LISTY CUKROVARNICKÉ a ŘEPAŘSKÉ
Vliv aplikace bóru na výnos a technologickou kvalitu cukrové řepy Effect of Boron Application on Yield and Technological Quality of Sugar Beet
Luděk Hřivna1, Jana Pechková1, Iva Burešová2 1
Ústav technologie potravin, Agronomická fakulta, Mendelova univerzita v Brně, Zemědělská 1, 613 00 Brno, 2 Ústav technologie a mikrobiologie potravin, Fakulta technologická, Univerzita Tomáše Bati ve Zlíně
Cukrovka je plodinou na živiny velmi náročnou. V průměru odčerpá na 1 t bulev 5,6 kg K, 4,4 kg N, 2 kg Ca, 0,9 kg Na, 0,8 kg Mg a 0,7 kg P (1). Rozhodující je výběr stanoviště pro její pěstování. Vyžaduje půdy středně těžké, hluboké, s neutrální až slabě alkalickou půdní reakcí (pH 6,3–7,4). Řízená výživa pak ovlivňuje především výnos bulev, do kterého se promítá i poměr mezi hmotností bulev a chrástu, obsah cukru a další technologické parametry. Cukrovka je plodinou s velkými nároky na mikroelementy. Při jejich deficitu se projevují různé defekty. Projevy nedostatku námi sledovaného bóru lze pozorovat jak na listech, tak na kořenech (obr. 1.). Na listových řapících se objevuje hnědá skvrnitost až korkovitost, v hlavě bulvy se vyskytuje dutina. Častým projevem jsou také nekrotické praskliny na čepeli listů. Při akutním nedostatku se objevují na řezu kořenem hnědé skvrny podél cévních svazků. Nedostatek bóru snižuje výnos kořene (vlivem zmenšení listové plochy) a také snižuje cukernatost (2). Bór je jedním ze základních prvků pro rostliny a jediný nekovový prvek mezi ostatními sedmi mikroelementy. V roce 1808 ho objevili Gay Lussac a Thenard. Jeho hlavní roli ve vývoji rostlin se však podařilo objasnit až progresivním výzkumem v posledních několika letech. Bór se podílí zejména na metabolismu cukrů a buněčném dělení. Kromě těchto dvou úloh má vliv na nejméně
Obr. 1. Projevy deficitu bóru na rostlině cukrové řepy
14 dalších funkcí v rostlině. Je důležitý pro translokaci sacharidů přes membránu do kořenových a listových meristémů, strukturu a funkci buněčné stěny ad. Bylo pozorováno, že se bór hromadí v koncích listů, kde jsou koncentrace 5× až 10× vyšší než v celém listu (3). Bór také pomáhá k lepšímu využití vápníku. Při nedostatku bóru nemohou rostliny využít vápník, a to ani při jeho dostatku v půdě. Rostliny bór přijímají lépe v půdách s vyšším obsahem draslíku a také v kyselém prostředí (4). Pro cukrovou řepu dostupný bór se vyskytuje v kyselé a ne– utrální půdě ve formě H3BO3, v půdě alkalické jako H(BO)4 . Obě formy se snadno vyplavují z půdy pod kořenovou zónu (lépe než ostatní prvky), a to zejména v oblastech, kde srážky přesáhnou bod evapotranspirace, nebo kde se cukrovka zavlažuje. V důsledku toho se bór v půdě nekumuluje (5). Je zřejmé, že k největšímu nedostatku bóru dochází na písčitých půdách v důsledku jeho malé zásoby v půdě, vyplavování (zejména v kyselých půdách) a zvýšené adsorpci v půdách alkalických, také i kvůli tendenci bóru přecházet v relativně nerozpustný boritan vápenatý. Suchá léta mohou i ve vlhkých oblastech způsobit nedostatek bóru, a to buď snížením průtoku půdního roztoku, nebo nepřímo snížením mikrobiální aktivity. V některých případech mohou příznaky nedostatku bóru zmizet, pokud se opět dostaví srážky (6). Z výše uvedeného je zřejmé, že deficit bóru může být v porostech cukrovky poměrně častým jevem. Vzhledem k tomu, že jeho potřeba se pohybuje v průměru mezi 350–500 g.ha–1, můžeme efektivně zasáhnout a případný deficit upravit mimokořenovou výživou. Důležitým předpokladem přitom je, aby roztok zasáhl co největší plochu listu a působil zde po co nejdelší dobu. Mimokořenová výživa nemůže sice plně nahradit kořenovou výživu a funguje zde spíše jako její doplněk, je ale významným opatřením sloužícím pro eliminaci nepříznivých podmínek a překonání kritických období růstu (7). Efektivnost zásahu je také dána volbou použitého hnojiva. V našich pokusech jsme se na tuto problematiku zaměřili.
