Izdavač: Sveučilište J. J. Strossmayera u Osijeku Poljoprivredni fakultet Ulica Vladimira Preloga1 31000 Osijek
Recenzenti: prof. dr. Ivan Žugec, redoviti profesor u trajnom zvanju (u mirovini) Poljoprivredni fakultet Sveučilišta J . J. Strossmayera u Osijeku
prof. dr. Ana Pospišil, redovna profesorica Agronomski fakultet Sveučilišta u Zagrebu
Lektura: prof. Vesna Živković-Zebec Učiteljski fakultet Sveučilišta J . J. Strossmayera u Osijeku
Senat Sveučilišta J.J. Strossmayera u Osijeku je na 7. sjednici u akademskoj godini2013/2014 održanoj 27. svibnja 2014.pod točkom 7. dnevnog reda donio je Odluku da daje suglasnost za izdavanje udžbenika „Žitarice“ autora prof. dr. Vlade Kovačevića i prof. dr. Mirte Rastija
ISBN: 978 – 953 – 7871 – 26 – 0
prof. dr. Vlado Kovačević prof. dr. Mirta Rastija
ŽITARICE
Osijek, 2014.
Sadržaj
Str. 1. ZAJEDNIČKA SVOJSTVA ŽITARICA 1.1. ŽITARICE I PREHRANA ČOVJEČANSTVA 1 1.1.1. Prognoza rasta ljudske populacije 1 1.1.2. Potrebe čovječanstva za hranom i uloga žitarica 1 1.1.3. Prenamjena poljoprivrednih površina za proizvodnju obnovljiih 3 izvora energije: izazov ili prijetnja ? 1.2. POLJOPRIVREDA I RATARSTVO U FUNKCIJI PROIZVODNJE HRANE 3 1.2.1. Raznolikost biljnog svijeta na Zemlji i podjela ratarskih kultura 3 1.2.2. Kapaciteti za proizvodnju hrane 4 1.2.3. Kapaciteti za ratarsku proizvodnju u Hrvatskoj 5 1.3. GOSPODARSKO ZNAČENJE I UPOTREBA ŽITARICA 8 1.3.1. Opseg proizvodnje, požnjevene popvršine i prinosi žitarica 9 1.4. MORFOLOŠKA SVOJSTVA ŽITARICA 12 1.4.1. Korijen žitarica 12 1.4.2. Stabljika žitarica 12 1.4.3. List žitarica 13 1.4.4. Cvat žitarica 14 1.4.5. Plod žitarica 1.5. KEMIJSKI SASTAV ZRNA I PRERADA ŽITARICA 16 1.5.1. Komponente kemijskog sastava zrna žitarica 16 1.5.2. Prerada zrna žitarica 18 1.6. BIOLOŠKA SVOJSTVA ŽITARICA 19 1.6.1. Stadiji razvoja žitarica 20 1.6.2. Fenološke faze pravih žitarica 21 1.6.3. Etape organogeneze žitarica 27 1.7. KOMPONENTE PRINOSA ŽITARICA 30 1.7.1. Analiza komponenata prinosa na primjeru ozime pšenice 30 1.7.2. Optimalni uvjeti za razvoj komponenata prinosa pšenice 32 1.8. REAKCIJA ŽITARICA NA EKOLOŠKE UVJETE UZGOJA 33 1.8.1. Zahtjevi žitarica prema vodi 33 1.8.2. Zahtjevi žitarica prema toplini 33 1.8.3. Zahtjevi žitarica prema svjetlosti 34 1.8.4. Zahtjevi žitarica prema tlu 34 1.9. UZGOJ ŽITARICA U STRESNIM UVJETIMA 34 1.9.1. Pojam stresa 34 1.9.2. Glavni tipovi tla i ograničenja njihove plodnosti 35 1.9.3. Ublažavanje ograničenja plodnosti tla 39 1.9.4. Vremenske prilike kao factor ograničenja prinosa žitarica 39 1.10. AGROEKOLOŠKI UVJETI ZA UZGOJ ŽITARICA U HRVATSKOJ 41 1.10.1. Reljef 41 1.10.2. Tlo 41 1.10.3. Klima 41
Str. 2. PŠENICA 2.1. GOSPODARSKO ZNAČENJE I PODRIJETLO PŠENICE 2.1.1. Gospodarsko značenje pšenice 47 2.1.2. Podrijetlo i povijest širenja pšenice 48 2.2. MORFOLOŠKA SVOJSTVA PŠENICE 49 2.3. SISTEMATIKA PŠENICE 50 2.3.1. Razlikovanje sorata pšenice 53 2.4. KVALITETA ZRNA PŠENICE 2.4.1. Fizičke karakteristike zrna pšenice 54 2.4.2. Tehnološka svojstva brašna i tijesta 54 2.4.3. Kemijski sastav zrna 54 2.5. FENOLOŠKE FAZE PŠENICE 2.5.1. Fenološke faze pšenice 57 2.6. ULOGA AGROEKOLOŠKIH UVJETA U UZGOJU PŠENICE 2.6.1. Potrebe pšenice prema vodi i toplini 61 2.6.2. Potrebe pšenice prema tlu 63 2.6.3. Vremenske prilike i prinosi pšenice 64 2.6.4. Utjecaj vremenskih prilika na prinose pšenice u Istočnoj Hrvatskoj 65 2.6.5. Agroekološki uvjeti i polijeganje pšenice 68 2.7. AKUMULACIJA SUHE TVARI I MINERALNA ISHRANA PŠENICE 2.7.1. Dinamika akumulacije suhe tvari po organima 70 2.7.2. Akumulacija N, P i K u biljku pšenice 71 2.7.3. Akumulacija suhe tvari u zrno pšenice 71 2.7.4. Akumulacija N, P i K, ugljikohidrata i lipida u zrno pšenice 72 2.7.5. Zahtjevi pšenice za hranivima 73 2.7.6. Sadržaj i raspodjela biogenih elemenata u pšenici 73 2.7.7. Sadržaj elemenata kao kriterij opskrbe hranivima 74 2.7.8. Visokorodne sorte pšenice 75 2.7.9. Genetički aspekti ishrane pšenice na tlima ograničene plodnosti 78 2.7.10. Reakcija pšenice na kalcizaciju u Istočnoj Hrvatskoj 80 2.8. DUŠIK U MINERALNOJ ISHRANI PŠENICE 2.8.1. Modeli gnojidbe pšenice dušikom 81 2.8.2. Preporuke za gnojidbu pšenice dušikom u Hrvatskoj 85 2.9. AGROTEHNIKA PŠENICE 2.9.1. Uloga agrotehnike i sorte u formiranju prinosa pšenice 89 2.9.2. Plodored 91 2.9.3. Gnojidba pšenice 93 2.9.4. Obrada tla 94 2.9.5. Sjetva pšenice 97 2.9.6. Zaštita usjeva pšenice od korova, bolesti i štetočina 99 2.9.7. Žetva pšenice 101 2.9.8. Specifičnosti agrotehnike u proizvodnji sjemena pšenice i ostalih 103 strnih žitarica
3. JEČAM 3.1. GOSPODARSKO ZNAČENJE, RASPROSTRANJENOST I PODRIJETLO 105 3.2. MORFOLOŠKA SVOJSTVA JEČMA 106 3.3. SISTEMATIKA JEČMA 107 3.4. BIOLOŠKA SVOJSTVA JEČMA 108 3.5. TEHNOLOŠKA VRIJEDNOST ZRNA PIVARSKOG I KRMNOG JEČMA 109 3.6. SPECIFIČNOST AGROTEHNIKE I SORTIMENT JEČMA 110
4. RAŽ 4.1. GOSPODARSKO ZNAČENJE, RASPROSTRANJENOST I PODRIJETLO 112 4.2. MORFOLOŠKA SVOJSTVA RAŽI 113 4.3. SISTEMATIKA RAŽI 114 4.4. BIOLOŠKA SVOJSTVA RAŽI 116 4.5. SPECIFIČNOST AGROTEHNIKE I SORTIMENT JEČMA 116
5. TRITIKALE 5.1. GOSPODARSKO ZNAČENJE, POVRŠINE I RASPROSTRANJENOST 118 5.2. MORFOLOŠKA SVOJSTVA TRITIKALEA 119 5.3. SISTEMATIKA TRITIKALEA 120 5.4. BIOLOŠKA SVOJSTVA TERITIKALEA 120 5.5. SORTIMENT I SPECIFIČNOSTI AGROTEHNIKE TRITIKALEA 120
6. ZOB 6.1. GOSPODARSKO ZNAČENJE, POVRŠINE I RASPROSTRANJENOST 121 6.2. MORFOLOŠKA SVOJSTVA ZOBI 122 6.3. SISTEMATIKA ZOBI 123 6.4. BIOLOŠKA SVOJSTVA ZOBI 123 6.5. SPECIFIČNOST AGROTEHNIKE I SORTIMENT ZOBI 123
7. KUKURUZ 7.1. GOSPODARSKO ZNAČENJE I PODRIJETLO KUKURUZA 7.1.1. Površine i proizvodnja kukuruza 125 7.1.2. Rasprostranjenost i širenje kukuruza 126 7.1.3. Kukuruz u Europi i Hrvatskoj 127 7.2 MORFOLOŠKA SVOJSTVA KUKURUZA 7.2.1. Korijen 128 7.2.2. Stabljika 128 7.2.3. List 129 7.2.4. Reproduktivni organi kukuruza 129 7.2.5. Zrno kukuruza 131 7.3. SISTEMATIKA KUKURUZA 7.3.1. Rodovi sistematske skupine Tripsacine (Maydeae) 132 7.3.2. Podvrste kukuruza 134 7.3.3. Filogenetsko podrijetlo kukuruza 137 7.3.4. Sorte i hibridi kukuruza 139 7.4. FENOLOŠKE FAZE I ORGANOGENEZA KUKURUZA 7.4.1. Fenološke faze kukuruza 141 7.4.2. Etape organogeneze reproduktivnih organa kukuruza 146 7.5. ULOGA AGROEKOLOŠKIH UVJETA U UZGOJU KUKURUZA 7.5.1. Potrebe kukuruza prema vodi 147 7.5.2. Potrebe kukuruza prema toplini 148 7.5.3. Potrebe kukuruza prema svjetlosti 153 7.5.4. Potrebe kukuruza prema tlu 153 7.5.5. Vremenske prilike i prinosi kukuruza u Hrvatskoj 154 7.5.6. Određivanje dužine vegetacije kukuruza 157 7.6. AKUMULACIJA SUHE TVARI I MINERALNA ISHRANA KUKURUZA 7.6.1. Elementi potrebni za ishranu kukuruza 162 7.6.2. Mineralna ishrana i produktivnost kukuruza 168 7.6.3. Mineralna ishrana i polijeganje (lom stabljike) kukuruza 169 7.6.4. Poremećaji mineralne ishrane kukuruza u istočnoj Hrvatskoj 171 7.7. AGROTEHNIKA KUKURUZA 7.7.1. Izbor hibrida kukuruza 178 7.7.2. Plodored 180 7.7.3. Obrada tla 181 7.7.4. Gnojidba 185 7.7.5. Sjetva kukuruza 186 7.7.6. Zaštita kukuruza od korova, bolesti i štetočina 188 7.7.7. Berba kukuruza 190 7.7.8. Specifičnosti uzgoja i agrotehnike sjemenskog kukuruza 192
8. SIRAK 8.1. GOSPODARSKO ZNAČENJE, PODRIJETLO I RASPROSTRANJENOST 203 8.2. MORFOLOŠKA SVOJSTVA I SISTEMATIKA SIRKA 204 8.3. BIOLOŠKA SVOJSTVA SIRKA 205 8.4 SPECIFIČNOSTI AGROTEHNIKE SIRKA 206
9. PROSO 9.1. GOSPODARSKO ZNAČENJE, PODRIJETLO I RASPROSTRANJENOST 207 9.2. MORFOLOŠKA SVOJSTVA I SISTEMATIKA PROSA 208 9.3. BIOLOŠKA SVOJSTVA PROSA 208 9.4. SPECIFIČNOSTI AGROTEHNIKE PROSA 209
10. RIŽA 10.1. GOSPODARSKO ZNAČENJE, PODRIJETLO I RASPROSTRANJENOST 210 10.2 MORFOLOŠKA SVOJSTVA I SISTEMATIKA RIŽE 210 10.3 BIOLOŠKA SVOJSTVA RIŽE 211 10.4 AGROTEHNIKA RIŽE 212
11. HELJDA 11.1. GOSPODARSKO ZNAČENJE, PODRIJETLO I RASPROSTRANJENOST 213 11.2. MORFOLOŠKA SVOJSTVA I SISTEMATIKA HELJDE 214 11.3. BIOLOŠKA SVOJSTVA HELJDE 215 11.4. AGROTEHNIKA HELJDE 215
12. LITERATURA 216
1. ZAJEDNIČKA SVOJSTVA ŽITARICA
1.1. ŽITARICE I PREHRANA ČOVJEČANSTVA
1.1.1. Prognoza rasta ljudske populacije
Broj ljudi na Zemlji raste geometrijskom progresijom, o čemu dovoljno govore podaci o brojnosti ljudske populacije u posljednjih pedesetak godina (u milijardama): 2,52 (1950.), 3,03 (1960.), 3,70 (1970.), 4,45 (1980.), 5,28 (1990.) i 6,18 (2000.). Predviđa se da će 2025. biti 8,29 a 2050. godine 9,83 milijardi ljudi na Zemlji. Taj porast bit će najveći (oko 70 %) u zemljama slabo i srednje razvijene ekonomije, odnosno u siromašnim zemljama.
Tablica 1: Prognoza rasta ljudske populacije (Borlaug i Dowswell, 1997.)
Stanje (1990.g.) i prognoza rasta Postotak Regija ljudske populacije (milijuni) rasta 1990. 2000. 2025. 1990.-2025. a) Slabo i srednje razvijena ekonomija Subsaharska Afrika 4 495 668 1 229 148 Istočna Azija i Pacifik 1 557 1 818 2 276 44 Južna Azija 1 148 1 377 1 896 65 Europa 200 217 252 26 Srednjoistočna i Južna Afrika 256 341 615 140 Latinska Amerika i Karibi 433 515 699 61 Ukupno (a) 4 146 4 981 7 032 70 b) Ostale ekonomije (bivši SSSR, 321 345 355 11 Kuba, Sjeverna Koreja - procjena) c) Visokorazvijena ekonomija 816 859 915 12 Svijet (a + b + c) 5 284 6 185 8 303 57 Svijet (broj ljudi u milijunima): 2 524 (1950.), 3 027 (1960.), 3 702 (1970.), 4 447 (1980.) Procjena UN-a (Večernji list, 16. srpnja 2000.): 8 290 (2025.), 9830 (2050.)
1.1.2. Potrebe čovječanstva za hranom i uloga žitarica
Današnji opseg proizvodnje hrane u svijetu ne zadovoljava potrebe, a trend rasta ljudske populacije u bližoj budućnosti bi mogao stanje još i pogoršati. Zato prehrana čovječanstva postaje sve ozbiljniji problem. S tim u vezi u Rimu je od 13. do 17. studenoga 1996. održan Svjetski sastanak na vrhu o prehrani u svijetu (World Food Summit), na kojem je između ostalog iznesen podatak da je gladno 800 milijuna ljudi i da u svakoj minuti od posljedica gladi umire oko 25 osoba. Pšenica, riža i kukuruz su tri glavne žitarice te su zastupljene na mnogo većim površinama na svjetskim oranicama u odnosu na ostale žitarice. Prema podacima FAO-a (FAOSTAT, 2010.) pšenica u svijetu uzgajana je na oko 217 milijuna, riža na oko 161 milijun i kukuruz na oko 164 milijuna hektara. Oko 50 % požnjevene površine pšenice bilo je u Aziji, a udjel Europe u tom pogledu je oko 25 %. Oko jedne trećine požnjevene površine kukuruza nalazi se u Aziji, oko 20 % u Sjevernoj Americi, te 10 % u Europi. Riža je na svjetskim oranicama zastupljena u opsegu sličnom kao kukuruz, ali je gotovo 90 % površina u Aziji, a manje od 5 % u Europi. Ovi su podaci detaljno prikazani u Tablici 1 zajedno s ostalim žitaricama. O značenju hrane za ljudsku populaciju svjedoči i činjenica da se u svijetu svake godine 16. listopada obilježava Dan hrane i u tom kontekstu se ističu aktualni problemi ove tematike. Tako je povodom Dana hrane 2007. godine naglašeno da od posljedica gladi i siromaštva svakoga dana u svijetu umire 50 000 ljudi te da od 1,1 milijarde stanovnika Indije 40 % ili 440 milijuna
1 ljudi preživljava s prihodima manjima od jednog američkog dolara dnevno. Tom prigodom se oglasio i direktor FAO-a (Food Agricultural Organization) Jackes Diouf koji je istaknuo da danas 854 milijuna ljudi „ide na spavanje prazna želuca.“ S druge strane, bogati dio čovječanstva zabrinjavaju drugi problemi vezani s unosom viška hrane i dijetama za mršavljenje. Debljina i pretilost ozbiljna su prijetnja njihovom zdravlju pa na pripravcima sumnjive učinkovitosti u smanjivanju viška kilograma i vraćanju poljuljane tjelesne ravnoteže izazvane stresom i lošim životnim navikama (smanjeno kretanje, unos viška kalorija) te proizvodnjom tzv. zdrave hrane multinacionalne kompanije zarađuju milijune dolara godišnje.
Pšenica, riža i kukuruz najzastupljenije su ratarske kulture na svjetskim oranicama. Međutim, prinosi su ovih žitarica na svjetskoj razini, a osobito u siromašnim dijelovima svijeta, niski. Žitarice imaju glavnu ulogu u ljudskoj ishrani. Borlaug i Dowswell (1997.) analizirali su stanje proizvedene količine žitarica i procjenu potreba ljudske populacije u bližoj budućnosti. Godine 1990. proizvedeno je u svijetu 1,970 milijuna tona žitarica, a prognoza potreba za 2025. iznosi 3,970 milijuna tona ili dvostruko više nego što je proizvedeno 1990. godine. Da bi se to i ostvarilo, prosječan prinos žitarica u svijetu trebao bi se povećati s 2,5 t/ha (stanje 1990.) na 4,5 t/ha (Tablica 2).
Tablica 2: Stanje i prognoza proizvodnje i prinosa žitarica u svijetu (Borlaug i Dowswell, 1997.)
Stanje (1990. godine) i potrebne količine Stanje (1990.) i potrebni prinosi Žitarica za prehranu čovječanstva (milijuni tona) (t/ha) da se za zadovolje potrebe 1990. 2000. 2025. 1990. 2000. 2025. Pšenica 600 740 1200 2,4 2,8 4,4 Riža 520 640 1030 2,4 3,1 5,3 Kukuruz 480 620 1070 3,7 4,1 5,8 Ječam 80 220 350 2,3 2,7 4,1 Sirak/proso 85 110 180 1,5 1,8 2,6 Sve žitarice 1970 2450 3970 2,5 2,9 4,5
Kukuruz je, uz pšenicu i rižu, najzastupljenija ratarska kultura na svjetskim oranicama. Kukuruz daje značajan doprinos prehrani čovječanstva pa svaki napredak u tehnologiji njegova uzgoja, ima veliko značenje u bilanciranju proizvodnje hrane u svijetu. S proizvodnjom od 480 milijuna tona 1990. g. kukuruz je sudjelovao u opsegu proizvodnje žitarica s oko 25%, a u 2025. bilo bi ga potrebno proizvesti 1,070 milijuna tona da bi rastuće svjetske potrebe za hranom bile u ravnoteži. To znači istovremeno i povećanje prosječnog prinosa zrna kukuruza na svjetskim oranicama s 3,7 t/ha (stanje 1990.) na 5,8 t/ha (Tablica 2). Uzimajući u obzir činjenicu da su površine za proizvodnju hrane ograničene, rješenje se nazire uglavnom u povećanju prinosa s jedinice površine. Značajan doprinos u potrebnom povećanju prinosa žitarica očekuje se od biotehnologije, a glede većine ostalih disciplina postoje značajne rezerve u primjeni već postojećih spoznaja. Naime, pojedini dijelovi svijeta su na različitim stupnjevima razvoja pa postoje značajne razlike u primjeni suvremene tehnologije, od ekstenzivnog uzgoja (npr. bez primjene suvremene poljoprivredne mehanizacije, mineralnih gnojiva i pesticida) do intenzivnog uzgoja, koji podrazumijeva primjenu suvremenih dostignuća biotehničkih znanosti, ponekad i u opsegu koji predstavlja prijetnju održivom razvoju (npr. pretjerana upotreba mineralnih gnojiva i pesticida). Održivi razvoj (sustainable development) podrazumijeva proizvodnju dovoljne količine hrane za ljudsku populaciju i to na način koji ne predstavlja prijetnju održavanju života na Zemlji.
2
1.1.3. Prenamjena poljoprivrednih površina za proizvodnju obnovljivih izvora energije:izazov ili prijetnja?
Dio postojećih poljoprivrednih površina prenamjenjuje se za proizvodnju obnovljivih izvora energije, tj. onih koji ne potječu od fosilnih goriva, a sve u cilju smanjivanja emisije „stakleničkih plinova“. Naime, porastu koncentracije CO2 u atmosferi uslijed oslobađanja i uključivanja u biološko kruženje „zarobljenog CO2 u utrobi Zemlje“ pripisuje se značajan udio u stvaranju „efekta staklenika“, što izaziva klimatske promjene poput zagrijavanja atmosfere, topljenja polarnog leda i pomicanja granice leda bliže ekvatoru, podizanja razine mora, učestalih ekstremnih vremenskih nepogoda kao što su suše i poplave, orkanski vjetrovi i dr. Iako su u tom pogledu modeli utjecaja komplicirani i još u cijelosti nejasni, daljnje povećanje koncentracije CO2 u atmosferi predstavlja ozbiljnu prijetnju ravnoteži i održavanju života na Zemlji. Ublažavanje ovoga problema moguće je korištenjem alternativnih izvora energije, u koje spadaju i obnovljivi izvori energije proizvedeni na oranicama. Tako je u zakonsku regulativu Europske Unije (EU) ušla i obveza da svaka članica najmanje 5% svoje potrošnje energije mora podmiriti iz obnovljivih izvora umjesto onih iz fosilnih goriva. Ako to sama ne može proizvesti, tada tu energiju mora uvesti. Osobito je atraktivna uljana repica namijenjena za proizvodnju biodizela pa su kroz nekoliko posljednjih godina u članicama EU značajno povećane površine pod ovom kulturom. U tom pogledu, spominju se i ostale kulture, među ostalim i kukuruz za proizvodnju bioetanola. Pretpostavlja se da će se zbog korištenja oranica „u energetske svrhe“ kriza proizvodnje hrane u svijetu još više produbiti pa „proizvodnja obnovljive energije s oranica“ ima i dosta protivnika. Zato se predlaže da se u tu svrhu koriste površine koje imaju veća ograničenja, kao što su to tla manje plodnosti i kao takva manje prikladna za uzgoj ratarskih kultura.
1.2. POLJOPRIVREDA I RATARSTVO U FUNKCIJI PROIZVODNJE HRANE
Poljoprivreda je jedna od najvažnijih gospodarskih grana koja proizvodnjom hrane omogućava čovjeku biološku egzistenciju i daje mnoge druge proizvode značajne za čovječanstvo. Ovom djelatnošću bavi se oko polovice čovječanstva, za koju poljoprivreda predstavlja glavni ili jedini izvor egzistencije. U okviru poljoprivrede postoji nekoliko područja od kojih jedno predstavlja ratarstvo. Ratarstvo kao znanstvena disciplina proučava ekološke uvjete za uzgoj biljaka (kultura), njihovo značenje za prehranu ljudske populacije, morfološka i biološka svojstva te agrotehniku uzgoja, a dijeli se na opće i specijalno ratarstvo.
1.2.1. Raznolikost biljnog svijeta na Zemlji i podjela ratarskih kultura
Točan broj biljnih vrsta na Zemlji još nije određen. Pretpostavlja se da postoji 300 000 vrsta (species) viših biljaka; 23 000 vrsta koristi čovjek; 15 000 vrsta su kulturne (uzgajane) vrste (žive u agrobiocenozi); 60 vrsta kulturnih biljaka ima osobito značenje, a 25 tih vrsta uzgaja se i kod nas. Razlika između biocenoze i agrobiocenoze je u tome što je biocenoza prirodna (spontana) biljna zajednica, a biljke koje čovjek uzgaja prema određenim pravilima (agrotehnika ili tehnologija biljne proizvodnje) su u biljnoj zajednici koju zovemo agrobiocenoza. U biocenozi je više izražena biološka ravnoteža, dok je u agrobiocenozi ona uglavnom narušena utjecajem čovjeka (Butorac, 1999.). Ratarske kulture dijele se prema različitim kriterijima u više skupina, npr. prema botaničkom sastavu, načinu uzgoja, namjeni i dr. (Tablica 3).
3
Tablica 3: Podjela ratarskih kultura
biljke umjerene klime pšenica, raž, ječam, zob Prema podrijetlu biljke toplije klime kukuruz, riža, pamuk, duhan Poaceae (Gramineae, trave) žitarice Fabaceae (Leguminosae, mahunarke) soja, grah, grašak, leća Prema botaničkim Brasicaceae (Cruciferae, krstašice) uljana repica svojstvima Umbelliferae (štitarice) kim, anis (po porodicama) Asteraceae (Compositae, glavočike) suncokret Chenopodiaceae šećerna repa Solanaceae krumpir okopavine ili širokoredni usjevi kukuruz, repa, krumpir, suncokret Prema načinu uzgoja usjevi gustog sklopa pšenica, ječam, lan, konoplja biljke za stočnu hranu trave, djeteline, usjevi za silažu zrno žitarice,zrnaste mahunarke, uljarice Prema glavnom stabljika predive biljke (lan, konoplja) proizvodu list i cvijet duhan i hmelj gomolj i korijen krumpir, repa žitarice (zrnate škrobne biljke) pšenica, raž, tritikale, ječam, zob, kukuruz, riža, proso, sirak zrnate mahunarke (bjelančevinaste biljke) grah, grašak, soja uljarice suncokret, uljana repica, soja biljke za proizvodnju šećera, škroba i šećerna repa, krumpir, šećerna trska Prema namjeni alkohola predive (tekstilne) biljke lan, konoplja, pamuk, juta ostalo industrijsko bilje duhan i hmelj ljekovito, začinsko i aromatično bilje kamilica, menta, kadulja krmno bilje djeteline, trave, usjevi za silažu Prema vremenu Ozimi usjevi (sjetva u jesen) sjetve Jari usjevi (sjetva u proljeće) Prema upotrebi za ljudsku ishranu, za ishranu stoke, za industrijsku preradu i dr.
1.2.2. Kapaciteti za proizvodnju hrane
Postoje različite procjene površina zemljišta koja su namijenjena za poljoprivrednu proizvodnju. Ukupna površina kopna na Zemlji iznosi 149,4 milijuna km2 ili 29,3% ukupne Zemljine površine. Budući da 1 km2 odgovara površini od 100 ha, tada je površina kopna 14 940 000 000 ha. Ostatak od 70,7% ili 360 700 000 km2 su oceani i mora (Tablica 4).
Tablica 4: Površina Zemlje i raspodjela kopna i mora (IAW, 1988.)
Površina (km2 ) Udjel (%) Oceani Ukupno Kopno Kopno Stanovništvo i more Zemlja - ukupno 510 100 000 149 400 000 29,3 70,7 100,0 Sjeverna hemisfera 255 050 000 106 045 650 41,6 58,4 86,4 Južna hemisfera 255 050 000 43 354 350 17,0 83,0 13,6
Prema jednome izvoru udjel kopna je 13,115 milijardi hektara, od čega na obradivo zemljište otpada 1,34 milijarde ha (ili oko 1,3 kada se odbije površina rijeka i jezera), ali samo njegov manji dio je u ulozi poljoprivredne proizvodnje (Tablica 5). Drugi izvor navodi 12 kategorija zemljišta ukupne površine 112,3 milijuna km2 (1,123 milijarde hektara). Povećanje proizvodnje hrane moguće je u ograničenoj mjeri povećanjem obradivih površina (Tablica 6). S tim u vezi, u gusto naseljenoj Aziji (oko polovica ukupnog čovječanstva) i Europi mogućnosti su neznatne, a jedino u dijelu Afrike (subsaharska Afrika) i Južnoj Americi postoje
4 relativno velika područja koja se još ne obrađuju, a moguće ih je uz dodatna ulaganja privesti kulturi. Prosječni prinosi pšenice, riže i kukuruza značajno se razlikuju u pojedinim dijelovima svijeta, a isti bi se mogli značajno povećati primjenom suvremene tehnologije, osobito tamo gdje su oni preniski i gdje ne postoje ozbiljnija ekološka ograničenja, kao što su nedostatak ili višak vode, salinitet, plitka tla i slično.
Tablica 5: Kategorije kopna na Zemlji (VIE, 2006.)
Površina Udjel Kategorija kopna (milijarde kopna(%) hektara) Obradivo zemljište za uzgoj ratarskih kultura 1,34 10,2 Dugogodišnji nasadi (voćnjaci, vinogradi, plantaže kave, čaja i dr..) 0,105 0,8 Permanentni travnjaci (livade i pašnjaci) 3,36 25,0 Šume 4,18 32,0 Ostalo tlo (neplodno, naselja, ceste i sl.) 4.13 32,0 Ukupno 13,115 100,0
Tablica 6: Stanje i potencijal obradivih površina u manje razvijenim zemljama (Buringh i Dudal, 1987.)
Površina (milijuni hektara) Afrika JZ Azija SI Azija Sr. Azija J. Amerika Sr. Amerika Ukupno Obradiva površina Potencijal 789 48 297 127 819 75 2155 Stanje 168 69 274 113 124 36 784 Neobrađeno 621 0 23 14 695 39 1392 % regije 79 0 8 11 85 52
Udjel obradive površine po glavi stanovnika (percapita) jedan je od indikatora mogućnosti prehrane ljudi određenog područja. Prema sadašnjoj razini njihovog iskorištenja (ostvareni prinosi) za svakoga stanovnika Zemlje potrebno je 0,40 ha da bi se zadovoljile normalne potrebe organizma za hranom. Prema istom izvoru (FAO, 2001.) svjetski prosjek je 0,25 ha, od čega na razvijene zemlje otpada 0,48 ha po osobi, a za zemlje u razvoju samo 0,19 ha. S tim u vezi, prosjeci po kontinentima su sljedeći: Azija 0,15 ha, Afrika 0,26 ha, Latinska Amerika 0,33 ha, Europa 0,42 ha, Sjeverna Amerika 0,70 ha i Oceanija 1,80 ha. Raspoloživost obradive površine po glavi stanovnika u nekoliko najvećih država (stanje 1993.) bilo je sljedeće: Rusija 0,90 ha, Kanada 1,60 ha, Australija 2,6 ha, Kina 0,08 ha, SAD 0,70 ha, Brazil 0,30 ha i Indija 0,20 ha (Tablica 7).
1.2.3. Kapaciteti za ratarsku proizvodnju u Hrvatskoj
U tridesetogodišnjem razdoblju 1970.-1999. Hrvatska je raspolagala s prosječno 2,04 milijuna hektara obradivih površina (oranice i vrtovi + voćnjaci + vinogradi + livade) od kojih je bilo oko 1,5 milijuna ha oranica i tu su ubrojene i one površine koje se nisu obrađivale (Tablica 7). Do 2007. godine u Republici Hrvatskoj koristila se podjela poljoprivrednih površina na oranice i vrtove, voćnjake i maslinike, vinograde, livade i pašnjake, dok novija podjela razlikuje sljedećih osam kategorija poljoprivrednih površina: oranice i vrtovi, povrtnjaci, trajni travnjaci (livade i pašnjaci), voćnjaci, vinogradi, maslinici, rasadnici i košaračka vrba. Smatra se da RH raspolaže s oko 2,9 milijuna ha ukupnih poljoprivrednih površina, dok je potencijal obradivih
5 površina oko 2,1 milijuna ha. Međutim, prema podacima Državnog zavoda za statistiku (DZS), koristi se tek oko 1,2 - 1,3 milijuna ha. Više od dvije trećine (oko 70%) otpada na kategoriju oranica i vrtova.
Tablica 7: Poljoprivredne površine po kategorijama korištenja u Hrvatskoj (Statistički ljetopisi, DZS Zagreb)
Poljoprivredne površine (obradive površine + pašnjaci) po kategorijama korištenja Republika 2000. 2001. 2002. 2003. 2004. 2005. 2006. 2007. Hrvatska Poljoprivredna površina (PP) PP tisuće hektara 2 064 2 084 2 081 2 073 1 991 1 202 1 224 1 197 Obradive površine* (tisuće hektara) a) Oranice i vrtovi 1 101 1 121 1 126 1 118 1 110 864 874 847 b) Voćnjaci 70 69 68 68 66 43 46 47 c) Vinogradi 59 58 58 57 50 30 31 33 d) Livade 355 353 347 347 322 155 163 160 Ukupno (a+b+c+d) 1 585 1 601 1 599 1 590 1 548 1 092 1 114 1 087 Obradive površine u ranijem razdoblju (tisuće hektara) Razdoblje 1930. -39. 1955.-59. 1960.-69. 1970.-79. 1980.-89. 1990.-99. Prosjek 2 230 2 224 2 217 2 125 2 055 1 784 * od 2005. navedene su samo površine koje se obrađuju (promjena metodologije)
Također, i u Hrvatskoj je evidentan globalni trend opadanja obradivih površina zbog izgradnje infrastrukture i rastuće ljudske populacije. Žitarice su najzastupljenije ratarske kulture na našim oranicama (Tablice 8 i 9). Prema desetogodišnjem prosjeku 1980.-1989. kukuruz je uzgajan na prosječno 507 000 ha ili oko 34% oranica, dok je pšenica uzgajana na prosječno 311 000 ha ili na oko 20% udjela na oranicama. Udjel kukuruza, pšenice, ječma, zobi i raži iznosio je oko 60 % ukupne površine oranica. Danas je u Hrvatskoj udjel obrađenih oranica manji nego ranije, a smanjen je i udjel pšenice i kukuruza na račun industrijskog bilja. Tako je u 2010. g. kukuruz u Hrvatskoj uzgajan na 296 768 hektara ili za oko 40% manje, a pšenica na 168 507 hektara ili za 45 % manje u odnosu na prosjek dekade osamdesetih godina prošlog stoljeća. Istovremeno, površine pod sojom povećane su za četiri puta, a pod suncokretom za 63%.
Tablica 8: Požnjevene površine (tisuće ha), opseg proizvodnje (tisuće t) i prosječni prinosi (t/ha) u Hrvatskoj (Statistički ljetopisi, DZS Zagreb)
Prosjek 1980.-1989. 2000. godina 2010. godina Usjev ha t t/ha ha t t/ha ha t t/ha Žitarice Kukuruz 507 2 372 4,68 388 1 526 3,93 297 2 068 7,0 Pšenica 311 1 204 3,87 236 1 032 4,37 169 681 4,0 Ječam 56 163 2,95 46 151 3,27 53 172 3,3 Zob 29 58 1,99 Raž 7 15 2,16 Industrijsko bilje Šećerna repa 28 1 186 42,95 21 482 22,98 24 1 249 52,40 Soja 14 33 2,23 47 65 1,38 56 154 2,76 Suncokret 16 39 2,37 26 54 2,10 26 62 2,30 Uljana repica 18 44 2,36 13 29 2,28 16 33 2,00
6
Tablica 9: Požnjevene površine (ha) i prinosi (t/ha) najvažnijih ratarskih kultura u Hrvatskoj od 2003. do 2010. i usporedba s dekadnim prosjekom 1980. – 1989. (Statistički ljetopisi, DZS Zagreb)
Prosjek 2003. 2004. 2005. 2006. 2007. 2008. 2009. 2010. Usjev 1980.-89. ha 405947 306 347 318 973 296 195 288 549 314 062 296 910 296 768 507000 Kukuruz t/ha 3,86 6,3 6,9 6,5 4,9 8,0 7,4 7,0 4,68 ha 205498 162 634 146 253 175 551 175 045 156 536 180 376 168 507 311000 Pšenica t/ha 2,96 4,9 4,1 4,6 4,6 5,5 5,2 4,0 3,87 Šećerna ha 27327 26 503 29 370 31 881 34 316 22 000 23 066 23 832 27544 repa t/ha 24,79 47.6 45,5 48,9 46,1 57,7 52,8 52,4 42,95 ha 49860 36 797 48 211 62 810 46 506 36 789 44 292 56 456 14146 Soja t/ha 1,66 2,6 2,5 2,8 1,9 3,0 2,6 2,7 2,23 ha 28211 26 328 49 769 35 308 20 615 38 631 27 366 26 412 16189 Suncokret t/ha 2,45 2,4 1,6 2,3 2,6 3,0 3,0 2,3 2,37 Korištene poljoprivredne površine i dio koji otpada na oranice i vrtove (ha) Poljoprivr. površine 1195 738 1176161 1210790 1230 183 1201758 1289091 1299582 1334825 1 242 266 Oranice i vrtovi 858 905 840587 864830 873028 846730 855416 863023 897416 862 450
Tablica 10: Prosječni prinosi i požnjevene površine važnijih poljoprivrednih kultura u Hrvatskoj (Statistički ljetopisi, DZS Zagreb)
Prosječni prinosi i požnjevene površine u Hrvatskoj (izostavljeno: 1991.-1995. zbog nepotpunih podataka uslijed ratnih zbivanja) Razdoblje Kukuruz Pšenica Ječam Zob Š. repa Suncok. Soja Lucerna Djetelina Prosječni prinos (t/ha) 1930.-39. 1,71 1,14 nema podataka 1948.-57. 1,09 1,23 1,06 0,76 13,78 0,58 - 3.63 3,14 1961.-70. 2,97 2,27 1,45 1,34 37,23 1,73 - 5,22 4,66 1971.-80. 3,93 3,13 2,08 1,58 43,03 1,84 - 4.79 4,34 1981.-90. 4,65 4,04 3,08 2,05 43,04 2,43 2,27 4,81 4,29 1996.-00. 5,17 3,92 3,10 - 37,82 1,93 2,16 nema podataka 2001.-05. 5,59 3,83 3,06 - 39,50 2,02 2,26 nema podataka 2006.-09. 6,70 4,98 3,95 - 51,38 2,75 2,58 6,58 6,25 Požnjevene površine (ha) 1930.-39. 520 468 385 965 nema podataka 1948.-57. 487 000 359 000 65 000 63 200 21700 14 400 - 42 600 49 600 1961.-70. 518 400 398 700 59 500 52 200 21 012 14 103 - 76 500 130 100 1971.-80. 496 800 358 700 58 200 37 600 22 908 14 843 - 64 800 74 600 1981.-90. 510 000 308 900 54 700 28 500 28 107 17 290 16 719 58 900 61 700 1996.-00. 377 000 211 000 39 682 - 29 844 26 430 32 058 nema podataka 2001.-05. 385 000 207 000 38 915 - 26 401 32 538 46 897 nema podataka 2006.-09. 298 929 171 877 60 820 - 27 816 30 480 47 349 25 513 22 028
U razdoblju od 1930. do danas evidentno je značajno povećanje prinosa glavnih ratarskih kultura u Hrvatskoj. Do 1957. godine prinosi pšenice bili su vrlo niski i iznosili su ispod 1,5 t/ha, a slično je bilo i s kukuruzom. Od šezdesetih godina prošlog stoljeća do danas bilježimo uzlazni trend prinosa većine ratarskih kultura. Uzgojem visokorodnih hibrida i sorata kulturnog bilja, koji je popraćen odgovarajućom agrotehnikom (obrada, sjetva, gnojidba, zaštita usjeva od korova, bolesti i štetočina i dr.) najviše se doprinijelo povećanju prinosa. Međutim, globalne klimatske promjene, koje idu u pravcu povećanja ekstrema (izuzetno sušne ili prevlažne godine
7 praćene odgovarajućim variranjima temperature zraka), razlogom su i većim variranjima prinosa pojedinih kultura, osobito jarih usjeva, u pojedinim godinama. U navedenih osamdeset godina značajno se promijenila i struktura sjetve na našim oranicama. Tako su smanjene površine pod kukuruzom i pšenicom, a povećane površine pod industrijskim kulturama. Intenziviranje površina pod sojom uslijedilo je osamdesetih godina prošlog stoljeća, a značajno su smanjene površine pod raži i zobi (Tablica 10).
1.3. GOSPODARSKO ZNAČENJE I UPOTREBA ŽITARICA Sa stajališta ishrane čovječanstva žitarice su najznačajnija skupina viših biljaka. U žitarice ubrajamo zrnate škrobne biljke. Na osnovu morfoloških, bioloških i agrotehničkih razlika, žitarice se dijele se u dvije skupine: strne ili prave žitarice i prosolike žitarice (Tablica 11).
Tablica 11: Predstavnici i podjela žitarica
Strne ili prave žitarice: Prosolike žitarice: PŠENICA (Triticum aestivum L.) KUKURUZ (Zea mays L.) RAŽ (Secale cereale L.) PROSO (Panicum miliaceum L.) TRITICALE (Triticale sp.) SIRAK (Sorghum vulgare L.) JEČAM (Hordeum sativum L.) RIŽA (Oryza sativa L.) ZOB (Avena sativa L.) Ostale žitarice HELJDA (Fagopyrum esculentum M.)
Razlike između pravih i prosolikih žitarica Morfološke razlike: Biološke razlike Broj primarnih (klicinih) korjenčića: Prave žitarice su biljke dugog dana, otpornije su prave žitarice imaju nekoliko, a prosolike samo prema zimi, klijaju pri nižim temperaturama, jedan klicin korjenčić. imaju veće zahtjeve prema vodi; postoje ozime i Stabljika: jare forme. kod pravih žitarica ima manje članaka, šuplja je Prosolike žitarice su biljke kratkog dana, bolje i ima jače izražena koljenca, a kod prosolikih podnose sušu, imaju veće potrebe prema toplini, žitarica ispunjena je parenhimom. postoje samo jare (proljetne) forme. List: prave žitarice imaju manji list Agrotehničke razlike Cvat: prave žitarice imaju klas (osim zobi koja Prave žitarice su usjevi guste sjetve, a većina ima metlicu), a prosolike metlicu (kukuruz uz prosolikih žitarica spada u usjeve rijetke sjetve i metlicu ima i klip kao ženski cvat). uzgajaju se kao okopavine. Zrno: prave žitarice imaju na trbušnoj strani brazdicu.
Žitarice imaju ogromno gospodarsko značenje koje se manifestira u nekoliko svojstava: visoki genetički potencijal rodnosti, korištenje u ishrani ljudi i životinja, sudjelovanje u razmjeni roba na svjetskom tržištu. S tim u vezi, žitarice imaju i strategijsko značenje za svaku zemlju (osiguranje dovoljne količine za prehranu svog pučanstva, bilo vlastitom proizvodnjom ili uvozom). Značenje žitarica primjetno je i u činjenici da se neke od njih uzgajaju na velikim površinama. Tako se pšenica, kukuruz i riža uzgajaju na oko trećini svjetske obradive površine. U Republici Hrvatskoj se 80-ih godina prošlog stoljeća kukuruz uzgajao na oko 500 000 ha (oko jedna trećina oranica), a pšenica na oko 300 000 ha (oko 20 % oranica). U posljednjih su se desetak godina površine pod kukuruzom i pšenicom smanjile na račun povećanja udjela ostalih ratarskih kultura te se kukuruz uzgaja prosječno na 300 – 320 tisuća hektara, a pšenica na 170-200 tisuća hektara. Žitarice imaju višestruku upotrebu: koriste se ljudskoj ishrani, u ishrani životinja te u industrijskoj preradi. Kruh je osnovna ljudska hrana, a za dobivanje kruha i sličnih proizvoda
8 najviše se koristi pšenica, zatim raž (osobito u sjevernim predjelima Europe) te kukuruz (u nekim zemljama Južne Amerike, Azije, Afrike). Riža je osnovna hrana za polovicu čovječanstva, a najčešće se koristi kao kuhano zrno i tjestenina (osobito u Kini, Indoneziji, Japanu, Koreji). Glavni nedostatak riže je slabija nutritivna vrijednost, prvenstveno manjak bjelančevina u odnosu na ostale žitarice, a ljuštenjem riže dodatno se smanjuje njena nutritivna vrijednost (bolest hipovitaminoza B). Kukuruz je, pored ljudske ishrane i ishrane životinja, vrlo značajna sirovina u prehrambenoj i drugoj industriji te se od kukuruza može dobiti oko 1000 proizvoda visokog stupnja dorade, uključujući i lijekove.
1.3.1. Opseg proizvodnje, požnjevene površine i prinosi žitarica (statistički pregled)
Pšenica, kukuruz i riža izdvajaju se od ostalih žitarica prema značajno većim požnjevenim površinama i opsegu proizvodnje (Tablica 12). Pšenica, riža i kukuruz su tri glavne žitarice i kao takve su zastupljene na mnogo većim površinama na svjetskim oranicama. Godine 2010. pšenica je u svijetu uzgajana na oko 217 milijuna, riža na oko 161 milijun i kukuruz na oko 164 milijuna hektara. Prosječan prinos pšenice u svijetu iznosio je te godine 3,00 t/ha, riže 4,34 i kukuruza 5,19 t/ha. Gotovo 50 % požnjevene površine pšenice bilo je u Aziji, dok je udio Europe oko 25%. Oko trećina požnjevene površine kukuruza nalazi se u Aziji, te oko 20 % u Sjevernoj Americi, a udjel Europe u požnjevenim površinama kukuruza je blizu 10 %. Riža je na svjetskim oranicama zastupljena u opsegu sličnom kao kukuruz s tim da se većina površina riže u svijetu, gotovo 90 %, nalazi u Aziji, a u Europi ispod 5 %. Ječam se uzgajao na oko 47 milijuna hektara ili na oko pet puta manjoj površini od pšenice, a oko 50 % površine pod ječmom bilo je u Europi. Površine pod zobi (oko 9 milijuna hektara), raži (oko 5 milijuna hektara) i tritikaleom (oko 4 milijuna hektara) značajno su manje od onih pod ječmom, a većina svjetske površine ovih kultura nalazi se u Europi. Tako udjel Europe u svjetskim površinama iznosi za zob oko 60 %, a za raž i tritikale oko 85 % (Tablica 14). Oko 60 % od ukupnih 41 milijun hektara svjetskih površina pod sirkom nalazi se u Africi, a zatim slijedi Azija s udjelom oko 23 %. Od oko 36 milijuna hektara prosa u svijetu, samo je oko 1,5 % površine izvan Afrike (59,7% udjela) i Azije (38,8% udjela), dok je većina od blizu 2 milijuna hektara heljde raspoređena u Europi (oko 50 % udjela) i Aziji (oko 43 % udjela). Požnjevene površine, proizvodnja i prinosi žitarica u svijetu te zemlje najveći proizvođači pojedinih žitarica prema stanju 2007. (FAOSTAT) prikazane su u tablicama 13-15. Godine 2007.u svijetu je bilo proizvedeno blizu 800 milijuna tona kukuruza s prosječnim prinosom 4,97 t/ha, a najveći proizvođači bili su SAD, Kina i Brazil. Ove tri zemlje su te godine proizvele oko dvije trećine (68%) od ukupne proizvodnje kukuruza u svijetu. Pšenice je bilo proizvedeno oko 600 milijuna tona uz prosječan prinos 2,79 t/ha, a najveći proizvođači bili su Kina, Indija, SAD i Ruska Federacija. Ove četiri zemlje su zajedno proizvele gotovo 50 % od ukupne svjetske proizvodnje pšenice (Tablica 13). Ukupna proizvodnja riže u svijetu 2007. iznosila je oko 650 milijuna tona (prosječan prinos 4,15 t/ha), pri čemu na dva najveća proizvođača, Kinu i Indiju, otpada oko 50 % svjetske proizvodnje riže. U nizu najvećih proizvođača riže u svijetu slijede Indonezija, Bangladeš i Vijetnam s dodatnih 14 %, tako da ovih pet zemalja sudjeluju s blizu dvije trećine udjela u svjetskoj proizvodnji riže (Tablica 13). Proizvodnja ječma (Tablica 13), zobi i raži (Tablica 14) u svijetu značajno je manja u odnosu na pšenicu, kukuruz i rižu. Tako je u 2007. bilo proizvedeno ukupno ječma, zobi i raži samo 30% u odnosu na pšenicu. Najveći proizvođači ječma u svijetu 2007. bili su Ruska Federacija, Kanada, Španjolska, Ukrajina i Njemačka, s ukupnim udjelom oko 45 % u svjetskoj proizvodnji ječma. Na dvije prvorangirane zemlje po proizvodnji zobi, Rusku Federaciju i Kanadu, otpada
9 oko 40 % svjetske proizvodnje. Najveći proizvođači raži u svijetu su Ruska Federacija, Njemačka i Poljska s otprilike dvije trećine udjela u svjetskoj proizvodnji (Tablica 14). Od 12,6 milijuna tona tritikalea proizvedenog u svijetu 2007. jedna trećina otpada na Poljsku, a 17 % na Njemačku, tako da su ove dvije zemlje proizvele 50 % svjetske proizvodnje tritikalea. U nizu najvećih proizvođača ove kulture slijede Francuska s 12 % i Bjelorusija s 10 % udjela te Kina s oko 5 % (Tablica 15).
