Skocz do zawartości




Zdjęcie

Zimotrwałość i mrozoodporność

Napisany przez monika_adag_88, 19 sierpień 2016 · 605 wyświetleń

zimotrwałość mrozoodporność wymarzanie oziminy uprawy hartowanie roślin genotyp odmian regeneracja roślin zboża rzepak
Zimotrwałość i mrozoodporność Ostatnie lata to okresy o bardzo zróżnicowanych warunkach pogodowych w trakcie całej wegetacji roślin rolniczych. Po raz kolejny doświadczyliśmy anormalnych warunków, które nie sprzyjały prawidłowemu rozwojowi roślin jesienią. Mam tu głównie na myśli okresy zimowe, bezśnieżne, podczas których panujące ujemne temperatury w różnych regionach kraju wyrządzają spore problemy.

Efektem takich zim jest wymarzanie plantacji roślin ozimych, które w normalnych warunkach, z pokrywą śnieżną, winny przeżyć i zapewnić wysoki plon z ich uprawy. Obserwując liczne plantacje w bieżącym sezonie można zauważyć, że wiele upraw, nie dało rady przeżyć w takich warunkach, co wskazuje na duże zróżnicowanie pomiędzy gatunkami, a także pomiędzy odmianami. Decydujące znaczenie w takich sytuacjach ma wartość mrozoodporności i/lub zimotrwałości poszczególnych odmian, które często są modyfikowane przez warunki panujące na jesieni. Terminy te często bywają ze sobą mylone, co jest dużym błędem i dlatego wymagają ich wyjaśnienia.

Mrozoodporność to cecha wytrzymałości odmian na skrajnie niskie temperatury panujące podczas zimy. Jest cechą specyficzną dla każdego gatunku, różną dla poszczególnych odmian w jego obrębie.

Zimotrwałość natomiast to pojęcie szersze, na które składa się kompleks czynników takich jak: mrozoodporność, odporność na suszę (fizjologiczną, wysmalanie), odporność na stres świetlny, odporność na uszkodzenia mechaniczne, wynikające z różnic temperatur pomiędzy nocą a dniem (odporność na pionowe ruchy gleby - korzenie, odporność na ściskanie skorupą lodową – części nadziemne), odporność na warunki beztlenowe (na długo zalegający śnieg, odporność na wymakanie) czy też odporność na choroby i szkodniki mogące wystąpić w okresie zimowania (np. pleśń śniegowa u zbóż). Cechą charakterystyczną zimotrwałości jest to, iż zmienia się ona sezonowo: rośnie jesienią (hartowanie na mróz), a spada w okresie wiosennym (rozhartowywanie). Hartowanie roślin na mróz zwiększa stopień mrozoodporności oraz odporność na stres świetlny i stresy dehydratacyjne (odwodnieniowe), mogące wystąpić podczas zimy. Jak też możemy zauważyć zimotrwałość to pojęcie traktujące o kompleksie czynników mogących niekorzystnie wpłynąć na stan roślin po zimie. Jest terminem trudniejszym do zaobserwowania w praktyce, wymagającym większego nakładu czasowego do jego określenia i szerszej wiedzy.

Załączony obraz

W bieżącym sezonie mieliśmy do czynienia głównie z ujemnymi skutkami mrozoodporności, a więc wystąpieniem skrajnie niskich temperatur, które w połączeniu z niewłaściwym (zbyt bujnym) rozwojem roślin na jesieni (spowodowane stosunkowo wysokimi temperaturami zbyt długo występującymi na jesieni), poczyniły tak ogromne straty. Aby odpowiednio tłumaczyć zaistniałe na polach sytuacje, trzeba poznać sam proces nabierania odporności roślin na niskie temperatury. W tym celu bardzo pomocny będzie poniższy wykres, obrazujący proces hartowania roślin rzepaku, jako proces nabierania mrozoodporności. Podobne procesy zachodzą u innych gatunków ozimych. Najważniejszy proces do osiągnięcia maksymalnej mrozoodporności to hartowanie roślin, który przebiega w określonym czasie i w określonych warunkach. Jakiekolwiek zakłócenie tego procesu wpływa na zmniejszenie zimotrwałości, nawet odmian mocno mrozoodpornych. Taka sytuacja miała miejsce w tym sezonie, gdzie po dość długiej i ciepłej jesieni, trwającej prawie do końca grudnia, nastąpiło gwałtowane załamanie temperatur, osiągające nawet -30 st. C, bez okrywy śnieżnej.