Metodika V roce 2011 a 2012 byly založeny maloparcelní polní pokusy na pozemcích patřících do katastru ZD Agrospol Velká Bystřice. Agrochemické vlastnosti pozemků jsou uvedeny v tab. I.
126
LCaŘ 130, č. 4, duben 2014
Hřivna, Pechková, Burešová: Vliv aplikace bóru na výnos a technologickou kvalitu cukrové řepy
Testován byl vliv mimokořenové výžiTab. I. Výsledky agrochemického zkoušení půd (dle Mehlich III) vy bórem na výnos bulev a jejich technoObsah živin (mg.kg–1) logickou kvalitu. V pokusu bylo zkoušeno Rok Půdní profil pH/CaCl2 pět druhů hnojiv určených pro mimokoP K Ca Mg S B řenovou výživu cukrovky (tab. II.). Dávka 0–30 cm 7,06 109 273 3 680 138 8,56 1,09 hnojiva byla určena tak, aby celková dávka 2011 bóru v jedné aplikaci činila 185 g.ha–1. 30–60 cm 7,16 31,8 109 3 010 140 14,6 0,794 Každá varianta sestávala ze 4 opakování a byla ošetřena v průběhu vegetace hnoji0–30 cm 6,258 87 197 1 914 94 17,4 0,887 2012 vy dvakrát. Základní agrotechnické údaje 30–60 cm 6,542 33 97 2 394 106 8,6 0,555 jsou uvedeny v tab. III. Průběh povětrnosti Pozn.: Obsah P, K, Ca a Mg byl stanoven dle Mehlich III, obsah S a B ve vodném výluhu. prezentuje tab. IV. V obou letech proběhla sklizeň cukrovky v průběhu měsíce října. Při sklizni bylo z každého opakování sklizeno vždy Tab. II. Varianty pokusu deset řep v řádku za sebou. U odebraVarianta Hnojivo Složení – obsah v 1 l či 1 kg hnojiva Dávka na 1 ha ných vzorků rostlin byla zvlášť stanovena hmotnost chrástu a bulev ze sklizňové plochy a výpočtem byl stanoven výnos 1 Kontrola – – bulev i chrástu na hektar. Ihned po sklizni 2 Carbonbor 185 g B + 90 g C 1l byly stanoveny technologické parametry 3 Carbonbor Na 185 g B + 90 g C + 35 g Na 1l řepných bulev. Byla provedena digesce řepných řízků roztokem octanu olovnatého 4 Carbonbor K 185 g B + 90 g C + 35 g K20 1l pro stanovení obsahu cukru a α-amino5 Bortrac 150 g B 1,23 l dusíku, rozpustný popel byl stanoven po 6 YaraVita Brassitrel 115 g S, 83 g MgO, 80 g B, 70 g Mn, 4 g Mo 2,3 kg digesci ve vodném výluhu. Vzorky k provedení jednotlivých analýz byly připraveny dle standardních metodik (8): – Stanovení polarizace: na přístroji Polamat S (%). Výsledky a diskuse – Stanovení rozpustného popela: Stanovení konduktometrické na přístroji InolabLevel WTW (%). Do výnosových charakteristik i do technologické kvality bu– Stanovení α–aminodusíku: Stanovení spektrofotometrické na lev se významně promítnul vliv ročníku. Zatímco výnos chrástu přístroji Konica Minolta CM 3500d. byl v roce 2011 oproti roku 2012 v době sklizně téměř dvojnásobný (obr. 2.), u výnosu bulev tomu bylo naopak (obr. 4.). Pro bližší posouzení účinků jednotlivých hnojiv bylo proPři srovnání jednotlivých variant (obr. 3.) se hmotnost vedeno statistické zpracování dat dle Stávkové a Dufka (9). Při chrástu sklizená z hektaru pohybovala v roce 2011 od 56 t do hodnocení byl využit software Statistica 10.0 (StatSoft, Inc.). 70 t a v následujícím ročníku od 34 t do 40 t. Nejmohutnější
