
Kolekce barevných pšenic, nový program Naslouchat přírodě či schopnost rostlin adaptovat se na stresové podmínky. To byla témata, o kterých v rámci veletrhu Země živitelka hovořil Mgr. Dominik Bleša, Ph.D., ze Zemědělského výzkumného ústavu Kroměříž, s. r. o., a jeho dceřiné společnosti Agrotest fyto, s. r. o. Je zřejmé, že současný agrární výzkum se stále intenzivněji zaměřuje na hlubší propojení moderních agrotechnických postupů s přirozenými biologickými mechanismy rostlin. Také šlechtitelské trendy se ubírají novými směry a reagují na potřebu produkce funkčních potravin s přidanou hodnotou pro lidské zdraví.
Významnou součástí kroměřížských výzkumných aktivit je šlechtění a udržování kolekce odrůd pšenice s barevným zrnem, na které dlouhodobě pracuje Ing. Petr Martinek, CSc. Moderní vysoce výnosné genotypy pšenice v průběhu intenzivní selekce často ztratily některé původní nutriční vlastnosti. Současné šlechtění Ing. Martinka se proto zaměřuje na křížení kulturních pšenic například s divokými travami či materiály z genových zdrojů za účelem dostat do genomu kulturní pšenice geny odpovědné za odlišné zbarvení zrna. Díky cílenému kombinování genů lze navíc dosáhnout v zrnu zvýšení obsahu barevných látek.
Jak vysvětlil v rámci agrosalonu Mgr. Bleša, výhodou je, že následné zrno obsahuje poměrně velké množství antokyanů, které vykazují silné antioxidantní účinky, což je činí vysoce atraktivními pro segment zdravé výživy. V Kroměříži byly pro tyto účely úspěšně vyšlechtěny a následně registrovány tři odrůdy – AF Jumiko (purpurová), AF Oxana (modrá) a AF Zora (černá). Pro zachování biologicky aktivních látek z obalových vrstev je vhodné zpracování na celozrnnou mouku, z níž lze vytvářet například vizuálně specifické a v kombinaci s klasickou moukou barevně odlišitelné struktury pečiva či sušenek. Zajímavé jsou rovněž vločky z černé odrůdy AF Zora, která byla komerčně využívaná i na výrobu Celozrnných chlebíčků s antokyany.
K systematickému vyhodnocování a eliminaci rizik, kterým jsou porosty vystaveny v průběhu celého vegetačního roku, vyvinul kroměřížský výzkumný ústav nový program s názvem „Naslouchat přírodě“. Jeho primárním posláním je předpověď načasování fungicidního zákroku proti klasovým fuzariím. Jak upozornil Mgr. Bleša, program úzce propojuje činnost oddělení kvality zrna s oddělením ochrany rostlin a agrotechniky. Zaměřuje se na monitoring klasových fuzarióz, vyhodnocení rizika jejich výskytu a stanovení optimálního termínu ošetření. Zapojeným podnikům zároveň poskytuje zpětnou vazbu ohledně výskytu fuzárií v porostu a obsahu mykotoxinů ve sklizeném zrnu, na jejímž základě mohou vyhodnotit účinnost provedených zásahů.
Navazujícím programem je celorepublikový monitoring rezistence fytopatogenních hub vůči běžně aplikovaným fungicidním přípravkům. Situace v oblasti odezvy houbových patogenů k fungicidům je velmi proměnlivá a ovlivňuje ji mimo jiné průběh počasí. V letošním roce například nepředstavovaly listové choroby, jako jsou braničnatky či ramulárie, napříč Českou republikou výraznější problém. Jak uvedl Mgr. Bleša, houbové patogeny si vytváří rezistenci vůči dlouho používaným účinným látkám, případně vzniká křížová rezistence. Neznamená to, že by tyto látky přestaly zcela fungovat, jejich účinnost však může postupně klesat. Proto je vhodné střídat nebo kombinovat přípravky s různými mechanismy účinku a chemickou ochranu doplňovat dalšími agrotechnickými opatřeními.
