VITALITA OBILEK JEČMENE

Barley caryopsis vigour

Ing. P. Hrstková

Prof. Ing. O. Chloupek, CSc.

D. Jurečka

MZLU v Brně, Ústřední kontrolní a zkušební ústav zemědělský

Abstract

Eight varieties of malting barley were grown on eight localities with various climatic conditions. The vitality of harvested seed was measured as percentage of germination under low temperature and water stress. The experiment was repeated for four years, in two years the average vitality was lower than 71 %, in the others it reached to 98 %.

The influence of varieties and localities on vitality was significant in the years with low level of vitality, the varietal differences amounted to 30 %. The testing of vitality is recommended as a criterion for seed and malting quality of barley.

spring barley, evaluation of vigour

Klíčivost ječmene je vlastnost důležitá nejen z hlediska kvality osiva, ale také pro výrobu sladu. Testy na klíčivost jsou obvykle prováděny v laboratorních podmínkách, tj. při 20 oC a při optimální vlhkosti. Semena v půdě však klíčí za podstatně nižších teplot a někdy i za nedostatku vody, proto nelze laboratorně stanovenou klíčivost považovat za vhodný ukazatel polní vzcházivosti. Schopnost osiva rychle a vyrovnaně klíčit a vzcházet v různých podmínkách je označována jako vitalita. Vitalitu osiva je možné hodnotit několika způsoby, např. podle růstu klíčenců, stresovými testy (urychlené stárnutí, chladové testy, osmotické testy) nebo biochemickými metodami. Opakovatelnost výsledků získaných těmito metodami však není vyhovující a vitalita se proto doposud při uznávání osiva nezjišťuje. Pouze pro hrách a sóju je od letošního roku Mezinárodním sdružením pro zkoušení osiva (ISTA) doporučeno hodnocení vitality osiva pomocí měření vodivosti výluhu ze semen. Stresové testy, např. chladové testy u kukuřice, jsou také běžně používané u některých šlechtitelských firem při zkoušení osiva, protože více odpovídají podmínkám v půdě.

Materiál a metody

Vitalita byla hodnocena u v současnosti nejrozšířenějších odrůd jarního ječmene sklizených v letech 1992, 1993 a 1995 a 1997. Vzorky ječmene pocházely z osmi odrůdových zkušeben ÚKZÚZ (tab. 1) a před testováním byly pro odstranění možné dormance nejméně půl roku uskladněny. Hodnocení klíčivosti bylo prováděno za standardních podmínek podle předpisů ISTA, hodnocení vitality za nízké teploty (5 - 10°C) a nižší dostupnosti vody. Prostředí s nedostatkem vody bylo simulováno pomocí vodného roztoku polyethylenglykolu (PEG 6 000), jehož koncentrace odpovídala osmotickému tlaku y = -2 a -4 bary. Z každého vzorku bylo odebráno 4 x 50 semen, naklíčená semena byla počítána po 4 a 7 dnech, v případě hodnocení za nižší teploty a vyššího osmotického tlaku později. Výsledné hodnoty jsou uvedeny jako procento všech klíčivých semen. Pro výpočet analýzy rozptylu byly tyto hodnoty přepočítány podle vzorce y = arcsinvp; p = procento klíčivých semen děleno 100.

Vitalita odrůd pěstovaných na různých lokalitách v méně příznivých letech (1993; 1997) byla srovnávána také pomocí regresní analýzy, kdy byla jako nezávislá proměnná použita průměrná vitalita všech odrůd z jednotlivých lokalit a jako závislá proměnná vitalita sledované odrůdy z jednotlivých lokalit.

Výsledky

Pokusy je nutné z hlediska použitých odrůd hodnotit ve dvou skupinách, protože v pokusu F (sklizeň 1997) byly z důvodu obměny sortimentu sledovány jiné odrůdy než v pokusech A - E.

Vzorky ječmene pocházely ze sklizní ve čtyřech letech a jejich vitalita se vlivem roku výrazně lišila, v letech 1992 a 1995 se u všech odrůd pohybovala kolem 97 - 99 % a v dalších dvou letech pouze 42 -74 %. Toto lze částečně vysvětlit enormními srážkami v červenci roku 1997, které vedly na některých územích Moravy a Čech až k záplavám. Srážky v roce 1993 byly naopak v porovnání s ostatními roky (tab. 1) nízké, zvláště v březnu a dubnu, kdy na uvedených lokalitách v průměru napršelo pouze 26 mm.

Analýzou rozptylu bylo zjištěno, že vitalita obilek je odrůdou ovlivněná z 5,7 - 38,7 %, lokalitou 3,5 - 79,8 % a interakcí mezi odrůdou a lokalitou asi 2,8 - 15,9 % z celkového rozptylu (variance).

Mezi odrůdami byly zjištěny statisticky vysoce průkazné rozdíly (p = 0,95) pro vitalitu, v pokusech A - E nejvyšších hodnot dosáhly odrůdy Akcent (92,9 %) a Jubilant (92,8 %) a nejnižší odrůda Terno (77,1 %). V pokusu F s odlišným sortimentem odrůd byla nadprůměrná vitalita zjištěna u odrůdy Kompakt (81,4 %).

Kromě vlivu odrůd byl také prokázán vliv lokality pěstování, ovšem tento vliv zahrnuje nejen půdní a klimatické podmínky v dané lokalitě, ale také ostatní faktory ovlivňující vitalitu, např. napadení chorobami nebo poškození během sklizně. Porovnáním vitality odrůd z jednotlivých lokalit se ukázalo, že nejvitálnější byly odrůdy ze Staňkova (90,4 %; nadmořská výška 370 m), přičemž průměrná vitalita všech odrůd v pokusech A - E byla 74,1 %. Nebyly však zjištěny významné rozdíly mezi lokalitami typickými pro pěstování sladovnického ječmene (Čáslav, Sedlec, Věrovany) a ostatními (v pokusech A - E 84,2 a 85,5 %; v pokusu F 64,4 a 59,8 %). Průměrná vitalita v pokusu F činila 61,5 %, kdy nejvyšší vitalitu měly odrůdy z Vysoké (74,1 %) a nejnižší z Lednice (41,9 %).

