PREHYDRATACE OSIVA A FLUIDNÍ SETÍ ZELENIN

Doc. Ing. Josef Žufánek, CSc.

V. Veverka

P. Zemánek

MZLU v Brně, Zahradnická fakulta v Lednici na Moravě, Ústav zahradnické techniky

Abstrakt

Příspěvek podává přehled výsledků a zkušeností s úpravou semen máčením ve vhodném roztoku a následné separace semen nenaklíčených. Jsou zde uváděny optimální koncentrace roztoku nosného média pro zajištění rovnoměrné aplikace semen, část výsledků poloprovozního srovnání klasického a fluidního výsevu.

Úvod

Pěstování polní zeleniny je v současné době ekonomicky stále náročnější. Zvyšují se ceny osiv, hnojiv, pesticidů, strojů i lidské práce. Pěstitelé se proto ohlížejí po spolehlivých a z energetického hlediska nenáročných technologiích. Způsobů, jak snížit náklady a tím zvýšit efektivnost je mnoho. Jedním z nich je omezení počtu prováděných pěstebních operací, případně jejich úplné vyloučení. Jako perspektivní se v tomto směru jeví uplatnění fluidního výsevu vhodně upravených zeleninových semen. Podstatou tohoto způsobu je úprava semen máčením ve vhodném roztoku, následná separace naklíčených semen a nakonec rozptýlení takto upraveného osiva v nosném médiu tak, aby při manipulaci s touto směsí již nedocházelo ke vzájemnému pohybu semen vůči sobě. Nosným médiem je gel, který má za úkol chránit osivo před mechanickým poškozením a navíc může obsahovat startovací dávku živin pro rychlé vzejití semen. Výsevem takto upravených semen dojde k výraznému zkrácení doby vzcházení. Pěstovaná plodina má náskok před růstem plevelů. Z tohoto důvodu lze dříve provádět kultivaci a výrazně omezit nebo úplně vyloučit používání herbicidů. Především u plodin, jejichž doba vzcházení je velmi dlouhá (např. kořenová zelenina).

Dodáním optimální startovací dávky živin přírodního původu se vytvoří předpoklad dosažení kvalitního porostu a tím i ekologicky nezávadného produktu. Využití fluidního výsevu zeleninových semen je tedy perspektivní z hlediska možnosti vyloučení aplikace herbicidů a získání kvalitního biologicky hodnotného produktu.

Cílem práce bylo ověření teoretických předpokladů, ale i stanovení základních podmínek pro konstrukci výsevního ústrojí pro uložení takto upravených semen do půdy.

Cíl

Cílem práce bylo zjištění základních podmínek důležitých pro návrh a ověření celé technologie. Byly sledovány základní hodnoty pro:

· stanovení vhodné koncentrace roztoku nosného média tak, aby bylo dosaženo dlouhodobé sedimentační stability naklíčených semen a aby byla zabezpečena rovnoměrná aplikace semen rozptýlených v tomto médiu,

· zjištění stupně poškození klíčků při různých dobách míchání semen v gelu a po průchodu nosného gelu výsevným ústrojím - možnost uchování naklíčeného osiva pro pozdější použití

· stanovení vhodného roztoku pro separaci naklíčených a nenaklíčených semen

· stanovení vhodného složení a vlastností nosného média pro výsev upraveného osiva

Získané poznatky byly ověřeny při poloprovozním pokusu s pěstováním 6 druhů zeleniny vyseté fluidně. Jako kontrola byl použit klasický výsev.

MATERIÁL

K pokusům při řešení úkolu volby vhodného nosného média byl použit agar, bentonit a organický polymer s obchodním názvem “SOKRAT”.

Jako osivo bylo použito 6 druhů zeleninových semen (mrkev, petržel, cibule, zelí, rajčata, okurky).

Pro separaci nenaklíčených semen byl použit roztok cukru ve vodě. Jako látka zvyšující biologickou hodnotu osiva a zabezpečující startovací dávku živin bylo použito kapalné hnojivo s obchodním názvem “VERMISOL 1” a humát amonný.

METODIKA

· Stanovení dlouhodobé sedimentační stability

Sedimentační stabilita naklíčených semen byla stanovena v odměrné nádobě o výšce 500 mm, odečítáním počtu semen v sekcích po 100 mm v 15 min. intervalech po dobu 6 hodin.

Pohyb směsi nosného gelu a semen byl sledován ve skleněné trubici rozměrově shodné s velikostí semenovodu. Byla sledována rovnoměrnost dopravy semen v trubici v 10 mm intervalech. Jako nosný gel byl použit agar.

Výtokové parametry směsi byly hodnoceny na několika variantách výtokových hrdel s různým vrcholovým úhlem.