Tablica 12: Proizvodnja žitarica u svijetu (FAOSTAT)
Prinosi (t/ha), požnjevene površine (ha) i proizvodnja (tona) pšenice, riže i kukuruza po kontinentima – stanje 2010. Amerika Afrika Azija Europa Oceanija Svijet Sjeverna Srednja Južna Pšenica t/ha 2,30 3,02 5,37 3,29 2,86 3,58 1,67 3,16 ha 9294580 27539630 686197 8132683 101391278 56383607 13561772 216989747 t 21445555 83229210 3686398 26771307 290194084 201611703 22582901 649521158 Kukuruz t/ha 2,04 9,60 2,94 4,74 4,61 6,10 6,53 5,22 ha 32178271 34163280 9122798 18943014 55210693 13938299 81458 163637813 t 66243619 327879430 26834350 89773830 254293976 84905872 532893 850463970 Riža t/ha 2,49 7,54 3,94 4,55 4,42 6,03 8,98 5,42 ha 10384346 1462950 338271 5073535 143235211 714928 23301 161232542 t 25902018 11027010 1334065 23075068 635866532 4315358 209242 701729293 Ječam t/ha 1,38 3,41 2,51 3,32 1,83 3,23 1,84 2,50 ha 4669176 3384760 268768 1152689 11021245 22750055 4140340 47387033 t 6449063 11530170 673817 3820680 20165934 73440329 7602298 123682291 Zob t/ha 1,21 2,58 1,67 2,60 1,98 2,15 1,66 1,98 ha 175578 1417220 66756 577547 455496 5544801 858966 9096364 t 212536 3657970 111126 1501539 901235 11916973 1421608 19722987 Raž t/ha 1,83 2,08 1,31 1,86 2,55 2,41 0,58 1,80 ha 56200 202440 42 28278 416874 4275135 57419 5036388 t 103000 421160 55 52719 1061227 10291626 33303 11963090 Tritikale t/ha 2,10 2,97 1,93 3,54 1,95 3,71 1,70 2,56 ha 9900 22200 723 71506 227188 3351855 295000 3978372 t 20800 66000 1398 253228 443695 12446721 502000 13733842 Sirak t/ha 0,97 4,51 3,66 3,49 1,11 4,50 3,10 3,05 ha 25238305 1947770 1991131 1818362 9454081 158366 517277 41125292 t 24603892 8779280 7291645 6348929 10509097 712295 1602494 59847632 Proso t/ha 0,74 1,78 0,96 1,37 1,15 1,14 0,97 1,16 ha 21427731 146900 1907 6675 13925579 304956 38000 35851748 t 15974437 261610 1832 9115 15961963 348394 37000 32594351 Heljda t/ha 0,82 1,06 - 1,24 0,69 0,78 - 0,92 ha 10030 78269 - 45900 816817 949486 - 1900502 t 8230 82615 - 56700 562774 739332 - 1449651
10
Tablica 13: Rang lista najvećih proizvođača kukuruza, pšenice, riže i ječma (četiri najrasprostranjenije žitarice) u svijetu 2007. godine (FAOSTAT)
Opseg proizvodnje (tisuće tona), požnjevene površine (tisuće ha) i prinosi (t/ha) Država tis. tona tis. ha t/ha Država tis. tona tis. ha t/ha KUKURUZ PŠENICA Svijet 784 785 157 874 4,97 Svijet 607 045 217 433 2,79 SAD 332 092 35 022 9,48 Kina 109 860 22 980 4,78 Kina 151 970 28 074 5,41 Indija 74 890 28 035 2,67 Brazil 51 590 13 823 3,73 SAD 53 603 20 643 2,60 Meksiko 22 500 7 800 2,88 Rusija 49 390 24 450 2,02 Francuska 13 107 1 481 8,85 Francuska 33 219 5 315 6,25 RIŽA JEČAM Svijet 651 742 156 953 4,15 Svijet 136 209 56 609 2,41 Kina 187 040 29 495 6,34 Rusija 15 663 9 551 1,64 Indija 141 134 44 000 3,21 Kanada 11 822 4 051 2,92 Indonezija 57 049 12 166 4,69 Španjolska 11 684 3 209 3,64 Bangladeš 43 504 11 200 3,88 Ukrajina 11 084 4 100 1,46 Vijetnam 35 567 7 305 4,87 Njemačka 11 034 1 934 5,71
Tablica 14: Rang lista najvećih proizvođača zobi i raži u svijetu 2007. godine (FAOSTAT)
Opseg proizvodnje (tisuće tona), požnjevene površine (tisuće ha) i prinosi (t/ha) zobi i raži Država tis. tona tis. ha t/ha Država tis. tona tis. ha t/ha ZOB RAŽ Svijet 25 992 11 952 2,17 Svijet 15 750 6 892 2,29 Ruska Fed. 5 407 3 557 1,52 Ruska Fed. 3 910 2 590 1,51 Kanada 5 009 1 853 2,70 Njemačka 3 319 674 4,92 Poljska 1 487 585 2,54 Poljska 3 194 1 324 2,41 SAD 1 323 609 2,18 Bjelorusija 1 305 575 2,27 Španjolska 1 274 501 2,54 Kina 700 225 3,11
Tablica 15: Rang lista najvećih proizvođača tritikalea, sirka, prosa i heljde u svijetu 2007. godine (FAOSTAT)
Opseg proizvodnje, požnjevene površine i prinosi (t/ha) Država tis. tona tis. ha t/ha Država tis. tona tis. ha t/ha TRITIKALE SIRAK Svijet 12 600 3 740 3,37 Svijet 64 589 43 795 1,47 Poljska 4 202 1 264 3,32 SAD 12 827 2 754 4,66 Njemačka 2 168 381 5,70 Nigerija 10 500 7 400 1,42 Francuska 1 539 330 4,66 Indija 7 402 8 451 0,88 Bjelorusija 1 242 411 3,02 Meksiko 5 500 1 600 3,44 Kina 600 300 2,00 Sudan 5 048 6 700 0,75 PROSO HELJDA Svijet 31 876 35 836 0,89 Svijet 2 369 2 727 0,87 Indija 10 610 10 800 0,98 Ruska Fed. 1 004 1 193 0,84 Nigerija 7 700 5 850 1,31 Kina 650 750 0,87 Niger 2 782 6 170 0,45 Ukrajina 217 310 0,70 Kina 2 101 1 001 2,10 Francuska 117 33 3,56 Burkina Faso 1 104 1 250 0,88 Poljska 84 73 1,16
U svijetu je 2007. proizvedeno oko 65 milijuna tona sirka, od čega 20 % otpada na SAD, 16 % na Nigeriju, 11 % na Indiju, 9 % na Meksiko i 8 % na Sudan. Ovih pet zemalja proizvede blizu dvije trećine ukupne proizvodnje sirka u svijetu. Jedna trećina od oko 32 milijuna tona prosa u svijetu proizvedena je u Indiji, a jedna četvrtina u Nigeriji. Od 2,4 milijuna tona proizvedene
11 heljde u svijetu Ruska Federacija je na prvom mjestu s udjelom oko 40 %, Kina je druga s 27 % udjela, a Ukrajina na trećem mjestu s 9 % udjela. Ove tri zemlje sudjeluju s više od tri četvrtine u svjetskoj proizvodnji heljde (Tablica 15).
1.4. MORFOLOŠKA SVOJSTVA ŽITARICA
1.4.1. Korijen žitarica
Žitarice imaju žiličasti korijenov sustav, koji je kao i kod ostalih trava vrlo razgranat te prožima veliki volumen tla svojim korjenčićima i žilicama. Glavnina mase korijenovog sustava smještena je relativno plitko, u oraničnom sloju do 30 cm dubine. Npr. kod kukuruza se u fazi metličanja oko 70% ukupne mase korijena nalazi do dubine od 30 cm. Od ukupne suhe mase biljaka na korijen otpada 15-25%. Svoju ulogu upijanja vode i hraniva korijenov sustav obavlja isključivo putem svog aktivnog dijela - korijenovih dlačica. Stoga treba nastojati osigurati što veću aktivnu površinu korijena na što se, između ostalog, može utjecati pravilnom gnojidbom fosforom. Od fiziološke aktivnosti korijenovog sustava, dubine prodiranja, mase i anatomske građe korijena ovisi i opskrbljenost biljke vodom i hranivima tijekom vegetacije pa o razvijenosti korijena ovisi i produktivnost cijele biljke. Razvoj korijena je u početnim stadijima mnogo brži od nadzemnog dijela. Žitarice imaju primarni i sekundarni korijen. Primarni (klicin) korijen razvija se iz klicinog korjenčića (radikule), prodire dublje i učvršćuje sjemenku, odnosno mladu biljčicu za tlo. Njegova uloga opada s pojavom sekundarnog korijenja. Prave žitarice formiraju više primarnih korjenčića, a prosolike samo jedan. Sekundarni (nodijalni) korijen čini glavninu mase korijenovog sustava. Može biti različito razvijen ovisno o vrsti i sorti, svojstvima tla, klimatskim uvjetima i agrotehnici. Razvija se kad biljka razvije dio stabljike, a izbija iz nodija podzemnog dijela stabljike i to kod pravih žitarica u vrijeme busanja (oko tri tjedna nakon nicanja), a kod prosolikih u fazi 3-4 lista. Kod kukuruza, sirka i ostalih prosolikih žitarica formira se i zračno korijenje, najčešće na prvom i drugom nodiju iznad tla, a ono ima uglavnom potpornu ulogu i učvršćuje biljku. Korijen kukuruza i sirka prodire najdublje (do 3 m), a od strnih žitarica najbolje razvijen korijenov sustav ima raž (do 2,5 m), zatim pšenica (do 2 m) pa zob (do 1,5 m), a ječam ima najslabije razvijen korijen (do 1,5 m). Korijen prosa prodire do 1,5 m, a riže do 0,8 m dubine.
1.4.2. Stabljika žitarica
Kod strnih žitarica stabljika se još naziva i vlat. Uspravna je, cilindričnog oblika i člankovite građe - sastoji se od nodija (koljenaca) i internodija (međukoljenca, članci). Internodiji su kod pravih žitarica šuplji, osim kod nekih vrsta pšenice (tvrda i engleska pšenica imaju ispunjen vršni internodij), a kod prosolikih žitarica stabljika je ispunjena parenhimom. U nodiju je stabljika pregrađena poprečnom pregradom gdje se križaju provodni snopići. Na ovom dijelu razvija se list i nalazi se zona rasta odakle rastu internodiji - stabljika raste interkalarno, tj. svaki internodij raste posebno. Debljina internodija se smanjuje od baze prema vrhu, a duljina raste odozdo prema gore pa vršni internodij može iznositi do 30%, a ponekad i 50% ukupne duljine vlati. Duljina svakog internodija jednaka je aritmetičkoj sredini dvaju susjednih internodija. Općenito, donji internodiji su deblji i kraći te s više sklerenhimskog staničja, što povećava otpornost prema polijeganju. Strne žitarice imaju 5-6 nodija, prosolike 8-12 (kasni hibridi kukuruza i do 20). Današnje sorte pšenice i ječma su prosječne visine oko 70-80 cm i pripadaju polupatuljastim sortama koje su otporne na polijeganje. Većina europskog sortimenta raži visine je 110-180 cm te je ova žitarica
12 zbog visoke i nježne stabljike neotporna na polijeganje. Visina stabljike kukuruza ovisi o vegetacijskoj skupini (duljini vegetacije), a naši hibridi kukuruza mogu dostići visinu do 3,5 m, dok kasni hibridi koji se uzgajaju u tropskim uvjetima mogu biti visine do 7 m. Vlati žitarica imaju sposobnost grananja, odnosno formiranja bočnih izdanaka (busanje) kada svaka nova vlat formira svoj korijen. Kod kukuruza je karakteristično stvaranje zaperaka iz podzemnih i/ili donjih nadzemnih nodija.
1.4.3. List žitarica
Listovi su raspoređeni na stabljici spiralno zbog boljeg iskorištenja sunčeve svjetlosti. Na svaki nodij vezan je jedan list pa je broj listova jednak broju nodija, a svaki se sastoji od dva osnovna dijela, rukavca i plojke. Manji dijelovi lista su jezičak i uške. Rukavac obuhvaća pripadajući članak poput cijevi, a rubovi mu nisu srasli nego se preklapaju na suprotnoj strani od plojke i tako prilagođavaju rastu stabljike. Rukavac raste na koljencu lista (na mjestu spoja rukavca i vlati, tj. neposredno iznad nodija vlati), stvarajući prstenasto zadebljanje, koje omogućuje podizanje poleglih biljaka. U početku porasta rukavac prelazi duljinu internodija, a kad stabljika poraste, obuhvaća oko dvije trećine pripadajućeg internodija. Rukavac je čvrste građe te učvršćuje i štiti mladu stabljiku od oštećenja. Plojka je izduženog oblika i na vrhu se šiljasto sužava. Kod strnih žitarica je uža (ječam ima nešto širu plojku u odnosu na ostale), a kod prosolikih šira (najšira je kod kukuruza te sirka). Paralelne je nervature, a centralna žila je jače izražena kod prosolikih žitarica. Plojka je najvažniji dio biljke u procesu fotosinteze. Produktivnost fotosinteze ovisi i o veličini lisne površine (eng. Leaf area index ili LAI) i njezinoj trajnosti (eng. Leaf area duration ili LAD). Stoga je važno da lisna površina bude što veća i da listovi budu zdravi i aktivni do kraja vegetacije. S tim u vezi, od osobitog je značenja suzbijanje bolesti i štetočina. Kod strnih žitarica, kao uskorednih kultura koje se uzgajaju u gustom sklopu, najveću ulogu u formiranju uroda imaju dva vršna lista, odnosno plojke. Više od polovine (50-60 %) mase suhe tvari zrna stvara vršni list, drugi gornji list stvara 20-30 % suhe tvari zrna, a klas sudjeluje s15- 20 % (Becker, 1978.). Naime, odumiranje listova počinje vrlo rano (prvi list se suši u fazi vlatanja, drugi i treći u fazi klasanja itd.), a ostaju gornji listovi pa je važno očuvati zdravima klas i vršne listove do kraja vegetacije. Kod kukuruza kao širokoredne kulture koja se uzgaja u rjeđem sklopu (veći međuredni razmak u sjetvi) značaj u formiranju uroda imaju i srednji listovi, pa i oni iz gornjeg dijela donje trećine stabljike. Osim toga, stvaranje organske tvari ovisi i o iskorištenju sunčeva svijetla – sorte s uspravnijim listovima, tj. listovima koji stoje pod manjim kutom u odnosu na vlat, bolje iskorištavaju sunčevu svjetlost i mogu se sijati gušće. Jezičak (ligula) je tanka opna koja se nalazi na prijelazu rukavca u plojku, a predstavlja produžetak unutarnje stjenke rukavca kojim list priliježe uz vlat i onemogućava prodor vode i mikroorganizama u prostor između rukavca i vlati. Uške (auriculae) su dvije izrasline koje se nalaze na prijelazu rukavca u plojku i pričvršćuju rukavac uz vlat. Jezičak i uške su karakteristične građe za pojedine žitarice pa mogu poslužiti kao sistematska obilježja za razlikovanje pojedinih vrsta strnih žitarica od busanja pa sve do cvatnje, a u vlatanju su tipično razvijeni. Pšenica, raž i ječam imaju kratak jezičak, a kod zobi je krupan i na krajevima nazubljen. Pšenica ima male i dlačicama obrasle uške. Raž ima glatke uške koje mogu biti različite veličine na istoj vlati te se prijevremeno osušiti. Ječam ima najizraženije uške od svih žitarica koje su velike, srpasta oblika i križno se preklapaju te tako obuhvaćaju vlat. Zob obično nema uške.
13
Slika 1: Izgled dijela između plojke i rukavca lista - slijeva nadesno: ječam, pšenica, raž i zob (Brouwer, 1972.)
1.4.4. Cvat žitarica Za žitarice su karakteristična dva tipa složene cvati: klas (pšenica, raž, ječam) i metlica (zob, sirak, proso, riža). Kukuruz kao jednodomna biljka ima dvije vrste cvati. Ženska cvat ili klip nalazi se u pazušcu jednog od srednjih listova, a muška cvat ili metlica nalazi se na vrhu stabljike.
Građa klasa Klas žitarica sastoji se od klasnog vretena na kojem su raspoređeni klasići (jednostavne cvati) koji mogu biti jednocvjetni ili s više cvjetova. Klasovi mogu biti duži ili kraći, rastresiti i zbijeni, što ovisi o vrsti i podvrsti. Klasno vreteno je produžetak vršnog internodija stabljike i također je člankovite građe. Članci mogu biti postavljeni ravno (jedan iznad drugog) ili "cik-cak", goli ili obrasli dlačicama (raž). Na nodijima klasnog vretena nalaze se klasići, naizmjenično s obje strane. Pšenica i raž uz svaki članak vretena imaju po jedan klasić, dok ih ječam ima po tri. Građa metlice Metlica se sastoji od glavne grane (osi) i bočnih grana. Glavna (centralna) grana je zapravo produžetak vršnog članka, a iz njenih nodija izbijaju bočne grane na kojima su klasići identične građe kao i klasići klasa. Ovisno o dužini bočnih grana i njihovom položaju postoji više oblika metlice, što može biti značajno svojstvo za razlikovanje vrsta, odnosno podvrsta i varijeteta pojedinih žitarica. Rastresita metlica ima duge bočne grane, horizontalno položene (pod pravim kutom). Povijena metlica ima također duge bočne grane, ali su one povijene pod tupim kutom u odnosu na centralnu os. Zbijena metlica ima kratke bočne grane pod oštrim kutom u odnosu na glavnu granu. Razgranata metlica ima duge grane, koje se dalje granaju i usmjerene su u svim pravcima. Zastavičasta (unilateralna) metlica ima sve bočne grane usmjerene u jednom pravcu. Klasić se sastoji od dvije pljeve (glumae) koje obuhvaćaju cijeli klasić i vretenca, na kojem su cvjetovi. Svaki cvijet sastoji se od dvije cvjetne pljevice koje obuhvaćaju tučak i prašnike te ih štite od nepovoljnih vanjskih utjecaja. Donja cvjetna pljevica (lemma) ili obuvenac nosi osje, a gornja cvjetna pljevica (palea) ili košuljica je nježnije građe. Pljevice mogu biti bezbojne ili različito obojene. Sve žitarice imaju 3 prašnika (riža 6), i tučak s dvoperjastom njuškom. Kukuruz ima tučak dugog vrata (svila). Pri dnu tučka, s obje strane neposredno ispod pljevica, nalaze se pljevičice (lodiculae) koje u vrijeme cvatnje upijaju vodu, nabubre i uvjetuju
14 razmicanje pljevica, tj. otvaranje cvijeta, što omogućuje određeni stupanj stranooplodnje kod samooplodnih biljaka. Sve žitarice osim kukuruza imaju dvospolne cvjetove. Žitarice se međusobno razlikuju po broju cvjetova u klasiću. Tako se kod pšenice taj broj kreće u rasponu 3-7, ali najčešće 3-4 plodna cvijeta, odnosno zrna, kod raži 2-3 (uglavnom dva, a treće zrno ako se i formira je sitno i šturo). Ječam ima jedan cvijet u klasiću, a zob 1-4 cvijeta. Kukuruz, sirak i proso imaju u klasiću po dva cvijeta. Kod pravih žitarica gornji su cvjetovi slabije razvijeni, odnosno reducirani i neplodni, a kod prosolikih to su donji cvjetovi u klasiću.
1.4.5. Plod žitarica (zrno) Zrno ili pšeno je jednosjemeni plod (caryopsis) s tankim omotačem ploda koji je srastao sa sjemenkom.
1.4.5.1. Razlikovanje žitarica prema zrnu
Plod (zrno) pravih žitarica je izduženog oblika, razlikuju se leđna (ispupčena) i trbušna strana, na kojoj se cijelom dužinom zrna proteže plića ili dublja brazdica, a na vrhu zrna se nalazi tzv. bradica koja se sastoji od slabije ili jače izraženih dlačica. Durum pšenice imaju slabije izraženu bradicu i brazdicu od mekih pšenica. U bazi zrna s leđne strane izvana je vidljiva klica. Prosolike žitarice nemaju brazdicu i bradicu. Postoje razlike u pljevičavositi zrna pa žitarice mogu imati golo zrno, kada ono ispada iz pljevica prilikom žetve, ili pljevičasto (obuveno) zrno koje je obavijeno pljevicama. Golo zrno imaju pšenica, raž, tritikale i kukuruz. Zrno ječma i riže je pljevičasto i pljevice su srasle sa zrnom. Zob, proso i sirak također imaju pljevičasto zrno, ali kod njih pljevice samo omotavaju zrno. Od ostalih razlika mogu se izdvojiti veličina, oblik i boja zrna, što je osobito izraženo kod podvrsta i hibrida kukuruza. Pljevice zobi su obrasle gustim dlačicama. Zrno raži je obraslo dlačicama, naborane površine, osobito na leđnoj strani i zelenkaste je boje. Sirak ima obavijeno zrno ili je ono bez pljevica, a okruglog je ili jajastog oblika. Proso ima izrazito sitno zrno apsolutne mase 4-8 g (pšenica oko 40 g), a kod riže je udjel pljevica u ukupnoj masi zrna oko 20 %.
1.4.5.2. Anatomska građa zrna
Zrno žitarica sastoji se od omotača, endosperma i klice. Omotač je vanjski sloj zrna i sastoji se od dva dijela - vanjski sloj je pericarp, a unutrašnji je perisperm. Omotač ima zaštitnu ulogu (štiti klicu i ostale unutarnje dijelove zrna), upija vodu prilikom klijanja i omogućuje bubrenje zrna. Debljina i propusnost omotača značajna je za otpuštanje vode iz zrna prilikom zriobe. Udio omotača u ukupnoj masi zrna iznosi kod pšenice 12-15 %. Endosperm zauzima najveći dio zrna (80-90 %) i predstavlja rezervu hranjivih tvari za klijanje i nicanje. Periferni dio endosperma čini aleuronski sloj od jednog (pšenica) ili više slojeva stanica (ječam) pravilnog oblika i debelih stijenki, a sadržavaju aleuronska zrnca u kojima su bjelančevine (albumin, globulin), ulja, pigment ksantofil (boja zrna) i enzim dijastaza koji sudjeluje u procesu klijanja (razgradnja škroba). Unutarnji endosperm čine krupne stanice nepravilna oblika i tankih stijenki, koje su ispunjene škrobnim zrncima, a između njih su rezervne bjelančevine (glijadin i glutenin). Škrobna zrnca su različite veličine, oblika i građe, na osnovu čega se može utvrditi od koje žitarice je neko brašno. Pšenica, raž i ječam imaju zrnca slojevite građe u obliku koncentričnih krugova, u pšenice su srednje veličine, u raži krupna, a u ječma sitna; kod zobi su složena u elipsastim tvorevinama sa zvjezdastim pukotinama, a kod kukuruza sitna, poliedričnog oblika sa zvjezdastim pukotinama.
15
Klica (embryo) je začetak buduće biljke, a nalazi se u bazi zrna. Udjel klice u ukupnoj masi zrna različit je kod pojedinih žitarica (pšenica i raž 1,5-3 %, zob 3-4 %, kukuruz 8-14 %). U donjem dijelu klice nalazi se začetak klicinog korijenčića (radicula) iz kojeg će se tijekom klijanja razviti primarni korijen, a iznad se nalazi klicino stabalce (plumula) koje predstavlja budući nadzemni dio biljke. Plumula je zaštićena klicinim listićem (coleoptila) koji je šiljaste forme, štiti vegetacijski vrh od ozljeda i omogućuje lakše nicanje. Kada coleoptila dođe do površine tla i pukne uzdužno pod pritiskom prvog lista (nicanje), njena uloga prestaje. Štitić (scutelum) je polupropusna opna kojom klica naliježe na endosperm, a omogućava cirkulaciju hraniva iz endosperma u klicu prilikom klijanja.
1.5. KEMIJSKI SASTAV ZRNA I PRERADA ŽITARICA
1.5.1. Komponente kemijskog sastava zrna žitarica
Žitarice imaju relativno sličan kemijski sastav zrna. Ipak, postoje razlike na razini biljne vrste, između pojedinih kultivara (sorata, hibrida) u okviru iste biljne vrste kao i razlike u okviru iste biljne vrste (kultivara) uzgajane u različitim agroekološkim uvjetima (tipovi tla, agrotehnika, klima, vremenske prilike na istom mjestu u različitim godinama i dr.). Najviše mase suhog uskladištenog zrna žitarica čini organska tvar, a najzastupljenije sastavnice organske tvari su nedušične ekstraktivne tvari (NET) s udjelom od 52 do 70 %, a slijede ih proteini s udjelom od 7 do 16 % i celuloza od 2 do 11 %. Mineralna tvar je zastupljena u rasponu od 0,5 do 3 % (Tablica 16).
Tablica 16: Komponente kemijskog sastava zrna žitarica
Voda (suho uskladišteno zrno) do 14 % Mineralne tvari 0,5 – 3,0 % Nedušične ekstraktivne tvari (škrob, šećeri) 52 – 70 % Proteini 7 – 16 % Organske tvari Celuloza 2 – 11 % Ulje 0,4 – 6,0 % Enzimi i vitamini u tragovima
Tablica 17: Prosječan kemijski sastav zrna žitarica (% suhe tvari) uz 14% vode u zrnu
Žitarica Bjelančevine Ugljikohidrati Ulje Celuloza Mineralne tvari Pšenica meka 12-16 64-76 2 2-3 2 Pšenica tvrda 16-25 60-67 2 2-3 2 Raž 11-13 67-78 2 2-4 2 Ječam 10-13 64-77 2 4-5 3 Zob 10-12 56-68 5-6 10-11 3 Kukuruz 8-16 63-75 3-7 2-3 1-2 Sirak 9-13 72-75 3 2 2 Proso 13 65-70 3 1-3 3 Riža 7 62-70 2 10-12 4-5 Heljda 11-13 61-67 2 13 3
16
Tvrda pšenica ima više proteina od meke pšenice i kao takva je kvalitetnija za ishranu. Raž, ječam i zob imaju u pravilu manje proteina u zrnu od pšenice, dok je kod kukuruza raspon sadržaja proteina relativno širok. Najmanje proteina ima u zrnu riže. Zob i kukuruz se izdvajaju višim sadržajem ulja, a zob i riža većim sadržajem celuloze od ostalih žitarica (Tablica 17).
Bjelančevine (proteini) Proteini su najznačajnija skupina organskih spojeva sa stajališta ishrane i važan su izvor esencijalnih aminokiselina, a različito su zastupljene u žitaricama. Periferni dio endosperma je bogatiji bjelančevinama, a caklava zrna sadrže više bjelančevina u svim dijelovima zrna nego brašnasta zrna. Na količinu bjelančevina u zrnu osobito utječu klima određenog područja te vremenske prilike na istom mjestu u različitim godinama uzgoja. Izravan utjecaj na sadržaj dušika u zrnu ima ishrana, odnosno gnojidba dušikom. U sušnoj klimi povećava se količina i kvaliteta bjelančevina. Bjelančevine zrna su raznovrsne i po topljivosti u vodi podijeljene su u dvije frakcije: 1. Fiziološki aktivne bjelančevine su albumin (otapa se u vodi) i globulin (otapa se u otopini NaCl), a nalaze se u aleuronskom sloju i klici (štitiću). 2. Rezervne bjelančevine (netopive u vodi) su glijadin (otapa se u alkoholu) i glutenin (otapa se u lužinama), nalaze se u endospermu i čine ljepak ili gluten, koji je značajan za kvalitetu brašna i kruha. Odnos ovih bjelančevina varira od žitarice do žitarice. Po tome je pšenica jedinstvena jer sadrži otprilike jednake količine glijadina i glutenina. Od ovih dviju bjelančevina uz prisutnost vode te mehaničkom obradom (miješenjem) nastaje gusta, povezana, elastična i plastična masa poznata kao gluten ili ljepak. On je u stanju upiti vodu i nabubriti i do 200 %, a daje tijestu poželjna pekarska svojstva. Najbolji odnos glijadina i glutenina u brašnu je 1:1, kakav je kod pšenice. Glijadin se slabije rasteže, a glutenin je elastičan i rastezljiv. Od količinskog odnosa glijadina i glutenina, kao i od njihove kvalitete, ovise svojstva ljepka, a kvalitetan ljepak stvara dobro tijesto i kvalitetan, porozan i dobro probavljiv kruh. Kvalitetan ljepak bubri, ne puca, postojan je i elastičan. Indikator visoke kvalitete kruha je šupljikavost (sitne pore) i veći volumen kruha od iste mase tijesta. Ljepak pšenice je najkvalitetniji, a ljepak raži je slabije kvalitete. Ljepak ječma je još manje rastezljiv, a zrna zobi i kukuruza uopće nemaju ljepka pa je njihov kruh zbijen i tvrd (Tablica 18).
Tablica 18: Količina vlažnog ljepka u zrnu nekih žitarica
Najkvalitetniji ljepak prema ostalim žitaricama. Tvrda pšenica Pšenica 16 – 50% (Triticum durum) ima najkvalitetniji ljepak (ne razgrađuje se kuhanjem) i koristi se za izradu tjestenine Raž oko 25% Slabija kvaliteta ljepka (manje elastičan i manje rastezljiv) Ječam do 20% Slaba kvaliteta ljepka Kukuruz Nema ljepka
Sadržaj bjelančevina može se procijeniti prema izgledu zrna na poprečnom presjeku: brašnasta zrna su na presjeku bijela, brašnasta, mekana i neprozirna, a caklava zrna, koja sadržavaju više bjelančevina, su tvrda i poluprozirna.
Ugljikohidrati ili NET (nedušične ekstraktivne tvari) Ugljikohidrati čine oko dvije trećine mase zrna. Najveći dio NET-a (oko 90%) čini škrob, a ostatak su topivi šećeri (saharoza, maltoza) koji se uglavnom nalaze u klici, dok je škrob u endospermu. Najviše ga ima u sredini zrna, a prema periferiji mu se sadržaj smanjuje.
17
Postoje dvije frakcije škroba u zrnu pšenice, a to su amiloza i amilopektin. Amiloza je frakcija škroba topiva u toploj vodi i čini 23-27% udjela u ukupnoj masi škroba. Amiloza je polimer i to linearan lanac sastavljen od 4000 do 10000 ostataka glukoze. Amilopektin zagrijavanjem u vodi stvara koloidnu otopinu (škrobno ljepilo), a predstavlja razgranatu frakciju sastavljenu od razgranatog lanca ostataka (600-1500) glukoze.
Masti (ulje) Masti u zrnu žitarica dolaze u malim količinama (obično 2-4 % mase zrna), a nešto više ih ima u zrnu kukuruza, zobi i prosa (4-6 %). Najviše masti ima u klici, osobito kod kukuruza (do 40 %), pa postoje i hibridi selekcionirani za proizvodnju ulja od kukuruznih klica. Budući da prisutnost masti u brašnu otežava njegovo čuvanje, klice se u meljavi odstranjuju.
Celuloza Celuloza čini osnovu stanične stijenke i omotača zrna kojemu daje mehaničku čvrstoću. Pljevičasta zrna, kao što su zrna ječma, zobi i riže, imaju nešto više celuloze. Također, žitarice sitnog zrna imaju više celuloze u zrnu. Celuloza se najviše nalazi u omotaču zrna (perikarp) i staničnoj membrani. Značajan je i udjel ekoloških faktora u sadržaju celuloze pa u sušnijim predjelima ili sušnijim godinama ima manje celuloze, a više proteina u zrnu.
Mineralne tvari (pepeo) Mineralne tvari, kao i celuloza, najviše su zastupljene u omotaču zrna, odnosno pljevicama. Od mineralnih tvari u pepelu (ostatku nakon spaljivanja) ima najviše fosfora (50 %) i kalija (30 %), magnezija (10 %), zatim kalcija, silicija, sumpora, natrija i dr.
Vitamini i enzimi Vitamina i enzima ima najviše u klici, odnosno štitiću gdje pojedini enzimi, razgrađujući rezervne tvari, sudjeluju u procesu klijanja. Najzastupljeniji su provitamin A (karotin), vitamini B kompleksa (B1, B2), E (tokoferol), D i K. Neki od enzima su dijastaza (razgrađuje škrob i šećere), lipaza (razgrađuje masti), proteolitički enzimi (razgrađuju proteine) i dr.
1.5.2. Prerada zrna žitarica
Zrna se prerađuju u brašno meljavom koja može biti jednostavna (melje se cijelo zrno) i složena (sustavom čeličnih valjaka postupno se mrvi i odvaja omotač, aleuronski sloj i klica te se melje endosperm). Mljevenjem cijelog zrna brašno se obogaćuje celulozom i mineralnim tvarima te je korisno za prehranu, ali se zbog veće količine masti teže čuva. U postupku složene meljave dobiva se brašno različite kvalitete, što ovisi o sadržaju pepela i krupnoći čestica, tj. finoći mljevenja. Što je više dijelova cijelog zrna zadržano, brašno će imati više vitamina, minerala i vlakana, a taj se podatak iskazuje količinom pepela u brašnu i oznakom tipa brašna. Masa pepela u mg/100 g brašna jednaka je broju tipa brašna. Ovisno o načinu mljevenja, uklanjanja određenih slojeva zrna prosijavanjem te upotrjebljenih sorti ili mješavina sorti, postoji više tipova pšeničnog brašna (Tablica 19). Integralno ili graham brašno je cjelovito brašno dobiveno prekrupljivanjem (usitnjavanjem) očišćenih i pripremljenih zrna bez prosijavanja. Sadrži sve dijelove pšeničnog zrna i stoga je najpovoljnije za ljudsku prehranu. Ima više bjelančevina, vitamina (osobito B skupine iz mekinja, te vitamina E iz klice) i mineralnih tvari. Krupica ili griz (tip 400) je najgrublja frakcija. Bijelo brašno (tip 500) nastaje iz endosperma. Sadrži najvećim dijelom škrob i bjelančevine. Polubijelo brašno (tip 850) se dobiva od perifernih dijelova pšeničnog zrna zbog čega sadrži više bjelančevina, mineralnih tvari i vitamina nego bijelo brašno.
18
Crno brašno (tip 1100) u odnosu na ostala tipska brašna (500, 400 i 850) ima veću prehrambenu vrijednost jer ima najveći sadržaj minerala, vitamina i biljnih vlakana.
Tablica 19: Tipizacija pšeničnog brašna
Tip brašna Sadržaj pepela (%) Tip brašna Sadržaj pepela (%) 400 (griz, krupica) 0,40-0,45 850 (polubijelo) 0,75-0,85 500 (bijelo) 0,46-0,55 1100 (crno) 1,05-1,15
Jedan od najvažnijih nusproizvoda meljave su mekinje, koje se sastoje od omotača i aleuronskog sloja i predstavljaju voluminozno krmivo. Osim toga, stočnoj hrani se dodaju otpaci (grube čestice endosperma i fine čestice mekinja) i klice, ako se ne koriste za proizvodnju ulja.
Slika 2: Automobil s pogonom na benzin i alkohol i alkoholna pića proizvedena od kukuruza (Bekrić,1997.)
Kukuruz ima široku primjenu u industrijskoj preradi. Energetska kriza 70-ih godina prošlog stoljeća aktualizirala je pronalaženje drugih izvora energije za pogon motornih vozila pa je kukuruz našao svoje mjesto u proizvodnji bioetanola. Miješanje etanola s benzinom u omjeru 1:9 pokazalo se prikladnim za korištenje. Od jedne tone zrna kukuruza može se dobiti 390 litara etanola i 307 do 320 kg suhog destiliranog zrna sa sadržajem 10 % suhe tvari i 28 % proteina. Bioetanol dobiven od različitih poljoprivrednih sirovina uključujući i kukuruz našao je široku primjenu u Brazilu. Tamo je predsjedničkim dekretom 1975. uveden nacionalni projekt „Proalko“ s ciljem razvoja proizvodnje etanola za motorno gorivo i razvoj motora s pogonom na etanol (Bekrić,1997.).
1.6. BIOLOŠKA SVOJSTVA ŽITARICA
Biološka svojstva žitarica čini kompleks svojstava. Ontogeneza (životni ciklus) žitarica obuhvaća razdoblje od oplodnje do prirodne smrti. S agronomskog aspekta to je razdoblje od sjetve do zriobe, odnosno žetve. Ontogeneza se dijeli u manje cjeline na osnovi različitih kriterija (npr. stadiji razvoja, fenološke faze, organogeneza). Kriterij za podjelu na fenološke faze su karakteristične morfološke promjene na biljkama tijekom vegetacije, dok su stadiji razvoja uvjetovani izmjenama vanjskih činitelja, tj. za svaki stadij je potreban kompleks vanjskih uvjeta koji moraju biti ispunjeni da bi usjev prešao u sljedeći stadij. Organogeneza ili stvaranje organa uvjetovana je stadijima razvoja biljaka. Žitarice tijekom ontogeneze prolaze kroz 5 stadija razvoja i 12 etapa organogeneze (Kuperman i sur., 1955.; Madjarić, 1985.).
19
1.6.1. Stadiji razvoja žitarica
Biljke različito reagiraju u pojedinim fazama na vanjske uvjete (toplina, svjetlost i dr.). Na osnovi toga postoji podjela ontogeneze na pet stadija razvoja: jarovizacija, svjetlosni stadij, spektrostadij, stadij intenzivne svjetlosti i stadij naglašene mineralne ishrane. Najviše su proučeni prvi i drugi stadij razvoja. Svaki od ovih stadija može započeti tek kada se završi prethodni stadij. Za svaki je stadij potrebno da biljka ima određene ekološke uvjete. Stadiji razvoja odvijaju se u tri razdoblja: vegetativno (jarovizacija i svjetlosni stadij), reproduktivno (spektrostadij i stadij intenzivne svjetlosti) i generativno razdoblje (stadij naglašene mineralne ishrane).
Jarovizacija ili temperaturni stadij U ovome je stadiju dominantan činitelj temperatura. Poklapa se kod pšenice s fenološkim fazama klijanja, nicanja i busanja te s prvom i drugom etapom organogeneze. Tijekom stadija jarovizacije žitarice stvaraju samo vegetativne organe. Biljke u ovom stadiju moraju biti izložene niskim temperaturama da bi mogle prijeći u reproduktivno razdoblje. Sukladno potrebama za niskim temperaturama, biljke se dijele na ozime i jare forme. Ozime forme se kod nas siju u jesen i prezimljavaju na polju, a jare se siju u rano proljeće. Tijekom jarovizacije se odvijaju određeni biokemijski i fiziološki procesi u točki rasta klice u sjemenu, odnosno u meristemu vegetacijskog vrha tijekom vegetacije. Za odvijanje ovog stadija potreban je i kisik te mineralna ishrana iz endosperma. Donja temperatura za jarovizaciju sjemena pšenice je od - 4 do -6°C, a prema optimalnoj temperaturi za jarovizaciju svjetski kolekcijski materijal pšenice podijeljen je u pet skupina. Tako je u prvoj skupini optimalna temperatura za jarovizaciju 8- 15°C (pšenice toplijih predjela), a u petoj 0-3°C (pšenica koja se uzgaja u graničnim hladnim predjelima). Sorte pšenice koje jaroviziraju pri nižim temperaturama u pravilu imaju dužu jarovizaciju, otpornije su prema zimi i imaju veći stupanj ozimosti. Jarovizacija kod većine europskih sorti pšenice traje od 30 do 50 dana. Kraće trajanje jarovizacije povezano je s manjom otpornošću prema zimi. Za većinu domaćih sorata pšenice optimalna je temperatura za jarovizaciju od 2-5°C.
Svjetlosni stadij ili fotostadij U svjetlosnom stadiju biljke počinju reagirati na dužinu trajanja dnevne svjetlosti (fotoperiodizam). Na osnovi toga, biljke su podijeljene na biljke dugog i kratkog dana pa su prave žitarice biljke dugog, a prosolike žitarice biljke kratkog dana. Jednogodišnje biljne vrste mogu prijeći u generativnu fazu razvoja i donijeti plod samo ako prođu svjetlosni stadij, a on može započeti tek nakon završetka stadija jarovizacije. Svjetlosni stadij se poklapa s fenofazom usporenog porasta, tj. s fazom na prijelazu iz busanja u vlatanje i početkom vlatanja te s trećom i četvrtom etapom organogeneze, kada se stvaraju začeci članaka klasnog vretena te začeci cvjetova u klasićima. Optimalna temperatura za odvijanje svjetlosnog stadija pšenice je 15- 20°C, a minimalna 7-9°C. U kratkom danu se sporije odvija svjetlosni stadij pšenice jer je ona biljka dugog dana. U našim uvjetima temperatura je niža od optimalne, što produžava trajanjeovog stadija i omogućava formiranje dužeg klasa.
Spektrostadij Za ovaj je stadij značajan spektralni sastav svjetlosti. Biljke apsorbiraju najviše crveni i plavi dio spektra. U ovom stadiju ozime žitarice se nalaze u polovici faze vlatanja i prolaze kroz V. i VI. etapu organogeneze, a od posebnog značenja su vlažnost tla i relativna vlažnost zraka. Također, u to vrijeme rastu i potrebe za mineralnim hranivima, naročito za dušikom i fosforom. Osobito je u tom pogledu značajan fosfor jer utječe na zametanje plodnice.
20
Stadij intenzivne svjetlosti Ovaj stadij nastupa pred kraj faze vlatanja i traje do kraja klasanja kada protječu VII. i VIII. etapa organogeneze. U ovom stadiju raste potreba za visokim intenzitetom svjetla jer se naglo povećava količina klorofila u biljci. Također je bitna i dobra opskrbljenost kalijem.
Stadij naglašene mineralne ishrane Ovaj stadij počinje s cvatnjom i oplodnjom, a završava zriobom, tj. traje od IX. do XII. etape organogeneze. Tijekom ovoga stadija razvoja naglašene su potrebe za mineralnim tvarima koje sudjeluju u izgradnji zrna.
1.6.2. Fenološke faze pravih žitarica
Postoji nekoliko, manje ili više detaljnih, podjela pravih žitarica na fenološke faze, a osnovni kriterij su vanjske (fenotipske) promjene u morfologiji biljke. Najjednostavnija je klasična podjela na osnovne fenološke faze (klijanje, nicanje, ukorjenjivanje, busanje, vlatanje, klasanje, cvatnja i oplodnja, formiranje zrna i sazrijevanje), a postoje i druge, preciznije podjele, kao što je decimalni sustav određivanja fenoloških faza.
1.6.2.1. Klasična podjela fenoloških faza
Klijanje Klijanje predstavlja pojavu primarnog korjenčića iz sjemena, a da bi sjeme proklijalo potrebni su mu voda, kisik i toplina. Niža temperatura izaziva slabije upijanje vode, što produžava vrijeme klijanja, a visoka temperatura uz nedovoljnu vlažnost može prekinuti bubrenje sjemena. Svaka vrsta ima svoj temperaturni minimum, optimum i maksimum za klijanje (Tablica 20). Za klijanje ozime pšenice potrebna je temperaturna suma 50-60 oC. Nedostatak kisika koji se može javiti na težim tlima i kod viška vode u tlu, također može usporiti ili prekinuti klijanje.
Tablica 20: Temperature za klijanje žitarica
Temperature (°C) Žitarica Minimalne Optimalne Maksimalne Prave žitarice 1-2 20-25 oko 30 Prosolike žitarice 8-10 oko 35 oko 45
Klijanju prethodi bubrenje sjemena, odnosno upijanje vode. Upijanjem vode aktiviraju se biokemijski procesi razgradnje pričuvnih tvari iz endosperma. Minimalna količina vode (% prema masi sjemena) koju treba upiti sjeme različita je za pojedine biljne vrste i kod pravih žitarica iznosi 50-60 %, kod prosolikih žitarica 25-45 %, a zrnate mahunarke trebaju za to znatno više vode (100-125 %).
Nicanje Nicanje je pojava prvoga lista 2-3 cm iznad površine tla. U povoljnim uvjetima (dovoljno vlage, topline i kisika) žitarice niknu za 6-8 dana nakon sjetve. Nicanje omogućuje koleoptila koja ima zaštitnu ulogu pri probijanju kroz zemlju. Trajanje razdoblja od sjetve do nicanja ovisi o raznim činiteljima, a najviše o temperaturi, vlažnosti tla i dubini sjetve. Ako je tlo dovoljne vlažnosti, prvenstveno ovisi o temperaturi - što je ona viša ovo razdoblje je kraće i obrnuto. Za izduživanje ponika 1 cm za 24 sata, odnosno za probijanje 1cm tla, kod većine ozimih žitarica potrebna je srednja dnevna temperatura od 10-12°C.
21
Broj dana od sjetve do nicanja = (50 + 10 x n + 20) : t 50 -suma srednjih dnevnih temperatura od sjetve do klijanja 10 - temperatura potrebna za porast 1cm n - dubina sjetve 20 - suma temperatura potrebna za porast 2cm iznad tla t - srednja dnevna temperatura
Ukorjenjivanje Ukorjenjivanje predstavlja intenzivan rast i razvoj korijenovog sustava. Primarni korijen prodire dublje, a glavnina sekundarnog korijenovog sustava razvija se u oraničnom sloju Korijen se paralelno razvija s nadzemnim dijelom biljke. U fazi 3-4 lista korijen je dostigao dubinu 30-35 cm. Korijenov sustav žitarica može biti jače ili slabije razvijen, na što utječu okolišni i nasljedni činitelji. Od činitelja okoline izdvajaju se u tom pogledu svojstva tla (zbijenost, vlažnost, aeriranost, dubina tla, sadržaj hraniva i dr.), zatim vremenske prilike, prvenstveno količina i raspored oborina i temperaturni režim tijekom vegetacije. U okviru iste biljne vrste postoje značajne razlike u razvijenosti i morfologiji korijena između sorata, odnosno hibrida, uzgajanih pri istim uvjetima okoline, što se pripisuje nasljednim činiteljima.
Busanje Busanje je grananje žitarica iz podzemnih koljenaca (nodija) stabljike. Počinje s fazom 3-4 lista u čvoru busanja koji se formira 1,5-3 cm ispod površine tla, a ovisno o roku sjetve i vremenskim prilikama, ozime žitarice busaju pred zimu, tijekom zime ili u rano proljeće. Paralelno s busanjem dolazi i do ukorjenjivanja, jer svaki novi izdanak formira svoj sekundarni korijen. Busanjem se stvaraju začeci sekundarnih vlati iz kojih mogu nastati tercijarne vlati. Shema busanja pšenice prikazana je Slikom 3. Primarna vlat sa svim izdancima zove se bus.
Slika 3: Shema busanja pšenice – primarna (I), sekundarne (II) i tercijarne (III) vlati; s – sjeme, w – primarni korijen, w1 – sekundarni korijen iz čvora busanja (Schindler, 1923.)
Od fiziološke aktivnosti čvora busanja ovisi produktivnost cijele biljke. Ako se čvor busanja ošteti ili uništi u nepovoljnim uvjetima (npr. smrzavanje, napad štetnika i sl.), njegovim uginućem ugiba i cijela biljka. Pri niskim temperaturama nadzemni dijelovi se mogu smrznuti, ali ako čvor busanja nije oštećen, iz njega se razvijaju novi listovi i izdanci. Kod većine pravih žitarica busanje je najintenzivnije pri temperaturi 10-15°C, a ispod 5°C i iznad 20°C, busanje prestaje. Pri dubljoj sjetvi smanjuje se intenzitet busanja. Koeficijent busanja označava intenzitet ili kvalitetu busanja, jer sve vlati jednog busa ne moraju donijeti klas, tj. ne moraju sudjelovati u formiranju uroda. S obzirom na to postoji ukupno ili opće i produktivno busanje. Ukupno busanje predstavlja ukupan broj svih vlati po biljci (busu),
22 a produktivno busanje čine samo plodne vlati, tj. one koje imaju klas ili metlicu sa zrelim zrnom. Busanje može biti slabije ili jače izraženo, ovisno o plodnosti tla, vremenskim prilikama i agrotehnici, a značajnu ulogu ima i nasljeđe. Od agrotehnike treba izdvojiti gustoću sjetve i gnojidbu te je u gušćem sklopu busanje manje izraženo, kao i kod slabije gnojidbe, osobito dušikom. U fazi busanja žitarice se nalaze u stadiju jarovizacije i prelaze u svjetlosni stadij, a prolaze kroz II. i III. etapu organogeneze. Busanjem je završeno formiranje vegetativnih organa, nakon čega žitarice ulaze u reproduktivno razdoblje (vlatanje).
Vlatanje Vlatanje je izduživanje stabljike. Početak vlatanja je onda kada se u rukavcu gornjeg lista može opipati prvo koljence stabljike. Vlatanje predstavlja početak reproduktivne faze razvoja žitarica, a da bi ušle u tu fazu, potrebno je da bude završen stadij jarovizacije. U ovoj fazi je najintenzivniji rast biljaka, stvara se u relativno kratkom vremenu velika vegetativna masa, kao i reproduktivni organi (cvjetovi). Povećavaju se potrebe za vodom, toplinom, svjetlošću i hranivima. Tijekom vlatanja žitarice prolaze kroz IV. (početak), V, VI. I VII. etapu organogeneze, kada se stvaraju zaćeci klasića i cvijetova, tučak i prašnici s pokrovnim organima. Ovo razdoblje traje dosta dugo, kod ozime pšenice 30 do 45 dana, a započinje kada temperature porastu iznad 15oC.
Klasanje (metličanje) Klasanje ili metličanje, ovisno o tome ima li određena žitarica cvat klas ili metlicu, je pojava klasa, odnosno metlice iz rukavca najgornjeg lista. Početak je definiran pojavom polovice cvati, a prethodi joj brzo izduživanje internodija i intenzivan rast stabljike.
