J., COLLINGHAM, Y.C., ERASMUS, B.F.N., FEREIRA DE SIGUEIRA, M., GRAINGER, A., HANNAH, L., HUGHES, L., HUNTLEY, B., VAN JAARSVELD, A.S., MIDGLEY, G.F., MILES, L., ORTEGA-HUERTA, M.A., TOWNSEND PETERSON, A., PHILLIPS, O.L. a WILLIAMS, S.E., 2004: Extinction risk from climate change. Nature, 427: 145–148. VAČKÁŘ, D., REIF, J., VOŘÍŠEK, P., PYŠEK, P., CHOBOT, K., KONVIČKA, M., ŠEFROVÁ, H., LAŠTŮVKA, Z. a MUSIL, P., 2006: Zastavení úbytku biodiverzity do roku 2010: rozvoj indikátorů pro hodnocení Strategie ochrany biologické rozmanitosti. Praha: Univerzita Karlova, Centrum pro otázky životního prostředí, 56 s. Literatura BUČEK, A., LACINA, J. a LAŠTŮVKA, Z., 2006: Panonské stepní trávníky na Moravě. Veronica, 20, 17. zvláštní vydání, 58 s. CAGAŠ, B. a MACHÁČ, J., 2005: Ochrana trávníků proti chorobám, škůdcům, plevelům a abiotickému poškození. České Budějovice: Kurent, 96 s. CHYTRÝ, M., KUČERA, T. a KOČÍ, M. (eds), 2001: Katalog biotopů České republiky. Praha: AOPK, 307 s. JONGEPIEROVÁ, I. (ed.), 2008: Louky Bílých Karpat. Veselí nad Moravou: ZO ČSOP Bílé Karpaty, 461 s. KRIŠTÍN, A., KAŇUCH, P. a FABRICIUSOVÁ, V., 2009: Piesky ako zrkadlo otepľovania? Čo na to afromediteránne druhy Orthoptera? S. 111. In: BRYJA, J., ŘEHÁK, Z. a ZUKAL, J. (eds), Zoologické dny Brno 2009. Sborník abstraktů z konference 12.-13. února 2009, 255 s. MCLAUGHLIN, J.F., HELLMANN, J.J., BOGGS, C.L. A EHRLICH, P.R., 2002: Climate change hastens population extinctions. Proceedings of the National Academy Sciences USA, 99: 6070–6074. PRACH, K., JONGEPIEROVÁ, I., JÍROVÁ, A. a LENCOVÁ, K., 2009: Ekologie obnovy. IV. Obnova travinných ekosystémů. Živa, 57: 165–168. ROTREKL, J., 2004: Škůdci a ochrana semenářských porostů jetelovin, s. 104–106. In: - 23 - Adresy autorů: Prof. RNDr. Zdeněk Laštůvka, CSc., Ústav zoologie, rybářství, hydrobiologie a včelařství AF MZLU v Brně, Zemědělská 1, 613 00 Brno Doc. Ing. Hana Šefrová, Ph.D., Ústav pěstování, šlechtění rostlin a rostlinolékařství AF MZLU v Brně, Zemědělská 1, 613 00 Brno 1: Možné přístupy k managementu trávníků preferující čistotu porostu nebo naopak biodiverzitu (blíže v textu) landscape mixture the clovers TRÁVNÍKY 2009 - 24 - TRÁVNÍKY 2009 TRVALÉ TRAVNÍ POROSTY V OCHRANĚ KRAJINNÉHO RÁZU Alena Salašová Ochranu krajinného rázu upravuje v ČR zákon č. 114/1992 Sb., o ochraně přírody a krajiny (§12). Krajinným rázem se rozumí zejména přírodní, kulturní a historická charakteristika určitého místa či oblasti. Krajina je zákonem chráněná před činností snižující její přírodní a estetickou hodnotu. Předmětem ochrany krajinného rázu vzhledem k dikci zákona jsou tedy všechny přírodní, kulturní, historické a estetické charakteristiky a hodnoty krajiny. Charakteristikou krajiny rozumíme takový znak krajiny (objekt, vlastnost, asociace) nebo jejich soubor, který je pro daný prostor specifický (určující její individualitu) nebo typický (určující krajinný typ). Pro potřeby hodnocení krajinného rázu dělíme charakteristiky krajiny na charakteristiky primární (přírodní), sekundární a terciální (kulturní, historické) krajinné struktury. Vymezování charakteristik krajiny, jejich popis a evaluace je pak předmětem posuzování krajinného rázu. Ochrana krajinného rázu je v dobrém slova smyslu vyjádřením konzervativního postoje k ochraně hodnot krajiny. Tento postoj reprezentuje vyjádření určité pokory k času a ke generacím, které kulturní krajinný prostor vytvářely. Krajina je často přirovnávaná k palimpsestu – středověkému mnohokrát přepisovanému rukopisu, na kterém zůstávají stopy po starých zápisech. (GOJDA 2004) Ty jsou nejenom cennou informací o minulosti, ale jsou současně považovány za součást lidského kulturního dědictví, vyjádřením identity člověka a krajiny, kterou obývá. Ochrana krajinného rázu je zakotvena i v evropské legislativě. Evropská úmluva o krajině, kterou Česká republika ratifikovala v roce 2005, vymezuje potřebu ochrany identity krajiny a jejích hodnot. Posuzování krajinného rázu a z něj vyplývající doporučení pro management území proto budou logicky akcentovat právě specifické individuální charakteristiky a hodnoty krajiny. Posuzování krajinného rázu je v současnosti integrální součástí všech koncepcí ochrany přírody a krajiny zpracovávaných pro potřeby územně plánovacího procesu (územně analytické podklady, zásady územního rozvoje) nebo managementu zvláště chráněných území (plán péče). Z hlediskaetodického sestává celý postup posuzování z několika zásadních kroků (SALAŠOVÁ 2006): - 25 - - diferenciace území dle znaků krajinného rázu (přírodních, kulturních, percepčních) - vymezování hodnot krajinného rázu (přírodních, kulturních, estetických) - diferenciace území dle citlivosti ke změnám krajinného rázu - návrh regulativů a doporučení k rozvoji území K významným kulturním charakteristikám území patří kromě charakteru zástavby zejména způsob využití území, reprezentovaný kategoriemi land use (využití pozemku) nebo land cover (vegetační kryt). K významným způsobům využití území určujícím krajinný ráz mnoha regionů patří trvalé travní porosty (louky a pastviny). Trvalé travní porosty představují na území ČR v současnosti necelých 23% (celkem 968 278 ha, z toho 680 278 ha louky a 288 000 ha pastviny). Ve srovnání s evropskými zeměmi je naše republika výrazně pod průměrem. V zemích se srovnatelnými podmínkami zabírají trvalé travní porosty 35 – 50%. (DĚDINA, JELÍNEK, KOLLÁROVÁ, PLÍVA, 2008; ŠERÁ, 2003) Pastviny vznikaly již v počátcích neoliteckého hospodaření a až do zavedení trojhonného způsobu hospodaření na zemědělsky využívaném území dominovaly (tzv. příloh tvořil až 70% jeho rozlohy). Je pravděpodobné, že ve starých sídelných oblastech navázaly kulturní trávníky na postglaciální stepi udržované spásáním zubry, tury nebo jeleny. Luční porosty se formovaly až mnohem později zřejmě v průběhu středověku. Jak vyplývá ze středoevropského vývoje vegetace, na většině území by byla bez zásahu člověka vyvinuta vegetace lesní. Nelesní plochy, včetně trvale travních porostů, by existovaly pouze na plošně omezených lokalitách. Mohli bychom za ně považovat travobylinnou vegetaci nad horní hranici lesa a některé typy vegetačních formací na humolitech. Pro louky je charakteristickým znakem skutečnost, že jsou náhradním typem vegetace na místech, která byla uměle, lidskou rukou odlesněna. Nezbytnou podmínkou ke stabilizaci travobylinné vegetace na místech, která potenciálně náležejí lesní vegetaci, je dlouhodobé pravidelné působení člověka v podobě vkládání dodatkové energie. Tím se rozumí pravidelné odstraňování biomasy v podobě kosení nebo pastvou býložravců. Jak luční vegetace, tak vegetace pastvin vznikly kromě uvedené disturbanční činnosti člověka, spontánně, proto oba TRÁVNÍKY 2009 zmíněné vegetační typy nazýváme polopřirozenou náhradní vegetací. Na její skladbě se podílely ty druhy, které měly dostatečný potenciál k šíření, a navíc byly dostatečně tolerantní k vlivům obhospodařování, což je konkurenčně zvýhodňovalo. Je samozřejmé, že luční vegetace vznikla v závislosti na osídlení a obhospodařování toho kterého území. Ačkoli ke stabilizaci druhového složení při určitém typu obhospodařování dojde řádově v desetiletích, dá se říci, že obraz luční vegetace a vegetace pastvin, tak jak jej zachycuje fytocenologická literatura, je obrazem luk 19. století a první půle 20. století. (GRULICH 1997) Trvalé travní porosty jsou nedílnou součástí kulturní krajiny České republiky. Z hlediska biologického a konečně i hospodářského se jedná o mimořádně různorodou skupinu biotopů zahrnující: • travní nebo travobylinná společenstva primárního bezlesí, vázána na extrémní stanoviště vřesovišť, skalních sutí, písečných přesypů nebo subalpínského pásma. Tyto biotopy jsou na území ČR vzácné. Jejich přírodní hodnota vyplývá z jedinečnosti biotopů reliktního charakteru. Přesto, že se nejedná o typická lesní klimaxová společenstva (jedná se o edafický klimax), lze je hodnotit nejvyšším stupeň ekologické stability (5). • travní společenstva extenzivně využívaných zemědělských kultur (louky, pastviny, ovocné sady, vinohrady, zahrady) s vysokou biodiverzitou a často velmi významným výskytem chráněných druhů živočichů a rostlin. Jsou sice vytvořeny člověkem a jejich existence je antropicky podmíněna, mají ale vysokou přírodní hodnotu. Ta je určena především vysokou druhovou rozmanitostí a výskytem velkého počtu ohrožených druhů. Lokality tohoto charakteru mají současně vysokou kulturně historickou hodnotu – jsou památkou na historické formy zemědělství u nás. Z hlediska ekologické stability dosahují nejčastěji hodnocení stupněm 4. • travní společenstva intenzivně využívaných luk a pastvin. Proti předešlým jsou chudší z hlediska biodiverzity i z hlediska možného výskytu ohrožených druhů. Jejich přírodní hodnota vyplývá ze dvou skutečností: a) jako trvalé vegetační formace mohou mít vyšší stupeň ekologické stability (až 3) než jednoleté zemědělské kultury, b) v intenzivně zemědělsky využívané krajině patří často k jediným ekologicky cennějším biotopům. • travobylinná společenstva postagrárních lad formující se sukcesně po skončení zemědělské - 26 - činnosti. Jsou přechodovým stadiem ekosystémů směřujících vývojem k lesním formacím. Díky specifickým ekologickým vlastnostem druhů (r-stratégové), které obsazují tyto lokality (např. vysoká úroveň tvorby semen), jsou tato společenstva atraktivní pro celou řadu živočišných druhů. S ohledem na tento fakt, může dosáhnout hodnocení ekologické stability často stupně 4. • travní společenstva v intravilánu obcí. Jedná se nejčastěji o biologicky různě kvalitní trávníky městských parků, zahrad, hřišť nebo zbytkových ploch. S ohledem na to, že jsou součástí takřka jediných přírodě blízkých prvků v urbánním prostředí, bývají i přes svou nižší přírodní hodnotu považovány za ekologicky významné biotopy s hodnocením ekologické stability stupněm (dle intenzity údržby) 2 – 3. Trvalé travní porosty mívaly v minulosti různou podobu související zejména s jejich lokací v terénu. K historicky nejvýznamnějším formám lze řadit: • aluviální střídavě zaplavované louky – trvalé travní porosty byly v minulosti nedílnou součástí nivní krajiny. Jejich výhodná poloha (plochý reliéf, malá vzdálenost od sídla nebo komunikace, kvalitní nivní půdy) způsobila, že byly v období socializace venkova zejména v úrodných oblastech téměř zlikvidované proměnou na ornou půdu nebo zastavěné. Dnes patří i z hlediska ochrany krajinného rázu nivních oblastí k mimořádně cenným biotopům. • trávníky mezí a vegetačních doprovodů polních cest – v minulosti velmi častý a charakteristický prvek zemědělské krajiny, udržovaný téměř výhradně drobnými hospodáři. Travní porost byl využívaný pro pastvu jednotlivých kusů hospodářských zvířat. Na historických fotografiích nebo malbách je výjev stařenky s pasoucí se kravkou nebo kozou na mezi velmi častý. Díky pozemkovým úpravám v období socializmu tyto drobné krajinné struktury zanikly na většině území jako hospodářsky málo efektivní. • louky a pastviny na svazích – tyto formace mezofilních luk nebo suchomilných trávníků měly z hospodářského hlediska největší význam a dvojí osud. V méně příznivých podmínkách • vrchovin až hornatin se většinou zachovaly, dokonce po roce 1989 díky dotacím z Programu péče o krajinu zaznamenáváme jejich plošný nárůst. V oblasti teplých pahorkatin ale travní porosty (zejména pastviny) ustupují jiným, ekonomicky výhodnějším kulturám (orná půda, vinohrady). Pokud zde existují (Bílé Karpaty) jsou předmětem zájmu ochrany přírody. TRÁVNÍKY 2009 • travní porosty jako součást jiných kultur – jedná se o zejména v minulosti velmi časté a cenné luční sady s vysokou biodiverzitou. Přechod na intenzivní formy sadaření v období socializmu negativně ovlivnil výskyt těchto cenných formací. Přesto se v mnohých oblastech ještě vyskytují. Ve většině je jejich kvalita silně ohrožena neúdržbou a následným sukcesním zarůstáním křovinami. Protože se nacházejí zpravidla na svazích s atraktivními výhledy, je jejich zánik často způsobován i rozvojem zástavby. V ochraně přírody jsou často opomíjeným typem biotopu. • drobné luční trávníky jako součást historické záhumenice – mnoho vesnic na území ČR si i v období socializace venkova podržela zbytky záhumenice. Jedná se o historickou drobnou držbu s bohatou mozaikou různých zemědělských kultur (orná půda, ovocné sady, vinice, louky). Tato území jsou cenná s ohledem na druhovou a ekotopovou diverzitu. V současnosti jsou tyto lokality využívaný zejména rekreačně. • trávníky lesních pasek – charakteristické zejména pro oblasti zasažené valašskou nebo pasekářskou kolonizaci (Beskydy, Javorníky, Bílé Karpaty). Paseky měly svou vlastní organizaci a byly osídlené. Hospodaření v terénně a klimaticky extrémních polohách přežívá dodnes pouze ve fragmentech zejména díky českému fenoménu chalupaření. Jedná se, žel, o postupně zanikající formy hospodaření ve prospěch lesa. • pastviny na horských hřbetech – velmi charakteristické pro valašské oblasti, v minulosti využívané pro letní pastvu horského skotu (ovce a kozy). Dnes tyto horské pastviny se salašnickým hospodaření na území ČR de facto zanikly. Pokud zde trvale travní porosty existují, jsou udržované orgány ochrany přírody a krajiny sečením. Na mnoha místech tyto biotopy zarůstají náhradní vegetací (typickým příkladem je Ovčárna na Pradědu v Hrubém Jeseníku). Historické formy zemědělských kultur a jejich srovnávání s aktuálním stavem jsou standardní součástí posuzování krajinného rázu. Přináší celou řadu poznatků o změnách kulturní krajiny na našem území. K nejvýznamnějším studiím patří hodnocení krajinného rázu na území chráněných krajinných oblastí. V letech 2006 – 2008 probíhalo posuzování krajinného rázu CHKO Beskydy a Bílé Karpaty dle metodiky SALAŠOVÉ et al. (2007). V rámci posuzování byla zvýšená pozornost věnovaná i trvalým travním porostům, jejich biologické kvalitě a vizuálnímu projevu. Pro obě území byl charakteristický podobný vývoj formování trvalých travních porostů. - 27 - Zemědělství významně pozměnilo ráz krajiny na moravské straně Bílých Karpat a Beskyd a výrazně ovlivnilo přírodní prostředí této oblasti. Region vněkarpatských úvalů a přilehlých pahorkatin patří svými příhodnými půdními a klimatickými podmínkami k oblastem, v níž má autochtonní zemědělské osídlení velice starou minulost. Za poslední dva tisíce let se zde vystřídali Keltové, Germáni a nakonec Slované. Až do období valašské a pasekářské kolonizace pokrývaly téměř celé území Karpat souvislé lesy. S rozšířením osídlení, zejména údolí větších je toků, ve středověku a hlavně s valašskou kolonizací v 16. a 17. století se do hraničních hornatin rozšířilo i zemědělské využívání. Zpočátku osídlenci získávali půdu v blízkosti založených osad vypalováním a klučením lesů, využívalo se tzv. lesní polaření, kdy se v prvních letech sely a sázely plodiny přímo mezi pařezy na mýtinách. V 17. století se pak zemědělství šíří i do vyšších méně přístupných a příznivých poloh. Tak je např. zaznamenáno přidělování pozemků, hlavně nově příchozím Polákům, Rusínům z Poloninských Karpat a Valachům kolem roku 1631 na Starohrozenkovsku, tzv. Kopanic. Louky a pastviny byly vrchnostenské a každá rodina byla povinna každoročně odvádět desátek z užívání. Většina půdy patřila vrchnosti. Největšími vlastníky byli Lichtensteinové, Pálfyové, Serenyiové, Illyesházyové, Magnisové. Po roce 1848 byly vytvořeny na většině vrchnostenské půdy kapitalistické velkostatky. Velkostatky při polním hospodářství pronajímaly okrajové méněcenné pozemky a využívaly práci bezzemků a deputátníků. Nastolený stav trval ve velké části regionu nejen po celý středověk, ale až do roku 1848, respektive 1849, kdy byly za peněžní náhradu zrušeny dřívější právní a majetkové vztahy k vrchnosti. V této časové periodě, trvající několik století, byla základní právní, ekonomickou i sociální jednotkou i měřítkem osobní prestiže majitele jeho usedlost, v regionální terminologii grunt, tvořený nejen obytnými a hospodářskými stavbami, ale potažním dobytkem, movitým vybavením a především půdou. Základní jednotkou gruntu byl lán, jehož plošná výměra se pohybovala v rozsahu od 100 do 140 měřic (16 – 23 ha). Celolánní grunty ovšem ve své celistvosti nevydržely dlouho, již v 16. století je většina usedlostí na vesnicích půllánová, někdy čtvrtlánová a dělení pokračuje i v následujících stoletích. Proměny velikosti gruntů a jejich postupné dělení svědčí o snaze majitelů zajistit živobytí nejen pro své nástupce, ale také pro ostatní potomky. V tradiční společnosti totiž nebylo prvořadou snahou nahromadit velký majetek, ale zajistit si ho pouze tolik, kolik bylo potřeba k zajištění soběstačnosti. TRÁVNÍKY 2009 S velkými usedlostmi se proto setkáváme především v kopcovitém a nepříliš úrodném terénu luhačovického Zálesí, částečně též Horňácka. V úrodném Pomoraví a přilehlých vinohradnických lokalitách v podhůří Chřibů a Bílých Karpat dochází oproti tomu k intenzivnímu dělení a vznik miniaturních hospodářství. Pro louky a pastviny sloužily hlavně nezalesněné vrchy a úbočí, na nichž karpatský flyš nedovoloval zakládat pole. Ke masivní změně historických forem hospodaření dochází v podstatě až po druhé světové válce. Drobná mozaikovitost typická pro území ČR postupně zaniká ve prospěch uniformních zemědělských makrostruktur. Výrazně se zvyšující intenzifikace hospodaření i na trvalých travních porostech vede k jejich biologické degradaci. Po počáteční revitalizaci a obnově trvalých travních porostů v devadesátých letech se v současnosti objevují další trendy, negativně ovlivňující jejich existenci a významně se podílející na změně krajinného rázu – zalesňování a zástavba. Zemědělské využívání území podhorských a horských oblastí (jedná se asi o třetinu disponibilního zemědělského půdního fondu v ČR) se v současnosti ocitlo ve vážné krizi, která má paradoxně souvislost s tzv. „intenzivním“ zaměřením zemědělství v těchto oblastech před rokem 1989. Pseudoekonomický systém a nepřiměřeně vysoká podpora motivovaná sociální stabilitou na venkově umožnily zemědělství v podhorských a horských oblastech používat stejné metody konvenční velkovýroby jako byly používány v nížinách a pahorkatinách (zaměření na produkci obilnin, vysoké dávky průmyslových hnojiv a pesticidů, výkonná mechanizace). Tento typ zemědělství negativně ovlivnil celou krajinu i funkci jejích složek. Mimo jiné odsunul trvalé travní porosty na okraj ekonomického zájmu, značná část jich byla přeměněna na ornou půdu a ty louky a pastviny, které neodpovídaly představám o intenzivním využívání, se přestaly využívat a byly ponechány svému osudu. Všeobecná současná krize zemědělství, snížení výroby s vazbou na restrukturaci a státní politiku po roce 1989 zasála nejvíce právě podhorské a horské oblasti (např. stavy hovězího dobytka klesly průměrně v ČR asi o 40 %, v podhorských a horských oblastech paradoxně o 60 % i více, v některých katastrech není dobytek žádný). Ekologická hodnota bělokarpatských květnatých luk, které vznikly na místech původního lesa, spočívá v jejich druhové bohatosti (v maloplošném fytocenologickém snímku 1,5 x 1,5 m se nachází 70 i více druhů rostlin), zejména v zastoupení druhů orchidejí, které zde nalezly velmi příznivé stanoviště (v oblasti se - 28 - vyskytuje asi 25 lučních druhů orchidejí). Antropogenní podmíněnost lučních porostů se týká nejen jejich vzniku, ale také jejich budoucnosti. Zanedbání kosení po několik let znamená, že řada vzácných druhů rostlin postupně zmizí a rychle nastupují sukcesní stádia lesa. Tradičně byly tyto louky koseny v první seči a potom byly spásány dobytkem. Druhá seč byla zpravidla nejistá z důvodu relativně suchého letního a podzimního období. Tento tradiční způsob využívání byl opuštěn v době kolektivního hospodaření a zbytek nejcennějších luk byl zachráněn jen díky státní i dobrovolné aktivitě v ochraně přírody. Návrat k tradičnímu využívání luk v Bílých Karpatech, zejména v extenzivním chovu skotu pastevním způsobem je závislý na několika faktorech: - stavy hovězího dobytka v průměru oblasti jsou velmi nízké, nepostačují ani na extenzivní chov, v některých katastrech dobytek zcela schází, - na druhé straně je tendence existující stáda v poměrně velkých podnicích pást soustředěně (např. 100 a více kusů v jedné lokalitě) a tím dochází k degradaci porostů, rozšlapávání drnu a k půdní erozi (dělení stáda např. po 20 – 30 kusech naráží na problém organizace pastvy a tedy není běžné), - adaptace na extenzivní chov dobytka vyžaduje v daných podmínkách orientaci na nová plemena skotu bez mléčné produkce, - nákup genetického materiálu je zatím možný jen v zahraničí a je finančně neúměrně nákladný, - chov ovcí, který zde existoval, byl zcela zlikvidován z důvodu nízké ekonomické efektivnosti založené jen na produkci masa (produkce vlny není konkurenceschopná, zpracování mléka je také problematické), - chov koz jako základ ekonomického podniku (produkce sýrů a masa) nemá v tomto regionu tradici, náklady na pořízení stáda a technologie jsou velmi vysoké a v současných podmínkách tržní realizace produkce nejsou zkušenosti z jiných oblastí povzbudivé, - dopad pastvy na ekologicky vysoce hodnotných travních porostech je zatím nejistý, protože není zatím experimentálně prokázáno, do jaké míry snesou orchideje a další ohrožené rostlinné druhy pastevní způsob využívání porostů. Současný vzhled krajiny Bílých Karpat a její druhová rozmanitost vznikly v úzké závislosti na lidské činnosti. Proto je hospodaření člověka i nadále nezbytným činitelem pro zachování zdejší biodiverzity. Platí to zejména pro původně jednosečné, druhově bohaté louky. Na počátku tohoto století se louky rozprostíraly na mnohem větších rozlohách. V minulých 40 letech však byly mnohé lokality zničeny nejen rozoráním TRÁVNÍKY 2009 a nadměrným hnojením, ale i neobhospodařováním. Zvláště svažité pozemky s terénními nerovnostmi se těžko kosily běžnou zemědělskou technikou a tak byly ponechány ladem a zarostly náletem dřevin, především hlohem. Odhadem se jedná o výměru minimálně 250 ha. Díky útlumu zemědělské výroby a radikálnímu úbytku pracovních sil v zemědělství v posledních letech se každoročně ještě zvyšuje výměra neobhospodařovaných ploch. V současné době zachovalé porosty květnatých luk mají výměru téměř 2000 ha luk v jádrové zóně BR a více než 5000 ha v náraznikové zóně. Asi 70 % obhospodařují vlastníci a uživatelé, kosení dalších ploch zajišťuje Správa CHKO Bílé Karpaty ve spolupráci s nevládními organizacemi a obcemi. Zalesňování je v CHKO Bílé Karpaty fenomén, který lze pozorovat již zhruba 100 - 150 let. Po výrazném odlesnění, způsobeném valašskou kolonizaci a následně pasekářstvím, došlo vlivem nástupu průmyslové revoluce k větší spotřebě stavebního (dlouhého) dříví, a tím i k potřebě masivního zalesňování pasek. Zvyšování plochy lesa probíhalo neustále a je možno říci, že po roce 1989, a zvláště pak na přelomu tisíciletí dostalo další impuls v podobě dotované podpory zalesnění některých zemědělských půd. Tento požadavek vyvolala transformace zemědělské výroby, její postupný přechod na tržní principy a především vstup ČR do EU, což přineslo nutnost rozsáhlých změn v dotační politice státu ve vztahu k zemědělství. Vzhledem k rozdílům ve výši podpůrných prostředků, které plynou do zemědělství v zemích záp. Evropy a u nás, je zřejmé, že mnohé plochy nejsou pro zemědělskou výrobu lukrativní. Jedná se především o oblasti, kde terénní a půdní podmínky nezaručují přiměřený zisk při zemědělském obhospodařování. Z těchto důvodů je vládou podporováno zalesňování zemědělského půdního fondu. Cílem by mělo být dle dotačních programů zejména posílení biodiverzity krajiny a zlepšení její ekologické kvality. Paradoxně právě s uvedenými cíly se zalesňování zemědělské půdy v některých případech dostává do rozporu se zájmy ochrany přírody a krajiny. Z hlediska ochrany přírody je nutné hodnotit zalesňování zemědělských půd ze dvou hledisek. V první řadě je nutné posoudit, zda konkrétní plocha je z hlediska ochrany přírody a krajiny k zalesnění vhodná, druhým aspektem je druhová skladba zakládaných porostů. Hodnocení krajinného rázu CHKO Bílé Karpaty a Beskydy poukázalo na některé problematické způsoby zalesňování (LACINA in SALAŠOVÁ et al. 2007, 2008): Běžné druhově chudé intenzivně a polointenzivně využívané louky (X5) – zalesnění může být ekologicky přínosné, problém může nastat - 29 - především při zalesňování lučních enkláv zabíhajících do lesních komplexů. Zarovnávání lesních okrajů je sice ekonomicky výhodné, z hlediska biodiverzity i krajinného rázu jde však jednoznačně o krok s negativním dopadem. Stanovisko orgánu by mělo být obvykle doporučující, v případě zarovnávání lesních okrajů může být vydáno stanovisko zamítavé. Zdůvodnění může být v takovém případě postaveno na ustanoveních o obecné ochraně přírody. Mezofilní louky a pastviny (T1.1, T1.2, T1.3) – jedná se o ochranářsky dříve opomíjené biotopy, které dnes patří k nejvíce ohroženým. Důvodem k zalesňování bude obvykle špatná přístupnost spojená s nízkou ekonomickou výnosností. Stanovisko orgánu ochrany přírody by mělo být obvykle zamítavé (pokles biodiverzity, občas též výskyt ohrožených druhů). Žádoucí je zajištění náležité péče v budoucnu. Výraznou roli může opět hrát posouzení z hlediska krajinného rázu. Obtížně obhospodařovatelné vlhké, střídavě vlhké a zamokřené louky (T1.4, T1.5, T1.6, T1.7, T1.8, T1.9, R2.1, R2.2) – pozemky s vysokou hladinou podzemní vody, která znemožňuje využití obvyklé těžké techniky, zůstávají často stranou hospodářského zájmu vlastníků a nájemců půdy. Jde často o zachovalé pozemky s původní druhovou skladbou, které byly dosud využívány s využitím lehké techniky, častěji však už dnes půjde o pozemky dříve odvodněné, kde z důvodu zániku funkce odvodňovacích systémů dochází ke zvyšování úrovně hladiny podzemní vody a tím k zániku podmínek pro hospodářské využívání. Stanovisko orgánu ochrany přírody bude v tomto případě obvykle spíše záporné (z důvodu předpokládaného poklesu biodivezity, eventuálně z důvodu výskytu zvláště chráněných druhů). V případě zamítavého stanoviska je však nutné brát v úvahu rychlé sukcesní procesy, které jsou typické právě pro plochy tohoto charakteru, a zajištění další péče o pozemek (zdroje PPK, agro-envi programů apod.). Z pohledu krajinného rázu může jít často i o plošně nevelké, ale svým umístěním i charakterem významné segmenty (polohy při okrajích stávajících lesních porostů, plochy „vklíněné“ do stávajících lesních porostů v místech pramenišť nebo vyústění vodního toku z