Aby się zahartować na mróz rośliny muszą zahamować wzrost wydłużeniowy, bowiem jest to proces konkurencyjny do hartowania, a zużywający potrzebną energię. W tym momencie rośliny „nie chowają się” pod śniegiem, gdyż mają zbyt dużą biomasę. Wzrost roślin zwiększa zawartość wody w komórkach, uwadnia plazmę komórkową, co ewidentnie utrudnia hartowanie. Zamarzanie wody we wnętrzu komórki zawsze prowadzi do jej śmierci (powstawanie lodu, zwiększanie objętości komórek, przerwanie błon cytoplazmatycznych), natomiast zamarzanie wody poza komórką, nie musi, ale może ją zabić. Na poziomie komórkowym ekspresja genów związana ze wzrostem organów generatywnych hamuje ekspresje genów tzw. cor, które są między innymi odpowiedzialne za przełączenie rośliny ze strategii „wzrost i rozwój” na strategię „przetrwanie zimy”.

Załączony obraz

Przebieg hartowania zachodzi na kilku etapach (zależnie od gatunku):
1/ prehartowanie - temperatura <15 st. C w czasie dni słonecznych lub <10 st. C w czasie dni pochmurnych; niekiedy wymagany jest krótki dzień, w zależności od genotypu odmiany,
2/ I faza hartowania – zachodzi w temperaturach 0-8 st. C, wymaga światła, można tutaj wyróżnić jedną podfazę, w czasie której, okresowo działające ujemne temperatury w nocy wzmagają indukujące zaburzenia w gospodarce wodnej,
3/ II faza hartowania – zachodząca w okresie ujemnych temperatur (niezmiennie działających) i przy niewymaganym świetle (nie jest ono potrzebne), powoduje fizyczną dehydratację protoplastu.

Załączony obraz

Faza prehartowania ma za zadanie zahamowanie wzrostu wydłużeniowego, jak również aklimatyzację aparatu fotosyntetycznego do panujących w dalszej części wegetacji niskich temperatur.

Ten mechanizm zależny jest generalnie od strategii gromadzenia asymilatów. Duży wpływ ma tutaj zwiększenie stężenia poziomu ABA (kwasu abscysynowego – inhibitor wzrostu), a spadek stężenia ilości giberelin. W tym momencie stopień mrozoodporności nie wzrasta zauważalnie, jednak prehartowanie umożliwia pełne zahartowanie roślin w kolejnych etapach. Właściwe hartowanie na mróz zachodzi od I fazy i w odróżnieniu od fazy prehartowania mrozoodporność zaczyna tutaj stopniowo wzrastać. Długość okresu hartowania uzależniona jest od warunków pogodowych (temperatura) oraz gatunku i odmiany. Zwykle do pełnego zahartowania roślin wystarczają 3-4 tygodnie w przedziale temperatur od +2 do +5 st. C. Do dohartowania do maksymalnego poziomu roślin hartowanych w wyższych temperaturach wystarczy już 5 dni w temperaturze +2 st. C. Nie wszystkie części roślin podlegają hartowaniu. Na mróz nie są w stanie hartować się nie tylko główne stożki wzrostu roślin dwuliściennych (stąd ważna jest budowa liści okrywających te organy), ale nawet wierzchołki wzrostu niektórych traw (np. z rodzaju Lolium), jak też korzenie (nie jest im to potrzebne). W przypadku traw hartowaniu ulegają merystemy interkalarne, zlokalizowane u podstawy liści. Procesem odwrotnym do hartowania jest rozhartowanie, które przebiega znacznie szybciej. Jest nieodwracalne, jeśli rozpocznie się intensywny wzrost wydłużeniowy (cofnie się spoczynek osiągnięty w fazie pełnego zahartowania) i zaistnieją zewnętrzne czynniki takie jak dodatnia temperatura (1-3 st. C u zbóż, 5 st. C u rzepaku) czy fotoperiod (reakcja na wzrastającą długość dnia) przerywający spoczynek pąków i indukujący rozwój generatywny (np. u rzepaku).