Cvatnja i oplodnja Neposredno nakon klasanja (metličanja), kada u klasićima sazriju cvjetni organi - prašnici i tučak, počinje cvatnja. Ona je uočljivija kod stranooplodnih žitarica, kod kojih se jače otvaraju cvjetne pljevice i izdužuju prašničke niti, a prašnici koji počinju prašiti pelud se pojavljuju izvan cvijeta, dok u samooplodnih žitarica cvatnja i oplodnja obično protječu u zatvorenim cvjetovima. Svi cvjetovi jedne cvati ne cvatu istovremeno. Prvo cvjetaju cvjetovi iz sredine klasa, potom prema vrhu pa prema bazi klasa. Kod metlice cvatnja počinje na vrhu glavne grane prema bazi metlice, a zatim slijedi cvatnja bočnih grana. Cvatnja ženskih cvjetova kukuruza počinje od baze klipa. Kod samoooplodnje (autogamia) prašnici dozrijevaju u još zatvorenom cvijetu, a prašnice pucaju prije otvaranja ili tijekom otvaranja cvijeta. Isključivo autogamna biljka je ječam kod kojeg prašnici sazrijevaju prije klasanja, a kod ostalih samooplodnih žitarica (pšenica, zob, proso, sirak i riža) moguć je do 4 % stranooplodnje. Isključivo stranooplodne žitarice su kukuruz i raž te heljda. Kod stranooplodnje (allogamia) se pelud prenosi vjetrom s jednoga cvijeta na drugi (kod raži) ili s muške cvati metlice na tučak („svilu“) ženskog cvijeta na klipu (kod kukuruza). Metlica kukuruza počinje cvjetati nekoliko dana prije cvatnje ili svilanja klipa. Kišovito vrijeme, jaki vjetrovi ili vrijeme bez vjetra tijekom cvatnje otežavaju stranooplodnju. Također, u cvatnji i oplodnji nije poželjna suša i visoke temperature zraka jer izazivaju sterilnost polena.
Formiranje, nalijevanje i sazrijevanje zrna Nakon oplodnje slijedi umnožavanje stanica i postupno povećanje volumena zrna. Normalna dužina zrna postiže se obično za 10-12 dana nakon oplodnje, a unutar njega su vidljivi dijelovi klice. Sadržaj vode u zrnu je u početku formiranja 95 % - 80 %, a krajem faze ono sadrži oko 65 % vode. Nakon toga se intenzivira akumulacija organske i mineralne tvari u zrno i to se zove
23 nalijevanje zrna. Paralelno s dotokom hranjivih tvari i premještanjem asimilata iz listova i vlati u zrno dolazi i do njihove pretvorbe u netopive oblike. Tijekom nalijevanja zrno povećava svoju širinu i debljinu, a sadržaj vode postupno opada s početnih oko 65 % na oko 40 %. Smanjivanjem sadržaja vode na razinu 42-38 % prestaje akumulacija suhe tvari u zrno uslijed koagulacije koloida. Trajanje nalijevanja ovisi o vremenskim prilikama pa izrazito visoke temperature (iznad 28°C) uz nisku relativnu vlažnost zraka mogu prekinuti nalijevanje zrna i izazvati prisilnu zriobu, zbog čega zrno ostaje sitno i šturo. Kod kukuruza suša i prvi mraz mogu izazvati prekid nalijevanja. Sazrijevanje zrna odvija se postupno i prolazi kroz faze mliječne zriobe, tjestastog stanja, voštane zriobe te na kraju dolazi puna zrioba. Nalijevanje zrna protječe tijekom mliječne zriobe i završava do početka voštane zriobe. U mliječnoj zriobi karakterističan je opći zeleni izgled usjeva, dok se žućenje i odumiranje stabljike i listova primjećuje samo na donjem dijelu biljke. Zrno je zelene boje i mliječne konzistencije, a pod pritiskom prstiju je mekano i lako se gnječi pri čemu iz njega izlazi bijela zgusnuta otopina (škrobna zrnca se slobodno nalaze u vodi). U normalnim uvjetima ova faza traje 10-12 dana. Kada sadržaj vode u zrnu padne na 50 %, nastupa tjestasto stanje zrna, kada ono poprima konzistenciju tijesta. Sadržaj zrna je suh, bijel i mrvi se među prstima, a zrno i pljevice su žutozelene boje. Ova faza traje 6-10 dana, a prestaje kada sadržaj vode u zrnu spusti na 40 %. U voštanoj zriobi zrno je žute boje i voštane konzistencije, može se prerezati pritiskom nokta palca, slama je žuta, a većina listova je odumrla. Jednostavni organski spojevi kao što su niskomolekularni šećeri (glukoza) i dušični spojevi (aminokiseline) pretvaraju se u složene spojeve, škrob i proteine. Kako faza odmiče, postupno slabi intenzitet fizioloških procesa, a na kraju voštane zriobe zrno ima oko 25-20 % vode. Puna zrioba traje nekoliko dana. Zrno potpuno dozrijeva i postiže normalnu tvrdoću, a sadržaj vode u zrnu varira od 20-13 %. Čitava biljka je odumrla i suha. Počinje osipanje zrna nekih žitarica. Osim fenoloških faza zriobe postoji i fiziološka zrioba, koja je vezana za reproduktivnu sposobnost, tj. to je stanje kada sjeme može proklijati ako se za to steknu određeni uvjeti (vlaga, toplina, kisik). Ovisno o biljnoj vrsti, to se postiže od mliječne do pune zriobe. Neke biljne vrste imaju veću klijavost nakon određenog razdoblja mirovanja od završetka pune zriobe. To je razdoblje naknadnog dozrijevanja.
1.6.2.2. Decimalni sustav određivanja fenoloških faza pravih žitarica
Klasična podjela fenoloških faza nije dovoljno precizna. U suvremenoj biljnoj proizvodnji potrebne su određene intervencije (npr. prihrana, primjena zaštitnih sredstava i dr.) u točno određeno vrijeme pa se javila potreba za preciznijim definiranjem pojedinih fenoloških faza. S tim u vezi su Zadoks i sur. (1974.) u časopisu Weed Research objavili decimalni sustav određivanja fenoloških faza prema kojemu je vegetacija podijeljena na deset faza, a svaka od njih u podfaze, uglavnom za potrebe zaštite usjeva od korova. Kasnije je ta podjela našla mnogo širu primjenu, osobito pri opažanjima stanja usjeva u poljskim uvjetima. Podjela se pokazala korisnom i za istraživanja u genetici i oplemenjivanju biljaka pa je Europska asocijacija za oplemenjivanje biljaka (EUCARPIA-European Assocation for Research on Plant Breeding) na osnovi ove podjele napravila nešto pojednostavljenu podjelu nazvanu skala EUCARPIA ili skraćene oznake EC (Reiner i sur., 1992.).
24
Tablica 21: Fenološke faze pravih žitarica prema podjeli EUCARPIA (Reiner i sur., 1992.) i prema Feekesu (Miller, 1992.)
EC Oznaka F a z a r a s t a (EC code = šifra faze prema EUCARPIA skali) Code (Feekes) KLIJANJE 00 Suho sjeme 05 Izlazak radikule iz sjemena 07 Izlazak koleoptile iz sjemena RAZVOJ IZDANKA 10 Koleoptila probija površinu tla (prvi list je još umotan) F 1.0 11 Faza prvoga lista (vidljiv vrh drugoga lista) 12 Faza drugoga lista (drugi list potpuno razvijen i naginje se u stranu) 13 Faza trećega lista (treći list - u sredini biljke - naginje se u stranu) BUSANJE 21 Početak busanja (rubni izdanak u pazušcu lista i pored glavnog izdanka) F 2.0 25 Puno busanje (biljka se širi - "puzi" ili naginje u stranu) F 3.0 29 Kraj busanja (uspravlja se sekundarni izdanak) F 4.0 VLATANJE 30 Početak vlatanja (uspravljanje glavnog i sekundarnog izdanka) F 5.0 31 Faza prvog nodija (prvo koljence se nalazi iznad tla) F 6.0 32 Faza drugog nodija F 7.0 37 Pojava posljednjeg lista F 8.0 (list je još umotan, plojka je nabujala i klas u vlati gurnut prema gore) 39 Faza ligule (potpuno razvijena ligula posljednjeg lista) F 9/10 49 Otvaranje lisne plojke posljednjeg lista F 10.1 KLASANJE 51 Početak klasanja (pojava vrha klasa) F 10.2 55 Sredina klasanja (donji dio klasa je još umotan) F 10.4 59 Kraj klasanja (klas potpuno vidljiv) F 10.5 CVATNJA 61 Početak cvatnje (pojava prašnica u sredini klasa) F 10.5.1 65 Puna cvatnja (većina cvjetova ima zrele prašnice) F 10.5.2 69 Kraj cvatnje (na klasu još visi nekoliko osušenih prašnica) F 10.5.3 SAZRIJEVANJE 71 Formiranje zrna (prva zrna dostižu 1/2 normalne veličine, vodenasto zrno) F 10.5.4 75 Mliječna zrioba (konačna veličina svih zrna, mliječna konzistencija zrna) F 11.1 85 Tjestasto stanje (sadržaj zrna bijel i suh, mrvi se među prstima, žutozelena boja zrna) F 11.2 87 Voštana zrioba (sadržaj zrna je plastičan do tvrd; zrno se lomi noktom palca) 91 Zrioba (zrno je tvrdo, teško se lomi noktom placa, biljka je potpuno odumrla) F 11.3 92 Puna fiziološka zrioba (tvrdo zrno, ne može se lomiti noktom palca) F 11.4
Osnovne faze rasta prema Zadoks i sur. (1974.) su sljedeće: klijanje (0), nicanje i razvoj izdanka (1), busanje (2), izduživanje stabljike (3), intenzivan rast klasa (4), klasanje (5), cvatnja i oplodnja (6), mliječna zrioba (7), tjestasto stanje (8), voštana i puna zrioba (9). Sekundarne faze rasta su diferenciranje osnovnih faza rasta u podfaze. Za praktičnu primjenu koristi se pojednostavljena podjela prema skali EUCARPIA. Svaka podfaza označena je šifrom koju čini kratica EC i dvoznamenkasti broj (Tablica 21). U anglosaksonskoj literaturi koristi se podjela fenoloških faza prema skali Feekesa (Miller, 1992.). Izgled biljaka pšenice po fazama ove skale prikazan je slikama 4 i 5.
25
Nicanje- Feekes 1.0 Početak busanja - Feekes 2.0 Puno busanje - Feekes 3.0
Kraj busanja - Feekes 4.0 Početak vlatanja - Feekes 5.0 Faza prvog nodija – Feekes 6.0
Faza drugog nodija – F 7.0 Pojava lista zastavice (LZ) F8.0 Ligula LZ vidljiva F 9.0
Feekes 10.1. Feekes 10.5.1. Puna zrioba – pšenica spremna za žetvu (F 11.4)
Slika 4: Izgled biljaka pšenice u fenološkim fazama prema Feekes skali (Miller, 1992.).
26
Slika 5: Izgled pšenice po fenološkim fazama prema Feekesu (Brouwer, 1972.)
1.6.3. Etape organogeneze žitarica Osobito značenje etapa organogeneze (Tablica 22) i njenih utjecaja na prinos zrna daje se u ruskoj literaturi. Smatra se da je pravovremenim prihranama moguće utjecati na broj zrna u klasu preko utjecaja na broj članaka klasnog vretena, broja začetih klasića i cvjetova u klasu, odnosno na broj ostvarenih cvjetova. Pri tome se ističe i uloga vremenskih prilika, osobito količina i raspored oborina i temperaturni režim u pojedinim etapama organogeneze. Paralelno sa stadijima razvoja dolazi i do tvorbe organa, a formiranje organa protječe po određenom redoslijedu, tj. po etapama. Nastajanje svakog novog organa povezano je s biokemijskim i fiziološkim promjenama u meristemu vegetacijskog vrha. U fazi busanja vegetacijski se vrh nalazi iznad čvora busanja, a kasnije iznad vršnog internodija. Svaka se etapa odlikuje određenom morfologijom reproduktivnih organa. Na ovim istraživanjima intenzivno je radila Kuperman, Fadi Mihajlovna, a bitni zaključci njenog istraživanja su sljedeći: a) organogeneza je uvjetovana stadijima razvoja; b) do završetka jarovizacije žitarice mogu formirati samo vegetativne organe (korijen, listovi, novi izdanci iz čvora busanja, koljenca i članci stabljike); c) u stadiju jarovizacije izdanci nose na vrhu nediferencirani konus rasta; d) u svjetlosnom stadiju se diferencira konus rasta na segmente (začeci članaka klasnog vretena); e) formiranje klasića nastupa tek nakon završenog svjetlosnog stadija; f) formiranje organa odvija se prema određenom redoslijedu (etape organogeneze) i za svaku etapu potrebni su određeni vanjski uvjeti (Kuperman i sur., 1955.). Svrha je određivanja etapa organogeneze da se pravovremeno obave zahvati u procesu uzgoja žitarica, kao što je npr. prihrana pšenice dušikom. Pšenica ima potrebe za dušikom tijekom - cijele vegetacije. Zbog brze transformacije oblika dušika u tlu (ispiranje NO3 ), on se mora unositi u tlo u nekoliko navrata. U našim uvjetima prakticiraju se obično dvije prihrane. Prvom prihranom početkom busanja ili u punom busanju (II. etapa) utječe se na broj klasova po jedinici površine, a drugom prihranom početkom vlatanja (IV. ili V. etapa) utječe se na broj zrna u klasu. Uobičajena gnojiva za prihranu su KAN i urea. Veza između stadija razvoja, fenoloških faza i etapa organogeneze prikazana je u Tablici 25, a crteži izgleda biljke i konusa rasta prikazani su slikama 6-10.
27
Tablica 22: Etape organogeneze strnih žitarica
Etapa Opis I. Nediferencirani konus rasta promjera 0,5-1,5 mm; od klijanja do pojave 3. lista II. Izdužuje se i diferencira u donjem dijelu – začeci nodija buduće vlati, a na njima nastaju začeci listova, u pazušcu kojih se opet pojavljuju pupovi koji će dati nove izdanke – etapa zametanja vegetativnih dijelova biljke; fenološka faza busanja III. Izduživanje konusa rasta i stvaranje začetaka članaka klasnog vretena; konus rasta se povećava, segmentira se njegov srednji dio i ti segmenti daju začetke klasnog vretena – osnova za dužinu klasa (duži svjetlosni stadij). Kod nas traje 25-30 dana (od sredine ožujka do sredine travnja); na prijelazu iz busanja u vlatanje. IV. Početak formiranja plodonosnih organa (stvaranje začetaka klasića). U pazušcima segmenata iz III. etape stvaraju se začeci klasića – može se ustanoviti broj budućih klasića na klasu. Traje 3-5 dana (ovisi o temperaturi); početak vlatanja V. Formiranje začetaka cvjetova u klasićima. Stvara se potencijalni broj zrna u klasiću (klasu). Važna je dobra opskrbljenost vodom i fosforom. Traje 10-15 dana. VI. Formiranje reproduktivnih organa: mikrosporogeneza (stvaranje prašnika s polenovim zrncima) i makrosporogeneza (stvaranje tučka s jajnom stanicom). Traje 10-15 sati. Nepovoljno – suša (sterilnost polena) VII. Naglo izduživanje i ubrzani rast svih organa klasa (klasno vreteno, pljeve, pljevice, osje) i na kraju se postiže gotovo konačna dužina klasa; kraj vlatanja. Izravna sunčeva svjetlost prekida rast klasnog vretena; oblačno – rastresit klas, toplo vrijeme – zbijeni klas VIII. Završetak formiranja cvati (klasanje) IX. Cvatnja, oplodnja i stvaranje zigote X. Rast i formiranje zrna XI. Nalijevanje zrna i mliječna zrioba XII. Transformacija niskomolekularnih u visokomolekularne spojeve u zrnu (sjemenu), odnosno transformacija hranjivih tvari u rezervne tvari; voštana i puna zrioba.
Tablica 23: Veza između stadija razvoja, fenoloških faza i etapa organogeneze
Stadij razvoja Fenološka faza Etapa Elementi produktivnosti Klijanje poljska klijavost Nicanje sklop, habitus biljke Jarovizacija Tri lista 1. koeficijent busanja Busanje 2. otpornost na zimu Kraj busanja 3. broj članaka klasnog vretena Svjetlosni stadij broj klasića u klasu Početak vlatanja 4. otpornost na sušu 5. broj cvjetova u klasu Spektrostadij Vlatanje 6. fertilnost cvjetova duljina klasa Stadij intenzivne Kraj vlatanja 7. otpornost prema visokim svjetlosti Klasanje 8. temperaturama Cvatnja i oplodnja 9. broj zrna u klasu Stadij naglašene Formiranje zrna 10. veličina zrna mineralne ishrane Nalijevanje zrna 11. masa 1000 zrna Voštana i puna zrioba 12.
28
Slika 6: Konus rasta pšenice u fazi 2-3 lista Slika 7: Konus rasta pšenice u fazi 4 - 6 listova (Baker i Gallagher, 1985.) (Reiner i sur., 1992.)
Slika8: Konus rasta pšenice u fazama EC 21–29 Slika 9: Početak diferencijacije klasića pšenice (Reiner i sur., 1992.) u fazama EC 25 – 30 (Kirby i Appleyard, 1986.)
Slika 10: Razvoj cvjetova pšenice u fazi vlatanja (Reiner i sur., 1992.)
29
1.7. KOMPONENTE PRINOSA ŽITARICA
Potrebno je razlikovati komponente (sastavnice) prinosa i činitelje prinosa. Da ne bi bilo krive interpretacije ili njihovog identičnog poimanja, treba objasniti razliku između ovih pojmova. Komponente prinosa izravno djeluju na prinos i ima ih samo tri, a to su broj plodnih vlati na jedinicu površine (npr. broj klasova pšenice ili klipova kukuruza), broj zrna u cvatu (klasu, klipu, metlici) i masa zrna (masa 1000 zrna). Još se nazivaju prva, druga i treća komponenta prinosa. Za razliku od komponenata prinosa, činitelja prinosa ima bezbroj i oni utječu neizravno na prinos preko utjecaja na jednu ili više komponenata prinosa. Izdvojimo samo nekoliko činitelja prinosa kao što su: plodnost tla, primijenjena agrotehnika, kultivar, vremenske prilike i dr. Svaki od spomenutih faktora je složen i moguće je još detaljnije analizirati svakoga od njih kao npr. fizikalna, kemijska ili biološka svojstva tla u okviru plodnosti; vrijeme i kvaliteta obavljene sjetve, gnojidba, zaštita od korova, bolesti i štetočina u okviru agrotehnike; oborinski i temperaturni režim tijekom vegetacije u okviru vremenskih prilika i dr. Sve nabrojano predstavlja samo neznatni dio činitelja prinosa.
1.7.1. Analiza komponenata prinosa na primjeru ozime pšenice
Tijek krivulja formiranja komponenti prinosa na primjeru pšenice prikazan je Grafikonom 1. Broju klasova prethodi broj izniklih biljaka (sklop) i intenzitet busanja. Vrh krivulje prve komponente prinosa još ne predstavlja broj klasova jer je to broj začetaka vlati u busanju. Sve vlati začete u busanju ne razviju se u vlat, a sve vlati nisu produktivne (neke nemaju klas) pa odatle pad krivulje do pred klasanje, a nakon klasanja krivulja poprima oblik pravca. U grafikonu postoji razlika u visini postavljenog pravca na početku i na kraju krivulje. Niža vodoravna linija (do početka busanja) predstavlja sklop, tj. broj biljaka na jedinicu površine, a više postavljena vodoravna linija od klasanja do kraja vegetacije predstavlja broj klasova na jedinicu površine. Razlika u visini ovih vodoravnih linija ukazuje na činjenicu da je ostvareni broj klasova veći od broja biljaka koji je bio na početku vegetacije zahvaljujući produktivnom busanju, tj. stvaranju više od jednoga klasa po biljci.
Grafikon 1: Tijek formiranja komponenti prinosa na Grafikon 2: Broj klasova po jedinici površine i prinosi primjeru pšenice (Reiner i sur., 1981.) pšenice u različitim dijelovima Njemačke (Reiner i sur., 1981.)
Tijek krivulje druge komponente prinosa (broj zrna u klasu) djelomično je paralelan s dijelom krivulje prve komponente prinosa i to u busanju kada se određuje mogući broj začetaka cvjetova u klasićima. Vrh ove krivulje predstavlja broj stvorenih začetaka cvjetova. Svi začeti cvjetovi
30 se ne razviju pa krivulja do klasanja ima silazni tijek, a ravna linija od cvatnje (oplodnje) do kraja vegetacije predstavlja broj zrna u klasu. Kolika će biti razlika od broja začetih cvjetova do broja začetih zrna, ovisi o nizu činitelja kao što su svojstva tla, vremenske prilike i dr. Tako suša i visoke temperature u vlatanju i cvatnji, odnosno stres izazvan ovim ili nekim drugim faktorima može biti razlog za veću razliku, tj. manji broj zrna u klasu. Krivulja mase zrna ima svoj tijek u skladu s dinamikom i intenzitetom formiranja i nalijevanja zrna. U uvjetima stresa izazvanog sušom i visokim temperaturama zraka nalijevanje zrna se može skratiti i pojavljuje se prisilno ili prijevremeno sazrijevanje. Zrna su sitna i nepotpuno nalivena (štura), a prinos nizak. Vrh te krivulje je u tom slučaju bliži horizontalnoj osi (apscisi) koordinatnog sustava Grafikona 1.
Broj klasova na jedinici površine Optimalan broj klasova uvjetovan je, među ostalim, klimom i plodnošću tla. U Njemačkoj npr., postoje značajne razlike glede optimalnog sklopa između sjevernog i južnog dijela države (Grafikon 2). Na sjeveru je hladnija i vlažnija klima u usporedbi s južnim dijelom. Takva klima omogućava guste sklopove (više klasova na jedinici površine, oko 800/m2) pa se uz odgovarajuću gnojidbu i zaštitu usjeva redovito postižu visoki prinosi pšenice. U južnom dijelu Njemačke uglavnom je suho i toplo, što je za pšenicu manje povoljno pa se preferiraju rjeđi sklopovi (optimum oko 600 klasova/m2). Gušći sklopovi u takvoj klimi mogu rezultirati nižim prinosima jer je u gustom usjevu veća transpiracija, osobito u sušnijim godinama. U većini slučajeva je potrebno preko 600 klasova/m2 da bi se ostvarili visoki prinose pšenice (Grafikon 3).
GGrafikon 3: Veza između komponenata prinosa i prinosa pšenice – broj klasova (lijevo), broj zrna u klasu (sredina) i masa 1000 zrna (desno) – (Reiner i sur., 1992.)
Broj zrna u klasu Stvaranje osnove klasa počinje u busanju, a proces je zaključen u fazi drugoga koljenca (podfaza vlatanja). Stvaranju klasa prethodi stvaranje začetaka članaka klasnog vretena, začetaka klasića u klasu, cvjetova u klasićima te razvoj cvjetova. Broj potencijalnih zrna smanjuje se do cvatnje smanjivanjem broja realiziranih cvjetova (razlika između broja stvorenih začetaka cvjetova i stvorenih cvjetova). Na osnovi podataka iz Njemačke, najveći prinosi zrna ostvareni su u rasponu 40-50 zrna po klasu (Grafikon 3). Preveliki broj zrna u klasu rezultira sitnijim zrnom.
Masa 1000 zrna Trajanje i intenzitet nalijevanja zrna (translokacija organske i mineralne tvari u zrno) određuje masu 1000 zrna. Nalijevanje zrna osobito je intenzivno u prvim tjednima nakon cvatnje pa se
31 od 10. do 25. dana nalije preko 50 % mase zrna. Preko 50 % mase zrna stvara se fotosintezom zelenih dijelova klasa i fotosintezom dva gornja lista. Zato je vrlo važno da ovi dijelovi biljke budu zdravi (pravodobna zaštita od bolesti primjenom fungicida). U Njemačkoj su se najveći prinosi pšenice postigli kada je masa 1000 zrna bila preko 50 g (Grafikon 3).
1.7.2. Optimalni uvjeti za razvoj komponenata prinosa pšenice
Svaka od tri komponente prinosa u izravnoj je vezi s prinosom zrna, a mnogobrojni činitelji utječu neizravno na prinos preko utjecaja na jednu ili više komponenata prinosa. U optimalnim uvjetima (tlo, vremenske prilike, agrotehnika, sortiment) najmanje je odumiranje stvorenih sekundarnih vlati i veći je koeficijent busanja te je najmanje odumiranje stvorenih začetaka klasića i začetaka cvjetova. Trajanje određenih faza vegetacije također je značajno, a ovisi o klimi i vremenskim prilikama u pojedinoj godini. Hladnije vrijeme i sporije odvijanje faza vegetacije često je u vezi s visokim prinosima pšenice. Odnosi među pojedinim komponentama prinosa, na osnovi njemačkih istraživanja prikazani su Grafikonima 4 – 6, a korelacije Grafikonom 7.
Grafikon 4 i 5: Odnos broja klasova po jedinici površine s masom 1000 zrna (lijevo) i brojem zrna u klasu pšenice (desno) – (Reiner i sur., 1992.)
Grafikon 6: Odnos mase 1000 zrna i broja zrna u Grafikon 7: Korelacije s prinosom zrna: sklop u klasu (Reiner i sur., 1992.) nicanju, busanje i komponente prinosa (Reiner i sur., 1992.).
32
1.8. REAKCIJA ŽITARICA NA EKOLOŠKE UVJETE UZGOJA
Postoje značajne razlike u potrebama žitarica za uvjetima uzgoja. S tim u vezi, žitarice su podijeljene u dvije skupine: žitarice umjerenog pojasa te žitarice tropskog i suptropskog pojasa (Brouwer, 1972; Madjarić, 1985).
1.8.1. Zahtjevi žitarica prema vodi
Žitarice imaju velike potrebe prema vodi. Od pravih žitarica, najveće potrebe za vodom ima zob, nešto manje pšenica te raž, a ječam je među njima najskromnijih zahtjeva. Kukuruz i sirak ekonomično troše vodu, ali su potrebe ovih biljaka za vodom velike jer stvaraju veliku količinu biljne mase po biljci i na jedinici površine. Najveće potrebe za vodom ima riža. Kao mjerilo ekonomičnosti potrošnje vode služi transpiracijski koeficijent (količina vode potrebna za stvaranje jedinice mase suhe tvari), a koji je različit ovisno o ekološkim uvjetima, fazi razvoja biljke te agrotehnici. Pravilnom gnojidbom može se smanjiti potrošnju vode i za 20 do 30 %.
Otpornost prema višku vode značajno ovisi o fazi razvoja. Tako je pšenica u prvim fazama razvoja (nicanje, početni porast) osjetljiva na ležanje površinske vode pa nastaje prorjeđenje usjeva. Zato su važne mjere kao što su ravnanje terena i obradom tla uklanjanje mikrodepresija u kojima bi se mogla zadržavati voda te uređena kanalska mreža i odvodnja suvišne vode s parcele u vodotoke.
Otpornost prema suši (vodni deficit) U nedostatku vode slabiji je rast i usporen razvoj. Razlikuje se zemljišna suša i atmosferska suša. Prave žitarice su manje otporne prema suši, osobito u fazama stvaranja reproduktivnih organa, cvatnji i nalijevanju zrna. Među pravim žitaricama na sušu je najosjetljivija zob, a najotporniji ječam. Prosolike žitarice su otpornije prema suši, vjerojatno zbog jače razvijenog korijena i specifične građe lista i stabljike. Najotpornija žitarica prema suši je proso.
1.8.2. Zahtjevi žitarica prema toplini
Žitarice su uglavnom usjevi umjerene klime i zahtijevaju umjereno blage zime te vlažna i topla ljeta. S tim u vezi, postoje i iznimke jer neke žitarice trebaju više topline, dok neke podnose bolje od drugih manje povoljne uvjete. Sukladno tome, postoje značajne razlike u arealu rasprostranjenosti žitarica. Općenito, prave žitarice imaju širi areal uzgoja od prosolikih žitarica.
Odnos žitarica prema temperaturnim ekstremima a) Odnos žitarica prema niskim temperaturama Prave žitarice su znatno otpornije prema zimi od prosolikih žitarica, a ozime forme bolje podnose niske temperature od jarih (proljetnih) formi. Najotpornija na zimu je ozima raž, koja podnosi golomrazice do –25°C, a pod snijegom i do –30oC. Većina kultivara (sorti) ozime pšenice izdrži bez snježnog pokrivača od –15 do –20oC. Jara pšenica podnosi proljetne mrazove do –6oC, a jara zob podnosi –3oC do –4oC. Ozimi ječam može podnijeti temperature između –12 do –15oC. Otpornost prema zimi uvjetovana je nizom činitelja, a određeno značenje u tom pogledu imaju dubina sjetve, faza razvoja, stanje usjeva pred zimu, kaljenje, sortna svojstva i dr.
33
Prosolike žitarice su općenito znatno osjetljivije prema zimi od pravih žitarica. Tako kukuruz u nicanju može izdržati temperature –2 do –3oC, a do faze šestog lista je nešto otporniji nego u kasnijim fazama. Razlog tome je u činjenici da je konus rasta do te faze ispod površine tla, a nakon toga smješten je u nadzemnom dijelu biljke i podložan više mogućim utjecajima niskih temperatura. Zato nakon faze 6 listova kukuruz ne podnosi temperature ispod nule, a pojavom prvog jesenskog mraza prekida se vegetacija, ako se to nije dogodilo ranije uslijed eventualne suše i visokih temperatura, što u posljednje vrijeme predstavlja sve češću pojavu. Ostale prosolike žitarice teško podnose negativne temperature. b) odnos žitarica prema visokim temperaturama Prave žitarice se međusobno razlikuju u otpornosti prema visokim temperaturama. Najotporniji na visoke temperature je ječam, dok je pšenica nešto manje otporna. To je i jedan od razloga što uzgojno područje ječma počinje na sjevernoj hemisferi od 10oN, a pšenice od 16oN. Raž i zob su osjetljivi na visoke temperature. Tako su kod raži ozbiljna oštećenja i sniženje prinosa primijećeni pri uzgoju na temperaturama iznad 25oC u fazi nalijevanja zrna pa ova kultura preferira hladnije predjele. U fazi nalijevanja zrna za većinu pravih žitarica štetne su temperature zraka iznad 28oC (kraće nalijevanje i manja masa). Prosolike žitarice bolje podnose visoke temperature od pravih žitarica. Kukuruz dobro podnosi visoke temperature ako je opskrbljen s dovoljno vode.
1.8.3. Zahtjevi žitarica prema svjetlosti
Fotoperiodizam je reakcija biljaka na trajanje sunčeve svjetlosti tijekom dana. S tim u vezi, prave žitarice su biljke dugog dana i skraćuju vegetaciju pomicanjem dalje od ekvatora prema sjeveru ili jugu jer je duži dan, a prosolike žitarice kao biljke kratkog dana u tim uvjetima imaju usporeni tijek vegetacije.
1.8.4. Zahtjevi žitarica prema tlu
Žitarice imaju velike zahtjeve prema tlu. Neke žitarice bolje od ostalih podnose stresne uvjete u tlu (npr. raž i zob), a u okviru iste biljne vrste s tim u vezi postoje značajne razlike. Raž bolje od ostalih žitarica podnosi kisela tla i ona siromašnija hranivima, a zob dobro podnosi močvarna tla zasićena vodom. Ječam je vrlo osjetljiv na kiselost tla i uzgaja se zato na neutralnim do slabo alkalnim tlima.
1.9. UZGOJ ŽITARICA U STRESNIM UVJETIMA
Samo manji dio područja za uzgoj žitarica i ostalih poljoprivrednih kultura nema ozbiljnijih problema u pogledu agroekoloških uvjeta. U ostalim su područjima u manjoj ili većoj mjeri prisutni stalno ili periodično manje povoljni ili stresni uvjeti.
1.9.1. Pojam stresa
Stres je definiran kao fizička i/ili fiziološka reakcija organizma na neugodne promjene u okolini. Obično se dijeli na abiotski stres i biotski stres, ovisno o tome je li izazvan neživim (abiotskim) ili živim (biotskim) faktorima. Od biotskih stresova izdvajaju se konkurencija među biljkama (npr. povećani sklop, prisustvo korova u usjevu, štetočine i dr.). Od abiotskih stresova najznačajniji su suša te manje povoljna kemijska svojstva tla (mineralni stres, engl. mineral
34 stress) ili njegova fizikalna svojstva (vodozračni odnosi, zbijenost, dubina tla i sl.). U nekim područjima postoje stalno ili periodično i problemi s viškom vode. U svakom slučaju, otklon od normalnih uvjeta uzgoja smatra se stresom, a kao posljedica takvog stanja u manjoj je ili većoj mjeri smanjivanje prinosa, a u težim slučajevima i nemogućnost uzgoja.
1.9.2. Glavni tipovi tla i ograničenja njihove plodnosti
Tla su različitih fizikalnih, kemijskih i bioloških svojstava i kao takva manje ili više povoljna za pojedine biljne vrste. U tom pogledu tla se analiziraju s različitih aspekata. Glavni tipovi tla u svijetu, procjena njihove zastupljenosti te mogući tip (ovi) mineralnog stresa prikazani su u Tablicama 24 - 27.
Tablica 24: Procjena faktora ograničenja plodnosti tla u svijetu
Procjena faktora ograničenja Područje Suša Višak vode Dubina tla Mineralni stres Sjeverna Amerika 20 10 10 22 Južna Amerika 17 10 11 47 Srednja Amerika 32 10 17 16 Europa 8 8 12 33 Afrika 44 9 13 18 Istočna Azija 43 11 23 5 Sjeverna i srednja Azija 17 13 38 9 Jugoistočna Azija 2 19 6 59 Australija 55 16 8 6 Svijet 28 10 22 23
Procijenjeno je da više od 80% površine tla na Zemlji ima određena ograničenja u plodnosti, od koji se ističe nedostatak vode i nepovoljna kemijska svojstva (kisela ili slana tla, nedostatak pojedinih biogenih elemenata, toksične količine nekih elemenata i dr. – Tablice 26 -28). Jedan od primjera nepovoljnih kemijskih svojstava tla širokih razmjera je područje brazilske savane, cerrado kako ih u Brazili zovu (Moniz i sur., 1997.). To područje zauzima oko 205 milijuna hektara poljoprivrednog tla u kojem je izražena kiselost značajan faktor ograničenja prinosa (Slika 14). Veličinu površine Brazila dovoljno ilustrira Slika 12.
Acid reaction , high levels of soluble aluminium and low levels of phosphorus are main limiting factor of soil fertility in Brazilian Cerado AGRICULTURAL AREA OF BRAZIL (550 million ha) vs TOTAL AREA OF 32 EUROPEAN COUNTRIES
Austria Hungary Romania Netherland Lithuania Italy Poland Estônia THE “CERRADOS” IN BRAZIL Tchecoslovaquia France Ireland Greece Belgium Ukraine Albania Bosnia Portugal Croatia Macedonia Spain Bulgaria Iceland United Kingdon Iugoslávia 2 2.04 million km Germany Norway 20% of the country Latvia Finland Switzerland Denmark Belarus Source:: IBGE, 2000. Sweden
Cerado = Brazilian savana Source: J. L. Coelho, John Deere, 2001.
Slika 11: Područje brazilske savane (zeleno) Slika 12: Površina Brazila i europske zemlje - (Lopes, 2006) (Lopes, 2006)
35
Tablica 25: Distribucija i procijenjena površina glavnih tipova tla u svijetu (Dudal, 1960.)
Asocijacija tla Površina s dominantnim tipom tla
ha % Fluvisol 316 450 000 2,40 Gleysol 622 670 000 4,73 Regosoli i Arenosol 1 330 400 000 10,10 Andosol 100 640 000 0,76 Vertisol 311 460 000 2,36 Solonchak i Solonetz 268 110 000 2,03 Yermosol 1 175 980 000 8,93 Xerosol i Kastanozem 895 550 000 6,79 Chernozem, Greyzem i Phaeozem 407 760 000 3,08 Cambisol 924 870 000 7,02 Luvisol 922 360 000 7,00 Podzoluvisol 264 120 000 2,00 Podzol 477 700 000 3,63 Planosol 119 890 000 0,91 Acrisol i Nitosol 1 049 890 000 7,97 Ferralsol 1 068 450 000 8,11 Lithosol, Rendzina i Ranker 2 263 760 000 17,17 Histosol 240 200 000 1,82 Različite jedinice tla (ledena polja, slane ravnice, 420 230 000 3,19 stjenovite naplavine, pretaloženi pijesci i dr.)
Ukupna svjetska površina tla: hektara 13 180 390 000
100,00
Ukupna svjetska površina tla: km 2 131 803 900
Najzastupljeniji tipovi tla u svijetu su litosol, rendzina i ranker (zajedno 17,17 % ukupne površine tla) te regosoli i arenosli (zajendo 10,10 %). To su tla manje ili više ispodprosječne plodnosti, a izuzetno plodnog černozema, greyzema i phaeozema ima samo 3,08 % (Tablica 25). Većina od 19 navedenih glavnih tipova tala u svijetu ima određenih nedostataka u kemijskim svojstvima tla, koji doprinose manje ili više izraženom mineralnom stresu (Tablica 26). Od 12 tipova tla navedenih u američkoj klasifikaciji (Tablica 28), najviše ima entisola, 21 %, slijede aridisol s 15,7 %, inceptisol 12,8 % i alfisol 12,6 %.
36
Tablica 26: Veza između tipova tla u svijetu i mineralnog stresa (Dudal, 1960.)
Element Tiptla Svojstva tla Nedostatak Toksičnost Acrisol tropski i suptropskiuvjeti, vrlo kiselo, akumulacija N, P i većine gline,slaba zasićenost bazama, nizak sadržaj minerala, ostalih Al, Mn, Fe jako ispiranje, nizak kapacitet adsorpcije kationa elemenata tlo na vulkanskom pepelu, slabo razvijeno, visoki udjel P, B, Mo, Ca, Andosol Al trošnih minerala, amorfni hidroksidi Mg Arenosol pjeskovito, slaba diferencijacija horizonata, sklonost K, Zn, Cu, Fe nema ispiranju, niski kapaciteti za vodu i adsorpcije kationa Chernozem hladni i subhumidni uvjeti, visok sadržaj organske tvari u površinskom sloju, visoka zasićenost bazama, Zn, Mn, Fe nema akumulacija vapna u plićem sloju, visok pH, nizak sadržaj karbonata, moguć stres izazvan sušom Ferralsol tropski uvjeti, jako istrošeno tlo, uglavnom kaolinit, Al, Mn, Fe, kvarc i hidroksidi, nizak kapacitet izmjene kationa, P, Ca, Mg, Mo snažna fiksacija fosfora Cr, Co i Ni Fluvisol aluvijalno, jako varijabilno, bez osobitog mineralnog stresa s izuzetkom fluvisola na močvarnom terenu (u nema Al, Mn i Fe tom slučaju:Al, Mn i Fe toksičnost) višak vode, nizak potencijal oksidacije, slaba Gleysol Mn Fe, Mo nitrifikacija Histosol produžena saturacija vodom, debeli površinski horizont razgrađene organske tvari, može imati nizak oksidacijski Si, Cu potencijal poput gleysola nema Kastanozem subaridno tlo, organska tvar u površinskom horizontu, P, Mn, Cu, visoka zasićenost bazama, često karbonatno, obično stres Na izazvan sušom Zn, K Nitosol tropsko i vrlo istrošeno tlo, duboka akumulacija gline, Mn (ako je P slično ferralsolu, ali blaže, niska zasićenost bazama kiselo) Phaeozem umjereno vlažne šume i visokotravne prerije, visok sadržaj organske tvari u površinskom horizontu, visoko Mo (ako je do srednje opskrbljeno bazama, duboko ispiranje nema loše karbonata, nema osobitih problema pristupačnosti drenirano) mineralnih elemenata kiselo tlo, akumulacija Fe i humusa, gruba tekstura, Podzol N, K, P, Ca i mineralni stres povezan s izraženim ispiranjem i Al mikroelementi stvaranjem organskih i metalnih spojeva Planosol obično nizinski tereni (depresije), sezonsko saturiranje većina vodom, nizak kapacitet izmjene kationa u površinskom Al sloju, jako isprano tlo hraniva Rendzina plitko, visok sadržaj organske tvari u površinskom Mn, Zn, Fe, horizontu, bogato karbonatima; mineralni stres povezan s nema visokim sadržajem slobodnih karbonata P Solonchak zaslanjeno tlo, zapreka normalnom primanju hraniva uslijed prisustva soli, akumulacija različitih kationa i nema B, Na, Cl aniona može biti toksična Solonetz podpovršinska akumulacija gline, visoka saturacija N, P, K, Zn, natrijem, loša fizikalna svojstva, nepovoljna dreniranost Na i ograničena vlažnost Cu, Mn, Fe Vertisol nabubrilo glineno tlo s dubokim i širokim pukotinama kada je suho; visoka zasićenost s Ca i Mg, ponekad P, N S (sulfidi) visok pH, nizak sadržaj organske tvari Xerosol semiaridno, jako slano i saturirano natrijem, stres P, Fe, Zn, Na (sol) izazvan sušom, visok sadržaj karbonata, Mg, K Yermosol suho, izloženo jakom stresu izazvanom sušom, ako ima P, Fe, Zn, nema vode mineralni stres je sličan kao u xerosolu Mg, K
37
Tablica 27: Vrste tla - 12 tipova tla prema sustavu USAD (United States Agricultural Departments) – IE (2006.)
Površina Vrsta tla Rasprostranjenost Dubina pH (mil. km2) 1 21,1 široko rasprostranjena u tropskim i ENTISOL srednjim širinama, plitka različit (nerazvijeno tlo) osobito u Sahari, sjev. Africi i diljem Bliskog Istoka 2 12,8 široko rasprostranjena u tropskim i INCEPTISOL srednjim širinama, najraširenija su u različita različit (mlado tlo) Europi i poplavljenim ravnicama uz velike rijeke kao što je Ganges 3 0,9 rasprostranjena diljem svijeta u ANDISOL područjima vulkanske aktivnosti često (Pacifički vatreni krug i otoci u neutralan (vulkansko tlo) oceanu, poput Galapagosa, Islanda, duboka Kanarskih otoka...) 4 11,3 ograničena su na velike geografske umjereno GELISOL širine sjeverne polutke, sa zasebnim duboka do malo (smrznuto tlo) „džepovima“ u nekim planinskim područjima kiselo 5 PODZOL 3,4 smještena uglavnom na sjevernoj polutki i srednjim širinama, izrazito (umjereno hladno duboka prekrivaju velika područja istočne kiselo kiselo tlo) Kanade i Skandinavije 6 ALFISOL 12,6 široko rasprostranjena, posebno umjereno prevladavaju u umjerenim (tlo pod utjecajem duboka do malo područjima s vlažnom klimom kao umjerena vremena) što je južna Europa kiselo 7 ULTISOL (tropsko 11,0 uglavnom ograničena na tropska i snažno do suptropska područja, osim tlo pod utjecajem duboka umjereno jugoistoka SAD-a te dijelova Koreje vremena) i Japana kiselo 8 OKSISOL 9,8 uglavnom se nalaze u postojanim, (tropsko tlo pod vlažnim okolinama tropskih vrlo vrlo jako jakim utjecajem područja Afrike i Južne Amerike duboka kisela vremena) 9 HISTOSOL 1,5 uglavnom na sjevernoj polutki i umjereno srednjim širinama u zemljama s duboka (organsko tlo) hladnom i mokrom klimom kiselo 10 9,0 diljem svijeta, osobito u stepama MOLISOL Rusije, pampama u J. Americi i malo prerijama u S. Americi; nema ih u duboka (travnato tlo) Africi, osim na krajnjem sjeveru kiselo kontinenta 11 15,7 tla tropskih i suptropskih predjela, u neutralno ARIDISOL sušnim krajevima, npr. Veliki bazen različita do malo (pustinjsko tlo) u SAD-u, na Bliskom istoku, u J. Americi i velikom dijelu Australije. lužnato 12 VERTISOL 3,2 u područjima s izrazito vlažnim i neutralno suhim razdobljima, uključujući (tla sklona duboka do malo Dekansku visoravan u Indiji, bubrenju) Australiju, Sudan i Etiopiju kiselo U k u p n o 112,3
38
1.9.3. Ublažavanje ograničenja plodnosti tla
Ublažavanje ograničenja plodnosti tla moguće je promjenom tla i prilagođavanjem biljke određenom tipu ograničenja.
Promjena svojstava tla Poboljšanje svojstava tla moguće je primjenom hidromelioracija i agromelioracija. Ove su mjere povezane s dodatnim troškovima, ali su učinci dugoročni. Tako su za provođenje agromelioracija veliki trošak nabavka i prijevoz odgovarajućeg materijala (npr. vapna) do parcele. Ovaj model nije povoljan za područja s neizgrađenom infrastrukturom (npr. nekvalitetne prometnice) i ona gdje je izvor materijala za primjenu jako daleko zbog čega su povećani transportni troškovi.
Prilagođavanje biljke manje povoljnim (stresnim) uvjetima u tlu Druga je strategija prilagođavanja biljke tlu stvaranjem otpornijih ili tolerantnijih sorata i hibrida posebnim programima oplemenjivanja biljaka. Postoje primjeri gdje je ovaj pristup našao široku primjenu (npr. dijelovi Južne Amerike, osobito Brazil, SAD, Kanada, neke azijske zemlje, Australija). S tim u vezi, osobito su u primjeni istraživanja vezana za otpornost različitih genotipova prema kiselosti tla te višku slobodnog aluminija (Moniz i sur., 1997.).
1.9.4. Vremenske prilike kao faktor ograničenja prinosa žitarica
1.9.4.1. Razlikovanje pojmova vrijeme i klima Vrijeme je trenutno stanje atmosfere na određenom mjestu, a klima je prosječno stanje atmosfere nad određenim mjestom u određenu razdoblju uzimajući u obzir prosječna i ekstremna odstupanja (Conrad, 1936.). Vrijeme je dakle trenutno, a klima prosječno stanje atmosfere (na određenom mjestu i u određeno vrijeme). Stanje atmosfere je skup njezinih fizičkih svojstava. Ono se neprekidno mijenja pa je i vrijeme promjenljivo. Stanje atmosfere određuje niz veličina, od kojih su neke promjenljive, a druge stalne ili se tako sporo mijenjaju da se dobiva dojam nepromjenljivosti. Veličine koje utječu na klimu dijele se na klimatske (ili meteorološke) elemente i klimatske (ili meteorološke) faktore. Klimatski elementi predstavljaju promjenljive meteorološke veličine, dok su klimatski faktori stalni ili nepromjenjivi (mogu biti terestričke ili kozmičke prirode (terra: latinski = zemlja; kosmos: grčki = svijet; facere: latinski = činiti; faktor = onaj koji čini, pokretač). Od klimatskih elemenata treba spomenuti radijaciju, temperature (zraka, tla, površine Zemlje i dr.), tlak zraka, smjer i brzinu vjetra, vlažnost zraka i evaporaciju (isparavanje iz tla), naoblaku, oborine, snježni pokrivač i dr. Klimatski elementi neprestano se mijenjaju pod utjecajem klimatskih faktora. Zato se klimatski faktori još zovu i modifikatori klime (lat. modificare = izmijeniti oblik ili stanje, prilagođavanje). Od klimatskih faktora, izdvojimo Zemljinu rotaciju (kretanje oko svoje osi) i revoluciju (kretanje oko Sunca), zemljopisnu širinu, nadmorsku visinu, raspodjelu kopna i mora, reljef, vrste tla i biljni pokrov, čovjekovu aktivnost i dr. Vrijeme i klimu proučava znanost klimatologija, a više o tome može se pronaći u nizu udžbenika (Roglić i sur., 1975.; Šegota i Filipčić, 1996. i dr.). Analizom podataka o temperaturi, oborinama, atmosferskom tlaku, oštrim zimama, duljini planinskih ledenjaka, pojavi gladi, migracijama plemena i naroda itd., zaključilo se da se klima mijenja. Međutim, te su promjene najčešće tako polagane, dugotrajne (u odnosu na trajanje čovjekova života) pa se ne mogu lako primijetiti u kratkom razdoblju. Da bi se odredila klima jednoga mjesta ili područja, potreban je dugogodišnji niz pouzdanih podataka. Međunarodna meteorološka organizacija donijela je na skupu u Varšavi (1935.) zaključak daje za dobivanje reprezentativnih podataka potreban kontinuitet motrenja od 25 do 35 godina, a kao „standardni
39 period“ uzeto je neprekidno razdoblje od 1901. do 1930. Tako se komparacijom mlađih, odnosno starijih 30-godišnjih nizova s podacima označenog standardnog perioda mogu izvesti zaključci o eventualnoj tendenciji promjene klime. Za današnju usporedbu vremena ili vremenskih prilika tijekom vegetacije relevantan je prosjek 1961.-1990.
1.9.4.2.Klasifikacija klime i klimatski indeksi Postoje brojne klasifikacije klime prilagođene različitim potrebama, a većina ih se bazira na klimatskim indeksima. Za izračunavanje klimatskih indeksa uzimaju se najčešće dva klimatska elementa i faktora. Na osnovi temperature postoji najjednostavnija i najstarija podjela na trope (između obratnica: tropska klima), sjevernu i južnu umjerenu zonu (između obratnica i polarnica: umjerena klima) i polarne zone (sjeverno, odnosno južno od polarnice: polarna klima). Kasnije je podjela točnije kvantitativno određena: tropska klima = područja između izotermi najhladnijeg mjeseca od 18 oC, polarna klima = unutar izotermi najtoplijeg mjeseca od 10 oC, umjerena klima = unutar tih izotermi od 10 oC i 18 oC. U ovoj podjeli se kao princip uzela srednja temperatura najhladnijeg i najtoplijeg mjeseca. Izoterme su linije koje spajaju mjesta iste temperature. Jedna od podjela klime je ona na osnovu godišnje amplitude (A) temperature (Gorczynski, 1918.): ekvatorska (A = < 2,5 oC), oceanska (2,5 – 10 oC), prijelazna maritimna (10 – 25 oC), kontinentalna (25 – 40 oC) i ekstremno kontinentalna (A = > 40oC) klima. Osim temperature, za definiranja klime poslužila je količina oborina i neki drugi elementi usko vezani uz oborine. Za definiranje klime na osnovu odnosa oborina i temperatura najpopularniji je poznati Kišni faktor (f) prema Langu (1915.): f = Pg / Tg , pri čemu je Pg srednja godišnja količina oborina u mm, a Tg srednja godišnja temperatura u oC. Na osnovu toga odnosa klima je definirana kao aridna (f = < 40), semiaridna (40-60), semihumidna (60-100), humidna (100- 160) i perhumidna (f = >160). Kišni faktor gubi smisao ako je srednja godišnja temperatura 0 oC pa je autor uveo novu formulu identičnu izvornoj, s tim da se kao temperatura uzima srednja temperatura razdoblja bez mraza. Gračanin (1950) je odredio kišni faktor za svaki mjesec (KFm) prema identičnoj formuli kao Lang pa se klima određenog mjeseca definira kao aridna (KFM < 3,3), semiaridna (3,3-5,0), semihumidna (5,0-6,6), humidna (6,6-13,3) i perhumidna (KFm>13,3).