lesa, aj.). Suché trávníky a pastviny (T1.3, T2.3, T3.3, T3.4, T3.5, T4.1, T5.3, T5.5) - obecně jde o v současné době ohrožený typ biotopu. Typická je vysoká biodiverzita (hmyz, pavoukovci, měkkýši, plazi apod.), častý je výskyt ohrožených a chráněných druhů. Tyto plochy vyžadují vždy zvýšenou ochranářskou pozornost, nutný je vždy podrobný biologický průzkum. Stanovisko orgánu ochrany TRÁVNÍKY 2009 přírody k zalesnění bude patrně ve většině případů zamítavé, souhlas je možné předpokládat pouze na méně hodnotných plochách za předpokladu, že tento typ biotopu je v oblasti široce rozšířený. Důležité je vždy posoudit rychlost sukcesních procesů a podle toho zvolit vhodný způsob dalšího využití. S ohledem na nízkou úživnost těchto stanovišť a jejich velký ochranářský význam je nutné předpokládat dlouhodobou finanční podporu hospodaření, resp. údržby těchto ploch (PPK, agroenvi programy). Z pohledu krajinného rázu je třeba zhodnotit, zda nedochází zalesněním především ploch přiléhajících nebo „vkliňujících se“ do stávajícího lesního porostu k likvidaci fenoménu zvlněných okrajů lesa. Ještě je třeba zmínit další aspekty, které souvisejí se zalesňováním zemědělských ploch a mohou přinášet problémy při ochraně přírody a krajiny. Prvním je skutečnost, že zalesněná lokalita v budoucnu výrazně ovlivní mezo- a především mikroklimatické podmínky v nejbližším okolí. Vlivem těchto změn (např. zastíněním) dojde nejen ke změnám v druhové diverzitě na sousedních pozemcích, ale může se to odrazit i v produkční využitelnosti a následně např. v upuštění od hospodaření na louce, která byla dosud využívána (zhoršená kvalita i kvantita sklizeného sena). Následkem bude další sukcese směrem k formacím křovin a posléze lesa. Druhým problémem je fakt, že při posuzování žádosti o zalesnění se často naprosto nesmyslně vychází z aktuálního stavu vegetace (lépe řečeno z přítomnosti, či spíše nepřítomnosti zvláště chráněných druhů rostlin a živočichů) na předmětné ploše. Louky a pastviny jsou zalesňovány bez ohledu na dynamiku vývoje ekosystémů, není brán v úvahu časový revitalizační faktor. Takto se mění typický vzhled krajiny v CHKO, ale zároveň se snižuje možnost samovolné revitalizace nezalesněných enkláv, protože zanikají přirozené a pro mnoho nelesních druhů prakticky jediné migrační cesty. Třetí problém se netýká přímo ochrany přírody a krajiny, nýbrž využití krajiny a krajinného rázu jako významné hodnoty krajiny z hlediska rekreačního a turistického. Zalesněním se likvidují významné výhledy do krajiny, čímž se snižuje její atraktivita. Příkladem může být zalesnění lučních porostů na JV od Šanova, kde se nalézá památník na americké letce z 2. světové války, odkud je nádherný výhled k Šanovu a dále k SZ. Zalesnění je provedeno bukem, což by bylo možno hodnotit kladně, avšak až bude výsadba ve fázi mlaziny, zmizí jeden významný výhled do kraje. Posuzování krajinného rázu CHKO Beskydy přineslo podobné informace o postupném zániku cenných travních společenstev zejména na prudkých - 30 - svazích, okrajích lesa nebo drobných pasekách uvnitř větších lesních celků. Pro srovnání z historickým stavem byla provedena podrobná analýza za použití GIS technologií. Jako základní historické mapové dílo bylo použito mapových listů III. vojenského mapování (tzv. Františko-josefské), které bylo pro Moravu a Slezsko vyhotoveno v letech 1876 – 78 v měřítku 1: 25 000. Při zpracování byla provedena digitalizace rastrových map v ArcView. Ve srovnávací analýze byl rozlišován jen les – výraznější souvislá zástavba – ostatní (především štěrkové lavice v tocích) a zemědělská půda (orná + TTP + zahrady a sady). Nebyly digitalizovány plošně nevýznamné enklávy (výrazně pod 0,5 ha). Pro analýzu byly přes sebe promítnuty plochy lesů digitalizovaného III. vojenského mapování a aktuálního stavu z vrstvy ZABAGED (vektorová vrstva z roku 2004, viz obr. 1). Výsledky digitalizace potvrdily závěry z analýzy textů týkajících se historického průzkumu lesů – k výraznějšímu zalesnění došlo na většině území Beskyd, zejména pak v severní a jižní části, kde se zalesnění týkalo i vrcholových partií (především mezi Rožnovem a Karlovicemi). (LACINA in SALAŠOVÁ et al. 2007) Zalesňování trvalých travních porostů je v chráněných krajinných oblastech relativně častým jevem. Je nutné si ale uvědomit, že postupným narůstáním a rozrůstáním stromové vegetace dochází k zastiňování trvalých travních porostů, snižování jejich diverzity a jejich postupnému zániku. Tato změna ovlivní výrazně nejenom zánik zásadního znaku kulturní charakteristiky vysoké historické hodnoty, ale výrazně ovlivní i měřítko krajiny (ve prospěch její uniformity) a prostorové vztahy (dojde k zániku pohledových propojení v minulosti velmi typických). Pokud je předmětem ochrany CHKO ochrana kulturně historických a estetických hodnot kulturní krajiny, potom je nutné souvislému zalesňování pastvin, luk a ostatních travních porostů zamezit. Literatura: JANČOVI Č , J. Ekológia trávnych porastov. 1. vyd. Nitra : Slovenská poľnohospodárska univerzita, 1997. 80 s. ISBN 80-7137-399-0 DĚDINA, M., JELÍNEK, A., KOLLÁROVÁ, M., PLÍVA,P. Metodické zabezpečení údržby trvalých trávních porostů v rámci systému ekologické stability krajiny. [online], Výzkumný ústav zemědělské techniky Praha 6, 7 s., [cit. 2008-0502]. Dostupné z WWW: http://www.vuzt.cz/doc/clanky/zivotniprostredi/05 04krajinakompost.pdf GRULICH, V. Obnova luční vegetace a fytogeografické aspekty. Sborník Přírodovědného klubu v Uherském Hradišti. Uherské Hradiště: TRÁVNÍKY 2009 Přírodovědný klub, 1997. s. 4-7. ISBN 80902213-4-3. SALAŠOVÁ, A. Teoretické východiská a metodické princípy posudzovania krajinného rázu. Habilitačná práca. Lednice: ZF MZLU, 2006. SALAŠOVÁ, A. et al. Preventivní hodnocení krajinného rázu CHKO Beskydy. Otrokovice: Arvita P, s.r.o., 2007. SALAŠOVÁ, A. et al. Preventivní hodnocení krajinného rázu CHKO Bílé Karpaty. Otrokovice: Arvita P, s.r.o., 2008. ŠERÁ, Božena. Zásady péče o nelesní biotopy v rámci soustavy Natura 2000 [online], [cit. 200805-01]. Dostupné z WWW: <http://www.env.cz/osv/edice.nsf/3F65DC4A2F4 984BBC1256F5600370350/$file/planeta_nelesnib iotopy__proweb2.pdf> Příspěvek je součástí grantového projektu 2B08020 NPV II (Modelový projekt zamezení biologické degradace půd v podmínkách aridního klimatu), podpořeného MŠMT ČR v rámci Národního programu výzkumu I BIOKLIMATOLOGICKÉ PODMÍNKY OBLASTI HODONÍNA Petra Malenová, Petr Hora, Mojmír Kohut, Jaroslav Rožnovský Český hydrometeorologický ústav, pobočka Brno Abstract Bioclimatic conditions of Hodonín were evaluated through characteristics of the meteorological elements for the period 1961-2000. For these purposes the technical series of climate data (19612007) based on the station observations CHMI have been used. Average monthly and annual air temperature, maximum and minimum monthly air temperatures, typical day, length of growing season, monthly and annual precipitation, Lang´s rain factor were analyzed. The warmest month of the analyzed period is July (19.1 ° C), the coldest month is January (-1.6 ° C). The annual average temperature over the period is 9.3 ° C. Number of arctic days per year is on average 0.6 day per year. Number of icy days is on average 26. The number of frost days is on average 105. Number of summer days is on average 57 days and the number of tropical days is on average 11.5 days. Days with tropical night occurred on average 0.3 per year in Hodonín. The onset of the average air temperature ≥ 0 ° C was observed on average 22nd January. The end of this period represents on average the 3rd December. The onset of the average air temperature ≥ 5 ° C (great growing season) is on average 15th March, the end is on average 11th November. The onset of the average air temperature ≥ 10 ° C (the main growing season) is the average 20th April, period ends on average 14th October. The onset of the growing summer is on average13th May and the period ends 13th September. The average length of the period with temperatures ≥ 0 ° C is 314 days, average length of great growing season was 243 days. Small growing season was long on average 178 days and growing summer season lasted approximately 124 days. Largest average precipitation 70.4 mm falls in - 31 - June, less than average precipitation falls in January (27.8 mm). Annual precipitation in the period 19612000 is 523.8 millimeters in Hodonín. Lang´s rain factor during the analysis period ranged between 38 and 89, average was 57. Key Words: air temperature, growing season, precipitation Úvod Hodonínsko leží na jihovýchodní Moravě v oblasti Moravského Slovácka. Přirozenou osu této oblasti tvoří úrodný úval podél řeky Moravy, sevřený mezi hřebeny Bílých Karpat na jihovýchodě a Chřiby na severozápadě. Základní informace o klimatu oblasti Hodonína na území české republiky najdeme v Atlasu podnebí Československé republiky (Kolektiv autorů, 1958), v Tabulkách podnebí Československé socialistické republiky (Kolektiv autorů, 1960) a v Atlase podnebí Česka (Tolasz et al., 2007). Podle klimatické klasifikace z Atlasu podnebí ČSR (1958) patří Hodonín do oblasti teplé, podoblasti suché a do okrsku teplého, suchého, s mírnou zimou a s kratším slunečním svitem. Lednová teplota vzduchu je nad -3 °C, sluneční svit ve vegetačním období pod 1500 hodin. Dle Agroklimatických podmínek ČSSR (Kurpelová, Coufal, Čulík, 1975) se řadí Hodonín do agroklimatické makrooblasti teplé, oblasti převážně teplé (dle agroklimatického ukazatele teploty TS10 teplotní suma za období s průměrnou denní teplotou vzduchu ≥ 10 °C; TS10 = 2801 až 3000 °C), podoblasti převážně suché (dle agroklimatického ukazatele zavlažení K - vyjadřuje podmínky zavlažení rozdílem potenciální evapotranspirace (E ) a srážek (Z) za letní měsíce červen až srpen; K = 150 až 101 mm) a okrsku poměrně mírné zimy (dle TRÁVNÍKY 2009 agroklimatického ukazatele přezimování Tmin průměr ročních absolutních minim teploty vzduchu; Tmin -18 až -20 °C), Podle klimatické klasifikace Quitta (1971) spadá území Hodonína do teplé oblasti, jednotky T4 (nově označované i anglickým W4), pro kterou platí následující charakteristiky: počet letních dnů (t.j. dnů s teplotou vzduchu nad 25 °C) v roce je 60 - 70, počet dnů s průměrnou teplotou vzduchu 10 °C a vyšší je 170 - 180, počet mrazových dnů (dnů s min teplotou vzduchu pod 0 °C) je 100 - 110, počet ledových dnů (dnů s maximální teplotou vzduchu pod -0,1 °C) je 30 – 40, průměrná lednová teplota vzduchu se pohybuje od - 2 do - 3 °C, průměrná červencová teplota vzduchu dosahuje 19 – 20 °C, průměrná teplota vzduchu v dubnu je 9 – 10 °C, teplota vzduchu v říjnu je 9 – 10 °C, průměrný počet dnů se srážkami 1 mm a více 80 - 90, srážkový úhrn ve vegetačním období se pohybuje v rozmezí 300 350 mm, srážkový úhrn v zimním období je 200 300 mm, počet dní se sněhovou pokrývkou činí 40 – 50, počet zatažených dní je 110 – 120 a počet jasných dní 50 – 60. Podle všech tří klimatických klasifikací patří oblast Hodonína k nejteplejším a srážkově nejméně vydatným oblastem České republiky. Zmíněné klasifikace jsou založeny na starších meteorologických datech. Pouze Atlas podnebí Česka z roku 2007 obsahuje novější údaje (19612000), ale veškeré jen v grafické podobě. Materiál a metody Při hodnocení bioklimatologických podmínek oblasti Hodonína byla použita data Českého hydrometeorologického ústavu tzv. technické řady klimatických prvků. Tato data vychází z měření klimatologické stanice Hodonín, která však ukončila činnost již v roce 1980. Dále pak fungovala již jen jako stanice srážkoměrná. Proto bylo při konstrukci těchto dat v rámci technické řady hojně využíváno dat sousedních klimatologických stanic. Před samotným výpočtem technických řad jsou vstupní údaje podrobeny kontrole kvality dat použitím softwaru ProClimDB (Štěpánek, 2007). Metodika selekce chyb v měření kombinuje několik postupů, např. porovnání diferencí se sousedními stanicemi, porovnání s očekávanou hodnotou vypočtenou pomocí geostatistických metod atp., výsledkem této kombinace je, že ji lze snadno automatizovat. Po opravě chyb byly řady homogenizovány použitím několika statistických testů, různých referenčních řad, iterací testováníposouzení-oprava (postup testování homogenity popisuje Štěpánek (2004). Oprava nehomogenit byla provedena přímo v denních údajích. Pro každou stanici byly dále pomocí geostatistických metod doplněny chybějící hodnoty v období 1961-2007. - 32 - Bioklimatologické podmínky Hodonínska byly vyhodnoceny na základě výše popsaných klimatických dat pro období 1961 – 2000. Největší část je věnována vyhodnocení teploty vzduchu a to analýze průměrné, maximální a minimální teploty vzduchu měřené ve 2 metrech. Z hodnocení průměrné denní teploty vzduchu vychází rovněž vymezení období s převládajícími teplotami 0, 5 , 10 a 15 °C, kde tři posledně zmíněné se používají k vymezení tzv. velkého vegetačního období, malého (hlavního) vegetačního období a vegetačního léta. Ke stanovení délky vegetačních období byla vybrána mezinárodně uznaná metodika používaná v projektu CECILIA (Central and Eastern Europe Climate Change Impact and Vulnerability Assessment). Trvalý výskyt teplot vzduchu vyšších nebo rovných hraničním hodnotám 5, 10 a 15 °C začíná prvním dnem období s průměrnou denní teplotou vzduchu minimálně 5 °C (resp. 10, 15 °C), které trvalo minimálně 6 po sobě následujících dnů, a končí dnem, kdy průměrná denní teplota vzduchu klesla pod 5 °C (resp. 10, 15 °C) na minimálně šest po sobě následujících dní. Počátek trvalého nástupu charakteristických teplot vzduchu musí spadat do prvního a jeho konec do druhého pololetí kalendářního roku. Pokud se v daném roce nevyskytlo minimálně jedno šestidenní období s průměrnou denní teplotou vzduchu nad stanovenou hranicí (5, 10 a 15 °C) v prvním pololetí (tj. do 30.6.), je doba trvalého výskytu těchto teplot rovna 0. Maximální a minimální teploty vzduchu nám slouží rovněž k vymezení tzv. charakteristických dnů. Konkrétně tropický den je takový den, kdy teplota vzduchu vystoupí alespoň na 30 °C, v letním dnu musí být zaznamenána teplota alespoň 25 °C, ve dnu s tropickou nocí nesmí teplota klesnout pod 20 °C. Na opačném konci jsou dny arktické s maximální teplotou vzduchu ne větší než -10 °C, dny ledové s maximální teplotou pod bodem mrazu a dny mrazové s minimální teplotou pod bodem mrazu. V tomto našem stručném přehledu uvádíme počty hledaných dnů za kalendářní rok a nikoli, jak by ale také bylo u charakteristických dnů zimního období možné, za zimní období napříč kalendářními roky. Menší prostor je věnován vyhodnocení srážkových úhrnů. Na rozdíl od teplot vzduchu zde nesledujeme již denní hodnoty, ale jen hodnoty měsíční. Velmi zjednodušeně je v příspěvku analyzována vláhová bilance, a to pomocí Langova dešťového faktoru, který se vypočítá jen prostým podílem ročního srážkového úhrnu a průměrné roční teploty vzduchu. Rovněž je uveden v Česku občas uvážený Langův dešťový faktor za období duben až říjen, tedy v obecném přístupu vegetační období. Evaporace z půdy či evapotranspirace zemědělských plodin se měří obtížně a je nejčastěji vypočítávána. Její TRÁVNÍKY 2009 analýze jsme se v tomto zpracování nevěnovali, ale je součástí výzkumu na pokusných plochách. Výsledky a diskuze Vybrané statistické charakteristiky teploty vzduchu na stanici Hodonín v období 1961 – 2000 za jednotlivé měsíce i za celý kalendářní rok jsou uvedeny komplexně v tabulce I. Tab. I. Vybrané statistické charakteristiky teploty vzduchu v jednotlivých měsících a v roce na stanici Hodonín v období 1961 - 2000 I II III IV V VI VII VIII IX X XI XII rok 35,7 36,1 32,2 26,1 20,7 14,7 36,2 30,7 32,1 32,1 27,7 22,5 15,2 9,9 33,2 20,3 23,4 25,4 25,2 20,8 14,7 7,3 2,6 14,2 13,4 16,9 19,9 22,3 23,6 17,9 13,8 8,1 3,7 10,9 9,7 14,6 17,6 19,1 18,7 14,7 9,5 4,2 0,1 9,3 11,1 14,8 16,6 16,4 11,5 6,2 0,0 -4,8 8,0 11,1 12,2 12,2 9,1 4,8 1,0 -2,8 4,3 6,7 5,9 2,4 -3,3 -6,5 -13,1 -17,6 3,2 1,6 -1,3 -9,0 -14,4 -24,7 -28,6 Absolutní měsíční a roční maxima teploty vzduchu 13,8 18,2 24,4 28,0 30,9 36,2 Průměr měsíčních a ročních maxim teploty vzduchu 8,3 10,6 18,3 23,5 27,4 Průměr denních maxim teploty vzduchu 1,2 4,1 9,1 15,3 Nejvyšší průměrná teplota vzduchu 3,4 5,4 8,2 Průměrná teplota vzduchu -1,6 0,4 4,4 Nejnižší průměrná teplota vzduchu -7,9 -6,0 -0,7 6,8 Průměr denních minim teploty vzduchu -4,9 -3,3 0,0 3,8 8,1 Průměr měsíčních a ročních minim teploty vzduchu -14,3 -12,0 -7,0 -3,1 1,8 5,0 Absolutní měsíční a roční minima teploty vzduchu -28,6 -22,7 -19,0 -6,2 -2,0 1,1 Průměrná roční teplota vzduchu v Hodoníně byla během analyzovaného období 1961 – 2000 9,3 °C. Nejchladnějším rokem s průměrnou teplotou 8,0 °C byl rok 1980, nejteplejším s teplotou 10,9 °C rok 2000. Průměrně nejteplejším měsícem byl červenec s teplotou 19,1 °C. Za celé sledované období byl ale nejteplejším měsícem srpen 1992, kdy byla naměřena průměrná teplota 23,6 °C. Průměrně nejchladnějším měsícem byl leden s teplotou -1,6 °C, nejnižší měsíční průměrná teplota -7,9 °C se vyskytovala v lednu 1985. Nejvyšší denní maximální teploty se průměrně vyskytovaly v červenci; byly rovny 25,4 °C. Z tohoto pohledu je nejchladnější klasicky leden, kdy průměrná denní maximální teplota dosahuje 1,2 °C. Měsíční maximální teplota byla nejvyšší průměrně shodně v červenci a srpnu; 32,1 °C. Průměr maximální roční teploty byl v analyzovaném období 1961 – 2000 roven 33,2 °C. Absolutně - 33 - nejvyšší teplota vzduchu se vyskytla 22.6.2000 a byla rovna 36,2 °C. Nejnižší denní minimální teploty se průměrně vyskytovaly v lednu; byly rovny -4,9 °C. Totožnou logikou jsou nejchladnější shodně červenec a srpen, kdy průměrná denní minimální teplota dosahuje 12,2 °C. Měsíční minimální teplota byla nejnižší průměrně v lednu; -14,3 °C. Průměr minimální roční teploty byl v období 1961 – 2000 roven -17,6 °C. Absolutně nejnižší teplota vzduchu se vyskytla 7.1.1985 a byla rovna -28,6 °C. Pomocí maximální a minimální teploty jsme spočítali počty charakteristických dní. Jejich výčet začneme od nejchladnějších. Počet arktických dnů za rok je velmi nízký, pohybuje se mezi žádným až 7 případy, v průměru je to 0,6 dne za rok. Ledových dnů se během let 1961 – 2000 vyskytovalo 6 až 63 za rok, v průměru 26. Počet mrazových dnů kolísal mezi 72 a 126 za rok, průměr byl 105. Počet letních TRÁVNÍKY 2009 dnů za rok se pohyboval mezi 29 a 81, v průměru to bylo 57 dnů. Počet tropických dnů za rok byl v extrémních letech 2 a 32 případů; průměrný výskyt je 11,5 dne. Dny s tropickou nocí se mimořádně vyskytovaly až tři za rok; průměr je 0,3 dne za rok. Podle průměrných denních teplot vzduchu jsme provedli vymezení období s převládajícími teplotami 0, 5, 10 a 15 °C. K nástupu průměrných teplot 0 °C docházelo v letech 1961 – 2000 mezi 1. lednem a 20. březnem, v průměru to bylo 7. února. K nástupu průměrných teplot 5 °C, tedy nástupu velkého vegetačního období docházelo mezi 12. únorem a 6. dubnem, průměrně 16. března. Nástup průměrných teplot 10 °C, tedy malého vegetačního období byl mezi 18. březnem a 7. květnem, v průměru 20. dubna a nástup průměrných teplot 15 °C, tedy vegetačního léta spadal mezi 18. duben a 14. červen, průměrně na 19. května. Konec období s průměrnými teplotami 0 °C byl vymezen v letech 1961 – 2000 mezi 11. listopadem a 31. prosincem, v průměru to bylo 16. prosince. Ke konci velkého vegetačního období docházelo mezi 15. říjnem a 29. listopadem, průměrně 9. listopadu. Konec malého vegetačního období byl mezi 23. zářím a 6. listopadem, v průměru 14. října a konec vegetačního léta spadal mezi 23. srpen a 7. říjen, průměrně na 13. září. Průměrná délka období s průměrnými teplotami 0 °C byla 313 dní, v extrémech 268 a díky 29. únoru dokonce 366 dnů. Průměrná délka velkého vegetačního období byla 239 dnů, v extrémech 203 a 281 dnů. Malé vegetační období bylo průměrně dlouhé 179 dnů, v extrémech 147 a 216 dnů. Vegetační léto trvalo průměrně 119 dnů, v extrémních případech 89 a 151 dnů. Na základě použité metodiky (CECILIA) bylo provedeno vymezení vegetačních období. K nástupu průměrných teplot vzduchu ≥ 0 °C docházelo v letech 1961 – 2000 mezi 1. lednem a 20. březnem, v průměru 22. ledna. Období vymezeno teplotou 0 °C končilo mezi 25. říjnem a 22. prosincem, v průměru 3. prosince. Nástup průměrných teplot vzduchu ≥ 5 °C, tedy velkého vegetačního období byl mezi 30. lednem a 6. dubnem, v průměru 15. března. Konec těchto teplot je vymezen mezi 19. říjnem a 3. prosincem, v průměru 11. listopad. K nástupu průměrných teplot vzduchu ≥ 10 °C, tedy malého (hlavního) vegetačního období dochází mezi 18. březnem a 16. květnem, v průměru 20. dubna. Konec malého vegetačního období spadá mezi 14. září a 7. listopad, v průměru na 14. říjen. Nástup průměrných teplot vzduchu ≥ 15 °C, tedy vegetačního léta je mezi 16. dubnem a 18. červnem, v průměru 13. května a konec je mezi 21. srpnem a 10. říjnem, v průměru 13. září. Průměrná délka období s teplotami ≥ 0°C je 314 dní, v extrémech 246 a v roce 1992 a 1994 dokonce 354. Průměrná délka velkého vegetačního období byla 243 dnů, v extrémech 208 (1985) a 302 (1990). Hlavní vegetační období bylo průměrně dlouhé 178 dnů, v extrémech 142 (1972) a 211 dnů (2000). Vegetační léto trvalo průměrně 124 dnů, ve svých extrémních případech ale i 85 (1965) a 162 dnů (1963). Minimální teplota vzduchu ve dvou metrech vymezila mrazové období. Průměrné datum prvního mrazu připadá a 16. října, v extrémních letech období 1961 – 2000 to ale bylo i 21. září a 23. listopadu. Poslední mrazový den připadá průměrně na 23. duben, v extrémech ale i na 6. duben a 14. květen. Maximální, průměrné a minimální srážkové úhrny v jednotlivých měsících a úhrnně v roce během analyzovaného období uvádíme v tabulce II. Tab. II. Vybrané statistické charakteristiky srážkových úhrnů v jednotlivých měsících a v roce na stanici Hodonín v období 1961 - 2000 I II III IV V VI VII VIII IX X XI XII rok 85,1 714,0 44,9 36,3 523,7 14,9 2,0 381,5 Maximální měsíční a roční úhrn srážek 74,3 89,3 77,9 95,7 141,5 149,5 195,7 167,3 109,8 120,0 107,6 Průměrný měsíční a roční úhrn srážek 27,8 26,7 29,3 38,4 56,6 70,3 64,6 52,7 40,4 35,7 Minimální měsíční a roční úhrn srážek 1,0 0,6 6,3 6,6 12,2 17,7 - 34 - 18,4 11,2 8,9 1,3 TRÁVNÍKY 2009 Srážkově nejvydatnějším měsícem byl průměrně červen se 70,3 mm. Absolutně nejdeštivějším měsícem byl ale červenec 1997 (povodně). Nejméně srážek napadne v průměru v únoru (26,7 mm). Absolutně nejsušším měsícem byl pak s 0,6 mm srážek únor 1975. Srážkové úhrny za delší období než je jeden měsíc kolísají již výrazně méně. Úhrn srážek za celý rok se pohyboval mezi 714 a 382 mm, v průměru byl 523,8 mm. Úhrn za období duben až říjen, tedy dobu často obecně uvažovanou jako vegetační období, během let 1961 – 2000 kolísal mezi 232 a 517 mm, v průměru byl 359 mm. Langův děšťový faktor během analyzovaného období 1961 – 2000 zobrazujeme na obrázku 5. Ve své klasické podobě ročních srážek a ročního průměru teploty vzduchu se pohyboval v rozmezí 38 a 89, průměr byl 57. Je zajímavé na tomto místě připomenout, že pro humidní klima jsou uváděny hodnoty nad 60, pro semiaridní 40 – 60 a pro aridní méně než 40. Langův dešťový faktor počítaný pro období duben až říjen samozřejmě nemůžeme konfrontovat s těmito kategoriemi. Jeho hodnoty pak kolísají mezi 16 a 37, v průměru jsou 24. Závěr Klimatické podmínky oblasti Hodonína byly hodnoceny prostřednictvím charakteristik meteorologických prvků za období 1961-2000. Pro tyto účely byly použity technické řady klimatických dat (1961–2007) vycházející ze staniční sítě ČHMÚ. Pro hodnocení byly vybrány následující charakteristiky: průměrná měsíční a roční teplota vzduchu, maximální a minimální měsíční teploty vzduchu, charakteristické dny, délka vegetačního období; měsíční a roční srážkové úhrny, Langův dešťový faktor. Z hlediska průměrných měsíčních teplot vzduchu za sledované období (1961-2000) je nejteplejším měsícem červenec (19,1 °C), naopak nejchladnějším měsícem je leden s průměrnou teplotou -1,6 °C. Roční průměrná teplota vzduchu za sledované období je 9,3 °C. Průměrné měsíční maximum bylo největší v červenci a v srpnu (32,1 °C) a naopak nejmenší v lednu (8,3 °C). Absolutní teplotní maximum 36,2 °C bylo dosaženo 22. června roku 2000. Průměrné měsíční minimum bylo největší v červenci (6,7 °C) a nejmenší v lednu (-14,3 °C). Absolutní teplotní minimum -28,6 °C bylo dosaženo 7. ledna roku 1985. Počet arktických dnů za rok se pohybuje mezi žádným a 7 případy, v průměru je to 0,6 dne za rok. Ledových dnů se během let 1961 – 2000 vyskytovalo 6 až 63 za rok, v průměru 26. Počet mrazových dnů kolísal mezi 72 a 126 za rok, průměr byl 105. Počet letních dnů za rok se pohyboval mezi 29 a 81, v průměru to bylo 57 dnů. Počet tropických dnů za rok byl v extrémních letech 2 a 32 případů; průměrný výskyt je 11,5 dne. Dny s tropickou nocí se na Hodonínsku vyskytly průměrně 0,3 za rok. K nástupu průměrných teplot vzduchu ≥ 0 °C docházelo v letech 1961– 2000 v průměru 22. ledna. Konec tohoto období připadá v průměru na 3. prosince. Nástup průměrných teplot vzduchu ≥ 5 °C, tedy velkého vegetačního období byl je v průměru 15. března, konec připadá v průměru na 11. listopad. K nástupu průměrných teplot vzduchu ≥ 10 °C (hlavního vegetačního období) dochází v průměru 20. dubna, období končí v průměru 14. října. Nástup vegetačního léta v průměru 13. května a konec v průměru 13. září. Průměrná délka období s teplotami ≥ 0°C je 314 dní, průměrná délka velkého vegetačního období byla 243 dnů. Malé vegetační období bylo průměrně dlouhé 178 dnů a vegetační léto trvalo průměrně 124 dnů. Největší průměrný úhrn srážek 70,4 mm připadá na červen, průměrně nejméně srážek spadne v lednu (27,8 mm). Roční úhrn srážek v Hodoníně za období 1961-2000 je 523,8 mm. Langův děšťový faktor se během analyzovaného období pohyboval v rozmezí 38 a 89, průměr byl 57. Poděkování Práce vznikla jako dílčí výsledek grantu Ministerstva školství mládeže a tělovýchovy České republiky č. 2B08020 s názvem „Modelový projekt zamezení biologické degradace půd v podmínkách aridního klimatu“. - 35 - Literatura QUITT, E. (1971): Klimatické oblasti Československa. Academia, Studia Geographica 16, GÚ ČSAV v Brně, 73 s. TRÁVNÍKY 2009 KOLEKTIV AUTORŮ (1958): Atlas podnebí Československé republiky. Ústřední správa geodézie a kartografie, Praha. KOLEKTIV AUTORŮ (1960): Podnebí Československé socialistické republiky. Tabulky. Hydrometeorologický ústav, Praha, 379 s. KURPELOVÁ, M., COUFAL, L., ČULÍK, J. (1975): Agroklimatické podmienky ČSSR, 1. vyd. Bratislava: Příroda, 270 s. ŠTĚPÁNEK, P. (2007): ProClimDB – software for processing climatological datasets. CHMI, regional office Brno. http://www.climahom.eu/ProcData.html TOLASZ, R., et al. (2007): Atlas podnebí Česka. Český hydrometeorologický ústav, Univerzita Palackého v Olomouci, 255 s. ISBN 978-80-8669026-1 (CHMI), 978-80-244-1626-7 (UP). PEDOLOGICKO-AGROCHEMICKÉ VLASTNOSTI PŮDY HODNOCENÉ NA LOKALITĚ HODONÍN SOIL-SCIENCE AND AGROCHEMICAL SOIL PROPERTIES OF THE LOCALITY HODONÍN J. Jandák, T. Lošák, J. Hlušek Abstract The soil cover of the experimental plot consists of Haplic Arenosol from Aeolian Sand. The dominant soil texture consists of particles of medium sand (average content in the top 30 cm of soil is 53.84 %) and fine sand (average content in the top 30 cm of soil is 37.75 %). The average content of silt particles is only 3.85 %, clay particles (< 0.001 mm) 4.71 %. Naturally the experimental plot is not homogeneous in terms of the soil texture: for instance the content of clayey particles (< 0.01 mm) ranges between 3.55 % and 6.92 %. The content of soil organic matter is very low and decreases rapidly with increasing depth. The quality of the humus is also poor. The spatial arrangement of soil particles in the upper topsoil layer in a depth of 5-10 cm is favourable, but less favourable in the lower layer. In some parts in the 25 to 30 cm depth the critical bulk density of dry soil indicating harmful compaction of sandy soil was exceeded (1700 kg . m-3). With increasing depth both the volume of capillary pores and the maximal capillary water capacity decrease. The capacity to retain water for the requirements of the plants is sufficient only in the upper topsoil layer. Prior to the establishment of the experiment the actual moisture was unbalanced: in the upper 30 cm the moisture ranged between 25.75 mm and 35.25 mm. The aeration rate was very high and this is typical of sandy soils. The exchangeable soil reaction before the establishment of the experiment was strongly acid. The content of phosphorus was very high, of potassium it was satisfactory and of calcium and magnesium low. Downright surprising was the very high content of phosphorus; however its availability to plants was considerably limited by the low pH value (degeneration of phosphoric acid). In comparison with spring-autumn of 2008 there was no marked change in the content of soil nutrients and the soil reaction value. - 36 - Key words: soil texture, soil organic matter, bulk density, soil reaction, nutrients Úvod Půda je nejčastějším substrátem pro pěstování rostlin, přičemž se vyznačuje určitými specifickými (fyzikálními, biologickými, chemickými, fyzikálně-chemickými, a jinými) vlastnostmi. Její pedologicko-agrochemické vlastnosti mohou významnou měrou ovlivnit růst a vývoj rostlin zvláště v aridních podmínkách, resp. při deficitu srážek. Lehké půdy vykazují výrazně horší sorpční schopnosti pro vodu a v ní rozpuštěné živiny v porovnání s půdami s vyšším podílem jílovitých částic (střední a těžké). Na lehkých půdách je tedy i vyšší riziko ztrát živin (NO3-, SO42-, apod.) vyplavováním (Richter, Hlušek, 1994). Pro dosažení odpovídajícího výnosu i kvality produkce je nezbytné respektovat i zásady harmonické výživy rostlin. V aridních podmínkách je zvlášť důležitým elementem draslík, který přispívá k lepšímu vodnímu režimu rostlin a zvyšuje jejich odolnost vůči suchu (Marschner, 2002). Adekvátní zásoba přístupných makroa mikrobiogenních prvků v půdě je předpokladem úspěšného růstu a vývoje rostlin. Při splnění těchto podmínek s ohledem na zákon o zachování hmoty a Liebigův zákon minima je předpoklad uplatnění různorodých pomocných látek či přípravků. Pomocnou půdní látkou je látka bez účinného množství živin, která půdu biologicky, chemicky nebo fyzikálně ovlivňuje, zlepšuje její stav nebo zvyšuje účinnost hnojiv. Pomocným rostlinným přípravkem je látka bez účinného množství živin, která jinak příznivě ovlivňuje vývoj kulturních rostlin nebo kvalitu rostlinných produktů (Zákon č. 156/1998 Sb.). Jestliže jakékoliv pomocné látky či kondicionéry přispějí ke zvýšené sorpci vody v půdě, přispějí i k lepší zásobenosti rostlin TRÁVNÍKY 2009 přijatelnými živinami, které jsou v této vodě rozpuštěny a tvoří tzv. půdní roztok. Materiál a metody Výkop půdních sond, popis půdních profilů i veškeré odběry půdních vzorků byly uskutečněny v dubnu 2008. V půdních sondách byly odebrány sypké vzorky z hloubky 5-10 cm, 25-30 cm, 45-50 cm a 65-70 cm. Klasifikaci půd jsme uskutečnili podle Taxonomického klasifikačního systému půd České republiky (Němeček a kol., 2001) a dle klasifikace FAO-UNESCO (IUSS Working Group WRB., 2006). Pro posouzení plošné heterogenity zrnitostního složení byly odebrány sypké vzorky v pravidelné síti 75 x 75 m z hloubky 5-10 cm a 25-30 cm. Neporušené vzorky byly odebrány v osmi bodech opět z hloubky 5-10 cm a 25-30 cm. Pro stanovení základních agrochemických vlastností byl odebrán z pokusné lokality dle správných agrochemických zásad průměrný vzorek půdy. Sypké vzorky byly přirozeně vysušeny, rozmělněny, homogenizovány a přesáty přes síto s velikostí ok 2 mm, čímž byla získána jemnozem. Zrnitostní rozbor byl uskutečněn pipetovací metodou. Obsah půdní organické hmoty byl stanoven metodou Walklay-Black v modifikaci Novák-Pelíšek. Kvalita humusu byla stanovena zkrácenou metodou podle Kononové a Bělčikové (1961). Byl uskutečněn základní rozbor neporušených půdních vzorků. Obsah přístupných živin v půdních vzorcích byl stanoven postupem používaným při AZZP ve výluhu Mehlich III (NH4F, NH4NO3, CH3COOH, HNO3, EDTA). Přístupný P byl z půdního extraktu stanoven spektrofotometricky jako fosfomolybdenová modř, přístupný K byl z extraktu stanoven atomovou emisní spektrometrií (AES) v plameni acetylen-vzduch a přístupný Ca a Mg byly po přidání lanthanu stanoveny z extraktu atomovou absorpční spektrometrií (AAS) v plameni acetylenvzduch. Aktivní půdní reakce byla stanovena potenciometricky ve vodním výluhu. Výměnná půdní reakce byla stanovena postupem používaným při AZZP v půdním výluhu 0,01 M CaCl2. Uvedené půdní analýzy byly provedeny na pracovišti Ústavu agrochemie, půdoznalství, mikrobiologie a výživy rostlin MZLU Brno dle metodik Zbíral (2002). Výsledky a diskuse 1. Popis a základní charakteristika půdních profilů, 16.4.2008 1.1. Popisy půdních profilů Sonda č. 1 se nacházela 265 m od západního okraje pokusné plochy, 80 m od severního okraje pokusné plochy, mezi variantami porostu A a C. Ap 0-38 cm, barva hnědá 7,5YR3/3, struktura do 15cm středně vyvinutá drobtovitá, hlouběji slabě - 37 - vyvinutá hrudkovitá, půdní druh písčitá, bez skeletu, vlhká, pod trsy plevele v hloubce 3-4 cm – suchá, drobivá, 2 chodby žížal /10 dm2, střední až slabé prokořenění do 14 cm, přechod ostrý. AC 38-70 cm, barva světle hnědá 7,5YR4/4, struktura slabě vyvinutá hrudkovitá, půdní druh písčitá, bez skeletu, vlhká, soudržná, chodby žížal výjimečně, velmi slabé prokořenění do 51 cm, přechod difusní. C hlouběji 70 cm, dosažena hloubka 110 cm, půdotvorný substrát navátý písek, barva okrově žlutá 7,5YR5/6. Sonda č. 2 se nacházela 154 m od západního okraje pokusné plochy, 80 m od severního okraje pokusné plochy, uprostřed mezi variantami porostu A, B, C, D. Ap 0-30 cm, barva hnědá 7,5YR3/4, struktura – do 12 cm středně vyvinutá drobtovitá, hlouběji slabě vyvinutá hrudkovitá, půdní druh písčitá, výjimečně valounky do průměru 2 cm – křemen, vlhká drobivá, 2 chodby žížal /10 dm2, prokořenění slabé do 15 cm, přechod ostrý. A+C 30-58 cm, střídání barev ornice 7,5YR3/4a půdotvorného substrátu 7,5YR5/6, pravděpodobně důsledkem jednorázového rigolování, struktura slabě vyvinutá hrudkovitá – v tmavých partiích, ve světlých elementární volná, půdní druh písčitá, vlhká, soudržná, výjimečně chodby žížal, přechod jazykovitý ostrý. C hlouběji 58 cm, dosažena hloubka 110 cm, půdotvorný substrát navátý písek, barva okrově žlutá 7,5YR5/6. Sonda č. 3 se nacházela 40 m od západního okraje pokusné plochy, 80 m od severního okraje pokusné plochy, mezi variantami porostu B a D. Ap 0-36 cm (38 cm), barva hnědá 7,5YR3/3, struktura středně vyvinutá do 12 cm drobtovitá, hlouběji středně vyvinutá hrudkovitá, půdní druh písčitá, bez skeletu, vlhká, pod některými trsy plevele v hloubce 3-10 cm suchá, drobivá, 4 chodby žížal /10 dm2, střední prokořenění do 12 cm, přechod ostrý. AC 36-78 cm, barva světle hnědá 7,5YR4/4, struktura slabě vyvinutá hrudkovitá, půdní druh písčitá, vlhká, soudržná, výjimečně chodby žížal, přechod difúzní. C hlouběji 78 cm, dosažena hloubka 110 cm, půdotvorný substrát navátý písek, barva okrově žlutá 7,5YR5/6. Klasifikace všech tří půdních profilů je shodná: regozem arenická, písčitá, na navátém písku, (Haplic Arenosol from Aeolian Sand). 1.2. Základní vlastnosti popisovaných půd 1.2.1. Zrnitostní složení TRÁVNÍKY 2009 V zrnitostním složení výše uvedených půdních horizontů dominuje obsah písčitých částic (2,00 – 0,05 mm). Jejich obsah činí 89,41 % až 94,52 %. Obsah částic středního písku (2,00–0,25 mm) výrazně převažuje nad obsahem jemného písku (0,25–0,05 mm) a činí od 47,71 % do 61,36 %. Obsah jemného písku byl stanoven v rozmezí 33,16 % až 44,47 %. Obsah částic prachu (0,05– 0,002 mm) i jílu (< 0,002 mm) je velmi nízký: Obsah prachu činí 2,05 % až 5,31 %, jílu 3,43 % až 5,33 %. Zrnitostní složení všech tří popisovaných půd je velmi blízké. Vždy se jedná o půdní druh písčitá, zrnitostní třídu písek. 1.2.2. Půdní reakce, obsah a kvalita půdní organické hmoty popisovaných půd Aktivní půdní reakce činí 5,77 až 6,57, výměnná 4,31 až 5,60. Nejnižší hodnoty byly stanoveny vždy v ornici, nejvyšší v hloubce 65– 70 cm. Obsah půdní organické hmoty je velmi nízký. V hloubce 5-10 cm činí 0,96 % až 1,45 %, ale ve spodní části ornice (25-30 cm) je pouze 0,56 % až 0,93 %. V hloubce 45-50 cm byl stanoven obsah půdní organické hmoty 0,27 % až 0,34 %, v hloubce 65-70 cm 0,12 % až 0,18 %. Humus je nízké kvality, poměr obsahu huminových kyselin k obsahu fulvokyselin činí 0,6 až 0,7. 2. Výsledky zrnitostního rozboru pokusné plochy Hodonín I v zrnitostním složení vzorků odebraných v pravidelné síti 75 x 75 m výrazně dominují písčité částice. Jejich obsah v hloubce 5-10 cm činí 87,37 % až 94,28 %, průměrná hodnota činí 91,45 %. Převažuje frakce středního písku (2,00-0,25 mm). Její obsah byl stanoven v rozmezí 45,12 % až 57,38 %, průměr činí 53,77 %. Obsah jemného písku (0,25-0,05 mm) činí 34,04 % až 42,26 %, průměr 37,68 %. Směrodatné odchylky i variační koeficienty vypočítané pro obsah uvedených písčitých frakcí jsou nízké, takže můžeme konstatovat, že z hlediska zrnitostního složení je pokusný pozemek značně homogenní. Obsah dalších frakcí je, pochopitelně, velmi nízký. Prachových částic bylo stanoveno 1,96 % až 6,03 %, průměr činí 4,12 %. Obsah částic jemného a středního prachu (0,01-0,001 mm) je extrémně nízký. Byl stanoven v rozmezí 0,07 % až 1,67 %, průměr činí 0,72 %. Obsah částic hrubého prachu činí 1,43 % až 5,40 %, průměr 3,24 %. Obsah částic < 0,002 mm i < 0,001 mm je téměř totožný. Obsah částic < 0,002 mm činí 3,20 % až 6,60 %, průměr 4,43 %, obsah částic < 0,001 mm činí 3,64 % až 5,93 %, průměr 4,60 %. Půdním druhem je vždy písčitá půda, zrnitostní třída je písek. I v hloubce 25-30 cm výrazně dominují v zrnitostním složení všech vzorků písčité částice. Jejich obsah činí 87,17 % až 94,19 %, průměrná - 38 - hodnota činí 91,59 %. Převažuje frakce středního písku. Její obsah byl stanoven v rozmezí 49,15 % až 58,63 %, průměr činí 53,90 %. Obsah jemného písku (0,25-0,05 mm) činí 33,46 % až 41,05 %, průměr 37,81 %. I ve spodní části ornice jsou směrodatné odchylky i variační koeficienty vypočítané pro obsah uvedených písčitých frakcí nízké. Obsah dalších frakcí je velmi nízký. Prachových částic bylo stanoveno 1,92 % až 6,12 %, průměr činí 3,78 %. Obsah částic jemného a středního prachu (0,010,001 mm) je extrémně nízký, v některých odběrových místech nulový. Byl stanoven v rozmezí 0,00 % až 1,39 %, průměr činí 0,57 %. Obsah částic hrubého prachu činí 1,67 % až 6,01 %, průměr 3,14 %. Obsah částic < 0,002 mm i < 0,001 mm je opět téměř totožný. Obsah částic < 0,002 mm činí 3,51 % až 6,71 %, průměr 4,62 %, obsah částic < 0,001 mm činí 3,83 % až 6,20 %, průměr 4,81 %. Půdním druhem je vždy písčitá půda, zrnitostní třída je písek. Ačkoliv je dlouhodobě oráno mělčeji něž do 30 cm, na zrnitostním složení se tato skutečnost neprojevila. zrnitostní složení ornice je ve svrchní i spodní části shodné. Zrnitostní složení ve všech místech odběru je velmi blízké a to jak v hloubce 510 cm, tak i v hloubce 25-30 cm, a proto vhodné pro založený polní pokus. 3. Výsledky základního rozboru neporušených půdních vzorků Prostorové uspořádání půdních částic ve svrchní části ornice v hloubce 5-10 cm je příznivé. Objemová hmotnost suché zeminy zde činí 1384 kg.m-3 až 1579 kg.m-3, průměr činí 1471 kg.m3 . Pórovitost byla stanovena v rozmezí 39,95 % až 47,58 %, průměr činí 44,36 %. Objem i podíl pórů kapilárních je v uvedené hloubce (s ohledem na to, že se jedná o písčité půdy) relativně vysoký. Objem kapilárních pórů činí 17,06 % až 35,62 %, průměr činí 27,41 %. Podíl pórů kapilárních se pohybuje v rozmezí 37,86 % až 74,97 %, průměr činí 61,93 %. Objem pórů nekapilárních byl téměř shodný ve všech odběrových místech, rozsah hodnot činí 4,58 % až 5,53 %, průměr činí 5,01 %. Prostorové uspořádání půdních částic ve spodní části ornice v hloubce 25-30 cm je méně příznivé. Objemová hmotnost suché zeminy zde činí 1554 kg.m-3 až 1720 kg.m-3, průměr činí 1680 kg.m3 . Průměrná hodnota je sice menší než kritická objemová hmotnost suché zeminy podle Lhotského a kol. (1984), avšak v odběrových místech 1, 4, 5 a 8 byla tato hodnota překročena. Pórovitost byla stanovena v rozmezí 35,09 % až 41,12 %, průměr činí 36,72 %. Průměrná hodnota tedy signalizuje škodlivé zhutnění. To bylo zaznamenáno ve všech odběrových místech kromě bodu 3. Objem i podíl pórů kapilárních je v uvedené hloubce výrazně nižší než ve svrchní části ornice. Objem kapilárních pórů činí 10,01 % až 21,42 %, průměr činí 15,84 %. Podíl TRÁVNÍKY 2009 pórů kapilárních se pohybuje v rozmezí 30,07 % až 60,70 %, průměr činí 45,59 %. Objem kapilárních pórů činí 17,06 % až 35,62 %, průměr činí 27,41 %. Podíl pórů kapilárních se pohybuje v rozmezí 37,86 % až 74,97 %, průměr činí 61,93 %. Objem pórů nekapilárních ve svrchní a spodní části ornice se téměř neliší, rozsah hodnot v hloubce 25-30 cm činí 4,67 % až 5,85 %, průměr činí 5,10 %. Svrchní část ornice má, na rozdíl od spodní části, dostatečnou schopnost zadržovat vodu pro potřebu rostlin. Maximální kapilární vodní kapacita v ní činí 29,93 % až 38,37 %, průměr činí 34,38 %. Ve spodní části ornice jsme stanovili rozsah hodnot 22,36 % až 27,32 % a průměr 24,57 %. Hodnoty provzdušenosti jsou velmi vysoké, což je typické pro písčité půdy. Ve svrchní části ornice byla stanovena v rozmezí 29,47 % až 39,97 %, průměr činí 35,37 %, ve spodní části činí 21,86 % až 26,35 %, průměr 24,31 %. Minimální vzdušná kapacita byla na dostatečné úrovni. Ve svrchní i spodní části ornice byly stanoveny velmi blízké hodnoty. Minimální vzdušná kapacita ve svrchní části ornice činí 7,58 % až 10,90 %, průměr 8,77 %. Ve spodní části ornice byla stanovena v rozmezí 8,21 % až 10,92 %, průměr činí 10,40 %. Rovněž okamžitá vlhkost byla v 16.4.2008 velmi blízká ve svrchní i spodní části ornice. Ve svrchní části byla v rozmezí 7,71 % až 12,23 %, průměr byl 8,77 %, ve spodní bylo stanoveno rozmezí 8,75 % až 13,67 %, průměr činil 10,40 %. Zásobní vlhkost ve svrchních 30 cm činila 25,75 mm až 35,25 mm, průměr byl 28,76 mm. 4. Agrochemická charakteristika zeminy před založením pokusu Výsledky analýz lehké zeminy před založením experimentu uvádí tab. I. Hodnota výměnné půdní reakce byla silně kyselá, obsah fosforu velmi vysoký, draslíku vyhovující a vápníku i hořčíku nízký. Tab. I Agrochemická charakteristika zeminy před založením pokusu, duben 2008 pH/ CaCl2 mg.kg-1 P K Ca 4,54 222 148 365 silně kyselá velmi vysoký vyhovující nízký Tato půda nevykazuje z hlediska obsahu živin optimální podmínky pro růst a vývoj rostlin, nicméně dává předpoklady pro pozitivní efekt použitých látek (Zeolit, Agrisorb, Lignit). Naprosto překvapující je velmi vysoký obsah fosforu (kategorie „velmi vysoký“ je nad 185 mg.kg-1), který je prakticky nezdůvodnitelný. Nicméně využitelnost fosforu rostlinami je limitována celou řadou faktorů, z nichž hodnota půdní reakce (pH) hraje zásadní roli. V kyselých půdách podléhá P chemosorpci a přechází po reakci s Fe a Al do nerozpustných sloučenin (zvrhávání kyseliny fosforečné), pro rostliny prakticky nevyužitelných (Richter, Hlušek, 1994; Marschner, 2002). U zbylých živin v půdě (K, Ca, Mg) by bylo vhodné provést hnojení minerálními hnojivy, které by ovšem s vysokou pravděpodobností potlačilo účinky aplikovaných pomocných půdních látek, a proto v metodice nebylo (i s ohledem na rozsah experimentů) zohledněno. V měsíci říjnu 2008 byly znovu odebrány vzorky půdy z jednotlivých variant experimentu. Obsahy živin i hodnota půdní reakce se v průběhu vegetace výrazně neměnily. Souhrn Půdní pokryv pokusné plochy tvoří regozem arenická na navátém písku. V zrnitostním složení dominuje obsah částic středního písku (průměrný obsah ve svrchních 30 cm činí 53,84 %) a jemného písku (průměrný obsah ve svrchních 30 cm činí - 39 - Mg 30 nízký 37,75 %). Průměrný obsah prachových částic je pouze 3,85 %, částic jílu (< 0,001 mm) 4,71 %. Pokusná plocha není, pochopitelně, zrnitostně plně homogenní: například obsah jílnatých částic (< 0,01 mm) je v rozmezí 3,55 % až 6,92 %. Obsah půdní organické hmoty je velmi nízký a s hloubkou rychle klesá. Nízká je i kvalita humusu. Prostorové uspořádání půdních částic ve svrchní části ornice v hloubce 5-10 cm je příznivé, ve spodní části méně příznivé. V některých bodech byla v hloubce 25 až 30 cm překročena kritická objemová hmotnost suché zeminy indikující škodlivé zhutnění písčitých půd (1700 kg .m-3). S hloubkou klesá jak objem pórů kapilárních, tak i maximální kapilární vodní kapacita. Schopnost zadržovat vodu pro potřebu rostlin je dostatečná pouze ve svrchní části ornice. Okamžitá vlhkost byla před založením pokusu nevyrovnaná: vlhkost ve svrchních 30 cm činila 25,75 mm až 35,25 mm. Hodnoty provzdušenosti jsou velmi vysoké, což je typické pro písčité půdy. Hodnota výměnné půdní reakce před založením pokusu byla silně kyselá. Obsah fosforu velmi vysoký, draslíku vyhovující a vápníku i hořčíku nízký. Naprosto překvapující je velmi vysoký obsah fosforu, jehož využitelnost rostlinami může být omezena nízkou hodnotou pH (zvrhávání kyseliny fosforečné). Obsahy živin v půdě i hodnota půdní reakce se při porovnání jaro-podzim 2008 výrazně nezměnily. TRÁVNÍKY 2009 Klíčová slova: zrnitost půdy, půdní organická hmota, objemová hmotnost zeminy po vysušení, půdní reakce, živiny Poděkování: Práce vznikla v rámci programu NPV II „Modelový projekt zamezení biologické degradace půd v podmínkách aridního klimatu“ č. 2B08020 řešeného s podporou MŠMT. Literatura IUSS Working Group WRB. 2006: World reference base for soil resources 2006. 2nd edition. World Soil Resources Reports No. 103. FAO, Rome. ISBN 925-105511-4. KONONOVA, A. L., BĚLČIKOVA, I. C. 1961: Uskorennyje metody opredělenija sostava gumusa miněralnych počv. Počvoveděnie, No 10, s. 130-136. LHOTSKÝ, J., VÁCHAL, J., EHRICH, P. 1984: Soustava opatření k zúrodňování zhutnělých půd. Metodika UVTIZ 14/1984, 11-12. MARSCHNER, H., 2002: Mineral nutrition of higher plants. 2nd edition. London : Academic Press, 889 s. ISBN 0-12-473543-6. NĚMEČEK, J... a kol. 2001: Taxonomický klasifikační systém půd České republiky. ČZU Praha spolu s VÚMOP Praha, 78 s. ISBN 80-238-8061-6. RICHTER, R. a HLUŠEK, J., 1994: Výživa a hnojení rostlin (I. obecná část). 1. vyd. VŠZ Brno, 177 s. ISBN 80-7157-138-5 ZBÍRAL, J., 2002: Jednotné pracovní postupy analýza půd I. 2. vydání. ÚKZÚZ, Laboratorní odbor Brno,197 s. ISBN 80-86548-15-5 ZÁKON č. 156/1998 Sb. ze dne 12. června 1998 o hnojivech, pomocných půdních látkách, pomocných rostlinných přípravcích a substrátech a o agrochemickém zkoušení zemědělských půd (zákon o hnojivech), ve znění pozdějších předpisů. Kontaktní adresa Ing. Jiří Jandák, CSc., Ústav agrochemie, půdoznalství, mikrobiologie a výživy rostlin, AF MZLU v Brně, Zemědělská 1, 613 00 Brno, Česká republika, e-mail: jandak@mendelu. REŽIM TEPLOTY A VLHKOSTI PŮDY NA LOKALITĚ RATÍŠKOVICE Tomáš Litschmann1, Jaroslav Rožnovský2, Mojmír Kohut2 AMET, Velké Bílovice1, Český hydrometeorologický ústav, pobočka Brno2 Úvod: V našich podmínkách můžeme říci, že již více jak dvě desetiletí je zkoumána problematika možné změny klimatu i s ohledem na dopady na zemědělství (BRÁZDIL, R., ROŽNOVSKÝ, J. et al., 1996). Přesto, že jsou stále více propracovávány klimatické i růstové modely, máme dosti málo znalostí o hydrotermickém režimu půd (BEDRNA, 1988). Tento režim je z přírodních podmínek ovlivňován dominantně vlastnostmi dané půdy, ale také dynamikou klimatických prvků, svou roli hraje i reliéf. Významné je také uplatňování agrotechnických technologií, skladba pěstovaných plodin včetně odrůdových vlastností apod. Obsah vody v půdě se obvykle pohybuje mezi hydrolimity bod vadnutí a polní vodní kapacita. Dynamiku změn půdní vlhkosti v průběhu roku popisují např. NOVÁK et al. (2002). Roční chod vlhkosti půdy se vyznačuje výrazným nárůstem na počátku roku (leden až březen). V tomto období je minimální evapotranspirace a infiltrace se omezuje pouze na krátká období tání sněhové pokrývky. Do půdy se najednou dostává velké množství vody a dochází k rychlému nasycení. Vysychání půdy po takové saturaci trvá řádově týdny a v jeho průběhu stačí i slabší srážky k opětovnému nasycení. Nejvyšších hodnot potom dosahuje vlhkost půdy zpravidla v jarních měsících (březen až květen). Období minimální vlhkosti půdy potom koreluje - 40 - s nejteplejší částí roku (letní měsíce). Z dlouhodobého hlediska srážkově vydatné měsíce (květen až říjen) jsou zároveň nejteplejší a vlhkost půdy je tak ovlivňována intenzivním výparem, respektive evapotranspirací. Infiltrace srážkové vody je v tomto období kontinuální a půda ji tak může snadno transportovat. K přesycení půdy vodou může v tomto období dojít zejména při opakovaných přívalových srážkách (ROŽNOVSKÝ, KOHUT, 2004). Pro úspěšné pěstování zemědělských plodin je udržení optimální vlhkosti v kořenové zóně v průběhu celé vegetace s důrazem na kritická (suchá nebo nadměrně vlhká) období. V dlouhodobém pokusu zjistil ANTAL (2000) možnost regulace vlhkostního režimu půd agrotechnickými opatřeními, zejména osevním postupem a obděláváním půdy. Z pohledu osevních postupů na vlhkost půdy uvádí ANTAL, IGAZ, ŠPÁNIK (2003) negativní vliv monokultur na vlhkostní režim půdy. Vlivem agrotechniky a porostu na zásobu vody v ornici těžkých půd (fluvizem glejová) se zabývali IVANČO et al. (2000, 2003). Ve všech hodnocených letech konstatují o 4,10 až 5,78 % vyšší obsah vody při použití bezorebné technologie ve srovnání s klasickou agrotechnikou. Materiál a metodika: V rámci probíhajícího výzkumného projektu byly na pokusné ploše poblíž Pánova u Hodonína TRÁVNÍKY 2009 nainstalovány v jednotlivých variantách snímače půdní vlhkosti VIRRIB, připojené k registrátoru VIRRIBLOGGER (AMET Velké Bílovice). V červenci 2008 byly tři tyto soupravy nainstalovány na plochu označovanou jako „Sukcese“. Každé z těchto měřících míst se skládalo ze 4 snímačů půdní vlhkosti, umístěných v hloubkách 15, 30 a 45 cm, čtvrtý snímač byl umístěn svisle do vrstvy 5 – 25 cm. U stanoviště č. 2 byla nainstalována i souprava na měření 5-ti půdních teplot pomocí dataloggeru MeteoUni (AMET Velké Bílovice), jednotlivé snímače byly umístěny v hloubkách 5, 10, 15, 30 a 45 cm. Půdní vlhkosti byly měřeny v hodinovém intervalu, teploty půdy každých 15 min. Celý systém měření je doplněn o automatickou meteorologickou stanici umístěnou v areálu Slováckého statku, přičemž vzdálenost stanice od pokusných pozemků je cca 1 km. Tato stanice měří a v patnáctiminutových intervalech zaznamenává údaje o teplotě a vlhkosti půdy, srážkách, globálním záření, směru a rychlosti větru a vlhkosti a teplotách půdy. Tyto údaje jsou jednou denně přenášeny prostřednictvím GSM sítě na webový server, kde jsou v grafické a tabelární formě dostupné oprávněným uživatelům. Na studované lokalitě se jedná o písčitou půdu, průměrné zastoupení částic < 0,01 mm je 5,29 % (JANDÁK, 2008a). Tomu odpovídají i poměrně nízké hodnoty PVK a BV. Pro srovnání teplotního a vlhkostního režimu za toto poměrně krátké období s půdami s odlišnými fyzikálními vlastnostmi jsme zvolili lokalitu v Moravském Žižkově, vzdálenou od pokusného pozemku cca 19 km. Zde jsou měření prováděna pod pravidelně koseným travním porostem. Použito je stejné přístrojové vybavení, půdní vlhkost je měřena ve vrstvě 5 – 25 cm, půdní teploty v hloubkách 5, 10, 20 a 30 cm. Jedná se zde o hlinitou půdu s obsahem částic < 0,01 mm cca 35 % a tomu odpovídající hodnotě PVK 33 % obj. a BV - 41 - 13 % obj. Využitelná vodní kapacita je zde 20 % obj., zatímco na pokusné ploše je to 8 % obj. Zpracováno bylo období od 16.7.2008 do 31.8.2009. Pro účely tohoto příspěvku jsme vyhodnotili: - průměrné půdní vlhkosti v jednotlivých měřených hloubkách - porovnání četnosti výskytu semiaridního intervalu půdních vlhkostí v jednotlivých vegetačních obdobích na obou lokalitách - zasakování srážek při intenzivních srážkách a - průměrné teploty půdy v jednotlivých hloubkách, samostatně v obdobích s přímým a nepřímým zvrstvením a za celé zpracované období Výsledky a diskuse: Na Obr. 1 jsou znázorněny průměrné hodnoty půdních vlhkostí v jednotlivých úsecích vegetačních období v letech 2008 a 2009. V roce 2008 jsme jej oproti zvyklostem rozšířili až do 31.10., neboť i v tomto období u vegetačního pokryvu probíhají fyziologické pochody, závislé na vlhkosti půdy. Ukazuje se zde poměrně značná vyrovnanost půdních vlhkostí v jednotlivých hloubkách, přičemž s hloubkou vlhkost mírně vzrůstá. V roce 2008 byly vlhkosti vyšší, což bylo způsobeno vyššími hodnotami ke konci sledovaného období s nižší vláhovou potřebou vegetačního pokryvu. Uvedenému rozložení a hodnotám odpovídají i poznatky JANDÁKA (2008b), který pro tuto lokalitu na základě stanovení půdních vlhkostí gravimetrickou metodou uvádí, že „okamžitá vlhkost byla 16.4.2008 velmi blízká ve svrchní i spodní části ornice. Ve svrchní části byla v rozmezí 7,71 % až 12,23 %, průměr byl 8,77 %, ve spodní bylo stanoveno rozmezí 8,75 % až 13,67 %, průměr činil 10,40 %“ Toto rozložení vlhkostí s