Termosanitace osiv – cesta bez chemie

Zemědělství čelí zpřísňování podmínek pro používání přípravků na ochranu rostlin a postupnému úbytku účinných látek využitelných k moření osiva. Jednou z možných alternativ je termosanitace – fyzikální ošetření, při němž na osivo po velmi krátkou dobu působí médium o vysoké teplotě. Cílem je omezit patogenní mikroorganismy na povrchu semen, aniž by se snížila jejich klíčivost a vitalita.

Mezi hlavní přínosy technologie patří to, že se při procesu na osivo nenanáší fungicidní mořidla. Správně nastavený proces nepoškozuje klíčivost, u některých plodin a partií byla zaznamenána také vyšší vitalita. Odpadá spotřeba fungicidních mořidel a zařízení lze začlenit přímo do posklizňové linky. Metoda omezuje patogenní houbové mikroorganismy vyskytující se na povrchu semen. Fyzikální ošetření rozšiřuje možnosti práce s osivem tam, kde nelze použít běžná chemická mořidla, například v ekologickém zemědělství.

Od nápadu k prototypu

Technologie vznikala v letech 2022 až 2025 v projektu Národní agentury pro zemědělský výzkum Termická sanitace osiv jako ochrana před houbovými patogeny a škůdci. Na řešení spolupracovaly Zemědělský výzkum, spol. s r. o., Troubsko, SEED SERVICE s. r. o. a Vysoké učení technické v Brně. Cílem bylo vyvinout nízkonákladový systém fyzikální sanitace osiva jako alternativu k fungicidnímu moření. Jak uvádí Ing. Václav Děd, ze SEED SERVICE s. r. o., vývoj postoupil od laboratorního zařízení přes funkční prototyp až k poloprovozní jednotce.

Impulzem byla především potřeba zlepšit zdravotní stav osiv v ekologickém zemědělství, kde jsou možnosti použití chemických mořidel omezené a dostupné alternativy nemusejí poskytovat dostatečně stabilní výsledky. „Vadilo mi, že pro tento problém neexistovalo spolehlivé řešení a účinnost některých ekologických přípravků nebyla vždy průkazná,“ říká Oldřich Zavřel, odborný poradce společnosti SEED SERVICE, který celý výzkum inicioval. Právě hledání účinného a provozně dostupného postupu vedlo k vývoji vlastního technického řešení.

Teplo působí zlomek sekundy

Osivo prochází vertikálním tubusem, do nějž proudí teplonosné médium. Původní úvahy o přímém kontaktu semen s plamenem vystřídalo bezpečnější řešení založené na horkých spalinách smíšených s vodní párou. Ing. Pavel Skryja, Ph.D., z Ústavu procesního inženýrství Fakulty strojního inženýrství Vysokého učení technického v Brně, vysvětlil, že přesně řízená kombinace teploty, doby působení a vlhkosti chrání vnitřní strukturu zrna. „Proces trvá zlomek sekundy a teplota média může dosahovat několika stovek stupňů Celsia. Parametry je nutné nastavit pro každý druh osiva zvlášť, protože semena se liší velikostí, tvarem i schopností přijímat teplo,“ vysvětlil Ing. Skryja a Oldřich Zavřel dodal: „Musíme zajistit, aby teplo neproniklo do vnitřních struktur a nepoškodilo klíčivost. Počítačový systém řídí hořák i dávkování vody tak, aby osivo opouštělo zařízení s obdobnou vlhkostí, s jakou do něj vstoupilo.“