LCaŘ 130, č. 4, duben 2014
127
LISTY CUKROVARNICKÉ a ŘEPAŘSKÉ
Tab. III. Základní agrotechnické údaje 2011 Předplodina
2012
pšenice, sláma zaorána
Hnojení podzim
3 t.ha Betaliq (2–3 % N, 5 % K2O), 190 kg.ha–1 superfosfát (45 % P2O5), 170 kg.ha–1 draselná sůl (60 % K2O)
31. 3. 2011 – 1,3 VJ
24. 3. 2012 – 1,17 VJ
Lucata (Syngenta)
Imperial (Maribo Seed)
200 kg.ha LAV 27 (27% N)
200 kg.ha–1 LAV 27 (27% N)
18. 7., 29. 8. 2011
18. 7., 29. 8. 2012
11. 10. 2011
5. 10. 2012
Datum setí a výsevek Odrůda Hnojení před setím
–1
–1
Aplikace hnojiv s bórem Sklizeň
Tab. IV. Průběh povětrnosti o
Teplota ( C)
Srážky (mm) Měsíc 2011
2012
2011
2012
Březen
38,4
8,0
5,1
6,3
Duben
33,5
31,0
11,8
10,5
Květen
71,5
38,0
15,0
16,5
Červen
126,7
100,0
19,0
19,0
Červenec
136,0
84,2
18,4
21,2
Srpen
81,8
71,2
20,3
20,7
Září
21,5
82,2
16,8
15,6
chrást měla v roce 2011 cukrovka po aplikaci hnojiva Carbonbor (varianta 2) a v roce 2012 po aplikaci hnojiva Bortrac (varianta 5). Výnos kořene řepy se pohybuje okolo 60 t.ha–1 (10), u maloparcelových pokusů bývá běžně vyšší. V našich pokusech byly i zde pozorovány značné rozdíly mezi jednotlivými variantami hnojení. Větší rozpětí přinesla sklizeň v roce 2011, kde se všechny aplikace hnojiv projevily ve výnosu bulev příznivě. Zatímco u kontrolní varianty byl výnos 72,5 t,ha–1, po aplikaci hnojiva
Obr. 2. Průměrný výnos chrástu
128
pšenice, sláma zaorána
3 t.ha Betaliq (2–3 % N, 5 % K2O), 150 kg.ha superfosfát (45 % P2O5), 150 kg.ha–1 draselná sůl (60 % K2O) –1
–1
Carbonbor Na (varianta 3) byla sklizeň nejvyšší a dosahovala 95,5 t.ha–1. V následujícím roce se mimokořenová výživa bórem, s výjimkou varianty 4, opět příznivě odrazila ve výnosu, rozdíly ale nebyly v důsledku mimořádného výnosu tak velké (obr. 5.). Nejvyšší výnos byl zaznamenán po aplikaci hnojiva Bortrac (varianta 5). Účinek aplikovaného bóru nemusí být vždy stejně silný, promítá se zde řada faktorů. Studie prováděná v Iráku sledovala vliv různých aplikačních termínů a dávek bóru na koncentraci sacharosy a výnos kořene. Mezi různými termíny aplikace (30, 45 a 60 dní po výsevu) nebyly zjištěny výrazné rozdíly. Naopak aplikační dávka 0 – 0,35 – 0,70 a 1,22 kg.ha–1 vodorozpustného bóru (kyselina boritá) zvýšila koncentraci sacharózy i výnos kořene (11). I další studie prokázaly tyto trendy. Aplikace bóru zvýšila výnos kořene (při jeho předcházejícím nedostatku v půdě) o 2,4 t.ha–1 a cukernatost o 0,46 %. Za nejefektivnější se považuje aplikace bóru na list, zvláště v oblastech, kde je stabilně zaznamenáván nedostatek bóru v půdě a dále při prvních příznacích nedostatků na listech (12). Potvrzuje to i dvouletá terénní studie z Cambridge University, kde byla srovnávána půdní a mimokořenová výživa (13). Přitom množství bóru v kořeni není hlavním vodítkem pro stanovení potřebné minimální koncentrace. Je jím obsah bóru v chrástu, který by měl v ideálním případě překročit 30 mg B na 1 kg chrástu. Příznaky nedostatku lze očekávat při koncentracích nižších než 20 mg.kg–1. Pokud je bór aplikován dříve než