přibývající vlhkostí do hloubky svědčí o dobré vsakovací schopnosti dané půdy. TRÁVNÍKY 2009 Obr. 1 Dobrou vsakovací schopnost lze dokázat i na Obr. 2 na němž je zachycen průběh vlhkostí v jednotlivých hloubkách společně s kumulativním úhrnem srážek měřeným automatickou stanicí v areálu Slováckého statku v průběhu výraznější srážkové periody ve dnech 15. – 16.9.2008. Před výskytem srážek se půdní vlhkost ve všech hloubkách pohybovala kolem 8 obj. %, po spadnutí 9 mm srážek začala vzrůstat nejprve v hloubce 15 cm. Pokud předpokládáme, že v této vrstvě se vlhkost zvýšila na 14 obj. %, vychází množství srážek, absorbovaných touto vrstvou, na 150 x 0.06 = 9 mm. Po vypadnutí dalších 9 mm Pro srovnání, jak probíhá zasakování srážek na hlinité půdě, může sloužit Obr. 3, který znázorňuje průběh půdních vlhkostí ve vrstvách 5 – 25 cm a 35 – 45 cm včetně kumulativních úhrnů srážek na lokalitě Moravský Žižkov během srážkové periody ve dnech 18. – 21.5.2008. Zde je patrno, že teprve až po vypadnutí cca 50 mm srážek začala vzrůstat vlhkost ve vrstvě od 35 cm, přičemž počáteční půdní - 42 - srážek vlhkost půdy začala vzrůstat v hloubce 30 cm, došlo však k jejímu vzestupu až na 15 % obj, což je v dobrém souladu s množstvím srážek 12 mm, které muselo spadnout, aby došlo ke zvyšování vlhkosti i v hloubce 45 cm. Ukazuje se tudíž, že 30 mm srážek stačilo k tomu, aby došlo k nasycení půdního profilu na úroveň PVK do hloubky 45 cm z výchozího stavu vlhkostí blízkých bodu vadnutí, vzhledem k rovinatému terénu nedošlo k žádnému povrchovému odtoku. Obr. 2 vlhkost byla přibližně 20 obj. %. Hlinité půdy jsou schopny za předpokladu dobrého strukturního stavu pojmout poměrně značné množství dešťových srážek v nejsvrchnějších vrstvách a na rozdíl od písčitých půd jsou nižší vrstvy doplňovány pouze v případě výjimečných úhrnů srážek anebo až v mimovegetačním období. TRÁVNÍKY 2009 Obr. 3 Z hlediska přístupnosti vody pro rostliny jsou důležité výskyty hodnot vlhkostí v určitých intervalech, definovaných s ohledem na základní hydrolimity dané půdy. Na pokusném pozemku se ve vegetačním období vyskytují v podstatě pouze dva, semiuvidický a semiaridní. Výskyt uvidického intervalu je vázán především na mimovegetační období, především pak na období tání sněhové pokrývky na jaře. Semiuvidický interval je ohraničen hydrolimity polní vodní kapacita a bod snížené dostupnosti. Půdní voda v tomto intervalu je pro rostliny lehce přístupná, její sací tlak je v rozmezí pF 2,4 – 3,3. Jedná se o nejpříznivější vlhkostní interval pro rostliny. Poskytuje jim dobré zásoby využitelné vody a obvykle i dostatek vzduchu. Semiaridní interval je charakterizován půdními vlhkostmi v rozmezí bod snížené dostupnosti a bod vadnutí. Půdní voda v tomto intervalu má podstatně sníženou pohyblivost a tím i sníženou dostupnost pro rostliny, které jsou schopny využít pouze tu část vody, která je v bezprostředním styku s kořeny rostlin. Trvání semiaridního intervalu delší období podstatně snižuje výnosy (BEDRNA a kol., 1988). Na Obr. 4 je relativní podíl četnosti výskytu semiaridního intervalu v jednotlivých hloubkách v průběhu úseků vegetačních období sledovaných let 2008 a 2009. Doplněk do 1 činí podíl semiuvidického intervalu. Velmi názorně se zde ukazuje, že půdní vlhkost v semiaridním intervalu se vyskytuje méně než v polovině případů, nejčetnější - 43 - je ve svrchních vrstvách půdy a směrem do hloubky se četnost jeho výskytu mírně snižuje. Zajímavé je i srovnání relativních četností výskytu semiaridního intervalu v různých druzích půd. Jelikož máme k dispozici měření ze stejné vrstvy 5 – 25 cm jak na pokusné lokalitě s písčitou půdou na Pánově, tak i v hlinité půdě v M. Žižkově, bylo možno sestrojit graf na Obr. 5 , zachycující tyto podíly. V roce 2008, kdy měření započala až ve druhé polovině vegetačního období, byl výskyt semiaridního intervalu podstatně četnější v hlinité půdě, neboť půdní profil byl zde již vysušen transpirací travního porostu a případné srážky zůstaly zachyceny v nejsvrchnější vrstvě půdy a do větších hloubek se dostávaly jen velmi obtížně. Naproti tomu u písčité půdy i menší srážky jsou schopny proniknout hlouběji do půdy a k zvýšení vlhkosti nad bod snížené dostupnosti je zapotřebí dodat nižší množství vláhy než u hlinitých půd. V roce 2009 do vyhodnoceného období patří především měsíce z první poloviny vegetačního období, přičemž v jarních měsících duben a květen se srážky vyskytovaly jen sporadicky a ve velmi malém množství, naopak v červnu a červenci jsme zaznamenali častější intenzívní srážky. Z těchto důvodů je podíl semiaridního intervalu na obou lokalitách přibližně stejný a dosahuje cca 60 %. TUŽINSKÝ (2006) vyhodnocoval vlhkostní poměry v téměř stejném písčitém půdním druhu na Záhorské nížině (Slovenská rep.) v letech 1995 a 2000 rovněž TRÁVNÍKY 2009 s výsledkem převládajícího semiaridního intervalu vlhkostí půdy. Obr. 4 Obr. 5 U teploty půdy jsme vyhodnotili její průměrné hodnoty ve třech časových úsecích, přičemž tentokrát jsme se neřídili kalendářním členěním, ale vymezili jsme přirozená období, v nichž převládalo buď přímé zvrstvení teploty, tj. když teplota směrem do hloubky klesala, anebo nepřímé, se vzrůstající teplotou do hloubky. K tomuto rozdělení zpracovaného období jsme se uchýlili proto, poněvadž při kalendářním členění dochází k vzájemné eliminaci některých charakteristických - 44 - rysů teplotního režimu půdy. Názorně je to vyjádřeno v tab. 1 v níž uvádíme průměrné teploty půdy pro takto stanovená období pro jednotlivé hloubky a průměrné denní hodnoty maximálních a minimálních teplot. Opět je zde provedeno porovnání písčité půdy na pokusné lokalitě Pánov s hlinitou půdou v lokalitě Moravský Žižkov. V obdobích s přímým teplotním zvrstvením je písčitá půda teplejší než hlinitá, přičemž teplotní diference stoupá s hloubkou a rozdíl teplot dosahuje TRÁVNÍKY 2009 až 2 oC. V období s nepřímým zvrstvením je naopak teplejší hlinitá půda, rozdíly jsou však menší než v případě přímého zvrstvení. Proto i průměrné hodnoty za celé zpracované období jsou u písčité půdy vyšší než u hlinité, ve svrchních vrstvách o 0,5 oC, v hloubce 30 cm o 0,8 oC. Pokud jde o hodnoty průměrných denních maximálních teplot, v období přímého zvrstvení jsou u písčité půdy vyšší, většinou o 2 – 3 oC, u minimálních teplot závislost není zcela jednoznačná, nejsou zřetelné rozdíly mezi písčitou a hlinitou půdou. Tab: 1 Průměrné teploty půdy a průměrné denní teplotní extrémy v jednotlivých obdobích (oC) období lokalita 15.7. – 12.9.09 přímé zvrstvení Pánov Mor. Žižkov Pánov Mor. Žižkov Pánov Mor. Žižkov Pánov Mor. Žižkov 13.9.08 – 27.3.09 nepřímé zvrstvení 28.3. – 31.8.09 přímé zvrstvení 15.7.08 – 31.8.09 5 cm prům. max. 21,3 24,8 20,2 22,2 min. 18,1 18,4 10 cm prům. max. 21,2 23,9 20,0 21,2 5,3 5,6 19,2 18,1 6,4 6,2 4,2 4,9 5,4 5,7 23,2 20,7 15,7 15,9 19,2 17,8 12,9 12,4 12,9 12,4 Závěr: Jsme si dobře vědomi toho, že vyhodnocené období je poměrně krátké a neumožňuje postihnout všechny rysy režimu půdních vlhkostí a teplot na zkoumané lokalitě. Tento příspěvek je prvním seznámením s vlhkostním a teplotním režimem písčitých půd na Hodonínsku. Přesto však již se ukazují některé základní odlišnosti oproti středně těžkým půdám, nacházejícím se ve stejné oblasti. Na pokusném pozemku se ve vegetačním období vyskytují v podstatě pouze dva intervaly přístupnosti vody pro rostliny, a to semiuvidický a semiaridní. Výskyt uvidického intervalu je vázán především na mimovegetační období, především pak na období tání sněhové pokrývky na jaře. Semiaridní intervalu se vyskytuje méně než v polovině případů, nejčetnější je ve svrchních vrstvách půdy a směrem do hloubky se četnost jeho výskytu mírně snižuje. Půdní voda v tomto intervalu má podstatně sníženou pohyblivost a tím i sníženou dostupnost pro rostliny. Průměrné hodnoty teploty půdy za celé zpracované období jsou u písčité půdy vyšší než u hlinité, ve svrchních vrstvách o 0,5 oC, v hloubce 30 cm o 0,8 o C. Poděkování: Předložené výsledky byly získány při řešení projektu MŠMT „Modelový projekt zamezení biologické degradace půd v podmínkách aridního klimatu“. - 45 - min. 18,7 18,7 30 cm prům. max. 20,8 21,8 18,8 19,0 min. 19,7 18,7 6,3 6,1 4,6 5,0 6,0 6,7 6,4 6,8 5,3 6,5 21,9 19,5 16,3 16,2 18,2 16,1 19,4 16,4 17,2 15,9 12,8 12,0 Literatura: ANTAL, J. Niektoré aspekty regulácie vlhkostného režimu pôd agrotechnickými opatreniami. In Bioklimatológia a životné prostredie, XIII. Bioklimatologická konferencia SBkS a ČBkS, Košice, 12.-14. september 2000. ANTAL, J., IGAZ, D., ŠPÁNIK, F. Vplyv meteorologických faktorov na predvegetačnů pôdnu vlhkosť v rôznych pestovatelských systémoch. In Seminář „Mikroklima porostů“, Brno, 26. března 2003. Ed. Rožnovský, J., Litschmann, T. ČBKS a ČHMÚ, 2003. s. 15-22. ISBN 80-86690-05-9. BEDRNA, Z. a kol. (1988): Podne režimy. Veda, Bratislava, 224 s., ISBN 80-224-0028-9 BRÁZDIL, R., ROŽNOVSKÝ, J. et al.: Impacts of a Potential Climate Change on Agriculture of the Czech Republic - Country Study of Climate Change for the Czech Republic, Element 2. Národní klimatický program ČR, svazek 21, Český hydrometeorologický ústav , 146 p., Praha 1996. studia. MZLU v Brně, Ediční středisko MZLU v Brně, 2006. s.63-64. ISBN 80-7157-999-8. IVANČO, J. et al.: Vplyv agrotechniky na zásobu vody v zóne aerácie fluvizemí glejových na Východoslovenskej nížine. In Bioklimatológia a životné prostredie, XIII. Bioklimatologická konferencia SBkS a ČBkS, Košice, 12.-14. september 2000. Dostupné z: http://www.cbks.cz/sbornikKosice/kosice.htm .JANDÁK, J. (2008a): Výsledky zrnitostního TRÁVNÍKY 2009 rozboru pokusné plochy Hodonín. Nepublikováno JANDÁK, J. (2008b): Výsledky základního rozboru neporušených půdních vzorků. Nepublikováno NOVÁK, P. et al.: Monitorování sezónních změn půdní vlhkosti metodou pulzní reflektometrie. Zprávy o geologických výzkumech v roce 2002. Česká geologická služba, 2002, s. 199-200. ISBN 80-7075-610-1. ROŽNOVSKÝ, J., KOHUT, M.: Drought 2003 and Potential Moisture Balance. Contributions to Geophysics and Geodesy. 2004,Vol. 34, No. 2, pp. 195-208. ISSN 1335-2806. Tužinský, L. (2006): Regime and dynamics of soil moisture in forest ecosystems of Zahorská lowland. Journal of forest science, 52, s. 108117 KVETNATÉ LÚKY AKO KRAJINOTVORNÝ PRVOK FLOWER MEADOWS - LANDSCAPE ELEMENT Ľubica Feriancová, Ján Novák Abstract A term „Flower meadow“ is to be understood as a community of blooming plants and herbage. On one hand, these can be implicated in category of extensively utilized meadow communities. On the other hand however, in the light of supporting their non-production functions (such as landscaping, aesthetic, anti-erosion, genetic source), they can be implicated into the category of of landscape and habitat sites. They have established a firm position in hearts of farmers and crofters. Approach to formation and utilization of these communities is determined by explicit exigencies, such as high diversity of plant and animal species, coherent and long-term varicolourness of vegetation, maintenance of its anti-erosion functions, medical exigencies regarding allergies, especially pollinosis, respectively utilization of specific herb parts for medical purposes. Keywords: turf, green, flower meadow, biodiversity, vegetation, herbage, blooming herbs Úvod Vnímanie harmonických vzťahov, čo je základom estetiky, vyvoláva pocit príjemného zážitku a krásna. Krása však sama osebe nie je ešte kvalitou, je javom, ktorý závisí od harmónie pôsobiacich vzájomných vzťahov. Vzťahy človeka s prírodou musia byť rozhodujúce pre projektovanie krajiny. Je nemysliteľné v našich podmienkach si kultúrnu krajinu bez trávnikov vôbec predstaviť. Tieto plochy však môžu mať rôznu podobu a záleží od múdreho hospodára, či krajinotvorcu ako sa postaví k fenoménu menom- trávny porast v krajine. Pod kvitnúcou lúkou je možné chápať spoločenstvo kvitnúcich bylín s trávami. Na jednej strane ich možno začleniť do kategórie extenzívne využívaných lúčnych spoločenstiev, na druhej strane z hľadiska posiľňovania ich mimoprodukčnej funkcie (krajinotvornej, estetickej, protieróznej, - 46 - genetického zdroja flóry a fauny) ich možno začleniť do kategórie krajinných alebo biotopových plôch. Majú svoje pevné miesto v srdciach poľnohospodárov i chalupárov. Požiadavky na takýto typ lúčnych spoločenstiev, tj. vysoký počet rastlinných a živočíšnych druhov, zladená dlhotrvajúca a pestrá farebnosť porastu, zachovanie protieróznej funkčnosti, požiadavky z hľadiska zdravotného (problematika peľových alergií), prípadne využiteľnosť jednotlivých častí bylín pre liečivé účely predurčujú aj špecifický prístup k ich tvorbe a využívaniu. Človek sa v dnešnej pretechnizovanej dobe začína ekologicky orientovať, často sníva o kvitnúcich biotopoch s poletujúcimi motýľmi a chce mať takýto kus prírody aj doma (Novák, 2002c). Materiál a metodika Zloženie miešanky na založenie pestrého lúčneho porastu pozostáva z divorastúcich trávnych, bylinných druhov a leguminóz vhodných do daných klimatických podmienok a daného stanovišťa s vhodným pôdnym zložením. Pretože ide prevažne o extenzívne využívanie vhodnejšie sa javia plochy chudobné na živiny a druhy podľa reakcie pôdy (na kyslé pôdy druhy inklinujúce ku kyslému prostrediu a na karbonátové (zásadité) pôdy druhy ktoré takéto prostredie obľubujú. Z hľadiska klimatických podmienok najoptimalnejšie sú mezofytné stanovištia, na ktoré sa hodí prevažná väčšina rastlinných druhov, na suché stanovištia -druhy suchomilné a na vlhké stanovištia vlhkomilné. Na presnejšie zhodnotenie agrochemických vlastností pôd stanovíme zásobu dusíka podľa Kjeldahla, prístupný fosfor podľa Schachtschabela, prístupný draslík podľa Egnera a pH v KCl. Odporúčanú miešanku sejeme do vhodne pripravenej pôdy spracovanej záhradníckym spôsobom buď ručne na malých plochách alebo sejačkou na sejbu obilnín alebo na prísev silne TRÁVNÍKY 2009 preriedených porastov použijeme bezorbovú sejačku na diskovom princípe alebo na čiastočne poškodených pomerne hustých porastov bezorbovú sejačku na rotačnom princípe, pretože je predpoklad silnej konkurenčnej schopnosti starej mačiny. Výsledky a diskusia a) Založenie druhovo pestrého lúčneho porastu priamym výsevom na malej a veľkej ploche Priamy výsev lúčnej zmesi s obsahom bylín je možný na pozemkoch so zníženou zásobou živín (zvlášť dusíku) v pôde, pre obmedzenie pôsobenia konkurenčne silnejších druhov tráv. Tento spôsob je vhodnejší skôr pre súkromne hospodáriace osoby alebo chalupárov a ďalších nadšencov, ktorí si chcú na svojich nie príliš veľkých pozemkov založiť pestro kvitnúcu lúku. Najspoľahlivejší spôsob je založenie kvetnatej lúky do čistej pôdy. To znamená do pôdy jemne spracovanej ako pre klasický trávnik a zbavenej trvácich burín. Je lepšie s výsevom počkať a radšej celý rok odburiňovať, ako sa unáhliť a skaziť výsledok práce. Konkurenčne veľmi silné sú predovšetkým pýr plazivý (Elytrigia repens), pichliač roľný (Cirsium arvense), kozonoha hostcová (Aegopodium podagraria), pŕhľava dvojdomá (Urtica dioica), štiavec tupolistý (Rumex obtusifolius) a iné. Príprava pozemku pred výsevom na malej ploche predstavuje zrýľovanie a ponechanie pôdy v kľude za súčasného ručného alebo chemického odburiňovania. Pred siatím sa povrch pôdy urovná uhrabaním. Výsev sa vykonáva ručne. Pretože semená sú drobné a výsevok malý, je vhodné rozdeliť osivo na viac častí a pozemok tiež. Osivo sa odporúča pre uľahčenie výsevu ešte zmiešať s jemným pieskom alebo pilinami. Vysiate semená sa jemne zapravia do zeme uhrabaním ľahkými hrabľami. Výhodné je na povrch rozprestrieť tenkú vrstvu jemnej kompostovej zeminy zmiešanej s pieskom. Optimálna hĺbka výsevu semien je do 50 mm. Na veľkej ploche príprava pozemku spočíva v klasickej poľnohospodárskej príprave pôdy pre výsev. Zahrňuje orbu, urovnanie pôdy smykovaním a bránením, prípadne zatlačenie valcom v suchých oblastiach. Minimalizovaná príprava pôdy sa neosvedčuje. Likvidovaný trávny porast po čiastočnom zaklopení brázdy opäť rýchlo zregeneruje a nedovolí rozvoju mladých rastlín klíčiacich najmä zo semien bylinných druhov. Sejbu možno robiť bežne dostupnou mechanizáciou, len je nutné dbať, aby semená neboli zapravené príliš hlboko do pôdy. Ideálna hĺbka výsevu je 50 mm a menej. Na druhej strane semená rozhodené na povrchu pôdy sú vystavené veľkým výkyvom striedania vlhkosti, v dôsledku čoho ľahšie strácajú klíčivosť, ale aj vyzobaniu vtákmi. Pre siatie - 47 - rozhodením semien na povrch pôdy je nutné používať väčší výsevok a semená zabrániť ľahkými bránami. Starostlivá a neunáhlená príprava pôdy sa vráti v úspešnosti založenia porastu a jeho kvalite. Miešanie divorastúcich prírodných lúčnych semien s osivom šľachtených druhov tráv a ďateliny vedie k znehodnoteniu miešanky. Šľachtené trávy a ďateliny rastú spočiatku veľmi rýchle a svojou konkurenčnou schopnosťou nedovolia sa optimálne zapojiť pomalšie rastúcim lúčnym bylinám. Zmes osív pre založenie kvetnatej lúky musia byť vyvážené vo vzácnom pomere lúčnych druhov bylín, ktoré svojimi kvetmi spestrujú prostredie v rôznych aspektoch (jarný, letný, jesenný), ďateliny a tráv. Výsevné množstvá osiva na malých plochách sa pohybujú od 1 do 3 g.m-2 alebo 50 až 200 semien na 1 m2, na veľkých plochách 10-30 kg.ha-1. Jeden gram zmesi semien pre kvetnatú lúku obsahuje 10 50 tisíc semien. V dospelosti môže na 1 m2 rásť najviac niekoľko desiatok rastlín. V odporúčanom množstve je teda dostatočná rezerva semien. Semená bylín sú rôznej veľkosti, niektoré klíčia bez problémov, iné sú tvrdosemenné, ktoré nemusia vyklíčiť alebo vyklíčia až po dlhšom čase. Z tráv, ktoré sú vhodné do floristického zloženia kvetnatej lúky zaraďujeme kostravu červenú (podľa stanovištných a klimatických podmienok výbežkatá alebo trsnatá forma), kostravu ovčiu, lipnicu lúčnu, príp. lipnicu hájnu. Podstatnú časť tvoria dvojklíčnolistové byliny. Z bylinných druhov môžeme pre rôzne stanovištné podmienky zaradiť: Byliny pre suché stanovištia: divozel čierny (Verbascum nigrum) klinček kartuziánsky (Dianthus carthusianorum) klinček slzičkový (Dianthus deltoides) krasovlas bezbyľový (Carlina acaulis) lan žltý (Linum flavum) mliečnik chvojkový (Tithymalus cyparissias) nátržník piesočný (Potentilla arenaria) pakost krvavý (Geranium sanguineum) rebríček obyčajný (Achillea millefolium) ruman farbiarsky (Genista tinctoria) Byliny pre suché až čerstvé stanovištia: bedrovník lomikameňový (Pimpinella saxifraga) čakanka obyčajná (Cichorium intybus) čiernohlávok obyčajný (Prunella vulgaris) čiernohlávok veľkokvetý (Prunella grandifolia) dúška materina (Thymus serpyllum) hlaváč fialový (Scabiosa columbaria) jesienka obyčajná (Colchicum autumnale) krvavec menší (Sanquisorba minor) ľubovník bodkovaný (Hypericum perforatum) margareta biela (Leucanthemum vulgare) mrkva obyčajná (Daucus carota) navädzovec lúčny (Jacea pratensis) TRÁVNÍKY 2009 pakost lúčny (Geranium pratense) pamajorán obyčajný (Origanum vulgare) paštrnák siaty (Pastinaca sativa) prvosienka jarná (Primula veris) rasca lúčna (Carum carvi) rebríček obyčajný (Achillea millefolium) repík lekársky (Agrimonia eupatoria) dilenka červená (Silene dioica) skorocel kopijovitý (Plantago lanceolata) šalvia lúčna (Salvia pratensis) valeriána lekárska (Valeriana officinalis) zvonček broskyňolistý (Campanula persicifolia) Leguminózy pre suché až čerstvé stanovištia: bôľhoj lekársky (Anthyllis vulneraria) ďatelina pochybná (Trifolium dubium) ďatelina purpurová (Trifolium incarnatum) ľadenec rožkatý (Lotus coniculatus) lucerna ďatelinová (Medicago lupulina) lupina trváca (Lupinus perennis) ranostaj pestrý (Coronilla varia) vičenec vikolistý (Onobrychis viciaefolia) Byliny pre vlhké stanovištia: alchemilka obyčajná (Alchemilla vulgaris) kukučka lúčna (Lychnis flos-cuculi) lipkavec mäkký (Galium mollugo) štiav lúčny (Rumex acetosa) Leguminózy pre vlhké stanovištia: ďatelina lúčna (Trifolium pratense) ľadenec barinný (Lotus uliginosus) Optimálna doba výsevu závisí predovšetkým na dostatku prirodzenej dažďovej vlahy a nemožno ho teda jednoznačne dopredu stanoviť pre všetky lokality. Semená, zasiate na jar v období apríla, často klíčia až po medardovských dažďoch v júni a júli. V extrémne suchých podmienkach sa osvedčil neskorší jesenný (október - november) alebo zimný výsev (február). Semená je vhodné potom vysievať na holú pôdu, keď je práve bez snehu. Výsevy sú potom prirodzene zavlažované snehovou prikrývkou. Jednoročné buriny klíčia z pôdnej zásoby i v suchom období. Zvlášť nebezpečné sú plazivé formy ozimných burín, ktoré sa nedajú pokosiť. Z tohto dôvodu sa neodporúča včasný jesenný termín ( koniec augusta - september) výsevu kvetnatej lúky. Doba klíčenia semien lúčnych rastlín po zasiatí je veľmi rôzna. Najprv v priebehu 2-3 týždňov klíčia skoršie a neskoršie trávy, nasledujú mnohé bôbovité rastliny, potom margaréta biela (Leucanthemum vulgare), rebríček obyčajný (Achillea millefolium) a iné. U niektorých druhov doba klíčenia trvá aj viac ako mesiac a je veľmi ovplyvnená konkrétnymi vlahovými pomermi. Prvý rok po výseve rastú korienky a burinové druhy. Lúčne rastliny sú vytrvalé. Majú pomalší počiatočný vývoj. Preto pravá kvetnatá lúka - 48 - v roku výsevu nepôsobí príliš pekne. Burinu postačí odstraňovať kosením, ak dosiahne výšku 150-200 mm. Kosiť je potrebné 30-60 mm nad zemou. Predovšetkým pri mechanizovanom kosení veľkých plôch je nutné starostlivo dbať na dodržanie výšky kosenia. Pri nižšej defoliácii môže dôjsť k porušeniu vegetačných púčikov a tým k zničeniu rastlín. Od druhého roku možno označiť porast za kvetnatú lúku. Nadzemné časti rastlín zmohutnejú a celkom potlačia jednoročné buriny, ktoré sa prestanú presadzovať v dôsledku zahustenia mačiny. Ďalšia údržba lúky spočíva v kosení a zbere pokosenej nadzemnej biomasy. Takáto lúka sa kosí 1-3x ročne, tak ako to odpovedá miestnym podmienkam. K 1.kosbe je najlepšie pristúpiť koncom mája. Pred ďalšou kosbou narastie väčšinou už menej biomasy a lúka rýchle vykvitne. Častejšie kosenie podporuje pestrosť lúky. Lúku možno kosiť tradičným spôsobom 1-3x do roka alebo založiť bylinný koberec. Pri kosení 1-2x za mesiac sa vytvorí nízky porast. Ak sa takýto bylinný koberec prestane kosiť, vykvitne do troch týždňov. Častejšie kosenie praje jemným lúčnym bylinám s kobercovitým vzrastom (napr. klinčeky a nátržníky). Pestrý lúčny porast poskytuje životné prostredie mnohým živočíchom, ktorí môžu vyhľadávať len určitý druh rastlín a bez neho zahynú alebo naopak potrebujú pre svoj zdravý život veľa druhov rastlín. Na naozaj bohatej lúke môže kvitnúť a rásť i niekoľko desiatok druhov rastlín. Ale i lúka zložená len z niekoľkých desiatok druhov rastlín je obdivuhodným prírodným kvetinovým záhonom. Je porastom, ktorý sa dokáže svojou druhovou diverzitou prispôsobiť zmenám prostredia a zachovať si svoju krásu a účelnosť a je jedinečným krajinotvorným fenoménom. b) Ošetrovanie druhovo pestrých lúčnych porastov Druhovo bohaté lúky sa môžu vyskytovať na vlhkých, mezofytných i suchých stanovištiach, dobre zásobených živinami, ale aj chudobnejších na živiny. Ich druhové bohatstvo a kvetnatý vzhľad je daný zastúpením špecifickej skupiny dvojklíčnych rastlín, ktoré sa v priebehu rokov mení v závislosti na spôsobe ich ošetrovania. Optimálnym spôsobom údržby kvetinových lúk v krajine je ich kosenie v kombinácii s občasnou jesennou pastvou. Podmienkou je eliminácia alebo dôsledná minimalizácia minerálneho hnojenia dusíkom či používanie agrochemikálií a iných intenzifikačných opatrení. Občasné mierne prihnojenie organickým hnojivom v jesennom termíne, alebo fosforom či draslíkom naopak druhovú diverzitu podporuje. Frekvencia kosenia sa riadi podľa výšky produkcie biomasy, ktorú ovplyvňujú vlhkostné pomery a prirodzená úrodnosť pôdy. Na úrodnejších TRÁVNÍKY 2009 stanovištiach sa kosí 2x ročne, odvoz pokosenej fytomasy je nevyhnutný. Na chudobnejších lokalitách je vhodné pokosiť 1x ročne a v horských oblastiach druhú kosbu nahradiť extenzívnou pastvou. Oneskorený termín prvej kosby umožňuje rozmnožovanie väčšiny bylinných druhov. Takéto trávne porasty plnia súčasne funkciu produkčnú, ekologickú, ale aj krajinársku. Najvhodnejší režim pri ktorom sa zachováva a zvyšuje druhová diverzita porastov je ich striedavé využitie kosením a pastvou, spravidla celkom 2-krát za rok (oneskorená kosba v júli pre vysemenenie, kedy je najbohatšie zastúpenie druhov v generatívnej fáze, na jeseň pastva otavy). Uvedené poľnohospodárske využívanie trávnych porastov súčasne predstavuje veľmi racionálnu a efektívnu údržbu krajiny. Všeobecne ako optimum pre obhospodarovanie porastov s vysokým biodiverzitným potenciálom platí zásada: - žiadne minerálne dusíkaté hnojenie, - v nižších polohách ročne maximálne 2-3 využitia (aspoň dve kosby, šetrná jesenná pastva je tiež možná), v podhorských a horských oblastiach dve využitia spojené s jesenným prepásaním mládze, - ak je porast vyšší treba voliť termín prvej kosby na seno, tak aby nepoľahol, - podporovať mozaikové a časové odstupňované využitie porastu a zakvitnuté miesta kosiť až po vysemenení (diseminácii). c) Zlepšenie skladby druhovo chudobných trávnych porastov prísevom Pre zlepšenie stavu už existujúcich, avšak druhovo málo pestrých lúk je nutná predovšetkým zmena spôsobu obhospodarovania. Vylúčenie dusíkatého hnojenia, pravidelné kosenie a prvá kosba v neskoršom termíne, doplnené eventuálne prepasením porastu na jeseň, alebo ďalšia kosba má za následok postupné „vyhladovanie“ porastu, čím sa vytvárajú predpoklady pre obnovu druhovej pestrosti lúčneho spoločenstva. Toto opatrenie však často nestačí a celý proces je treba podporiť prísevom zmesi bylín a ďalších druhov na zahustenie a zlepšenie kvality porastov udržiavaných v bezburinovom stave, ktorého zloženie by malo zodpovedať botanickej skladbe prirodzených porastov danej oblasti. Potencionálne predpoklady pre zlepšenie porastov sú: - prítomnosť druhov významných pre zvyšovanie diverzity, - nízky hmotnostný podiel druhov, ktoré rozvoj diverzity brzdí, - vzpriamený rast komponentov odolných k poľahnutiu, - 49 - - prítomnosť druhovo bohatých porastov umožňujúcich rozširovanie semien na susedné plochy podobného charakteru. Druhy, ktorých prítomnosť podporuje zvyšovanie biodiverzity, - z tráv: ovsík obyčajný (Arhenatherum elatius), kostrava červená (Festuca rubra), trojštet žltkastý (Trisetum flavescens), tomka voňavá (Anthoxantum odoratum), stoklas vzpriamený (Bromus inermis) a iné, - z bylín napr. skorocel kopijovitý (Plantago lanceolata), kozobrada lúčna (Tragopogon pratensis), margaréta biela (Leucanthemum