Testy potvrdily účinnost

„Laboratorní a poloprovozní testy v Troubsku potvrdily snížení výskytu vybraných povrchových houbových patogenů při zachování klíčivosti a vitality. U některých partií a plodin kolegové z laboratoře zaznamenali dokonce zlepšení vitality osiva. Zaměřili jsme se na běžné houbové choroby vyskytující se na povrchu osiva jetele, hrachu, svazenky, kukuřice, bobu a pšenice,“ uvedl RNDr. Jan Nedělník, Ph.D., ředitel a jednatel Zemědělského výzkumu, spol. s r. o., a Výzkumného ústavu pícninářského, spol. s r. o., v Troubsku. Technologie může zlepšit parametry partií, jejichž klíčivost a zdravotní stav snižuje povrchová mikrobiální kontaminace. „U většiny testovaných variant byly vitalita a zdravotní stav na lepší úrovni, což bylo patrné i vizuálně,“ potvrdil Oldřich Zavřel. Vývoj optimálních parametrů byl zdlouhavý. „Někdy jsme si připadali jako následovníci Gregora Mendela. Jednotlivá zrna jsme zpočátku pinzetou sanitovali za různých podmínek a hledali správné nastavení,“ řekl Ing. Jiří Bojanovský, Ph.D., z Ústavu procesního inženýrství Fakulty strojního inženýrství Vysokého učení technického v Brně. Výsledkem je poloprovozní zařízení a ověřená technologie určená k praktickému využití.

Modulární zařízení pro provoz

Zařízení je modulární a lze jej přizpůsobit požadovanému výkonu i uspořádání provozu. Současná poloprovozní jednotka je umístěna v mobilním lodním kontejneru a dosahuje kapacity přibližně 1 t/h. Předpokládaná kapacita průmyslové varianty činí až 4 t/h, což odpovídá potřebám běžných posklizňových linek. Zařízení bude však možné škálovat i do výrazně vyšších objemů. Kapacita průmyslové varianty činí až 4 t/h, což odpovídá potřebám běžných posklizňových linek. „Technologie může fungovat jako mobilní jednotka nebo jako stabilní součást provozu,“ doplnil Ing. Bojanovský. Ekonomiku zlepšuje absence chemických mořidel a možnost začlenit zařízení přímo do toku posklizňové linky. Návratnost se bude odvíjet od pořizovací ceny, vytížení zařízení a druhu ošetřovaného materiálu. Řešitelský tým ji při standardním provozu odhaduje na jeden až dva roky. „Pokud se jednotka vhodně začlení do linky, nároky na další obsluhu jsou minimální,“ dodal Ing. Skryja.

Uplatnění i mimo osiva

Tvůrci vidí potenciál také mimo osivářství. „Technologie se může uplatnit v potravinářství, sladovnictví i lesnictví, kde by mohla sloužit k sanitaci surovin před dalším zpracováním,“ řekl Ing. Milan Děd, zakladatel a jednatel SEED SERVICE. Ing. Bojanovský zmínil například ošetření potravinářského obilí v silech a mlynářských provozech. „Českou republiku musíme pojmout jako inkubátor, kde technologii dopracujeme a důkladně ověříme. Potom se můžeme zaměřit i na zahraniční trhy,“ řekl Ing. Skryja. Zařízení pro termickou sanitaci osiv bylo v roce 2024 zapsáno jako užitný vzor a řešitelský tým dále rozvíjí ochranu souvisejícího know-how. Technologie má být v širší podobě představena na výstavě Země živitelka 2026, kde návštěvníci uvidí animaci procesu a získají informace o možnostech jejího praktického využití.

Technologie míří do praxe

Termosanitace nabízí perspektivní doplněk nebo alternativu ke konvenčnímu moření osiva. Spojuje fyzikální ochranu rostlinného materiálu s požadavkem na zachování jeho biologické kvality a s možností začlenění do běžného provozu. „Šlo o jeden z projektů spolufinancovaných ze státních prostředků, který nezůstane v šuplíku, ale může přinést konkrétní užitek praxi,“ uzavřel Ing. Milan Děd.*

Úvodní foto: F1 Zástupci Seed Service s. r. o. – ředitel Ing. Milan Děd, odborný poradce Oldřich Zavřel, jednatel Ing. Václav Děd a RNDr. Jan Nedělník, Ph.D., ředitel a jednatel Zemědělského výzkumu, spol. s r. o., a Výzkumného ústavu pícninářského, spol. s r. o., v Troubsku (zleva)  Foto Barbora Venclová

Ing. Jiří Bojanovský, Ph.D., a Ing. Pavel Skryja, Ph.D., oba z Ústavu procesního inženýrství Fakulty strojního inženýrství Vysokého učení technického v Brně (zleva)  Foto Jana Pančíková