1.9.4.3.Klimatske promjene i njihov utjecaj na poljoprivrednu proizvodnju Globalni trend klimatskih promjena podrazumijeva između ostalog povećanje temperature atmosfere i češću pojavu ekstrema kao što su prekomjerne oborine i dugotrajna sušna razdoblja (Bunyard, 2006.). Ove se promjene značajno odražavaju, najčešće u negativnom kontekstu, na biljnu proizvodnju kod nas i u svijetu, a od stresnih faktora abiotske prirode izdvajamo sušu. U tom kontekstu, stanje vremenskih prilika i posljedice suše na prinose žitarica s naglaskom na kukuruz i pšenicu obrađuju se u okviru pojedinih biljnih vrsta. Prilagođavanje nastalim promjenama klime (ublažavanje posljedica suše) moguće je stvaranjem otpornijih kultivara i agrotehnikom, a značajnu ulogu ima i promjena strukture sjetve povećanjem udjela biljnih vrsta tolerantnijih na sušu. Biljni svijet je tijekom vegetacije manje ili više izložen suši. S tim u vezi razlikujemo fiziološku sušu (suša u biljci), atmosfersku sušu (visoka temperatura, niska relativna vlažnost zraka, suh i vruć vjetar itd.) i zemljišnu sušu (javlja se kada atmosferska suša potraje duže). Suša može imati ozbiljne posljedice (glad, bolest) pa je njeno poznavanje i sprječavanje različitim mjerama poput navodnjavanja, obrade tla, stvaranja otpornijih kultivara, podizanja zaštitnih šumskih pojaseva i sl., značajno za određenu ljudsku zajednicu (Šegota i Filipčić, 1996.).
40
1.10. AGROEKOLOŠKI UVJETI ZA UZGOJ ŽITARICA U HRVATSKOJ
Na osnovi razlika u prirodnim svojstvima (tlo, reljef, klima) obavljena je regionalizacija Hrvatske, tj. podjela na tri osnovne regije: Mediteranska regija, Planinska regija i Panonska regija (Roglić i sur., 1975.; Šegota i Filipčić, 1996.; Kovačević i Bašić, 1997. Kasnije je napravljena nešto detaljnija regionalizacija (Bašić i sur., 2000.; Bašić, 2013.) sa stajališta specifičnosti poljoprivrede (Slika 16).
I PANONSKA REGIJA P1: Istočna panonska podregija P2: Središnja panonska podregija P3: Zapadna panonska podregija II PLANINSKA REGIJA G1: Periplaninskapodregija G2: Planinska podregija III MEDITERANSKA REGIJA M1: Sjeverna mediteranska podregija M2: Srednja mediteranska podregija M3: Južna mediteranska podregija
Slika 16: Poljoprivredne regije Hrvatske (Bašić i sur., 2000.; Bašić, 2013.)
1.10.1. Reljef Reljef Hrvatske detaljno su opisali Šegota i Filipčić (1996.), a upućujemo i na publikacije Instituta za geografiju Sveučilišta u Zagrebu (Crkvenčić, 1974a, 1974b; Friganović, 1974., Pavić, 1975.; Rogić, 1975.; Sić, 1975.). Nešto više od polovice teritorija Hrvatske su nizinski tereni ispod 200 m nadmorske visine, oko jedna četvrtina su brežuljkasti tereni između 200 i 500 m nadmorske visine, a oko 20 % teritorija je više od 500 m. Prema geološkom sastavu, preko 95 % površine Hrvatske čine sedimentne ili taložne stijene, metamorfne stijene su zastupljene s 2-3 %, a ispod 1 % stijena su eruptivnog podrijetla. Za intenzivnu biljnu proizvodnju i uzgoj žitarica najznačajniji su nizinski tereni Panonske regije.
1.10.2. Tlo Osnovni tipovi tla i njihova svojstva detaljno su obrađeni u odgovarajućim publikacijama (Filipovski i Ćirić, 1963.;Okiljević i Marković, 2005.; Resulović i sur., 2008.; Dugalić i Gajić, 2012. i dr.). Tla Hrvatske detaljno su obrađena u knjizi Bašić (2013.), a upućujemo i na nekoliko ranije objavljenih knjiga ili radova u kojima je ova tematika obrađena na razini Hrvatske ili na užoj regionalnoj razini (Janeković, 1971.; Crkvenčić, 1974a, 1974b; Friganović, 1974.; Pavić, 1975.; Rogić, 1975.;Sić, 1975.; Janeković i Pichler-Seiler, 1976.; Durman i Bertić, 1988.; Bogunović, 1991.; Vidaček, 1995.; Kovačević i Bašić, 1997.; Bogunović i sur., 2001.; Husnjak i Šimunić, 2006.). U najistočnijem dijelu Panonske regije prevladavaju duboke i plodne crnice (černozem), ritske crnice i smeđa eutrična tla, koja su ujedno i najplodnija tla Hrvatske. U riječnim dolinama Save, Drave i Dunava prevladavaju mlađe riječne naplavine (aluvijalna tla) različite plodnosti, a u međuriječju Save i Drave (središnji i zapadni dio) s Pokupljem prevladavaju pseudoglejna tla te livadska, močvarna i aluvijalna tla. Na ova tri spomenuta prostora uglavnom je zastupljena intenzivna ratarska proizvodnja s prosječnim do iznadprosječnim prinosima u odnosu na državni prosjek. Gorski Kotar, Lika i Kordun imaju uglavnom slabija smeđa distrična tla na
41 vapnencu i dolomitu te vapnenačko-dolomitsku crnicu. Na tom području su znatne površine pod travnjacima, a glavne ratarske kulture su krumpir, zob i raž, za razliku od Panonske regije u kojoj prevladavaju kukuruz i pšenica. Agroekološka svojstva ovoga prostora određena su vlažnijom klimom, većim nagibom terena i vapnenačko-dolomitskom podlogom. U mediteranskom području prevladavaju tla tipa litosol (kamenjar i goli krš) s pjegama crvenice, kao i smeđa tla na vapnencu i dolomitu. U Istri, Ravnim kotarima, nekim otocima i na manjim flišnim zonama uz obalu prevladavaju dublje crvenice i smeđa tla na flišu. U kršnim poljima ima mlađih naplavina, a u delti Neretve ima i tresetnog tla (Kovačević i Bašić, 1997.).
1.10.3. Klima Hrvatske
1.10.3.1.Klimatske regije na prostoru Hrvatske Klima Hrvatske detaljno je obrađena u Klimatologiji za geografe (Šegota i Filipčić, 1996.) te u ranijim publikacijama (Crkvenčić, 1974a, 1974b; Friganović, 1974.; Pavić, 1975.; Rogić, 1975.;Sić, 1975.). Mediteranska klima (hrvatsko Primorje, otoci, niska Zagora) Topla ljeta sa srednjim mjesečnim temperaturama zraka u srpnju 22-26oC i blagim zimama (4- 9oC); oborina ima relativno mnogo (900-1200 mm/g.), ali nedostaju tijekom ljeta. Glavna poljoprivredna područja su polja dalmatinske Zagore, naplavine u delti Neretve te crvena Istra (vapnenački ravnjaci pokriveni crvenicom). Planinska klima (Gorski Kotar i Lika) Visoki lanci Kapele, Velebita i Plješivice odvajaju ovu regiju od Primorja i panonskog prostora. U ljetnim mjesecima srednje su mjesečne temperature zraka do 19oC, a u tri zimska mjeseca redovito ispod nule. Iako ima oborina između 1600 i 2500 mm/g., ova regija nije bogata vodom zbog propusnosti vapnenačke podloge. Najviše ima pašnjaka, šikara i šume, nešto manje livada, a vrlo malo oranica (pogodne za uzgoj krumpira). Umjereno kontinentalna klima (Panonska regija) Panonska regija je najveći, najnaseljeniji i gospodarski najaktivniji dio Hrvatske. Glede klime primjetna je njena zonalnost: kontinentalni utjecaj raste od zapada prema istoku. Srednje mjesečne temperature zraka ljeti se kreću od 19 do 22oC, u siječnju između 0 i -1oC, a oborine od 650 do 950 mm/godišnje. Više oborina padne u toploj polovici godine, a količina oborina raste od istoka prema zapadu, a s tim u vezi postoje određena odstupanja izazvana reljefom. Ova regija se dijeli na istočno i zapadno panonsko područje, a sa stajališta uzgoja žitarica, najznačajnije je istočno područje (Slavonija i Baranja), koje predstavlja žitnicu Hrvatske.
1.10.3.2. Klimatski položaj Hrvatske Na klimu svakog područja pa tako i Hrvatske utječe niz faktora. Položaj u umjerenim geografskim širinama (koordinate najsjevernije točke = 46o 33' N, koordinate najjužnije točke = 42o 23' N) u velikoj mjeri definira klimu našega područja. Također, Hrvatska je pod dominantnim utjecajem zonalne zapadne cirkulacije, odnosno glavnih zapadnih vjetrova s relativno blizu pozicioniranog Atlantskog oceana. Zatim slijedi utjecaj geografske raspodjele kopna i mora. Hrvatska se nalazi u graničnom pojasu između goleme euroazijske kopnene mase i sjeverne Afrike. Jednako je važno i postojanje velikih vodenih masa, sjevernog Atlantika i Sredozemnog mora (Šegota i Filipčić, 1996.). Znatan modifikatorski utjecaj na klimu Hrvatske ima reljef. Oko 21% naše zemlje je na nadmorskoj visini iznad 500 m, a blizu 4% iznad 1000 m. U Panonskoj nizini se u hladnom dijelu godine akumulira hladan zrak, a u toplom dijelu se on brže zagrijava nego okolne planine. Planinska barijera Dinarida koji se pružaju paralelno s jadranskom obalom predstavlja prepreku širenju mediteranskog utjecaja na unutrašnjost i obratno.
42
1.10.3.3. Temperatura zraka i količina oborina Zbog utjecaja reljefa na geografsku raspodjelu temperature, često na malenoj udaljenosti postoje velike temperaturne razlike. Siječanjske izoterme poprimaju vrijednosti od -1oC u unutrašnjosti do 9 oC na jadranskoj obali. Cijeli panonski i peripanonski prostor ima vrlo malu promjenu temperature. Panonska zavala i peripanonski rub nalaze se unutar siječanjskih izotermi od -2 do 0 oC. Visoki reljef potiskuje nultu izotermu na jug, a u riječnim dolinama prodire na sjever (npr. dolina Neretve). Izoterma od 4 oC pruža se paralelno s uzdužnom osi Jadranskog mora. Temperature niže od 18 oC u srpnju nalaze se samo u najvišim planinskim dijelovima. Raspodjela vrućih dana (srednji broj dana u kojima je maksimalna temperatura jednaka ili viša od 30 oC) značajna je sa stajališta stresa izazvanog visokim temperaturama, koje su obično povezane s manjkom oborina te imaju često negativan utjecaj na prinose jarih kultura. Glavni klimatski element koji određuje raspodjelu vrućih dana u Hrvatskoj jest cirkulacija zraka u južnoj Europi u danima kad se pojavljuju visoke temperature. Vrući dani pojavljuju se onda kada se iznad naše zemlje nalazi tropska kontinentalna zračna masa. Općenito, prema istoku se broj vrućih dana povećava pa istočna Hrvatska ima približan broj takvih dana kao i obala s otocima. U pogledu amplituda srednje mjesečnih temperatura, cijela Hrvatska je u zoni 10 – 25 oC, što je prema stupnju kontinentalnosti (Gorczynski, 1918.) karakteristika prijelazno maritimske klime. Amplitude veće od 25 oC karakteristika su kontinentalne klime. Za usporedbu klime u različitim dijelovima Panonske regije u Hrvatskoj poslužili su nam meteorološki podaci za Osijek (Tablica 28), Bjelovar (Tablica 29) i Varaždin (Tablica 30).Bjelovar je od Osijeka udaljen zračnom linijom 150 km prema zapadu, a Varaždin od Bjelovara 60 km prema sjeverozapadu. Varaždin je od Osijeka udaljen blizu 200 km. U Panonskoj regiji Hrvatske godišnja količina oborina raste, a temperature zraka padaju idući od istoka prema zapadu (Tablice 29-31). Tako je u najistočnije smještenom Osijeku u razdoblju 1961.-1990. prosječna godišnja količina oborina iznosila 652 mm, a prosječna temperatura zraka bila je 10,8 oC. Odgovarajuće vrijednosti u Bjelovaru bile su 813 mm i 10,3 oC, a u Varaždinu 879 mm i 9,9oC. Količina oborina u Varaždinu bila je za 227 m veća nego u Osijeku, a temperatura zraka niža za 0,9 oC. Globalne klimatske promjene idu u pravcu zagrijavanja atmosfere te u pojavi većih oborinskih i temperaturnih ekstrema, što je evidentno i u našim podacima (Tablice 29-31). Tako su u razdoblju od 15 godina (1996.-2010.) prosječne godišnje temperature zraka iznosile 11,5 oC (Osijek), 11,6 oC (Bjelovar) i 10,9 oC (Varaždin), što je više za 0,7 oC (Osijek), za 1,3 oC (Bjelovar) i za 1,0 oC (Varaždin) nego što je to bilo u prosjeku 1961.-1990. Istovremeno, godišnje količine oborina iznosile su u Osijeku 726 mm, u Bjelovaru 810 mm, a u Varaždinu 821 mm. Usporedbom prosječne količine oborina u razdoblju 1996.-2010. s onim 1961.-1990. nisu ustanovljene značajne razlike. Također, višegodišnji prosjeci 1931.-1960. sličniji su onima 1961.-1990. nego što su to prosjeci 1996.-2010. U razdoblju 1996.-2010. godišnje su količine oborina varirale u rasponu od 317 mm do 1037 mm (Osijek), od 605 mm do 1222 mm (Bjelovar) i od 587 mm do 1200 mm (Varaždin), a srednje godišnje temperature zraka od 10,2 oC do 12,9 oC (Osijek), od 9,9oC do 12,9 oC (Bjelovar), odnosno od 9,4 oC do 12,1 oC (Varaždin). Amplituda godišnjih vrijednosti oborina i temperatura zraka za razdoblje 1961.-1990 (podaci DHZ, Zagreb) bila je sljedeća: od 467 do 885 mm i od 9,7 do 11,8 oC (Osijek), od 605 do 1222 mm i od 9,9 do 12,9 oC (Bjelovar), odnosno od 587 do 1200 mm i od 9,4 do 12,1 oC o (Varaždin). Evidentne su dakle šire amplitude godišnjih vrijednosti i oborina i temperatura zraka u razdoblju 1996.-2010. u odnosu na prosjek 1961.-1990. Sve ove promjene odražavaju se na biljnu proizvodnju tako da ona postaje rizičnija u uvjetima bez navodnjavanja.
43
Tablica 28: Oborine i temperature zraka u Osijeku od 1996. do 2013. i usporedba s višegodišnjim prosjecima (1996.-2010. = 96.-10.; 1961.-1990.= 61.-90., 1931.-1960. = 31.-60., DHZ)
Osijek: Oborine i srednje temperature zraka po mjesecima (I. -XII.) God. I. II. III. IV. V. VI. VII. VIII. IX. X. XI. XII. OSIJEK: količina oborina (mm) Σ 1996. 31 51 42 82 78 30 95 77 157 61 99 67 869 1997. 44 43 23 59 38 86 91 41 53 100 42 92 711 1998. 91 1 21 54 49 26 84 99 64 97 69 30 684 1999. 36 61 29 45 89 150 96 74 51 22 124 98 873 2000. 18 15 41 28 26 10 63 5 23 10 42 37 317 2001. 75 23 83 72 60 240 77 7 195 5 74 34 945 2002. 11 48 10 64 135 37 59 84 82 59 40 24 654 2003. 66 16 5 12 18 44 60 42 51 132 45 27 516 2004. 50 50 41 137 65 77 44 107 41 94 115 42 861 2005. 36 66 54 55 46 112 171 238 75 4 16 111 983 2006. 33 50 53 87 79 91 15 134 11 31 33 33 648 2007. 25 47 76 3 56 33 27 45 65 93 103 48 621 2008 33 5 85 50 67 76 79 46 86 30 48 41 646 2009. 60 29 27 19 39 63 14 61 10 55 68 101 544 2010. 84 59 22 71 121 234 32 111 108 67 56 73 1037 96.-10. 46 37 41 56 64 87 67 78 71 57 65 57 726 2011. 24 18 37 20 81 50 74 5 16 29 0 69 423 2012. 28 54 1 47 94 68 48 4 32 65 50 104 595 2013. 61 86 84 45 119 63 37 33 129 52 64 0 773 61.-90. 47 40 45 54 59 88 65 59 45 41 57 52 652 31.-60. 47 53 45 54 71 83 52 55 51 68 70 57 706 OSIJEK: Srednje temperature zraka (oC) X 1996. -1,2 -2,4 2,9 11,5 18 21,1 19,9 20,6 13,1 11,5 8,2 -0,3 10,2 1997. -1,3 3,5 6 7,9 17,8 20,8 20,3 20,5 16,2 8,9 6,2 2,8 10,8 1998. 2,8 5 4,8 12,6 16,2 21,4 22,2 21,8 16 12,3 4 -3,3 11,3 1999. 0,4 1,1 8,2 12,6 17,3 20,3 21,9 21,3 18,8 11,7 4 0,7 11,5 2000. -1,6 4,2 7 14,9 18,4 22,5 21,7 23,7 16,7 14,1 10 3 12,9 2001. 2,7 4,2 9,9 10,9 18,4 18,1 21,6 22,7 14,9 13,9 3,5 -3,8 11,4 2002. -0,2 6 8,4 11,2 18,6 21,1 22,3 20,9 15,4 11,3 8,8 0,9 12,1 2003. -2,4 -3,1 5,9 11,3 20,1 24,3 22,1 23,6 15,9 9,4 7,5 1,4 11,3 2004. -1,4 2,3 5,8 11,7 14,6 19,2 21,5 21 15,5 13,2 6,2 1,9 11,0 2005. 0 -3,2 4,1 11,5 17 19,5 21,5 19,3 17,1 11,7 5 1,7 10,4 2006. -1,6 1,1 5,3 12,7 16,2 20,1 23,5 19,3 17,8 13 7,8 3 11,5 2007. 5,8 6,1 8,5 13,3 18,2 22,3 23,8 22,2 14,5 10,3 4 0,1 12,4 2008. 1,5 4,9 7,5 12,5 18,1 21,5 21,8 21,8 15,7 13 7,5 3,8 12,5 2009. -1,1 2,3 6,8 14,6 18,3 19,2 23,2 22,9 19,1 11,5 8,2 3,1 12,3 2010. -0,8 1,4 6,8 12,4 16,5 20,4 23,2 21,7 15,6 9,1 8,9 0,3 11,3 96.-10. 0,1 2,2 6,5 12,1 17,6 20,8 22,0 21,6 16,2 11,7 6,7 1,0 11,5 2011. 1,1 0,7 6,4 13,2 16,7 20,8 22,2 23,1 20,3 10,6 2,3 3,4 11,7 2012. 2,2 -4,1 8,7 12,5 16,9 22,5 24,8 24,1 18,9 12,1 9 0,4 12,3 2013. 2,1 2,9 5,2 13,1 16,7 20 22,9 22,9 15,9 13,7 7,8 1,6 12,1 61.-90. -1,2 1,6 6,1 11,3 16,5 19,5 21,1 20,3 16,6 11,2 5,4 0,9 10,8 31.-60. -1,0 1,0 5,9 11,7 16,6 20,0 22,0 21,1 17,1 11,3 6,0 1,6 11,1
44
Tablica 29: Oborine i temperature zraka u Bjelovaru od 1996. do 2013. i usporedba s višegodišnjim prosjecima (1996.-2010. = 96.-10.; 1961.-1990.= 61.-90. ; 1931.-1960. = 31.- 60.; 1931.-1960. = 31.-60., DHZ)
Bjelovar: Oborine i srednje temperature zraka po mjesecima (I.-XII.) God. I. II. III. IV. V. VI. VII. VIII. IX. X. XI. XII. BJELOVAR: količina oborina (mm) Σ 1996. 85 40 17 101 95 35 59 72 179 57 103 75 917 1997. 42 42 20 45 76 71 97 49 23 86 86 67 704 1998. 41 2 66 83 90 79 92 90 163 131 73 46 955 1999. 34 97 20 89 115 136 93 72 57 32 83 73 901 2000. 6 30 44 53 40 59 85 3 101 30 74 82 605 2001. 78 8 105 44 57 97 52 48 170 16 78 39 792 2002. 11 36 46 98 60 51 78 189 144 97 74 31 915 2003. 77 30 5 33 31 58 91 25 104 106 66 22 649 2004. 54 46 67 134 47 105 27 76 62 137 60 40 854 2005. 33 64 63 62 81 82 123 141 61 5 42 101 482 2006. 27 20 49 65 108 46 21 144 56 32 40 25 634 2007. 37 57 94 5 53 60 50 60 154 90 75 63 797 2008. 10 9 91 31 24 138 59 77 50 82 41 100 711 2009. 59 33 33 33 50 102 50 21 37 72 65 85 641 2010. 78 68 50 65 136 178 79 172 204 37 93 63 1222 96.-10. 45 39 51 63 71 86 70 83 104 67 70 61 810 2011. 7 15 15 34 30 24 59 26 47 46 1 84 388 2012. 34 40 6 22 94 75 13 5 71 69 79 104 610 2013. 116 75 144 56 94 53 49 71 103 25 142 2 930 61.-90. 50 47 54 63 79 96 78 82 65 55 85 61 813 31.-60. 51 55 44 52 80 93 82 64 64 78 87 59 809 BJELOVAR: Srednje temperature zraka (oC) X 1996. -1,9 -1,3 3,3 11,1 17 20,4 19,7 20 12,8 11,2 7,6 -1,6 9,9 1997. -1,3 4,3 6,7 8,2 17,5 20,5 20,1 20,6 16,1 8,8 5,6 2,6 10,8 1998. 2,7 5,2 5,3 12,8 15,9 20,9 21,7 21,3 15,7 11,9 3,2 -2,7 11,2 1999. 0,4 1,1 9,1 12,8 17,6 20,6 22,2 21,2 18,8 11,8 3,7 1,7 11,8 2000. -1,7 5,1 8 15 18,4 22,4 21,5 22,9 16,3 13,2 9,8 3,8 12,9 2001. 3,1 4,8 10,2 10,9 18,9 18,8 22,1 23 14 13,7 2,9 -3 11,6 2002. 0,6 6,5 9,5 11,4 19,3 22,7 23,3 21,6 15,6 11,7 10 1,7 12,8 2003. -1,3 -1,9 7,6 11,7 20,7 25,3 23 25,2 15,9 9,3 8,2 2,2 12,2 2004. 0,1 2,7 5,9 12 15,8 19,7 21,2 20,9 15,7 13,3 6,4 1,8 11,3 2005. -0,5 -1,3 4,9 11,6 16,6 19,7 21,4 19 16,8 11,6 4,9 1,2 10,5 2006. -1,8 1,5 5,3 12,6 16 20,3 24 19 17,7 13,1 8,5 3,9 11,7 2007. 6,1 6,8 8,3 14 18,3 22,4 23,2 21,6 14,5 9,9 4,6 0,2 12,5 2008. 2 5,1 7,5 12,2 17,8 21,2 21,9 21,7 15,1 12,3 7,5 3,5 12,3 2009. -1,3 2,8 7,2 14,9 18,1 19,2 22,4 22,6 18,5 11,4 7,9 2,8 12,2 2010. -0,9 2 6,8 12,2 16,4 20,3 23,3 20,9 14,9 9 8,9 0 11,2 96.-10. 0,3 2,9 7,0 12,2 17,6 21,0 22,1 21,4 15,9 11,5 6,6 1,2 11,6 2011. 1,6 0,9 6,9 13,5 16,9 21,3 22 23 19,9 10,1 2,6 3,4 11,8 2012. 2,3 -2,3 9,4 12,6 16,7 22,4 24,1 24,1 18,1 11,6 8,8 1,1 12,4 2013. 1 1,9 4,5 13,1 16,5 20 23,2 22,4 15,4 13,3 6,9 2,8 11,8 61.-90. -1,1 1,6 6 10,8 15,6 18,7 20,4 19,5 15,8 10,4 5,2 0,6 10,3 31.-60. -1,5 0,5 5,3 10,6 15,3 18,5 20,4 19,7 16,0 10,2 5,8 1,6 10,2
45
Tablica 30: Oborine i temperature zraka u Varaždinu od 1996. do 2013. i usporedba s višegodišnjim prosjecima (1996.-2010. = 96.-10.; 1961.-1990.= 61.-90.¸ 1931.-1960. = 31.-60., DHZ)
Varaždin: Oborine i srednje temperature zraka po mjesecima (I.-XII.) God. I. II. III. IV. V. VI. VII. VIII. IX. X. XI. XII. VARAŽDIN: količina oborina (mm) Σ 1996. 85 27 9 115 81 45 84 167 146 64 66 47 934 1997. 37 23 20 32 70 143 179 65 46 42 103 89 849 1998. 8 1 56 64 77 86 132 82 169 140 105 32 949 1999. 25 60 38 62 111 77 100 112 34 70 44 76 808 2000. 7 29 35 31 50 51 73 8 76 63 87 77 587 2001. 54 0 95 82 28 126 46 15 182 22 44 32 725 2002. 10 28 34 121 40 60 70 101 85 98 36 44 727 2003. 38 37 2 24 24 32 54 24 132 112 51 30 560 2004. 43 38 85 121 36 146 32 67 69 182 47 33 900 2005. 14 43 53 98 60 47 184 140 92 4 68 88 891 2006. 40 34 41 99 133 64 48 131 70 35 42 27 762 2007. 40 59 101 5 75 51 106 98 181 97 43 50 904 2008. 6 8 87 29 29 142 107 54 74 66 38 83 723 2009. 105 49 59 35 74 102 95 64 26 40 75 79 804 2010. 73 67 41 71 107 132 68 212 186 61 116 67 1200 96.-10. 39 34 50 66 66 87 92 89 104 73 64 57 821 2011. 11 12 15 29 41 49 102 25 36 84 1 78 481 2012. 22 21 1 42 128 80 81 10 95 109 108 54 751 2013. 122 128 113 62 96 60 34 103 139 22 215 7 1101 61.-90. 45 45 55 70 84 98 92 98 81 69 83 58 879 31.-60. 54 50 46 60 90 94 92 82 71 88 85 65 877 VARAŽDIN: Srednje temperature zraka (oC) X 1996. -2,1 -2 2,5 10,4 16,5 19,8 18,8 19,1 12,5 11,2 7,7 -1,7 9,4 1997. -1,9 3,9 5,9 8 16,5 19,3 19,6 19,7 15,2 8,4 5,4 2,4 10,2 1998. 2,9 5,2 4,6 11,9 15,2 19,5 20,4 20,1 15,2 11,5 2,9 -2,7 10,6 1999. 0,3 1,1 7,9 11,7 16,2 19,2 21,2 19,6 17,6 11 3,1 0,8 10,8 2000. -1,9 4,8 7,3 13,9 17,1 20,8 20 22,3 16 12,7 9,1 3,5 12,1 2001. 2,5 4,2 9,2 10,1 17,4 18 21,3 21,9 14,2 13,8 3,3 -2,6 11,1 2002. 1,1 6,1 8,3 10,3 17,9 21 21,9 20,2 14,6 11,1 9,5 1,4 12,0 2003. -2,4 -3,8 6,5 10,3 18,7 23,8 22,5 24,5 15,1 8,9 7,9 1,6 11,1 2004. -0,6 2,5 4,8 11 14,1 18,4 20,3 20,5 15,4 12,8 6 1,2 10,5 2005. 0,1 -2,2 4,4 11,2 16,3 19,2 20,7 18,6 16,2 10,8 4,3 0,9 10,0 2006. -3,5 0,5 4,8 11,9 15,4 19,6 22,8 18,3 16,9 12,9 8,3 3,5 11,0 2007. 5,8 6,1 7,6 13,1 17,5 21,6 22,4 20,5 13,8 9,3 4,7 0,3 11,9 2008. 2,7 4,8 6,9 11,6 17,1 20,4 21,1 20,6 15,1 11,8 6,8 2,8 11,8 2009. -1,3 2,4 6,8 14 17,2 18,7 21,3 20,7 16,9 10,8 7,7 2,6 11,5 2010. -1,7 1,6 6,1 11,2 15,7 19,5 22,1 19,7 14 8,1 8,1 -0,2 10,4 96.-10. 0,0 2,3 6,2 11,4 16,6 19,9 21,1 20,4 15,2 11,0 6,3 0,9 10,9 2011. 1,5 0,4 6,4 12,7 16,2 20,5 21 21,5 18,4 9,6 2,4 3,5 11,2 2012. 2 -2,4 8,5 12,2 16,3 21,4 22,5 22 17,2 11,2 8,6 1,2 11,7 2013. 0,8 0,9 3,5 12,2 15,7 19,4 22,4 21,1 15,1 13,1 6,9 2,6 11,1 61.-90. -1,3 1,3 5,4 10,3 15,1 18,3 19,8 18,9 15,4 10,1 4,9 0,5 9,9 31.-90. -1,8 0,3 4,9 10,4 15,2 18,5 10,5 19,1 15,8 10,3 5,4 1,0 10,0
46
2. PŠENICA (Triticum vulgare)
2.1. GOSPODARSKO ZNAČENJE I PODRIJETLO PŠENICE
2.1.1. Gospodarsko značenje pšenice
Pšenica je naša najznačajnija krušarica i kao takva dugo vremena je predmetom stručne i znanstvene analize s različitih stajališta, kako u svijetu, tako i u nas. Jedno od kapitalnih djela svoga vremena je knjiga objavljena na njemačkom jeziku „Handbuch des Getreidebaues“ (Becker-Dillingen, 1927.) u kojoj su detaljno navedene tadašnje znanstvene i praktične spoznaje o morfološkim i biološkim svojstvima pojedinih žitarica, uključujući i pšenicu. Kod nas je u tom pogledu također objavljen određeni broj publikacija, uglavnom više praktičnog i jednostavnim jezikom pisanog sadržaja namijenjenog široj čitalačkoj publici (Mandekić, 1913., 1914., 1917., 1918., 1924., 1942., 1953.). Izdvojimo i publikacije namijenjene studentima i stručnjacima agronomije (Mađarić, 1975.; Gotlin i Pucarić, 1979.; Jevtić, 1986.; Jevtić i sur., 1989.; Gotlin, 1989.; Pospišil, 2010.). Pšenica je najznačajniji ratarski usjev i jedna je od najrasprostranjenijih žitarica u svijetu, a prema ukupnim zasijanim površinama je na prvom mjestu. Pšenicom je zasijano blizu jedne četvrtine svjetske obradive površine, a uzgaja se na svim kontinentima. Nezamjenjiva je u ishrani ljudi kao glavna krušarica te je izvor jednog od osnovnih prehrambenih proizvoda u prehrani ljudi – kruha i sličnih proizvoda. Pšenica je izuzetno značajna u mlinarstvu, prerađivačko-prehrambenoj industriji, farmaceutskoj industriji i proizvodnji stočne hrane za koju se koriste sporedni proizvodi meljave pšeničnog zrna. Najveći proizvođači pšenice su Kina, SAD, Indija, Rusija, Kanada i Francuska, dok se najviši prinosi (iznad 7,0 t/ha) ostvaruju uglavnom u europskim zemljama. Prosječan prinos pšenice u Hrvatskoj je oko 4,5 t/ha, a uzgaja se na prosječno 180 000 ha. U okviru roda Triticum gospodarsko značenje imaju samo dvije vrste Triticum aestivum ssp. vulgare - meka pšenica (prema Flaksbergeru T. vulgare) i Triticum durum – tvrda pšenica. Pšenica se dijeli na dva osnovna tipa (forme): ozima i jara (proljetna) pšenica. Uzgojno područje ozime pšenice pripada blagoj i umjereno kontinentalnoj klimi. Raspon uzgoja na sjevernoj polutki je od 16 do 60°N (optimum 30-50°N). Međutim, u granicama optimuma postoje suhe kontinentalne oblasti koje su manje povoljne za uzgoj ozime pšenice. Uzgojno područje jare pšenice ograničeno je na područja u kojima ozima pšenica ne može prezimiti na polju uslijed preniskih temperatura. Jara pšenica je malo zastupljena u optimalnom uzgojnom području i uzgaja se u manje povoljnim uvjetima. Ona je kraće vegetacije, bolje podnosi sušu i visoke temperature i kao takva uzgaja se u suhim kontinentalnim oblastima. Krajnja sjeverna granica uzgoja na sjevernoj polutki je 67°N (Norveška), a na južnoj polutki se uzgaja do krajnjih granica Australije, Afrike i Južne Amerike. Jara pšenica se uzgaja na nadmorskim visinama do 4000 m (Azija), 3800 m (Južna Amerika), 2800 m (Sjeverna Amerika), odnosno 2700 m (Europa, južna Afrika). Općenito, jara pšenica uzgaja se u područjima s oštrom zimom, odnosno u područjima gdje su zimske temperature ispod praga tolerancije za ozimu pšenicu. U zapadnoj i srednjoj Europi, uključujući i Hrvatsku, uzgaja se isključivo ozima pšenica, u Sjedinjenim Američkim Državama ozima pšenica se uzgaja na znatno većim površinama od jare pšenice, a u Rusiji i ostalim sjevernim zemljama oko 2/3 površine pod pšenicom je jara pšenica. Osnovne razlike ozime i jare pšenice Ozima pšenica ima veće i stabilnije prinose zrna po godinama. Tako je prosječan prinos ozime pšenice u bivšem Sovjetskom Savezu bio 2,0 t/ha, a jare 1,2 t/ha. Sije se u jesen, ima dužu vegetaciju, jače busanje te duže trajanje stadija jarovizacije i svjetlosnog stadija. Manje je otporna prema suši i visokim temperaturama i ima slabiju kvalitetu zrna od jare pšenice.
47
2.1.2. Podrijetlo i povijest širenja pšenice
Pojam ishodišta (gen-centra) kulturnih biljnih vrsta Gen-centar ili ishodište je uže područje iz kojeg se određena vrsta proširila na današnje uzgojno područje. Da bi neko područje dobilo status ishodišta određene biljne vrste, ono mora ispuniti dva uvjeta: a) postojanje u biocenozi divljeg pretka ili praroditelja, i b) najveća bioraznolikost botaničkog sastava srodnih vrsta. Kada je riječ o prvom uvjetu, divlji predak pšenice nije pronađen u današnjoj svjetskoj flori i pretpostavlja se da je izumro. Zato postoje samo pretpostavke o mogućim ishodištima pšenice. Pretpostavke o ishodištima pšenice Postoji nekoliko pretpostavki o mogućim ishodištima pšenice. Izdvojimo pri tome one koje su naveli Flaksberger, Persival i Vavilov. Prema Flaksbergeru, današnja pšenica je podrijetlom iz divljeg pretka roda Triticum koji je sličan divljem jednozrncu (Triticum monococcoides). Evolucijom je dalje nastao kulturni jednozrnac (Tritucum monococcum), a od njega kulturni dvozrnac (Triticum dicoccum). Pšenica je prema Flaksbergeru podrijetlom iz srednje Azije, zapadnog Irana i južnog Balkana. Persival je mišljenja da je pšenica složenog podrijetla iz dvije (ili tri) divlje vrste roda Triticum, a nastala je mutacijom, selekcijom i prirodnim odabirom. Prema Vavilovu, pšenica ima sedam ishodišta: jugozapadna Azija, Indija, istočna Kina, Etiopija, Sredozemlje, srednja Amerika, Peru i Bolivija (Slika 13).
Slika 13: Ishodišta pšenice prema Vavilovu Slika 14: Širenje pšenice prema Europi iz (Brouwer, 1972.) Afganistana, Male Azije i Etiopije (Brouwer, 1972.)
Filogenetsko podrijetlo i povijest širenja pšenice Filogeneza je znanost koja proučava povijest razvoja ili evolucije sistematskih skupina. Životni ciklus biljaka, odnosno individualni razvitak organizma od početka embrionalnog života do pune zriobe zove se ontogeneza. Pšenica je vrlo stara kultura i ima složeni filogenetski razvoj. Pretpostavlja se da su u dugoj evoluciji nastale značajne promjene u genomu izazvane prirodnim odabirom i utjecajem čovjeka. S tim u vezi, stvoreni su ekološki tipovi adaptirani na određene agroekološke uvjete uzgoja. Pšenica je bila poznata kao kulturna vrsta još 6500 g. pr. Kr., o čemu svjedoče nalazi na prostoru današnjeg Iraka, a oni iz Starog Egipta, Kine i Male Azije datiraju 5000-6000 godina pr. Kr. Nalazi na prostorima današnje Bugarske, Mađarske, Poljske, Češke i Slovačke stari su 4000- 5000 g. pr. Kr. Stari Rimljani su u I. stoljeću donijeli pšenicu u Njemačku, a u Ameriku je pšenica je dospjela nakon njenog otkrića (Južna Amerika 1529. g., SAD 1602. g., Kanada 1812. g.). U Australiju i Oceaniju pšenica je dospjela još kasnije. Prema istraživanju Orijentalnog instituta u Chicagu, najstariji uzorci žitarica pronađeni u svijetu su pougljenjeni ostaci pšenice i ječma iz neolitskog naselja Jarmo (Irak) starosti 6700 g. pr. Kr.
48
2.2. MORFOLOŠKA SVOJSTVA PŠENICE
Korijen pšenice je žiličast i razgranat kao i u ostalih žitarica, a sastoji se od primarnog i sekundarnog korijenovog sustava. U klijanju pšenica formira 3-5 primarnih korjenčića, ovisno je li ozima ili jara pšenica. Primarni korijen raste okomito u tlo i glavni mu je zadatak opskrba vodom u početku rasta, a to osobito dolazi do izražaja u uvjetima sušne jeseni, kada o brzini ukorjenjivanja ovisi održanje same biljke. Primarni korijenov sustav aktivan je tijekom cijele vegetacije i raste do cvatnje, ali kada se razvije sekundarni korijenov sustav, uloga mu je značajno smanjena. Sekundarni korijen razvija se u busanju, oko tri tjedna nakon nicanja iz čvora busanja. On se zameće najčešće na dubini 1,8-2,5 cm, ovisno o ozimosti sorte i utjecaju vanjskih činitelja, a njegovim oštećenjem biljka ugiba. Svaki novi izdanak u busu razvija vlastiti korijenov sustav. Glavna masa sekundarnog korijena je u oraničnom sloju, gdje je najveća količina vode i hraniva, a uz dovoljno vlage, ovo korijenje nastavlja rasti sve do mliječne zriobe. Najveću apsorpcijsku površinu korijen dostigne rano u proljeće, u fazi usporenog porasta (prijelaz iz busanja u vlatanje), kada ona iznosi oko 50% ukupne površine korijena. Zakašnjavanjem sjetve zaostaje rast cijele biljke, pa i korijena, te će relativni udio primarnih korjenova biti veći, a sekundarnih manji, što će se odraziti i na manju produktivnost biljke. Na rast i razvoj korijena utječu vlažnost tla (najpovoljnije 50-60% od potpune zasićenosti tla vodom), temperatura (prohladno i vedro sunčano vrijeme u jesen i rano proljeće s temperaturom 8-10 °C), tip i plodnost tla (tekstura, struktura, poroznost itd.), agrotehnika, gnojidba (osobito fosforom) i dr. Stabljika (vlat) pšenice građena je kao i u ostalih žitarica. Uspravna je, cilindričnog oblika, šuplja (osim tvrde i engleske pšenice kod kojih je vršni internodij ispunjen parenhimom) i sastoji se od 5-6 nodija i internodija. Današnje sorte pšenice imaju stabljiku visine oko 70-80 cm i pripadaju polupatuljastim pšenicama. Selekcijom je visina pšenice značajno smanjena (stare sorte bile su visine do 1,5 m) i povećana je njezina čvrstoća zbog većeg udjela mehaničkog tkiva te je suvremeni sortiment otporniji na polijeganje i u uvjetima jače gnojidbe i gušćeg sklopa. Manja potrošnja hraniva potrebnih za izgradnju stabljike omogućuje polupatuljastim sortama pšenice stvaranje krupnijeg klasa. Prilikom eventualnog polijeganja stabljika se savija i prelama najčešće u zoni drugog članka. Pšenica slabije busa od ostalih pravih žitarica, osobito vrlo produktivne sorte, kod kojih se busanje ograničava gušćim sklopom, tj. većom normom sjetve (prosječno 700 klijavih zrna/m2). U našim uvjetima pšenica ima relativno kratko razdoblje za busanje te je koeficijent produktivnog busanja 1,1-1,2. U takvim uvjetima udio bočnih izdanaka koji donose klas i sudjeluju u prinosu iznosi od 10 do 20 %. List pšenice se, kao i kod ostalih žitarica, sastoji od rukavca, plojke, jezička koji je srednje razvijen te uški koje su male i obrasle dlačicama. Plojka je najvažniji dio lista jer se u njoj asimilacijom stvara organska tvar, iako tu sposobnost imaju svi zeleni organi biljke, uključujući i klas. Produktivnost fotosinteze, među ostalim, ovisi o veličini lisne površine ili LAI (engl. Leaf area index) i trajanju života listova ili LAD (engl. Leaf area duration) pa je bitno da lisna površina bude što veća i da što duže traje. Tome doprinose mjere pravodobnog suzbijanja bolesti i štetočina. Više od polovine (50-60 %) mase suhe tvari zrna stvara vršni list ili list zastavičar, drugi gornji list sudjeluje s 20-30 %, a klas s 15-20 % (Becker, 1980.). Duljina i širina listova povećava se od donjih prema gornjima, a izuzetak je vršni list, koji unatoč manjoj površini ima vrlo veliku ulogu u stvaranju prinosa jer je u najpovoljnijem položaju i najdulje traje. Cvat (klas) pšenice prosječno ima 18-22 klasića, a u svakom klasiću obično 3-4, a najviše do 7 cvjetova, odnosno zrna. Treba nastojati postići što veći broj cvjetova u klasiću, a značajnu ulogu u tome ima prihrana dušikom početkom vlatanja. Klas može biti različite boje, zbijen ili rastresit, s osjem ili bez osja. Većina suvremenih sorti meke pšenice je bez osja ("golice").
49
Zrno pšenice je golo, s izraženom brazdicom i bradicom, najčešće žutosmeđe, crvenkaste ili svijetložute boje, ovisno o sorti, apsolutne mase 35-45 g, hektolitarske mase 75-85 kg.
2.3. SISTEMATIKA PŠENICE
Rod Triticum najbogatiji je vrstama od svih žitarica. Do danas je poznato i opisano više od 20 vrste pšenice (kulturne i divlje forme). Postoje različiti kriteriji za podjelu pšenice u skupine, najčešće je to broj kromosoma, tj. razina poliploidije i neka morfološka svojstva (lomljivost/nelomljivost klasnog vretena, odnosno obuveno/golo zrno). Prema Mac Keyu pšenica se na osnovi broja kromosoma dijeli u tri skupine: diploidna (2n = 24), tetraploidna (2n = 28) i heksaploidna (2n = 42) pšenica. Prema pljevičavosti zrna dijeli se na one s obuvenim ili golim zrnom (Tablica 31). Izgled klasa i zrna pojedinih vrsta pšenice prikazan je slikama 15 - 17.
Tablica 31: Sistematika roda Triticum Sistematika pšenice prema Mac Keyu Oblik Tetraploidna Diploidna skupina Heksaploidna skupina zrna skupina 2n = 14 2n = 28 2n = 42 DIVLJI OBLICI T. aegilopoides T dicoccoides Obuveno zrno T. timophaevi KULTURNI OBLICI T. monococcum T. dicoccum T. aestivum ssp. spelta Obuveno zrno T. aestivum ssp. macha T. aestivum ssp. vavilovi T. durum T. aestivum ssp. vulgare T. turgidum T. aestivum ssp. compactum Golo zrno T. polonicum T. aestivum ssp. sphaerococcum T. carthlicum T. orientale
T. dicoccoides Schweinf. a ) T. Timopheevii Zhuk. a) subsp. horanumVav.; b) subsp. incertum b ) T. militinae Zhuk. et Migusch. Jakubz. Slika 15: Izgled klasa i zrna tetraploidnih divljih vrsta pšenice (Dorofeev i sur., 1987.)
50
T. dicoccum T. durum Desf. T. turgidum L. a) subsp. Europaeum Vav. a) subsp. expansumVav. subsp. mediterraneum Vav. b) subsp. Euroum Flaksb. b) subsp. Caucasicum Dorof.
T. polonicum L. T. carthlicum (persicum) Vav. T. orientale (turanicum) Jakubz. Slika 16: Izgled klasa i zrna tetraploidnih kulturnih vrsta pšenice (Dorofeev i sur., 1987.)
Gospodarsko značenje imaju samo dvije vrste pšenice: Triticum aestivum ssp. vulgare - meka pšenica (prema Flaksbergeru: Triticum vulgare) i Triticum durum - tvrda pšenica. Najveće površine zauzima meka pšenica (oko 90 %), a zatim tvrda pšenica (Rusija, Kanada, Sredozemlje), dok ostale vrste zauzimaju neznatne površine i skromnog su gospodarskog značenja. Prave pšenice imaju nelomljivo klasno vreteno i prilikom vršidbe zrna ispadaju iz pljevica (golo zrno). Pirevite pšenice imaju lomljivo klasno vreteno, a zrno im ostaje u pljevicama pri vršidbi (obuveno zrno). Odvajanje zrna od pljevica moguće je dodatnim trenjem. Navodimo i morfološke razlike u svojstvima mekih i tvrdih pšenica (Tablica 32).
51
T T. spelta L. T. macha Dek. Et Men. a a) subsp. AstricumVav. a) subsp. TubalicumDek. T. vavilovii Jakubz. b) b) subsp. kuckuckianumGökg. b) subsp. ImereticumDek.
T. aestivum L. aa) subsp. indoeuropaeumVav. T. compactum Host. T. sphaerococcum Perc. b) subsp. Iranoasiaticum Flaksb. Slika 17: Izgled klasa i zrna heksaploidnih vrsta pšenice (Dorofeev i sur., 1987.)
Tablica 32: Razlikovanje vulgare (mekih) i durum (tvrdih) pšenica T. vulgare T. durum Razlikovanje prema svojstvima klasa i zrna Oblik klasa Cilindričan, ponekad vretenast Prizmatičan, u poprečnom presjeku pravokutan Zbijenost klasa Rastresit, bočna strana neravna Zbijen, bočna strana ravna Vreteno klasa S prednje strane klasa vidljivo S prednje strane klasa nije vidljivo Prednja strana klasa Šira od bočne Uža od obične Osje Sa ili bez osja, dužine kao klas S osjem, rijetko bez, duže od klasa, paralelno ili kraće, lepezasto Pljeve (glumae) Uzdužno naborane Glatke Oblik zrna Kratko, u poprečnom presjeku Izduženo, u presjeku uglato okruglo Veličina zrna Od sitnog do krupnog Obično vrlo krupno, duže Klica Okrugla, široka Izdužena, ispupčena Bradica Izražena, duge dlačice Jedva primjetna, kratke dlačice Brazdica Duboka i široka Plitka i uska Konzistencija zrna Više ili manje brašnavo Uglavnom caklavo, veći sadržaj bjelančevina Vršidba Lagana kod većine formi Dosta teška Razlikovanje prema slami, listu i ozimosti Slama Šuplja Ispunjena u vršnom članku List uži Duži i širi Ozimost Ozime i jare forme Samo jare forme
52
2.3.1. Razlikovanje sorata pšenice
Sorte pšenice mogu se svrstati u skupine prema različitim načelima kao što su tip i dužina vegetacije, kvaliteta brašna, morfološke razlike i dr. (Tablica 33).
