Vliv závlahy na distribuci energie do jedn.orgánů chmele během v

Vliv závlahy na distribuci energie do jednotlivých orgánů chmele během vegetace

Souhrn

Zavlažování chmelových rostlin významně ovlivňuje akumulaci netto energie v přepočtu na celou rostlinu, tak i v jednotlivých orgánech. Rozdíly mezi zavlažovanými a nezavlažovanými rostlinami v množství akumulované netto energie činí v závislosti na ročníku kolem 30%. Výrazné jsou i rozdíly v množství netto energie v chmelových hlávkách, kdy u zavlažovaných bylo naměřeno o 23,33 až 30,46 % více energie než u nezavlažovaných chmelových rostlin.

Summary

Hop plants irrigation considerably effects the net energy accumulation converted to the whole plant as well as in individual organs. Differences among irrigated and non-irrigated plants in amount of accumulated net energy present about 30 % dependently upon the year. There are also differences in the amount of net energy in hop cones, where the irrigated plants had from 23,33 to 30,46 % more energy than non-irrigated plants..

1. úvod

Zavlažování chmelových rostlin má v podmínkách srážkového stínu Krušných hor, kde se nachází většina chmelařských ploch, velký význam pro dosažení ekonomické efektivnosti pěstování chmele. V současné době probíhá intenzivní výzkum aplikace různých typů závlah v chmelařské praxi, které jsou hodnoceny na základě dosaženého výnosu a jakosti chmelových hlávek. Doposud ale nebylo hodnoceno zavlažování chmelových rostlin na základě fyziologického pozorování.

Nedostatek vláhy v průběhu vegetační doby má negativní vliv na růst a diferenciaci rostlin. Jedním z fyziologických procesů, který je ovlivněn je také fotosyntéza. Proto jsme se zabývali problematikou distribuce fotosyntetické energie do jednotlivých orgánů chmelové rostliny a rozdíly mezi zavlažovanými a nezavlažovanými rostlinami.

2. materiál a metodika

Pokusným rostlinným materiálem byly rostliny Žateckého poloraného červeňáku Osvaldův klon 72. Polní pokusy byly založeny ve dvou variantách: nezavlažovaná a zavlažovaná. Během vegetace byla použita v obou variantách klasická agrotechnika. Termín odběru pokusných rostlin byl stanoven tak, aby zachytil hlavní etapy ve vývoji chmelové rostliny. První odběr rostlin byl v období po zavedení chmelové révy na chmelovodič až do výšky porostu 2 m (květen), druhý odběr byl při výšce porostu 2 až 4 m (červen), třetí odběr byl při výšce porostu 4 m až po strop chmelnicové konstrukce (červenec), poslední odběr byl před zralostí hlávek (srpen).

Při každém odběru byla odebrána nadzemní část čtyř průměrných chmelových rostlin. Protože chmelová lodyha dorůstá výšky až 9 m, pro další zpracování byla nadzemní část těchto rostlin rozdělena na tři patra. Každé patro chmelové rostliny bylo rozebráno podle orgánové skladby na révové listy, pazochové listy, révu a révku pazochů, včetně řapíků listů a generativní orgány - květ, osýpka a hlávky.

Po usušení v sušárně do konstantní hmotnosti byla stanovena hmotnost organické sušiny orgánů chmelové rostliny v jednotlivých patrech. Ze sušiny byly připraveny 1 g vzorky pro stanovení spalného tepla. K měření spalného tepla jsme použili adiabatický spalný kalorimetr LAGET MS 10A. Spalné teplo jsme vypočetli podle ČSN 441352 (bez opravy na rozpouštěcí teplo kyseliny sírové a dusičné).

Spálení každého vzorku bylo třikrát opakováno. Ze získaných hodnot byl určen celkový obsah netto energie (energie bez popelovin) v kJ v organické sušině jednotlivých orgánů chmelové rostliny.

3. výsledky a diskuse

Meteorologické podmínky obou pokusných let nebyly příznivé pro růst a vývoj chmele. Oba roky byly teplotně nadprůměrné, ale srážkově podprůměrné. V roce 1997 byl úhrn srážek za období duben až srpen 210,8 mm, což je o 59,2 mm méně než je normál. V roce 1998 byl v tom samém období úhrn srážek 188,0 mm, což je o 82,0 mm méně než je normál. Vzniklý srážkový deficit byl regulován závlahou. Závlaha byla zajištěna prostřednictvím kapkové závlahy rozvedené nad řady chmele. Závlahový režim byl řízen prognózou potřeby účinných závlahových dávek v týdenním bilančním cyklu. V roce 1997 tak bylo na pokusné ploše nahrazeno závlahou 43,8 mm srážek a v roce 1998 79,08 mm srážek.

Takto vláhově nepříznivé ročníky pro růst chmele se promítly kromě tvorby výnosu i v celkové akumulaci fotosyntetické energie jak v jednotlivých orgánech tak i samozřejmě v celé rostlině.

V průběhu vegetace postupně narůstal obsah energie v celé nadzemní části chmelové rostliny u obou pokusných variant i v obou pokusných letech, což je dáno zvětšováním množství biomasy.

Při hodnocení vlivu ročníku na akumulaci energie v celé nadzemní části rostliny nebyl mezi pokusnými roky statisticky průkazný rozdíl. Toto je zřejmě způsobeno tím, že v roce 1998, kdy bylo akumulováno více energie na jednotku sušiny bylo ale vytvořeno málo biomasy. V celkové energii potom nejsou statisticky významné rozdíly mezi rokem 1997 a 1998.

