Potenciál odrůdy čiroku Ruzrok pro zelené biofumigační hnojení

Ing. Jiří Hermuth, Doc. Dr. Ing. Jaroslav Salava; Výzkumný ústav rostlinné výroby, v.v.i., Praha-Ruzyně

Čirok (Sorghum bicolor (L.) Moench) je druh tolerantní suchu, pocházející ze subsaharské Afriky, široce využívaný po celém světě, zejména v semiaridních a tropických oblastech. Je to všestranný druh s několika typy používanými pro různé účely, jako je krmení zvířat, lidskou výživu a výrobu biopaliv. Čirok má širokou adaptabilitu na podmínky prostředí, ale především, je jednou z plodin s největší tolerancí k suchu, kvůli několika fyziologickým a morfologickým znakům, včetně hlubokého a hustého kořenového systému.

‍

Čirok a biofumigace

V  posledních letech silně vzrostlo využití čiroku v osevních postupech za účelem zeleného hnojení ke snížení zamoření půdy háďátky a  podpoře růstu následné plodiny. Důvodem, proč je čirok účinný při biologické fumigaci proti hálkotvorným kořenovým háďátkům (Meloidogyne spp.) je to, že uvolňuje durin, kyanogenní glykosid, nacházející se v epidermálních pletivech jeho listů. V současné době existuje jen málo informací o produkci durinu, vycházejících z koncentrace durinu a produkce biomasy.

Zemědělcům je doporučováno v  zelinářských osevních postupech používání krycích plodin jako nástroje pro zlepšení úrodnosti a  fyzikálních a  chemických vlastností půdy, a  pro potlačení specifických škůdců a  patogenů rostlin. Biofumigační účinek je získáván z krycích plodin, které jsou vysety a pěstovány po dobu 1,5–2 měsíců, a  jejich biomasa je poté posekána a  zapravena do  půdy. Nadzemní biomasa krycích plodin může být zapravena do půdy buď suchá v době zralosti, nebo zelená před dozráním plodiny.

Účinnost čiroku jako biofumigantu závisí především na obsahu durinu v  rostlině a  vývojovém cyklu háďátek. Proto účinnost závisí na načasování aplikace a množství durinu, které může být zapraveno do půdy, což souvisí s koncentrací durinu v  rostlinných pletivech a  produkované biomase v  době zapravování zeleného hnojení.

‍

Výběr odrůd

Vysoká genetická rozmanitost čiroku umožňuje výběr odrůd pro maximalizaci biofumigačních účinků. V čiroku se může koncentrace durinu zvyšovat nebo snižovat v závislosti na růstové fázi a úrovni stresu. Bylo prokázáno, že abiotické stresy, a zejména stres ze sucha, zvyšují obsah durinu. Koncentrace durinu v pletivech čiroku klesá se stárnutím rostlin, aby dosáhla v době zralosti minimálního nebo zanedbatelného množství.

Výběr odrůdy je však třeba zvážit nejen kvůli koncentraci durinu, ale také z důvodu produkce biomasy. Bylo prokázáno, že existují velké rozdíly ve výnosu biomasy u odrůd čiroku, který závisí na odrůdě a podmínkách pěstování.

Kořenová hálkotvorná háďátka způsobují značné ekonomické ztráty. U zeleniny se často uvádí průměrná ztráta výnosu 10  %. Mnohem vyšší procenta jsou zaznamenávána v některých regionech v závislosti na rodu, hustotě populace a druhu plodiny.

Vědci z University of Padova, Padana Sementi Elette s.r.l. a New Mexico State University se rozhodli uskutečnit v severovýchodní Itálii polní studii s cílem zjistit variabilitu v obsahu durinu a produkci biomasy u  tří komerčních odrůd čiroku (Hay Day, Mataco a Ruzrok) během celého období jejich růstu, aby pomohli farmářům vybrat nejlepší odrůdu a optimální dobu pro zelené biofumigační hnojení.

Hay Day je jedna z nejrozšířenějších odrůd čiroku v  Itálii, kterou vyšlechtila společnost Douglass King Seed Co. Do italského národního katalogu byla zaregistrována v roce 1987 a je dobře známa pro svůj rychlý růst, bohaté odnožování a rychlé obrůstání po seči.