Tablica 33: Neki od kriterija za podjelu pšenice
Tipovi pšenice: Dužina vegetacije: Kvaliteta brašna: Kvalitetne klase: Ozima, jara Rana, srednje rana Osnovna, krušna A1, A2, B1, B2, i fakultativna i kasna i poboljšivač C1, C2
Morfološke razlike među sortama pšenice Morfološke razlike među sortama pšenice često su neznatne i nedovoljno postojane. Navedimo neke od morfoloških razlika: Oblik klasa: može biti “buzdovast” (širi se prema vrhu i u tom pravcu mu se povećava zbijenost), vretenast (sužava se prema vrhu) ili cilindričan (jednake širine po cijeloj duljini). Poprečan presjek klasa: može biti kvadratni i pravokutni presjek. Dužina klasa: sortno svojstvo, ali varira ovisno o uvjetima uzgoja od 6 do 13 cm. Oblik zrna: jajast i ovalni oblik se češće javljaju, a izduženi i skraćeni (bačvasti) su rjeđi. Tip busa: osnovna su dva tipa i toerectum i prostratum, a postoje i prijelazni tipovi busa (semierectum/semiprostratum). Širina i nijanse boje lista: morfološko svojstvo koje je pod utjecajem nasljednih faktora, ali može imati određena variranja u različitim agroekološkim uvjetima. U selekciji se u opisu sorte navodi mnogo više svojstava kao što su prosječna visina stabljike, otpornost na polijeganje, boja klasa, osjatost, prosječan broj klasića u klasu i broj zrna u klasiću, osjetljivost/otpornost na niske temperature i bolesti, kvalitetni razred (količina bjelančevina u zrnu i sedimentacijska vrijednost), prinos kruha, apsolutna i hektolitarska masa, norma sjetve i optimalni rok sjetve. Gotovo je nemoguće odrediti sortnu čistoću, odnosno prisustvo sortnih primjesa samo na osnovi morfoloških svojstava te se određivanje sortne čistoće obavlja pomoću posebnih dopunskih metoda, poput metode određivanja prema boji koleoptile i metode bojenja zrna fenolom. Boja koleoptile je nasljedno svojstvo pšenice te se prema njemu ona dijeli u dvije skupine: kod prve skupine koleoptila nije obojena, a kod druge je obojena antocijanom. Boju koleoptile najbolje je promatrati u razdoblju probijanja koleoptile prvim pravim listom jer je tada najjači intenzitet boje. Prvi list probija koleoptilu obično peti dan nakon sjetve. Određivanje se bazira na činjenici da je stupanj obojenosti antocijanom različit kod različitih sorti. Određivanje sortne čistoće bojenjem zrna fenolom bazira se na činjenici da se zrna meke i tvrde pšenice oboje otopinom fenola tamnije ili svjetlije, ovisno o sorti, pri čemu je za svaku sortu nijansa boje postojana i nasljedna. Obojenost koja se javlja pri djelovanju fenola je rezultat reakcije fenola i dušičnih spojeva sadržanih u omotaču zrna.
2.4. KVALITETA ZRNA PŠENICE
Kvaliteta zrna pšenice je složen pojam i uključuje nekoliko svojstava: fizičke karakteristike zrna (hektolitarska masa, masa 1000 zrna, specifična masa, krupnoća i oblik zrna, caklavost i brašnavost, boja zrna, čistoća zrna), zdravstveno stanje i svježina zrna, kemijski sastav zrna i dr.
53
2.4.1. Fizičke karakteristike zrna pšenice
Za ocjenu kvalitete na osnovu fizičkih svojstava zrna najjednostavnije je odrediti svojstva hektolitarske mase zrna (obično je u rasponu od 60 do 84 kg, a poželjno je da bude veća od 76 kg), mase 1000 zrna (zrakosuha i neoštećena zrna su teška 33-45 g, a najčešće vrijednosti su u rasponu 38-40 g) i specifične mase zrna (obično 1,32 – 1,42 g/cm3), a manja masa ukazuje na više omotača u masi zrna i manju kompaktnost endosperma, što je važno za ocjenu tehnološke kvalitete zrna. Vizualno možemo ocijeniti svojstva kao što su krupnoća i oblik (krupnija zrna: manji udjel omotača i klice, poželjna zrna bliže okruglom obliku), caklavost i brašnavost (caklava su bogatija proteinima), boja zrna, tvrdoća zrna, mehanička oštećenja zrna, čistoća zrna (udjel organskih i anorganskih primjesa). Tu su zatim zdravstveno stanje i svježina zrna, boja, miris i okus zrna.
2.4.2. Tehnološka svojstva brašna i tijesta
U odgovarajućem laboratoriju specijaliziranom za određivanje kvalitete zrna pšenice mogu se manje ili više složenim postupcima odrediti tehnološka svojstva brašna i tijesta kao što su sadržaj pepela, pecivost (određivanje volumena i šupljikavosti kruha pečenjem), meljivost (iskorištenje zrna meljavom za određene tipove brašna)¸ kvalitetne skupine (a, b, c), svojstva tijesta (ljepljivost, suhoća, elastičnost), moć upijanja vode (dobro brašno: >60cm3/100 g brašna), randman (dobit iz brašna u tijestu ili kruhu; gubitak pri pečenju), masa kruha (dobro: >136 g kruha/100 g brašna) i volumen kruha (dobro: >400 cm3/100 g brašna).
2.4.3. Kemijski sastav zrna
Sa stajališta ljudske ishrane značajna su kvalitetna svojstva zrna pšenice kao što su sadržaj bjelančevina ili proteina (ukupni proteini, frakcije proteina i njihov amionokiselinski sastav), sadržaj škroba i sadržaj lipida.
2.4.3.1. Proteini u zrnu pšenice Proteini pšenice sadrže 18 aminokiselina, a biološka vrijednost im je niska (oko 50 %), uglavnom kao posljedica niske razine esencijalnih aminokiselina lizina i triptofana. Prinos i sadržaj proteina obično su u negativnoj korelaciji. Sadržaj proteina određuje se indirektno preko određivanja sadržaja dušika (N x 5,7), a kod zrna pšenice uobičajeni je raspon od 10,5 do 13,2 % (ocjena sadržaja: vrlo dobar >13 %; prosječan 12-13 %; nizak <12 %). Frakcije proteina Postoji četiri frakcije proteina u zrnu pšenice prema topivosti u različitim otapalima: albumin (frakcija topiva u vodi: udjel 10 do 20 % ukupnih proteina), globulin (frakcija topiva u otopini soli: udjel 8 do 10 % ukupnih proteina), glijadin (frakcija topiva u etanolu: udjel 45 do 50 % ukupnih proteina) i glutenin (frakcija topiva u alkalnoj otopini: udjel 30 do 40 % ukupnih proteina). Albumin i globulin čine fiziološki aktivne proteine, a glijadin i glutenin su rezervni proteini. Fiziološki aktivni proteini nalaze se uglavnom u embriju i aleuronskom sloju zrna, imaju izbalansirani aminokiselinski sastav i nemaju značajniju ulogu u formiranju tehnoloških svojstava brašna i tijesta. Rezervni proteini su osnovni izvor proteina za sintezu proteina klice i oni određuju tehnološka svojstva brašna i tijesta (stvaraju ljepak), imaju manje izbalansiran aminokiselinski sastav, visok udjel glutaminske kiseline (>50 % svih aminokiselina) i prolina, a transaminacijom iz njih nastaju druge (neesencijalne) aminokiseline. Sadržaj i kvaliteta ljepka pšenice određena je alkoholnom i baznom frakcijom proteina (glijadin i glutenin).
54
Glutaminska kiselina u zrnu pšenice je najzastupljenija aminokiselina (>30 % od ukupne mase proteina). Nije esencijalna aminokiselina, a iz nje transaminacijom (premještanjem amino- skupina) nastaju ostale neesencijalne aminokiseline. Značajna uloga glutaminske kiseline je i u tome što se na nju veže amonijak, koji nastaje razgradnjom u metabolizmu, odnosno disanjem stanica. Glutenini su gigantske molekule mase oko 2 x 106. Postoji uska veza s tehnološkom kvalitetom brašna i tijesta (npr. elastičnosti tijesta). Glijadini su proteini relativno niske molekularne mase (10-10.000), koji su bliski u aminokiselinskom sastavu. Istraživanja elektroforezom (Slika 18) pokazala su specifičnu strukturu glijadina za svaki genotip (vanjski uvjeti nemaju utjecaja). Elektroforetski spektar glijadina (Slika 19) sadrži 17-30 traka koje predstavljaju komponente različitog intenziteta pokretljivosti. Na osnovu toga spektra mogu se identificirati linije i sorte te odrediti srodnost genetičkog materijala i čistoće sjemena. Elektroforeza Molekule koje posjeduju određeni naboj kretat će se u električnom polju. Ovaj fenomen, poznat kao elektroforeza, omogućava razdvajanje proteina i drugih makromolekula, poput DNA i RNA. Brzina gibanja proteina (ili neke druge makromolekule) u električnom polju ovisi o jakosti električnog polja, naboju, masi i obliku molekule koja migrira te o viskoznosti medija.
Slika 18 : Uređaj za elektroforezu Slika 19 : Elektroforegram sjemena sorata pšenice
Razdvajanja elektroforezom gotovo se uvijek odvijaju u gelu (ili na čvrstim podlogama, poput papira) zato što gel služi kao molekularno sito koje poboljšava razdvajanje. Proteini se najčešće razdvajaju elektroforezom na temelju mase, u poliakrilamidnom gelu, u denaturirajućim uvjetima. Kada je elektroforeza gotova, proteine u gelu je moguće vizualizirati bojenjem sa srebrom ili bojom poput Coomassie blue. Radioaktivno obilježene proteine moguće je detektirati autoradiografski. Proteine je moguće elektroforetski razdvojiti i na temelju relativnog sastava kiselih i bazičnih podjedinica. Izoelektrična točka (pI) proteina je pH pri kojemu je neto naboj proteina jednak nuli. Metoda razdvajanja proteina na temelju njihove izoelektrične točke naziva se izoelektrično fokusiranje.
Skupine sorata pšenice prema kvaliteti zrna Prema kvaliteti zrna razlikujemo tri skupine sorata pšenice: poboljšivači, krušne sorte i osnovne sorte. Poboljšivači su visokokvalitetne sorte koje se dodaju manje kvalitetnima kako bi se dobilo brašno zadovoljavajuće kvalitete. Imaju visoku količinu bjelančevina visoke kvalitete, elastičan
55 i rastezljiv ljepak. Poboljšivači u smjesama s nekvalitetnim sortama poboljšavaju njena krušno- pekarska svojstva. Krušne sorte (srednje kvalitetne sorte) imaju srednju količinu bjelančevina dobre i natprosječne kvalitete, nešto smanjenu elastičnost ljepka, daju kruh dobre kvalitete bez dodavanja poboljšivača. Osnovne sorte (nekvalitetne sorte) imaju malu količina bjelančevina, malu elastičnost ljepka, kruh slabe kvalitete, a da bi se poboljšala njihova kvaliteta, moraju se miješati s visokokvalitetnim pšenicama.
Slika 20: Volumen i izgled presjeka kruha Slika 21: Izgled selekcijskog polja pšenice napravljenog od brašna dobre (lijevo) i loše (godišnje se testira nekoliko tisuća linija) (desno) kvalitete (BBW, 1983.) (BBW,1983.)
Kvalitetne pšenice daju čvrsto i elastično tijesto, veliki volumen kruha, koji u presjeku ima sitne pore ujednačene veličine (Slika 20). Nekvalitetne pšenice imaju razrijeđeno i neelastično tijesto, mali volumen kruha, grube i velike neujednačene pore (Pelschenke, 1964.; BBW, 1983.). Kemijske razlike zrna među kvalitetnim i nekvalitetnim pšenicama teško je utvrditi postojećim analitičkim postupcima. Sumarni aminokiselinski sastav je sličan.
2.4.3.2. Faktori sadržaja proteina u zrnu pšenice Sadržaj proteina u zrnu pšenice rezultat je utjecaja niza faktora, kao što su uvjeti uzgoja (tlo, klima) i nasljeđe (sorta). U domeni faktora tla značajan utjecaj ima razina biljkama pristupačnog dušika u tlu (intenzitet mineralizacije organske tvari, gnojidba dušikom i dr.). Pšenica nakon cvatnje primi 20-30 % ukupnog dušika u biljci pa uvjeti u tlu u to vrijeme značajno utječu na primanje dušika u biljku. Klima i vremenske prilike također su značajni faktori sadržaja dušika u biljkama. Tako je u sušnijim predjelima ili na istom mjestu u sušnijim godinama sadržaj dušika u biljkama veći nego u prohladnim i vlažnim uvjetima. Tome u prilog idu istraživanja s istom sortom uzgajanom u kazetama na istom tlu u dvije države SAD-a: u stepskoj klimi države Kansas sadržaj proteina u zrnu pšenice iznosio je 18 %, a u prohladnoj i vlažnoj klimi države Maryland taj je sadržaj iznosio samo 11%. Od fizioloških faktora istaknimo kao faktore sadržaja proteina u zrnu pšenice aktivnost nitratreduktaze, izraženu sposobnost primanja N u biljku i nakon klasanja, aktivnost korijena i lista (produžena aktivnost do kraja voštane zriobe) i dr.
56
2.5. FENOLOŠKE FAZE PŠENICE I ORGANOGENEZA
Fenološke faze pšenice i etape organogeneze identične su onima ostalih pravih žitarica i zajedno s etapama organogeneze obrađeni su u dijelu Zajednička svojstva žitarica. U ovome dijelu navodimo samo nešto detaljniji opis glavnih fenoloških faza prema klasičnoj podjeli i uz to vezane određene specifičnosti pšenice.
2.5.1. Fenološke faze pšenice Osnovne fenološke faze pšenice su klijanje, nicanje, ukorjenjivanje, busanje, vlatanje, klasanje i cvatnja, formiranje, nalijevanje i sazrijevanje zrna.
Klijanje Klijanje je pojava klicinog korjenčića iz sjemena, a početak klijanja je onda kada korijen dostigne polovicu dužine sjemena. Klijanju prethodi bubrenje sjemena (upijanje vode). Ovisno o biljnoj vrsti, sjemenu je potrebno upiti različite količine vode kako bi se aktivirali životni procesi u sjemenu, a za pšenicu ta vrijednost je 45-55 % u odnosu na masu zrna. Dinamika bubrenja sjemena pšenice ovisi o nekoliko činitelja, a najviše utjecaja ima temperatura okoline, vlažnost tla i prozračnost (kisik). Bubrenje počinje na temperaturi oko 0oC, ali je tada vrlo sporo i intenzivira se porastom temperature. Visoke temperature i niska vlažnost mogu prekinuti bubrenje sjemena. Sjeme brže upija vodu pri većoj vlažnosti i višoj temperaturi. Tako je pri vlažnosti 90 % punog vodnog kapaciteta i na temperaturi 24oC bubrenje pet puta brže (za 24 sata sjeme upije oko 50 % vode u odnosu na masu sjemena) nego pri 4oC. Od ostalih faktora dinamike bubrenja sjemena spomenimo koncentraciju soli u otopini tla (pri većoj koncentraciji soli bubrenje je sporije), strukturu zrna (caklava zrna sporije bubre od brašnastih), tretiranje sjemena antisepticima (prekomjerne količine usporavaju ili čak mogu onemogućiti bubrenje o čemu treba voditi računa prilikom zaprašivanja sjemena). Nakon što sjeme upije dovoljnu količinu vode i ako je odgovarajuća toplina i dovoljno kisika, slijedi aktiviranje enzima i razgradnja visokomolekularnih spojeva (škrob, proteini, masti). Pri tome se stvaraju niskomolekularni spojevi topivi u vodi, slijedi ponovna sinteza (resinteza) visokomolekularnih spojeva i stvaranje novoga organizma (klicin korijen, klicini listovi i dr.). Dio pričuvne tvari sjemena pretvara se u energiju potrebnu za kemijske reakcije i početni razvoj biljke. Suma srednje dnevnih temperatura (pri dovoljnoj vlažnosti) za klijanje pšenice iznosi 50-60oC. Tako pri temperaturi 10-12oC pšenica proklija za pet dana, a pri temperaturi 20-22oC za 2,5 dana. Tijekom klijanja pšenice odvijaju se biokemijski procesi praćeni oslobađanjem topline, upijanjem vode, povećava se enzimatska aktivnost (razgradnja i resinteza organskih spojeva). Ustanovljeno je značajno povećanje udjela organskih kiselina u sjemenu koje je od dva do pet puta veće od udjela kada je sjeme u mirovanju. Tako sjeme u mirovanju sadrži 0,2-0,8 % organskih kiselina od kojih 50-70 % otpada na octenu kiselinu. Proklijalo sjeme ima veći sadržaj jabučne i limunske kiseline (4-18 puta više), a javlja se i akonitna kiselina (čini oko 60 % svih organskih kiselina klice), koje nema u sjemenu tijekom mirovanja. Uloga organskih kiselina je, između ostalog, da vežu amonijak, pri čemu nastaju ketokiseline i aminokiseline.
Nicanje Nicanje je pojava prvoga lista 2-3 cm iznad površine tla. Prvi list je umotan u koleoptilu koja ima zaštitnu ulogu (čuva list od povreda prilikom probijanja kroz tlo). Koleoptila ne izlazi na površinu tla. Drugi list se javlja 5-7 dana nakon pojave prvoga lista. Trajanje razdoblja od sjetve do nicanja ovisi o temperaturi, vlažnosti tla i dubini sjetve. Suma srednje dnevnih temperatura
57 za porast klice 1 cm dužine iznosi 10-12 oC. Tako pri temperaturi 5-6oC klica naraste 0,5 cm dnevno, a pri 20oC 2 cm/dan. Suma srednje dnevnih temperatura od sjetve do nicanja (Et) iznosi oko 120oC, a izračunava se prema formuli: Et = 50 + 10 x n + 20 = 120, pri čemu je 50 suma temperatura do klijanja, n je dubina sjetve, 20 je suma temperatura za porast klice 2 cm iznad tla. Optimalno vrijeme za sjetvu ozime pšenice u Hrvatskoj poklapa se s mjesecom listopadom. Međutim, tada je temperatura zraka uglavnom 14-17 °C pa je pšenici (uz dovoljno vlage) do nicanja potrebno 7-9 dana. U većini godina pšenica se ne može na svim planiranim površinama posijati na vrijeme pa imamo i dio kasne sjetve (najčešće u studenome). Temperature zraka i tla u studenome su niže nego u listopadu pa je i razdoblje od sjetve do nicanja duže. Kada se temperature spuste ispod +6°C i konstantno traju, tada kasno posijana pšenica nikne tek u proljeće.
Ukorjenjivanje Korijenov sustav pšenice sastoji se od primarnog i sekundarnog korijena. Primarni korijen pšenice sastoji se od 3 do 5 korjenčića, a do ulaska u zimu može dostići 2/3 konačne dubine. Primarno korijenje raste više u dubinu i prekida rast u doba cvatnje, ali ostaje aktivno do kraja života biljke. Sekundarni korijen se počinje stvarati u fazi tri lista iz čvora busanja, koji se formira na 1,5-2,5 cm dubine tla. Temperatura ima značajnu ulogu u stvaranju čvora busanja. Pri temperaturi oko 15oC stvara se za 15 dana nakon nicanja, a ako su temperature ispod +6oC, tada se stvara tek na proljeće. Sekundarno korijenje prodire do dubine 50-60 cm i jako se grana, a maksimalna masa korijena postiže se u cvatnji. U optimalnim uvjetima ovo korijenje raste do mliječne zriobe.
Razbijanje pokorice drljanjem usjeva u ranim fazama rasta Pojava pokorice može značajno poremetiti početni rast i razvoj biljke. Pri razbijanju pokorice treba biti oprezan. Drljanje u fazi 1-2 lista može prorijediti sklop, a ova mjera je korisna pred nicanje, kada je usjev u fazi 3 lista ili kasnije.
Slika 22 : Mogućnosti za drljanje usjeva pšenice
Dubina prodiranja korijena pšenice ovisi o nizu činitelja kao što su: struktura i vlažnost tla (uvjetuju manju ili veću aeriranost tla), temperatura, kemijska svojstva tla (pH, sadržaj slobodnih iona, osobito aluminija i željeza, opskrbljenost hranivima) i sortne razlike. Pri nižim temperaturama korijen raste brže od nadzemnog dijela i obratno, pa su u jesen i rano proljeće poželjne temperature između 8 i 10°C. Pri višim temperaturama razvija se tanko korijenje manje mase, a veći je razvoj nadzemne mase, što smanjuje otpornost pšenice na niske temperature tijekom zimskog razdoblja. Višak dušika u tlu u fazi ukorjenjivanja dovodi do poremećenog odnosa nadzemnog dijela biljke i korijena, odnosno slabijeg razvoja korijena, dok na razvoj korijena i korijenovih dlačica pozitivno utječe fosfor. U fazi busanja u zoni mladog korijena povoljan odnos dušika i fosfora je 1 prema 5 (Madjarić, 1985.)
Busanje Busanje je podzemno grananje stabljike iz čvora busanja pri čemu se stvara i sekundarni korijen. Busanje može biti slabije ili jače izraženo, a činitelji su sljedeći: vegetacijski prostor
58 po jednoj biljci (regulira se gustoćom sjetve: pri rjeđem sklopu je jače busanje), krupnoća sjemena (sitnije sjeme će dati biljku manje sklonu busanju), zalihe hraniva u tlu (manje zalihe - manje busanje), svjetlost (zasjenjene biljke slabije busaju), trajanje fenološke faze busanja (duže trajanje znači i jače busanje, a ovisi najviše o temperaturi i vlažnosti) i sortne razlike (uloga genotipa). Vrste busanja: Postoji ukupno ili opće busanje koje čine sve vlati nastale iz jednog sjemena, neovisno imaju li klas i produktivno busanje u koje se ubrajaju samo plodne vlati, tj. one sa zrelim klasom. Busanje se izražava koeficijentom busanja koji predstavlja prosječan broj vlati po jednoj biljci. Primarna vlat ima najveću produktivnost tj. najveći klas i najveći broj zrna u klasu, dok su one koje se stvaraju busanjem (sekundarne i tercijarne vlati) manje produktivne i kasne u razvoju (različiti termini sazrijevanja, neujednačenost usjeva). Zbog toga se u intenzivnoj proizvodnji pšenice, kada se nastoji maksimalno iskoristiti tlo, ide za tim da sve vlati budu primarne što se postiže gušćim sklopom i sjetvom veće količine sjemena, a busanje da bude samo korekcija za eventualno rjeđi sklop nastao kao posljedica nepovoljnih okolnosti (npr. kasna ili nekvalitetna sjetva, izmrzavanje biljaka tijekom zime i dr.). Veza između sklopa, odnosno vegetacijskog prostora (cm2/biljka) i koeficijenta busanja može se ilustrirati na jednome primjeru. Uobičajenom sklopu 600 biljaka /m2 odgovara vegetacijski prostor 16,6 cm2 po biljci. Ako je biljci na raspolaganju vegetacijski prostor 30 cm2/biljka možemo očekivati koeficijent busanja 1,6. Pri dvostruko većem prostoru (60 cm2/biljka) očekivani koeficijent busanja je 2,6 i tako redom: 120 cm2/biljka = 4,1 i kod 240 cm2/biljka = 6,8. U prvom slučaju znači da po jednoj biljci imamo prosječno 1,6 vlati, a u posljednjem slučaju 6,8 vlati. Uloga temperature u busanju Za razdoblje od nicanja do početka busanja potrebna je suma srednje dnevnih temperatura od 240oC. Tako pri temperaturi 15-17oC pšenica busa dva tjedna nakon nicanja. Kada temperature padnu ispod +6oC, tada prestaje ukorjenjivanje i busanje. Također, busanje prestaje kada se temperature popnu iznad 20oC. Zato se može dogoditi da kod kasno posijane pšenice, koja obično busa u proljeće, busanje bude kratko ako naglo zatopli. Utjecaj dubine sjetve na busanje i stanje usjeva u rano proljeće Istraživanja u bivšem SSSR-u su pokazala da se pri dubini sjetve 4 cm čvor busanja formirao na 1,6 cm dubine, koeficijent busanja je iznosio 5,6, a udjel uginulih biljaka u proljeće iznosio je 6,5 %. Povećanjem dubine sjetve na 12 cm čvor busanja se formirao na 3,3 cm, koeficijent busanja bio je 3,7, a uginulih biljaka u proljeće bilo je 25,9 %. Pri plitkoj sjetvi (2 cm) bilo je 10,8 % uginulih biljaka i 7,0 % koeficijent busanja (Kolektiv autora, 1977.).
Vlatanje Vlatanje je izduživanje stabljike i reproduktivno razdoblje pšenice. Početak vlatanja je kada se u rukavcu lista može napipati prvo koljence. U fazi vlatanja naglo se povećava biljna masa pšenice, osobito lisna površina, koja je i do pet puta veća nego u busanju, što ima za posljedicu značajno veće potrebe biljaka za vodom i hranivima. Značajno se povećava i transpiracijska površina i u vlatanju počinje kritično razdoblje potreba pšenice prema vodi. Trajanje vlatanja utječe na stvaranje elemenata prinosa pa je duže razdoblje vlatanja preduvjet za veći broj zrna u klasu. Vlatanje se poklapa s IV., V., VI. i VII. etapom organogeneze. U tim etapama stvaraju se začeci klasića i cvjetova te određuje njihov konačan broj, odvija se makrosporogeneza, mikrosporogeneza i gametogeneza. Vanjski uvjeti (ponuda vode, toplina, hraniva) u ovoj fazi imaju značajan utjecaj na stanje pšenice. Tako se u IV. etapi organogeneze stvara u klasu 22- 24 začetka klasića, a u optimalnim uvjetima iz njih nastane 14-18 klasića. U V. etapi se stvaraju začeci cvjetova u klasićima (4-5 začetaka po klasiću) od kojih se razvije 2-4 cvijeta (i manje, ako su nepovoljni uvjeti kao što su suša ili slabo plodno tlo). Razvoj cvjetova u klasiću je neujednačen, najbrže se razviju donja dva cvijeta, a treći i ostali zaostaju u razvoju. Isto tako,
59 neujednačen je i razvoj pojedinih organa pa se najprije stvaraju prašnici, a kasnije tučak. U ovom razdoblju je naročito bitna dovoljna količina fosfora koji utječe na ubrzanje formiranja plodnice i na fertilnost cvjetova.
Klasanje, cvatnja i oplodnja Klasanje počinje pojavom klasa iz rukavca gornjeg lista i traje nekoliko dana, a nakon toga počinje cvatnja. Svi cvjetovi u jednome klasu ne cvjetaju istovremeno. Prvo cvjetaju cvjetovi smješteni u sredini klasa, a nešto kasnije oni prema periferiji (gornji i donji cvjetovi). Cvatnja jednoga klasa traje obično 3-5 dana, a usjeva 6-7 dana. Pšenica je samooplodna biljka. Raspršivanje prašnica i oprašivanje se obavlja u zatvorenom cvijetu. Ipak, dogodi se i nešto stranooplodnje (u pravilu od 0,5 do 4 % cvjetova). Vanjski činitelji imaju značajnu ulogu u klasanju i cvatnji pšenice. Visoke temperature i niska relativna vlažnost zraka ili nedostatak hraniva mogu za posljedicu imati manju fertilnost cvjetova, abortivnost polena i slabiju oplodnju. S tim u vezi, osobito je značajna uloga fosfora vezana za normalan razvoj cvijeta. Naime, primijećeno je na nekim kiselim tlima Slavonije i sjeverne Bosne da usjev pšenice do klasanja izgleda normalno (bujna vegetativna masa i prognoze za dobar prinos), ali se u klasanju pojavi mali klas s manjim brojem cvjetova (neadekvatno veličini biljke) pa prinosi budu ispod očekivanja. Ova pojava se povezuje s niskom razinom fosfora u tlu. Bujna vegetativna masa se obično isforsira prihranama pšenice dušikom. Povoljni uvjeti u fazama klasanje/cvatnja su dnevne temperature 20-25oC, noćne temperature oko 11oC i relativna vlažnost zraka oko 70 %.Tijekom dana je neujednačen intenzitet cvatnje. Najintenzivnija cvatnja pšenice je prijepodne od 9 do 11 sati. Ubrzo nakon oprašivanja dolazi do oplodnje i počinje razvoj svih dijelova zrna.
Formiranje, nalijevanje i sazrijevanje zrna Faza formiranja zrna pšenice traje do 20 dana. Na kraju ove faze postiže se normalna dužina zrna, a zrno je još neispunjeno i sadrži samo oko 20-25 % konačne mase. Nakon toga slijedi nalijevanje zrna (nakupljanje organske i mineralne tvari u zrno). Sazrijevanje zrna odvija se u nekoliko faza: mliječna zrioba (zrno je mliječne konzistencije), tjestasto stanje, voštana zrioba i puna zrioba. S napredovanjem sazrijevanja prema punoj zriobi smanjuje se vlažnost zrna, a povećava udjel suhe tvari u zrnu. Nalijevanje zrna traje obično 16-22 dana i najintenzivnije je u mliječnoj zriobi i tjestastom stanju zrna, a završava kada se vlažnost zrna spusti na oko 40 %. Voštana zrioba traje obično 6-8 dana, ali u izrazito sušnim i toplim uvjetima može se skratiti, dok se u vlažnim uvjetima može produžiti i do 20 dana, pri čemu se dodatno produžuje nalijevanje i postiže veća masa zrna. Prema konzistenciji zrna, odnosno sadržaju vode u zrnu razlikuju se početak, sredina i kraj voštane zriobe. Na početku voštane zriobe vlažnost zrna je 40-35 %, a zrno se lako reže noktom. Sredinom voštane zriobe vlažnost zrna se kreće od 35 do 25 %, a zrno je tvrđe, ali se još može rezati noktom. Kraj voštane zriobe obilježava vlažnost zrna 25-20 %, a zrno je karakteristične veličine i boje. U fazi voštane zriobe odumiru listovi, a biljke postaju žute. Visoke temperature i suša mogu značajno skratiti trajanje nalijevanja pa pšenica u takvim uvjetima ima sitnije zrno i manji prinos. Faze razvoja zrna i vlažnost zrna Odnos vode i suhe tvari u ukupnoj masi zrna postupno se mijenja od formiranja zrna do pune zriobe i to tako da se približavanjem zriobi povećava udjel suhe tvari, a smanjuje udjel vode. Opadanje vlažnosti zrna u pojedinim fazama sazrijevanja je u sljedećim okvirima: od 80 % do 65 % (formiranje zrna),62-60 %, 62-52 % i 52-50 % (početak, sredina i kraj mliječne zriobe), 50-40 % (tjestasto stanje), 40-35 %, 35-25 % i 25-20 % (početak, sredina i kraj voštane zriobe) i ispod 20 % (puna zrioba).
60
Utjecaj vremenskih prilika (temperatura i vlaga) na nalijevanje zrna Vremenske prilike imaju značajnu ulogu u dinamici i trajanju razdoblja nalijevanja zrna. Tako pri temperaturi zraka 20-22°C uz dovoljno vlage ukupno nalijevanje zrna traje obično 30-35 dana i prekida se u voštanoj zriobi, a u drugoj dekadi nakon oplodnje zrno dostigne 40-50 % ukupne mase. Pri temperaturi 23-25°C nalijevanje se skraćuje i traje 25-27 dana i prinos zrna je obično niži. Temperature zraka iznad 28°C i niska relativna vlažnost zraka (toplinski udar) mogu prekinuti nalijevanje zrna u bilo kojoj fazi, a posljedice po prinos su veće što se ranije pojavi. Ako se toplinski udar pojavi na početku mliječne zriobe prinos zrna može biti i do 50 % manji. Udjel pojedinih dijelova biljke u stvaranju prinosa zrna pšenice Svi zeleni dijelovi biljke imaju manji ili veći utjecaj na prinos uslijed njihove fotosintetske aktivnosti. Preko 50 % mase zrna stvori vršni list, a značajna je i uloga drugog gornjeg lista i klasa. Zato je važno očuvati zdravima klas i gornje listove do kraja vegetacije (Becker, 1980.).
2.6. ULOGA AGROEKOLOŠKIH UVJETA U UZGOJU PŠENICE
Pšenica ima određene potrebe prema agroekološkim uvjetima (voda, toplina, tlo i dr.), a prinos zrna i njegova kvaliteta u velikoj mjeri ovise o tome u kolikoj su mjeri ti uvjeti tijekom vegetacije bili povoljni za pšenicu (Mađarić, 1975.; Gotlin i Pucarić, 1979.; Jevtić i sur., 1989.; Gotlin, 1989.; Marijanović i sur., 2010.; Pepo i Kovačević, 2011.).
2.6.1. Potrebe pšenice prema vodi i toplini
Najveći prinosi i najbolja kvaliteta zrna pšenice postižu se u područjima sa 650-750 mm oborina/g., uz povoljan raspored tijekom vegetacije. Optimalna vlažnost tla za pšenicu iznosi oko 65-80 % poljskog vodnog kapaciteta. Minimalna vlažnost tla za potrebe pšenice u klijanju je ispod 30 % punog vodnog kapaciteta. U ostalim je fazama razvoja točka venuća obično pri sadržaju vlage u tlu 15-20 %. Osobito je od značenja vlažnost tla u "kritičnim fazama". Jedna od tih faza je vlatanje (najveći prirast biljne mase u jedinici vremena). U toj fazi se određuje se broj klasića u klasu (IV. etapa organogeneze) i broj cvjetova u klasiću (V. etapa organogeneze) te formiranje i nalijevanje zrna (X. i XI. etapa organogeneze). Ipak, kao izrazito kritično razdoblje u tom pogledu smatra se ono koje počinje oko 15 dana prije klasanja i završava otprilike 6 dana nakon klasanja. Nedostatak vode u tim fazama značajno utječe na prinose pšenice. Transpiracijski koeficijent pšenice varira u širokom rasponu od 235 do 755, a ovisi o nizu činitelja kao što su: zasićenost tla vodom (više vode, veće vrijednosti), reakcija tla (niži pH, veće vrijednosti), temperatura (viša temperatura, veće vrijednosti), gnojidba (pravilnom gnojidbom mogu se postići do 30 % niže vrijednosti), kultivar (utjecaj nasljeđa i do 40 %) te fenofaza (veći transpiracijski koeficijent je u vlatanju, klasanju i nalijevanju zrna).
2.6.1.1. Otpornost pšenice prema suši Suša je povremena pojava tijekom vegetacije, a za posljedicu može imati niže prinose, što ovisi prvenstveno o fazi razvoja biljke zahvaćene sušom, intenzitetu i dužini trajanja same suše. Reiner i sur. (1992.) navode moguće posljedice suše u pojedinim fazama vegetacije pšenice: - Jesen (prije sjetve, sjetva, nicanje, ukorjenjivanje): otežana predsjetvena priprema tla, odgađanje sjetve za kasnije rokove, produženo razdoblje od sjetve do nicanja, zaostajanje pšenice u razvoju.
61
- Busanje (jesen ili zima - ovisno o roku sjetve): slabo ukorjenjivanje, slabije busanje i manji klas. - Vlatanje: slabije razvijen korijenov sustav i lisna površina, manje klasića u klasu i cvjetova u klasićima, manji broj cvjetova u klasićima, poremećaji u razvoju cvjetova, više sterilnih cvjetova. - Klasanje, cvatnja i oplodnja: manja životna sposobnost ili sterilnost polena, više sterilnih cvjetova, što znači i manje zrna u klasu, kraća cvatnja (2-3 dana umjesto normalno 4-5 dana). - Formiranje i nalijevanje zrna: povrede reproduktivnih organa, manji prirast suhe tvari zrna (kraće razdoblje nalijevanja), slabija kvaliteta zrna. Otpornost pšenice prema suši moguće je u određenoj mjeri povećati na nekoliko načina: stvaranjem i uzgojem otpornih sorata, odgovarajućom agrotehnikom i izbjegavanjem uzgoja pšenice na pjeskovitim tlima. Pokazalo se da na sušu otpornije sorte pšenice imaju brži rast korijena, dublje ukorjenjivanje i jaču usisnu snagu korijena za primanje vode i hraniva. Nadalje, takve sorte imaju i manju transpiracijsku površinu (manji habitus biljke). Agrotehnikom možemo doprinijeti većoj otpornosti prema suši tako da povećamo dubinu osnovne obrade tla. Dubljim oranjem povećavamo kapacitet tla za vodu. Također, trebamo pravodobno zaštititi usjev od korova i bolesti te primijeniti pravilnu gnojidbu. Jača gnojidba dušikom favorizira razvoj veće vegetativne mase i povećanje potrošnje vode po biljci i jedinici površine, što u uvjetima suše nije poželjno. Međutim, naglašena gnojidba kalijem povećava usisnu snagu korijena i ujedno otpornost biljaka prema suši. Oborinski i temperaturni režim u pogledu povećanja otpornosti usjeva prema suši izvan je naše kontrole.
2.6.1.2. Otpornost pšenice prema zimi Tijekom zime je ozima pšenica izložena nepovoljnim utjecajima, pri čemu nastaju manja ili veća oštećenja usjeva te prorjeđivanje sklopa (niske temperature, jake oscilacije temperaturnog režima, duboki i dugotrajni snježni pokrivač, zastoj oborinske vode u zoni korijena, „čupanje“ biljaka i dr.). Uslijed niskih temperatura moguće je i smrzavanje biljaka, a učestale promjene hladnog i toplog vremena mogu na snježnom pokrivaču izazvati stvaranje ledene kore i otežano disanje biljaka pod snijegom, infekciju uzročnicima bolesti i truljenje biljaka. Zastoj oborinske vode u zoni korijena nakon topljenja snijega jače je izražen na slabije propusnim tlima, a posljedice su veće ako je usjev u ranijoj fazi razvoja, tj. posijan u kasnim rokovima sjetve. Ovi problemi su više izraženi u hladnijim kontinentalnim predjelima, nego u umjereno kontinentalnoj klimi kao što je naša pa je u tom pogledu i više istraživan utjecaj zimskih uvjeta na stanje pšenice (Kolektiv autora, 1977.).
Uloga kaljenja u otpornosti pšenice prema zimi (teorija kaljenja) Kaljenje je skup procesa kojima se pšenica priprema za prezimljavanje. Teorija kaljenja je utemeljena u Rusiji (Maksimov 1913.; Tumanov 1951. – cit. Madjarić, 1975.) i prema istraživanjima ruskih znanstvenika kaljenje pšenice prolazi dvije faze. Prva faza kaljenja obavlja se pri pozitivnim temperaturama blizu 0°C, pri čemu se u biljci akumuliraju šećeri ili niskomolekularni ugljikohidrati od kojih prevladavaju disaharidi (saharoza) i monosaharidi (glukoza), koji povećavaju osmotski pritisak u protoplazmi. Njihova najveća koncentracija je u čvoru busanja i listovima pa su ti dijelovi biljke i najotporniji prema niskim temperaturama. Povoljne okolnosti u ovoj fazi su vedri i sunčani dani i temperaturni režim po danu 6-10oC (povoljno za fotosintezu), a tijekom noći oko 0oC (manji gubitak šećera disanjem).
62
Druga faza kaljenja obavlja se najbolje u rasponu temperatura od -2 do -5oC u trajanju od nekoliko dana. U ovoj fazi obavlja se dehidracija ili postupni gubitak vode iz stanica. Voda je locirana u međustanični prostor, što dodatno povećava osmotski pritisak protoplazme i veću otpornost pšenice prema zimi. Važno je za uspješno kaljenje pšenice da se temperature postupno snižavaju.
Činitelji otpornosti pšenice prema zimi Otpornost pšenice prema zimi je različita kao rezultat utjecaja niza faktora kao što su faza razvoja, trajanje niskih temperatura, vlažnost tla, mineralna ishrana i svojstva sorte. Glede utjecaja faze razvoja, pšenica je na zimu najotpornija u fazi od tri lista do početka busanja. S tim u vezi, značajna je uloga roka sjetve jer prerano posijana pšenica može se do zime previše razviti (jača diferencijacija konusa rasta) i postati manje otporna na zimu. Događa se i da se pšenica posijana u normalnom ili čak kasnijem roku do zime previše razvije, što ovisi o tijeku vremenskih prilika, osobito temperature, na što ne možemo utjecati. Trajanje niskih temperatura, osobito onih kritičnih za pšenicu (od -16 do -20oC) je također značajno za otpornost pšenice prema zimi. U vlažnijem tlu biljka prima više vode i ima razrijeđeni stanični sok (više slobodne vode) pa je i manje otporna na niske temperature. Izbalansirana mineralna ishrana također je značajna za otpornost pšenice prema zimi. Tako je pri nedostatku dušika slabija fotosinteza i manje stvorenih šećera u prvoj fazi kaljenja, a previše dušika dodanog gnojidbom izaziva prebujan rast i „razrjeđenje“ biljke pa je ledište staničnog soka pomaknuto za 2-3oC višu temperaturu, odnosno otpornost na zimu je slabija. Međutim, fosfor i kalij doprinose većoj koncentraciji šećera u biljci i većem udjelu vezane vode te po tim osnovama većoj otpornosti prema niskim temperaturama. Sorta, odnosno genotip, ima vrlo značajnu ulogu u otpornosti pšenice prema zimi. Usporedbom svojstava različito otpornih sorata pšenice prema niskim temperaturama ustanovljeno je sljedeće: otpornije sorte akumuliraju veće količine šećera kaljenjem, imaju veću koncentraciju staničnog soka i manju razinu slobodne vode u protoplazmi, imaju veći stupanj ozimosti (duže traje jarovizacija), ekonomičnije troše šećere disanjem pri povećanju temperature (manja osjetljivost "senzora" aktiviranja metabolizma uslijed povećanja temperature okoline) i imaju sposobnost ponovnog kaljenja nakon što se dolaskom toplijeg vremena izgube njegovi učinci (Kolektiv autora, 1977.).
2.6.2. Potrebe pšenice prema tlu
Pšenica je, uz kukuruz i rižu, najrasprostranjenija žitarica na svjetskim oranicama pa se kao takva i uzgaja na tlima vrlo različite plodnosti, odnosno manje ili više povoljnim uvjetima za njen uzgoj. Najbolja za pšenicu su ilovasta tla, dubokog i rahlog profila, dobro opskrbljena hranivima kao što su černozemna tla, smeđa tla (eutrični kambisol) neutralne reakcije (pH 6,5- 7,0) i sa sadržajem humusa iznad 2 %. Neka tla zahtijevaju mjere popravka odgovarajućim melioracijskim zahvatima (hidromelioracije i agroemelioracije). Ovim se mjerama trajnije popravljaju fizikalna svojstva tla (npr. vodozračni odnosi) uslijed odvođenja suvišne vode drenažom ili prorahljivanjem (Petošić, 1994a, 1994b) i kemijska svojstva tla (npr. korekcija niskog pH kalcizacijom, povećanje sadržaja organske tvari, obogaćivanje tla hranivima odgovarajućom melioracijskom gnojidbom i dr.). Reljef također ima određenu ulogu u pogodnosti tla za uzgoj pšenice. Optimalni su ravni do slabo nagnuti tereni (do 3o nagiba), a mogu se koristiti tereni do 7o nagiba uz preventivno provođenje antierozijskih mjera. Lagana (pjeskovita) tla su manje povoljna za pšenicu, osobito ako uslijedi godina s ispodprosječnim količinama oborina tijekom vegetacije, pa je uzgoj pšenice na takvim tlima
63 više rizičan. Teška i slabo propusna tla su sklona zasićenju vodom u vlažnom razdoblju. Ovakva tla prevladavaju u sjeverozapadnom dijelu kontinentalne Hrvatske. Posljedice duže stagnacije viška vode u tlu i na tlu su nedostatak zraka u zoni korijena i veći mortalitet pšenice tijekom zime (smrzavanje). U pravilu, pšenica u ranom porastu je osjetljivija na višak vode nego u kasnijim fazama. Najosjetljivija je na tu pojavu u klijanju i nicanju jer nakon 3-4 dana obično ugiba, a ako preživi, tada zaostaje u razvoju. Kao preventivne mjere na slabo propusnim tlima treba poduzeti izravnavanje površine tla (uklanjanje neravnina i mikrodepresija - ravnjači za grubo ravnanje površine tla)i cijevnu drenažu. Cijevna drenaža je intenzivno započeta 70-ih godina prošlog stoljeća na bivšim poljoprivrednim kombinatima ravničarskog dijela Istočne Hrvatske. Učinci drenaže su se uglavnom pokazali povoljnim, osobito u vlažnim godinama. Negativni učinak ovoga zahvata je alkalizacija oraničnog sloja, osobito izražena u sušnim godinama. Kontrola plodnosti tla, koja obuhvaća najvećim dijelom reakciju tla (pH), sadržaj humusa i biljkama pristupačnog fosfora i kalija određenog prema AL-metodi, sustavno se provodila na društvenom sektoru, odnosno na parcelama bivših poljoprivrednih kombinata, a neki rezultati su pregledno prikazani u radovima Durman i Bertić (1988.), Bašić i Kovačević, (1996.). Ulogu svojstava tla na prinose pšenice ilustriraju statistički podaci o prinosima pšenice u nekadašnjim općinama Vukovar i Podravska Slatina (Tablica 37). Općenito, tla područja Vukovara su u prosjeku znatno plodnija jer prevladavaju smeđa tla ili eutrični kambisol, dok na području Podravske Slatine prevladavaju lesivirana tla i pseudoglej (Janeković, 1971.). Kao rezultat ovih razlika su i niži prinosi pšenice za 16 % u 10-godišnjem prosjeku na području Podravske Slatine (Tablica 34).
Tablica 34: Požnjevena površina i prinos zrna pšenice (DZS Zagreb, Statistički ljetopisi)
Požnjevena površina (ha) i prinos zrna (t/ha) pšenice Prosjek 1981. 1982. 1983. 1984. 1985. 1986. 1987. 1988. 1989. 1990. Općina Vukovar ha 8291 10482 11809 11045 8981 9296 11530 10816 11845 11154 10252 t/ha 4,66 5,22 5,57 6,65 6,16 6,25 5,75 6,23 5,13 6,36 5,80 Općina Podravska Slatina ha 6257 8835 8816 8163 6915 7423 7627 8449 8178 8294 7896 t/ha 3,44 4,10 4,58 5,22 5,08 4,92 4,94 5,96 5,03 6,54 4,98
2.6.3. Vremenske prilike i prinosi pšenice
Vremenske prilike imaju značajan, često i negativan, utjecaj na prinose pšenice. Reiner i sur., (1992.) navode da vremenske prilike utječu na prinos u kombinaciji s drugim činiteljima, a njihov je utjecaj na prinose pšenice različit u pojedinim fazama razvoja. Pšenica se obično do zime razvije do faze pred busanje ili početak busanja. Količine oborina iznad 200 mm, osobito pred kraj zime, nisu povoljne. Manje oborina od prosjeka pokazalo se boljim vremenskim prilikama za pšenicu tijekom zime. Ranije buđenje vegetacije, tj. porast temperature iznad 5oC je korisno, a nepovoljne su veće oscilacije temperature (izmjena hladnih i toplih dana), ekstremno vlažno i hladno vrijeme. Takve uvjete pšenica bolje podnosi ako je posijana u optimalnom roku i na plodnijem tlu te ako je bila kvalitetna sjetva i ujednačena dubina sjetve. Početkom proljetne vegetacije poželjan je lagani porast temperature i dobro busanje (osobito rijetkog usjeva), a ispodprosječne temperature su povoljnije, osobito ako usjev zaostaje u razvoju (kasni rokovi sjetve). U cvatnji i formiranju zrna pšenici može naštetiti suša i visoke temperature, a potrebe pšenice za vodom se smanjuju što je usjev bliže punoj zriobi.
64
Poželjno je duže trajanje nalijevanja zrna što je omogućeno u uvjetima niže temperature zraka i veće vlažnosti od prosjeka.
2.6.4. Utjecaj vremenskih prilika na prinose pšenice u Istočnoj Hrvatskoj
Vremenske prilike su se pokazale kao značajan činitelj utjecaja na prinos pšenice i u agroekološkim uvjetima Hrvatske, a s tim u vezi su provedena istraživanja orijentirana uglavnom na istočni dio Panonske regije, s obzirom na činjenicu da je to naša glavna žitnica (Kovačević i Josipović, 1995.; Josipović i sur., 2005.; Kovačević i sur., 2005.; Marijanović i sur, 2010.; Pepo i Kovačević, 2011.).
Tablica 35: Požnjevene površine i prinosi pšenice u Istočnoj Hrvatskoj i meteorološki podaci za Osijek (Marijanović i sur., 2010.)
Istočna Hrvatska: požnjevene površine (ha) i prinosi (t/ha) pšenice 1961.-1990.g. Dekada 1961.-1970. Dekada 1971.-1980. Dekada 1981.-1990. God. ha t/ha God. ha t/ha God. ha t/ha 1961 143108 2,08 1971 167330 3,76 1981 122538 4,03 1962 171798 2,52 1971 172435 3,63 1982 146980 4,49 1963 183548 2,63 1973 125849 3,70 1983 145549 5,27 1964 187963 2,18 1974 169089 4,70 1984 143874 5,58 1965 124314 2,29 1975 101251 3,42 1985 124065 5,32 1966 153437 3,41 1976 160114 4,93 1986 124395 5,16 1967 160182 3,25 1977 148555 4,47 1987 146235 5,22 1968 173554 3,68 1978 157790 4,04 1988 148954 5,85 1969 178674 3,44 1979 146122 4,10 1989 146266 5,15 1970 176564 2,59 1980 147556 4,14 1990 148908 6,50 X 165314 2,81 X 149609 4,09 X 139776 5,26 Osijek: oborine (mm) u razdoblju listopad (X.) –lipanj (VI.) i studeni (XI.)-prosinac (XII.) Dekada 1961.-1970. Dekada 1971.-1980. Dekada 1981.-1990. God. X.-VI. XI.-XII. God. X.-VI. XI.-XII. God. X.-VI. XI.-XII. 1961 539 142 1971 409 75 1981 638 169 1962 504 123 1971 348 79 1982 494 165 1963 469 122 1973 507 109 1983 387 117 1964 546 162 1974 489 103 1984 437 28 1965 589 162 1975 527 105 1985 468 61 1966 581 209 1976 396 56 1986 464 127 1967 566 100 1977 485 110 1987 568 40 1968 354 73 1978 528 171 1988 548 151 1969 510 82 1979 322 53 1989 403 59 1970 613 188 1980 543 102 1990 351 60 X 527 136 X 455 96 X 478 98
Pojam Istočna Hrvatska je u razdoblju od 1974. do kraja 1992. administrativno pokrivao 14 tadašnjih općina ukupne površine 11.090 km2 ili 19,6% teritorija Hrvatske (Vukovar, Vinkovci, Županja, Beli Manastir, Osijek, Đakovo, Slavonski Brod, Donji Miholjac, Valpovo, Našice, Orahovica, Slavonska Požega, Nova Gradiška i Podravska Slatina) i zvala se Zajednica općina Osijek. Od 1992. do danas taj je prostor uklopljen u pet županija (Vukovarsko-srijemska, Osječko-baranjska, Požeško-slavonska, Brodsko-posavska i istočni dio Virovitičko-podravske županije, koji čini bivša općina Podravska Slatina). Ovih pet županija ukupne su površine 12.452 km2 i čine 22 % teritorija Hrvatske. Veza između vremenskih prilika i prinosa pšenice u Istočnoj Hrvatskoj prikazana je u nekoliko tablica (Tablice 35, 37 i 38). Prosječan prinos pšenice u regiji pokazao je rastući trend po dekadama, a požete površine bile su u blagom padu (Tablica 35).
