SLOVENSKÁ POĽNOHOSPODÁRSKA UNIVERZITA
NITRA
Jačmeň siaty (Hordeum sativum, L.)
(seminárna práca)
Jačmeň má veľký národohospodársky význam ako krmovina a priemyselná surovina. Spracúva sa na výrobu krúp, sladových a farmaceutických prípravkov, kávovín a liehu a hlavne na výrobu sladu a piva. Jačmenná slama sa skrmuje.
Pri sladovníckom jačmeni usilujeme sa o zvýšenie úrodnosti zrna a zachovanie jeho sladovníckej hodnoty. Zvyšovanie úrodnosti predpokladá použitie väčších množstiev hnojív vrátane hnojív dusíkatých. Tieto by však nemali spôsobovať zvyšovanie poliehavosti a pri sladovníckom jačmeni zvyšovanie obsahu bielkovín v zrne. Pevnosť slamy je obyčajen v negatívnom vzťahu k jej kŕmnej hodnote. I pri úrodnejších odrodách musíme udržať a ďalej zlepšovať doterajšiu kvalitu zrna, sladu a piva. Náš slad, či pivo slúži ako svetový akostný štandard. Zaslúžili sa o to nielen naše, z hľadiska kvality vynikajúce krajové a šľachtené odrody, ktoré sa stali základným východiskovým materiálom európskemu šľachteniu odrôd sladovníckeho jačmeňa, ale i vyspelosť technológie výroby zrna, sladu a piva.
Geneticky podmienené a šľachtiteľsky ovládateľné sú mnohé hospodársky dôležité znaky a vlastnosti jačmeňa ako napríklad úrodnosť zrna, pri ozimnom jeho odlnosť proti vyzimovaniu, odolnosť proti suchu, skorosť, odolnosť proti chorobám, vhodnosť pre mechanizáciu zberu atď. Z kvalitatívnych znakov a vlastností sú takými obsah dusíkatých látok v zrne, ich vzájomný pomer, obsah extraktu, ako i vzájomný pomer látok tvoriacich extrakt, podiel pliev, pozberové dozrievanie, diastatická mohutnosť a pod.
Jačmeň spracúvaný na krúpy má mať vyšší obsah bielkovín a nízku plevnatosť. Pre tento úžitkový smer sú najlepšie nahé jačmene.
Pre kŕmne účely sú vhodné odrody s vysokou úrodou zrna, s vyšším obsahom bielkovín a škrobu a s nízkou plevnatosťou.
Jačmenná slama ako kŕmna má byť jemná. Zvyšovanie pevnosti stebla vedie k tvrdšej, menej stráviteľnej slame.
Šľachtiteľské ciele sú pri tejto plodine kvantifikované v dlhodobých tématických úlohách ideotype. Zohľadňujú úžitkový smer, ktorý určuje špeciálne vlastnosti a stanovujú vlastnosti požadované pri všetkých úžitkových smeroch (všeobecné vlastnosti)
Dlhodobé tématické úlohy do r. 2000 určujú pre jačmeň tieto šľachtiteľské ciele:
Typy:- sladovnícky jačmeň (štandardný a superkvalitný)
- kŕmny jačmeň
I. Úroda zrna ja 1 ha (sladovnícky a kŕmny)
1. Úrodový potenciál pri optimálnych podmienkach dosiahnutý v štátnych odrodových
skúškach, a to najmenej na jednom pokusnom mieste, v každom skúšobnom roku
a, štandardný typ10 t
b, superkvalitný typ8,5 t
2. Úrodový potenciál dosiahnutý v poloprevádzkových pokusoch metodicky riadených ÚKSUP-om, a to najmenej na jednom pokusnom mieste a v každom skúšobnom
roku
a, štandardný typ9 t
b, 7,5 t.