Při porovnání nezavlažované a zavlažované varianty byl v celkovém obsahu energie statisticky průkazný rozdíl. V obou pokusných letech bylo v rostlinách zavlažované varianty obsaženo více energie než u nezavlažovaných rostlin. Největší rozdíly v obsahu netto energie mezi nezavlažovanou a zavlažovanou variantou byly v obou pokusných letech v polovině července, tedy v období tvorby chmelových hlávek. V roce 1997 bylo v tomto období u zavlažovaných rostlin v průměru o 30,54 % více energie než u nezavlažovaných rostlin a v roce 1998 o 29,00 %, což je patrně velmi důležité pro tvorbu výnosu chmelových hlávek (obr. 1 a 2).

Z toho vyplývá, že zavlažování chmelových rostlin zvyšuje celkové množství netto energie v nadzemní části chmelové rostliny.

Rozdíly v akumulaci netto energie lze sledovat i na úrovni jednotlivých orgánů chmelové rostliny (tab. 1).

U chmelových hlávek je výrazný rozdíl v obsahu energie mezi variantami, ale i pokusnými roky. V roce 1997 u nezavlažované varianty bylo 2320,32 kJ a u zavlažované varianty 3336,75 kJ, což je nárůst o 30,46 %. V roce 1998 bylo u nezavlažované varianty 1081,19 kJ a u zavlažované 1410,19 kJ, což je nárůst o 23,33 %. Snížení obsahu energie v chmelových hlávkách v roce 1998 bylo u kontrolní varianty 46,60 % a u zavlažované varianty 42,26 %. Tyto výrazné rozdíly mezi pokusnými roky byly způsobeny tím, že v roce 1998, v důsledku deficitu vláhy, bylo vytvořeno méně chmelových hlávek než v roce 1997.

Z celkového množství netto energie v nadzemní částí chmelové rostliny představuje energie akumulovaná v chmelových hlávkách v roce 1997 u nezavlažované varianty 29,18 % a u zavlažované varianty 34,40 %. V roce 1998 bylo v chmelových hlávkách u nezavlažované varianty pouze 16,20 % a u zavlažované varianty 16,85 %. Tyto údaje lze porovnat s výsledky /1/, který uvádí, že v chmelových hlávkách je soustředěno 25 až 35 % energie z celkového množství.

Obr. 1: Celková netto energie u nezavlažovaných (kontrola) a zavlažovaných chmelových rostlin v roce 1997.

Vliv ročníku se významně neprojevil na akumulaci energie v pazochových listech. Určité rozdíly byly v obsahu energie v těchto listech mezi variantami, kdy v polovině července bylo v pazochových listech zavlažované varianty naakumulováno výrazně více energie než u nezavlažované varianty.

Obr. 2: Celková netto energie u nezavlažovaných (kontrola) a zavlažovaných chmelových rostlin v roce 1998.

Rozdíly v akumulaci energie mezi ročníky byly i u chmelové révy. V roce 1997 bylo do chmelové révy akumulováno v období 16.6. až 14.7. mnohem více energie než v roce 1998, což souvisí s tím, že v roce 1997 byly příznivější podmínky pro intenzivní růst chmelové révy. Dále došlo v roce 1997 v období před sklizní k poklesu obsahu energie. Naopak v roce 1998 se obsah energie u chmelové révy v období před sklizní ještě zvyšoval. Rovněž mezi variantami byly rozdíly v akumulaci energie do révy. U zavlažované varianty bylo soustředěno v této části rostliny více energie než u nezavlažované varianty.

Tab. 1: Obsah celkové netto energie v jednotlivých orgánech chmelové rostliny (1997 a 1998).

Legenda: RL - révové listy, PL - pazochové listy, R - réva, HL - hlávky

Jediným orgánem, kde se výrazně neprojevily rozdíly mezi variantami byly révové listy.

Výsledky v množství akumulované energie jednotlivými orgány odpovídají závěrům /2/, který uvádí, že jednotlivé orgány rostlin neakumulují stejné množství energie.

Na základě znalosti obsahu energie v jedné průměrné révě chmelové rostliny (včetně hlávek) lze odhadnout celkové množství vytvořené energie na hektar. V roce 1997 tak bylo v období před sklizní akumulováno u nezavlažované varianty 53,00 GJ.ha-1 a u zavlažované varianty 64,68 GJ.ha-1. V roce 1998 bylo u nezavlažované varianty akumulováno 44,50 GJ.ha-1 a u zavlažované varianty 55,79 GJ.ha-1. Celkové množství energie obsažené v chmelině z hektaru sledoval /1/, uvádí, že po sklizní zůstává nevyužito 59 až 97 GJ energie na hektar.

V našich pokusech jsme u zavlažované varianty oproti nezavlažované variantě naměřili v roce 1997 vyšší množství energie o 11,68 GJ.ha-1 a v roce 1998 11,29 GJ.ha-1.

Na základě získaných výsledků lze konstatovat, že zavlažovaní chmelových rostlin má v srážkově deficitních ročnících zásadní význam pro růst a vývoj chmelových rostlin a tím i pro tvorbu hospodářského výnosu.

4. použitá literatura

/1/ Kafka, K. : Využití energie slunečního záření při tvorbě výnosu chmele. Chmelařství, 56, 1983 (8): 121 - 122.

/2/ Strašil, Z. : Energetické bilance v odlišných osevních sledech se závlahou. Rostlinná výroba, 33 (10), 1987: 1039 - 1046.

Zdroj:Kalorimetrický seminář 2000 (Sborník příspěvků), Zvíkovské Podhradí, 29.5. - 1.6.2000 s. 67 - 70, 2000