65
Tablica 36 : Požnjevene površine i prinosi zrna pšenice (Marijanović i sur., 2010.)
Požnjevene površine (ha) i prinosi zrna (t/ha) pšenice God. Hrvatska Istočna Hrvatska Prinos pšenice (t/ha) po županijama* ha t/ha ha t/ha VSc OBc VPc BPc PSc 1996. 200813 3,69 99473 4,21 4,26 4,24 3,99 3,89 4,73 1997. 208500 4,00 107613 4,57 4,73 4,83 4,10 4,16 4,76 1998. 241706 4,22 136652 4,80 4,66 5,06 4,62 4,46 4,71 1999. 169091 3,30 98690 3,62 3,72 3,69 3,30 3,34 3,80 2000. 236156 4,37 144680 5,00 5,13 5,12 4,68 4,75 4,85 X 211253 3,92 117421 4,51 4,59 4,66 4,20 4,12 4,57 2001. 240050 4,02 145365 4,70 4,79 5,02 4,52 4,09 3,92 2002. 233570 4,23 141835 4,73 4,97 4,87 4,56 4,05 4,45 2003. 205998 2,96 127747 3,30 3,50 3,28 3,21 3,13 3,11 2004. za 2004. g. ne postoje podaci 2005. 146411 4,11 107647 4,31 4,63 4,29 3,85 4,17 4,19 2006. 175677 4,58 134709 4,76 4,84 5,01 4,49 4,06 4,46 2007. 175075 4,64 134637 4,92 5,14 4,87 4,25 4,76 4,68 * županije Istočne Hrvatske: Vukovarsko-srijemska (VSc), Osječko-baranjska (OBc), Virovitičko- podravska (VPc), Brodsko-posavska (BPc) i Požeško-slavonska (PSc).
Primjetne su i značajne razlike u ostvarenim prinosima u pojedinim godinama. U tom pogledu postoji određena veza između količine oborina i ostvarenih prinosa, a u većini slučajeva su se pokazale povoljnijima godine s ispodprosječnim količinama oborina, osobito u jesen i početkom zime (Tablica 35). Sličan trend utjecaja vremenskih prilika na prinose pšenice je primijećen analizom prinosa ostvarenih na bivšim poljoprivrednim kombinatima Đakovo, Kutjevo i Jasinje (Tablica 37). Na ovome području prevladavaju hidromorfna i teže propusna tla pa “vlažne godine” ne idu u prilog visokim prinosima pšenice. Prosječan prinos pšenice na 2950 ha u 1979./80. g. na tadašnjem Agrokombinatu Jasinje iznosio je 3,63 t/ha. Količina oborina u Slavonskom Brodu tijekom vegetacije bila je 30 % iznad višegodišnjeg prosjeka. Većina tih oborina pala je u travnju i svibnju. Također, siječanj je bio -2,4oC ili za 1,2oC hladniji od prosjeka (Tablica 37).
Tablica37. Oborinski i temperaturni režim u povoljnoj i nepovoljnoj godini za pšenicu (interni podaci PIK-a Đakovo, PPK Kutjevo i Agrokombinata Jasinje; Petošić i sur., 2003.; Josipović i sur., 2005.)
Đakovo Kutjevo (Ovčare) Slavonski Brod 1989./1990. 1993./1994. 1989./1990. 1993./1994. 1979./1980. 1983./1984. 1961.-1990. mm 0C mm 0C mm 0C mm 0C mm 0C mm 0C mm 0C X. 46 11,3 57 13,0 36 10,5 60 11,9 58 9,0 30 10,1 54 10,6 XI. 30 4,8 132 1,8 20 4,7 116 1,9 59 6,1 17 2,4 61 5,3 XII. 24 2,5 110 2,1 19 2,5 108 2,0 74 4,2 20 0,3 58 0,9 I. 19 0,4 65 2,6 11 0,0 52 2,2 44 -2,4 110 0,4 50 -1.2 II. 40 6,6 47 1,8 13 6,3 56 1,0 60 2,7 40 0,5 43 1,7 III. 29 9,2 51 9,8 33 8,8 57 8,6 47 5,9 47 5,1 50 6,2 IV. 47 11,2 69 11,9 39 8,5 46 10,8 102 7,8 48 10,2 58 10,9 V. 52 17,8 24 17,1 35 15,1 18 15,5 139 13,1 125 14,9 73 15,9 VI. 61 19,9 184 20,3 70 17,8 181 19,0 113 18,6 67 17,5 86 19,0 348 9,3 739 8,9 285 8,2 694 8,1 696 7,2 504 6,8 533 6,8 Prinos pšenice Prinos pšenice Prinos pšenice Prosjek (PIK Đakovo) (PPK Kutjevo) (Agrokombinat Jasinje) 1981.-1990. t/ha 7,30 4,50 7,88 5,91 3,63 6,03 5,59 ha 2 950 3 943 4 089
66
Niski prinosi pšenice ostvareni su u vlažnoj 1993./94. na bivšim kombinatima Đakovo i Kutjevo. Međutim, ispodprosječne i dobro raspoređene oborine tijekom vegetacije, uz dodatnu pogodnost blage zime, pokazale su se znatno povoljnije za pšenicu. Takva je bila 1989./90.g. kada je na PIK-u Đakovo ostvaren prosječan prinos pšenice 7,30 t/ha, a u vremenski manje povoljnoj godini bio je samo 4,5 t/ha (Tablica 37).
Tablica 38: Oborinski i temperaturni režim (Osijek i Debrecen) tijekom vegetacije pšenice u „dobrim” i „lošim” godinama i prinosi pšenice u regiji Istoče Hrvatske i Trans-Tisza regiji u istočnoj Mađarskoj (Pepo i Kovačević, 2011.)
Količina oborina (mm) i srednje temperature zraka (oC) u Osijeku i Debrecenu i prinosi pšenice (t/ha) u regijama Istočna Hrvatska i Trans-Tisza regija u istočnoj Mađarskoj Mjesec „Dobre” godine „Loše” godine Prosjek 1989./1990. 1990./1991. 1999./2000. 1998./1999. 2002./2003. 2004./2005. 1961.-1990. mm oC mm oC mm oC mm oC mm oC mm oC mm oC Osijek Listopad 49 11,4 34 12,2 22 11,7 97 12.3 59 11,3 94 13,2 41 11,2 Studeni 42 5,0 53 6,4 124 4,0 69 4.0 40 8,8 115 6,2 57 5,4 Prosinac 18 2,3 59 1,0 98 0,7 30 -3.3 24 0,9 42 1,9 52 0,9 Siječanj 12 0,5 29 1,1 18 -1,6 36 0.4 66 -2,4 36 0,0 47 -1,2 Veljača 39 6,1 30 -2,6 15 4,2 61 1.1 16 -3,1 66 -3,2 40 1,6 Ožujak 26 9,5 37 8,7 41 7,0 29 8.2 5 5,9 34 4,1 45 6,1 Travanj 38 11,2 79 9,7 28 14,9 45 12.6 12 11,3 55 11,6 54 11,3 Svibanj 26 17,6 102 12,9 26 18,4 89 17.3 18 20,1 46 17,0 58 16,5 Lipanj 101 19,5 26 20,0 10 22,5 150 20.3 44 24,3 112 19,5 88 19,5 Ukupno 351 449 382 606 284 600 482 Prosjek 9,2 7,7 9,1 8,1 8,6 7,8 7,9 t/ha 6,50 5,68 5,00 3,62 3,30 4,31 ha 148908 107692 236156 169091 205998 146411 Debrecen Mjesec „Dobre” godine „Loše” godine Prosjek 1989./1990. 1990./1991. 1999./2000. 1998./1999. 2002./2003. 2004./2005. 1961.-1990. mm oC mm oC mm oC mm oC mm oC mm oC mm oC Listopad 21 10,6 57 10,2 90 8,2 95 9,8 35 9,9 26 11,3 32 10,3 Studeni 46 3,6 44 5,6 22 6,8 55 5,4 29 6,6 17 6,2 47 4,5 Prosinac 14 0,5 53 0,4 21 -0,1 18 -1,1 26 -1,8 4 2,2 46 -0,2 Siječanj 23 -0,8 12 -0,5 40 -3,3 14 -1,6 32 -3,3 21 3,7 39 -2,6 Veljača 24 4,2 44 -2,6 35 -0,7 18 -3,3 31 -5,8 31 4,1 32 0,2 Ožujak 6 8,5 15 7,2 59 4,8 38 3,0 6 3,6 27 9,1 36 5,0 Travanj 52 10,7 47 9,5 41 11,4 60 10,1 21 10,0 59 12,6 45 10,7 Svibanj 28 16,1 93 12,7 23 14,8 19 18,8 56 19,7 56 18,4 61 15,8 Lipanj 50 18,2 22 19,1 76 19,3 71 19,3 35 21,7 60 22,2 83 18,7 Ukupno 264 387 407 388 271 301 420 Prosjek 8,0 6,8 6,8 6,7 6,7 10,0 6,9 t/ha 5.48 5,77 5,50 3,12 3,05 3,39
Pepo i Kovačević (2011.) analizirali su utjecaj vremenskih prilika na prinose pšenice u istočnim dijelovima Hrvatske i Mađarske (Tablica 38). U dvije su „loše godine” količine oborina u Osijeku bile oko 25 % iznad višegodišnjeg prosjeka, s oborinskim maksimumima u jesen (listopad i studeni) i u lipnju, a u jednoj godini bila je izražena suša s količinom oborina manjom za 40 %. Ranije zahlađenje u vegetaciji 1998./1999. (prosinac -3,3oC ili za 2,2oC hladniji) i iznadprosječno toplo proljeće (travanj-lipanj 16,7oC; višegodišnji prosjek 15,7oC) nije bilo povoljno za pšenicu. Suša (61 mm kiše u četiri mjeseca: veljača-svibanj; višegodišnji prosjek 197 mm), izuzetno hladna zima (siječanj-veljača -2,7oC; višegodišnji prosjek 0,2oC), vrlo topli
67 mjeseci svibanj i lipanj (22,2oC; višegodišnji prosjek 20,0oC) osnovne su karakteristike nepovoljne vegetacije 2002./2003. Količina oborina u Debrecenu tijekom vegetacije pšenice manja je nego u Osijeku (prosjek 1961.-1990.: 420 mm prema 482 mm), a temperature zraka su niže (6,9oC prema 7,9oC). Zime su nešto hladnije (siječanj i veljača: prosjek -1,4oC prema 0,2oC). U razdoblju 1990.-2009. u Debrecenu je bilo pet sezona (listopad-lipanj) s količinama oborina ispod 300 mm (prosjek 273 mm), a u pet sezona bilo je iznad 400 mm (prosjek 455 mm). Prosječni prinosi pšenice u „suhim” godinama bili su niži. Manje oborina u proljeće (ispod 160 mm u šest godina) u vezi je s nižim prinosima pšenice u istočnoj Mađarskoj u odnosu na godine s više kiše (preko 200 mm u osam godina). Od tri izdvojene „loše godine” u dvije su bile hladne zime (siječanj i veljača: -2,5oC i -4,5oC u 1999. odnosno 2000., prema prosjeku -1,2oC), a u trećoj godini bile su tijekom vegetacije iznadprosječne temperature zraka (10,0oC ili za 3,1oC iznad prosjeka), a oborina je bilo za 30 % manje. Osobiti deficit vode bio je u razdoblju listopad-ožujak (126 mm ili samo 54 % od prosjeka).
2.6.5. Agroekološki uvjeti i polijeganje pšenice
Polijeganje (lom stabljike) može zahvatiti bilo koju žitaricu. To je pojava kada biljka izgubi uspravan položaj i u odnosu na njega je pod manjim ili veći kutom. Raniji sortiment pšenice duge stabljike bio je više sklon polijeganju od suvremenih nižih sorata, a ako pšenica polegne, tada su uglavnom odgovorni agroekološki uvjeti. Polijeganju je sklona pšenica koja ima slabu, izduženu i nježnu stabljiku ili razvijenu vegetativnu masu, kao posljedica pregustog sklopa ili naglašene gnojidbe dušikom u odnosu na fosfor i kalij. Napad štetočina, pojava bolesti podnožja stabljike i korijena u vlažnim godinama uslijed ponovljene sjetve pšenice dvije godine zaredom na istoj parceli ili uzgoj pšenice u dvopoljnom plodoredu može također povećati sklonost pšenice polijeganju. Nadalje, polijeganje favoriziraju prevelika vlažnost tla, vremenske nepogode (kiša, vjetar, oluja), smanjena produktivnost fotosinteze u donjem dijelu stabljike pregustog usjeva i slabiji imunitet pšenice prema bolestima. Toplo i vlažno vrijeme intenzivira disanje i dodatno doprinosi polijeganju pregustog usjeva. Štete izazvane polijeganjem pšenice su otežana žetva, lošija kvaliteta zrna u uvjetima veće vlažnosti zbog infekcije klasa i zrna, a niži prinos je samo u slučaju ako pšenica polegne dok nije završeno nalijevanje zrna. Veće posljedice po prinos će se pojaviti ako pšenica ranije polegne (u fazi formiranja i početka nalijevanja zrna), jer će biti manja masa 1000 zrna (treća komponenta prinosa) i niža hektolitarska masa. Otpornost pšenice prema polijeganju može se povećati odgovarajućom agrotehnikom (sjetva na uobičajeni sklop, uravnotežena gnojidba i višekratna primjena manjih količina dušika u prihranama) te izborom otpornijih sorata. Patuljaste i polupatuljaste sorte su manje sklone busanju, a odlikuje ih razgranat i debeli korijen te kopljasto postavljeni listovi. Preventivna primjena retardanata rasta također smanjuje polijeganje. Preparati za tu namjenu najčešće su na bazi aktivne tvari klor-kolin klorida (chlorcholin chlorid, CCC) i imaju različite trgovačke nazive. Ustanovljeno je da primjena CCC smanjuje visinu stabljike za 15-30 %, da se pri tome povećava promjer članaka i mehanička snage stabljike, a nema utjecaja na dužinu klasa i broj zrna u klasu. Primjenom retardanata rasta povećani su prinosi zrna pšenice od 0,4 do 0,7 t/ha (zemlje bivšeg SSSR-a) i za 0,3 t/ha (Njemačka). Dodatne prednosti CCC-a su da je jeftin i netoksičan te da nema rezidua u hrani. Najpovoljnije vrijeme za tretiranje usjeva retardantima rasta je u fazi 5-6 listova pšenice ili kada je visina biljaka 10-20 cm. Preporučene količine su obično 1-3 kg/ha. Provodi se dvokratno tretiranje: prvo u fazi 5-6 listova kada se koristi 2/3 do 3/4 ukupne količine i drugo početkom vlatanja zajedno s fungicidima. Istraživanja u Njemačkoj pokazala su značajno manji intenzitet polijeganja, čak i kada je gnojeno s velikom količinom dušika (Tablica 39).
68
Polijeganje (skala 1-9)*: Gnojidba 1 = nema; 9 =jako (kg N/ha) Kontrola CCC 0 2,4 1,0 80 4,8 1,2 120 5,8 1,8 120 + 40 6,3 1,7 * Prosjek 12 poljskih pokusa
Tablica 39: Utjecaj CCC i gnojidbe dušikom na Grafikon 8: Utjecaj primjene CCC na prinos polijeganje pšenice (Buchner i Sturm, 1971.) pšenice (Andrae, 1970.)
Na našemu tržištu nudi se preparat Moddus 250 EC, a prema informacijama iz kataloga proizvođača smanjuje visinu biljaka skraćivanjem internodija. Osim toga, Moddus povećava masu korijena, djeluje na zadebljanje stabljike (Slika 23) i stimulira sintezu ugljikohidrata. Primjenjuje se u vlatanju (od prvog koljenca do pojave lista zastavičara) u količini 0,25 do 0,3 l/ha. Najbolje djeluje po sunčanom vremenu kada usjev intenzivno raste. Djelovanje mu može biti slabije kada je oblačno, hladno ili kišovito vrijeme, kada prijeti opasnost od noćnih mrazeva ili pri temperaturama iznad 27 oC.
Slika 23:Utjecaj tretiranja preparatom Modus 250 EC na izgled presjeka stabljike i izgled korijena (iz Kataloga proizvođača)
Usjev pšenice na pokusu kalcizacije je polegao u zriobi vegetacije 2010. na tretmanu najveće količine dodanog dolomita (15 t/ha) u proljeće 2003., što se objašnjava činjenicom da je uslijed kalcizacije pojačana oksidacija i oslobađanje zaliha dušika iz organske tvari tla. Inače, prinos pšenice je na tom tretmanu bio veći za 11 % u odnosu na kontrolu, dok je na tretmanu s 5 t/ha prinos povećan za 18 % (Iljkić i sur., 2011).
Slika 24: Naknadni učinak kalcizacije dolomitom (2003.: 15 t/ha) na polijeganje pšenice (sredina) – lijevo i desno (kontrola – bez kalcizacije) – stanje usjeva u žetvi 2010. godine
69
2.7. AKUMULACIJA SUHE TVARI I MINERALNA ISHRANA PŠENICE
Suha tvar biljke sastoji se od organskog i mineralnog dijela. Organska tvar stvara se fotosintezom, a mineralna tvar se prima korijenom iz tla. Dinamika prirasta suhe tvari biljke tijekom vegetacije je različita, ovisno o biljnom organu i fazi razvoja: najintenzivnija je u vlatanju, a prestaje krajem mliječne zriobe u suhoj i normalnoj godini ili početkom voštane zriobe u vlažnoj godini.
2.7.1. Dinamika akumulacije suhe tvari po organima
Akumulacija suhe tvari u biljku ne odvija se u cijeloj biljci jednakom dinamikom, već u tom pogledu postoje razlike među pojedinim dijelovima biljke (Grafikon 9.): konačnu veličinu i najveću masu korijen postiže u vlatanju, list u klasanju, stabljika u fazi od cvatnje do formiranja zrna, a klas povećava svoju masu na račun lista i stabljike.
Grafikon 9: Akumulacija suhe tvari, dušika (N), fosfora (P), kalija (K) i magnezija (Mg) u biljku pšenice (Reiner i sur., 1992.)* *izvor iz njemačke literature (ne poklapaju se prema našim uvjetima mjeseci i fenofaze; žetva pšenice u srednjem i sjevernom dijelu Njemačke je u kolovozu); EC = oznaka faze prema skali EC (EUCARPIA) Dio suhe tvari klasa (zrna) rezultat je izravnog primanja mineralnih tvari apsorpcijom korijena i organske tvari fotosintezom. Preostali dio premješta se iz vegetativnih dijelova biljke (list, stabljika, pljevice) i tu pojavu zovemo reutilizacija. Raspodjela suhe tvari po organima pšenice prikazana je Tablicom 40.
Tablica 40: Stvaranje i raspodjela suhe tvari ozime pšenice (Kubler, 1994.)
Količina suhe tvari (ST) u pšenici (t/ha) i odnos ST zrna i nadzemne mase (žetveni indeks) Zrno Slama List+pljevice Korijen Ukupno Žetveni indeks ST 6,5 - 7,5 7,0 - 9,0 1,0 3,0 - 3,5 16,5 -21,0 0,43 - 0,45
70
2.7.2. Akumulacija N, P i K u biljku pšenice
Akumulacija pojedinih elemenata u biljku može se izraziti na jedinicu površine (hektar) ili po biljci, a ovisno o količini izražava se u kilogramima, gramima ili manjim jedinicama mase, dok se koncentracija obično izražava relativno u postocima. Svaki od biogenih elemenata ima specifičnu dinamiku akumulacije u biljku, a u Grafikonu 9 prikazana je akumulacija dušika, fosfora, kalija i magnezija (Reiner i sur., 1992.). ‾‾ + Dušik se u biljku prima u nitratnom (NO3 ) i amonijskom (NH4 ) obliku. Najintenzivnije primanje dušika u pšenicu je u fazama vlatanja i klasanja, a prestaje u mliječnoj ili voštanoj zriobi. Koncentracija u suhoj tvari biljke je početkom vegetacije oko 5,0 % N, a u voštanoj zriobi oko 2,5 % N. "Razrjeđenje" je rezultat različite dinamike primanja dušika u biljku i stvaranja suhe tvari. Fosfor se u biljku prima kao fosfatni ion, a njegovo primanje je jako podložno utjecaju temperature i vlažnosti okoline. Za hladnog vremena ili suše smanjuje se ili prekida primanje fosfora pa je moguća privremena pojava znakova nedostatka (ljubičasta boja listova, zaostajanje u rastu). Koncentracija fosfora u suhoj tvari pšenice u fazama busanja i vlatanja obično je u rasponu 0,7-0,8 % P, a u zriobi oko 0,2 % P. Primanje P prestaje početkom formiranja zrna u normalnoj i suhoj godini ili u mliječnoj zriobi, ako je godina s iznadprosječnom količinom oborina. Kalij se u biljku prima kao jednovalentni kation (K+) i nalazi se u ionskom obliku u staničnom soku. Dio kalija (obično 20-30 % ili čak do 50 % primljenog K u biljku) se nakon klasanja vraća u tlo preko korijena i ispiranjem kišom. Maksimalna akumulacija kalija u pšenici postiže se u klasanju (suha godina) ili mliječnoj zriobi (vlažna godina). Koncentracije kalija u suhoj tvari pšenice kreću se početkom vegetacije 4-5 % K, u busanju oko 4 %K, a tijekom zime se koncentracija kalija može smanjiti i dvostruko u odnosu na onu u jesen.
2.7.3. Akumulacija suhe tvari u zrno pšenice
Akumulacija suhe tvari u zrno pšenice osobito je intenzivna u prva tri tjedna nakon cvatnje pa više od polovine mase zrna stvori od 10. do 25. dana nakon oplodnje. Preko 50 % mase suhe tvari zrna stvori najgornji list ("zastavičar"), a značajna je i uloga drugog gornjeg lista i klasa (Slika 25). Najintenzivnije nakupljanje suhe tvari zrna pšenice je u fazi mliječne zriobe, a s napredovanjem prema zriobi u zrnu se smanjuje sadržaj vode, a povećava udjel suhe tvari u ukupnoj masi zrna. Tako je početkom mliječne zriobe sadržaj vode u zrnu oko 60 %, početkom voštane zriobe između 35 i 40 %, a u punoj zriobi ispod 20 % (Grafikon 10). Vremenske prilike tijekom nalijevanja zrna imaju značajan utjecaj na dinamiku i trajanje akumulacije suhe tvari u zrnu. Pri temperaturi 20-22°C uz dovoljno vlage nalijevanje traje 30- 35 dana i prekida se u voštanoj zriobi, a u drugoj dekadi nakon oplodnje zrno dostigne 40-50 % ukupne mase. Temperature 23-25°C skraćuju nalijevanje na 25-27 dana i prinos je tada nešto niži, a temperature iznad 28°C i niska relativna vlažnost zraka (toplinski udar) mogu prekinuti nalijevanje u bilo kojoj fazi, što zovemo prisilno sazrijevanje, a posljedice po prinos su veće što se ranije pojavi. Tako pojava toplinskog udara početkom mliječne zriobe može smanjiti prinose i do 50 %.
71
Slika 25: Udjel pojedinih dijelova biljke u akumulaciji suhe tvari u zrno (Becker, 1978.)
Grafikon 10: Dinamika porasta suhe tvari zrna i sadržaj vode u zrnu pšenice tijekom sazrijevanja (Reiner i sur., 1981.)
2.7.4. Akumulacija N, P i K, ugljikohidrata i lipida u zrnu pšenice
Veći dio dušika, fosfora i kalija u zrnu premješten je iz vegetativnih dijelova (reutilizacija) i primljen u biljku do cvatnje. Početkom mliječne zriobe u zrnu ima 50-70 % ukupne mase mineralnih tvari, a ostatak se akumulira do kraja mliječne zriobe. Početkom mliječne zriobe akumulirano je u zrno pšenice 40-50 % ukupnog dušika, a njegova akumulacija prestaje krajem mliječne ili početkom voštane zriobe. Napredovanjem nalijevanja povećava se udjel proteinskog dušika (visokomolekularni spojevi) u ukupnom dušiku u zrnu. Dušik služi za izgradnju proteina, a primljene količine u zrno ovise o agroekološkim uvjetima tijekom formiranja i sazrijevanja zrna (tlo, vremenske prilike), agrotehnici (osobito gnojidbi dušikom). Previše vlage usporava nitrifikaciju pa će u biljci biti manje dušika i proteina u biljci, a u sušnim područjima ili u godinama s manje oborina sadržaj proteina u zrnu je veći nego u vlažnim područjima, odnosno godinama.
72
Fosfor i kalij se najintenzivnije akumuliraju u zrno u prva dva tjedna nakon oplodnje (50-60 % ukupne količine). Saharoza (niskomolekularni ugljikohidrati) i škrob (visokomolekularni ugljikohidrati) najzastupljeniji su ugljikohidrati u zrnu pšenice. Škrob je najzastupljeniji dio endosperma pšenice, važna je pričuvna tvar sjemena, nastaje polimerizacijom glukoze i izvor je energije za metabolizam čovjeka i životinja. Do kraja mliječne zriobe u zrnu je stvoreno oko 75 % ukupne mase škroba, a ostatak se stvara do kraja voštane zriobe (nastavlja se pretvaranje glukoze u škrob). Postoje dvije frakcije škroba u zrnu pšenice, a to su amiloza i amilopektin. Amiloza je frakcija topiva u toploj vodi, ima je 23-27 % u ukupnoj masi škroba i predstavlja linearan lanac (polimer) sastavljen od 4000 do 1000 ostataka glukoze. Amilopektin je frakcija sastavljena od razgranatog lanca 600-1500 ostataka glukoze. Zagrijavanjem u vodi stvara koloidnu otopinu ili škrobno ljepilo. Najzastupljeniji lipidi u zrnu pšenice su trigliceridi i slobodne masne kiseline. Nezasićene masne kiseline čine oko 78 % ukupnih masnih kiselina, a njihov pojedinačni udjel u odnosu na ukupne masne kiseline je za oleinsku kiselinu 12-14 %, linolnu kiselinu 57-63 %, palmitinsku kiselinu 16-18 % i linolensku kiselinu 10-11 %.
2.7.5. Zahtjevi pšenice za hranivima
Ozima pšenica troši relativno malo mineralne tvari i hraniva tijekom vegetacije: najviše troši dušika, nešto manje kalija, a znatno manje ostalih elemenata. U intenzivnoj proizvodnji pšenice ne mogu se iz prirodnih zaliha u tlu podmiriti sve potrebe za nekim hranivima pa se ona moraju dodavati u tlo gnojidbom. Kriteriji za gnojidbu pšenice slični su onima za druge ratarske kulture, a koliko ćemo dodati određenog hraniva ovisi o planiranom prinosu, zalihama u tlu, iskorištenju hraniva iz tla (svojstva tla, klima, vremenske prilike), sortimentu (visokorodne sorte imaju veće potrebe od ekstenzivnih sorata). Gnojidbu pšenice kod nas obavljamo obično samo dušikom, fosforom i kalijem, a dodavanje ostalih elemenata gnojidbom više je izuzetak nego pravilo. Međutim, u nekim drugim područjima potrebno je u gnojidbu uključiti još neke elemente. Tako je u Njemačkoj dosta površina tla siromašno magnezijem, u Indiji i Turskoj je raširena pojava nedostatka cinka, u Australiji nedostatak cinka i bakra, a u zapadnoj Europi i SAD-u raširena je pojava nedostatka sumpora. Pojava nedostatka sumpora postala je problem nakon ugradnje filtara u dimnjake industrijskih postrojenja s ciljem pročišćavanja izlaznih plinova i zaštite okoliša. Naime, ranije se tlo obogaćivalo sumporom iz atmosfere kiselim kišama, a manji dio potreba za sumporom, koje su u rangu onih za fosforom, biljke mogu namiriti i primanjem iz atmosfere preko lista. Pšenica dobro reagira na gnojidbu, a razlozi su uglavnom u svojstvima korijenovog sustava koji je nedovoljno razvijen prema nadzemnom dijelu (udjel korijena u busanju je 55-60 %, a kasnije 16-25 %). Najveća masa korijena pšenice nalazi se u gornjih 20 cm dubine (sloj tla izložen suši). Također, korijen pšenice manje je sposoban za primanje teže topivih hraniva.
2.7.6. Sadržaj i raspodjela biogenih elemenata u pšenici
Sadržaj i raspodjela pojedinih elemenata u biljkama ovisi o nizu nasljednih i ekoloških faktora (biotski i abiotski faktori). Sadržaj elemenata u biljci značajan je za visinu i kvalitetu prinosa. Od biotskih faktora bitnu ulogu imaju organ ili tkivo i faza rasta (Tablica 41) te genotip, a od abiotskih faktora vlaga, temperatura, gnojidba, svjetlost, tlo (pH, sadržaj haniva) i dr. Utjecaj gnojidbe na primanje pojedinih hraniva je izravan, i to na element dodan gnojidbom, te neizravan preko utjecaja određenog elementa na primanje drugog elementa: sinergizam, (jedan element pospješuje primanje drugoga elementa) ili antagonizam (jedan element smanjuje primanje drugoga elementa).
73
Tablica 41: Utjecaj biljnog organa i faze rasta na sadržaj elemenata u pšenici (Mušac i sur., 1976.)
Utjecaj biljnog organa i faze rasta na sadržaj elemenata % suhe tvari u biljci pšenice a) utjecaj biljnog organa b) utjecaj faze rasta (višegodišnja istraživanja - Osijek) Element Nadzemni dio Zrno Faza N P K Ca Mg (busanje) (zrioba) Dušik (N) 4,0 - 5,0 1,80 - 2,40 Busanje 4,75 0,47 2,6 0,60 0,15 Fosfor (P) 0,24 - 0,31 0,15 - 0,54 Vlatanje 2,50 0.30 2,2 0,45 0,11 Kalij (K) 3,27 - 3,76 0,20 -1,00 Klasanje 1,70 0,24 1,3 0,30 0,10 Kalcij(Ca) 0,48 - 0,70 0,01 - 0,30 Magnezij (Mg) 0,27 - 0,40 0,10 - 0,30 Zrioba (slama) 0,60 0,08 0,8 0,30 0,10
Na primanje pojedinih hraniva u biljku utječe niz ekoloških faktora kao što su svojstva tla (pH, fizikalna, kemijska i biološka svojstva), klima, odnosno vremenske prilike, prije svega vlaga i temperatura, a od značaja su i sortne razlike, tj. uloga genotipa. Općenito, pšenica uzgajana u humidnim predjelima ima manje pepela (mineralne tvari) nego u aridnim predjelima. Također, sadržaj dušika u biljci pod značajnim je utjecajem klime.
2.7.7. Sadržaj elemenata kao kriterij opskrbe hranivima
Sadržaj pojedinih elemenata u biljci određuje se različitim laboratorijskim metodama i služi obično kao kriteriji opskrbe biljaka hranivima. Interpretacija dobivenih podataka dosta je složena jer pored sadržaja određenog elementa treba uzeti u obzir njegov odnos prema nekim drugim elementima, s obzirom da postoje reakcije sinergizma i antagonizma (Bergmann, 1998.; Mengel i Kirkby, 2001.). Navodimo dovoljne koncentracije nekih elemenata u nadzemnom dijelu pšenice u fazi vlatanja (Tablica 42) i po fenološkim fazama (Slika 26).
Tablica 42: Dovoljne koncentracije nekih elemenata u pšenici (Bergmann, 1983.)
Nadzemni dio pšenice u vlatanju (5-8 cm iznad tla) Postotak u suhoj tvari mg/kg suhe tvari (ppm) Element Element E30/31 E32/37 E30/31 E32/37 Dušik (N) 3,0 - 5,0 2,5 - 4,0 Mangan (Mn) 40 - 150 35 - 150 Fosfor (P) 0,3 - 0,6 0,25 - 0,50 Cink (Zn) 25 - 70 20 -70 Kalij (K) 3,5 - 5,5 3,2 - 4,5 Bakar (Cu) 7 - 15 5 - 10 Kalcij (Ca) 0,4 - 1,0 0,35 - 1,00 Bor (B) 6 - 12 5 - 10 Magnezij (Mg) 0,20 -0,35 0,15 - 0,30 Molibden (Mo) 0,1 - 0,3 0,1 - 0,3 E=Eucarpia skala: 30 (početak vlatanja)/31 (pojava prvoga koljenca), 32 (pojava drugoga koljenca)/37 (pojava zadnjega lista).
Tipičan primjer anatagonizma je onaj među kalijem i magnezijem. Naime, višak kalija smanjuje primanje magnezija u biljku i obratno. Primjer za to su koncentracije K i Mg u listu zastavičaru u fazi klasanja utvrđene u istraživanju na dreniranom hipogleju kod Ivankova na bivšem PIK- u Vinkovci 1990. godine. Inače, na ovom području postoje tla ograničene plodnosti uslijed snažne fiksacije kalija i viška magnezija (Vukadinović i sur., 1988.; Kovačević i Vukadinović, 1992.), a kojemu pripada i ovo tlo. Većina pšenice na toj parceli bila je nižega rasta i pokazivala je simptome nedostatka kalija (rubna nekroza listova), a na istoj parceli su postojale i oaze normalne pšenice. Analize vršnog lista u “lošoj” pšenici pokazale su u suhoj tvari koncentracije 1,26 % K i 0,86 % Mg, a u normalnoj pšenici (bez simptoma) te su koncentracije bile 2,62 % K i 0,40 % Mg. Istovremeno, pšenica uzgajana iste godine na pseudogleju u Bosanskoj Posavini
74 imala je normalan odnos kalija i magnezija (3,38 % K i 0,28 % Mg). Slični poremećaji mineralne ishrane pšenice ustanovljeni su na hipoglejnom tlu kod Županje, kada je u nadzemnom dijelu u mliječnoj zriobi bilo samo 1,0 % K u suhoj tvari (Kovačević i sur., 1986.), a pri toj koncentraciji javljaju se znakovi nedostatka kalija praćeni rubnom nekrozom listova (Bergmann, 1992.; Mengel i Kirkby, 2001.).
Slika 26: Normalni rasponi koncentracija (% ili ppm u suhoj tvari) biogenih elemenata u različitim fazama razvoja pšenice (Vukadinović, 1998.)
2.7.8. Visokorodne sorte pšenice
2.7.8.1. Povijest stvaranja visokorodnih sorata pšenice Stvaranje visokorodnih sorata pšenice (eng. high-yielding wheat varieties) pokrenuto je financiranjem meksičkog programa oplemenjivanja pšenice započetog 1943. od strane zaklade Rockefeller (SAD). Kao rezultat timskog rada ekipe stručnjaka, predvođenim američkim znanstvenikom Borlaugom, stvorene su visokorodne sorte, koje su se šezdesetih godina prošlog stoljeća proširile na velike površine u svijetu. Norman Ernest Borlaug (1914.-2009.) dobio je za taj rad 1970. g. Nobelovu nagradu (NYT, 1970.). Ovo otkriće, uz unapređenje agrotehnike, nazvano je "zelenom revolucijom" jer su uzgojem tih sorata i primjenom suvremene agrotehnike (gnojidba, zaštita usjeva od korova, bolesti i štetnika, kvalitetna obrada tla, sjetva i žetva) značajno povećani prinosi pšenice (Borlaug, 1958., 1968.; Borlaug i sur., 1969.; Borlaug i Dowswell, 1997.). Određeni pokušaji za uvođenjem takvih sorata na područje Hrvatske bili su u drugoj polovici pedesetih godina prošlog stoljeća kada su uvezene talijanske sorte pšenice patuljastog rasta, čvrste stabljike i većeg potencijala rodnosti od naših većinom neselekcioniranih sorata. Međutim, zbog njihove slabije otpornosti prema zimi u uvjetima klime kontinentalne Hrvatske, talijanske sorte nisu se pokazale uspješnima kao u matičnoj zemlji, iako je primijenjena agrotehnika prema talijanskoj recepturi. Uvođenje sovjetskih sorata početkom šezdesetih godina također nije bilo u cijelosti uspješno jer su njihove sorte u našim uvjetima doživljavale gotovo redovito toplinski udar (prisilno sazrijevanje uslijed visokih temperatura i suše), s obzirom na činjenicu da je njihova vegetacija duža od one koja odgovara našim agroekološkim uvjetima.
75
U međuvremenu su stvorene u tadašnjoj Jugoslaviji (poljoprivredni instituti u Zagrebu, Osijeku, Banjoj Luci, Novom Sadu, Kragujevcu i dr.) domaće visokorodne sorte pšenice prilagođene našim uvjetima uzgoja. U stvaranju novoga sortimenta pšenice naši instituti prate trend razvoja oplemenjivanja pšenice u svijetu (Kozumplik i Pejić, 2012.; Tomasović i sur., 2010.). Značajne zasluge u stvaranju visokorodnih sorata pšenice na ovim prostorima sedamdesetih godina prošlog stoljeća pripadaju oplemenjivačima pšenice Slavku Borojeviću, Josipu Potočancu, Zvonimiru Mađariću (Slika 29) i dr.
Zlatna dolina Sava Partizanka Bosanka Novosadska Kragujevčanka rana 2 58 Slika 27 : Izbor iz sortimenta pšenice stvorenog sedamdesetih godina prošlog stoljeća (Bekrić, 1989.)
Super zlatna Baranjka Dukat Slavonija Sana Žitarka Slika 28 : Izbor iz sortimenta pšenice stvorenog osammdesetih godina prošlog stoljeća (Bekrić, 1989.)
76
Slavko Borojević (1919.-1999.) Josip Potočanac (1915.-1993.) Zvonimir Madjarić (1915.-1997.) Slika 29: Poznati oplemenjivači pšenice sedamdesetih godina prošlog stoljeća
2.7.8.2. Svojstva visokorodnih sorata pšenice Visokorodne sorte pšenice značajno su otpornije prema polijeganju zbog redukcije visine stabljike i povećanja njene čvrstoće. Imaju bolji žetveni indeks (veći udjel zrna u prinosu ukupne suhe tvari po biljci) i veći broj fertilnih cvjetova u klasu. Podnose gušće sklopove i jaču gnojidbu dušikom. Sukladno navedenim svojstvima, imaju i veće potrebe za hranivima, osobito za dušikom (Tablica 43, Grafikon 11, Slike 30 i 31).
Prinos (t/ha) Godina Sorta 40 kg 110 kg stvaranja N/ha N/ha 3,9 6,1 Little Joss 1908. (100) (100) 4,4 6,9 Cappelle Desprez 1953. (113) (113) 4,8 7,7 Maris Huntsman 1972. (123) (126) 5,4 8,6 Hobbit 1977. (138) (141) 5,4 8,9 Norman 1981. (138) (146) U zagradi: indeks povećanja prinosa prema najstarijoj sorti (BBW, 1983.). Tablica 43: Reakcija starih i novih sorata Grafikon 11: Reakcija visokorodnih (VSP) i pšenice na gnojidbu dušikom u Engleskoj lokalnih neselekcioniranih sorata (LNSP) (BBW, 1983.) pšenice na gnojidbu dušikom (Russell i sur., 1970.)
77
Slika 30: Selekcijsko polje pšenice (Plant Slika 31: Osam sukcesivnih sorata pšenice stvorenih Breeding Institute u Cambridgeu, Engleska): dio u Engleskoj od 1908. (prva lijevo Little Joss) do 1981. od 30 km dugog reda potomstva F2 generacije (prva desno Norman): smanjena visine stabljike i nastalog od 900 križanja godišnje (BBW, 1983.) povećan prinos (BBW, 1983.)
2.7.9. Genetički aspekti ishrane pšenice na tlima ograničene plodnosti
Oplemenjivanje pšenice orijentirano je na stvaranje visokog prinosa i kvalitetu zrna, na otpornost prema bolestima i štetnicima te na određene faktore kao što su niske ili visoke temperature, odnosno suša. Činjenica je da se biljna proizvodnja obavlja na tlima različite plodnosti, a da u tom pogledu usmjeravanje genetičkih istraživanja i stvaranje otpornih kultivara na manje povoljne uvjete u tlu nije zastupljeno u potrebnoj mjeri. Tlo kao supstrat biljne proizvodnje skromno je ili nikako zastupljeno u selekciji ratarskih kultura, iako se tla međusobno značajno razlikuju u svojim fizikalnim, kemijskim i biološkim svojstvima. Programi oplemenjivanja, kao i poljski sortni pokusi, izvode se u pravilu na parcelama iznadprosječne plodnosti uz primjenu idealne agrotehnike. U takvim slučajevima izostane testiranje selekcijskog materijala na stresne uvjete tla. Obzirom da se visokorodne sorte i hibridi uzgajaju i na prosječnim i manje plodnim tlima, tada se ostvaruju niski prinosi, osobito ako su genotipovi osjetljiviji na neki stres u tlu. Eventualna veća tolerantnost određene sorte prema manje povoljnim uvjetima u tlu više je rezultat slučaja, a manje svjesnog pravca u oplemenjivanju biljaka. Za tu konstataciju imamo dobar primjer iz SAD-a. Sortiment pšenice i ječma podrijetlom iz saveznih država Sjeverna Karolina i Ohajo pokazale su se tolerantnijima prema aluminiju u usporedbi sa sortama stvorenim u Kansasu i Indijani. Objašnjenje je pronađeno je u činjenici da su otporne sorte pšenice stvorene na kiselim tlima bogatim aluminijem koja prevladavaju u tim državama.
Sorte: Colonias Atlas 66 Orca Klein condor Thatcher Slika 32: Izgled sorata ječma pri uzgoju na tlu podešenom na pH 3,4 dodavanjem sumporne kiseline - ocjena otpornosti prema skali 1-9 (Mesdag i Slootmaker, 1969.)
78
Mesdag i Slootmaker (1969) testirali su 300 sorata jare pšenice na tolerantnost prema niskom pH i na osnovi rezultata, sorte su svrstane u pet skupina. Najotpornija sorta bila je Colonia, a najosjetljivija sorta Thatcher (Slika 32).
Tablica 44: Sortna reakcija pšenice na višak slobodnog aluminija u tlu i na kalcizaciju (Foy i sur., 1974.)
Kontrola (pH = 4,3) Kalcizacija (pH = 5,8) Suha tvar nadzemnog dijela Suha Suha tvar nadzemnog dijela Sorta Suha tvar Al P Ca tvar Al P Ca g/posuda (ppm) (%) (%) (g/posuda) (ppm) (%) (%) Thorne 1,61 141 0,17 0,30 5,72 119 0,24 0,80 Seneca 1,65 133 0,11 0,28 5,76 93 0,27 0,81 Manon 0,52 77 0,10 0,27 5,66 88 0,25 0,79 Arthur 0,33 146 0,13 0,62 4,98 108 0,31 0,98 Redcaot 0,30 223 0,14 0,88 5,27 136 0,29 0,96 Prosjek 0,88 144 0,13 0,47 5,48 109 0,27 0,87
Foy i sur. (1974.) analizirali su u vegetacijskim loncima reakciju pet sorata pšenice na višak slobodnog aluminija u tlu i na kalcizaciju. Sorte Arthur, Redcoat i Manon pokazale su se osjetljivijima na višak aluminija od sorata Thorne i Seneca jer su imale znatno manji prinos suhe tvari, a kalcizacijom su međusobne razlike u prinosu gotovo nestale (Tablica 44). Taylor i Foy (1985.) su analizom većeg broja sorata pšenice u hranjivim otopinama sa i bez dodanog aluminija ustanovili značajne razlike u njihovoj tolerantnosti prema višku aluminija, a kao kriterij su uzeli odnos količine suhe tvari korijena i izdanka ostvarenog u otopini s aluminijem prema onome bez dodanog aluminija. To su nazvali indeks tolerancije korijena (eng. root tolerant index ili RTI) i indeks tolerancije izdanka (eng. shoot tolerant index ili STI). Sorta Atlas 66 pokazala se najotpornijom, a sorta Scout 66 najosjetljivijom na slobodni aluminij dodan u hranjivoj otopini (Tablica 45 i Slika 33). Samac i Tesfaye (2003) dali su pregled istraživanja poboljšanja tolerantnosti biljaka prema višku aluminija u kiselim tlima.
Indeks tolerancije korijena (ITK) i izdanka (ITI) ITK Sorta ITI Sorta Otporne sorte pšenice Atlas-66 1.16 Atlas-66 0.97 Logan 0.82 Logan 0.85 Seneca 0.76 Centurk 0.85 Titan 0.72 Monon 0.85 Druchamp 0.58 Druchamp 0.83 Blueboy 0.52 Seneca 0.82 Neotporne sorte pšenice Scout 0.13 Scout 0.64 Sage 0.18 Reed 0.66 Larned 0.18 Sage 0.66 Eagle 0.20 Eagle 0.68 Redcoat 0.20 Riley-67 0.69 Triumph 0.21 Larned 0.70 Slijeva nadesno: Bez dodanog aluminija veće koncentracije Al Tablica 45: Otpornost sorata pšenice prema višku Slika 33: Izgled sorte pšenice Atlas 66 (gore) i Scout slobodnog aluminija (Taylor i Foy, 1985.) na osnovi 66 (dolje)uzgajanih u otopinama sa i bez dodanog odnosa prinosa suhe tvari korijena (ITK) ili izdanka aluminija (Al) u hranjivoj otopini (Taylor i (ITI) u otopini sa i bez aluminija Foy,1985.).
79
U mnogim dijelovima svijeta (Australija, Indija, Turska) problem u proizvodnji pšenice predstavlja nedostatak cinka, osobito na karbonatnim tlima. U Tablici 46 prikazana je različita reakcija pojedinih sorata pšenice na gnojidbu cinkom. Sorta Gerek se pokazala otpornijom na nedostatak cinka od sorata Kundura 1149 i Cakmak 79 (Ekiz i sur., 1997.). Ustanovljene su i značajne sortne razlike u iskorištenju fosfora i cinka (Zhu i sur., 2001.) pa jedna sorta pšenice (Krichauff) slabije iskorištava fosfor za razliku od druge sorte Brookton (Tablica 47).
Tablica 46: Utjecaj gnojidbe cinkom na prinos zrna i sadržaj Zn u zrnu pšenice na karbonatnom tlu s nedostatkom Zn u srednjoj Anatoliji, Turska (Ekiz i sur., 1997.)
Cink (mg Zn/kg) u suhoj tvari nadzemnog dijela Sorta Prinos zrna (t/ha) u mliječnoj zriobi pri različitoj gnojidbi** pšenice Kontrola Cink* 0 7 14 21 Prosjek Gerek 79 3,10 4,46 4,8 7,3 7,0 7,4 6,6 Bezostaja-1 1,90 4,15 5,4 7,1 5,3 10,2 7,0 Kundura 1149 0,33 2,47 5,6 5,6 6,0 5,3 5,6 Cakmak 79 0,17 0,76 6,4 6,5 8,9 9,0 7,7 Prosjek 1,37 2,96 5,5 6,6 6,8 8,0 6,7 *prosjek za tri varijante gnojidbe tla cinkom (**u obliku ZnSO4.7H2O kg/ha: 7, 14 i 21)
Tablica 47: Sortna reakcija pšenice na iskorištenje fosfora i cinka (Zhu i sur., 2001.)
Svojstva nadzemnog dijela (ND) i korijena (KR) pšenice 4 tjedna nakon nicanja Sorta* Suha tvar Fosfor Cink pšenice (g/biljka) Ukupni P mg P kg (mg Zn/kg) ND KR mg P/biljka Al (ppm) P % ND KR 1. Krichauff 1,25 0,88 3,54 1,95 1,25 36,0 43,4 2. Brookton 1,30 1,32 5,32 2,40 1,74 22,5 45,7 LSD 5% 0,28 0,24 0,56 0,39 0,26 4,5 9,1 * slabo (1) i dobro (2) iskorištava fosfor
2.7.10. Reakcija pšenice na kalcizaciju u Istočnoj Hrvatskoj
Tla Istočne Hrvatske značajno se razlikuju u fizikalnim, kemijskim i biološkim svojstvima, te su manje ili više pogodna za biljnu proizvodnju. Tako neka tla, osobito u zapadnom dijelu regije, zahtijevaju radikalne zahvate (agromelioracijske mjere) kojima se na duži rok popravljaju njihova svojstva (Mihalić, 1976.; Butorac, 1999.; Janeković 1971.; Škorić i sur., 1985.). Kisela tla zahtijevaju kalcizaciju, a određena naša iskustva s tim u vezi su navedena u odgovarajućim radovima (Madjarić i sur., 1971.; Mušac i sur., 1982.; Grgić, 1991.; Antunović, 2008.; Antunović i sur., 2002.; Kovačević i sur.,1993.; 2006.; 2009.; Jurković i sur., 2008.; Rastija i sur., 2009.). Karbokalk je nusproizvod u proizvodnji šećera od šećerne repe i koristan je za popravljanje kiselih tala. Na stacioniranom poljskom pokusu postavljenom 2000. kod Pleternice prinos pšenice je u 2007. kalcizacijom povećan za 44 %, a 2012. za 33 % prema kontroli, najvećim dijelom uslijed povećanja broja klasova na jedinicu površine. Utjecaj kalcizacije na masu 1000 zrna i hektolitarsku masu bio je manje izražen (Tablica 48).