II. Akosť zrna
1.Na sladovnícky účel:
- výťažnosť zrna nad 2,5 mm pri odrodách (plevnatých, bezplevnatých);
- HTS pri odrodách (plevnatých, bezplevnatých);
- extrakt v sušine triedeného zrna pri odrodách;
- obsah dusíkatých látok najviac;
- prekvasenie;
- diastatická mohutnosť;
2. na kŕmny účel:
- obsah žiadúcich N-látok;
- obsah stráviteľných N-látok;
- obsah lyzínu v sušine zrna;
III. Vlastnosti stabilizujúce úrodu a akosť
- nepoliehavosť v období pred zberom zrna,
- zimovzdornosť pri ozimnom jačmeni,
- lámavosť stebla,
- prerastanie po 7 dňoch asbolútnej vlhkosti
- odolnosť proti chorobám,
- reakcie na predplodinu,
- odlišnosť kŕmneho j. od sladovníckeho do obdobia nákupu;
Ideotyp jarného jačmeňa do r. 2000
Morfologické znaky:
- steblo – výška 50 – 60 cm,
- pevné, nepoliehavé, vzpriamené,
- kratšie bazálne internódium,
- odnože- odnožovanie súčasne, vzprimené,
- počet 2 -2,5 (v zapojenom poraste)
- listy – kratšie a širšie, vzpriamené,
- koreňová sústava – mohutná, funkčne schoná;
Produkčné znaky:
- produkčný potenciál,
- počet zŕn v klase : 20 – 25
- úroda zrna na klas: 1 -1,25 g
- HTS: 30 -35 g;
Kvalita:
- vyrovnaosť zrna, osah škrobu, obsah bielkovín, extraktívnosť;
Iné znaky a vlastnosti:
- dĺžka vegetačnej doby, využitie živín, odolnosť proti poliehaniu, lámaniu stebla,...
Šľachtenie na úrodnosť
Úrodnosť jačmeňa je komplexná, geneticky podmienená vlastnosť a značne modifikovaná vonkajšími fatormi.
Pri intenzívnych odrodách zvyšujeme ich produkčný potenciál, zvyšujeme pomer zrna k slame, usilujeme o odolnosť proti poliehaniu a o iné vlastnosti vhodné z hľadiska mechanizovaného zberu (nelámavosť klasového vretena, nevypadavosť zrna pri plnej zrelosti), vyžadujeme efektívnu reakciu na vyššiu hladinu živín, agrotechniku, ako aj dostatočnú adaptabilitu, odolnosť proti múčnatke a jačmennej hrdzi.
Podľa švédskych autorov produktívne odrody budúcnosti majú mať produkčnú schopnosť nad 10 t zrna z 1 ha. Ich eroktoidné ert-mutanty zmenili niektoré názory na túto plodinu, na jej vlastnosti a vzťahy medzi nimi. Zistili pozitívne transgresie po ich krížení so šesťradovým jačmeňom. Zdajú sa výhodnejšie z hľadiska plodnosti oproti nutans – typom (počet zŕn na klas). Pomohli porušiť vzťahy medzi úrodnosťou a výškou rastlín, medzi ozimnosťou a šesťradovosťou.
V niektorých kombináciách dominuje vyššia, v iných nižšia úrodnosť. Odnoživosť v F1 generácií sa obyčajne nachádza v priemernom stave oproti rodičovským odrodám. Z hľadiska počtu zŕn v klase dominuje vo väčšine kombinácií veľký klas. To isté sa vzťahuje na veľké zrno. Z toho vyplýva nebezpečie, že skoré pozitívne výbery nedajú konštantných potomstiev. Menej produktívne recesívy, ktoré sa v potomstvách vyštiepia, znížia priemerné hodnoty uvedených znakov. Preto pri šľachtení na produktívnosť najracionálnejšou schémou výberu sa javí 4-5 x presiaty hybridný materiál pri negatívnom výbere rastlín s malým klasom, malým zrnom a rastlín neskorých, a následným pozitívnym výberom produktívnych rastlín.
Pri ozimnom jačmeni je aktuálne šľachtenie na odolnosť proti vyzimovaniu. Ide o jačmeň kŕmny, ktorý je potencionálne úrodnejší ako jarný. Dobre využije jesennú a zimnú vlahu. Má i ďalšie výhody napr. v tom, že je o 10 – 12 dní skorší ako jarný, čím obyčajne uniká zahoreniu a rozširuje obdobie zberu pri hustosiatych obilninách. V miernych zimách prezimuje dobre, v drsnejších často vyzimuje pre nízku zimovzdornosť. Zvýšenie odolnosti proti mrazu by túto kultúru urobilo istou. Je to ale úloha šľachtiteľsky náročná, lebo zatiaľ nie sú k dispozícii mrazuvzdorné formy jačmeňa, ktoré by sa dali použiť ako zdroje pre kríženie. Použitie takého zdroja ako je ozimná raž, sa zatiaľ nedarí. Ozimný jačmeň znesie dlhší čas holomrazy do -10 až -12 °C (raž do -20 alebo -30°C) a viac. Nižšia odolnosť ozimného jačmeňa proti mrazu sa často vysvetľuje zvláštnosťami jeho vývoja, ako i okolnosťou, že pri ňom môže prebiehať intenzívny metabolizmus i pri nižších teplotách, čo znižuje jeho odolnosť.
