Směry šlechtění trav a jetelovin

Trávy a jeteloviny jsou velké a různorodé skupiny rostlin, které v sobě zahrnují řadu botanických druhů a rodů. Pouze některé z nich jsou využívány pro potřebu člověka. Velké rozmanitosti rostlinných druhů v těchto skupinách odpovídá i jejich rozdílné využití.

V posledních deseti letech přerodu českého zemědělství došlo k výrazným změnám ve struktuře osevních postupů. V důsledku silné redukce stavu skotu poklesla potřeba víceletých pícnin pro jeho výživu. V nedávné minulostí se 80 – 85 % vyprodukovaného osiva jetelovin a trav spotřebovalo na zásev produkčních pícních ploch. Také šlechtění těchto rostlinných druhů bylo orientováno na tvorbu vysoce výnosných pícních odrůd.
V současné době roste více poptávka po jejich neprodukčním využití trav. Vzrostla spotřeba osiv trávníkových směsí a objevují se požadavky na odrůdy vhodné jako zdroj energie a pro osev půdy uváděné do klidu (set aside). Předpokládá se, že poměr spotřeby osiv se přiblíží evropskému trendu a ustálí se na 50 % pro pícní zemědělské a 50 % pro nezemědělské využití. Na změny ve spotřebě osiv samozřejmě reaguje i české šlechtění. I když tvorba tradičních pícních odrůd zůstává hlavním šlechtitelským cílem, věnuje se větší pozornost i šlechtění odrůd pro nezemědělské účely.

Úspěšnost našich pícních odrůd

Pícní odrůdy trav a jetelovin byly v minulosti a jsou i v současnosti silnou stránkou českého šlechtění. Různorodost půdních a klimatických podmínek v oblasti střední Evropy nás vždy nutila tvořit odrůdy s širším genetickým základem a vysokou plasticitou. Takové odrůdy jsou schopné se přizpůsobit různým klimatickým podmínkám od 200 do 1000 metrů nadmořské výšky a častým nepravidelným změnám suchých a vlhkých nebo teplých a chladných období v důsledku střídaní vlivu vnitrozemského a přímořského klimatu nad našim územím.
Uvedené vlastnosti českých odrůd se projevují u víceletých pícních druhů, zejména u jetele lučního a rodových hybridů (Festulolium). Odrůdy těchto druhů vykazují velmi dobré výsledky a jsou v současnosti povolovány v USA a Kanadě, v Evropě potom v pásu zemí od Francie přes Německo, Švýcarsko, Rakousko, Polsko, Slovensko, pobaltské země, Ukrajinu až po Rusko. Limitující podmínkou pro jejich rozšíření dále na sever se zdá být odlišná délka dne (fotoperioda). O jejich uplatnění v jižních oblastech Evropy dosud nemáme dostatek znalostí. Omezujícím faktorem se však zdají být některé choroby, jako jsou Xanthomonas a rez. Zajímavé výsledky byly zjištěny i v Číně. V extrémních podmínkách sucha, kdy prší pouze dva měsíce v létě, a mrazu, kdy teploty v zimě dosahují až –35 oC bez sněhové pokrývky se evropské odrůdy trav nemají velkou šanci uplatnit. Přesto v pokusech české odrůdy jetele lučního, rodových hybridů a ovsíku vyvýšeného dosáhly výnosů na horní hranici všech zkoušených travních a jetelovinových druhů a odrůd.