Obr. 3. Vliv ročníku a varianty na výnos chrástu
LCaŘ 130, č. 4, duben 2014
Hřivna, Pechková, Burešová: Vliv aplikace bóru na výnos a technologickou kvalitu cukrové řepy
Obr. 4. Průměrný výnos bulev
Obr. 5. Vliv ročníku a varianty na výnos bulev
Obr. 6. Průměrná cukernatost bulev
Obr. 7. Vliv ročníku a varianty na cukernatost
v červnu, není rozdíl, zda použijeme tekuté hnojivo na list či tuhé do půdy. Při aplikaci v průběhu vegetace je jedna aplikace na list málo, dvě jsou však již dostatečné a výnosy jsou totožné jako při půdní aplikaci. Obecně platí, že čím teplejší podnebí a více alkalická půda, tím vyšší dávky jsou potřeba (6). Cukernatost bulev byla v obou letech vysoká. V roce 2012 (obr. 6.) byla průměrná cukernatost vyšší, i když zde byl vyšší výnos bulev. Naměřené hodnoty se blížily maximálním hodnotám 20–22 %, které lze v našich podmínkách dosáhnout (14). Pokud se zaměříme na jednotlivé varianty (obr. 7.), nejvyšší cukernatost byla dosažena v obou ročnících u varianty č. 2 (Carbonbor). Přesto, že je bór mikroelement (jeho potřeba je tedy nižší v porovnání s jinými prvky), studie výnosu kořene, chrástu a cukernatosti u půd nedostatečně zásobených bórem ukazují, že je dosahováno po aplikaci bóru lepších výsledků. To potvrzují zvláště pak v roce 2011 nižší hodnoty cukernatosti u neošetřené varianty č. 1. Další parametry, jako například čistota řepné šťávy, nejsou aplikací bóru ovlivněny (6). Potvrzují to hodnoty obsahu rozpustného popela (obr. 8.). Obsah rozpustného popela byl v roce 2012 vyšší a v průměru se pohyboval okolo 0,66 %. Příznivější hodnoty byly stanoveny v roce 2011. Význanou roli tu zřejmě sehrály nadprůměrné srážky v průběhu března až srpna (tab. IV.). Docházelo zde k vyplavování živin a omezení
LCaŘ 130, č. 4, duben 2014
jejich příjmu. Listový aparát byl i ke konci vegetace mohutný a nedocházelo k translokaci kationtů do kořene. Rozpustné minerální látky (rozpustný popel) jsou tvořeny především ionty draslíku a sodíku, které působí silně melaso tvorně, čímž způsobují pokles výnosů cukru (1). Aplikace hnojiv Carbonbor Na a Carbonbor K, které výše uvedené kationty obsahují, měly i nejvyšší obsahy rozpustného popela. V tomto ohledu můžeme jako nejpříznivější vyhodnotit variantu 6 (obr. 9.), kde bylo aplikováno hnojivo YaraVita Brasitrel. Zde byl v obou letech obsah rozpustného popela nejnižší.
Závěr Výsledky našich pokusů potvrdily, že bór jako mikroelement má významné postavení ve výživě cukrovky a je nezastupitelný. Optimální výživa tímto prvkem podporuje výnos cukrovky i její technologickou kvalitu. Z námi testovaných hnojiv se jako nejvhodnější jevily ty, kde byl aplikován pouze bór (Bortrac), případně bór s uhlíkem (Carbonbor). Přídavek sodíku sice zvyšoval zvláště v prvním roce výnos bulev, jejich kvalita ale byla horší. Příspěvek vznikl za přispění IGA Mendelovy univerzity IP 11/2012.