Dobrým zdrojom odolnosti ozimného jačmeňa sa javí odroda Orion, kanadská odroda Doner a švédske odrody ozimného jačmeňa.
Zvýšenie zimovzdornosti ozimného jačmeňa má priaznivý vplyv na zvýšenie jeho úrodnosti. Pri ozimnom jačmeni možno pozorovať 2 typy: ozimný a presievkový. Prvý je náročný na nižšie teploty na začiatku vývoja, normálne sa vyvíja len pri jesennom výseve. Druhý, presievkový nie je náročný na nižšie teploty na začiatku vývoja a vyvíja sa normálne i pri jarnom výseve. Pri jesennom výseve prezimuje. Pomaly sa vyvíja v podmienkach krátkého a rýchlo v podmienkach dlhého dňa. Čím je táto reakcia väčšia, tým je odroda zimovzdornejšia.
Pre šľachtenie jačmeňa na menšiu citlivosť na sucho sú výhodné domáce krajové alebo šľachtené odrody.
Sladovnícky jačmeň v suchých podmienkach znižuje úrodu a kvalitu zrna. V zrne sa zvyšuje obsah celkového proteínu, znižuje sa jeho vyrovnanosť a extraktívnosť. Je tomu najmä v roku, kedy sa dostaví sucho v prvej polovici vegetácie a použili sa vysoké dávky dusíka.
Suchom obyčajne netrpia odrody, ktoré majú kratšiu vegetačnú dobu. Suchovzdornejšie xeromorfné formy sa vyznačujú úzkými, hrubšími svetlozelenými listami. Majú väčší počet krátkych klasov. Hygromorfné formy majú listy väčšie, širšie a tmavšie a veľké, dlhé klasy.
Jačmeň má ochranné mechanizmy proti suchu. suchovzdorné odrody tvoria krátke steblo, opadávajú im spodné listy, zakrúcajú horné listy, tvoria xeromorfnú listovú plochu, v suchu nezastavujú rastové pochody úplne, pri obnovení závlach ale slabo reagujú na vlahu, tvoria menej biomasy a nízku úrodu.
Jačmeň šľachtíme aj na odolnosť proti chorobám a niektorým škodcom. Napádajú ho najmä hrdze a sneti, múčnatka, pruhovitosť a zunčavka jačmenná.
Na jačmeni škodí z hrdzí najmä hrdza trávna, hrdza plevová, jačmenná. Zo snetí sa na jačmeni vyskytuje prašná sneť jačmená, tvrdá sneť jačmenná, mazľavá sneť jačmená. Ďalej je to pruhovitosť jačmenná, múčnatka ako i fuzariózy. Zo škodcov škodí hlavne zunčavka jačmenná.
Z genetických štúdií odolnosti jačmeňa proti múčnatke a hrdziam vyplýva, že táto je veľmi často jednoducho geneticky podmienená. Ide obyčajne o dominantnú, monfaktoriálnu dedičnosť. Pri mutáciách má odolnosť obyčajne recesívny charakter. V prípade dominancie je F1 generácia rezistentná. Pri recesívnom type rezistencie F1 generácia je náchylná a až od F2 generácie zistíme i rezistentné typy rastlín. Keď použijeme pre kríženie kultúrne odrody ako zdroje rezistencie, skúmame až F3 generáciu na rezistenciu po umelej infekcii. Pri použití menej vhodných komponentov z hospodárskeho hľadiska ako zdrojov rezistencie (krajové odrody, primitívne alebo divé formy) sa osvedčila metóda konvergentného kríženia. V tomot prípade je pri sladovníckom jačmeni zvlášť dôležité prekonanie väzieb medzi rezistenciou a vlastnosťami, ktoré znižujú alebo znehodnocujú sladovnícku hodnotu jačmeňa.
Metódy šľachtenia jačmeňa
Tak ako pri iných plodinách i pri jačmeni v minulosti vznikali nové odrody hlavne metódou výberu z krajových odrôd. Napr. tak bola získaná odroda Nemčinovská z odrody Maja.