Na podstawie omówionego procesu hartowania, można jednoznacznie stwierdzić, że na stan ozimin jaki mieliśmy, większy wpływ wywarła pogoda na jesieni i jej wpływ na rozwój roślin jesienią w połączeniu z odpowiednim genotypem odmian. Z czynników zewnętrznych na pewno decydujące znaczenie miały: 1/ termin siewu – wcześniejszy powodował zbyt mocny i zbyt długi rozwój jesienią, brak hartowania, 2/ przedplon i stanowisko – bogate przedplony w azot, np. po bobowatych, powodował zbyt bujny rozwój na jesieni, brak hartowania, 3/ susza – zbyt duża dostępność składników pokarmowych, szczególnie azotu, które nie zostały wykorzystane w uprawie przedplonu, 4/ temperatury: - zbyt wysokie, z jednej strony powodowały nasilony rozwój roślin jesienią, z drugiej uniemożliwiały zajście prawidłowego procesu hartowania, - zbyt niskie, które przyszły nagle, bez tzw. okresu przejściowego, przygotowującego rośliny do zimowania i odpowiedniego hartowania 5/ silne, mroźne i suche wiatry – wysmalanie roślin nawet na dobrych stanowiskach 6/ brak okrywy śnieżnej – bariery naturalnej przeciwdziałającej niskim temperaturom.

Ostatnim elementem tej układanki jest genotyp odmian, który w tym sezonie miał mniejszy wpływ na przezimowanie odmian, a właściwie miał wpływ na odpowiedni rozwój roślin jesienią, niż to było dotychczas w poprzednich latach. Większe szanse miały odmiany, które hartują się w wyższych temperaturach (raczej odmiany późniejsze, jednak nie jest to regułą) niż te, które bardzo szybko rosną jesienią, nawet w nieco niższych temperaturach. Stopień zahartowania roślin miał bowiem największy wpływ na przezimowanie poszczególnych odmian niż ich mrozoodporność. Wnioski takie można wysunąć z obserwacji plantacji produkcyjnych, głównie na północy kraju, gdzie w tym roku najwięcej straciły i to zarówno zboża, jak też rzepak ozimy. Podobne obserwacje zauważono na licznych doświadczeniach mniej lub bardziej oficjalnych, na których to testuje się zawsze kilkadziesiąt genotypów, co pozwala na szerszą ocenę poszczególnych odmian miedzy sobą. Na ich podstawie można świetnie porównać poszczególne rodziny hodowlane i zaobserwować w jakim kierunku światowa hodowla zmierza, czy są to programy hodowlane nastawione głównie na plon, czy też, co jest dla nas bardzo ważne, na poprawienie cech agrotechnicznych czy odpornościowych, tak istotnych w tym roku jak zimotrwałość czy mrozoodporność.

Załączony obraz

Analizując dane pochodzące z doświadczeń urzędowych COBORU z rzepakiem ozimym, można zauważyć że są hodowle wysoko stawiające na wartości cech odmian wyrażone cechami agrotechnicznymi, które nie zawsze w produkcji polowej dają rekordowe plony nasion, ale ze względu na swoje cechy agrotechniczne dają bezpieczeństwo wysiewającym je rolnikom. Przykładem takiej odmiany jest ABAKUS z hodowli NPZ Lembke, reprezentowanej w naszym kraju przez firmę Rapool, a będącej od kilku lat w ofercie PROCAM. Odmiana ta, mimo że jest już jedną ze starszych odmian w polskim rejestrze, jest świetnym przykładem jak należy tworzyć odmiany właśnie pod klimat umiarkowany, jaki występuje w naszym kraju. ABAKUS w obydwu latach z wymarznięciami tj. 2012 i 2016, należy do czołówki najlepszych odmian, co w połączeniu z nadal wysokimi plonami nasion, stawia tą odmianę wśród najlepszych. Uprawa takich odmian to gwarancja dla rolnika, że z tak dobrej inwestycji jaką jest ABAKUS, uzyska zakładany wysoki profit.