Kritéria odrůd pro pícní využití

Přestože v posledních letech došlo k velké diferenciaci šlechtitelských cílů u pícních odrůd trav a jetelovin, výnos suché hmoty zůstává i nadále hlavním testovacím kritériem pro povolení nových odrůd. Výnos je komplexní znak, který je ovlivněn mnoha dílčími biotickými a abiotickými faktory a reakcí rostlin na tyto omezující podmínky. Kromě šlechtění na vysoký výnos je nutné šlechtit také na stabilitu tohoto výnosu v měnících se podmínkách prostředí. To je důležité zejména pro víceleté plodiny, jako jsou pícniny, které jsou během svého života podrobeny více změnám prostředí než například jednoleté obilniny. Stabilita výnosu je také jedna z omezujících podmínek pro rychlé zavedení nových odrůd víceletých pícnin do zemědělské praxe. Než se pozná kvalita nové odrůdy, což trvá poměrně dlouhou dobu, zemědělci raději setrvávají u starých osvědčených odrůd.
Dalším důležitým kritériem ve šlechtění pícnin je kvalita vyprodukované hmoty. Tento znak je sledován již dlouhou dobu, ale v současnosti dochází ke změně pohledu na jeho hodnocení. Nejobjektivnější je určení stravitelnosti organické hmoty přímo na zvířatech. Toto stanovení je však vysoce nákladné a lze jej provézt pouze u omezeného množství vzorků.
Proto byla v minulosti kvalita hodnocena pomocně podle výsledků chemického stanovení obsahu jednotlivých komponentů, jako jsou dusíkaté látky, cukry, popeloviny a vláknina. Nyní je možné na základě spektrální analýzy v oblasti blízké červenému světlu (metoda NIRS) měřit i takové hodnoty, jako jsou obsah energie nebo stravitelnost organické hmoty. Podmínkou pro použití této metody jsou kvalitní kalibrační křivky vypočítané z výsledků stanovených standardními metodami. Metoda NIRS je rychlá a lze jí využít pro velké série vzorků, takže výsledky lze aplikovat přímo do šlechtění a vybírat podle nich materiály pro novou odrůdu. Je známo, že zvýšení stravitelnosti o 1 % má mnohem vyšší přínos pro výživu zvířat než mnohonásobně vyšší zvýšení výnosu.
Významným cílem ve šlechtění pícnin je také odolnost rostlin vůči různým abiotickým stresovým činitelům. Patří sem například odolnost vůči suchu, vysokým teplotám v letním období nebo naopak nízkým teplotám v zimě apod. Odrůdy odolné proti těmto stresovým podmínkám se pravděpodobně uplatní v blízké budoucnosti, kdy jsou očekávány výrazné změny klimatiu. Pro nové klimatické podmínky lze využít zlepšené odolnosti současných tradičních pícních druhů nebo zavedení nových druhů, které se doposud nevyužívaly, jako jsou rodové hybridy Festulolium, sveřepy a další rostlinné druhy.
Velká pozornost je věnována také odolnosti vůči biotickým stresovým faktorům zejména odolnosti vůči chorobám a škůdcům. Při malé odolnosti odrůdy a vyšším výskytu těchto škodlivých činitelů dochází ke značné redukci výnosu a zhoršení kvality vyprodukované píce.
Jednou z rozhodujících podmínek pro uplatnění nově vyšlechtěné odrůdy v praxi je cena osiva. Ta je sice regulována trhem, ale závisí také na semenářském potenciálu odrůdy. Vysoký výnos semen je tedy dalším šlechtitelským cílem. Vzhledem k tomu, že vysoký výnos celkové biomasy a výnos semen jsou vůči sobě v negativní korelaci, není jednoduché vyšlechtit odrůdu jak s vysokým výnosem zelené hmoty, tak s vysokým výnosem semen. V současné době, kdy jsou výrazně redukovány vstupy do zemědělské výroby, se výnos semen stává důležitou charakteristikou odrůdy.

Využití ovlivňuje šlechtění

Uvedené šlechtitelské cíle vycházejí z požadavků kladených na odrůdy a jejich směsi využívané pro jednotlivé účely. Na orné půdě to jsou krátkodobé jednoleté až tříleté silážní plodiny založené na travních monokulturách a jednoduchých travních nebo jetelovinotravních směsích. Hlavní důraz je kladen na vysoký výnos suché hmoty v první, popřípadě druhé seči, vysoký obsah cukrů zajišťující dobrou konzervovatelnost a nízký obsah antinutričních látek.
Na loukách se pěstují čtyř a víceleté travní a jetelovinotravní směsi složené většinou z více komponentů. Požadavky jsou obdobné jako při pěstování na orné půdě. Hlavním rozdílem je víceletost lučních směsí.
Na pastviny jsou sety většinou dlouhodobé vícekomponentní jetelovinotravní směsi. Požadován je přiměřený výnos suché hmoty při nižší úrovni hnojení s rovnoměrnějším nárůstem hmoty po celou dobu vegetace. Vysoký důraz je kladen na dobrou přijímatelnost zvířaty a stravitelnost hmoty s nízkým obsahem antinutričních látek. Vzhledem k dlouhodobému využívání pastvin by porost měl mít vysokou pokryvnost půdy s vysokou odolností vůči zaplevelování a dostatečnou regenerační schopnost při poškození pasoucími se zvířaty.
Zcela odlišné vlastnosti jsou požadovány od energetických plodin. Energetické plodiny se sečou pouze jedenkrát za rok a to na konci vegetace. V té době jsou už rostliny zaschlé s minimálním množstvím vody. Požadována je co nejvyšší produkce organické hmoty při minimální nebo vůbec žádné agrotechnice. Dalším požadavkem je vysoká vytrvalost. Energetické plodiny se pěstují v monokulturách a nejčastěji pěstovanou trávou je Miscanthus sinensis. Tato tráva se však téměř nerozmnožuje semeny. Její vegetativní rozmnožování prostřednictvím tkáňových kultur s následným vysazováním rostlin je však ekonomicky velice náročné. Pro tento způsob využití se začínají pěstovat i kostřava rákosovitá, chrastice rákosovitá a další travní druhy.
Pro velkoplošné krajinné trávníky (rekultivace, komunikační trávníky) a pro ukládání půdy do klidu bez dalšího využití vyprodukované hmoty se využívají většinou složitější jetelovinotravní směsi. Tyto porosty se sekají jedenkrát až dvakrát ročně bez jakéhokoliv dalšího ošetření. Důraz je kladen na minimální nárůst hmoty, vysokou odolnost vůči abiotickým stresům (zejména suchu) a vysokou vytrvalost. Důležitým komponentem těchto směsí jsou vytrvalé jeteloviny, které pomocí vzdušné fixace zabezpečují alespoň minimální zásobování dusíkem.
Samostatnou kapitolu tvoří využití trav a jetelovin pro intenzivní a polointenzivní trávníky. Ačkoliv to není hlavním tématem tohoto článku, je zapotřebí se o této oblasti alespoň zmínit. Pro trávníky se ve světě spotřebovává přibližně polovina veškerého vyrobeného množství osiva trav a jetelovin. Hlavní důraz se kladen na celkový pěkný vzhled po celou dobu vegetace. Tomu se přizpůsobuje i celkové intenzivní a nákladné ošetřování porostu. Hlavními travními druhy využívanými v Evropě pro setí trávníků jsou jílek vytrvalý, kostřava červená, lipnice luční, kostřava rákosovitá, kostřava ovčí a psineček tenký. Tyto hlavní druhy mohou být v některých speciálních směsích doplňovány dalšími méně významnými druhy.
V České republice se kromě výše uvedených druhů v poslední době dostávají na trh nové odrůdy rodových hybridů (Festulolium), které ve směsích mohou nahradit kostřavu rákosovitou. Jejich vlastnosti rozšiřují možnosti nezemědělského využití travních směsí. Nově se začínají využívat v trávníkových směsích i speciální odrůdy jetele plazivého. Jetel plazivý svou fixací vzdušného dusíku a jeho dodáním do půdy umožňuje snížit dávky hnojení a zvyšuje odolnost trávníku vůči stresovým podmínkám, zejména suchu. Šlechtění trávníkových odrůd se zaměřuje hlavně na nízký vzrůst, vysokou hustotu, tmavou nebo svěže zelenou barvu, jemnost listů, odolnost proti chorobám a další vlastnosti.