Nové odrody vznikali neskôr metódou kríženia, pre ktorú je jačmeň výbornou plodinou. Hybridizácia je doteraz hlavná šľachtiteľská metóda. Jačmeň patrí ku plodinám s kleistogamickým kvitnutím. Pri väčšine odrôd kvitnutie prebieha v čase, keď je klas ešte zakrytý v listovej pošve. Generatívne orgány sú v tom čase veľmi jemné a citlivé na kastráciu, najmä pri dvojradových jačmeňoch. Kastrujeme len stredných 10 kvietkov klasu. Tieto sú najlepšie vyvinuté. Na 2-3 deň opeľujeme. Pritom ani klas a ani jeho orgány neporaníme. Získame tak hybridné semeno, ktoré je plnšie a má vyššiu poľnú vzchádzavosť.
Pri kŕmnom jačmeni máme záujem na zvýšení obsahu bielkovín. Niekedy sa do kríženia používa ako zdroj vyššieho obsahu bielkovín nahý jačmeň (24% bielkovín). Plevnatosť je znak monofaktoriálny a dominantný. To umožňuje výber nahých typov už v F2 generácii. Výber plevnatých foriem je lepšie ponechať na neskoršie generácie, kedy percento dominantných homozygotov bude vyššie.
I pri jačmeni sa bude v perspektíve s najväčšou pravdepodobnosťou používať heterózne šľachtenie a heterózne osivo na báze využitia peľovej sterility. Heterózny efekt je rôzny. Pri niektorých kombináciách je ekonomicky výhodný. Rôzne kombinácie poskytujú v F1 generácií oproti výkonnejšiemu rodičovi úrody 52,9 – 141,0% (het. efekt. – 47,1% až + 41,8%).
Prof. Ing. J. Boháč, CSc. 1990: Špeciálne šľachtenie poľnohospodárskych plodín, Nitra: Vysoká škola poľnohospodárska v edičnom stredisku VŠP, 272 s.
Ako ďalej v šľachtení a pestovaní obilnín v podmienkach trvale udržateľného poľnohospodárstva
Medzi prioritné úlohy poľnohospodárstva patrí zabezpečenie dostatku kvalitných potravín, krmív, vláknin a ďalších surovín. Trvalé plnenie týchto úloh je možné len pri dodržaní rovnováhy medzi hospodárením a prírodným prostredím, do ktorého patrí tiež pôda. Zlá ekonomická situácia v ostatných rokoch vyvolala zníženie materiálových vstupov, vrátane minerálnych hnojív, v dôsledku čoho úrodou sa odčerpáva viac živín ako sa dodáva hnojivami. Pôda sa v ostatných rokoch vyčerpáva.
Transformácia poľnohospodárstva, ktorej cieľom je okrem iného konkurencieschopnosť pri zabezpečení výroby potravín a trvalá udržateľnosť poľnohospodárstva, sprevádzaná nízkymi dávkami NPK sa negatívne odráža v nízkych úrodách pšenice i jačmeňa a ďalších plodín. Zníženie úrod by bolo ešte väčšie, keby sa neboli vyšľachtili v druhej polovici minulého storočia domáce moderné odrody obilnín. V príspevku sa analyzuje vývoj úrod obilnín od roku 1948 v SR a v niektorých krajinách Európy, s dôrazom na faktory ich rastu a stabilizácie ako aj na príčiny poklesu úrod v SR v ostatných rokoch.
Faktory rastu úrod vo svete
Historicky prvé podstatnejšie zvýšenie úrod bolo zaznamenané už v 19. storočí zavedením striedania plodín. Toto jednoduché opatrenie je využívané dodnes ako integrálna súčasť ďalších opatrení v technológii rastlinnej výroby. Ďalšie zvýšenie úrod od počiatku minulého storočia nastalo v dôsledku aplikácie priemyselných hnojív. Odroda ako intenzifikačný faktor začala hrať rozhodujúcu úlohu už po druhej svetovej vojne, najmä v druhej polovici minulého storočia. V tomto období boli vyšľachtené krátkosteblové odrody pšenice, jačmeňa, ryže a výkonné hybridy kukurice, ktoré efektívnejšie využívali vyššie dávky živín a tak zabezpečili zvýšenie úrod obilnín na dvojnásobok. Šľachtenie tak podstatnou mierou prispelo k zabezpečeniu relatívneho dostatku potravín pre rastúcu populáciu obyvateľstva, znížilo nebezpečie sociálnych nepokojov v dôsledku nedostatku potravín. Dvojnásobné zvýšenie úrod za relatívne krátke obdobie sa označilo pojmom “zelená revolúcia”, ktorá sa pravdepodobne už nezopakuje.Zvýšenie úrod zrna sa nedosiahlo zvýšením úrod celej biomasy, ale “len” jej presunom z vegetatívnych orgánov (slamy) do zrna, čím sa zvýšil zberový index, ktorý sa blíži ku fyziologickému limitu. Živiny z prirodzenej zásoby v pôde odčerpané vysokou úrodou neboli nahradené v rovnakej miere priemyselnými hnojivami najmä v rozvojových krajinách.