80
Tablica 48: Naknadni učinak kalcizacije karbokalkom na svojstva pšenice u 2007. i 2012. godini
Učinak kalcizacije karbokalkom (Pleternica 2000.) na svojstva pšenice: MTZ = masa 1000 zrna, HL = hektolitarska masa Vegetacija 2006./2007. Vegetacija 2011./2012. Vapno Klasovi Prinos MTZ HM Klasovi Prinos* MTZ HM t/ha (kl./m2) (t/ha) (g) (kg) (kl./m2) (t/ha) (g) (kg) 0 490 5,04 44,94 77,70 474 5,49 42,9 79,0 15 580 6,77 48,80 78,12 521 6,46 41,9 78,3 30 584 7,03 49,72 79,70 551 6,80 42,5 78,1 45 603 7,25 49,23 79,45 549 6,98 42,9 78,1 60 591 6,66 49,18 81,40 564 7,30 43,5 79,0 Prosjek 570 6,55 48,37 79,27 532 6,61 42,7 78,5 LSD 5% 38 1,85 ns 44 ns ns
2.8. DUŠIK U MINERALNOJ ISHRANI PŠENICE Mineralna ishrana pšenice dušikom složen je problem zbog činjenice da primanje dušika u biljku značajno ovisi o činiteljima koji su izvan naše kontrole. Naime, većinu svojih potreba biljke podmiruju dušikom nastalim mineralizacijom organske tvari, a taj mikrobiološki proces pod značajnim je utjecajem vlažnosti i temperature te ostalih fizikalnih, kemijskih i bioloških svojstava tla. Količine dušika koje nedostaju za potrebe pšenice u intenzivnoj proizvodnji moraju se nadoknaditi gnojidbom, a pri tome moramo voditi računa da ta gnojidba bude višekratna i s manjim količinama gnojiva, kako bi spriječili veće gubitke dušika ispiranjem. Ispiranje dušika je nepoželjan proces, kako s ekonomskog stajališta, tako i sa stajališta zaštite životne sredine, s obzirom da prekomjerne količine nitrata u podzemnim vodama i hrani štete ljudskom zdravlju (Bergmann, 1994.; Mengel i Kirkby, 2001.). Dušik se u biljku pšenice prima određenom dinamikom. Tako do busanja pšenica primi oko 40 %, u vlatanju 20 %, a od klasanja do zriobe 40 % od ukupnog dušika. Mjesec dana pred žetvu pšenica sadržava 100 % primljenog kalija, 90 % primljenog fosfora i samo 70 % primljenog dušika.
2.8.1. Modeli gnojidbe pšenice dušikom
Gnojidba pšenice dušikom u značajnoj mjeri ovisi o agroekološkim uvjetima. S tim u vezi, za svako šire uzgojno područje pšenice vrijede drukčija pravila. Općenito, u područjima s dovoljno oborina i u ne pretoplom podneblju, kao što je npr. srednja Europa, uz intenzivnu agrotehniku i uzgojem visokorodnih sorata ostvaruju se visoki prinosi pšenice. Za takve prinose potrebna je i odgovarajuća gnojidba, osobito dušikom i to u količinama između 140 i 200 kg N/ha (Jahn- Dresbach, 1965.; Sturm i sur., 1973.; Gašpar, 2000.). Navodimo nekoliko preporuka gnojidbe pšenice dušikom za područje Italije, Njemačke, semiaridno područje te za Hrvatsku i zemlje u okruženju.
Talijanski model prihrane pšenice dušikom Odgovara uvjetima blage mediteranske klime, a primjena talijanskog modela u drukčijem podneblju (npr. umjereno kontinentalna klima kontinentalne Hrvatske) nije pokazala nikakve prednosti. Prema Draghettiju (1933.) pšenica tijekom zime ima vidljivu aktivnost (povećanje broja listova i broja izdanaka) te nevidljivu aktivnost nazvanu kriptovegetacija. Tijekom
81 kriptovegetacije (prikrivena vegetacija) povećava se masa suhe tvari te sadržaj dušika u biljci, što se može dokazati odgovarajućim analitičkim postupcima. Draghetti je za talijanske uvjete preporučio prihrane pšenice nitratima tijekom zime (zimske nitratacije) i u proljeće. Dodavanjem nitrata tijekom zime u dva do tri navrata (nitratacija vegetativne faze) nadoknađuje se isprani dušik iz tla i povećava se koncentracija nitrata u tlu. Potreba za primjenom nitrata opravdava se činjenicom da se spuštanjem temperature ispod +5oC zaustavlja nitrifikacija i prestaje mobilizacija dušika iz organske tvari. Proljetnim prihranama (nitratacija reproduktivne faze) povećava se broj klasića u klasu i broj cvjetova.. Istraživanja izvan Italije, uglavnom nisu pokazala prednost zimskih prihrana prema prihranama u proljeće. Ovaj model odgovara mediteranskoj klimi s blagim zimama te fiziologiji ranozrelih talijanskih sorata pšenice. Naime, sortiment za takvo podneblje mora biti kraće vegetacije kako bi se nalijevanje zrna završilo prirodnim putem prije pojave ljetnih vrućina, koje se u mediteranskoj klimi kalendarski javljaju prije nego u nas.
Francuski model prihrane pšenice dušikom Francuski model prihrane pšenice dušikom razradio je Coic (1960.), a bazira se na sljedećim principima: a) gnojidbom treba kompenzirati dovoljnu ponudu dušika tijekom cijele vegetacije; b) nakon obilnih kiša jače je ispiranje dušika iz tla pa shodno tome treba dati i više dušika prihranom; c) prihrana u busanju treba biti nešto skromnija, kako se ne bi forsirao rast i izazvalo polijeganje usjeva; d) prihrana krutim gnojivima u aridnijim uvjetima ili tijekom suše nije djelotvorna. Preporuke su da prvu prihranu treba obaviti u busanju (povećanje broja klasova), a drugu u vlatanju (povećanje broja cvjetova – osnova za veći broj zrna u klasu). U drugoj se prihrani može primijeniti otopina ureje ili amonijevog nitrata (količina 15-30 kg N/ha), a trećom prihranom u klasanju doprinosimo povećanju kvalitete zrna, tj. većem sadržaju proteina. Izostavljanje prihrane u vlatanju se ne preporučuje jer se dobiju niži prinosi pšenice (Tablica 49).
Tablica 49: Reakcija pšenice na prihranu dušikom (Coic, 1960.)
Prihrana (kg N/ha) Prinos Prihrana (kg N/ha) Prinos Tretman Tretman Busanje Vlatanje (t/ha) Busanje Vlatanje (t/ha) 1 40 0 5,20 4 70 0 5,70 2 40 30 5,95 5 70 30 6,10 3 40 60 6,15 6 70 60 6,00
Model gnojidbe pšenice dušikom u semiaridnom podneblju Srednja Europa je područje umjerene klime koju karakterizira uglavnom dovoljna količina oborina i povoljni uvjeti za uzgoj pšenice. Takvi uvjeti omogućavaju visoku akumulaciju suhe tvari i hraniva, odnosno visoke prinose zrna. Za razliku od tih uvjeta, semiaridno područje (npr. Turska, Indija, Pakistan i dr.) manje je povoljno za uzgoj pšenice, a ograničavajući činitelj je voda (Grafikon 12). Sukladno nižim prinosima primjenjuju se i manje količine gnojiva (Viets, 1962.; Karchi, 1969.; Kanwar, 1972.; Munshi i sur. 1971.). S dušikom treba biti oprezan u uvjetima semiaridne klime jer se primjenom veće količine dušika u prihrani stvara bujnija vegetativna masa zbog čega su veće potrebe za vodom i veća je transpiracija pa su zrna sitna i smežurana, a prinos nizak. Suprotno tome, manja količina dušika u prihrani ograničava razvoj vegetativne mase pa se razvija usjev koji ne može dovoljno iskoristiti ponuđenu vodu i hraniva. Sigurniji i viši prinosi pšenice u takvim uvjetima dobiju se navodnjavanjem, a tada treba dodati i više gnojiva (Tablica 50). Tako je npr. za Indiju optimalna količina N za pšenicu u suhom ratarenju 80 kg, a s navodnjavanjem 160 kg N/ha (Singh, 1972.).
82
Gnojidba Raspodjela (kg N/ha) (kg N/ha) Prije sjetve Prvo navodnjavanje 26 26 0 52 52 0 78 52 26 104 52 52 140 84 56 Grafikon 12: Reakcija pšenice na gnojidbu Tablica 50: Preporuke za gnojidbu i dušikom bez i s navodnjavanja tijekom zimske navodnjavanje pšenice u pokrajini Punjab u sezone (raby season) u Indiji (Singh, 1972.) Pakistanu (Munshi i sur., 1971.).
Njemački model prihrane pšenice dušikom Njemački model prihrane pšenice zasnovan je na određivanju mineralnog dušika (Nmin) u tlu neposredno prije prve prihranu, tj. pred kretanje proljetne vegetacije. Uzorci tla se uzimaju u tri sloja (0-30 cm, 31-60 cm i 61-90 cm) i u agrokemijskom laboratoriju se prema posebnoj metodi odredi sadržaj mineralnog dušika, odnosno zalihe takvoga dušika u tlu te preračuna u kg N/ha (Wehrmann 1977.; Wehrmann i Scharph, 1982.) Preporuke Savjetodavne službe Hannover za Donju Saksoniju (njemačka pokrajina Niedersachsen) baziraju se na tri ili na dvije prihrane. U prvom slučaju je raspodjela gnojiva sljedeća: Prva prihrana (Zadoks faze 12, 13, 21: od faze 2-3 lista do početka busanja) u količini da zaliha Nmin i količina dušika dodanog tom prihranom bude 120 kg N/ha. Druga prihrana (Zadoks 32/37: u vlatanju, od 2. nodija do pojave zadnjeg lista) s 20-40 kg N/ha. Treća prihrana (Zadoks 49/51/59: od otvaranja plojke zadnjeg lista do kraja klasanja) u količini 40-80 kg N/ha (pravilo: za svakih očekivanih 100 kg prinosa zrna dodaje se ovom prihranom 1 kg N), a rezultat je povećanje primanja N u biljku (Grafikon 13). Prema ovome modelu, količina N (zaliha + gnojidba) treba biti najmanje 200 kg N/ha. U načinu s dvije prihrane prvom prihranom u busanju podmiruje se 120 kgN/ha (zaliha + prihrana) primjenom 0-90 kgN/ha, a drugom prihranom (vlatanje) dodaje se 60-90 kg N/ha (također, za svakih očekivanih 100 kg prinosa zrna dodaje se ovom prihranom 1 kg N). Utjecaj takve gnojidbe na prinos zrna pšenice prikazan je Tablicom 53. Također, dajemo zbirni pregled rezultata 146 poljskih pokusa postavljenih u razdoblju od 1975. do 1983. u Njemačkoj o utjecaju raspodjele dušika prihranama na prinos pšenice (Tablica 51a).
Tablica 51: Rezultati pokusa (ukupno 23) u sjevernoj Njemačkoj (1978.-1979.) prema modelu s dvije prihrane (Reiner i sur., 1992.)
Broj pokusa (n) 4 4 5 4 6 N-min (kg/ha) ispod 50 50-70 70-90 90-110 preko 110 Prva prihrana (busanje): kg N/ha 75-90 40-65 30-40 20 0 Druga prihrana: kg N/ha vlatanje: 60-90 kg N/ha Prinos zrna (t/ha) 7,3 - 8,6 6,6 – 8,7 6,6 – 8,0 6,4 – 8,7 6,4 – 8,4
Buchner i Sturm (1980.) i Reiner i sur. (1981.) razradili su preporuke za količinu gnojidbom dodanog dušika i njegovu raspodjelu u proljeće za njemačke uvjete. Preporučili su dati preko 80 kg N/ha na siromašnim tlima i onima loše strukture, kod vlažnog i blagog vremena tijekom jeseni i zime, ako je zaorana slama, zatim nakon žitarica kao predusjeva, rijetkog sklopa u rano proljeće, kod sadržaja Nmin u tlu ispod 40 kg N/ha te ako se očekuje visok prinos iznad 7,5 t/ha.
83
Međutim, manje od 80 kg N/ha treba dodati na plodnim humoznim tlima dobre strukture, ako su jesen i zima bili suhi, ako je za pšenicu ili predusjev dodana organska gnojidba (zaoravanje listova repe, zelena gnojidba, stajski gnoj, gnojnica i dr.), zatim ako je gušći sklop i dobro busanje i ako je sadržaj mineralnog dušika u tlu iznad 60 kg Nmin/ha. Ovakve preporuke mogu se primijeniti i kod nas. Dvije prihrane (prva pri kretanju proljetne vegetacije i druga tri do četiri tjedna kasnije) preporučena je u sljedećim slučajevima: ako se planira prihranom u proljeće dodati preko 80-90 kg N/ha, ako vegetacija kao posljedica iznadprosječno toplog vremena krene kalendarski ranije, ako su zaorano lišće repe ili obavljena zelena gnojidba i ako su leguminoze ili povrće češće uključene u plodored. Naprotiv, samo jedna prihrana je preporučena ako je planirana prihrana ispod 80 kg N/ha, ako vegetacija usjeva kasni uslijed hladnog vremena, ako su žitarice predusjevi, ako je malo zaorane mase žetvenih ostataka predusjeva i ako prihrana kasni uslijed prevlažnog tla.
Tablica 51a: Zbirni pregled rezultata 146 poljskih pokusa postavljenih u Njemačkoj od 1975. do 1983. s raspodjelom dušika u prihranama koje su provele kemijske kompanije BASF i Ruhr- Stickstoff AG (Kling, 1985.).
Vrijeme obavljanja proljetne prihrane Način raspodjele dušika prihranama (kg N/ha) i (EC = faza prema skali EUCARPIA) ostvareni prinos zrna pšenice (t/ha) Pokusi BASF (36): 1975.-1976. 1a. Pred kretanje vegetacije 80 80 0 0 1b. 3 - 6 tjedana kasnije (EC 21-25) 0 0 80 80 2. Kraj busanja –početak vlatanja (EC 29-31) 20 40 20 40 3. Klasanje (EC 49-59) 60 60 60 60 Prinos zrna (t/ha): prosjek 38 pokusa 6,24 6,15 6,11 6,13 Pokusi Ruhr-Stickstoff AG (59): 1975.-1977. 1a. Pred kretanje vegetacije 80 80 0 0 40 40 1b. 3 - 6 tjedana kasnije (EC 21-25) 0 0 80 80 40 40 2. Kraj busanja –početak vlatanja (EC 29-31) 0 40 0 40 0 40 3. Klasanje (EC 49-59) 60 60 60 60 60 60 Prinos zrna (t/ha): prosjek 59 pokusa 6,00 6,04 5,97 5,95 5,99 6,04 Pokusi BASF (22): 1978.-1979. 1a. Pred kretanje vegetacije 40 40 40 40 2. Kraj busanja –početak vlatanja (EC 29-31) 0 40 60 80 3. Klasanje (EC 49-59) 60 60 60 60 Prinos zrna (t/ha): prosjek 22 pokusa 6,55 7,07 7,22 7,21 Pokusi Ruhr-Stickstoff AG (27): 1981.-1983. 1a. Pred kretanje vegetacije Nmin + N u prihrani 1a = 120 kg N/ha 2. Kraj busanja –početak vlatanja (EC 29-31) 0 30 3. Klasanje (EC 49-59) 0 0 Prinos zrna (t/ha): prosjek 27 pokusa 7,10 7,46
84
Komentar njemačkog modela prihrane pšenice Ovaj model odgovara specifičnostima klime i visokoproduktivnim sortama duže vegetacije u Njemačkoj. Klima u Njemačkoj je nešto hladnija nego u kontinentalnom dijelu Hrvatske i u takvim je uvjetima sporiji razvoj pšenice. Tako se pšenica u Njemačkoj sije kao i kod nas (listopad), a žanje, ovisno o području, i do mjesec dana kasnije (kolovoz). Prihrana u klasanju, kao udarna prihrana, za naše uvjete je prekasna i mi je prakticiramo samo kao korektivnu prihranu (ako ranijim prihranama nije dodano dovoljno dušika pa je primjetan gubitak prirodne zelene boje usjeva).
Grafikon 13: Reakcija pšenice na prihranu u klasanju (Buchner i Sturm, 1971.)
2.8.2. Preporuke za gnojidbu pšenice dušikom u Hrvatskoj
Hrvatska poljoprivreda prati suvremena dostignuća u gnojidbi ratarskih kultura i primjenjuje ih na svojim oranicama. Na bivšim poljoprivrednim kombinatima istočne i središnje Hrvatske prakticiralo se izvođenje prve prihrane početkom zime i još dvije prihrane (busanje i vlatanje), obično KAN-om (kalcijsko amonijski nitrat s 27 % N). Kasnije se prihrana pšenice svela na dodavanje iste količine dušika u dvije umjesto tri prihrane jer prihrana u ranoj fazi razvoja često nije imala učinka. Velike su parcele bile prikladne za primjenu aviotretiranja pa se prihrana mogla obavljati i po vlažnom tlu, koje je prepreka za klasično izvođenje gnojidbe primjenom rasipača. Dodatna prednost primjene poljoprivrednih zrakoplova u prihrani pšenice je veliki učinak u jedinici vremena. Mađarić (1985.) u preporukama za prihranu pšenice navodi da prvo prihranjivanje pšenice treba biti obavljeno što ranije, već polovicom veljače, a u slučaju blage zime i ranije, kada su temperature u rasponu od 0 do 5 oC. Sorte pšenice kraće vegetacije (ranozrele sorte) prema Mađariću (1985.) do početka vlatanja akumuliraju blizu 50 % dušika od svojih ukupnih potreba te samo oko 10 % od ukupne suhe tvari. Zato je preporuka da se druga prihrana pšenice obavlja početkom vlatanja KAN-om ili ureom u količini od 20 do 40 kg N/ha. Ova prihrana može se i kombinirati primjenom herbicida i fungicida. U kišovitim je godinama i na lakšim tlima uslijed naglašenog ispiranja dušika moguće da pšenica pokazuje znakove gladi za dušikom što se manifestira žućenjem listova. U takvim okolnostima preporučuje se kasno prihranjivanje pšenice s 15 – 20 kg N/ha u obliku KAN-a ili ureje u klasanju (tzv. korektivna prihrana) i više je u funkciji povećanja kvalitete zrna. Alternativa je folijarna prihrana otopinom ureje (40-60 kg ureje na 400 do 800 l vode po hektaru), ali na plodnijim tlima u određenim godinama izostaju učinci kasne prihrane. Mušac i sur. (1978.) analizirali su utjecaj količine i izvora dušika za gnojidbu pšenice (KAN i urea) na iznadprosječno plodnom tlu kod Osijeka s pet sorata tijekom pet godina. Prosječni prinos na negnojenoj varijanti bio je 4,65 t/ha (prosjek pet godina),a primjenom 80 kg N/ha prinos je povećan za 23 %, dok je daljnjim povećanjem količine gnojidbom dodanog dušika na 160 kg/ha prinos dodatno povećan u prosjeku za samo 6 % prema količini od 80 kg/ha, s tim da je učinak gnojidbe dušikom bio specifičan po godinama. Godina, odnosno vremenske prilike, imali su mnogo veći utjecaj na prinos pšenice. Niski prinosi u drugoj godini istraživanja najviše su rezultat vrlo obilnih oborina u listopadu (Tablica 52).
85
Tablica 52: Utjecaj količine, izvora duška (KAN, urea) i sorte na prinos pšenice (Mušac i sur., 1978.)
Prinos zrna pšenice (t/ha) - prosjeci pet sorata N 1973./74. 1974./75. 1975./76. 1976./77. 1977./78. kg/ha KAN Urea KAN Urea KAN Urea KAN Urea KAN Urea Utjecaj izvora dušika 0 5,16 5,15 3,37 3,40 3,92 4,03 4,85 4,86 5,63 5,82 80 6,24 6,58 4,12 4,21 5,86 5,82 6,11 6,18 6,00 6,25 120 6,58 6,74 4,61 4,66 6,22 6,21 6,47 6,40 6,21 5,89 160 6,77 6,74 4,63 4,64 6,96 6,80 6,80 6,76 5,88 5,88 Prosjek 6,18 6,30 4,19 4,23 5,74 5,72 6,06 6,05 5,93 5,95 LSD 5% 0,08 ns ns ns ns Utjecaj količine gnojidbom dodanog dušika 0 5,15 3,52 3,98 4,86 5,72 80 6,41 4,11 5,84 6,15 6,12 120 6,65 4,20 6,22 6,43 6,03 160 6,76 4,09 6,88 6,79 5,88 Prosjek 6,24 3,98 5,73 6,05 5,94 LSD 5% 0,26 0,24 0,27 0,20 0,29 Utjecaj sorte Slavonka 6,38 4,56 6,34 5,95 6,20 Tena 6,37 3,89 5,21 - - Zlatna dolina 6,65 4,40 6,09 6,47 5,91 Kavkaz 5,56 3,98 5,29 - - Sava - - - 5,92 5,94 Crvenka - - - 5,80 5,80 LSD 5% 0,21 0,31 0,29 0,42 0,37 Količina oborina (mm) u Osijeku (listopad – lipanj: X.-VI.) i u listopadu (X.) X.-VI. 488 526 402 484 597 X. 52 157 52 59 30
Tablica 53: Reakcija pet sorata pšenice na količinu i raspodjelu dušika dodanog gnojidbom na karbonatnom smeđem tlu (Žugec i sur., 1987b)
Prinos zrna pšenice (t/ha): utjecaj sorte (faktor A), količine dušika dodanog gnojidbom (faktor B) i raspodjele dušika (faktor C) prihranama (4-godišnji prosjeci 1981.-1984.) Sorta pšenice Količina (kg N/ha) = B Raspodjela(kg N/ha)* = C Prosjek (faktor A) 120 150 180 a b c d A OS-20 5,32 5,84 6,18 5,86 5,73 5,92 5,61 5,78 Krušarka 5,73 6,29 6,36 6,20 6,10 6,16 6,04 6,12 Osječanka 5,56 6,05 6,23 6,03 6,07 5,94 5,75 5,95 Zlatna dolina 6,09 6,24 6,14 6,21 6,16 6,35 5,91 6,16 Partizanka 5,88 6,37 6,33 6,25 6,08 6,31 6,20 6,21 Prosjek B ( C) 5,72 6,16 6,26 6,11 6,03 6,14 5,90 LSD 5% A: 0,42 B: 0,18 C: 0,14 AB: 4,7 AC: 2,4 LSD 1% 0,59 0,24 0,20 6,3 3,2 * tri prihrane po 20 kg N/ha: a) faza tri lista u jesen + busanje + vlatanje; d) busanje + vlatanje + klasanje dvije prihrane u busanju i vlatanju (kg N/ha): b) 40 + 20; c) 20 + 40
U istraživanjima Žugeca i sur. (1987.) većim količinama dodanog dušika od 150 i 180 kg N/ha signifikantno su povećani prinosi pšenice u odnosu na količinu 120 kg N/ha i to za 8 %, odnosno za 9 % prema kontroli, dok su razlike prinosa između viših količina dušika bile u granicama statističke pogreške. Raspodjela dušika prihranama znatno je manje utjecala na prinos pšenice,
86 a nešto slabiji učinak bio je kada se dio dušika ostavio za prihranu u klasanju. Sorta se pokazala kao značajan činitelj prinosa jer su razlike između sorata bile od 5,78 (Os-20) do 6,21 (Partizanka) t/ha (Tablica 53). Slabiji učinci raspodjele dušika objašnjavaju se činjenicom da je pokus postavljen na tlu iznadprosječne plodnosti. Gašpar i sur. (1997.) proveli su trogodišnja istraživanja reakcije pšenice sorte Žitarka na hidromorfnom tlu i primijenjeno je 11 varijanti gnojidbe dušikom: a) negnojeno; b) = 0 kg N + 150 kg P2O5 + 100 kg K2O/ha; c) 80 kg N + 150 kg P2O5 + 100 kg K2O/ha i osam tretmana od d dok) = c + 120 kg N/ha dodanog prihranama s razlikama u izvoru dušika (AN = amonijev nitrat, KAN = kalcijev amonijev nitrat, UAN = urea amonijev nitrat i U = urea) i njihovom raspodjelom (dvije prihrane: u fazi tri lista u jesen i busanju 60 + 60 kg N/ha ili s uključenom trećom prihranom u vlatanju: 30 + 60 + 30 kg N/ha). Prosječni prinosi pšenice u pokusu po godinama bili su 5,05 t/ha, 6,14 t/ha i 5,12 t/ha. Na negnojenoj parceli ostvaren je prosječan prinos 3,54 t/ha i on je bio praktično jednak onome s dodanim fosforom i kalijem bez dušika (3,59 t/ha). Prosječan prinos na tretmanu s 80 kg N/ha dodanog predsjetveno i bez prihrana bio je 4,74 t/ha, a prosječan prinos osam tretmana s različitom raspodjelom 120 kg N/ha dodanog prihranama na 80 kg N/ha dodanog prije sjetve, bio je 5,99 t/ha (Tablica 54). Prosječni prinosi na tretmanima izvora dušika bile su 5,80 t/ha (UAN), 5,93 t/ha (urea), 6,07 t/ha (KAN) i 6,15 t/ha (AN). Znatno veći prinosi (6,37 t/ha i 6,26 t/ha) ostvareni su kada je primijenjen AN, odnosno KAN u tri prihrane. Također, tri prihrane se pokazalo boljim rješenjem nego dvije prihrane jer je prosječan prinos bio 6,15 t/ha, odnosno 5,83 t/ha. Najslabiji učinak imala je urea dodana u dvije prihrane (5,69 t/ha).
Tablica 54: Reakcija pšenice na prihranu dušikom (Gašpar i sur., 1997.)
Gnojidba (kg/ha) Godina žetve Prije sjetve Prihrana (kg N/ha ) po fazama Prosje 1993. 1994. 1995. N P2O5 K2O Tri lista Busanje Vlatanje k Prinos zrna (t/ha) a 0 0 0 0 0 0 2,38 3,86 4,38 3,54 b 0 150 100 0 0 0 2,43 3,87 4,47 3,59 c 80 150 100 0 0 0 3,95 4,98 5,30 4,74 d 80 150 100 60AN 60AN 0 5,78 6,56 5,49 5,94 e 80 150 100 30AN 60AN 30 KAN 6,48 7,33 5,30 6,37 f 80 150 100 60KAN 60KAN 0 5,75 6,70 5,17 5,88 g 80 150 100 30KAN 60KAN 30KAN 6,17 7,05 5,55 6,26 h 80 150 100 60UAN 60 UAN 0 5,68 6,69 5,01 5,79 i 80 150 100 30 UAN 60 UAN 30 UAN 5,60 7,14 4,69 5,81 j 80 150 100 60UR 60 UR 0 5,26 6,39 5,41 5,69 k 80 150 100 30 UR 60 UR 30 UR 6,03 6,95 5,52 6,17 Prosjek a-k 5,05 6,14 5,12 LSD 5% 0,26 0,45 0,27 N P2O5 K2O Prinos zrna na razini izvora N d+e 80 150 100 AN (ammonijev nitrat) 6,12 6,95 5,39 6,15 f+g 80 150 100 KAN (kalcij amonijev nitrat) 5,96 6,88 5,36 6,07 h+ j 80 150 100 UAN (urea-ammonjev nitrat) 5,64 6,92 4,85 5,80 j+ k 80 150 100 U (urea) 5,65 6,67 5,47 5,93 Prosjek (d - k) 5,84 6,86 5,27 5,99
Često se postavlja pitanje izbora KAN-a ili ureje za prihranu pšenice. U principu, djelovanje oba gnojiva sa stajališta ishrane biljaka je jednako, ali treba uzeti u obzir agroekološke uvjete u vrijeme prihrane, prije svega temperaturu okoline.
87
U prvoj prihrani pred kretanje proljetne vegetacije (kraj veljače i početak ožujka) prednost ima KAN. Naime, da bi dušik iz ureje postao pristupačan biljci, mora se transformirati iz amidnog oblika, prvo u amonijski oblik, a zatim u nitratni oblik. Ovu pretvorbu obavljaju mikroorganizmi čija aktivnost prestaje kada se temperature spuste ispod +5 oC. Pri nižim temperaturama pšenica preferira nitratni oblik prema amonijskom obliku, koga u tlu tada nema ili ga je malo uslijed ispiranja ili se zbog nižih temperatura ne pretvara dovoljno amonijskog oblika u nitratni oblik dušika. Dakle, u tlu prevladava amonijski oblik dušika. U slučaju da je usjev prihranjen urejom, tada se iz nje mobiliziraju dodatne količine amonijskog oblika i moguće je „trovanje“ biljaka viškom stvorenog amonijaka. Imobilizacija amonijaka njegovim vezivanjem za keto-kiseline je ograničena uslijed njihovog nedostatka jer je slaba mikrobiološka aktivnost kojom te kiseline nastaju razgradnjom organske tvari. U prilog ureji za prvu prihranu ne ide ni činjenica da je dušik iz ureje na suncu i vjetru podložan gubitku volatizacijom, tj. isparavanjem. Ovaj proces je intenzivniji dok je tlo „golo“, tj. dok usjev još nije prekrio svojom masom površinu tla. U drugoj prihrani pšenice, u fazi vlatanja, obično u travnju, KAN i urea su jednako djelotvorni. Temperature su tada obično iznad +8 oC, intenzivna je mikrobiološka aktivnost i prelazak amidnog oblika dušika iz ureje u amonijski i nitratni oblik odvija se brzo te pšenica tada podjenako prima i amonijski i nitratni oblik i nema opasnosti od „gušenja“ biljaka amonijakom. Usjev je prekrio tlo i smanjena je opasnost od izražene volatizacije dušika. U eventualno trećoj prihrani u klasanju (svibanj), također su KAN i urea ravnopravni u pogledu izbora, ali u to vrijeme mogu postati značajnima druge okolnosti, prvenstveno suša, koja ograničava učinkovitost gnojiva dodanih u krutom stanju. Za njihovo djelovanje tlo treba biti vlažno. Prednost u takvim uvjetima ima folijarna prihrana otopinom ureje ili UAN-a (urea amonijev nitrat). Preporuka je da vodena otopina ureje bude u koncentraciji 15-20 % i da se prihrana obavi po oblačnom vremenu ili predvečer. Primjena otopine većih koncentracija ili po toplom i sunčanom vremenu obično izaziva brzo isparavanje vode i opasnost od stvaranja „opeklina“ po listu zbog toksičnog djelovanja oslobođenog amonijaka. Raspodjela dušika gnojidbom pšenice bila je predmetom i drugih istraživanja (Madjarić i Mušac, 1970.; Vajnberger i Šestić, 1977.; Mušac i Kovačević, 1984.; Galović i sur., 1987.; 1988.; Žugec i sur., 1987a, 1987b; Žugec i Kovačević, 1988.; Vajnberger i sur., 1988. i dr.), a dobiveni rezultati se po učincima faktora godine, količine dušika i izvora dušika uglavnom poklapaju s rezultatima Mušca i sur. (1978.), Žugeca i sur. (1987b) i Gašpara i sur. (1997.) navedenim u Tablicama 52-54. Stošić (2012.) je uzgajao pšenicu na hidromelioriranom glejnom tlu Baranje tijekom tri godine uz dodatak tri razine dušika gnojidbom (120, 150 i 180 kg N/ha). U trogodišnjem prosjeku je prinos pšenice na višim stepenicama dodanog dušika signifikantno povećan za 4 %, odnosno za 10 %. Pri tome je faktor „godina“ bio mnogo jače izražen, jer je prosječan prinos pšenice na pokusu bio u rasponu od 6,21 t/ha do 8,75 t/ha, a učinak najveće količine dodanog dušika u pojedinim godinama varirao je od 8 do 13 %.
88
2.9. AGROTEHNIKA PŠENICE
Agrotehnika ratarskih kultura ima dugu tradiciju i usavršavala se tijekom duge povijesti. Uvidom u stariju literaturu možemo si predočiti kako je to izgledalo prije stotinu i više godina (Woelfer,1922.; Krafft, 1927.; Becker-Dillingen, 1927.). Međutim, i danas u zabačenim dijelovima svijeta postoje civilizacije koje imaju agrotehniku na toj razini.
Slika 34: Primitivna oruđa za obradu tla (Woelfer, 1922.)
Slika 35: Kokoši dovezene iz dvorišta na strnište hrane se sjemenkama korova i pšenice– lijevo; tretiranje usjeva protiv korova otopinom kainita – desno (Woelfer, 1922.)
2.9.1. Uloga agrotehnike i sorte u formiranju prinosa pšenice
Agrotehnika je značajan činitelj prinosa ratarskih kultura, a povećanje prinosa u posljednjih pedesetak godina u velikoj je mjeri rezultat unapređenja agrotehnike (npr. uređenje tla hidromelioracijskim i agromelioracijskim mjerama, suvremene mjere obrada tla, povećanje potrošnje mineralnih gnojiva po jedinici površine, primjena kemijske zaštite usjeva od korova, bolesti i štetočina, preciznost i kvaliteta sjetve i dr.). Razlike u prinosima pšenice između bivših poljoprivrednih kombinata (društveni sektor) i individualnih proizvođača (obiteljska poljoprivredna gospodarstva) najvećim su dijelom rezultat razlika u razini agrotehnike jer su vremenske prilike, tlo i sortiment slični na oba sektora vlasništva (statistički podaci za Hrvatsku – prosjek 1979.-1989.g.: poljoprivredna poduzeća i zadruge 5,43 t/ha, a individualni sektor 3,02 t/ha ili 44 % manje; državni prosjek 3,81 t/ha). U istom razdoblju variranja su prosječnih prinosa pšenice po godinama iznosila od 3,10 do 4,66 t/ha, a ove razlike su najvećim dijelom uvjetovane vremenskim prilikama. U kasnijem razdoblju također je primjetan značajan utjecaj vremenskih prilika na prinose pšenice. Tako je prema podacima Državnog zavoda za statistiku od 1998. do 2012. godine prosječan prinos pšenice u Hrvatskoj bio u rasponu od 3,2 t/ha do 5,5 t/ha, što prikazuje Grafikon 14.
89
6 5,5 5,3 5
4 3,3 t ha-1 3 3,2 2
1
0
Grafikon 14: Variranje prinosa pšenice u Hrvatskoj (1998. – 2012.)
Značajnu ulogu u povećanju prinosa ima i razvoj sortimenta, odnosno stvaranje visokorodnih sorata pšenice, ali te sorte ne mogu realizirati svoj genetski potencijal bez odgovarajuće agrotehnike (plodored, obrada tla, gustoća i preciznost sjetve, gnojidba, zaštita i sl.). Razdoblje do 1957. karakterizira uzgoj isključivo autohtonih neselekcioniranih sorata pšenice niskog potencijala rodnosti, koje su do 1962. nestale s naših oranica. Najpoznatije takve sorte su U-1 (osječka šišulja), koju je stvorio oplemenjivač Mirko Korić u Križevcima, te sorta Prolifik. Također, tada su se kod nas uzgajale mađarske sorte Bankut 1201 i Bankut 1205, koje je stvorio oplemenjivač Laslo Baroš u mjestu Bankut, Mađarska. Godine 1957. uvozimo talijanske sorte pšenice, a s njima i talijansku tehnologiju uzgoja. Najpoznatije tadašnje talijanske sorte pšenice bile su San Pastore, Leonardo i Libellula. Godine 1963. uvozimo sorte pšenice iz bivšeg SSSR-a, a najpoznatije sorte su bile Bezostaja 1, Aurora, Kavkaz i Jubilejnaja. Od sovjetskih sorata pšenice kod nas se najduže zadržala Bezostaja. Vrijednost ove sorte je u tome što su prvi puta u selekciji pšenice ujedinjena svojstva visokog prinosa i visoke kvalitete zrna. U međuvremenu su se pojavile domaće visokorodne sorte pšenice stvorene u našim institutima u Zagrebu i Osijeku (Kozumplik i Pejić, 2012.) te u institutima bivše Jugoslavije, kao što su instituti u Novome Sadu (Dragović, 1998.), Kragujevcu u Srbiji (Bekrić, 1989.) i Institut u Banjoj Luci u Bosni i Hercegovini (Marković, 2012.).
Tablica 55: Najzastupljenije sorte pšenice u Slavoniji i Baranji na osnovu ankete obavljene na poljoprivrednim kombinatima (Kovačević i sur., 1988.; 1989.; 1993.; 1994.).
Najzastupljenije sorte pšenice u Slavoniji i Baranji: udjel požnjevene površine (%) i prinos (t/ha) 1983. godina 1988. godina 1993.godina Sorta % t/ha Sorta % t/ha Sorta % t/ha Super zlatna 17 6,34 Dukat 21 7,05 Žitarka 39 5,82 Baranjka 12 6,52 Zagrepčanka 17 6,62 Marija 17 5,62 Miljenka 11 6,75 Slavonija 8 6,23 Sana 17 5,42 Dika 11 6,36 Super zlatna 8 6,30 Ana 10 5,44 NSrana2 6 5,53 Baranjka 7 6,62 Dukat 3 6,52 Nova zlatna 6 5,80 Lonja 6 6,71 Demetra 33 5,50 Osječanka 5 6,05 Zagrepčanka 2 5 6,52 Kutjevčanka 2 6,21 Dukat 4 6,91 Žitarka 4 7,25 Zrinka 2 5,69 Zagrepčanka 3 6,35 Zora 3 6,98 Slavonija 1 4,75 Drava 3 6,57 Zrinka 3 7,37 Adriana 1 5,32 Ostale 22 - Ostale 18 - Ostale 5 5,56 Ukupno 100%* 76 449 ha Ukupno 100% 84 226 ha Ukupno 100% 47 431 ha *Ukupno predstavlja požetu površinu obuhvaćenu anketom, a ne ukupno požetu površinu u regiji
90
U sortimentu pšenice sedamdesetih godina prevladavaju domaće, jugoslavenske, sorte pšenice, a najpoznatije su bile (slike 27 i 28) Zlatna Dolina (Zagreb), Slavonka (Osijek), Sava i Novosadska rana (Novi Sad). Osnovna obilježja sortimenta pšenice sedamdesetih je visok prinos zrna i slaba kvaliteta. Sorta Zlatna Dolina u nekim je godinama bila zastupljena na preko 50 % površine pod pšenicom. Bila je to visokorodna sorta slabe kvalitete zrna (skupina C) i neotporna na pepelnicu (Erysiphe graminis). Sortiment pšenice od osamdesetih godina prošlog stoljeća do danas karakterizira visok prinos i poboljšana kvaliteta zrna. Slični zahtjevi se postavljaju i za novostvoreni sortiment pšenice. Varga i sur. (2000) istraživali su reakciju osam sorata pšenice na dvije razine agrotehnike (visoka i niska razina) tijekom dvije godine u pet ponavljanja na pokušalištu u Maksimiru. Visoka razina agrotehnike sastojala se od dubokog oranja na 30-32 cm dubine, gnojidbe sa 194 kg N/ha i po 130 kg P2O5 i K2O po hektaru, te intenzivne zaštite od korova, bolesti i štetočina. Pri niskoj razini agrotehnike obavljeno je oranje na 20-22 cm dubine, gnojidba s 59 kg N/ha i po 104 kg P2O5 i K2O po hektaru, zaštita protiv korova s manje učinkovitim herbicidom (na bazi aktivne tvari 2,4 D) i bez primjene fungicida. Postavljena su dva identična pokusa koja su se razlikovala samo u gustoći sjetve (440 i 770 klijavih zrna/m2). Dvije najprinosnije sorte, Sana i Darka, na obje su razine agrotehnike dale visoke prinose (prosjeci 8,13 i 5,88 t/ha), za razliku od sorata Žitarka i Olga (prosjeci 7,37, odnosno 5,48 t/ha). Na istom mjestu je analizirano 15 sorata pšenice tijekom tri godine prema identičnoj shemi (Varga i sur., 2001). Sorte Tina, Patria, i Rina su pri intenzivnoj agrotehnici ostvarile prinose zrna iznad 8,0 t/ha (prosjek 8,26 t/ha), a u ekstenzivnoj agrotehnici preko 6,0 t/ha (prosjek 6,31 t/ha). U skupini niskih prinosa bile su sorte Kuna i Lipa s prosječno ostvarenim prinosima 7,38 t/ha u intenzivnoj i 5,53 t/ha u ekstenzivnoj agrotehnici.
2.9.2. Plodored
Pšenicu je potrebno uzgajati u plodoredu, a glavni razlozi za to su sljedeći: osjetljivost pšenice prema bolestima, usporen proljetni porast i sklonost usjeva zakorovljenosti, slabo razvijen korijenov sustav i dr. Pšenica ne bi smjela prijeći 33 % udjela na oranicama, odnosno treba je uzgajati barem u tropoljnom plodoredu. Zelenom gnojidbom (uzgojem međuusjeva) smanjujemo štete od uskog plodoreda. Pšenica i ječam ne bi smjeli prijeći zajedno 60 %, a žitarice u strukturi sjetve 75 % udjela. Ječam je najnepovoljniji predusjev pšenici, a od strnih žitarica najpovoljniji je predusjev zob. Idealni su oni predusjevi koji se ranije žanju i omogućavaju pravodobnu pripremu tla i sjetvu pšenice u optimalnom agrotehničkom roku (kod nas od 5. do 25. listopada). U ove kriterije se najbolje uklapaju jednogodišnje leguminoze (soja, grah, grašak) jer pored rane žetve ostavljaju tlo čistim od korova i obogaćuju tlo dušikom. Najčešći predusjev pšenici kod nas je kukuruz (Tablica 56), koji može biti dobar ili loš predusjev. Da bi kukuruz bio dobar predusjev, treba ga obrati najkasnije do 10. listopada jer kasniji rokovi berbe odgađaju sjetvu pšenice za kasnije termine. Ostali predusjevi pšenici kod nas su suncokret, soja (općenito dobri predusjevi), šećerna repa (iscrpljuje i isušuje tlo, prednost imaju rani rokovi vađenja i manje gaženje tla), dok su uljana repica, krmno bilje i povrće manje zastupljeni na našim oranicama. Višegodišnje leguminoze (npr. lucerna) isušuju tlo, ali obogaćuju ga dušikom. Uzak plodored (npr. dvopolje kukuruz-pšenica) nije pogodan za pšenicu. Od bolesti uskog plodoreda najopasnije je zarazno polijeganje pšenice (Cercosporella herpotrichoides) i trulež korijena (Ophiobolus graminis). Uzročnici ovih bolesti zadržavaju se u tlu obično tri godine, a povoljna za njihov razvoj su ocijedna tla bogata vapnom, kakva prevladavaju na istoku kontinentalne Hrvatske. Ječam nije dobar predusjev pšenici budući da obje kulture imaju neke zajedničke bolesti i štetočine. Posljedice uskog plodoreda mogu se ublažiti postrnom sjetvom međuusjeva (npr. repica, rauola i dr.), osobito ako uslijedi ljeto bogato oborinama.
91
Tablica 56: Struktura predusjeva pšenici u poljoprivrednim organizacijama kontinentalne Hrvatske prema rezultatima ankete (Kovačević i sur. 1988.; 1989.; 1993.;1994.)
Postotni udjel (%) predusjeva i prinosi pšenice (t/ha) prema Predusjev predusjevima po godinama (godina žetve) na osnovi rezultata ankete pšenici 1987. godina 1988. godina 1992. godina 1993. godina % t/ha % t/ha % t/ha % t/ha Kukuruz 44,3 5,94 43,4 6,54 34,5 5,41 38,0 5,43 Šećerna repa 14,5 5,99 11,6 6,86 6,5 5,77 13,0 5,57 Suncokret 10,5 6,48 12,8 7,04 12,7 5,89 13,0 6,31 Uljana repica 11,3 5,78 12,8 6,20 8,1 5,99 8,0 5,80 Soja 13,3 6,06 14,6 6,65 21,9 6,08 20,0 5,84 Pšenica 1,7 5,04 0 0 10,6 4,43 0 0 Ostalo 4,4 5,98 4,8 5,90 5,7 5,79 8,0 5,39 Ukupno (%) 100,0 100,0 100,0 100,0 Površina (ha) 71 689 94 557 37 058 47 431 Broj organizacija 17 26 31 28
Tablica 57: Struktura predusjeva pšenici na PIK-u Đakovo po petogodištima za razdoblje 1976.-1990. (Bobetić i sur., 1993.)
Postotni udjel (%) predusjeva i prinosi pšenice (t/ha) na PIK-u Đakovo Predusjev Prosjek 1976.-1980.g. Prosjek 1981.-1985.g. Prosjek 1986.-1990.g. pšenici % t/ha % t/ha % t/ha Kukuruz 48 4,58 51 5,38 49 6,50 Šećerna repa 9 4,57 14 5,61 13 6,37 Uljana repica 27 4,62 9 5,59 8 6,34 Suncokret 6 4,29 9 5,68 12 6,50 Konoplja 9 4,63 8 5,84 5 6,54 Soja - - 4 6,02 11 6,48 Pšenica - - 3 4,20 - - Ostalo 1 4,61 2 4,86 2 5,34 Ukupno (%) 100 100 100 Požeto pšenice (ha/g.) 6370 6418 7196 Površina (ha) 16427 17060 16893
Problem plodoreda na našim oranicama je što se kukuruz i pšenica uzgajaju zajedno na skoro dvije trećine oranica, a ranije je stanje bilo još nepovoljnije jer su se te dvije kulture uzgajale na preko 70 % oranica, a udjel pšenice iznosio je od 35 do 50 % (podaci ankete za poljoprivredna poduzeća i zadruge Istočne Hrvatske). Posljedica toga je da prevladava dvopoljni plodored kukuruz - pšenica. Kao primjer strukture predusjeva pšenici za područje regije mogu poslužiti podaci bivšeg kombinata Đakovo (Tablica 57).
Ponovljena sjetva (dvije godine zaredom pšenica na istoj parceli) Sjetva pšenice na istoj parceli dva puta zaredom više je rezultat stjecaja nepovoljnih vremenskih prilika nego namjere, a najčešće se događa u slučajevima kada kasni vegetacija predusjeva i kada su česti prekidi sjetve zbog kišne jeseni. Želja za uklapanje u optimalne rokove za sjetvu pšenice i realizacija plana sjetve razlozi su da se dio površine pod pšenicom posije na „prazne“ parcele na kojima je predusjev bila pšenica. U takvim slučajevima treba očekivati jači napad bolesti te se pripremiti za odgovarajuće mjere fitozaštite. Ako se ide planski u sjetvu pšenice nakon pšenice, tada treba orati nešto dublje (35-40cm) s plugom koji ima predraonik (izolirati
92 kritični gornji sloj tla i staviti ga na dno brazde) te sijati siderat kao međuusjev kako bi se ubrzala humifikacija žetvenih ostataka.
Štetnost monokulture pšenice Agrotehničkim poljskim pokusima u Njemačkoj došlo se do značajnih spoznaja koje su unaprijedile uzgoj pšenice i ostalih ratarskih kultura (Boguslawski, 1973.; 1981.; Boguslawsli i sur., 1981.). Uzgojem pšenice na istoj pokusnoj parceli tijekom pet godina iza različitih predsujeva, uključujući i monokulturu pšenice, ustanovljena je značajna uloga predusjeva u formiranju prinosa pšenice. Uzgojem u monokulturi prinos pšenice je opadao svake godine u usporedbi s uzgojem u plodoredu: 3 % (druga godina), 24 % (treća godina), 32 % (četvrta godina) i 42% (peta godina).Prevladavanje štetnih utjecaja monokulture pšenice moguće je interpoliranjem rauole koja se posije postrno i zaore pred sjetvu pšenice. Tako se prinosi mogu povećati za 16-27 % u usporedbi s klasičnom ponovljenom sjetvom pšenice po pšenici. Siderati smanjuju udjel širokolisnih korova u pšenici te smanjuju pojavu bolesti, osobito Ophiobolus graminis.
2.9.3. Gnojidba pšenice
Za gnojidbu pšenice vrijede isti principi kao i za ostale ratarske kulture: planirani prinos, zalihe hraniva u tlu, primjena organskih gnojiva (stajski gnoj i dr.), zaoravanje žetvenih ostataka, zelena gnojidba (sideracija) i dr. Da bi se znalo kolike su zalihe određenih hraniva u tlu, treba provesti kemijske analize tla u specijaliziranim agrokemijskim laboratorijima. Međutim, samo na dijelu površina se gnojidba pšenice provodi na osnovu kemijskih analiza tla i preporuka za gnojidbu napravljenih na osnovi tih analiza. Pšenica se u posljednjih dvadesetak godina uglavnom gnoji s manje hraniva nego što se iznosi prinosom, najviše zbog toga što su mineralna gnojiva postala previše skupa. Ovaj trend je započeo još devedesetih godina prošlog stoljeća, a Hrvatska u tome nije izuzetak jer se potrošnja mineralnih gnojiva smanjila i u zemljama srednje i istočne Europe (Andres, 1996.). S tim u vezi, osobito su smanjene količine fosfora i kalija, a u dosta slučajeva se gnoji samo dušikom. Takva praksa može biti samo kratkoročno rješenje, a dugoročno nije za preporuku. Osobito je slaba gnojidba na većini obiteljskih poljoprivrednih gospodarstava, dok je u poljoprivrednim poduzećima slijednicima bivših kombinata ta gnojidba uglavnom bliža potrebnim količinama. Navodimo podatke iz ankete te podatke s PIK-a Đakovo kako je pšenica gnojena osamdesetih godina i početkom devedesetih prošloga stoljeća (Tablice 58 i 59), s tim da je danas ona u većini slučajeva manja.
Tablica 58: Gnojidba pšenice (anketa) na društvenom sektoru Hrvatske 1988., 1992. i 1993.g. (Kovačević i sur. 1989.; 1993.; 1994.)
Broj organizacija (n) Gnojidba (kg/ha) Godina i požeto pšenice (ha) Prosjek Raspon prosjeka po organizacijama žetve n ha N P2O5 K2O N P2O5 K2O Min. 162 75 66 1988. 25 94557 204 135 113 Maks. 249 205 173 Min. 84 0 0 1992. 31 42172 176 94 80 Maks. 244 160 139 Min. 116 45 45 1993. 28 47431 170 112 103 Maks. 232 165 156
93
Tablica 59: Gnojidba pšenice (kg/ha) na PIK-u Đakovo (Bobetić i sur., 1993.; Bobetić i Galović, 1994.)