· Zjištění stupně poškození klíčků a možnosti uchovatelnosti naklíčených semen

Poškození klíčků semen všech druhů zkoumaných zelenin bylo sledováno na souboru 100 semen s klíčky o velikosti 1-2 mm.

Poškození bylo hodnoceno variantně - při různých dobách míchání a po průchodu výsevním ústrojím. Hodnocení bylo provedeno mikroskopicky.

Možnost uchovatelnosti naklíčených semen byla zkoumána po ochlazení na 4-60C po dobu 2,4,6,8,10,12, a14 dnů.

· Separace nenaklíčených semen

K oddělení naklíčených a nenaklíčených semen bylo využito změny objemové hustoty osiva, ke které dochází v průběhu klíčení. Nakličování osiva se bylo prováděno v nakličovadle při teplotě vody 260C po dobu 8 hodin. Dále bylo osivo nakličováno v Petriho miskách při pokojové teplotě. Doba nakličování byla stanovena jako doba, při které došlo k vyklíčení 50 % osiva podle předběžně zjištěné laboratorní klíčivosti.

Nenaklíčené osivo pak bylo separováno v roztoku cukru o různých koncentracích. Podle zjištěného podílu klíčivých semen v horní (plovoucí) a semen neklíčivých v dolní (usazené) části byla stanovena pro každý druh osiva optimální koncentrace cukerného roztoku a SOKRAT.

· Vliv složení nosného média na rychlost vzcházení

Semena každého druhu byla naklíčena do stadia praskání obalů, respektive objevení se prvních klíčků. Tato semena byla opatrně promíchána v 0,25 % roztoku AGARU s přídavkem HUMÁTU AMONNÉHO a VERMISOLU. Pro sledování byl použit HUMÁT AMONNÝ o koncentraci 0,2, 0,4, 1,2 a 2,0 %, VERMISOL o koncentraci 0,01 %. Takto upravené osivo bylo vyseto na záhon s rašelinovým substrátem spolu se suchou kontrolou. Vzcházivost byla sledována měřením klíčenců ve stadiu 0,5 - 1,0 cm, 1,0 - 2,0 cm, 2,0 - 3,0 cm, 3,0 - 4,0 cm a vyšší než 4,0 cm v jednodenních intervalech až do okamžiku vzejítí 50 a více % rostlin suché kontroly. Dále byly prováděny pokusy se zjištěním vlivu koncentrace a doby máčení osiva v roztoku VERMISOLU 1. Osivo bylo máčeno v čisté vodě a v roztocích VERMISOLU 1 o koncentraci 1:50, 1:20 a 1:5. Doba máčení byla 2, 8, 16, 24 a 48 hodin.

· Poloprovozní srovnání

Pro poloprovozní srovnání klasického a fluidního výsevu byl založen polní pokus v Mendeleu výzkumném pracovišti ZF v Lednici na Moravě. Byl proveden fluidní výsev s použitím roztoku čistého BENTONITU a roztoku BENTONITU obohaceného VERMISOLEM. Výsev na pokusné parcely byl proveden pomocí funkčního modelu 4 řádkového secího stroje, který byl vyvinut ve spolupráci s VÚZT Praha-Řepy. Vedle parcel s fluidním výsevem byly vysety kontrolní parcely s použitím suchého osiva bez jakékoliv úpravy. Výsev byl proveden pomocí jednořádkového přesného secího stroje STANHAY SINGULAIRE 785. Na pokusném pozemku byly sledovány: doba vzcházení jednotlivých druhů zelenin (mrkev, cibule, petržel, zelí). V průběhu vegetace byla sledována vývojová stadia a výnosy uvedených druhů zelenin.

VÝSLEDKY

a. Stanovení dlouhodobé sedimentační stability

Pro polní pokusy se jeví jako vhodné nosné médium bentonit o koncentraci 10 %. Je zkoumána možnost využití přípravku SOKRAT.

Při sledování parametrů výtokových hrdel nádoby nebyly zjištěny podstatné rozdíly u jednotlivých tvarů. Tvar výtokového hrdla nádoby nemá vliv na rovnoměrnost rozmístění semen v semenovodu.

b. Zjištění stupně poškození klíčků a možnosti uchovatelnosti naklíčených semen

Při sledování poškození klíčků bylo zjištěno značné poškození hlavně u klíčků delších než 1mm. Jako perspektivní se jeví používat semena ve stadiu pukání obalů popř. semena s délkou klíčku do 1mm. V průběhu experimentálních prací byla zkoumána možnost uchovatelnosti naklíčených semen.

c. Separace nenaklíčených semen

Pokusy a měřením byly stanoveny nejvhodnější koncentrace cukerného roztoku a doby nakličování pro následující plodiny:

Tab. 1

Separaci prostřednictvím přípravku SOKRAT nebylo možno úspěšně provést vzhledem k tomu, že nedocházelo k usazování neklíčivých semen. Tento stav je způsoben nehomogenní strukturou přípravku.

d) Vliv složení média na vzcházivost

U všech provedených pokusů byla zjištěna nejrychlejší a nejvyrovnanější vzcházivost u semen, která byla vyseta v AGARU obohaceném o 0,1 % VERMISOLU. V případě agaru obohaceného humátem amonným bylo dosaženo v mnoha případech lepších výsledků než u suché kontroly, ale výsledky nemají takovou statistickou průkaznost jako u VERMISOLU. Ten mimo vysoce pozitivní ovlivnění rychlosti vzcházení se kladně projevil i při sledování rovnoměrnosti. Oba přípravky zkrátily dobu vzcházení o cca 48 hodin v porovnání se suchou kontrolou.

Při sledování vlivu koncentrace VERMISOLU a doby máčení byly zjištěny jako nejvhodnější následující hodnoty:

Tab. 2

DISKUSE

Stanovení základních podmínek pro setí nabobtnaných nebo předklíčených semen je důležitým předpokladem návrhu nové technologie setí. Celá technologie je založena na předpokladu statisticky rovnoměrného rozmístění semen v nosném gelu bez jejich následné změny polohy vůči sobě. Fyzikálně to znamená nalezení takové hustoty gelu, která odpovídá objemové hustotě nabobtnaných nebo naklíčených semen v gelu rozložených. Vzhledem k různorodosti povrchů semen se nemusí vždy jednat o hustoty stejné, což experimenty se zjišťováním sedimentační stability dokazují. V této části výzkumu bylo experimentováno i s tvarem výtokového hrdla ze zásobníku (posouzení vhodného úhlu výtoku vzhledem k laminárnímu nebo turbulentnímu proudění). Potvrzuje se, že v důsledku malých výtokových rychlostí je tento problém zanedbatelný.

Velmi důležitým poznatkem je zjištění stupně naklíčení před výsevem. Mezní hodnota délky klíčků 1 mm je limitujícím faktorem pro další práce.

Další důležitou hodnotou je stanovení uchovatelnosti naklíčeného osiva před výsevem. Potvrzuje se možnost skladovat naklíčené osivo v chladničce při teplotách 2 - 50C. V současné době se teoretické předpoklady ověřují v poloprovozním pokusu.

Pro zajištění více jak 90 % vzcházivosti je prováděn experiment se separací nenaklíčených semen. Byly zkoumány různé roztoky, umožňující na základě rozdílných měrných hmotností semen oddělit od sebe tyto dvě frakce. Jako nejvhodnější pro separaci semen se projevil cukerný roztok.

Přidávání startovacích podpůrných látek organického původu urychlí rychlost vzcházení. Prováděné pokusy jasně prokázaly tuto možnost a zvláště přípravek VERMISOL, což je výluh z kompostu, má příznivý vliv na semena všech sledovaných druhů zeleniny.

ZÁVĚR

Probíhající experimentální práce umožňují potvrdit teoretické předpoklady vyslovené před započetím prací na návrhu nové technologie setí využitelné zvláště v zelinářství.

Výsledkem by měly být nejen teoretické podklady, ale i návrh a ověření secího ústrojí umožňujícího provádění této technologie setí v praxi. První výsledky experimentů umožňují založit poloprovozní pokusy se všemi v metodice stanovenými druhy zeleniny. Jedná se o novou technologii, která by měla pozitivně ovlivnit pěstování zeleniny zvláště v nepříliš klimaticky vhodných lokalitách (výrazná možnost pozdějšího výsevu při stejné době sklizně). Bude proto nutné i v následujících letech věnovat pozornost jejímu ověřování. Zkrátí se též doba vzcházení pěstované plodiny a tím je umožněno dřívější provedení mechanické kultivace za současného omezení nebo úplného vyloučení použití herbicidů.

Literatura

FIALA, J.-Lacinová Z.-Tomanová, D.: Agrofyzikální vlastnosti předklíčených semen, Zemědělská technika, č. 2, 1993, 65-78.

Líbalová,V.: Stanovení vlivu biopreparátu Vermisol na růst rostlin, Dipl. práce, MZLU Brno ZF Lednice na Moravě, 1995.

Svobodová,M.: Vliv složení nosného média na vzcházení a rychlost růstu při fluidním výsevu, Dipl. práce, MZLU ZF Lednice na Moravě, 1995.

Žufánek,J.-Zemánek,P.: Zhodnocení výsevu upraveného osiva zelenin předklíčením ve vodní lázni, Sborník VŠZ Brno (řada B), č. 2,1988, 67-75.