129
LISTY CUKROVARNICKÉ a ŘEPAŘSKÉ
Obr. 8. Průměrný obsah rozpustného popela
Obr. 9. Vliv ročníku a varianty na obsah rozpustného popela
Souhrn V letech 2011 a 2012 byl založen maloparcelní polní pokus, který sledoval vliv aplikace bóru na výnos a technologickou kvalitu cukrové řepy. Výnos chrástu byl téměř dvojnásobně vyšší v roce 2011 (62,6 t.ha–1), výnos bulev byl naopak vyšší v roce 2012 (107,6 t.ha–1). V roce 2012 byla také vyhodnocena vyšší průměrná cukernatost (19,41 %). Příznivější, tedy nižší hodnoty rozpustného popela byly stanoveny v roce 2011 (0,57 %). Ze zkoušených hnojiv se osvědčil jako nejúčinnější Bortrac. Dobré výsledky byly dosahovány také po aplikaci hnojiva Carbonbor. Klíčová slova: cukrová řepa, mikroelement, bór, hnojivo, výnos.
Literatura 1. Richter, R.; Hřivna, L.: Nové trendy a poznatky při pěstování okopanin. Brno: Mendelova zemědělská a lesnická univerzita Brno, 2001, 39 s. 2. Bittner, V.; Běhal, R.: Škodlivé organismy cukrovky: Abiotická poškození, choroby, škůdci, plevele. Slavkov: Maribo Seed, 2010, 104 s., ISBN 978-80-254-8494-4. 3. Gupta U.; Solanki H.: Impact of boron deficiency on plant growth. International journal of bioassays, 2, 2013 (7), s. 1048–1050.
4. Hřivna, L. et al.: Komplexní výživa cukrovky. Danisco, 2003, 84 s. 5. Draycott, P. A.: Sugar Beet. UK: Blackwell publishing, 2008, 474 s., ISBN 13:978-1-4051-1911-5. 6. Draycott, P. A.; Christenson, R. D.: Nutrients for sugar beet production Soil-Plant Relationships. UK: CABI publishing, 2003, 242 s., ISBN 08-5199-623-X. 7. Vaněk, V. et al.: Výživa a hnojení polních a zahradních plodin. Praha: Profi press, 2002, 132 s., ISBN 80-902413-1-X. 8. Friml, M.; Tichá, B.: Laboratorní kontrola cukrovarnické výroby. Díl I., Základní rozbory. Praha: VÚPP Středisko technických informací potravinářského průmyslu, 1986, 152 s. 9. Stávková, J.; Dufek, J.: Biometrika. Brno: Mendelova zemědělská a lesnická univerzita v Brně, 2005, 194 s. 10. Diviš, J.: Pěstování rostlin: (učební texty pro obor provozní podnikatel a pozemkové úpravy a převody nemovitostí). České Budějovice: Jihočeská univerzita v Č. Budějovicích, 2010, 260 s. 11. Pulkrábek, J.: Řepa cukrová: pěstitelský rádce. Praha, 2007, 64 s. 12. Armin, M.; Asgharipour, M. R.: Effect of time and concentration of boron foliar application on yield and quality of sugar beet. Asian Journal of Plant Sciences, 10, 2011 (5), s. 307–311. 13. Kristek, A. et al.: Vliv hojení bórem a hořčíkem na list na výnosové prvky u cukrovky. Listy cukrov. řepař., 119, 2003 (4), s. 106–108.
Hřivna L., Pechková J., Burešová I.: Effect of Boron Appli cation on Yield and Technological Quality of Sugar Beet In the years 2011 and 2012, a small plot field experiment was set up monitoring the influence of boron application on yield and technological quality of sugar beet. The yield of leaves was almost twice higher in 2011 (62.6 t ha–1). On the other hand, the yield of roots was higher in 2012 (107.6 t ha–1). Also in 2012, higher average sugar content (19.41 %) was observed. More favorable, lower values of soluble ash were observed in 2011 (0.57 %). Among the tested fertilizers, Bortrac has proven to be most effective. Good results were also achieved by the application of fertilizer CARBONBOR. Key words: sugar beet, microelement, boron, fertilizer, yield.
Kontaktní adresa – Contact address: Ing. Mgr. Jana Pechková, Mendelova univerzita v Brně, Agronomická fakulta, Ústav technologie potravin, Zemědělská 1, 613 00 Brno, Česká republika, e-mail:
[email protected]
130
LCaŘ 130, č. 4, duben 2014