vulgare), z leguminóz: ďatelina lúčna (Trifolium pratense), a mnoho ďalších drobných ďatelín, modro alebo fialovo kvitnúce viky (Vicia sp.), ľadenec rožkatý (Lotus corniculatus), bôľhoj lekársky (Anthyllis vulneraria), hrachor lúčny (Lathyrus pratensis) a iné. Druhy, ktorých prítomnosť brzdí rozvoj biodiverzity: - mätonoh trváci (Lolium perenne), púpava lekárska (Taraxacum officinale), ďatelina plazivá (Trifolium repens) – ich podiel v poraste by mal byť pod 25% - boľševník borščový (Heracleum sphondylium), štiavce (Rumex sp.), kozonoha hostcová (Aegopodium podagraria), trebuľka lesná (Anthriscus sylvestris), stavikrv (Polygonum sp.), iskerník (Ranunculus sp.), pakost (Geranium sp.) – ich podiel v poraste by mal byť čo najnižší. Predpokladom úspešného prísevu bylín je redšia, neuzavretá trávna mačina, vykazujúca známky zníženého prísunu živín z pôdy. Prísev do hustej mačiny je najproblematickejší. Pre prísev zmesi bylín do existujúcej mačiny je vhodný nasledovný postup: - kosenie porastu, až po obdobie intenzívneho nárastu nadzemnej biomasy, - odstránenie pokosenej biomasy, - zdrsnenie povrchu pôdy bránami, aby sa vytvorili priaznivejšie podmienky pre kontakt vysievaných semien s pôdou, čo je jeden z predpokladov úspešného vyklíčenia rastlín, - u hustých porastov je vhodné vytvoriť na obnovovanej ploche sieť prázdnych miest s odstránením pôvodného trávneho porastu i s koreňmi, odtiaľto by sa mali postupne rozširovať vysiate druhy do okolitého porastu, - rýhový, pásový alebo plošný prísev zmesi (prípadný u niektorých druhov i výsadba rastlín predpestovaných alebo prenesených z prírody) výsevné množstvo zmesi od 10 kg. ha-1 d) Postupná obnova druhovej diverzity TRÁVNÍKY 2009 Vzhľad extenzívneho trávnika a lúčneho porastu je podobný. Častým nízkym kosením a hnojením môžeme z lúky vytvoriť trávnik a naopak obmedzeným kosením a hnojením vytvoríme z trávnika lúku. Je potrebné poznať biológiu jednotlivých druhov. Pri novozakladaných porastoch na ornej pôde nie je možný priamy výsev druhovo pestrej zmesi z dôvodov nedostatku semien vhodných bylinných komponentov na trhu, ale aj pretrvávajúcich vysokých zásob živín v pôde, preto je vhodné pristúpiť k postupnej obnove druhovo pestrých lúčnych porastov v niekoľkých etapách: - založenie lúčneho porastu na rekultivovanej pôde z tradičných na trhu bežne dostupných osív ďatelín a tráv s nižším vzrastom, pokiaľ možno šľachtiteľským pôvodom z ekotypov, - prísev bylinných komponentov až po niekoľkých rokov využívania novozaloženého porastu po odčerpaní zásob minerálnych živín v pôde, - dobré výsledky prináša i čiastočná postupná obnova po čiastkach. Súhrn Lúka je nízkym trávobylinným porastom v otvorenej krajine, ktorý možno vypestovať v priebehu krátkej doby. Svojou podstatou sa viac približuje lesnému spoločenstvu ako klasickému trávniku, s ktorým býva často porovnávaná. Mnohé lúčne rastliny, podobne ako stromy, dosahujú starobu aj za niekoľko desiatok rokov a žijú v pestrom spoločenstve so živočíšnymi druhmi. Rôznorodosť druhov podmieňuje estetický charakter kvetnatej lúky. Takýto motív je dnes žiadaný. Existujú rôzne formy bylinných druhov od nízkych cez stredné a vysoké, plazivé s nadzemnými a podzemnými výbežkami, s podzemkami, kolovými koreňmi, cibuľami, atď. Prírodný vývoj rozkvitnutej trvalej pestrej lúky trvá najmenej dvadsať rokov, avšak pre poskytovanie rôznofarebnosti je nevyhnutná pravidelná starostlivosť, aby sa nezaburiňovala a spestrovala svojím vzhľadom životné prostredie. Nevyužívaná pestrá lúka rýchlo pustne a znižuje sa aj jej druhová diverzita. Naproti tomu trávnik sa zapojí v priebehu pol roka, ale bez dokonalej starostlivosti skoro stratí pekný vzhľad. Pre živočíchy, ostatné organizmy a prírodu je prostredím jednotvárnym s nižšou ekologickou funkciou. Preto je treba na kvetnatú lúku pozerať - 50 - trochu inak ako na trávnik. Ekosystém so zastúpením lúčnych bylín je živší a pestrejší a vytvára nový životný priestor nielen pre opeľovačov, ale poskytuje potravu aj vtákom a malým zvieratám a prispieva k obohacovaniu a stabilite prírody. Kľúčové slová: trávnik, kvitnúca lúka, kvitnúca bylina, rastlina, vegetácia, biodiverzita, Literatúra HRABĔ, F. A KOL.:, 2003: Trávy a trávníky. Co o nich ještĕ nevíte. Vyd. Ing. Petr Baštan - Hanácká reklamní, Olomouc, ISBN 80-903275-0-8 JAKÁBOVÁ, A., 2002: Zhodnotenie súčasného stavu využívania kvetín v záhradnej a krajinnej tvorbe. In: Sídlo-park-krajina I., SPU v Nitre, s. 9597 KOLEKTÍV, 2001: Příručka o květnatých loukách a přírodních rostlinách v krajině i na zahradě. Planta naturalis, Markvartice u Sobotky KOLEKTÍV, 2002: Ročenka o květnatých loukách. Planta naturalis, Markvartice u Sobotky NOVÁK, J. 1998. Zmeny trávneho porastu po príseve miešanky s prevahou hodnotných bylín. In: Rostl. Výr., roč. 44, č. 3, s. 123 - 131 NOVÁK, J, 2002a: Lúčne byliny v trávnikoch. In: Dom a byt, roč. 8, č. 6, s. 116-118 NOVÁK, J., 2002b: Keď kráľuje vegetácia. Dom a byt, roč. 8, č.7-8, s. 32-35 NOVÁK, J., 2002c: Zelená strecha v životnom prostredí človeka. In: Dom a byt, roč. 8, č. 9, s. 102105 NOVÁK, J., 2002d: Strechy premenené na záhradu. In: Slovensko a reality, roč. 8, 2002, č. 14-15, s. 8-9 Príspevok vznikol za podpory projektu grantovej agentúry MŠ SR KEGA č.3/6192/08 Doc. Ing. Ľubica Feriancová, PhD., Katedra záhradnej a krajinnej architektúry, FZKI SPU, Tulipánová 7, 949 01 Nitra, [email protected] Doc. Ing. Ján Novák, PhD., Katedra trávnych ekosystémov a kŕmnych plodín, FAPZ SPU , Tr. A. Hlinku 2, 949 76 Nitra, [email protected] TRÁVNÍKY 2009 VLIV POMOCNÝCH PŮDNÍCH LÁTEK NA FYZIOLOGICKÉ CHARAKTERISTIKY DŘEVIN INFLUENCE OF SOIL CONDITIONERS ON PHYSIOLOGICAL CHARACTERISTIC OF WOODY PLANTS Salaš, P.1, Sochor, J.1, Sasková,H. 1, Litschmann,T. 2 1 Ústav šlechtění a množení zahradnických rostlin, Zahradnická fakulta, Mendelova zemědělská a lesnická univerzita v Brně, Valtická 337, 691 44 Lednice, Česká republika 2 AMET , Žižkovská 1230, 691 02Velké Bílovice, Česká republika Abstract: In semi-arid and extremely drying ecosystems of the temperate areas, belong seasonal stress to factors, which are limiting for the physiological performance of plants. Reduced availability of water interfering with other physiological aspects of drought is currently a major obstacle in contest the fight against global desertification. At present considerable attention is paid to opportunities to eliminate or reduce the effects of water stress using soil conditioners (PPL) - hydroabsorbents, with the ability to retain water in the soil. Application criteria, including selection and dosage of PPL in different ecosystems is different and many of the systemic interactions have not been previously explored. The research was focused on the potential use of soil conditioners on biologically degraded soils. The aim of this paper was to establish the impact of PPL and to recognize the contribution of other environmental impacts on selected physiological parameters of plants. In the multi-factor test, the reaction of the wood species Acer campestre L., Quercus petraea (Matt.) Liebl., Tilia platyphyllos Scop. and Swida sanquinea L. to improved soil conditions using PPL (Agrisorb, zeolite and lignite). During the growing period were monitored physiological parameters (chlorophyll fluorescence, chlorophyll content) of experimental trees (woody plants). Considering the aims was chosen a highly extreme, dry locality with aeolian sand in an agricultural area near Hodonín. On the experimental area (6 ha) was simulated the model recultivation of the problem area. There, the model recultivation of the problem area of 6 ha, that represents the expected situation of dry climate expansion on wide territory of central Europe for the period of the next 50 years, was simulated. The outputs are partial knowledges of the stress on woody plants. Key words: aridity, Agrisorb, zeolite, lignite, chlorophyll content, chlorophyll fluorescence Souhrn: V semi-aridních a extrémně vysychavých ekosystémech temperátních oblastí mírného pásma patří sezónní stres k faktorům, limitujícím fyziologickou výkonnost rostlin. Snížená vodní dostupnost spolu s dalšími aspekty fyziologického - 51 - sucha představuje pro rostliny významný problém. V současnosti je proto věnována značná pozornost možnostem snížení negativního vlivu vodního stresu na vegetaci, mj. také využitím pomocných půdních látek (PPL) se schopností déle zadržet vodu v půdě. Aplikační kritéria, zahrnující výběr a dávkování PPL v různých ekosystémech jsou odlišná, mnohé systémové interakce nebyly doposud prozkoumány. V příspěvku popisovaný výzkum byl zaměřen na potenciální použití pomocných půdních látek na degradovaných půdách v aridní oblasti. Na experimentálních parcelách byly ve více-faktorovém pokusu posuzovány reakce dřevin Acer campestre L., Quercus petraea (Matt.) Liebl., Tilia platyphyllos Scop. a Swida sanquinea L. na vylepšené půdní podmínky (Agrisorb, zeolit, lignit). Ve vegetačním období byly sledovány fyziologické parametry pokusných dřevin (fluorescence chlorofylu, obsah chlorofylu). Se zřetelem na cíle řešení byla zvolena velmi extrémní lokalita v zemědělsky využívané krajině Hodonínska, ve velmi výsušné oblasti situované na vátých píscích. Na pokusné ploše o rozloze 6 ha byla simulována modelová rekultivace problémového stanoviště. Výstupem jsou parciální poznatky o průběhu stresů u dřevin. Získané poznatky jsou dílčí, měření budou prováděna i v dalším období. Klíčová slova: aridita, Agrisorb, zeolit, lignit, chlorofyl, fluorescence chlorofylu Úvod Způsob hospodaření člověka v krajině ve druhé polovině 20. století výrazně změnil vlastnosti a charakter krajiny jako ekosystému. Synergickým výsledkem působení environmentálních i antropogenních vlivů je výrazné zvýšení lability krajinného systému se všemi jeho důsledky. Stanovištní podmínky většinou nebývají pro růst dřevin optimální. Dřeviny jako víceleté rostliny však mají velkou schopnost adaptace i na velmi nepříznivé podmínky. Environmentální aspekty stanoviště zahrnují mnohé fyzikálně chemické interakce a vazby s živými, ne vždy příznivě působícími organizmy, a současně jsou ovlivňovány faktory abiotickými, jejichž interference bývá častým determinantem fenoménu, označovaném jako sezónní stres (Balaguer et al. 2002). Mnohé TRÁVNÍKY 2009 abiotické vlivy, působící na rostliny v polních podmínkách, lze eliminovat vhodnou agrotechnikou, jiné však ovlivnit nedokážeme. Studium fyziologických reakcí rostlin rostoucích v přírodních podmínkách je značně komplikované, protože nastává velmi často synergismus účinku stresových faktorů (např. silné záření, vysoká teplota a nedostatek vody). Vzájemné interakce stresorů mohou podstatně měnit charakter stresové reakce. Působení stresorů bývá také často omezeno pouze na část rostliny, ve které dochází k lokální stresové reakci, ale ta může druhotně způsobovat stres i v ostatních orgánech (Procházka et al., 1998). Pro rostliny je limitujícím stresujícím faktorem nedostatek vody (Long et al. 1994), (Kyparissis et al. 1995). Je to také nejčastější faktor, limitující fotosyntézu (Procházka et al., 1998). Dušková, Hejnák (2007) uvádí, že stres způsobený suchem je statisticky významný limitující faktor růstu i ostatních fyziologických procesů, na které rostliny reagují různými růstovými a metabolickými změnami. Pokles vodního potenciálu má za následek zavírání průduchů listů a snížení rychlosti fotosyntézy, respirace, klesá také příjem CO2 (Kincl, Krpeš, 2000). Při vodním stresu se zvyšuje degradace chlorofylu a klesá jeho koncentrace, omezuje se transport látek, snižuje se akumulace sušiny, hromadí se toxické látky. Přestože kontrastní mechanismy odolnosti vůči suchu jsou specificky podmíněny, jednou z typických reakcí na stres suchem je snížení fotochemické efektivity (Fv/Fm) vlivem redukce pigmentů. Další z typických reakcí na stres suchem je tvorba kutikuly vrstvičky na povrchu listů. Podmíněně vytvořený vosk má pravděpodobně rostlinu chránit před tepelnými účinky dopadající radiace. Vzhledem k barvě voskového pokryvu jsou změněny optické vlastnosti listů (porostu), vzrůstá odrazivá schopnost jednotlivých listů (albedo), je absorbováno méně radiace a teplota listů se snižuje. Konečným efektem je pokles transpirace. Kořenové systémy rostlin, které prošly stresem z nedostatku vody v půdě, mají sníženou propustnost pro vodu i několik dnů po zavlažení (zejména dřeviny). U rostlin neadaptovaných na růst v písčitých substrátech se projevuje snížená odolnost vůči chorobám, škůdcům a také k abrazi písečnými zrny. Pomocné půdní látky (PPL) představují širokou skupinu látek, které se dostávají do popředí zájmu také v oblasti rekultivací. Prezentují jednu z možností snižování stresových podmínek pro rostliny a zlepšování chemických, fyzikálních a biologických vlastností půd (Rechcigl, 1994). Nově aplikované fyzikální principy a s jejich využitím zkonstruované přístroje umožňují daleko podrobnější studium fyziologických reakcí dřevin. - 52 - Na biofyzikální úrovni jsou klíčovými prostředky ve formulování a testování hypotéz a modelů o mechanismech, které řídí toky a transformace látek a souvisejících cyklů (vodním, dusíkovém a energetickém). Tyto procesové studie potom hrají analogickou roli i ve formulování a testování hypotéz a multidisciplinárních modelů. Materiál a metody Cílem experimentu bylo determinovat kvalitativní a kvantitativní aspekty potenciální fotosyntetické výkonnosti zkoumaných druhů rostlin, pěstovaných v různých půdních podmínkách (aplikace PPL). Experimenty byly založeny metodou znáhodněných bloků na 36 parcelách (velikost parcel 36 x 24 m), ve čtyřech variantách aplikace PPL (Agrisorb, zeolit, lignit, kontrola) pro 4 různé druhy dřevin. PPL byly do půdy zapraveny na jaře 2008. Přípravek Agrisorb byl aplikován v dávce 200 kg·ha-1, přírodní, drcený lignit (TerraClean) v dávce 10 t·ha-1 a minerál zeolit (frakce 2,5-5 mm) v dávce 30 m3·ha-1. Na konci téhož vegetačního období byly na pokusné parcely do dvojřádků ve trojúhelníkovitém sponu 0,5 m x 0,5 m vysázeny pokusné dřeviny, jednoleté prostokořenné semenáče Acer campestre L., Quercus petraea (Matt.) Liebl., Tilia platyphyllos Scop., Swida sanquinea L.. Pokusná plocha se nachází v katastru obce Ratíškovice nedaleko Hodonína. Půdní podmínky jsou extrémní: regozem stenická, zrnitostní třída písek, nízká retenční vodní kapacita (méně než 40,0 % z celkové pórovitosti). Extrémně vysoká provzdušenost, s výjimkou krátkých období po dešťových srážkách, více než 90 % z celkové pórovitosti. Výměnná půdní reakce je silně kyselá, pH KCl Ah horizontu méně 4,5. Srážky - roční průměr srážek 569 mm, 355 mm srážek za vegetační období (Kolektiv, 2009). Ve vícefaktorovém pokusu byly sledovány fyziologické charakteristiky dřevin, zejména obsah chlorofylu a fluorescence. Principy měření fyziologické výkonnosti rostlin jsou založeny na nedestruktivním principu měření, proto jsou vhodné pro měření přímo v terénu. Chlorophyll Content Meter (CCM–200) měří obsah chlorofylu v listech, Chlorophyll Fluorometer OS–30 měří fotosyntetickou výkonnost (Fv/Fm). Pro spektrofotometrickou kalibraci obsahu chlorofylu bylo využito automatického spektrometrického analyzéru BS 200 (Mindray, China). Přístrojové měření bylo prováděno s četností 10-14 dnů po celou dobu vegetačního období. Souběžně probíhal záznam mikroklimatických údajů na pokusných plochách s využitím čidel HOBO (teplota vzduchu a půdy) a VIRRIB (vlhkost půdy v několika horizontech). TRÁVNÍKY 2009 Graf 1: Průměrné denní vlhkosti půdy a srážky na pokusné ploše Výsledky a diskuse V roce 2009 probíhal první vegetační rok po výsadbě dřevin, takže získané výsledky jsou dílčího charakteru. Průběh teplot a srážek v pokusném roce nebyl typický, problematické bylo zejména suché počasí bez srážek v jarním období, což ovlivnilo celkovou kondici rostlin. Na grafech 2 - 17 je znázorněna dynamika půdní vlhkosti v terénním měření listové fluorescence a chlorofylu. Protože půdní vlhkost je přímým ukazatelem geo-environmentální interakce mezi půdní látkou a srážkami, ale i ostatními vlivy prostředí, byl jako ukazatel vhodnosti použití PPL vypočítán regresní koeficient Pearsonova čtvercového rozložení definující lineární či nelineární regresi mezi půdní vlhkostí a příslušným ukazatelem fotosyntetické výkonnosti rostliny. Graf 2 – 5: Závislost příslušných ukazatelů fotosyntetické výkonnosti rostliny na půdní vlhkosti a množství srážek na parcelách s aplikací Agrisorb. Regrese byly u koeficientu obsahu chlorofylu s výjimkou Acer campestre záporné (tj. regrese byla nelineární nepřímá). Vztah mezi obsahem chlorofylu a vlhkostí půdy v případě Agrisorb nebyl prokázán, regrese mezi všemi dřevinami a hodnotami vlhkosti půdy nevykazovaly regresní charakter. - 53 - TRÁVNÍKY 2009 Graf 6 – 9: Závislost příslušných ukazatelů fotosyntetické výkonnosti rostliny na půdní vlhkosti a množství srážek na parcelách a aplikací drceného lignitu. Sledovaná varianta s aplikovaným lignitem (TerraClean) vykazovala kladné i záporné lineárně nepřímé regresní hodnoty obsahu chlorofylu v závislosti na vlhkosti. Regresní koeficient obsahu fluorescence vykazoval statisticky nejprůkaznější hodnoty, nicméně všechny lineárně nepřímé. Graf 10 – 13: Závislost příslušných ukazatelů fotosyntetické výkonnosti rostliny na půdní vlhkosti a množství srážek na parcelách s aplikací přírodního minerálu zeolit. Míra stochastické vazby, v souvislosti s aplikací minerálu zeolit, vykázala nejvyšší hodnotu korelace u Acer campestre. Koeficient dosahuje výše přibližně 43%. Všechny hodnoty regrese sledovaných fyziologických charakteristik (obsah a fluorescence chlorofylu) vykazovaly v závislosti na substrátu s aplikovaným zeolitem lineárně nepřímé hodnoty. Graf 14 – 17: Závislost příslušných ukazatelů fotosyntetické výkonnosti rostliny na půdní vlhkosti a množství srážek na kontrolních parcelách s absencí PPL - 54 - TRÁVNÍKY 2009 Na kontrolních parcelách bez aplikace PPL byla relace mezi půdní vlhkostí a obsahem chlorofylu nelineární nepřímá. Fluorescenční aktivita listů vykazovala u kontrolní varianty nejmenší korelační hodnoty. Tab. 1: Hodnoty Pearsonova korelačního koeficientu Agrisorb PRK R2(CCl x půdní vlhkost) Quercus petraea -0,567573006 Acer campestre 0,659914694 Tilia platyphyllos -0,295686568 Swida sanquinea -0,500338325 Lignit PRK R2(CCl) Quercus petraea -0,314818744 Acer campestre 0,575494059 Tilia platyphyllos 0,289635068 Swida sanquinea -0,012642771 Zeolit PRK R2(CCl) Quercus petraea -0,411335543 Acer campestre 0,543024513 Tilia platyphyllos -0,024898865 Swida sanquinea -0,301309216 Kontrola PRK R2(CCl) Quercus petraea -0,309681939 Acer campestre 0,741995116 Tilia platyphyllos -0,257239081 Swida sanquinea -0,654870769 Závěr V první etapě experimentu, ve vegetačním období roku 2009, vykazovaly hodnoty vybraných ukazatelů fotosyntetické výkonnosti rostliny ve vztahu s půdní vlhkostí nelineární regrese. Vztah mezi měřenými charakteristikami fotosyntetické výkonnosti rostliny nebyl v souvislosti se sledovanými ukazateli prokázán. Na základě výpočtu regresních koeficientů by se dalo usuzovat, že nejsou vhodnými ukazateli fyziologické reakce rostliny na vlhkostní režim substrátu a sledované - 55 - PRK R2(Lfl x půdní vlhkost) 0,586378759 0,41762762 0,182623106 0,622759879 PRK R2(Lfl) 0,691651061 0,821284965 0,800036927 0,926737675 PRK R2(Lfl) 0,796147201 0,265153396 0,3820229 0,643654029 PRK R2(Lfl) 0,512524822 0,216749823 0,632841491 0,695546907 meteorologické údaje. Tato skutečnost však mohla být způsobena velmi suchým jarním obdobím a nízkými úhrny srážek v první části vegetace, kdy nebyl využit potenciál aplikovaných hydroabsorbentů. Tento závěr bude experimentálně ověřován v dalších pokusných letech výše popsaného experimentu. Poděkování Studie je součástí grantového projektu 2B08020 NPV II (Modelový projekt zamezení biologické degradace půd v podmínkách aridního TRÁVNÍKY 2009 klimatu), podpořeného MŠMT Národního programu výzkumu II. ČR v rámci Literatura 1. Balageur L. et. al: Ecophysiological significance of chlorophyll loss and reduced photochemical efficiency under extreme aridity in Stipa tenacissima L. Plant and Soil 240: 343–352, 2002. 2. 3. 4. Dušková, S., Hejnák, V.: Efektivita využitia vody u rastlín rodu Hordeum sp. pri vodnom strese. Vliv biotických a abiotických stresorů na vlastnosti rostlin (Sborník příspěvků) . Ed.: Bláha, L. Praha, VÚRV, 2007. ISBN: 978-8087011-00-3 Kincl, M., Krpeš, V.: Základy fyziologie rostlin. 2. vyd. Ostrava, Montanex, 2000, 221 s. ISBN 80-7225-041-8. Kolektiv: Modelový projekt zamezení biologické degradace půd v podmínkách aridního klimatu : Periodická zpráva 2008 projektu NPV 2B08020. Petr Salaš. 1. vyd. Lednice : ZF MZLU Lednice, 2009. 103 s. 5. Kyparissis, A., Petropolou, Y., Manetas, Y. 1995 Summer survival of leaves in a softleaved shrub (Phlomis fruticosa L. Labiatae) under Mediterranean field conditions: avoidance of photoinhibitory damage through decreased chlorophyll contents. J. Exp. Bot. 46, 1825–1831. 6. Long, S. P., Humphries, S., Falkowski, P., G. 1994 Photoinhibition of photosynthesis in nature. Annu. Rev. Plant Physiol. Plant Mol. Biol. 45, 633–662. 7. Matejka, F., Huzulák, J.: Analýza mikroklímy porastu. Bratislava, SAV, 1987, 228 s. 8. Procházka, S., Macháčková, I., Krekule, J. et al.: Fyziologie rostlin. 1. vyd. Praha: Academia, 1998. 484 s. ISBN 80-200-0586-2 9. Rechcigl, J., E.: Soil Amendments: Impact on biotic systems (Agriculture and Environment). CRC Press, 1994, 336 s. ISBN 9780873718608 LIGNIT A JEHO MOŽNÉ ZEMĚDĚLSKÉ VYUŽITÍ (Z POHLEDU CHEMIKA) LIGNITE APPLICATIONS IN AGRICULTURE (A CHEMIST’S VIEWPOINT) M. Pekař, M. Klučáková, J. Kučerík, J. Kislinger Abstract Lignite represents a young brown coal of a low degree of coalification used as a fuel for decades. Simple burning of any fossil raw material is highly inefficient use of valuable matter. Especially the lignite mined in the region of South Moravia, due to its specific properties and composition, can be used as a versatile and interesting substance in several application fields. Lignite, even in its natural state and of different origin, is reported to have significant sorption affinity for metal ions as well as organic molecules, there are also some reports on lignite use as a soil conditioner or organic “fertilizer”. This contribution presents selected results from our effort to investigate potential use of the South Moravian lignite in agriculture. Investigations are guided by the cost-efficiency demand – lignite applications in its natural state, with no or minimum additional treatment are preferred. Lignite may serve as a source of organic carbon and positively influence not only the transport of plant nutrients but also the transport of risky elements by immobilizing them in humic (or organic) complexes. Examples of both activity types are demonstrated in pot tests made on carrots, maize and vetch. For the highest dosage of - 56 - lignite an increase of 15-19% in yield over control was observed as well as suppressed uptake of heavy metals by plants. Further, results of field tests on the effect of adding lignite to traditional inorganic fertilizer (NPK) are reported. The tests were made on maize, lasted four years, and demonstrated positive influence of lignite on the corn weight even in the fertile soil. To achieve the same yield part of NPK fertilizer can be substituted by cheaper lignite. Because of acidic functional groups, lignite is suspected for acidification of soils. Results are shown indicating that lignite in aqueous suspension actually works as a buffer in a wide range of pH regulating pH towards neutral or only slightly acidic region. Results confirmed that lignite possesses nonnegligible activity in the natural state which makes it thus a cost/effective material. Changing our view on lignite as a material, the lignite can contribute to landscape cultivation, particularly in countries fighting the problem of low soil quality, arid soils or desertification. Key words humic acids, lignite, organic carbon, soil conditioner, soil remediation TRÁVNÍKY 2009 Úvod Lignit je vlastně nejmladší uhlí, po léta těžené pro běžné palivářsko-energetické účely. V České republice je několik desetiletí těžen v oblasti Jižní Moravy. Na rozsáhlé pánvi, zasahující i na Slovensko a do Rakouska, dnes operuje již jen jediný důl, zásobující především hodonínskou elektrárnu. Z energetického hlediska (výhřevnost, spalné teplo) nepatří lignit ke kvalitním palivům, navíc v těženém stavu obsahuje kolem 50% vody (i když toto moderním fluidním technologiím spalování příliš nevadí), přesto stále zůstává palivem uspokojivým a levným. Spalování lignitu, jako každého fosilního „paliva“, ovšem představuje především plýtvání cennou surovinou, zajímavým materiálem pro chemický průmysl a racionálnější zhodnocení. Nicméně nepalivářské aplikace lignitu jsou po celém světe stále řídké, zřejmě díky jistému konzervatizmu v přístupu k uhlí, slabému ekonomickému, ekologickému a legislativnímu tlaku, ale možná i kvůli nedostatečným poznatkům o jeho vlastnostech, potenciálu i omezení pro tyto účely. Vzhledem ke složení lignitu – poměrně vysokému podílu organické hmoty, zejména huminových kyselin – může být tento materiál zajímavý pro zemědělské aplikace. Stručně řečeno, zajímavý jako zdroj organického uhlíku nebo huminových látek a také jako půdní in situ remediační činidlo. Pozici lignitu v řadě kaustobiolitů, resp.tuhých paliv, nastiňuje Tab. I (Hubáček et al., 1962) uvědomíme-li si, že lignit se nachází někde mezi rašelinou a klasickým hnědým uhlím; právě rašelina bude lignitu z hlediska zemědělských aplikací nejpříbuznější. I. Typické elementární složení paliv (kaustobiolitů) C H O N % (hmot.) Dřevo 50 6 43 1 Rašelina 60 6 33 1 Hnědé uhlí 73 6 19 1 Černé uhlí 82 5 10 1 Antracit 94 3 2 1 V těchto aplikacích tak lignit nachází své místo jako „organické hnojivo“, přesněji a lépe jako pomocný půdní prostředek či půdní kondicionér. Toto využití není neznámé, ale zatím stále nevyužité a postrádající hlubší experimentální podklady, zejména z reálných polních testů. Běžnější je izolace huminových kyselin z hnědých uhlí a jejich následné využití. Aplikace přímo přírodního lignitu by měla být ekonomicky mnohem příznivější, neboť odpadají náklady na extrakci a recyklaci nebo zpracování použitých činidel. - 57 - Huminové látky obsažené v lignitu, které by měly být hlavním funkčním agens při nasazení lignitu v zemědělství, mají jinou genezi než huminové látky nacházené