Úvod / Informácie / Rastlinná výroba / Energetické rastliny

Ozdobnica čínska (Miscanthus giganteus): založiť porast z rizómov či in vitro sadeníc?

30-01-2015
Mgr. Marcela Gubišová; Ing. Alžbeta Žofajová, PhD.; Ing. Jozef Gubiš, PhD. | gubisova@vurv.sk
Národné poľnohospodárske a potravinárske centrum - Výskumný ústav rastlinnej výroby Piešťany

Záujem o pestovanie energetických rastlín na Slovensku sa zvyšuje. Pohnútkou pre pestovateľov je nielen vidina ekonomického zisku, ale v tomto roku k tomu nemalou mierou tomu prispieva aj politická situácia v Európe a s tým súvisiaca otázka energetickej sebestačnosti. Jednou z vhodných energetických rastlín je aj Miscanthus giganteus – hybrid ozdobnice čínskej. Rastlina sa množí výhradne vegetatívne, založenie porastu je preto otázkou, ktorá je pre pestovateľov významná z ekonomického i technologického hľadiska.

Ozdobnica ako energetická rastlina už nie je na Slovensku novinkou. Patrí k vytrvalým trávam vysokého vzrastu s veľkým koreňovým systémom, je mrazuvzdorná a nenáročná na kvalitu pôdy, lepšie jej však vyhovujú ľahšie štruktúrne pôdy. Výhodou je, že rastliny nie sú napádané chorobami ani škodcami, takže nevyžadujú žiadnu ochranu. Ako rastlina C4 typu efektívne využíva slnečnú energiu, vodu a živiny. Je charakteristická vysokou úrodou biomasy okolo 20 t/ha, v optimálnych podmienkach (hnojenie, dostatok vody – neznáša však trvalé zamokrenie) môže byť úroda suchej hmoty až  40 t/ha. Lepšie úrody dosahuje v teplejších oblastiach, kde sa môže naplno prejaviť efekt C4 fotosyntézy, rastliny však znášajú aj mierny polotieň.

Ozdobnica patrí k vytrvalým druhom zotrvávajúcim na stanovišti aj 15 rokov. Pred výsadbou a v prvom roku pestovania vyžaduje mechanickú a chemickú likvidáciu burín, v neskorších rokoch keď sa porast zapojí a z opadávajúcich listov vzniká mulč, nie sú takéto agrochemické zásahy potrebné. V literatúre sa často popisujú problémy s vymŕzaním v prvom roku pestovania, týka sa to najmä chladnejších oblastí, predovšetkým severnej Európy. Často sa problém vymŕzania dával do súvislosti s in vitro sadbou, ktorá sa v daných lokalitách na výsadbu použila, iné experimenty však tento fakt zatiaľ nepotvrdili. Prvé porasty ozdobnice boli na Slovensku založené výhradne z rizómov. Momentálne však už trh ponúka aj sadenice vyprodukované v in vitro podmienkach, nazývané často aj „meristémová sadba“.  Nevýhodou in vitro sadeníc je náročnejšia výsadba a vyššie nároky na závlahu, keď je v suchých rokoch nutné na začiatku vegetácie takúto výsadbu zavlažovať.

Vo Výskumnom ústave rastlinnej výroby v Piešťanoch sa zaoberáme in vitro množením ozdobnice od r. 2010. Metóda in vitro množenia predstavuje proces, pri ktorom je na umelých živných pôdach a v kontrolovaných podmienkach možné na malom priestore pripraviť veľké množstvo sadeníc v časovom horizonte neporovnateľne kratšom, ako je to pri klasickom množení pomocou rizómov. In vitro kultúra sa pri ozdobnici zakladá z nezrelých súkvetí v čase, keď ich dĺžka dosahuje asi 1 cm a súkvetie je chránené a uzavreté najmladšími listami na vrchole stebla. Navodením špecifických podmienok dochádza na izolovanom kultivovanom segmente súkvetia k rastu nediferencovaného pletiva - kalusu, z ktorého následne regenerujú nové rastliny. Tieto sú neskôr zakorenené, presadené do pôdy a aklimatizované na ex vitro podmienky. V r. 2011 sme takýmto spôsobom pripravili in vitro sadenice, ktoré boli počas nasledujúcich rokov pestované v poľných podmienkach spolu s rastlinami vysadenými z rizómov v záhrade VÚRV v Piešťanoch. Na začiatku sme si položili otázku, či sú in vitro sadenice naozaj náchylnejšie na vymŕzanie a samozrejme nás zaujímala aj produkcia biomasy v oboch skupinách rastlín. Čo sa týka vymŕzania, môžeme konštatovať, že za r. 2011-2014 sme nepozorovali žiadny problém s vymŕzaním či už pri rastlinách z rizómov, ako aj pri  in vitro sadbe. Pritom práve prvá zima po výsadbe (2011/2012) bola v lokalite Piešťany charakterizovaná výnimočne nízkymi teplotami vo februári, kedy sa minimálna teplota pohybovala počas 2 týždňoch v intervale -10,3 až -16°C a pôda v týchto dňoch premrzla na -1,9 až -4,6 °C. Iný súbor in vitro rastlín bol vysadený aj v r. 2012 a dosiaľ počas zimy nevypadla žiadna rastlina ani z tejto skupiny. Samozrejme na základe našich skúseností nemôžeme odporúčať pestovanie ozdobnice v chladných oblastiach Slovenska, kde prezimovanie nemôžeme garantovať a napokon by rastliny v takýchto lokalitách nedosahovali ani očakávané úrody.