Bardzo ważnym elementem obok zimotrwałości jest regeneracja uszkodzonych roślin po ustąpieniu zimy. To że szkody powstały widzimy na polu, jednak cecha odmian jaką jest regeneracja uszkodzeń po zimie jest cechą, którą zauważymy dopiero w późniejszym okresie wiosennego rozwoju. Jest ona niezmiernie istotna w tym miejscu, bowiem mimo że plantacja straciła swoją pierwotną obsadę jaką miała na jesieni, to cały czas możliwe jest uzyskanie odpowiednio wysokiego i ekonomicznie opłacalnego plonu, właśnie dzięki regeneracji roślin. Im wcześniej odmiany zaczną się regenerować tym lepiej dla nas. Należy o tym pamiętać zanim podejmie się decyzje o likwidacji plantacji, bowiem niższa obsada po zimie nie zawsze oznacza kasację plantacji i konieczność obsiewu formami jarymi. Dlatego bardzo ważnym elementem oceny odmian pod względem przezimowania jest nie tylko ich mrozoodporność czy zimotrwałość, ale również ich regeneracja po zimie, która w wielu przypadkach gwarantuje uratowanie plonu.

Idealnym przykładem odmiany o właśnie takich cechach jest NK TECHNIC z hodowli Syngenta, będący również od dłuższego czasu w polskim rejestrze. Pomimo że zimotrwałość jest u tej odmiany na średnim poziomie, to w połączeniu z jego rewelacyjną regeneracją po zimie, stawia tę odmianę wśród najlepszych, takich które mimo ciężkich warunków zimowych pozwalają uzyskać wysokie plony. Innym rozdziałem są odmiany, które w wyniku selekcji materiałów podczas zimy 2011/2012 utrzymały się w doświadczeniach rejestrowych lub programach hodowlanych różnych firm przeprowadzanych w naszym kraju. Obecnie te odmiany trafiły do polskiego rejestru, jako nadzwyczaj korzystne, bowiem łączą w sobie oprócz wysokiego plonowania, również w okresach suszy, wysoką mrozoodporność i zimotrwałość zarazem, jak również genialną regenerację po zimie, co jeszcze podnosi wartość tych odmian. Jeśli dodamy do tego takie cechy jak odporność na Phomę (gen RLM7) czy też odporność na pękanie i osypywanie się łuszczyn (tzw. PSR) to otrzymujemy odmiany niemal genialnie przystosowane do naszych warunków uprawy.
Dzięki takim odmianom gospodarstwa je uprawiające mają gwarancję wysokich oraz stabilnych plonów i zapewnienie, że wysiane odmiany nie zawiodą. Przykładem takich odmian są dwie odmiany z oferty PROCAM na ten sezon tj. ALEXANDER z hodowli LG oraz DK EXODUS z Monsanto. Obydwie te odmiany łączą w sobie przytoczone powyżej cechy, będąc na rynku jako nowości dostarczają nowych cech dla plantatorów, gwarantując tym samym niezawodność w uprawie, nawet w gorszych warunkach.

Załączony obraz

Takie lata jak ten rok z jednej strony są nieszczęściem, bowiem zmuszają do likwidacji założonych plantacji, z drugiej jednak strony są świetnym testem odmian, które w warunkach laboratoryjnych są trudne do przeprowadzenia. Doradcy PROCAM osobiście lustrują wiele doświadczeń oceniając w ten sposób większość odmian, bo pozwala im to zbierać dane o wartości poszczególnych genotypów. Ze względu na to zachęcamy do kontaktu z nimi i wykorzystania w ten sposób ich wiedzy, aby wybór odpowiednich odmian nie był przypadkowy i podyktowany tylko ich ceną zakupu, a wybrane odmiany stanowiły gwarancję uzyskania wysokich plonów w takich zmiennych latach.

Autor: Michał Grześkowiak, PROCAM Polska Sp. z o.o.

Źródło: materiały firmowe