v půdách. Pojem huminové látky ovšem neoznačuje chemické individuum nebo individua, ale evidentně velmi složitou směs látek různého původu i různého detailního složení, nicméně směs vyznačující se společnými vlastnostmi bez ohledu na její původ (Stevenson, 1994; Tan, 2003). Lobartini et al. (1992) srovnávali funkčnost huminových látek různých komerčních preparátů a izolovaných z půd při pěstování kukuřice. Lignitické huminové látky přinejmenším dosahovaly účinnosti půdních humusových preparátů. Dudley et al. (2004) hlásí pozitivní efekt přídavku leonarditu (přírodně oxidovaného lignitu) do pěstebního substrátu na růst okrasných květin. Katzur et al. (2002) zkoumali účinnost surového a chemicky upraveného hnědého uhlí jako půdního kondicionéru. Zejména amoniakem opracované uhlí se projevilo jako dobré humusové hnojivo. V domácích podmínkách jsou známy výsledky pěstebních pokusů už v bývalé ČSSR (Prát, 1964), zkušenosti s lignitem těženým na slovenské straně (Valšíková a Viteková, 2006; Weismann et al., 1993). Údaje týkající se jihomoravského lignitu však dosud téměř chybí. Přitom jde o jediné domácí ložisko a jediné těžební místo produkující dostatečné množství materiálu ojedinělých vlastností. Jihomoravský lignit patří mezi tzv. orto-lignity, charakteristické nízkým stupněm prouhelnění. To jej poněkud diskvalifikuje v rodině (hnědých) uhlí chápaných jako paliva, naopak kvalifikuje k využití nepalivářskému, na jaké se zaměřuje tento projekt. Lignit analogické kvality není zřejmě v jiném ložisku těžen. Oproti severočeským oxyhumolitům, které byly nejčastěji pro zemědělské účely testovány, se sice vyznačuje nižším obsahem huminových kyselin, na druhé straně ale i znatelně menší kyselostí a zřejmě i vyšší stabilitou huminového podílu (Kučerík et al., 2005), která může zabezpečit dlouhodobou účinnost lignitu při půdní aplikaci. Naše vlastní analýzy (Pekař et al., 2005) srovnávající elementární složení huminových kyselin izolovaných z lignitu a několika půdních typů ukazují, že z hlediska zastoupení uhlíku, vodíku, poměru aromatického a alifatického uhlíku jsou lignitické kyseliny velmi blízké kyselinám černozemním. Liší se nižším obsahem dusíku. Nelze předpokládat, že lignit bude v půdě působit jako inertní substance a působit prakticky jen svým povrchem. Lignit bude v půdě nepochybně podléhat transformaci. Katzur et al. (2002) uvádí, že hnědé uhlí je v půdě přeměňováno velmi pomalu, ve srovnání např. s rostlinnými zbytky nebo hnojem je rezistentnější vůči mikrobiálnímu ataku. Na druhou TRÁVNÍKY 2009 stranu Sharif et al. (2002) dochází k závěru, že příznivý vliv lignitických huminových kyselin na růst kukuřice je důsledkem zejména jejich pozitivního vlivu na půdní mikroflóru. V oblasti environmentální existují dokonce technologie využívající lignit jako substrát pro růst mikroorganismů rozkládajících různé organické polutanty (Rethmeier a Jonas, 2003; Žáčková et al., 2004). FCH VUT v Brně se již řadu let zabývá zejména fyzikálně-chemickými vlastnostmi jihomoravského lignitu a huminových kyselin z něj izolovaných. V tomto příspěvku uvádíme několik konkrétních příkladů výsledků experimentů zaměřených na rozvoj jeho zemědělských aplikací v přírodním stavu. Materiál a metody Společným materiálem všech experimentů byl lignit těžený dolem Mír Mikulčice. Jeho základní složení bylo určeno standardními metodami rozboru uhlí (Sýkorová a Michna, 2001) v Ústavu struktury a mechaniky hornin AV ČR Praha. Prvým typem testů byly standardní nádobové testy provedené v Ústředním kontrolním a zkušebním ústavu zemědělském v Brně. Pro tyto pokusy byl použit lignit ve směsi s melasovými výpalky v poměru 1:1. Složení výsledného materiálu, určené dle ČSN 46 5735: N2 8,02%; P2O5 14,7%; K2O 10,2%; MgO 1,31%; CaO 1,0%; organické látky 56,1%. Jako pokusné plodiny byly použity vikev setá – odrůda EBENA, kukuřice – hybrid CE-220 a mrkev – odrůda Lysa. K základnímu a kontrolnímu vyhnojení byl použit dusík v roztoku močoviny, fosfor v hydrogenfosforečnanu vápenatém a draslík ve formě chloridu, ve standardním množství pro každou plodinu. Lignit byl použit ve třech dávkách uvedených v Tab. II. Dávka 1 byla volena tak, aby obsah fosforu, který v lignitickém materiálu převládá, byl srovnatelný s jeho obsahem v kontrole NPK; poté bylo provedeno dohnojení dusíkem a draslíkem tak, aby obsah základních živin byl srovnatelný s kontrolou. K pokusu byla použita střední písčitohlinitá půda se střední zásobou humusu a slabě kyselou půdní reakcí. Pokus byl proveden v klasických Mitscherlichových nádobách s náplní 6 kg zeminy, ve čtyřech opakováních pro každou plodinu. II: Dávky lignitického v nádobových pokusech Dávka 1 2 3 Vikev a mrkev g/nádobu 5,44 8,16 10,9 materiálu použité Další, polní pokusy byly založeny na pokusném pozemku firmy ROY-EX-SPR v Brumovicích (černozem na spraši se slabě zásaditou půdní reakcí) s kukuřičným hybridem CE-125 ve čtyřech opakováních s pěti dávkami hnojiva NPK (15:15:15 kg/ha čistých živin) nebo kombinace NPK s lignitem (Tab. III). Lignit byl použit v přírodním stavu bez dalších úprav, v nejmenší frakci dodávané dolem (tj. pod 30 mm). Celkem pokus zahrnoval 40 dílců a byl veden po čtyři roky (bez opakované aplikace NPK nebo lignitu). III: Dávky NPK a lignitu použité v polních pokusech Pokus B A NPK NPK lignit kg/ha 1 0* 0 1 500 2 200 200 3 000 3 400 400 4 500 4 600 600 6 000 5 800 800 7 500 * kontrola Chování lignitu ve vodném prostředí bylo zkoumáno 24 hodinovým loužením přírodního lignitu (4,5 g) ve vodě nebo roztoku HCl či NaOH (30 ml) o příslušném pH. Výsledky a diskuse Základní složení jihomoravského lignitu udává Tab. IV. Podrobný prvkový rozbor ukázal u rizikových prvků na vyšší obsah arsenu (23 ppm) a stroncia (142 ppm). Z petrografického hlediska obsahuje lignit kolem 69% (obj.) huminitu, což jinými slovy poukazuje na zmíněný poměrně vysoký obsah huminových látek. Výsledky nádobových pokusů z hlediska výnosu uvádí Tab. V. Zatímco u dvou nejnižších dávek ligniticko-melasového přípravku nemusí být zvýšení výnosu oproti kontrole (statisticky) významné, nejvyšší použitá dávka zjevně příznivě ovlivňuje výši výnosu všech tří plodin. Zvýšení výnosu oproti standardnímu hnojení NPK může dosahovat až ca 20%. Nutno však podotknout, že nemusí jít jen na vrub působení lignitu, ale i melasové části. Kukuřice 6,88 10,2 12,4 IV: Základní složení jihomoravského lignitu (d = na sušinu; daf = na suchý, bezpopelový stav) - 58 - TRÁVNÍKY 2009 Parametr Tato studie Dlouhodobý průměr* % (hmot.) vlhkost 30 40-50 popeld 20 8-50 hořlavinadaf 59 56-64 Cdaf 65 64-68 Odaf 27 22-29 Hdaf 5,2 5-6 Ndaf 1,0 0,1-1,5 Sd 1,6 1-4 * Honěk et al., 2001 V: Vliv lignitu na výnos relativně vůči kontrole (100%) a směrodatná odchylka čtyř experimentálních opakování relativně vůči jejich průměru Lignit Relativní výnos Odchylka % % Vikev 14* 1 107 4 2 104 6 3 117 4 Kukuřice 8* 1 115 6 2 103 5 3 119 3 Mrkev 5* 1 106 1 2 111 2 3 115 5 * kontrola Lignit jako nerostný materiál obsahuje celou škálu minerálních složek včetně potenciálně škodlivých těžkých kovů. Nicméně Tab. VI ukazuje, že k jejich průniku do plodiny nedochází, naopak, v řadě případů přídavek lignitu obsah těžkých kovů v rostlinném materiálu snižuje. To lze zřejmě přičíst známým sorpčním schopnostem lignitu nejen vůči kovovým iontům (Klučáková a Omelka, 2004; Pekař, 2009, Bušinová a Pekař, 2009). U žádného ze sledovaných prvků nedošlo k překročení maximálních povolených množství. Ve většině nádob došlo také k poklesu obsahu sledovaných kovů v půdě (data neuvedena), vůči kontrole i vůči výchozímu stavu. To naznačuje, že kovy buď pronikaly do jiných rostlinných částí nebo že jejich vazba na lignit je dostatečně pevná, aby přežila působení loužícího činidla použitého při analýze. To druhé podporuje ideu o využití lignitu jako in situ remediačního činidla. Z polních pokusů, které jsou pro zemědělskou praxi asi nejzajímavější, jsou na Obr. 1 uvedeny souhrnné průměrné výsledky za celé čtyři roky pro patrně nejdůležitější parametr – hmotnost zrna na palici. Je zajímavé, že i aplikace samotného lignitu (srov. Tab. III a Obr. 1) poskytuje statisticky významný efekt ve srovnání s nijak nehnojenou kontrolou. Jinými slovy, použití lignitu v dávce 1 500 kg/ha je ekvivalentní hnojení NPK v množství 200 kg/ha. Tento jakýsi „hektarový ekvivalent“– tedy zhruba 1 500 kg lignitu je na jednom hektaru schopno nahradit přídavek 200 kg NPK – se prolíná dalšími dávkami. Tak například téhož výnosu zrna může být dosaženo s 600 kg/ha NPK nebo se 400 kg/ha NPK doplněnými o 4 500 kg/ha lignitu. VI: Vliv lignitu na obsah těžkých kovů v sušině (vikev, kukuřice) nebo čerstvé hmotě (mrkev) rostlin Lignit Cd Pb Cr Ni mg/kg Vikev 0 (kontrola) 0,11 7,4 0,50 1,3 1 0,13 6,2 0,33 1,3 2 0,13 6,7 0,30 1,4 3 0,13 6,0 0,35 1,4 Kukuřice 0 (kontrola) 0,57 4,5 0,17 0,4 1 0,46 2,8 0,16 0,3 2 0,34 2,7 0,17 0,4 3 0,25 2,4 0,16 <0,2 Mrkev 0 (kontrola) 0,012 0,13 0,067 2,0 1 0,007 0,04 0,035 1,6 2 0,004 0,05 0,045 1,4 3 0,003 0,03 0,025 1,3 - 59 - TRÁVNÍKY 2009 Nejvyššího výnosu bylo dle očekávání dosaženo s nejvyššími dávkami NPK nebo jeho kombinace s lignitem. Nejvýraznějšího zlepšení výnosu přídavkem lignitu k NPK, kolem 6%, tak bylo dosaženo v pokusu č. 5 (Tab. III), který ale představuje nejnižší poměr lignitu k NPK. Předpokládáme, že lignit příznivě ovlivňuje uvolňování a transport živin z anorganického hnojiva, případně i přirozených složek půdy. Zemědělce by pochopitelně zajímal především ekonomický přínos nasazení lignitu. To lze jen přibližně odhadnout. Buď by muselo být průměrné navýšení výnosu o 6-7% dostatečné, aby pokrylo náklady dodávky 7 500 kg/ha lignitu k 800 kg/ha NPK a zbylo i na vyšší zisk. Nebo by cena přídavku lignitu musela být dostatečně nižší než cena NPK, které při zachování průměrného výnosu lignit nahradí – např. cena 6 000 kg/ha lignitu + 600 kg/ha NPK by musela být dostatečně nižší než cena 800 kg/ha NPK; jinými slovy, cena 1 kg NPK by musela významně převýšit cenu 30 kg lignitu. Vzhledem k tomu, že ceny lignitu jsou vždy smluvní, nelze tento odhad blíže specifikovat. Pro doplnění dodejme, že průměrné výsledky jsou sice zajímavé statisticky, ale praktikující zemědělec se bude zajímat hlavně o úhrnný výnos zrna. Ten byl v součtu za všechny čtyři roky u pokusu A5 o ca 7% vyšší než u pokusu B5, přičemž nejvyšší hodnoty bylo v tomto srovnání dosaženo ve třetím roce pokusu, kdy činila přes 10%. Tato čísla by úvahy v předchozím odstavci ještě o něco vylepšila ve prospěch lignitu. 120 hmotnost zrna / g NPK + lignit NPK 105 90 1 2 3 4 5 dávka 1: Souhrnné průměrné výsledky polních pokusů za čtyři roky (dávka NPK-1 představuje kontrolu) Záměr aplikovat lignit v půdě bývá někdy doprovázen obavami z jejího následného přílišného okyselení. Ty jsou motivovány „kyselostí“ mladých uhlí, danou poměrně vysokým obsahem huminových kyselin. Lignit při loužení vykazuje mírně kyselou reakci – pH vodných nebo solných výluhu se pohybuje mezi pěti až šesti. Lignit však vykazuje ve Počáteční Po 24 h vodném prostředí zajímavé a zřetelné pufrační schopnosti. Funguje tak jak v zásaditém, tak překvapivě i v kyselém prostředí. Ilustruje to Tab. VII. Bez ohledu na počáteční pH vodného roztoku použitého k suspendování lignitu, se výsledné pH pohybuje vždy mírně nad hodnotou 5. VII: Vliv lignitu na pH loužícího vodného prostředí 2,03 4,04 6,27 8,10 9,06 5,02 5,38 5,18 5,01 5,03 Popsané působení je zcela pochopitelné v zásaditém prostředí, kdy dochází k uvolňování huminových kyselin, které neutralizují alkalické substance. V kyselém prostředí je to nečekané a lze to připsat - 60 - 10,1 5,25 vlivu iontové výměny (vodíkových iontů za kovové ionty nacházející se v lignitu) nebo vazby vodíkových iontů na záporně nabité skupiny lignitu, případně jiné formě iontové adsorpce. Lignit by tak TRÁVNÍKY 2009 snad mohl navíc působit jako regulátor pH u silně kyselých nebo zásaditých půd. Půdní reakce během polních pokusů se pohybovala kolem 7,3 až 7,4 (pH při výluhu v roztoku KCl). Souhrn Výsledky ukazují, že chemické složení a vlastnosti lignitu může skutečně najít své uplatnění v jeho zemědělských a environmentálních aplikacích. Jeho použití v přírodním stavu lze očekávat zejména tam, kde je nutno velkoplošně bojovat s nízkou úrodností půdy, jejím vysušováním a desertifikací nebo se znečištěním půdy pomocí dostatečně pevné in situ vazby polutantů. Klíčová slova huminové kyseliny, lignit, organický uhlík, pomocný půdní prostředek, remediace Literatura BUŠINOVÁ, P. a PEKAŘ, M., 2009: Sorption of organic substances on the South Moravian lignite. In 13th Conference on Environment and Mineral Processing. Ostrava: VŠB-TU Ostrava, Part I, p. 267-271. DUDLEY, J.B., PERTUIT A.J. a TOLER, J.E., 2004: Leonardite Influences Zinnia and Marigold Growth. Hort. Sci. 39, 2: 251-255. HONĚK, J. et al., 2001: Jihomoravský lignitový revír. Komplexní studie. Sborník vědeckých prací VŠB-TU Ostrava, řada hornicko-geologická, monografie 3, 47, 272 s. HUBÁČEK, J., KESSLER, M.F., LUDMILA, J. a TEJNICKÝ, B., 1962: Chemie uhlí. Praha, Bratislava: SNTL, SVTL, 469 s. KATZUR, J., FISCHER, K., BÖCKER, L., LIEBNER, F. a SCHIENE, R., 2002: Geffäss- und Freilandversuche zur Eignung von Braunkohle als Bodenverbesserungsmittel. Arch. Acker- Pfl. Boden. 48, 3: 241-255. KLUČÁKOVÁ, M. a OMELKA, L., 2004: Sorption of Metal Ions on Lignite and Humic Acids. Chem. Pap., 58, 3: 170-175. KUČERÍK, J., KOVÁŘ, J., PEKAŘ, M. a ŠIMON, P., 2005: Evaluation of oxidation stability of lignite humic substances by DSC induction period measurement. Naturwissenschaften 92, 7: 336-340. LOBARTINI, J.C., TAN, K.H., REMA, J.A., GINGLE, A.R., PAPE, C., HIMMELSBACH, D.S. The geochemical nature and agricultural importance of commercial humic matter. Sci. Total Environ. 113, 1-2: 1-15 (1992). - 61 - PEKAŘ, M., KLUČÁKOVÁ, M., BARANČÍKOVÁ, G., MADARAS, M. a MAKOVNÍKOVÁ, J., 2005: Affinity of Soil and Lignitic Humic Acids for Cu(II) and Cd(II) Ions. In Humic Substances. Molecular Details and Applications in Land and Water Conservation. E. Ghabbour, G. Davies, Eds. New York: Taylor and Francis, ch. 14, p. 211-223. PEKAŘ, M., 2009: Fluoride Anion Binding by Natural Lignite (South Moravian Deposit of Vienna Basin). Water, Air, Soil Pollut., 197, 1-4: 303-312. PRÁT, S., 1964: Humus a jeho význam. Praha: NČSAV, 163 s. RETHMEIER, J. a JONAS, A., 2003: Lignite Based Oil Binder Mats: A New Absorbent Strategy and Technology. Spill Sci. Technol. Bull., 8, 5-6: 565567. SHARIF, M., KHATTAK, R.A. a SARIR, M.S., 2002: Effect of Different Levels of Lignitic Coal Derived Humic Acid on Growth of Maize Plants. Commun. Soil Sci. Plant Anal. 33, 19-20: 35673580. STEVENSON, F.J., 1994: Humus Chemistry. New York: J. Wiley, 496 s. TAN, K.H., 2003: Humic Matter in Soil and the Environment. New York: M.Dekker, 386 s. SÝKOROVÁ, I. a MICHNA, O., 2001: Composition and properties of Czech brown coals. Zesz. Nauk. Polit. Slas., Gornictwo, 249, 177-186. VALŠÍKOVÁ, M. a VITEKOVÁ, A., 2006: The effect of Lignofert organic fertilizer on formation and quality of head lettuce yield. Hort. Sci. (Prague), 33, 3: 114-118. WEISMANN, Ľ., BAKOŠ, D., EMRICH, J. a KRÁLOVIČ, J., 1993: EKOFERT – ekologický a ekonomický príspevok pre súčasné poľnohospodárstvo v SR. Naturalium, 5: 5-8. ŽÁČKOVÁ, P., VANĚK J. a ŽEBRÁK, R., 2004: Využití oxyhumolitu jako nosiče bakterií v biofiltračních technologiích. In 56. sjezd chemických společností. Sborník. Chem. listy 98, 8: 601-602. Kontaktní adresa Doc. Ing. Miloslav Pekař, CSc. Fakulta chemická VUT v Brně, Purkyňova 118, 612 00 Brno, Česká republika, e-mail: [email protected] TRÁVNÍKY 2009 RELATÍVNY OBSAH VODY V PLETIVÁCH LISTOV AKO JEDEN Z UKAZOVATEĽOV SUCHOVZDORNOSTI TRÁV RELATIVE WATER CONTENT IN LEAF TISSUES AS ONE FROM INDICATORS OF TURFGRASS DROUGHT TOLERANCE Peter KOVÁR – Helena GREGOROVÁ Abstract In this paper we evaluated the relative water content (RWC) in Lolium perenne Kelt, Festuca rubra Barborka, Festuca arundinacea Tulsa and Poa pratensis Cynthia plant tissues in year 2008. The low boundary of optimal leaf water content (85 %) achieved only Festuca arundinacea during observed period. Lolium perenne approached the most considerably to Festuca arundinacea by RWC values. All evaluated turfgrass species had very low RWC values during period with high average daily temperatures and low precipitation activity. It was visually showed by wilting plants – the most markedly on Poa pratensis and Festuca rubra. The least RWC values fluctuation had Festuca arundinacea during growing season. It showed the best turf quality. Key words: relative water content (RWC), drought, drought-tolerance, turf quality, turfgrass species Úvod Pre schopnosť tráv odolávať stresu a poškodeniu zo sucha je nevyhnutné primerané zavlažovanie. V období dlhšie trvajúceho nedostatku vody prechádzajú trávy do stavu dormancie (odpočinku), ktorý im síce umožňuje tento nepriaznivý stav prežiť, ale za súčasného zhoršenia ich vzhľadu. To sa negatívne prejavuje na estetickej hodnote trávnika. Vodný stres (stres z nedostatku vody) je úzko spojený s rastom a vývinom rastlín (KOSTREJ et al., 1998), ovplyvňuje priebeh fyziologických procesov ako sú dýchanie, fotosyntéza, premena glycidových a dusíkatých látok (ŠVIHRA, 1984). Pri vlahovom deficite sa znižuje intenzita fotosyntézy (zatvorenie prieduchov) a zvyšuje obsah kyseliny abscisovej (ABA), ktorá sa syntetizuje de novo (GUERRERO a MULLET, 1986). Pôsobenie stresorov, ako je sucho a teplo, býva spojené s poškodzovaním bunkových membrán a antioxidačného systému a môže redukovať relatívny obsah vody (RWC) v listoch (JIANG a HUANG, 2001). Taktiež môže zapríčiniť oxidatívny stres cez produkciu reaktívnych foriem kyslíka, ako je superoxidový radikál (O2•-) a peroxid vodíka (H2O2), ktoré spôsobujú peroxidáciu lipidov (FOYER et al., 1994). Mnohé experimenty (HUANG a GAO, 1999; JIANG a HUANG, 2002; LIU et al., 2008 a ďalšie) odhalili pozitívnu koreláciu medzi RWC a kvalitou trávnika a zároveň negatívnu koreláciu - 62 - medzi mierou uvädnutia tráv a kvalitou trávnika. Na základe toho LIU et al. (2008) považujú RWC za dôležitý fyziologický indikátor pre hodnotenie adaptability tráv na environmentálne podmienky. Podľa WHITEA et al. (2001) genotypy s nízkym RWC0 (pri nulovom turgore) majú vo všeobecnosti vysoké požiadavky na vlahu a vyznačujú sa slabou suchovzdornosťou. Vyšší RWC je spojený so schopnosťou tráv dlhšie si udržať vodu v pletivách, a preto trávniky zložené z takýchto druhov vykazujú lepšiu kvalitu i za deficitu vlahy. Dlhšie obdobie sucha sprevádzané vysokými teplotami môžeme považovať za hlavný faktor, ktorý negatívne postihuje estetickú hodnotu trávnika. V príspevku hodnotíme zmeny obsahu RWC v listoch vybraných druhov trávnikových tráv v priebehu vegetácie pri ich pestovaní v bezzávlahových podmienkach. Materiál a metódy Experiment bol založený koncom apríla 2007 na stanovišti Nitra na ílovito-hlinitej fluvizemi. Stanovište leží v nadmorskej výške 160 m n. m. Ročný úhrn atmosférických zrážok dosahuje 561 mm, priemerná ročná teplota je +9,7 ˚C. V druhom roku pestovania (2008) sme v rovnakom čase v dvojtýždňových intervaloch počas vegetácie odoberali vzorky na stanovenie relatívneho obsahu vody (RWC; %) v pletivách listov mätonohu trváceho „Kelt“, kostravy červenej „Barborka“, kostravy trsťovníkovitej „Tulsa“ a lipnice lúčnej „Cynthia“. Porasty hodnotených druhov boli hnojené dávkou 45 kg.ha-1 N (3x15) vo forme Travceritu. Relatívny obsah vody (RWC; %) sme stanovili z čerstvej hmotnosti (ČH), saturovanej hmotnosti (SAT) a hmotnosti sušiny (SUŠ) segmentov listov tráv. Saturovaná hmotnosť bola stanovená po 4hodinovom dosycovaní segmentov listov destilovanou vodou pri teplote 4 ˚C. Sušenie segmentov sa uskutočnilo pri teplote 100 ˚C po dobu 12 hodín. RWC bolo vypočítané podľa vzťahu: RWC = 1963). ČH − SUŠ x100 (HEWLETT a KRAMER, SAT − SUŠ TRÁVNÍKY 2009 RWC sme stanovovali v nasledovných termínoch: 1. – 23.4.; 2. – 5.5.; 3. – 19.5.; 4. – 2.6.; 5. – 16.6.; 6. – 2.7.; 7. – 15.7.; 8. – 28.7.; 9. – 12.8.; 10. – 26.8.; 11. – 9.9.; – 20.10.; 15. – 3.11. 12. – 23.9.; 13. – 7.10.; 14. 100 25 80 20 60 15 40 10 20 5 0 VI VII VIII IX mesiac 85,34 87,1 93,48 95,65 91,83 RWC (%) X XI XII za sledované vegetačné obdobie (graf 2) dosiahla len kostrava trsťovníkovitá – 85,34 %, ostatné hodnotené druhy mali priemernú hodnotu RWC nižšiu. Schopnosť kostravy trsťovníkovitej odolávať suchu je daná hlbokým koreňovým systémom (SCHEFFER et al., 1987), ktorým si dokáže na rozdiel od väčšiny bežne pestovaných tráv získavať vlahu z hlbších pôdnych horizontov (WATSCHKE a SCHMIDT, 1992). Kostrave trsťovníkovitej sa v priemere za vegetačné obdobie hodnotami RWC najviac približoval mätonoh trváci (84,56%), pri ktorom sme zaznamenali aj najvyššiu hodnotu RWC medzi maximálnymi hodnotami (95,65%). Počas sledovaného obdobia sa relatívny obsah vody (RWC) v pletivách listov jednotlivých druhov tráv menil (grafy 3 a 4). V období vyznačujúcom sa pomerne vysokými priemernými dennými teplotami a veľmi nízkou zrážkovou činnosťou (august – začiatok septembra, obr.1) bol relatívny obsah vody v pletivách listov všetkých hodnotených tráv veľmi nízky. Vizuálne sa to prejavilo viac alebo menej výrazným vädnutím rastlín. V tomto období sa veľmi nízkou saturáciou pletív vodou vyznačovali najmä lipnica lúčna a kostrava červená (pod 66 % RWC). Hoci bol porast lipnice lúčnej uvädnutý, uchoval si zelené až zelenožltohnedé sfarbenie primeraný vzhľad. 64,1 65,36 71,25 74,16 kostrava trsťovníkovitá teplota 78,56 V 80,84 III IV 84,56 II Výsledky a diskusia Obsah vody v pletivách listov tráv podlieha veľmi rýchlym dynamickým zmenám nielen v priebehu dňa, ale v závislosti od priebehu teplôt a zrážok aj počas vegetačného obdobia. Závisí aj od relatívnej vlhkosti vzduchu (nižšie straty transpiráciou) a vlhkosti pôdy. RWC je podľa zistení QIANA a FRYA (1997) v pozitívnej korelácii s uvedenými ukazovateľmi. Stanovenie množstva vody v listoch je z metodického hľadiska pomerne ťažké a náročné vzhľadom na rýchle zmeny vznikajúce vplyvom vonkajších faktorov (ŠVIHRA, 1984). Sucho a teplotolerantné druhy tráv sú schopné udržať si pomerne vysoký obsah vody v listoch, čo sa prejavuje pomalším vädnutím, a preto sú schopné udržať si primeranú kvalitu trávnika aj počas sucha (HUANG a GAO, 1999). Podľa TAIZA a ZEIGERA (1998) sa pre väčšinu druhov tráv považuje 85 – 95 % obsah vody v listoch (RWC) za optimálny. V pokuse sme zistili, že spodnú hranicu optimálneho množstva vody (t.j. 85 %) v priemere minimálna hodnota zrážky 0 I 100 95 90 85 80 75 70 65 60 55 50 teplota (oC) zrážky (mm) Graf 1 Poveternostná charakteristika roku 2008 maximálna hodnota mätonoh trváci priemer za sledované obdobie lipnica lúčna - 63 - kostrava červená Graf 2 Minimálny, maximálny a priemerný relatívny obsah vody (RWC; %) v pletivách listov počas sledovaného obdobia pri vybraných druhoch tráv TRÁVNÍKY 2009 23.4. 5.5. 19.5. 2.6. 16.6. 2.7. 15.7. 28.7. 12.8. 26.8. 9.9. 23.9. 7.10. 20.10. 3.11. 100 95 90 85 80 75 70 65 60 55 50 23.4. 5.5. 19.5. 2.6. 16.6. 2.7. 15.7. 28.7. 12.8. 26.8. 9.9. 23.9. 7.10. 20.10. 3.11. RWC (%) Graf 3 Relatívny obsah vody (RWC; %) v pletivách listov kostravy červenej a kostravy trsťovníkovitej pestovaných v monokultúre v bezzávlahových podmienkach v roku 2008 kostrava červená kostrava trsťovníkovitá termín stanovenia a trávny druh Graf 4 Relatívny obsah vody (RWC; %) v pletivách listov mätonohu trváceho a lipnice lúčnej pestovaných v monokultúre v bezzávlahových podmienkach v roku 2008 RWC (%) 100 95 90 85 80 75 70 65 23.4. 5.5. 19.5. 2.6. 16.6. 2.7. 15.7. 28.7. 12.8. 26.8. 9.9. 23.9. 7.10. 20.10. 3.11. 23.4. 5.5. 19.5. 2.6. 16.6. 2.7. 15.7. 28.7. 12.8. 26.8. 9.9. 23.9. 7.10. 20.10. 3.11. 60 55 50 mätonoh trváci lipnica lúčna termín stanovenia a trávny druh Kostrava červená po počiatočnom výraznom poklese RWC (pod 65 %) prechodne zvýšila obsah vody v pletivách takmer na úroveň 85 %. Následne obsah vody klesal s minimálnymi hodnotami RWC v priebehu septembra. Neskôr sme opäť zaznamenali postupné zvyšovanie saturácie pletív vodou a postupné zlepšovanie vizuálnej kvality. Ku koncu sledovaného obdobia bol porast kostravy červenej opäť svieži - zelený. Napriek tomu, že mätonoh trváci je považovaný za druh stredne odolný proti suchu (WATSCHKE a SCHMIDT, 1992), dokázal si počas celého sledovaného obdobia udržať obsah vody nad 70 % RWC. Preto aj kvalita porastu počas letného sucha zodpovedala priemernej úrovni. - 64 - Pri kostrave trsťovníkovitej hodnoty RWC počas vegetačného obdobia najmenej kolísali a aj v kritickom období deficitu vlahy si udržala relatívne najvyšší obsah vody v pletivách a vykazovala najlepšiu kvalitu. Už v 30. rokoch minulého storočia WELTON a WILSON (1931) zistili, že kostrava červená absorbuje menšie množstvo z dostupnej pôdnej vlahy ako napr. lipnica lúčna, čo sa v období sucha prejavuje v trávniku aj vizuálne. Následne WILSON a LIVINGSTON (1932) uviedli, že kostrava červená je viac suchovzdorná ako iné druhy tráv. Suchovzdornosť kostravy červenej možno vysvetliť aj jej schopnosťou pomerne rýchleho prechodu do stavu tzv. letnej dormancie, čo jej umožňuje prežiť toto nepriaznivé obdobie. TRÁVNÍKY 2009 Súhrn V príspevku hodnotíme relatívny obsah vody (RWC) v pletivách listov mätonohu trváceho Kelt, kostravy červenej Barborka, kostravy trsťovníkovitej Tulsa a lipnice lúčnej Cynthia v roku 2008. Spodnú hranicu optimálneho množstva vody (85 %) v sledovanom období dosiahla len kostrava trsťovníkovitá. Hodnotami RWC sa k nej najviac približoval mätonoh trváci. V období s vysokými priemernými dennými teplotami a slabou zrážkovou činnosťou mali všetky hodnotené druhy veľmi nízky RWC. To sa vizuálne prejavilo vädnutím rastlín – najvýraznejšie pri lipnici lúčnej a kostrave červenej. Hodnoty RWC počas vegetačného obdobia najmenej kolísali pri kostrave trsťovníkovitej, ktorá vytvorila aj najlepší porast. Kľúčové slová: relatívny obsah vody (RWC), sucho, suchovzdornosť, kvalita trávnika, trávnikové trávy Poďakovanie: Príspevok vznikol s podporou projektu VEGA 1/0446/08 „Rozvoj trávnikárstva v podmienkach nízkych vstupov“ Literatúra FOYER, C.H. – DESCOURVIERES, P. – KUNERT, K.J. 1994: Photoxidative stress in plants. Physiol. Plant., no. 92, p. 696-717 GUERRERO, F. – MULLET, J. E. 1986: Increased abscisic acid biosynthesis during plant dehydration requires transcription. Plant Physiol, vol. 80, no. 2, p. 588-591 HEWLETT, J. D. – KRAMER, P. J. 1963: The measurement of water deficits in broadleaf plants. Protoplasma, no. 57, p. 381-391 HUANG, B. – GAO, H. 1999: Physiological responses of diverse tall fescue cultivars to drought stress. HortScience, no. 34, p. 897-901 JIANG, Y. – HUANG, B. 2001: Drought and heat stress injury of two cool-season turfgrasses in relation to antioxidant metabolism and lipid peroxidation. Crop Sci, no. 41, p. 436-442 JIANG, Y. – HUANG, B. 2002: Protein alterations in tall fescue in response to drought stress and abscisic acid. Crop Science, no. 42, p. 202-207 - 65 - KOSTREJ, A. et al., 1998: Ekofyziológia produkčného procesu porastu a plodín. 