Obr.1: Proces prípravy sadeníc Miscanthus giganteus v in vitro podmienkach

Obr.1: Proces prípravy sadeníc Miscanthus giganteus v in vitro podmienkach
Foto: autori

Obr.2: Výška rastlín ozdobnice z in vitro množenia počas vegetačného obdobia v 2. úžitkovom roku (2013)

Obr.2: Výška rastlín ozdobnice z in vitro množenia počas vegetačného obdobia v 2. úžitkovom roku (2013)
Foto: autori

Z hľadiska produkcie nadzemnej biomasy sme nezistili štatisticky významné rozdiely medzi rastlinami z rizómov a z in vitro sadby (tabuľka). V oboch skupinách bola úroda okolo 2 kg suchej hmoty na rastlinu, čo je v prepočte 20 t/ha. Signifikantný rozdiel sme zaznamenali v hrúbke stebla medzi rastlinami z rizómov a z in vitro sadby. Menší priemer stebla však rastliny z in vitro sadby vykompenzovali vyšším počtom stebiel, rastliny boli okrem toho o 7,9 cm vyššie, tento rozdiel však nebol štatisticky významný.

Tabuľka: Kvantitatívne parametre hodnotenia nadzemnej biomasy rastlín Miscanthus giganteus. Biomasa bola zberaná z rastlín v 3. roku pestovania (2. úžitkový rok); zber - marec 2014

Spôsob výsadby
Úroda biomasy
[kg] 1
Počet stebiel
Priemer stebla [mm]
Výška rastlín [cm]
in vitro sadba
2,10
65
8,51
256,6
rizómy
1,98
54
9,43
248,7

1 priemerná hmotnosť nadzemnej biomasy z jednej rastliny prepočítaná na 100 % sušiny

Obr.3: Porast ozdobnice v júni

Obr.3: Porast ozdobnice v júni
Foto: autori

Obr.4: Porast ozdobnice v novembri

Obr.4: Porast ozdobnice v novembri
Foto: autori

Záver

Môžeme konštatovať, že úroda nadzemnej biomasy hybrida ozdobnice čínskej nebola medzi dvoma sledovanými skupinami odlišná, zároveň sme v našich podmienkach nepotvrdili dohady o nižšej mrazuvzdornosti in vitro sadby. Takáto sadba však vyžaduje dôkladnejšiu starostlivosť v prvom roku pestovania, najmä čo sa týka zavlažovania. V ďalších rokoch môže takýto porast, čo sa produktivity týka, konkurovať porastu založenému z rizómov. Dosiaľ je však cena in vitro sadby vyššia a otázkou je, či bude niekedy schopná konkurovať cene rizómov. In vitro produkcia sadeníc však môže mať význam pri nových vyšľachtených odrodách/klonoch, kedy je potrebné za čo najkratší čas materiál namnožiť. In vitro kultúry sú takisto prostriedkom pre šľachtenie samotné (mutagenéza a indukcia somaklonálnej variability, polyploidizácia, selekcia rastlín tolerantných na biotické a abiotické stresy, genetická transformácia). Výber typu sadby pri zakladaní porastu ostáva teda na pestovateľovi samotnom, ale predpokladáme, že s ohľadom na cenu a nižšie nároky zostanú rizómy zatiaľ pred in vitro sadbou preferované. Pri zvyšujúcom sa záujme o pestovanie však dopyt po rizómoch môže prevyšovať ponuku množiteľských firiem, čo otvára možnosti aj pre producentov in vitro sadby.

Poďakovanie: Výskum bol podporený MPRV SR v rámci projektu „Biotechnológie rastlín a interagujúcich mikroorganizmov“.