To je stručná charakteristika vývoja úrod a produkcie obilnín vo svete. Jednotlivé krajiny v závislosti od viacerých faktorov sa v tomto vývoji čiastočne líšili, ale podobné etapy vývoja úrod obilnín tak ako boli v niektorých európskych krajinách môžeme pozorovať i na Slovensku.
Jačmeň jarný
CELINKA
-odroda registrovaná v roku 2001
-od roku 2003 sme výhradným zástupcom tejto odrody na Slovensku
-stredne skorá odroda s vegetačnou dobou 113 dní (na úrovni odrody Kompakt)
-výberová sladovnícka kvalita s bodovým ohodnotením 8
-optimálny obsah sladovníckeho extraktu v sušine sladu
-stredne veľké zrno s priem. HTZ 44,3 g s dobrou výťažnosťou nad sitom 2,5 mm
-dobrý zdravotný stav
-stabilne vysoký výnos vo všetkých výrobných oblastiach
-v priemere za tri roky skúšok ÚKSUPu dosiahla v Slovenskej republike 104%, v KVO 105%, v RVO 107%, ZVO a HVO 101% na priemer kontrolných odrôd;
KOMPAKT
-odroda intenzívneho typu s výberovou sladovníckou kvalitou, klas je kratší,
ihlancovitý, s vysokým počtom zŕn s vysokou výťažnosťou predného zrna – až 96%, zrno je stredne veľké, HTZ – 46,8 g;
-nevyžaduje špeciálne podmienky pestovania, vhodné je ju zaradiť po okopaninách;
-odporúčaný výsevok je 3,5 -4,5 mil. klíčivých zŕn na ha-1;
-hnojenie dusíkom – v horších pôdnoklimatických podmienkach do 60 kg. ha-1 , po okopaninách 40 kg. ha-1, dávky dusíka by nemali byťvyššie vzhľadom na možnosť poliehania;
-odolný voči sneti kukuričnej;
-je stredne odolný voči poliehaniu, zdravotný stav má priemerný, odolnosť proti listovým škvrnitostiam a hrdzi jačmenej je stredná;
JUBILANT
-odroda intenzívneho typu s veľmi dobrou odnožovacou schopnosťou, steblo je nízke, pružné, priemerná výška 78 cm, odolné proti poliehaniu a lámaniu po prezretí, HTZ – 45,7 g;
-odroda je vhodná do všetkých pestovateľských oblastí, na využitie úrodového potenciálu a vytvorenie vysokého potenciálu predného zrna vyžaduje dobré vlahové a pôdne podmienky, dosahuje sladovnícke parametre;
-vyžaduje hlbšie úrodné pôdy, kde dosahuje špičkové úrody;
-odporúčaný výsevok je 3,5 -4,5 mil. klíčivých zŕn na ha-1;
-hnojenie dusíkom do 60 kg. ha-1 po obilninách, po okopaninách 40 kg. ha-1
-je stredne odolný voči listovým škvrnitostiam a hrdzi jačmennej, zrno je stredne veľké.
EXPRES
-odroda intenzívneho typu, stredne vysoká, s výberovou sladovníckou kvalitou, výťažnosť predného zrna je 92 – 97%, vyniká nadpriemernými hodnotami extraktu s veľmi dobrou odnožovacou schopnosťou, steblo je nízke, pružné, priemerná výška 78 cm, odolné proti poliehaniu a lámaniu po prezretí, HTZ – 45,7 g;
-vo všetkých výrobných oblastiach dosahuje nadpriemerné a vyrovnané úrody,
-odporúčaný výsevok je 4,0 -4,5 mil. klíčivých zŕn na ha-1;
-hnojenie dusíkom - v horších pôdnoklimatických podmienkach do 60 kg. ha-1 , po okopaninách 40 kg. ha-1,
-je dobre odolný voči poliehaniu, odolnosť proti rychnospóriovej škvrnitosti, hrdzi jačmennej a múčnatke trávovej je dobrá.