1. vyd. Nitra : VES SPU, 187 s., ISBN 80-7137-528-4 LIU, J. – XIE, X. – DU, J. – SUN, J. – BAI, X. 2008: Effects of simultaneous drought and heat stress on Kentucky bluegrass. Scientia Horticulturae, no. 115, p. 190-195 QIAN, Y. – FRY, J.D. 1997: Water relations and drought tolerance of four turfgrasses. Am. Soc. Hortic. Sci., no. 122, p. 129-133 SCHEFFER, K.M. – DUNN, J.H. – MINNER, D.D. 1987: Summer drought responses and rooting depth of three cool-season turfgrasses. HortScience, no. 22, p. 296-297 ŠVIHRA, J. 1984: Vodný deficit v ontogenéze obilnín. Bratislava: VEDA, 150 s. TAIZ, L. – ZEIGER, E. 1998: Plant physiology, 2nd ed Sinauer Association, Sunderland, MA. WATSCHKE, T.L. – SCHMIDT, R.E. 1992: Ecological aspects of turf communities. Waddington, D. V.-Carrow, R. N.-Shearman,R. C. 1992. Turfgrass – Agronomy Monograph, , no. 32, p. 129-174. Copyright ©1992 ASA-CSSSA-SSSA, 677 S. Segoe Rd., Madison, WI USA, 805 p. ISBN 0-89118-108-3 WELTON, F.A. – WILSON, J.D. 1931: Watersupplying power of the soil under different species of grass and with different rates of water application. Plant Physiol., no. 6, p. 485-493 WHITE, R. H. – ENGELKE, M. C. – MORTON, S. J. – RUEMMELE, B. A. 2001: Competitive turgor maintenance in tall fescue. Crop Sci., no. 32, p. 251256 WILSON, J.D. – LIVINGSTON, B.E. 1932: Wilting and withering of grasses in greenhouse cultures as related to water-supplying power of the soil. Plant Physiol., no. 7, p. 1-34 Autori: Ing. Peter Kovár Doc. Ing. Helena Gregorová, CSc. Katedra trávnych ekosystémov a kŕmnych plodín, FAPZ SPU v Nitre [email protected]; [email protected] TRÁVNÍKY 2009 VODNÍ STRES - PŘÍČINA ŠPATNÉHO VZCHÁZENÍ TRAV Jaroslav Martinek, Miluše Svobodová, Tereza Králíčková Česká zemědělská univerzita v Praze, Katedra pícninářství a trávníkářství, e-mail: [email protected] Poděkování: Výsledky byly získány na Katedře pícninářství a trávníkářství FAPPZ ČZU v Praze za podpory Výzkumného záměru MŠMT ČR MSM6046070901.V posledních letech je často diskutován problém globálního oteplování. Je fakt, že průběh počasí, srážek a teplot v jednotlivých letech značně kolísá a mnohdy máme i v tradičních termínech zakládání porostů problémy se vzcházením trav a řádným vývinem trávníků. Na katedře Pícninářství a trávníkářství České zemědělské univerzity v Praze se již delší dobu zabýváme problematikou konkurenčních vztahů travních druhů ve směsích. Konkurenční schopnost rostlin je dána i tím, jak rychle je jejich osivo schopno klíčit za různých, často i méně příznivých, ekologických podmínek. Klíčivost osiva je jeho základním kvalitativním parametrem. V průběhu skladování se podle podmínek uložení osiva mění, s časem postupně celková klíčivost i energie klíčení klesá. Výsledný efekt při zakládání porostu, tj. hustota trávníku, však závisí nejen na klíčivosti osiva, ale také na mortalitě naklíčených obilek a vzcházejících rostlin. To vše souvisí s kvalitou osiva a s ekologickými podmínkami stanoviště zejména v počátečním období od bobtnání a klíčení obilek přes vzcházení rostlin až do období odnožování. Klíčení definujeme jako obnovení metabolické aktivity obilky a je dáno genetickou výbavou a aktuálním stavem osiva, dále pak především dostatkem vody, kyslíku, optimální teplotou, u některých druhů i světlem (Copeland, McDonald, 1995; Procházka a kol., 1998; Míka a kol., 2002). Dostatek vody je jeden z nejdůležitějších faktorů. Reakcí na přiváděnou vodu dává embryo signál k mobilizaci zásobních látek a to prostřednictvím giberelinů (Turgeon, 2002). Dochází k syntéze hydrolytických enzymů, především αamylázy štěpící škrob (Míka a kol., 2002; Procházka a kol., 1998), dále pak ribonukleázy a fosfatázy (Copeland, McDonald, 1995). Vlivem těchto procesů se embryo transformuje z dehydratovaného klidového stavu do stadia se životaschopným metabolismem (Hosnedl in Houba, Hosnedl, 2002). Následuje prodlužování buněk radikuly. Viditelná fáze klíčení začíná několik dní po iniciaci klíčení proniknutím kořenové pochvy (koleorhizy) se zárodečným kořínkem (radikulou) obaly obilky; - 66 - zároveň se objevují první adventivní kořínky. Třetí fází je fáze viditelného klíčení, kdy radikula a následně koleoptile pronikají skrze oplodí na povrch. Nedostatek vody v průběhu bobtnání a klíčení nemusí působit stejným způsobem v různých fázích. Dojde-li k nedostatku vody v průběhu bobtnání, nemusí dojít k porušení klíčku. Nastane-li však nedostatek vody ve fázi klíčení, které je již spojeno s buněčným dělením, objemovým růstem a růstem klíčku, pak k porušení klíčku již dochází (Hess, 1983; Hosnedl in Houba, Hosnedl, 2002). Důležitá je i schopnost obilky umět si vodu udržet např. při krátkodobých výskytech vysokých teplot. Při velkých ztrátách vody z obilky může dojít k prodýchání značného množství zásobních látek, někdy i k zaschnutí klíčních rostlin (Bláha a kol., 2003) nebo mohou být tyto navíc poškozeny vysokými teplotami. Vliv různých teplot při simulovaném stresu suchem jsme hodnotili v našich předchozích článcích (Martinek a kol., 2009). Cílem série našich pokusů bylo posoudit vliv termínu stresu suchem v průběhu klíčení vybraných trávníkových druhů trav na jejich další klíčení po opětovné zálivce a na celkovou klíčivost osiva. Materiál a metody Pokus s osivem jílku vytrvalého Filip (JV), kostřavy červené trsnaté Barborky (KČB), krátce výběžkaté Viktorky (KČV), dlouze výběžkaté Petruny (KČP), metlice trsnaté Komety (MT) a lipnice luční Harmonie (LL), probíhal v klimaboxu Binder KBWF 240 na Petriho miskách s navlhčeným filtračním papírem. Po 1 až 6 dnech bobtnání (denní/noční režim - 16/8 hod., 15/5 °C, rh 70%) byly obilky vystaveny stresu suchem po dobu 5 dnů (35°C, rh 40%) a po té byl opět nastaven původní režim pro bobtnání a klíčení osiva, zároveň byla založena kontrolní varianta (K). Pokus měl 4 opakování po 100 obilkách. Byla sledována dynamika klíčení v denních intervalech a celková klíčivost. Výsledky byly hodnoceny analýzou rozptylu ANOVA LSD α = 0,05 v programu Statgraphics verze XV. Výsledky a diskuse Dynamika a celkový počet vyklíčených obilek byly průkazně ovlivněny druhem resp. odrůdou. (Graf 1). Nejrychleji klíčil po ukončení stresu jílek vytrvalý, jeho celková klíčivost byla 93%. Nejmenší klíčivost mělo osivo lipnice luční (72%). TRÁVNÍKY 2009 Graf 1. Klíčivost osiva (%) - vliv travního druhu (LSD α = Vliv druhu 100 Podíl vyklíčených obilek (%) 5,6 D mi n pro jednotlivé termíny 90 80 5,6 3,4 5,4 70 JV 60 KČV 50 KČB 3,6 40 KČP 30 LL 20 MT 10 0 7. 10. 13. 16. 29 Dnů po stresu 0,05) Graf 2. Klíčivost osiva (%) - vliv termínu stresu (LSD α = 0,05) Vliv termínu stresu 90 D min pro jednotlivé termíny 80 Podíl vyklíčených (%) 70 60 50 1 den 40 2 dny 3 dny 30 4 dny 20 5 dnů 10 6 dnů 0 (kontrola) 0 7. 10. 13. Dnů po stresu Délka bobtnání před začátkem vodního stresu průkazně ovlivnila celkovou klíčivost osiva v průměru nejvyšší byla u osiva, které nebylo v průběhu klíčení vystaveno stresu (83%), zatímco osivo, u kterého stres nastal po 6 dnech bobtnání, mělo klíčivost průkazně menší (74%) - Graf 2. Stejný trend byl zaznamenán u všech druhů a odrůd s výjimkou lipnice luční a jílku vytrvalého. U jílku může být příčinou neprůkaznosti rozdílů větší hmotnost obilek (pravděpodobně odlišný efekt jejich sušení) a vysoká energie klíčení. Dynamika klíčení osiva (Graf 3) se lišila podle délky bobtnání před počátkem stresu. Průměrný počet vyklíčených obilek do 16. dne po ukončení stresu byl největší u varianty, kde osivo bobtnalo před stresem 4 dny. Později tento rozdíl již nebyl zaznamenán. Zpočátku (do 10. dne po skončení - 67 - 16. 29 stresu) byl nejmenší počet vyklíčených obilek zaznamenáván u kontrolní varianty (bez stresu). Náskok v klíčení u osiva, které bobtnalo již před stresem nebyl úměrný době tohoto bobtnání - osivo všech druhů začalo po skončení stresu klíčit přibližně o dva dny dříve než osivo kontrolní varianty. Později, podobně jak uvádí Hess (1983), byl u některých druhů (zejména u všech odrůd kostřavy červené a u metlice trsnaté) zjištěn negativní vliv suchého období - od 16. dne byl zaznamenáván nejnižší počet vyklíčených obilek u varianty, kde osivo před stresem bobtnalo 6 dnů. Toto se neprojevilo u lipnice luční (Graf 1), která obecně klíčí velmi pomalu, takže za 6 dnů bobtnání před stresem dosud neproběhly v obilkách procesy, při jejichž přerušení suchem by došlo k nevratným změnám - poškození osiva. TRÁVNÍKY 2009 Graf 3. Podíl vyklíčených obilek 16. den po ukončení stresu (%) - (LSD α = 0,05) 100 90 80 70 (%) 60 50 40 30 20 10 0 K1 2 3 4 5 6 K1 2 3 4 5 6 K1 2 3 4 5 6 K1 2 3 4 5 6 K1 2 3 4 5 6 K1 2 3 4 5 6 JV KČV KČB KČP LL MT Dnů bobtnání před stresem / druh, odrůda Závěr Výsledky ukázaly, že nejen celková klíčivost, ale i dynamika klíčení může být průkazně ovlivněna dobou, kdy stres suchem při klíčení nastane. Celkový efekt je ovlivněn také druhem a odrůdou trávy, což může v konečném výsledku ovlivnit i následné konkurenční vztahy rostlin ve smíšeném porostu a jejich podíl v trávníku (Martinek, Svobodová, 2007). Literatura Copeland, L. O., McDonald, M.B. (1995). Principles of Seed Science and Technology. 3rd edition. Chapman and Hall, 409 s. Bláha, L.; Bocková, R; Hnilička, F.; Hniličková, H.; Holubec, V.; Mollerová, J.; Štolcová, J.; Zieglerová, J. (2003). Rostlina a stres. VÚRV, Praha. 156 s. Hess, D., (1983). Fyziologie rostlin. Vydání 1. Academia Praha 1983, nakladatelství ČSAV, 348 s. - 68 - Houba, M., Hosnedl, V., (2002). Osivo a sadba. Praktické semenářství. 1. Vydání. 185 s. Míka, V. a kol., (2002). Morfogeneze trav. Výzkumný ústav rostlinné výroby, Praha, 200 s. Procházka, S., Macháčková, I., Krekule, J. (1998). Fyziologie rostlin. Praha, Academia. 484 s. Martinek J., Svobodová M. (2007). Determination of germination rate and dynamics of selected turfgrass species. Actual themes of forage crops and turfgrass management. Proceedings of the seminary „University forage days“. Czech university of life sciences Prague, p. 38-41. Martinek, J., Svobodová, M., Králíčková, T. (2009). Vliv vodního stresu na klíčení vybraných druhů trav. Sborník příspěvků z mezinárodní konference Vliv abiotických a biotických stresorů na vlastnosti rostlin 2009. 4.-5.3.2009, VÚRV Praha Ruzyně, s. 245-248. Turgeon, A. J. (2002) Turfgrass Management, 6th edition. Prentice Hall, Upper Saddle River, New Jersey. 400 p. TRÁVNÍKY 2009 HODNOCENÍ RŮSTOVÝCH A GENERATIVNÍCH CHARAKTERISTIK POROSTU SMĚSÍ NAVRŽENÝCH PRO TEPLÉ OBLASTI EVALUATION OF VEGETATIVE AND GENERATIVE CHARACTERISTICS OF GROWTH MIXTURES FOR WARM REGIONS M. Lošák, P. Gottwaldová, J. Kašparová, Z. Mikušová, Ľ. Zemková, M. Straková Abstract The aim of this work was to found out influence of different localities, three types of mixtures and use of soil improvement additives in Hodonín locality on development of growths. There were developmental phases of sown species in all mixtures during vegetative period evaluated. The influence of soil improvement additives on Hodonín locality was not found out, but the different locality with different environmental conditions had the influence already the year of sown. During the evaluation of generative phases plant species, which most achieved, were found out. The species composition is changing of throughout of trial and species with the highest competitive ability are pushing. Key words: phenological phases, generative phases, clover-grass mixtures, soil improvement additives, weight of thousand seeds, germination Poděkování Tento příspěvek byl zpracován v rámci řešení výzkumného projektu č. 2B08020 „Modelový projekt zamezení biologické degradace půd v podmínkách aridního klimatu“ podpořeného MŠMT v rámci Národního programu výzkumu II. Úvod Růst a vývoj rostlin probíhá v průběhu vegetačního období nerovnoměrně, etapy intenzivního růstu se střídají s etapami snížené aktivity. Střídání jednotlivých fází probíhá cyklicky na základě roční periodicity klimatu a měnících se podmínek vnějšího prostředí (Rubin, 1966). Studium fenologie rostlin tvořících společenstvo umožňuje hlubší pohled do vzájemných vztahů mezi jednotlivými skupinami rostlin. Uvnitř společenstva může být generativní vývoj některých druhů závislý na vývojových stádiích jiných druhů. Generativní fáze nižších druhů v porostu se tak mohou např. v některých společenstvech objevovat ještě před hlavním vývojem dominujících druhů v takové době, kdy ještě nedochází k jejich zastínění (Rychnovská, 1987). Znalost vývojového rytmu skupin druhů rostlin tvořících rostlinné společenstvo má význam pro určení vhodné doby seče, zejména s ohledem na vytvoření zralých diaspor (semen) požadovaných druhů rostlin a omezení šíření nežádoucích druhů (Rychnovská, 1985). Poznatky získané při - 69 - fenologickém sledování jsou rovněž nezbytné při rozhodování o výběru vhodné lokality pro pěstování, pro plánování zemědělských prací, nasazení mechanizačních prostředků apod. (Tolasz, 2007). Materiál a metody Na lokalitách Hodonín, Rousínov, Troubsko, Zubří byl během vegetačního období 2008 a 2009 ve 14denních intervalech sledován průběh fenologických fází vysetých druhů u všech typů směsí. Na lokalitě Hodonín byl jako další pokusný faktor sledován vliv pomocných půdních látek (PPL). Hodnocení vývojových fází bylo prováděno u vysetých komponent jednotlivých směsí pomocí mezinárodní makrofenologické stupnice BBCH za použití číselných kódů 00 až 99 (Meier, 2001). Při určování vývojového stavu porostu byly hodnoceny převládající fáze u jednotlivých rostlinných druhů. Hodnocení bylo prováděno od vzejití porostu až do jeho sklizně. V práci jsou uvedeny výsledky získané při hodnocení vývojových fází v roce 2008. Odběr generativních částí rostlin probíhal na všech lokalitách postupně v době, kdy jednotlivé druhy dozrávaly, to znamená v každé lokalitě v jiném termínu v závislosti na podmínkách prostředí až do seče porostu. Odběr probíhal následovně: na jednotlivých lokalitách bylo z každého pokusu ze všech opakování odebráno 20-30 stébel/lodyh, případně hlávek (u jetelovin) ve fázi plné zralosti (89 fáze BBCH) u druhů, které pokrývaly nad 20% plochy pokusu na rozbor osiva, klíčivost a HTS. Kromě toho bylo zjištěno množství fertilních stébel/ lodyh jednotlivých druhů z plochy 1 m2. Výsledky a diskuze Při hodnocení vývojových fází v roce zásevu u zkoušených typů směsí se vliv PPL na lokalitě v Hodoníně neprojevil. Vliv rozdílného stanoviště se projevil a druhy ve směsích dosahovaly na lokalitách různého stupně vývoje. V porovnání všech tří typů směsí byla na lokalitě v Hodoníně na konci vegetačního období vývojově nejpokročilejší jednoletá směs, 55% z vysetých druhů dospělo do fáze zralosti. U druhově nejpestřejší regionální směsi dosáhly vyseté druhy nejvýše vývoje listů (4-5 listů), podobně jako u krajinné směsi (6-7 listů). U maloplošně vysetých směsí byl v Zubří zaznamenán nejvyšší počet nalezených druhů u regionální a krajinné směsi, ale z pohledu TRÁVNÍKY 2009 dosažených vývojových fází byly tyto porosty nejpokročilejší na lokalitě v Troubsku, kde vybrané druhy dosahovaly fází zralosti, zatímco v Zubří byla zaznamenána nejvýše fáze kvetení nebo dokvétání. Na lokalitě v Rousínově byl sledován nejpomalejší vývoj komponent regionální a krajinné směsi, nalezené druhy dosahovaly nejvýše fáze vývoje listů a tvorby postranních výhonů. U krajinné směsi bylo zjištěno, že zatímco na lokalitách v Troubsku a Rousínově se vyseté druhy trav téměř nevyskytovaly, na lokalitě v Zubří byly nalezeny všechny vyseté druhy trav. Tuto skutečnost přikládáme odlišným ekologickým podmínkám mezi lokalitami, zejména vlhkostním poměrům (úhrnu a rozložení srážek), na které travní druhy reagují (Hrabě a Buchgraber, 2004). U jednoleté směsi byly nalezeny všechny vyseté druhy alespoň na jedné ze tří lokalit, do fáze zralosti dospělo v Troubsku 5 druhů (45%), v Zubří 3 druhy (27%) a v Rousínově pouze jeden druh (9%). Zbývající druhy zde dosáhly nejvýše fáze dokvétání. Při hodnocení generativní fáze byla zjištěna skladba druhů v jednotlivých směsích na všech stanovištích. Vzhledem k tomu, že pokus probíhá teprve druhým rokem, nelze ze získaných výsledků vyvozovat velké závěry. Je však možné konstatovat, které druhy se v konkrétních směsích ve druhém roce konkurenčně prosadily a srovnat jednotlivé lokality. V roce 2008 (rok založení) byla hodnocena pouze generativní fáze jednoleté směsi, která jako jediná vytvořila semena. Ve druhém roce se skladba dominujících rostlinných druhů pozměnila. Až na výjimky z porostů jednoleté směsi vymizelo Panicum milliaceum a Carthamus tinctorius, které v roce založení dominovaly, naopak Lolium multiflorum se prosadilo i ve druhém roce, a to na všech lokalitách. V krajinné směsi dominovaly nejvíce Festuca rubra a Festuca ovina a na lokalitě Rousínov a Troubsko také Anthyllis vulneraria a Onobrychis viciifolia. Kromě lokality Hodonín se na všech ostatních lokalitách rozšířil též Trifolium repens. V regionální směsi byly dominantní tyto druhy: Arrhenatherum elatius, Plantago lanceolata, Trifolium repens a Lotus corniculatus. Byl proveden odběr fertilních částí rostlin z jednotlivých směsí, které dále poslouží jako podklady pro další hodnocení (hmotnost tisíce semen, klíčivost druhů z jednotlivých lokalit). Souhrn Cílem práce bylo zjistit, jak se na vývoji porostů tří typů směsí projeví vliv rozdílných lokalit a použití - 70 - PPL na lokalitě v Hodoníně. Během vegetačního období byly na všech lokalitách hodnoceny vývojové fáze vysetých druhů u všech typů směsí. Nebyl zjištěn vliv PPL na vývoj porostů na lokalitě v Hodoníně, avšak vliv odlišného stanoviště s rozdílnými ekologickými podmínkami se projevil již v roce založení. Při hodnocení generativní fáze byly zjištěny rostlinné druhy, které se ve směsích na jednotlivých lokalitách nejvíce prosadily. Druhová skladba se během trvání pokusu mění a prosazují se druhy s největší konkurenční schopností. Klíčová slova: fenologické fáze, generativní fáze, jetelotravní směsi, pomocné půdní látky, hmotnost tisíce semen (HTS), klíčivost Literatura HRABĚ, F., BUCHGRABER, K., 2004: Pícninářství – Travní porosty. 1. vyd. Brno: MZLU, 151 s. ISBN 80-7157-816-9. MEIER, U., 2001: Growth stages of mono-and dicotyledonous plants - BBCH Monograph [online]. 2. Edition [cit. 2009-09-11]. URL: < http://www.bba.de/veroeff/bbch/bbcheng.pdf >. RUBIN, B. A., 1966: Fyziologie rostlin. 1. vyd. Praha: Academia, 488 s. RYCHNOVSKÁ, M. et al., 1985: Ekologie lučních porostů. 1. vyd. Praha: Academia, 292 s. RYCHNOVSKÁ, M. et al., 1987: Metody studia travinných ekosystémů. 1. vyd. Praha: Academia, 272 s. TOLASZ, R. et al., 2007: Atlas podnebí Česka. 1. vyd. Praha: ČHMÚ, 256 s. ISBN 978-8086690-26-1. Kontaktní adresy Ing. Martin Lošák, Ing. Jana Kašparová – OSEVA vývoj a výzkum s.r.o., Hamerská 698, 756 54 Zubří, Česká republika, e-mail: [email protected] Ing. Pavlína Gottwaldová – Výzkumný ústav pícninářský, spol. s r.o., Zahradní 1, 664 41 Troubsko Ing. Zuzana Mikušová – Zemědělský výzkum, spol. s r. o., Zahradní 1, 664 41 Troubsko Ing. Ľubica Zemková, Ph.D., Ing. Marie Straková, Ph.D. - Agrostis Trávníky, s.r.o., Npor. Krále 16, 683 01 Rousínov TRÁVNÍKY 2009 MANAGEMENT TRVALÝCH TRAVNÍCH POROSTŮ V ÚZEMÍCH SE ZVLÁŠTNÍM OCHRANNÍM REŽIMEM MANAGEMENT OF PERMANENT GRASSLANDS IN AREAS THAT ARE UNDER A SPECIFIC REGIME OF NATURE AND LANDSCAPE PROTECTION Ivana Semanová Abstrakt Louky a pastviny jsou důležitou krajinotvornou součástí české krajiny – mají vliv na krajinný ráz, jsou významným refugiem ohrožených a chráněných organismů, součástí ekologických koridorů významných pro migraci zvířat, ptáků, hmyzu. Mají své místo v tvorbě a ochraně krajiny a životního prostředí. Na našem území představují trvalé travní porosty sekundární vegetaci udržovanou záměrnou činností člověka (kosení, pastva). Při její absenci dochází k degradaci porostů, s negativnými důsledky na produkční a mimoprodukční funkci travního porostu. Největší podíl nejcennějších trvalých travních porostů v ČR se nachází v chráněných územích. Tato skutečnost pak významně ovlivňuje volbu technologie jejich obnovy a údržby. V prezentované diplomové práci byl hodnocený vliv vykonávaného zásahu (kosení, mulčování) a termín zásahu na obnovu degradovaného travního porostu a změnu diverzity rostlinného společenstva. Zjistil se pozitivní vztah mezi mulčováním a zvyšujícím se výskytem druhů bylin a trav typických pro dané společenstvo. Výraznější zlepšení bylo u společenstva T3.4 širokolistých suchých trávníků. I vzhledem ke krátkému časovému intervalu (4 roky) byl nárůst počtu taxonů o 4%. Celkový počet zaznamenaných druhů byl oproti roku 2005 rovněž mírně zvýšený. Bylo konstatováno, že na porost negativně působí okolní intenzivně zemědělsky využívané plochy. Následujícím hodnoceným aspektem bylo sledování finančních nákladů na údržbu trvalých travních porostů. Jako nejlevnější se projevila údržba porostu mulčovačem. Z hlediska stanovištních podmínek a finanční náročnosti byla pro společenstvo T1.9 střídavě vlhké bezkolencové louky nejvhodnější údržba kosením s odvozem pokosené hmoty a mulčováním, u společenstva T3.4 širokolisté suché trávníky kosením, případně mulčováním (v závislosti na průběhu počasí a výšky travního porostu). V současné době výzkum pokračuje na územích s omezenou hydrickou řadou na lokalitě Ratíškovice u Hodonína v rámci grantového projektu NPV II „Modelový projekt zamezení biologické degradace půd v podmínkách aridního klimatu (2B08020, 2008 - 2011) a na lokalitě Bílé Karpaty – Hrubá Vrbka v rámci mezinárodního projektu SALVERE „Polopřirozené travní porosty – zdroj pro vylepšování biodiverzity“. Projekt bude realizován v letech 2009-2011. Key words: biodiverzita, trvalý travní porost, kosení, mulčování JANČOVIČ, J., VOZÁR Ľ., 2004 – Čo s TTP, ktoré sa nevyužívajú na kŕmne účely. In Naše pole, roč. 8, 2004, č. 8, ISSN 1335-2466. MAŠKOVÁ, Z. Funkce horských luk při různých způsobech jejich obhospodářování. [online], Správa NP a CHKO Šumava, [cit. 2008-06-02 ]. Dostupné z WWW: <http://www.npsumava.cz/vyzkum.php?idc=910> SEMANOVÁ, I., 2008 – Management trvalých travních porostů v územích se zvláštním režimem ochrany krajiny, Lednice, Diplomová práce. PRVOTNÍ ZMĚNA DRUHOVÉHO SLOŽENÍ VEGETACE VYSETÝCH REKULTIVAČNÍCH SMĚSÍ VE VZTAHU KE STANOVIŠTNÍM FAKTORŮM. THE FIRST CHANGE OF VEGETATION SPECIES COMPOSITION OF SOWN SEED MIXTURES CONCERNING SITE CONDITIONS. Špačková P., Vymyslický T., Zemková L´. Poděkování: Především bychom rádi poděkovali všem spolupracovníkům za součinnost při zápisu vegetačních snímků a jejich včasnému poskytnutí - 71 - pro zpracování dat. Práce byla financována z projektu MSMT 2B08020: Modelový projekt zamezení biologické degradace půd v podmínkách aridního klimatu TRÁVNÍKY 2009 Abstrakt: V roce 2008 byl zahájen Modelový projekt zamezení biologické degradace půd v podmínkách aridního klimatu. Jeden z dílčích cílů projektu se zabývá změnou druhového složení vegetace vysévaných směsí bylin a trav v užitkových letech a snaží se tak označit nejvhodnější druhové složení směsi, jež by v budoucnu mohla být použita na stanovištích s projevy desertifikace. Ve zkoumané vegetaci se výrazněji uplatnily jeteloviny, protože jsou konkurenčně velice schopné, dále bylo nalezeno vysoké procento vysévaných druhů trav. Nicméně ostatních bylin vzklíčilo pouze nepatrné procento. Klíčová slova: ozeleňování, suchomilná vegetace, vegetační snímkování. Úvod: Dílčí cíl projektu, o němž pojednává tento text, se zabývá druhovým složením různých směsí bylin a trav vysévaných z důvodu ozelenění stanovišť ohrožených desertifikací. Následně je cílem zhodnotit a srovnat vegetaci všech směsí na zatravněných plochách. Vyhodnocení spočívá v označení směsi nejvhodnější pro ozelenění stanovišť, jež by v budoucnu mohla být stižena nadměrným suchem. Materiál a metody: V roce 2008 byl na výsušné, živinami chudé půdě v oblasti Jižní Moravy (Ratíškovice) založen multifaktoriální pokus ve třech opakováních. Do půdy byly zapraveny půdní látky (hydroabsorbent, lignin, zeolit), které udržují v půdě vlhkost a mohou tak vylepšovat její vlastnosti. Součástí pokusu jsou také plochy bez půdní látky, které slouží jako kontrola. Na plochy s látkami i bez nich byly na jaře roku 2008 vysety směsi bylin a trav s různým složením; jednoletá (směs jednoletých druhů trav, jetelovin a ostatních bylin), krajinná (směs trav a jetelovin), regionální (druhově bohatá směs trav, jetelovin a ostatních bylin). V tomtéž roce byl na třech lokalitách (Rousínov, Troubsko, Zubří) založen pokus s výsevem stejných směsí, rovněž ve třech opakováních, nicméně bez půdních látek. Součástí pokusu jsou také vždy tři plochy bez výsevu směsi (kontrola). To vše pro srovnání vývoje vegetace směsí v odlišných stanovištních podmínkách. Uprostřed každé zkusné plochy byl založen stálý monitorovací čtverec velikosti 1m2, který slouží pro zápis vegetačních snímků. Pokryvnost jednotlivých nalezených druhů je zapisována v procentech. V roce výsevu byl zápis proveden pouze v srpnu, protože směsi byly vysévány v květnu. V roce 2009 a v dalších užitkových letech budou snímky zapisovány v květnu a v srpnu. Ve vegetačních snímcích byly spočítány druhy trav, jetelovin a ostatních bylin. Tyto počty - 72 - byly vyhodnoceny jako procento druhů trav (jetelovin, ostatních bylin), které se objevily ve snímcích. Za sto procent druhů byl označen skutečný počet vysévaných druhů. S těmito čísly jsme dále pracovali ve statistickém programu STATISTIKA 8. Pro zpracování dat byla užita ANOVA pro opakovaná měření. Rozdíly byly testovány Tukey metodou. Síla významnosti byla označována následovně: P***<0.001; P**<0,01; P*<0,05. Výsledky a diskuse: Je naprosto běžnou praxí, že vysévané druhy se ve vegetaci uplatňují postupně a není tedy možné očekávat v prvních letech po výsevu radikální změny porostu. Z tohoto důvodu výsledky zde komentované jsou pouze předběžné a v žádném případě nemohou sloužit jako podklad pro další hodnocení. Proto bude potřeba delší časové řady. Navíc pomocné půdní látky nemohly v prvním roce aplikace výrazněji ovlivnit obsah přístupných živin ani hodnotu pH, protože se u nich očekává pozvolné a dlouhodobější působení (Jandák a Lošák, 2009). Z hlediska vegetace prozatím nebyly na plochách s půdními látkami prozatím nalezeny žádné výrazné rozdíly mezi jednotlivými faktory. Na tomto místě tedy nebudeme komentovat výsledky pokusu v Ratíškovicích a zaměříme se pouze na vývoj vegetace směsí na jednotlivých lokalitách. Protože součástí krajinné směsi při výsevu nebyly žádné byliny (vyjma jetelovin), nelze statisticky hodnotit všechny porostové skupiny (trávy, jeteloviny, ostatní byliny) na všech lokalitách a ve všech směsích dohromady. Je nutné hodnotit krajinnou směs zvlášť a nedávat ji do vztahu s dalšími dvěma směsmi. V jednoleté směsi se bez ohledu na lokalitu uplatnilo významně málo bylinných druhů (P***) ve srovnání s travami a jetelovinami. Posuzované byliny jsou konkurenčně méně schopné nežli jeteloviny a trávy (Grime a kol., 1989). Bylinné druhy potřebují pro vývoj svých semenáčků zástin a tedy i dostatek vláhy, kterou vegetace vyšších bylinných pater zaručuje. Teprve v dalších letech za podpory zástinu ostatních druhů se semenáčky konkurenčně slabších druhů rozrůstají (Jongepierová a Poková, 2006). Nicméně v případě jednoletých druhů tomu tak nemůže být a jejich počet se musí snižovat. V prvním užitkovém roce (2009) se opravdu statisticky významně (P***) snižuje počet vysévaných druhů v jednoleté směsi. V regionální směsi nebyla mezi jednotlivými porostovými skupinami v roce výsevu ani v prvním užitkovém roce nalezena žádná významnost. Mohlo by to být způsobeno vysokým počtem vysévaných druhů, které mají různé životní strategie a konkurenční schopnosti. Na malém životním prostoru se teprve v dalších letech ukáže, která strategie a schopnost bude pro vývoj druhů stěžejní. TRÁVNÍKY 2009 Mimochodem v jednoleté směsi, kde bylo vyséváno podstatně méně druhů a kde je tedy životního prostoru více, se již v roce výsevu objevilo statisticky významně více trav (P***) i jetelovin (P***) než ve směsi regionální. V roce 2009 byl ve srovnání s rokem 2008 zaznamenán statisticky vyšší počet vysévaných druhů (P*), které byly nalezeny ve vegetaci regionální směsi. Rozdíly mezi porostovými skupinami jednoleté a regionální směsi nebyly v roce 2009 zaznamenány žádné. To jistě souvisí s úbytkem druhů v jednoleté směsi v prvním užitkovém roce. Zajímavá, avšak prozatím těžko vysvětlitelná, je absence vysévaných bylin ve vegetaci jednoleté směsi v Zubří roku 2009 a absence vysévaných trav ve vegetaci krajinné směsi v Troubsku v roce 2008. V roce výsevu byly ve vegetaci krajinné směsi zaznamenány výrazně více jeteloviny ve srovnání s travami (P***). V prvním užitkovém roce se zvýšilo procento vysévaných trav ve vegetaci a porost se tak procentem výskytu druhů ve vegetaci přiblížil procentuálnímu zastoupení druhů v původní směsi. Souhrn: Ve srovnání s bylinami se významně již v roce výsevu uplatnily ve vegetaci trávy a jeteloviny. Byliny byly nalezeny ve vegetačních snímcích minimálně. Sledovaný jev je naprosto normální, byliny se ve vegetaci budou uplatňovat postupně v dalších letech. Vyšší druhy v prvních letech po výsevu zaručují semenáčkům konkurenčně slabších bylin vhodné podmínky pro růst (Jongepierová a Poková, 2006; Šrámek, 2005). Literatura: GRIME, J. P., HODGSON, J. G., HUNT R. [eds.], 1989: Comparative plant ecology: A functional approach to common British species. 