Metody šlechtění

Různorodé využití trav a jetelovin vyžaduje také použití různých šlechtitelských metod. Jsou to především metody konvenčního šlechtění – výběr, křížení, sběry ekotypů, polyploidizace, tvorba syntetických odrůd a další. Konvenční šlechtitelské metody se používají hlavně u méně prošlechtěných druhů rostlin a k došlechtění materiálů vzniklých nekonvenčním způsobem.
V současné době jsou šlechtitelské metody ovlivňovány novými poznatky z oblasti buněčných a tkáňových kultur a genového inženýrství. Pro tvorbu nových výchozích materiálů se stále více využívají metody druhové a rodové hybridizace, pěstování prašníkových kultur a tvorba haploidů, somaklonální variabilita, dopěstování embryí vzdálených hybridů na umělých mediích, fúze protoplastů, selekce k abiotickým stresům na buněčné úrovni a přenosy genů (tvorba geneticky modifikovaných organismů). K vyhodnocení účinnosti šlechtitelské práce slouží moderní analytické metody spojené s výpočetní technikou, jako jsou již zmíněná metoda NIRS, flow-cytometrie, metody biochemických a DNA markerů, analýza obrazů a další.

Závěr

Je možné konstatovat, že i když trávy a jeteloviny nepatří mezi hlavní zemědělské plodiny, došlo u nich v poslední době v souvislosti s jejich širším využitím k velkému rozvoji nových šlechtitelských metod spojených s nárůstem investic do tvorby nových odrůd. Potěšitelné je, že i v České republice se šlechtění trav a jetelovin dále rozvíjí, a to i v době, kdy u některých dalších zemědělských plodin stagnuje nebo zaniká.

Ing. Antonín Fojtík, CSc.,
Šlechtitelská stanice Hladké Životice

Smutný dodatek

Na konci tohoto článku bych chtěl vzpomenout na jednoho z největších šlechtitelů trav a jetelů – Ing. Antonína Fojtíka. Inženýr Fojtík zemřel 29. 9. 2000. Byl to člověk s mimořádným citem pro šlechtitelskou práci a pro rostliny zvláště. Během svého života vytvořil nebo se podílel na vyšlechtění téměř 30 odrůd. Patřil mezi první šlechtitele, kteří začali u pícnin využívat metody vzdálené hybridizace. V současné době, kdy se touto metodou intenzivně zabývají přední výzkumná a šlechtitelská pracoviště ve světě, jsou jeho odrůdy rodu Festulolium již více než 10 let povoleny v České republice a začínají se uplatňovat v dalších zemích po celém světě. Tento článek byl jeho poslední publikací, kterou už bohužel nestačil dokončit.
Po dohodě s redakcí časopisu Úroda jsem si dovolil dokončit článek s využitím poznámek ing. Fojtíka a zkušeností získaných za dobu 18 let, které jsem měl možnost pracovat po jeho boku.
Za všechny kolegy ze Šlechtitelské stanice Hladké Životice i za ostatní spolupracovníky
Ing. Vladimír Černoch

Napsat komentář

Vaše emailová adresa nebude zveřejněna. Vyžadované informace jsou označeny *