Fungicidní zásah totiž působí jako silný selekční faktor a zvýhodňuje jedince s nižší citlivostí k účinné látce, takže opakované použití může vést k dalšímu poklesu účinnosti. Základem ochrany by proto měla být souhra preventivních a agrotechnických opatření, včetně vhodné volby předplodiny na pozemcích s opakovaným výskytem patogenů. Projekt se v této souvislosti zaměřuje na hodnocení rizika, sledování rezistence a doporučení, zda je fungicidní ošetření v konkrétní situaci skutečně opodstatněné.
V oblasti biologické ochrany se výzkum kroměřížských odborníků orientuje na izolaci a aplikaci přirozených antagonistů fytopatogenních hub. Výzkum se opírá o studium tripartitního systému (rostlina – symbiont – patogen) a mechanismů, kterými symbiont omezuje patogen, ať už přímou produkcí sekundárních metabolitů, kompetičním omezením růstu, nebo indukcí systémové rezistence samotné hostitelské rostliny. Tyto biologické principy vyžadují hlubokou znalost lokálních ekologických podmínek a biologie zúčastněných organismů, což je podle Mgr. Bleši důvod, proč byly v konvenčním zemědělství upozadněny. „Vyžadují znalost místních podmínek, biologie příznivého organismu i patogenu,“ vysvětluje odborník.
Ústav v loňském roce registroval pomocný přípravek na podporu růstu rostlin s obsahem Arcopilus aureus z vlastních sbírek. Tento organismus, který testovali při ochraně proti fytopatogenům (včetně rodu Microdochium či Fusarium), stimuluje odolnost rostlin vůči suchu a abiotickému stresu. Mgr. Bleša však upozorňuje, že účinnost biologických preparátů je striktně kontextuální. V podmínkách optimální půdní vlhkosti a vysoké zásoby živin nemá rostlina fyziologický důvod investovat asimiláty do symbiotických vztahů; přínos symbiózy je patrnější ve stresových situacích.
Mgr. Bleša hovořil i o další činnosti výzkumného ústavu zaměřené na sledování morfologické adaptace rostlin na sucho. Extrémní sucho v jarním období iniciuje u některých rostlin specifickou morfologickou adaptaci kořenového systému, označovanou jako rhizosheath (kořenová pochva). V hloubce 10 až 15 cm dochází k intenzivní tvorbě kořenového vlášení, které je pevně obaleno půdními částicemi. „Rostliny vytvářejí na kořenech speciální slizovitý obal tvořený polysacharidy označovaný jako mucigel, který tmelí půdní agregáty s mikrokapilárami a zároveň atrahuje půdní bakterie a symbiotické houby, jako je například rod Trichoderma. Tyto organismy následně chrání kořenový systém před půdními patogeny (Fusarium, Microdochium). Rhizosheath primárně funguje jako mechanická bariéra zabraňující zpětnému fyzikálnímu úniku vody z kořenů do vyschlé půdy v momentech, kdy je vodní potenciál půdy nižší než potenciál kořenových pletiv,“ upřesnil Mgr. Bleša s tím, že na úrodných černozemích v okolí Kroměříže dokáže tato adaptace oddálit poškození rostlin o jeden až dva týdny, na méně kvalitních půdách však pouze o tři až čtyři dny.
Tuto schopnost by podle řečníka měly mít všechny rostliny čeledi lipnicovité, ale každý druh i odrůda reagují jinak. „Literatura uvádí, že poměrně častý je tento jev u ječmene. My jsme ale zjistili, že ječmen oproti pšenici dokáže vést kořenový systém do větší hloubky a volí strategii čerpání vody ze spodních horizontů, zatímco pšenice je odkázána na další adaptace typu rhizosheath,“ uvedl řečník jeden z poznatků. Jak doplnil, z hlediska agrotechniky se po překonání sucha a příchodu srážek ukázala jako vysoce efektivní okamžitá aplikace listové výživy. Tento zásah umožnil rostlinám regenerovat a obnovit metabolické funkce výrazně rychleji, než při příjmu živin přes půdu po přirozené obnově poškozeného kořenového aparátu.
Úvodní fotografie: Mgr. Dominik Bleša, Ph.D., hovořil o aktuálních výsledcích výzkumu a jejich využití v zemědělské praxi Foto Barbora Venclová