Tab. 1: Srovnání průměrné vitality obilek různých odrůd různé provenience

K podrobnějšímu hodnocení byly vybrány výsledky z roků méně příznivých pro vitalitu. V roce 1993 dosáhly rozdíly mezi vitalitou u jednotlivých odrůd 30,5 % (Jubilant 81,6 %; Forum 51,1 %), u jednotlivých lokalit 31,3 % (Staňkov 79,1 %; Hradec 47,8 %). V roce 1997 byl max. rozdíl mezi odrůdami 26,6 % (Kompakt 81,4 %; Akcent 54,8 %) a mezi lokalitami 32,2 % (Vysoká 74,1 %; Lednice 41,9 %). Pro vyjádření reakce odrůdy na různá prostředí byla použita regresní analýza (tab. 2). Odrůdy Jubilant v pokusu C a Kompakt v pokusu F měly na všech lokalitách vyšší vitalitu porovnání s průměrnými hodnotami obou pokusů, u odrůdy Terno v pokusu C byla zjištěna vyšší vitalita z lokalit s všeobecně nižší hodnotou a podprůměrná vitalita na lokalitách příznivých (byx = -0,90). O odrůdách s vysokou hodnotou regresního koeficientu (např. Orbit 2,27 a Rubín 2,3 z pokusu C a Amulet 2,16 a Forum 2,02 z pokusu F) lze soudit, že dobře reagovaly na faktory příznivě ovlivňující vitalitu a v příhodných podmínkách dosáhly nadprůměrné hodnoty. Vitalita jiných odrůd např. Kompaktu, byla vnějšími podmínkami ovlivňována méně. Odrůdy Akcent,Forum a Sladko se vyskytly v obou pokusech, ale jejich korelační a regresní koeficienty nebyly srovnatelné, což je možné vysvětlit odlišnými reakcemi jednotlivých odrůd na vnější podmínky a interakcí mezi odrůdou a rokem.

Tab. 2: Porovnání vitality jednotlivých odrůd pomocí regresní analýzy v letech s nízkou úrovní vitality (1993 a 1997)

Vysvětlivky:

byx = regresní koeficient; r = korelační koeficient, * P = 0,95

x = průměrná hodnota vitality všech odrůd na jednotlivých lokalitách,

y = vitalita sledované odrůdy na jednotlivých lokalitách.

Diskuse

Vitalita semen je kvantitativní znak kontrolovaný mnoha geny, např. geny pro rezistenci k chorobám a toleranci k suchu. V předchozích pokusech nebyla zjištěna průkazná závislost mezi vitalitou a klíčivostí - nebylo tedy prokázáno, že osivo s vyšší klíčivostí má zároveň vyšší vitalitu (Chloupek a kol., 1998).

Hodnocení vitality je podle našich výsledků možné pomocí hodnocení klíčivosti ve stresových podmínkách, tj. při nižší teplotě a nedostatku vody, což lze navodit pomocí vodného roztoku PEG.

Při sledování vitality v polyfaktoriálním pokusu bylo zjištěno, že vitalita byla ovlivněna především ročníkem, kdy zvláště v roce 1997 s nadměrnými srážkami v době dozrávání došlo k výraznému snížení vitality všech sledovaných odrůd, přičemž byly zjištěny značné odrůdové rozdíly, výrazný vliv lokality a interakce mezi lokalitou a odrůdou. Rozdíly ve vitalitě jednotlivých odrůd mohou být způsobeny také houbovými chorobami, je známo, že i malý podíl infikovaných semen snižuje kvalitu zrna i sladu.

Nemůžeme potvrdit obvyklý názor, že kvalitní osivo ječmene lze vypěstovat pouze v oblastech vhodných pro pěstování sladovnického ječmene, protože jsme zjistili vysokou vitalitu i u osiva pocházejícího z oblastí s vyšší nadmořskou výškou.

Vyrovnané klíčení a vzcházení obilek i v méně příznivých podmínkách je požadováno jak u ječmene určeného k výrobě sladu tak u osiva. Proto doporučujeme, aby se hodnocení vitality a selekce na tento znak staly součástí šlechtitelských programů. Šlechtění na vitalitu bylo úspěšné např. u vojtěšky, u které byl nalezen klon s významnými efekty obecné kombinační schopnosti pro tento znak. Syntetické populace vzniklé s použitím tohoto klonu prokázaly ve státních odrůdových zkouškách vyšší klíčivost (81,4 %) a nižší podíl tvrdých semen 14,9 %) než kontrolní odrůdy (79,1 a 16,2 %). Vlivem nepříznivých podmínek během dozrávání je totiž podíl tvrdých semen obvykle vyšší (Chloupek, 1994).

Literatura

Chloupek, O., 1994: Breeding for germination improvement of seeds in lucerne. Acta Univ. Agric., Fac. Agron., Brno, 42, 65-69.

Chloupek O., J. Ehrenbergerová, R. Ševčík, P. Pařízek, 1997: Genetic and nongenetic factors affecting germination and vigor in spring barley seed. Plant Breeding 116, 186-188.

Perry D. A., 1978: Report of the vigour test committee 1974-1977. Seed Science and Technology 6:159-181.

Salisbury P. A., R. G. Flood, 1994: Breeding for sowing seed quality. Plant Breeding Abstracts 4, 1033-1044.