Mataco je také odrůda, která je již nějakou dobu dostupná a populární v Itálii. Byla vyšlechtěna fi rmou Los Prados SA. Je doporučována pro její vysokou produkci biomasy.

Ruzrok je novější víceliniová odrůda, která byla vyšlechtěna Jiřím Hermuthem ve  VÚRV, v.v.i. v  Praze-Ruzyni. Je považována za multifunkční odrůdu, kterou lze použít jako energetickou plodinu, pícninu nebo obilninu, a také jako fytosanitární meziplodinu.

‍

Čirok jako zelené hnojení

Použití čiroku jako zeleného hnojení pro fumigaci půdy znamená sklizeň v rané růstové fázi, obvykle 1 měsíc nebo méně po zasetí. Proto Mataco a Hay Day nevykazovaly vyšší výnos než Ruzrok během raných růstových stadii po  výsevu, což ukazuje na vyšší biofumigační potenciál Ruzroku v důsledku vyšší koncentrace durinu v jeho pletivech v těchto růstových fázích.

Zjištěný obsah durinu v  Ruzroku byl vyšší než v ostatních odrůdách při výšce rostlin 60, 100 a 140 cm, nejvyšší hodnotu vykazoval při výšce 60  cm. Produkce durinu u Ruzroku byla vyšší než u dalších odrůd při všech výškách rostlin, s výjimkou 180 cm, kde mezi Mataco a Ruzrokem nebyly nalezeny žádné významné rozdíly. Produkce durinu u Mataco a Hay Day se neměnila s růstem rostlin, zatímco produkce durinu u  Ruzroku byla vyšší při výšce rostlin 60  cm než při výšce 180 cm a při metání. Ruzrok také vykazoval vyšší produkci durinu než ostatní odrůdy, když byl vyset jak v  květnu, tak i  červenci, s výrazně vyšším obsahem v červenci.

S ohledem na počet dní nutných k dosažení metání bylo nejpozdnější Mataco, následované Hay Day a Ruzrokem. Mezi květnovým a červencovým výsevem u Mataco a Ruzroku nedošlo k žádným významným rozdílům, zatímco Hay Day potřeboval více dní do metání při výsevu v červenci.

Nejvyšší koncentrace durinu byla pozorována u Ruzroku a zejména v raných fázích růstu. Je možné, že důvodem vyšší koncentrace durinu je to, že se jedná o relativně novou odrůdu vyšlechtěnou pro různé účely, včetně použití na zelené hnojení pro regulaci půdních škůdců.

Vezmeme-li v  úvahu výnos sušiny, nevyskytly se žádné významné rozdíly mezi odrůdami v  raných fázích růstu, což vedlo k vyšší produkci durinu u Ruzroku než u Mataco a Hay Day. Proto Mataco a Hay Day nevykazovaly vyšší výnos než Ruzrok během raných růstových fází po vysetí, což ukazuje na vyšší biofumigační potenciál Ruzroku jako důsledek vyšší koncentrace durinu v jeho pletivech během těchto období.

Za podmínek vysokých teplot vykazoval Ruzrok vyšší produkci durinu v  důsledku vyššího výnosu sušiny dosaženého při výšce 140 a  180  cm na  parcelách osetých v červenci. Zdá se tedy, že výnos Ruzroku byl pozitivně ovlivněn červencovými teplotami, ačkoli vyšší výnos sušiny zjištěný ve výšce 140 a 180 cm byl produkován při snížené rychlosti růstu. Účinnost čiroku jako biofumigantu záleží především na obsahu durinu a vývojovém cyklu půdních háďátek.

‍

Shrnutí pro praxi

• Čirok lze použít v osevním postupu ke snížení napadení plodin kořenovými háďátky.
• Bez ohledu na fázi růstu produkoval Ruzrok více durinu.
• Během raných fází růstu vykazoval vyšší koncentrace durinu v pletivech.
• Vyšší produkce durinu v raných růstových fázích byla zjištěna pouze u jarních výsevů.

‍

Zdroj: Macolino S., Pornaro C., Pignata G. & Lauriault L. (2024): Dhurrin content and biomass yield in sorghum hybrids throughout plant growth cycle. Agrosystems, Geosciences & Environment, 7: e20472. https://doi.org/10.1002/agg2.20472.

Článek vznikl za  podpory projektu MZe – RO0423 a projekt QK22010251

‍