1. vyd. Cambridge: Cambridge University Press, 742 s. ISBN 0-04-445685-9. JANDÁK, J., LOŠÁK T., 2009: Agrochemické charakteristiky zeminy z lokality Ratíškovice (Hodonín) v roce 2008. Periodická zpráva projektu za rok 2008. JONGEPIEROVÁ, I., POKOVÁ, H. [eds.], 2006: Obnova travních porostů regionální směsí. Veselí nad Moravou: ZO ČSOP Bílé Karpaty, 104 s. ISBN 80-903444-4-5. ŠRÁMEK P., 2005: Výběr vhodných způsobů zakládání a ošetřování lučních porostů s vysokou ddruhovou biodiverzitou. Závěrečná zpráva k projektu QD0006. Kontaktní adresa: Ing. Petra Špačková – OSEVA VaV, s. r.o., Hamerská 698, 756 54 Zubří, Česká republika, email: [email protected] PRODUKCE BIOMASY V POROSTECH VYSETÝCH SMĚSÍ NA TŘECH POKUSNÝCH LOKALITÁCH PRODUCTION OF BIOMASS OF SOWED MIXTURES ON THE THREE EXPERIMENTAL AREAS D. Knotová1, P. Špačková2, M. Straková3, J. Pelikán1, H. Hutyrová – Marková4 Abstract On the three experimental areas production of green and dry matter, highs of vegetation before the harvest and botanical composition was evaluated in the year of sowing and in the first cropping year. Between the evaluated years and between the monitored locations we found statistical differences. It is necessary claim that this results are only from the year of sowing and from the first cropping year. Therefore we cannot consider these results for conclusive. Key words: Legume–Grass Mixtures, production of green matter, production of dry matter, high of vegetation, botanical composition Úvod Vzhledem k snižujícímu se stavu chovu skotu, jež je trendem již několik let zároveň s uváděním orné - 73 - půdy do klidu zejména v podmínkách nevhodných k pěstování polních plodin, je namístě se zajímat o vzhled kulturní krajiny i v případě, kdy produkční funkce těchto ploch již není prvořadá (Hrabě a Buchgraber 2004). V tomto případě je třeba obrátit pozornost na další neméně důležité funkce jako je rozmanitost rostlinných a živočišných druhů, produkční schopnosti a výška porostu vzhledem k předpokládané náročnosti dalšího obhospodařování a tím ovlivnění současně ekonomické stránky věci. Travní porosty hrají stejně důležitou roli z hlediska estetického, kulturního a rekreačního zahrnující též ekoturismus jako i vzhledem k jejich významné funkci, kterou je ochrana půdního povrchu před negativními vlivy eroze (Starzewski a kol. 2009). Původní xerotermní vegetace je tvořena především stepními druhy, jež se TRÁVNÍKY 2009 poprvé na našem území objevila po době ledové (Misztal a Zarzycki 2009). Takové to plochy jsou u nás zastoupeny sice v menší míře, ale vzhledem k stále se projevujícím přírodním změnám je zájem o tyto lokality rovněž nutný. Materiál a metody Na třech pokusných místech (Troubsko, Rousínov a Zubří) byly v roce 2008 založeny maloparcelové polní pokusy se třemi jetelovinotravními směskami a čtvrtou variantou je přirozená sukcese. Pokusy jsou založeny metodou znáhodněných bloků ve třech, popř. čtyřech (Troubsko) opakováních. V období 1. seče byly z přesně vymezené plochy o velikosti 0,05 m2 odebrány vzorky biomasy ze všech variant pokusu a na jejich základě odhadnuta produkce. Současně proběhlo měření výšek porostu a hodnocení skladby vzorků dle porostových skupin (trávy, jeteloviny, ostatní byliny, plevele). Při odběru vzorků byly stanovovány výšky porostu. Výsledky byly zpracovány běžnými metodami variační statistiky. Výsledky a diskuse V tab. I jsou uvedeny průměrné výšky porostu jednotlivých variant a průměrné procentické zastoupení komponent ve směskách. Nejvyšší výška porostu v roce založení byla zaznamenána u jednoleté směsi. Příčinou je zastoupení vzrůstných druhů ve směsi (světlice barvířská, proso). V prvním užitkovém roce byla nejvyšší výška porostu zjištěna u regionální směsi na lokalitách Troubsko a Rousínov a u přirozené sukcese na lokalitě Zubří. Dále byly vzorky podrobeny rozborům a stanoveno procentické zastoupení trav, jetelovin, ostatních bylin a plevelných a nevysetých kulturních druhů. Výsledky jsou opět soustředěny v tab. I. Ve vytrvalých směsích v roce založení převažovaly plevele na lokalitě Troubsko. Nejmenší procento plevelů se vyskytlo v jednoleté směsi, kde rychle rostoucí jednoleté druhy poměrně dobře plevele potlačily. Na lokalitě Rousínov bylo zastoupení plevelů vysoké ve všech typech směsí. V Zubří bylo procento plevelů poměrně nízké, s výjimkou krajinné směsi. Ve druhém roce došlo k podstatnému snížení podílu plevelů na všech třech lokalitách, výjimku tvořila varianta přirozená sukcese, v níž na lokalitách Troubsko a Rousínov nebyly ostatní sledované skupiny rostlin prakticky zastoupeny. V jednotlivých variantách pokusu byl dále zjišťována produkce zelené hmoty a sena na základě odběru vzorků zelené hmoty a jejich usušení v sušárně při teplotě 60 °C. Produkce zelené hmoty a sena (v t.ha-1) dosažené na jednotlivých lokalitách jsou uvedeny v tab. II. Výsledky analýz rozptylu jsou uvedeny v tab. III pro oba roky a všechny lokality. Analýzou rozptylu nebyly zjištěny statistické rozdíly mezi zkoušenými variantami v produkci zelené hmoty ani sena v roce založení na - 74 - lokalitě Troubsko, na lokalitě Rousínov byl zjištěn statisticky průkazný rozdíl mezi zkoušenými variantami v produkci zelené hmoty a na lokalitě Zubří byly zjištěny statisticky průkazné rozdíly v produkci zelené hmoty i sena. Nejvyšší produkce zelené hmoty i sena byla zjištěna v roce založení na lokalitě Troubsko u varianty bez výsevu. Na lokalitě Zubří byla nejvyšší produkce zaznamenána u regionální směsi, druhá v pořadí je krajinná směs. Obě uvedené směsi se statisticky průkazně liší od výnosu bez výsevu. Mezi krajinnou směskou a regionální statistický rozdíl zjištěn nebyl. Na lokalitě Rousínov byla nejvyšší produkce zaznamenána u jednoleté směsi, která se statisticky průkazně liší od zbývajících dvou směsí. U jednoleté směsky nebyly na lokalitách Troubsko a Zubří provedeny sklizně, ale její porost byl na obou pracovištích v měsících říjen a listopad mulčován. V Rousínově ve variantě přirozená sukcese nebyl zaznamenán porost ke sklizni. Obdobná situace byla v roce založení i u produkce sena s tím rozdílem, že na Lokalitě Zubří nebyly mezi produkcí variant statistické rozdíly. V prvním užitkovém roce byly analýzou rozptylu zjištěny statisticky průkazné rozdíly v produkci zelené hmoty i sena pouze na lokalitě Troubsko. Na této lokalitě nejvyšší produkci poskytla v obou znacích regionální směs a statisticky průkazně se lišila od přirozené sukcese a jednoleté směsi. Také na zbývajících lokalitách poskytla tato směs v obou znacích nejvyšší produkci. Souhrn Na třech pokusných místech byla v roce založení a v prvém užitkovém roce odhadována produkce zelené hmoty a sena, hodnoceny výšky porostů před sklizní a hodnoceno botanické složení. Byly zjištěny rozdíly mezi sklizňovými roky i zkušebními lokalitami. Je však nutno konstatovat, že předkládané výsledky jsou pouze z roku založení a prvního užitkového roku a tedy je nelze považovat za rozhodující Klíčová slova: jetelotravní směsky; produkce zelené hmoty; produkce sena; výšky porostu; botanické složení Literatura HRABĚ, F., BUCHGRABER, K., 2004; Pícninářství, travní porosty. Mendelova zemědělská a lesnická univerzita v Brně, 10-17s. ISBN 80-7157816-9. MISZTAL, A., ZARZYCKI, J. 2009; Xerothermic grasslands as a source of biodiverzity in the agricultural landscape. Alternative Functions of Grassland. 177-180s. ISBN 978-80-86908-15-1. STARCZEWSKI, K., AFFEK-STARCZEWSKA, A., JANKOWSKI, K. 2009; Non-marketable functions of grasslands. Alternative Functions of Grassland. 37-45s. ISBN 978-80-86908-15-1. TRÁVNÍKY 2009 Příspěvek vznikl při řešení výzkumného projektu financovaného MŠMT ČR č. 2B08020 „Modelový projekt zamezení biologické degradace půd v podmínkách aridního klimatu“ a při řešení výzkumného záměru financovaného MŠMT ČR č. MSM 2629608001. Adresy autorů: 1 Ing. Daniela Knotová, Ing. Jan Pelikán, CSc.: Výzkumný ústav pícninářský, spol. s r.o., 664 41 Troubsko 2 Ing. Petra Špačková: OSEVA VaV s.r.o., Hamerská 698, 756 54 Zubří 3 Ing. Marie Straková, Phd.: Agrostis 4 Helena Hutyrová – Marková: Zemědělský výzkum, spol. s r.o., 664 41 Troubsko POROVNÁNÍ LABORATORNÍ KLÍČIVOSTI A POLNÍ VZCHÁZIVOSTI JEDNOLETÝCH DRUHŮ JETELOVIN THE COMPARISON OF LABORATORY GERMINATION AND FIELD EMERGENCE RATE OF ANNUAL FABACEAE SPECIES P. Gottwaldová1, D. Knotová1, J. Pelikán1, T. E. Vondřejc2, Ľ. Zemková3, H. Hutyrová – Marková4 Abstract There was field emergence of 14 annual Fabaceae species compared with theoretic emergence, derivable from laboratory germination of these species. Values of field emergence rate were acquired from four trial´s places (Hodonín, Rousínov, Troubsko, Zubří). The best field emergence rate in comparing with laboratory germination showed out these species: Trifolium hirtum, Trifolium glomeratum, Trifolium subteraneum and Trifolium cherleri. Field emergence rate on localities: Hodonín and Troubsko brought good results Vicia lutea too (in Rousínov and Zubří this crop was not tried). The highest emergence rate was found out in trial´s locality Troubsko and the lowest one was in locality Zubří. Key words: Fabaceae; laboratory germination; field emergence rate Úvod Procento klíčivosti je základním kritériem kvality osiva. Klíčivost osiva se hodnotí za standardních, optimálních laboratorních podmínek. Polní podmínky však pouze zřídka odpovídají podmínkám laboratorním. Korelace klíčivosti s polní vzcházivostí je často nízká a závisí na podmínkách při vzcházení a na vitalitě osiva (rychlosti metabolických procesů při klíčení). Přestože k nejdůležitějším semenářským znakům kvality osiva patří vysoká klíčivost, pro pěstitele jsou rozhodujícími kritérii polní vzcházivost a vyrovnanost vzcházení. (Hosnedl 2003) K nejdůležitějším příčinám rozdílů mezi laboratorně stanovenou klíčivostí a polní vzcházivostí patří vlastnosti - 75 - semen (stáří semen, dormance, zdravotní stav, anatomická stavba, tvrdosemennost, energetický obsah semen, obsah zásobních látek v semeni a jejich poměr, atd.) a podmínky prostředí, v němž semena klíčí (mikrobiologické, půdní, klimatické, příprava půdy před setím), což ve své práci popisuje Bláha (2005). Materiál a metodika V jarních měsících roku 2009 bylo na pokusných místech v Hodoníně, Troubsku, Zubří a Rousínově vyseto 14 jednoletých druhů z čeledi Fabaceae. Jednalo se o druhy: Anthylis vulneraria, Lotus ornithopodioides, Medicago radiata, Ornithopus compresus, Trifolium alexandrinum, Trifolium arvense, Trifolium glomeratum, Trifolium hilum, Trifolium cherleri, Trifolium nigrescens, Trifolium panonicum, Trifolium resupinatum, Trifolium subteraneum a Vicia lutea. Bylo ručně vyseto 50 ks semen od každého původu do dvoumetrového řádku ve třech opakováních. Před výsevem byla u každého původu stanovena laboratorní klíčivost. Teoretická vzcházivost, určená na základě laboratorní klíčivosti, byla porovnána s průměrnými hodnotami skutečné vzcházivosti dosažené v polních podmínkách. Výsledky a diskuse Nejnižší hodnotu laboratorní klíčivosti vykázal druh Trifolium glomeratum (13%). Dále následoval druh Lotus ornithopodioides (56 %). Klíčivost ostatních druhů se pohybovala od 63 % (Trifolium hirtum) do 95 % (Trifolium resupinatum). Nejlepší výsledky při porovnání klíčivosti a polní vzcházivosti jsou u druhů, které mají nejnižší hodnoty vzájemných rozdílů, TRÁVNÍKY 2009 včetně záporných. Na lokalitě Hodonín se pohybovaly tyto rozdíly od 5,5 do 47,0, v Troubsku od 0,5 do 43,5, V Zubří od 13,16 do 45,35 a v Rousínově od 5,16 do 42,66. V Zubří nevzešlo žádné z vysetých semen druhů Lotus ornithopodioides, Trifolium arvense a Trifolium glomeratum. Na všech zkušebních místech prokázaly dobrou polní vzcházivost ve srovnání s laboratorní klíčivostí druhy Trifolium hirtum, Trifolium glomeratum (s výjimkou Zubří), Trifolium subteraneum, a Trifolium cherleri. Na lokalitě Hodonín prokázaly navíc dobrou vzcházivost druhy Vicia lutea a Ornithopus sativus, V Troubsku Vicia lutea a Anthylis vulneraria, v Zubří Trifolium resupinatum a Trifolium nigrescens a v Rousínově Trifolium alexandrinum. Naopak na všech zkušebních místech prokázal špatnou polní vzcházivost ve srovnání s laboratorní klíčivostí druh Trifolium arvense. Navíc na lokalitě Hodonín to byly druhy Trifolium alexandrinum a Medicago radiata, v Troubsku Trifolium resupinatum a Trifolium nigrescens, v Zubří druhy Lotus ornithopodioides, Trifolium glomeratum (které zde vůbec nevzešly, stejně jako Trifolium arvense) a dále Medicago radiata a Anthylis vulneraria a konečně v Rousínově Ornithopus sativus a Anthylis vulneraria. Celkově lze konstatovat, že nejlepší vzcházivost zkoušených druhů byla na lokalitě Troubsko, přibližně srovnatelné byly lokality Hodonín a Rousínov a nejslabší vzcházení zkoušených druhů bylo zjištěno na lokalitě Zubří. Souhrn V příspěvku je porovnávána polní vzcházivost 14 jednoletých druhů čeledi Fabaceae s teoretickou vzcházivostí vycházející z hodnot laboratorní klíčivosti těchto druhů. Hodnoty polní vzcházivosti byly získány na čtyřech pokusných místech. Nejlepší polní vzcházivost ve srovnání s laboratorní klíčivostí vykázaly druhy Trifolium hirtum, Trifolium glomeratum, Trifolium subteraneum, a Trifolium cherleri. Na lokalitách Hodonín a Troubsko vykázala dobrou vzcházivost také Vicia lutea, která na zbývajících lokalitách zkoušena nebyla. Nejlepší vzcházivost zkoušených druhů byla na lokalitě Troubsko a nejslabší vzcházení zkoušených druhů bylo zjištěno na lokalitě Zubří. Klíčová slova: Fabaceae; laboratorní klíčivost; polní vzcházivost Literatura HOSNEDL, J. 2003: Klíčivost a vzcházivost osiva. Sborník referátů ze semináře Osivo a sadba 6. 2. 2003: 24-29. ISBN 80-213-0997-0. BLÁHA, L. 2005: Důvody rozdílů mezi laboratorní klíčivostí a polní vzcházivostí. Sborník referátů ze semináře Osivo a sadba 10. 2. 2005: 78-80. ISBN 80-213-1286-6. Příspěvek vznikl při řešení výzkumného projektu financovaného MŠMT ČR č. 2B08020 „Modelový projekt zamezení biologické degradace půd v podmínkách aridního klimatu“ a při řešení výzkumného záměru financovaného MŠMT ČR č. MSM 2629608001. Kontaktní adresy autorů: 1 Ing. Pavlína Gottwaldová, Ing. 1Daniela Knotová, 1Ing. Jan Pelikán, CSc.: Výzkumný ústav pícninářský, spol. s r.o., 664 41 Troubsko, e-mail [email protected] 2 Mgr. Tomáš Ernest Vondřejc: OSEVA vývoj a výzkum s.r.o., Hamerská 698, 756 54 Zubří 3 Ing. Ľubica Zemková, Ph. D.: Agrostis Trávníky, s.r.o., Npor. Krále 16, 68301 Rousínov 4 Mgr. Helena Hutyrová – Marková: Zemědělský výzkum, spol. s r.o., 664 41 Troubsko OVLIVNĚNÍ VELIKOSTI LISTOVÉ PLOCHY VYBRANÝCH DRUHŮ TRAV APLIKACÍ POMOCNÝCH PŮDNÍCH LÁTEK DO PŮDY THE EFFECT OF THE SUPPLEMENTARY SOIL SUBSTANCES APPLICATION ON THE LEAF AREA OF SELECTED GRASS SPECIES Zemková Ľ., Straková, M., Straka J., Jandlová I., Kadlecová, E., Maršálková, L. Agrostis Trávníky, s.r.o., Npor. Krále 16, 683 01 Rousínov - 76 - TRÁVNÍKY 2009 Výsledky Tabulka I. uvádí průměrné hodnoty velikosti listové plochy (mm2) zjištěné u jednotlivých druhů trav a pomocných půdních látkách. U druhu Bromus inermis 'Tabrom' byl zjištěn statisticky významný vliv aplikované látky na sledovaný znak. V porovnání s kontrolní variantou (896 mm2) se velikost listové plochy rostlin téměř zdvojnásobila, přičemž největší byla u varianty s použitím zeolitu (1747 mm2). Také modus počtu listů na odebraném stéble při použití zeolitu byl vyšší v porovnání s kontrolní variantou. U druhu Festuca arundinacea 'Finelawn' nebyl zjištěn statisticky průkazný vliv pomocné půdní látky na velikost listové plochy, ale průměrný počet odnoží byl v porovnání s kontrolní variantou vyšší při použití zeolitu. Také modus počtu odnoží byl vyšší u varianty se zapravením zeolitu a agrisorbu do půdy. I u druhu Festuca arundinacea 'Scorpions' nebyl zjištěn statisticky významný vliv aplikované pomocné půdní látky na velikost listové plochy v porovnání s kontrolní variantou (1598 mm2), ale velikost listové plochy u varianty se zeolitem byla vyšší (1715 mm2). To platí také o počtech odnoží a listů u této varianty. Naopak po aplikaci agrisorbu a lignitu do půdy se velikost listové plochy snížila. Tento pokles byl zaznamenán pouze u druhu Festuca arundinacea 'Scorpions', ale nebyl statisticky průkazný v porovnání s kontrolní variantou. Z uvedených výsledků velikosti listové plochy můžeme shrnout, že pozitivní vliv pomocných půdních látek na Abstract In the experiment the effect of the supplementary soil substances application on the leaf area of selected grass species was studied. The leaf area was measured by apparature AM 300. The grass species were Bromus inermis 'Tabrom', Festuca arundinacea 'Finelawn' and Festuca arundinacea 'Scorpions'. There was statistically significant influence of the application of agrisorb (hydroabsorbent), zeolite and lignite on the leaf area in the species Bromus inermis 'Tabrom'. The leaf area was nearly double. In Festuca species the influence of supplementary soil substances application was not comfirmed. The supplementary soil substances have an positive effect on the soil properties. That caused the increasing of the leaf area. Key words: leaf area, supplementary soil substances, grass species Úvod Pomocné půdní látky se stále častěji využívají při zakládání a ošetřování všech typů - 77 - trávníků, a to v případech, kdy není struktura půdy a další její vlastnosti v optimálním stavu pro vývoj rostlin (Straka & Straková, 2003). Podle zákona č. 156/1998 Sb. o hnojivech, pomocných půdních látkách, pomocných rostlinných přípravcích a substrátech a o agrochemickém zkoušení zemědělských půd a ve znění zákona č. 308/2000 Sb. se pomocnou půdní látkou pro účely tohoto zákona rozumí „látka bez účinného množství živin, která půdu biologicky, chemicky nebo fyzikálně ovlivňuje, zlepšuje její stav nebo zvyšuje účinnost hnojiv“. Použité druhy pomocných půdních látek zlepšují půdní vlastnosti – Agrisorb je hydroabsorbent schopný do své struktury vázat vodu a v průběhu vegetace ji předávat kořenům (Hrabě et al., 2009). Výsledkem jeho působení je také vytvoření nebo zlepšení drobtovité struktury půdy. Lignit je svými sorpčními schopnostmi a vysokým obsahem humusových látek také vhodným materiálem pro zlepšené půdních vlastností. Dodává půdě organickou hmotu, reguluje uvolňování prvků, upravuje mikrobiologické klima půdy, zlepšuje zadržování vody půdou. Zeolit je minerální materiál, který je schopen ve svých pórech zachytávat látky všech skupenství a tím se podílí na iontověvýměnných procesech. Vybrané pokusné plochy svými vlastnostmi představují půdu, kde je aplikace těchto látek spíše žádoucí – půdní druh písčitý, zrnitostní třída písek. Materiál a metodika Listová plocha byla měřena u 30 rostlin Bromus inermis 'Tabrom', Festuca arundinacea 'Finelawn' a Festuca arundinacea 'Scorpions' odebraných na pokusné ploše v Ratíškovicích v období květen 2009. Pokus byl založen v květnu 2008 metodou znáhodněných bloků ve 3 opakováních. Před výsevem byly do půdy aplikovány pomocné půdní látky – agrisorb, lignit a zeolit. Listová plocha byla měřena přístrojem AM 300. U druhu Bromus inermis bylo odebráno 1 stéblo z rostliny, u druhu Festuca arundinacea byl vzhledem k charakteru rostlin odebírán celý trs, který byl postupně scanován po odnožích a listech. Počet listů a odnoží byl vyjádřen průměrem a modem (nejčastěji se vyskytující hodnota). K statistickému vyhodnocení byl použit program Statistica. vlastnosti půdy se projevil u druhu Bromus inermis 'Tabrom'. TRÁVNÍKY 2009 Tab. I. Listová plocha (mm2) vybraných druhů trav Festuca Pomocná půdní Bromus inermis arundinacea látka 'Tabrom' 'Finelawn' Kontrola 896 a 1732 a Agrisorb 1622 b 1848 a Lignit 1582 b 1865 a Zeolit 1747 b 1813 a Festuca arundinacea 'Scorpions' 1598 ab 1373 ab 1259 a 1715 b a, b - průkazné rozdíly (P < 0,05) zjiš těné m ezi hodnotam i v s loupci Souhrn V pokuse byl sledován vliv aplikovaných pomocných půdních látek na vybrané druhy trav. Přístrojem AM 300 byla měřena listová plocha druhů Bromus inermis 'Tabrom', Festuca arundinacea 'Finelawn' a Festuca arundinacea 'Scorpions'. U druhu Bromus inermis 'Tabrom' byl zaznamenán statisticky průkazný vliv aplikace agrisorbu, lignitu a zeolitu na sledovaný znak. Velikost listové plochy se téměř zdvojnásobila. U rodu Festuca nebyl vliv aplikace pomocných půdních látek na velikost listové plochy pozorován. Lze se tedy domnívat, že došlo k pozitivnímu působení pomocných půdních látek na vlastnosti půdy, co se projevilo zvětšením listové plochy rostlin. - 78 - Klíčová slova: listová plocha, pomocná půdní látka, travní druhy Literatura HRABĚ, F., et al. 2009: Trávníky pro zahradu, krajinu a sport. 1. vyd. Olomouc: Vydavatelství Ing. Petr Baštan, 335 s. ISBN 978-80-87091-07-4. STRAKA, J., STRAKOVÁ, M., 2003: Zkušenosti s půdními kondicionéry při zatravňování svahů na extrémních stanovištích. In: Sborník „Trávníky 2003“. Hrdějovice: Agentura Bonus, s. 16-21. ISBN 80-902690-8-7. Ke zpracování tohoto příspěvku byly použity informace získané při řešení výzkumného projektu č. 2B08020 „Modelový projekt zamezení biologické degradace půd v podmínkách aridního klimatu“ podporovaného MŠMT ČR v rámci Národního programu výzkumu II.
Podobné dokumenty
Sborník 2008
odborné kurzy, edice sborníků a učebních materiálů. Vybraní pracovníci byli zapojeni do
systému profesního státního poradenství. Zapojení katedry do odborné, konzultační a poradenské činnosti předs...
Úloha vegetace v kulturní krajině ve vztahu k disipaci sluneční energie
předloženého k publikování. Je pochopitelné, že v případě některých prací předložených
v této disertační práci jsem se podílel větším nebo naopak menším dílem, domnívám se
však, že do všech jsem vn...
Sborník 2014
mulčování trávníků. Jde o to, že při sečení se travní hmota
ponechává rozptýlená na povrchu trávníků, kde se postupně
rozkládá a snižuje o 30 – 50% potřebu hnojení a snižuje
spotřebu závlahové vody...
Představení projektu - Agrostis Trávníky, sro
Vzhledem k šíři záběru celého tématu jsou v rámci specializace 6 řešitelských pracovišť (MZLU v Brně Zahradnická a Agronomická fakulta, OSEVA VaV Zubří,
Agrostis Rousínov, ČHMÚ v Brně, VUT Brno - F...
Grassland Ecology VIII
podmínkách České republiky a kontextu Společné zemědělské politiky EU.
Na základě předpokládaných trendů vývoje vnějších podmínek i stavu a potenciálu obou
sektorů je v dlouhodobém zájmu České repu...
vliv pomocných půdních látek na velikost listové plochy a kořenový
Jejich účinků je využito v případech, kdy půdní struktura a další půdní vlastnosti
nejsou v optimálním stavu pro vývoj rostlin (Straka a Straková, 2003). S úspěchem se mimo jiné používají při zatra...
ovlivnění velikosti listové plochy vybraných druhů trav aplikací
kdy není struktura půdy a další její vlastnosti v optimálním stavu pro vývoj rostlin (Straka & Straková, 2003).
Podle zákona č. 156/1998 Sb. o hnojivech, pomocných
půdních látkách, pomocných rostli...
ročník XVII. - číslo 2 - Fakulta prírodných vied, Univerzita Mateja Bela
Abstrakt: Současný vývoj jednotlivých environmentálních oborů, problematiky udržitelného rozvoje i
problematiky péče o urbánní prostředí směřuje ke stále sofistikovanějšímu monitoringu jednotlivých...