Gnojidba i požnjevena površina (ha) pšenice na PIK-u Đakovo: 1971.-1980., 1981.-1990. i po godinama Prosjek Gnojidba po godinama (godina žetve) 1971.-80. 1981.-90. 1981. 1982. 1983. 1984. 1985. 1986. 1987. 1988. 1989. 1990. N 142 211 152 220 226 215 242 197 241 208 210 203 P2O5 93 90 83 60 77 91 94 112 97 75 127 86 K2O 78 86 70 58 83 111 104 77 81 107 102 66 ha 6 824 6 196 6 117 6 620 6 640 6 604 6 107 6 220 7 560 7 708 7 270 7 220
Raspodjela gnojiva Dušik se dodaje do sjetve (1/3 do 1/2 od ukupne količine), a ostatak obično u dvije prihrane (po 40-60 kg N/ha u svakoj prihrani: prva u busanju, druga u vlatanju, eventualno i treća u klasanju i to je tzv. korektivna prihrana, koja se može provoditi ako usjev pokazuje simptome nedostatka dušika. Za prihranu se koriste obično gnojiva KAN (kalcijsko-amonijski nitrat s 27 % N, od kojih je 50 % u amonijskom, a 50 % u nitratnom obliku) i urea (46 %N u amidnom obliku). Fosfor i kalij obično se dodaju do sjetve u jednome prohodu (prije oranja ili predsjetveno). Na tlima siromašnim fosforom djelotvornom se pokazala primjena fosfora u prvoj prihrani (preporuka na osnovu rezultata poljskih pokusa u SAD-u). Na plodnijim tlima moguće je dodati fosfor i kalij odjednom za dvije ili tri godine unaprijed (gnojidba na zalihu), a prinosi pšenice su bili gotovo jednaki kao pri uobičajenoj gnojidbi (Mušac i sur., 1976.; Butorac i sur., 1989a). Prednost takve gnojidbe je u smanjivanju prohoda po tlu i čuvanje normalne strukture tla. Gašpar (2000.) preporučuje gnojidbu pšenice u našim agroekološkim uvjetima s ukupno 140 do 200 kg N/ha. Dio dušika se može podmiriti zaoravanjem 300 kg/ha NPK 10:30:20, zatanjuravanjem predsjetveno 100 kg ureje/ha, zatim u prvoj prihrani 150 kg KAN-a/ha (27 % N), a u drugoj prihrani 130 kg/ha UAN otopine (30 % N). Alternativa je zaoravanje 500 kg/ha NPK 8:26:26, urea i KAN kao u prethodnom slučaju, a drugu prihranu obaviti urejom (46 %N) u količini 90 kg/ha. Primjena UAN otopine u prihrani pšenice se preporučuje u uvjetima suše.
2.9.4. Obrada tla
Ovisno o predusjevima razvili su se i odgovarajući sustavi obrade tla za ozimine, uključujući i ozimu pšenicu. Najbolja obrada tla za pšenicu moguća je nakon jednogodišnjih leguminoza (soja, grahorica, grašak) i uljane repice jer se ranije žanju i ostavljaju dovoljno vremena za kvalitetnu obradu tla i sjetvu pšenice u optimalnom agrotehničkom roku. Međutim, kod nas su najčešći predusjevi pšenici okopavine kukuruz, šećerna repa, suncokret i dr.
Osnovna obrada tla Ovisno o klimi određenog područja, dubina osnovne obrade tla (oranje) je različita, a kod nas je za pšenicu uobičajena dubina 25-30 cm. Učinak takve obrade je brzo procjeđivanje vode kroz obrađeni dio tla, a na pseudoglejnim i ostalim hidromorfnim tlima (prevladavaju u sjeverozapadnoj Hrvatskoj) duboko oranje ima primarnu funkciju vertikalne drenaže. Na velikim parcelama je uobičajeno da se mijenja pravac oranja (ne svake godine u istom smjeru) kako bi se bolje izmiješalo i izravnalo tlo.
Specifičnosti obrade tla nakon strnih žitarica Odmah nakon žetve treba obaviti prašenje strništa (dubina obrade 12-15 cm) širokozahvatnim plugovima. Učinak takve obrade svodi se na čuvanje zaliha vode u tlu, aktiviranje
94 mikrobioloških procesa u tlu (pospješuje se humifikacija i mineralizacija žetvenih ostataka), uništavanje korova te bolje rahljenje tla sljedećim zahvatom obrade. Predsjetvena priprema tla za pšenicu Zadatak predsjetvene pripreme tla je stvaranje optimalne strukture sjetvenog sloja, što je uvjet za postizanje ujednačene dubine sjetve, odnosno za jednoličan rast i razvoj usjeva. Ovisno o stanju tla, postoji više modela predsjetvene pripreme: a) kultivacija i drljanje (ako je tlo zbijeno i zakorovljeno); b) samo drljanje; c) primjena posebnih oruđa (sjetvospremači); d) višekratno tanjuranje (ako je tlo suho i grudasto) + sjetvospremač. Najbolje je da se predsjetvena obrada tala obavi u jednome prohodu. Reducirana (racionalna) obrada tla Postoji tendencija smanjivanja broja zahvata obrade tla jer time nastaju značajne uštede i smanjuje se gaženje po tlu. Primjenom specijalnih oruđa zahvati obrade tla se svode na minimum (minimum tillage ili minimalna obrada tla) ili se čak izostavljaju (zero tillage ili nula obrada: sjetva se obavlja specijalnom sijačicom u neobrađeno tlo, a prije toga se totalnim herbicidom unište korovi). Preduvjeti za racionalnu obradu tla su dublja prethodna obrada tla (više od uobičajene dubine), usitnjavanje ili odstranjivanje žetvenih ostataka pretkulture i izbor predusjeva (rani i srednje rani predusjev za pšenicu kako bi se pšenica posijala u agrotehnički optimalnom roku). Danas se koriste sustavi za obradu i sjetvu u jednome potezu (npr. rotodrljača + sijačica ili rotofreza + sijačica + valjak). Reduciranom obradom tla je moguća ušteda energije i do 70 % prema klasičnoj obradi, što je svakako značajno. Međutim, primjenom takve obrade javljaju se i ograničenja glede dubine deponiranja mineralnih gnojiva, ali je taj problem manje izražen na plodnijim tlima.
Utjecaj reducirane obrade tla na prinos pšenice u Hrvatskoj Tematika reducirane obrade tla bila je predmetom istraživanja na području kontinentalne Hrvatske, a ovisno o godini istraživanja i tipu tla, dobiveni su različiti rezultati. Stipešević (1997.) je različitom obradom tla na hidromelioriranom glejnom tlu kod Vrbanje u županjskoj Posavini tijekom četiri godine istraživanja dobio slične prinose pšenice s izuzetkom obrade i sjetve rotosemom u dvije godine (jedna suha i jedna izuzetno vlažna) kada su na toj varijanti ostvareni u prosjeku za 10 % niži prinosi u odnosu na konvencionalnu obradu (Tablica 60). Žugec i sur. (2000.) analizirali su utjecaj obrade tla (konvencionalna obrada, tanjuranje i tanjuranje u kombinaciji s rahljenjem) na prinos pšenice uzgajane na lesiviranom psedogleju i nisu dobili signifikantne razlike. Jug (2002.) je na analognim tretmanima obrade na černozemu također dobio slične prinose, ali je izostavljanje obrade tla i izravna sjetva no-till sijačicom smanjila prinose u prosjeku za 10 % prema konvencionalnoj obradi (Tablica 61).
Tablica 60: Reakcija pšenice na obradu tla na glejnom tlu (Stipešević, 1997.)
Obrada tla u višegodišnjem kontinuitetu* LSD Ocjena godine Godina 1 2 3 4 5 5% 1% 1992./1993. 7,13 6,90 6,33+ 6,22++ 6,93 0,61 0,89 sušna 1993./1994. 5,81 5,41 5,21 5,60 5,77 ns sušna 1994./1995. 5,34 5,17 5,31 5,22 5,26 ns izrazito vlažna 1995./1996. 5,73 5,67 5,73 5,41+ 5,64 0,32 ns izrazito vlažna * 1) konvencionalna obrada (oranje 25-30 cm i tanjuranje); 2) tanjuranje; 3) multitiller + chisel motičice; 4) rotosem (obrada i sjetva); 5) rotosem (oranje, obrada i sjetva)
95
Tablica 61. Reakcija pšenice na obradu tla (Žugec i sur., 2000.; Jug, 2002.)
Obrada tla u višegodišnjem kontinuitetu* LSD Oborine (mm) u Osijeku Godina 1 2 3 4 5% 1% a b c Suma Stacionirani pokus na pseudogleju Čačinci (Žugec i sur., 2000) 1996./1997. 4,13 3,36 4,03 - ns 227 110 183 520 1997./1998. 6,26 6,00 6,36 - ns 234 113 129 476 Stacionirani pokus na černozemu Kneževo (Jug, 2002) 1998./1999. 5,95 6,10 5,84 - ns 196 126 284 606 1999./2000. 6,36 6,60 6,60 5,64++ 0,56 0,79 244 74 64 372 2000./2001. 6,30 6,57 6,17 5,78++ 0,28 0,39 89 181 300 642 * 1) konvencionalna obrada (oranje 25-30 cm i tanjuranje); 2) tanjuranje; 3) 2 + rahlenje 25-30 cm; 4) bez obrade, (no-tillage, sjetva no-till); ** listopad - prosinac (a), siječanj - ožujak (b), travanj - lipanj (c)
Tablica 62: Utjecaj obrade tla na prinos kukuruza (Kisić i sur., 2002.)
Varijante obrade tla (svake godine osim d i e)* Godina a b c d e LSD 5 % Prinos zrna kukuruza (t/ha) 1995. 9,60 3,87 7,32 7,49 8,06 1,18 2000. 7,02 3,28 7,80 7,97 7,48 2,28 Prosjek 8,31 3,58 7,56 7,73 7,77 * a) konvencionalno oranje uz nagib terena na dubinu 25-30 cm; b) izostavljanje obrade tla; c) isto kao a, ali okomito na nagib; d) vrlo duboko oranje u ljeto 1994. (50 cm) okomito na nagib e) podrivanje do 60 cm dubine u ljeto 1994. kombinirano s varijantom c.
Tablica 63: Utjecaj obrade tla na prinos pšenice na hidromelioriranom glejnom tlu Baranje (Stošić, 2012.)
Obrada tla (izbor 4 varijante od analiziranih 8 varijanata obrade tla) Oborine Godina 1 2 3 4 LSD u vegetaciji Or +Tp+Sj Tp+Td+Sj Td+R+Sj Bez obrade Prosjek 5% (X-VI) Prinos zrna pšenice (t/ha) (mm) 2006./2007. 6,75 6,70 6,78 4,73 6,24 0,73 284 2007./2008. 8,82 8,75 8,88 8,69 8,79 ns 543 2008./2009. 7,65 7,45 7,69 7,35 7,50 0,22 406 Prosjek 7,74 7,63 7,78 6,92 0,13 LSD 5% 0,26 * Or = oranje na 30 cm dubine; Tp. = pliće tanjuranje na dubinu 8-12 cm; Td = dublje tanjuranje na dubinu 10-15 cm; R = rahlenje do 35 cm dubine: Sj = obrada sjetvospremačem.
Kisić i sur. (2002) istraživali su utjecaj različite obrade tla na prinos kukuruza uzgajanog na pseudogleju središnje Hrvatske na području Daruvara. Izostavljanje obrade tla nije se pokazalo kao dobro rješenje, jer je prosječno ostvaren prinos bio za 54 % niži od prosjeka preostalih varaijanti obrade tla (Tablica 62). Stošić (2012.) je analizirao utjecaj obrade tla na prinos pšenice na hidromelioriranom tlu Baranje tijekom tri godine. Na varijanti bez obrade tla prinos je u prosjeku bio niži za 10 %, dok su u varijantama obrade tla (oranje, tanjuranje ili kombinacija tanjuranja s rahlenjem) prinosi bili međusobno ujednačeni. Međutim, u dvije po oborinskom režimu povoljne godine, nije bilo razlike u prinosima pšenice između varijanti obrade tla, a u sušnoj godini je izostavljanjem obrade tla prinos pšenice smanjen za 30 % (Tablica 63).
96
2.9.5. Sjetva pšenice
Rok sjetve Rokom sjetve treba nastojati regulirati razvoj biljaka do ulaska u zimu, odnosno da to bude u početku busanja (stadij jarovizacije, I. i II. etapa organogeneze) te da se završi kaljenje. S tim u vezi, optimalno je za naše uvjete posijati pšenicu od 5. do 25. listopada (praktično cijeli listopad se smatra u širem smislu optimalnim razdobljem za sjetvu pšenice). Ovi termini su ograničeni za naše uzgojno područje. Međutim, pri povoljnim uvjetima (mogućnost kvalitetne pripreme tla i same sjetve na ujednačenu dubinu) sjetva se može prolongirati do 10. studenoga i nešto kasnije bez opasnosti od snižavanja prinosa. U kojoj mjeri će kasna sjetva rezultirati nižim prinosom ovisi najviše o vremenu (oborinski i temperaturni režim) tijekom zime i ranog proljeća. Tako je u dvije godine sorta Dukat sijana u drugoj dekadi listopada i prvoj dekadi studenoga na semigleju kod Županje: u jednoj su godini prinosi bili slični, a u drugoj je kasnom sjetvom ostvaren za 8 % niži prinos (interni podaci bivšeg kombinata Županja).
Tablica 64: Utjecaj roka sjetve na prinos pšenice (anketa u poljoprivrednim poduzećima Istočne Hrvatske (Kovačević i sur., 1995.)
Godina žetve Godina žetve Rok sjetve 1990. 1991. 1992. 1994. 1995. x 1990. 1991. 1992. 1994. 1995. x Zasijana površina pšenice (% od ukupno) Prinos zrna pšenice (t/ha) < 10. 10. 11,8 20,1 9,6 20,2 21,9 16,7 7,67 6,81 6,43 6,26 5,24 6,48 11.X.–20.X. 35,1 31,7 22,4 28,7 38,8 30,5 7,55 6,79 6,20 6,15 5,13 6,36 21.X. -30.X. 34,0 28,9 16,9 11,2 34,2 22,8 7,68 6,64 5,87 5,52 4,81 6,10 1.– 10.XI. 12,1 13,0 21,6 20,1 5,1 15,4 7,67 6,03 5,45 5,35 4,32 5,76 > 10. XI. 7,0 6,3 29,5 19,8 0 14,6 7,27 5,92 4,77 4,80 - 5,69 Anketom obuhvaćena (100%) površina (ha) Prosjek (t/ha) 24 002 20 776 40 356 45 902 32 989 32 805 7,6 6,6 5,58 5,67 5,01 6,09 Postotak nižeg prinosa (1-10.XI. : 1.-10. X.) 0 15 15 17 11
Tablica 65: Dinamika sjetve pšenice po rokovima na PIK-u Đakovo (Bobetić i sur., 1993.)
Udjel zasijane površine (%) i prinosi zrna pšenice (t/ha) na PIK-u Đakovo Optimalni rok (listopad) Kasna sjetva (nakon 1. studenoga) Ukupno 1.-10.X. 11.-20. X. 21.-30. X. 1.-10. XI. 11.-20.XI. 21.-30.XI. 1.-10.XII. ha Prosjek 1981.-1985. godine % 12,0 36,0 33,0 13,0 3,0 3,0 6 418 t/ha 5,47 5,82 5,39 5,28 4,74 4,10 Prosjek 1986.-1990. godine % 13,0 33,0 30,6 20,0 3,0 0 0,4 7 196 t/ha 6,32 6,53 6,61 5,59 6,34 0 6,01
Na osnovi ankete provedene za razdoblje od pet godina (obuhvaćeno 13 % ukupno zasijane pšenice u Hrvatskoj za to razdoblje), dinamika sjetve pšenice na poljoprivrednim poduzećima Istočne Hrvatske bila je različita ovisno o godini (Tablica 64). U prosjeku je 30 % pšenice bilo posijano u studenome, nakon isteka optimalnog roka. Sjetvom u prvoj dekadi studenoga ostvaren je u prosjeku za 11 % niži prinos nego sjetvom u prvoj dekadi listopada. U jednoj godini rok sjetve nije utjecao na prinos, dok je u preostale četiri godine prinos u kasnoj sjetvi bio od 11 do 18 % niži.
97
Dinamika sjetve pšenice na PIK-u Đakovo osamdesetih godina i ostvareni prinosi prikazani su Tablicom 65. Kasne sjetve bilo je u prosjeku oko 20 %, a negativan utjecaj kasne sjetve na prinos bio je manje ili više izražen. Navodimo podatke iz literature o vremenu sjetve ozime pšenice u nekim drugim područjima (Kolektiv autora, 1977.). Ukrajina, Bjelorusija i nečernozemna zona bivšeg SSSR-a Prema izvorima iz ruske literature, općenito, vrijeme sjetve pšenice planira se tako da od sjetve do prekida jesenske vegetacije bude od 45 do 60 dana (npr. u Ukrajini i Bjelorusiji) ili od 40 do 45 dana (npr. u dolini Volge). U tom razdoblju potrebno je da se akumulira suma srednjih dnevnih pozitivnih temperatura zraka od 450 do 580oC. U takvim uvjetima pšenica se do ulaska u zimsko mirovanje razvije do faze 3-4 lista (busanje), formira 2-3 začetka vlati i u početku je reproduktivnog razvoja. Također, optimalni termin sjetve ozime pšenice poklapa se sa stabiliziranjem srednje dnevne temperature zraka na 14-17oC, a u mnogim područjima to se poklapa i s pojavom prvog jesenskog mraza. Optimalni termin sjetve na određenom području nije jednak za sve sorte. Pri tome bitnu ulogu ima osjetljivost sorte na fotoperiodizam. Preporučeni termin sjetve ozime pšenice u Ukrajini je uglavnom od 25. kolovoza do 5. rujna u sjevernom, sredina rujna u srednjem i zapadnom dijelu i treća dekada rujna na jugu. Uzgojem sorte Bezostaja na jugu Ukrajine, ovisno o roku sjetve, ostvareni su sljedeći prinosi (5-godišnji prosjeci u t/ha): 3,12 (20. VIII.), 3,90 (5. IX.), 3,79 (20. IX.), 3,34 (5. X.) i 2,36 (15. X.). Prema rezultatima iz nečernozemne zone bivšeg SSSR-a odgađanje sjetve pšenice za 15 do 20 dana ima za posljedicu niže prinose od 15 do 45 %, ovisno o edafsko-klimatskim uvjetima. Tako su kasnom sjetvom ostvareni za 35 do 45 % niži prinosi u hladnijem podneblju, a za 15 do 20 % u predjelima s nešto blažim zimama. Poljska Dvogodišnja istraživanja u Poljskoj pokazala su da je odgađanje sjetve od normalnog roka (20.- 25. rujna) za dva i četiri tjedna snizilo prinose za 29 %, odnosno 43 %. Prema drugim istraživanjima utjecaja agrotehnike na prinose pšenice, obavljenima u različitim dijelovima Poljske, zaštita od bolesti bila je najizraženiji činitelj prinosa. Kasnom sjetvom ostvaren je niži prinos za 7 % (plodnije tlo), odnosno 13 % (tlo umjerene plodnosti). Njemačka Ozima pšenica u Njemačkoj može se sijati od sredine rujna do kraja prosinca, a sjetva se uglavnom u normalnim godinama obavlja između kraja rujna i kraja listopada. Optimalno vrijeme sjetve pšenice u Njemačkoj je od 10. do 25. rujna na sjeveru te različite dekade listopada u preostalom dijelu države. Sjedinjene Američke Države Brojnim pokusima širom SAD-a u pravilu su ustanovljeni niži prinosi pšenice u kasnoj sjetvi. Tako je višegodišnjim istraživanjima s više rokova sjetve kasnom sjetvom (usporedba 15. rujna kao normalnog roka s rokom 15. listopada) ustanovljeno različito opadanje prinosa za 49 % (prosjek za sedam godina istraživanja) u državi Idaho, 43 % (prosjek sedam godina) u državi Colorado, 30 % (prosjek devet godina) u državi Južna Dakota, 28 % (prosjek četiri godine) u Montani, 21 % (prosjek četiri godine) u Kansasu i 18% (prosjek šesnaest godina) u državi Ohio.
Kasna sjetva pšenice Manji ili veći dio površine pod pšenicom sije se i nakon isteka optimalnog roka (Tablica 63) jer se u rijetkim slučajevima pšenica može sva posijati na vrijeme. Razlog tome je u činjenici da imamo lošu strukturu sjetve, odnosno strukturu predusjeva sa stajališta potreba pšenice te da vremenske neprilike (učestale kiše) mogu odgoditi i prolongirati sjetvu za kasnije rokove ili čak prekinuti sezonu sjetve. Odluka o kasnoj sjetvi donosi se prvenstveno na osnovu stanja tla (uvjet: mogućnost dobre pripreme posteljice - najčešće ograničenje je prevlažno tlo) za sjetvu prije nastupa zime (neovisno o roku). Uzroci nižih prinosa pri kasnijim rokovima sjetve
98 uglavnom su slaba pripremljenost tla, slabije ukorjenjivanje i propadanje (prorjeđivanje 15-30 % pa i više) usjeva tijekom zime. Preventiva za bolje rezultate kasne sjetve je idealna pripremljenost tla, nešto dublja sjetva na ujednačenu dubinu (npr. 5-6 cm) kako bi se pšenica zaštitila od niskih temperatura te gušća sjetva (1 % više sjemena sa svakim danom zakašnjenja od isteka optimalnog roka).
Količina i kvaliteta sjemena za sjetvu Količina sjemena za sjetvu ovisi o roku sjetve, pripremljenosti tla za sjetvu (kod loše pripreme povećati za oko 10 i više posto), masi 1000 zrna, upotrebnoj vrijednost sjemena (čistoća x klijavost / 100) i gustoći sjetve (uobičajeno kod nas je 700-800 klijavih zrna/m2). Kod kasne sjetve preporuka je primjena veće količine sjemena, koju sa svakim danom zakašnjenja treba povećati za 0,5 do 1%. Broj klasova na jedinicu površine najvažnija je komponenta prinosa i propusti u sjetvi (rijetka sjetva) ne mogu se kasnije nadoknaditi. Naime, većim brojem zrna u klasu ili većom krupnoćom zrna (veća masa 1000 zrna) u rjeđoj sjetvi samo djelomično možemo nadoknaditi gubitak sklopa i to do 10 %, a ako je usjev rjeđi, tada su prinosi niži zbog loše sjetve. Za kvalitetnu sjetvu treba sijati dorađeno sjeme u specijaliziranim ustanovama (deklaracija, sortna čistoća, tretirano fungicidima, kalibrirano). Također, treba odabrati nekoliko sorata jer se sva poželjna svojstva ne mogu ukomponirati u jednu sortu, a vremenske prilike (nepredvidiv činitelj) mogu biti različito naklonjene pojedinoj sorti.
Dubina i načini sjetve Dubina sjetve pšenice različita je ovisno o roku sjetve te o vlažnosti tla i pripremljenosti tla za sjetvu. Kreće se u rasponu 3-6 cm. Postoji više načina sjetve pšenice. Sjetva se obavlja sijačicama (pneumatske ili mehaničke sijačice) na nekoliko načina: zbijeni redovi (međuredni razmak 6-8 cm), uskoredno (kod nas najbolji način) na međuredni razmak 10-12 cm, sjetva u trake, sjetva u dva međusobno okomita pravca (međuredni razmak 18-20 cm). Noviji je način sjetve ostavljanje stalnih tragova (neposijani redovi na određenom razmaku - širina usklađena zahvatima poljoprivrednih strojeva - npr. razbacivači gnojiva, prskalice i sl.). Učinkom rubnog reda (veći prinos imaju biljke na rubnim dijelovima parcele) djelomice se kompenzira prazna površina.
2.9.6. Zaštita usjeva pšenice od korova, bolesti i štetočina
Zaštita usjeva od korova, bolesti i štetočina jedan je od značajnih činitelja prinosa i kvalitete prinosa u intenzivnoj proizvodnji pšenice i ostalih ratarskih kultura, a uspješna zaštita moguća je primjenom odgovarajućih zaštitnih sredstava (herbicidi, fungicidi, insekticidi i dr.). Pregled dozvoljenih zaštitnih sredstava za upotrebu u konvencionalnoj poljoprivrednoj proizvodnji svake se godine izdaje kao poseban broj časopisa Glasnik zaštite bilja. U uže specijaliziranoj literaturi mogu se pronaći detaljnije informacije o korovima (Knežević, 2006.; Šarić, 1996.; Todorović i sur., 2003.), bolestima (Ćosić i sur., 2008.; Kišpatić, J., 1992.), štetočinama (Ivezić, 2008.; Oštrec, 1998.; Maceljski i Igrc, 1991.; Maceljski, 2002.) te pesticidima koji se koriste za njihovo suzbijanje (Glasnik zaštite bilja; Baličević i Ravlić, 2014.; Ćosić i Vrandečić, 2014.).
Korovi u pšenici i njihovo suzbijanje Korovi su izravna konkurencija pšenici i ostalim usjevima za vodu, hraniva, svjetlost i životni prostor, a mogu izazvati i indirektne štete širenjem bolesti (viroze, gljivične bolesti) i štetočina. Tlo je jako bogato sjemenkama korova (oko 1 milijarda sjemenki/ha u usporedbi sa sklopom pšenice 6-8 milijuna/ha). Također, u 20 t svježeg stajskog gnoja pronađeno je 25 milijuna sjemenki korova, a nakon šest mjeseci ležanja u trapu broj sjemenki korova je pao na oko 5 milijuna. S tim u vezi, važno je da se na parcelu odvozi zreli stajski gnoj.
99
Najopasniji korov od uskolisnih korova u ozimim žitaricama je obična slakoperka (Apera spica venti) koja može uzrokovati gubitak prinosa i do 50 %. Od jednogodišnjih širokolisnih korova najopasniji su: broćika (Galium aparine), poljska potočnica (Myosotis arvensis), ljubice (Violla subspecies), čestoslavica (Veronica subspecies), kamilica (Matricaria chamomilla), mrtva kopriva (Lamium purpureum), obični šupljozub (Galeopsis tetrahit), mišjakinja (Stellaria media), divlji mak (Papaver rhoeas), različak (Centaurea subspecies). Najopasniji korovi u strnim žitaricama počnu nicati odmah nakon sjetve te niču sve do kasnog proljeća, stoga je bitno posebnu pažnju posvetiti zaštiti žitarica u jesenskom roku. Apera spica venti (slakoperka) i Gallium aparine (broćika) u našim su uvjetima najtvrdokorniji korovi u strnim žitaricama. Ozime žitarice korovi ugrožavaju već u ranijim fazama razvoja. Većina korova za rast treba manje topline od kulturnih biljaka i brže se razvijaju pri nižim temperaturama pa u proljeće, osobito ako su blage zime, predstavljaju veću konkurenciju usjevima. Poželjno je suzbijanje korova u pšenici još u jesen, osobito na teškim tlima na kojima u proljeće stoji voda pa je nemoguć ulazak strojeva na parcelu. Korovi u pšenici mogu se uništiti mehaničkim mjerama (obrada tla), biološkim mjerama (plodored i plodosmjena) i kemijskim mjerama (primjena herbicida). Optimalnim rokom i kvalitetno obavljenom sjetvom možemo doprinijeti da pšenica ima brži početni porast od korova. Zahvatima obrade tla (oranje, tanjuranje, drljanje, kultivacija) dodatno možemo dati doprinos u borbi protiv korova njihovim suzbijanjem na neobrađenom tlu (kanali, putovi i sl.). Primjena herbicida je učinkovita mjera borbe s korovima, a za pravilan izbor treba poznavati djelotvornost pojedinih herbicida na pojedine korove jer s jednim herbicidom ne možemo suzbiti sve korove na jednoj parceli. Herbicidi sadrže jednu ili više aktivnih tvari, a svaka od njih ima manje ili više širok spektar djelovanja na korove. Djelotvornost herbicida ovisi o nizu činitelja, uključujući i vlažnost tla, sadržaj humusa u tlu i sl. Ako je sadržaj humusa u tlu nizak (ispod 1,5 %), tada se primjenjuju manje doze nego pri visokom sadržaju humusa (npr. preko 4%). Razlog tome je u činjenici da se dio aktivne tvari herbicida inaktivira vezivanjem za humusne spojeve u tlu. Na tržištu postoji širok izbor herbicida pa se za pravilan izbor treba savjetovati s proizvođačima herbicida i stručnjacima kojima je zaštita usjeva od korova uža specijalnost. Herbicidi se mogu primijeniti prije nicanja (preemergence) pšenice ili nakon nicanja (postemergence) u jesen ili u proljeće.
Bolesti pšenice i njihovo suzbijanje Bolesti žitarica mogu smanjiti prinose od 10 do 40 %, ovisno o vremenskim prilikama, a uzročnici su najčešće gljivice. Pogoduje im uglavnom vlažno i toplo vrijeme, blage zime, pregusti sklopovi, sužen plodored i dr. Za prinos je od osobitog značenja učinkovita zaštita nadzemne mase, osobito najvišeg lista – zastavičara, primjenom fungicida. Kod većine žitarica optimalni rezultati postižu se s dva prskanja, a iznimno je potrebno tri tretiranja. Pšenicu napada niz bolesti. Snježna plijesan (Fusarium nivale) često uzrokuje propadanje usjeva (pšenica, raž, ječam) tijekom zime. Najčešće se primijeti u rano proljeće nakon otapanja snijega. Gljiva se prenosi sjemenom ili s ostacima slame (strništa). Niske temperature i visoka vlaga pogodni su za razvoj bolesti. Bolest se suzbija plodoredom i tretiranjem sjemena fungicidima. Nakon blagih zima može se sporadično pojaviti trulež (Typhula incarnata). Bolest se suzbija fungicidima, a plodored ne pomaže jer se sklerociji gljive dugo zadržavaju u tlu. Truleži korijena i podnožja stabljike pšenice mogu biti izazvani različitim gljivicama kao što su Fusarium graminearum, Helmintosporium sativum, Ophiobolus graminis i Cercosporella herpotrichoides. Bolesti vlati, lista i klasa pšenice mogu biti različite hrđe, kao što su Puccinia graminis (crna hrđa), Puccinia striiformis (žuta hrđa), Puccinia triticina i dr., ili snijeti, Ustilago tritici, Tilletia tritici i Tilletia levis (tvrde snijeti). Od ostalih gljivičnih bolesti pšenice
100 izdvajamo Erysiphe graminis (pepelnica), septorioze (Septoria triticina, S. graminum i S. nodorum). Bolesti pšenice preventivno se mogu suzbiti primjenom plodoreda, tretiranjem sjemena, a kurativno primjenom fungicida.
Štetočine pšenice i njihovo suzbijanje Štetnici žitarica uzrokuju izravne i neizravne štete. Izravne se štete manifestiraju izgrizanjem biljnog tkiva ili sisanjem sokova, dok neizravnim načinom štetnici prenose viruse. Lema ili crveni žitni balac (Oulema melanopus) se ubraja u najvažnije štetočine strnih žitarica u Hrvatskoj. Štete uzrokuju imago i ličinke. Imago pogriza tkivo lista stvarajući uske pruge ne ostavljajući epidermu, dok ličinke također prave uske pruge, ali ostavljaju epidermu. Maksimalni napad ličinki najčešće se zbiva u drugoj polovici svibnja ili prvoj dekadi lipnja, što najviše ovisi o temperaturi. U novije vrijeme, zahvaljujući sve toplijim jesenima i blažim zimama, na značenju dobiva i jesenska pojava lisnih ušiju. Lisne uši izazivaju izravne štete sisanjem sokova, a još su značajnije neizravne štete koje nastaju prenošenjem virusa. Protiv virusnih bolesti nema kemijske zaštite, već je važno suzbiti prenositeljice, tj. lisne uši. Vezano za lisne uši, treba naglasiti da se one preko kukuruza na proljeće i preko trava na jesen ponovno vraćaju na žitarice (pšenica, ječam). Kasnija sjetva je dobra zaštita pred virusima, ali uzrokuje druge probleme (lošije nicanje, busanje i prorijeđen sklop). Jedina zadovoljavajuća mjera je suzbijanje lisnih uši odmah u početku ljeta, a u nekim zemljama EU sjeme žitarica se tretira sistemičnim insekticidima. Od ostalih štetočina pšenice izdvajamo štetne glodavce kao što su poljski miš (Apodemus agrarius) i hrčak (Cricetus cricetus), a suzbijaju se postavljanjem zatrovanih mamaca ili izravno trovanjem legla. Određene štete prave žitarac crni (Zabrus tenebrioides) i žitna stjenica (Eurigaster austriaca), a uništavaju se tretiranjem usjeva ili tretiranjem tla (uz prethodan pregled na prisustvo štetočine).
2.9.7. Žetva pšenice
Vrijeme i načini žetve Pšenica kao biljna vrsta širokog areala rasprostranjenosti žanje se svakoga dana (Tablica 66) i to na manje ili više suvremeni način, pa postoji višefazna žetva, dvofazna žetva s prirodnim sušenjem, dvofazna žetva s umjetnim sušenjem i jednofazna žetva.
Tablica 66: Vrijeme žetve pšenice u različitim dijelovima svijeta
siječanj Australija, Novi Zeland, Čile, Argentina veljača, ožujak Indija, Pakistan travanj Sirija, Iran, Egipat, Srednja Amerika svibanj Srednja Azija, Sjeverna Afrika, južni dio Sjeverne Amerike lipanj Južna Europa, srednji dio Sjeverne Amerike srpanj Srednja Europa, Balkan, Južna Rusija, sjeverni dio Sjeverne Amerike kolovoz Kanada, sjeverni dijelovi Srednje Europe i Sjeverne Amerike rujan Velika Britanija, Skandinavija, Kanada, sjeverni dio Rusije listopad sjeverni dio Rusije, Finska studeni i prosinac Južna Afrika, sjeverni dio Južne Amerike
101
Višefazna žetva izvodi se ručno (upotrebom srpa ili kose) ili strojem (kosilicama) kada je pšenica u voštanoj zriobi određenim redoslijedom: košenje, vezivanje u snopove (ručno ili snopovezačicama), slaganje u nagramke (hrpe od najčešće deset snopova poslaganih na određeni način) i ostavljanje u polju (dozrijevanje), vozidba snopova (najčešće konjskom ili volovskom zapregom) u obiteljsko dvorište (slaganje u velike kamare na otvorenom ili u natkrivene prostorije) i vršidba (strojevima vršalicama). Nedostatak ovoga načina žetve je mnogo ljudskog rada i veliki gubici zrna. Na ovaj način se nekada obavljala žetva, a slike (36- 39) nas vraćaju u prošlost da nas informiraju kako se to nekada radilo (Woelfer, 1922.).
Slika 36: Žetva pšenice kosačicom koju vuče konjska zaprega (Woelfer, 1922.)
Slika 37: Snopovi požete pšenice u polju poslagani u nagramke (Woelfer, 1922.)
Slika 38: Spremanje snopova pšenice prije vršidbe i korištenje konjske snage za podizanje snopova (Woelfer, 1922.)
102
Slika39: Vršalica (Woelfer, 1922.) Slika 40: Suvremena žetva kombajnom
Dvofazna žetva s umjetnim sušenjem izvodi se tako da se pšenica kombajnira (prva faza žetve) s vlagom zrna do 30 %, a zatim suši u sušarama na vlagu uskladištenja (14 %). Dvofazna žetva s prirodnim sušenjem obavlja se tako da se pokošena pšenica ostavlja na polju nekoliko dana kako bi se prirodno osušila na zraku, a zatim kupi kombajnom. Jednofazna žetva je najjednostavnija jer se žanje kombajnom i izravno odvozi s parcele u silos pa su gubici zrna su najmanji. Da bi se mogla obaviti na taj način, zrno treba biti suho s vlagom ispod 15 %. Kod žetve pri većoj vlažnosti zrna (najviše 20 %), zrno se mora umjetno dosušivati.
Vlažnost zrna u žetvi pšenice Pogodno za kombajniranje je zrno vlažnosti ispod 20 % a iznad 12 %. Vlažnost zrna se mijenja ovisno o meteorološkim prilikama. Svaki od 100 cal/cm2 sunčeve topline smanjuje dnevno (dan bez kiše) početnu vlagu zrna za 4-5 % (ako je ona ispod 20 %) ili za oko 1,5 % (ako je ona iznad 20%). Utjecaj oborina i noćne vlage Svaki od 1 mm kiše povećava vlažnost zrna pšenice za 0,7 % (ako je vlaga zrna preko 30 %), odnosno za 1,5 % (ako je vlaga zrna ispod 20 %). Noćna vlaga može povećati vlažnost zrna do 2 %. Utjecaj relativne vlage zraka Tijekom suhog i toplog dana od ujutro do navečer vlaga zrna može opasti i više od 6 %. Grafikon 15: Utjecaj kišnih dana na vlažnost zrna pšenice (Brouwer, 1972.)
Trajanje žetve Žetva pšenice treba trajati što je moguće kraće jer kašnjenjem se povećavaju gubici zrna osipanjem. Tako 4-5 dana zakašnjenja može smanjiti prinos i do 10 %, a za desetak dana kasnije žetve i do 20 pa i 30 %. Osim toga, žetva se ne bi trebala odgađati jer eventualna kiša zaustavlja žetvu, ali ima i popratne negativne učinke. Vlaženjem klasa se intenzivira disanje zrna pa nastaje gubitak dijela suhe tvari tj. prinosa i pogoršava se kvaliteta zrna zbog smanjivanja hektolitarske mase te postoji mogućnost kvarenja zrna uslijed infekcije uzročnicima bolesti.
2.9.8. Specifičnosti agrotehnike u proizvodnji sjemena pšenice i ostalih strnih žitarica
Dio površina pod pšenicom i ostalim ratarskim kulturama koristi se za dobivanje sjemena, odnosno za reprodukciju. S tim u vezi, agrotehnika za sjemenske usjeve je manje ili više slična, a kod nekih kultura, kao npr. kukuruza, dosta je različita od agrotehnike za merkantilnu proizvodnju.
103
Postoji nekoliko kategorija sjemena: superelita, elita (elitno sjeme), originalno sjeme, sjeme prve sortne reprodukcije i sjeme druge sortne reprodukcije. Superelita je sjeme visoke sortne čistoće i potencijala rodnosti, a proizvodi se svake godine u selekcijskim ustanovama. Iz kategorije elitnog ili originalnog sjemena izdvoji se nekoliko tisuća najboljih i tipičnih klasova i u laboratoriju odrede dužina klasa, apsolutna masa zrna, krupnoća zrna i eventualno još neka svojstva. Na osnovi rezultata laboratorijskog određivanja eliminiraju se zrna sa 70-75 % klasova, a ostala zrna stavljaju u vrećice i čuvaju do sjetve i siju u redove 1-1,5 m dužine (sjetva "klas na red"). Na osnovi zapažanja tijekom vegetacije, eliminiraju se iz daljeg postupka čitavi redovi prema kriteriju tipičnosti izgleda, otpornosti na stresne uvjete (visoke ili niske temperature, suša, polijeganje, bolesti i sl.). Preostali redovi (linije) se požanju i predstavljaju sjeme superelite. Elitno sjeme dobije se sjetvom superelite u pojaseve širine 1 do 1,5 m ("blokiranje" nekih ulagača sjemena), a između pojaseva se ostavljaju staze (plijevljenje, uklanjanje atipičnih biljaka i ostali zahvati tijekom vegetacije, mogućnost kvalitetnog opažanja stanja usjeva). Originalno sjeme dobije se sjetvom elitnog sjemena, a ostale kategorije sjemena dobiju se sjetvom i uzgojem prethodne kategorije sjemena. U agrotehnici sjemenske pšenice nema suštinske razlike prema uzgoju merkantilne pšenice. Važno je osigurati optimalne uvjete uzgoja i u tome su stroži kriteriji u odnosu na merkantilnu pšenicu glede izbora parcele (plodno tlo, bez depresija, sređeni vodozračni odnosi), predusjeva (najbolje da to budu jednogodišnje leguminoze ili rane okopavine), gnojidbe (izbalansirana gnojidba dušikom, fosforom i kalijem). Za sjetvu treba odabrati kvalitetno deklarirano sortno sjeme te spriječiti miješanje sjemena različitih sorata (čišćenje sijačice od ostataka sjemena druge sorte). Specifično za sjemenske usjeve je sortno čišćenje ili uklanjanje atipičnih biljaka plijevljenjem. Žetva sjemenske pšenice je uobičajena kao za merkantilnu pšenicu, ali dodatno treba paziti da ne bude lomljenja sjemena i da ono bude sortno čisto (očistiti kombajn od ostataka sjemena s prethodne parcele ako nije ista sorta). Sjeme treba uskladištiti u dobro očišćene i dezinficirane prostorije. Ako je potrebno prethodno sušenje sjemena, voditi računa o temperaturi kako se ne bi izgubila klijavost. Kontrola stanja sjemenskih usjeva ili aprobacija provodi se kao zakonska obveza. Aprobaciju obavlja odgovarajuća stručna služba. Obavlja se obično u dva pregleda i to u klasanju i zriobi. Zapisnički se konstatiraju sljedeći podaci: podrijetlo, vrsta, sorta i kategorija sjemena; autentičnost čistoće vrste, odnosno sorte; opće stanje i razvoj usjeva; predusjev i primijenjena agrotehnika. Za pšenicu, ječam i zob kao samooplodne biljke dovoljna je udaljenost tri metra od susjedne parcele pšenice. Ako je parcela uz parcelu, tada se rubna tri metra širine sjemenske pšenice izdvoje u merkantilnu pšenicu.
104
3. JEČAM (Hordeum vulgare ili Hordeum sativum)
3.1. GOSPODARSKO ZNAČENJE, RASPROSTRANJENOST I PODRIJETLO JEČMA
Prema zastupljenim površinama, ječam je rangiran na četvrto mjesto među žitaricama, nakon pšenice, kukuruza i riže. Ječam je u pravilu kraćeg trajanja vegetacije u odnosu na pšenicu te je kod ozimih tipova dužina vegetacije 240-260 dana, a kod jarih 60-130 dana. Ranije se sije i ranije dozrijeva te se nakon njega mogu uzgajati postrne kulture. Prema upotrebi razlikuju se krmni i pivarski ječam. Krmni su višeredni ozimi ječmovi koji se koriste za hranidbu stoke većinom kao zrno te u obliku silaže, zelene mase i slame. Pivarski ječam koristi se za proizvodnju slada, odnosno piva i alkoholnih pića, i to su dvoredni, većinom jari ječmovi. Krmni ječam je obično rodniji od pivarskog ječma. U ljudskoj ishrani ječam se manje koristi, pretežno u obliku ječmene kaše, griza i pahuljica te kao surogat za kavu (Mihajlović, 1966.; Reiner i sur., 1980.; Paunović i Madić, 2011. ). Ječam ima najveći areal rasprostranjenosti među žitaricama, što je omogućeno kratkom vegetacijom, velikim polimorfizmom te postojanjem jarih i ozimih formi. Uzgoj ozimog ječma ograničen je na područja s blagom zimom (npr. srednja Europa). Ječam se uzgaja na većim nadmorskim visinama nego pšenica (npr. do 1900 m u alpskim zemljama te do 4000 m na Tibetu i Himalajama). Areal uzgoja ječma je veći nego kod pšenice te se proteže od 10o do 60o u Aziji, odnosno do 70oN u Europi, a na južnoj polutci od 10 do 58oS. Ječam se u svijetu uzgaja na otprilike 50 milijuna hektara, s tim da su prije 20-30 godina te površine bile značajno veće (preko 70 milijuna ha). Oko polovica ukupno požnjevene površine ječma u svijetu nalazi se u Europi (Tablica 67). Najveći proizvođači ječma u svijetu su Ruska Federacija, Njemačka, Ukrajina, Francuska i Španjolska. U ovih šest zemalja je u 2011. bilo oko 35 % ukupne požete površine i oko 40 % ukupne proizvodnje ječma u svijetu (Tablica 68). U Hrvatskoj se ječam uzgaja na oko 50 tisuća ha uz prosječan prinos 3,6 t/ha (prosjek 2000.- 2012.) (Tablica 69). Ječam spada u najstarije kulturne vrste i prema spoznajama iz arheoloških nalaza uzgajan je prije 6-7 tisuća godina (Egipat) te prije 5 tisuća godina (Indija, Kina). Postoje dva ishodišna centra (gen-centri) ječma te je višeredni ječam vjerojatno podrijetlom iz istočne Azije (Tibet, Kina, Japan), a dvoredni jari ječmovi s područja Etiopije.
Tablica 67: Proizvodnja, požnjevene površine i prinosi ječma u svijetu i u Europi (FAOSTAT)
Požnjevene površine (ha), proizvodnja (t) i prinos zrna (t/ha) ječma Godina Svijet Europa ha t t/ha ha t t/ha 1970. 66 122 199 119 378 695 1,80 37 812 191 79 744 004 2,11 1980. 78 442 333 156 702 822 2,00 51 834 421 112 990 950 2,18 1990. 73 716 444 178 074 020 2,42 43 444 374 123 788 258 2,85 2000. 54 516 014 133 119 046 2,44 27 583 298 84 025 144 3,05 2010. 47 453 612 123 682 055 2,61 22 741 643 73 441 887 3,23 2011. 48 438 530 133 049 075 2,75 24 359 275 81 247 496 3,33 2012. 49 310 546 132 350 225 2,68 24 372 812 79 093 867 3,25
105
Tablica 68: Rang lista zemalja prema proizvodnji ječma - stanje 2011. (FAOSTAT)
Požnjevene površine (ha), proizvodnja (t) i prinosi (t/ha) ječma Država ha t t/ha Rusija 7 689 000 16 938 000 2,20 Ukrajina 3 684 000 9 098 000 2,47 Francuska 1 545 000 8 775 000 5,68 Njemačka 1 598 000 8 734 000 5,46 Španjolska 2 701 000 8 287 000 3,07
Tablica 69: Ječam u Republici Hrvatskoj (Državni zavod za statistiku)
Požnjevene površine (ha), proizvodnja (t) i prinos zrna (t/ha) ječma u Hrvatskoj God. ha t/ha God. ha t/ha God. ha t/ha God. ha t/ha 1970.-79. 58200 2,08 1999. 44517 2,81 2004. 67 538 3,52 2009. 59 584 4,09 1980.-89. 55496 2,95 2000. 46436 3,27 2005. 50341 3,23 2010. 52524 3,27 1996. 31034 2,84 2001. 51117 3,16 2006. 59159 3,64 2011. 48 318 4,01 1997. 33034 3,21 2002. 50653 3,37 2007. 59000 3,82 2012. 56 905 4,14 1998. 42737 3,36 2003. 53833 2,49 2008. 65 538 4,26 2013. 47 105 3,80
3.2. MORFOLOŠKA SVOJSTVA JEČMA
Ječam je po izgledu sličan pšenici, ali ima i određene specifičnosti, naročito u građi klasa. Korijen ječma je najslabije razvijen od svih žitarica i male je upojne snage pa za njegovu proizvodnju treba osigurati plodnija tla. Sjeme klija s 4-8 primarnih korjenčića. Stabljika je nešto nježnija i sklonija polijeganju u usporedbi s pšenicom (novije sorte su visine do 80 cm i otpornije na polijeganje, ali ne kao pšenica). Ječam jače busa od pšenice i zobi i može stvoriti do 5 sekundarnih vlati pa je potrebna i manja količina sjemena za sjetvu (450-500 klijavih sjemenki za ozimi, 550-650 za jari ječam). List je građen kao i u ostalih žitarica. Prvi listovi su nešto širi u usporedbi s ostalim pravim žitaricama, položeniji prema tlu i sivozelene boje od voštanog sloja. Kod višerednih ječmova plojke su šire nego kod dvorednih. Karakteristika u građi lista su jako razvijene, velike srpolike uške koje se preklapaju. Klas je specifično građen, jer za razliku od pšenice i raži, ječam na svakom članku klasnog vretena ima po tri jednocvjetna klasića, od kojih može biti plodan samo jedan, sva tri ili jedan do tri, na čemu se i zasniva sistematika ječma. Klasići su postavljeni jedan iznad drugoga, oblikujući red: kod višerednog ječma razvijena su sva tri klasića pa sa svake strane klasa postoje tri reda, odnosno ukupno šest redova (zrna); kod dvorednog ječma potpuno je razvijen samo jedan klasić sa svake strane klasa. Kod većine ječmova osje je dugo i karakteristično nazubljeno, dok neki varijeteti imaju umjesto osja troroge listaste izrasline (furke). Kod prezrelog usjeva klasno vreteno se lako lomi. Pljevice su obično srasle sa zrnom (pljevičasto zrno), a rijetko slobodne (golo zrno). Zrno je zaobljeno s leđne strane, može biti žute, zelene, sive i ljubičaste boje. Apsolutna masa je 30-50 g, a hektolitarska 60-70 kg (zrno dvorednog ječma ima veće vrijednosti). Ječam je izrazito samooplodna biljka, cvjeta u zatvorenom cvijetu, odnosno do oplodnje dolazi prije punog klasanja i prije nego se iz pljevica pojave prašnici.
106
Slika 41: Tipovi ječma prema položaju listova u Slika 42: Ječam u fazi klijanja ranom porastu (uspravan, prijelazni i puzajući) (Brouwer, 1972.)
3.3. SISTEMATIKA JEČMA
Svi oblici ječmova mogu se prema morfološkim i fiziološkim svojstvima, koja su se razvila s obzirom na mjesto i uvjete uzgoja, svrstati u tri ekološke skupine: tenerum, rigidum i medium. Tenerum (sjeverna ekološka skupina) Ovi ječmovi rastu pod utjecajem dugog dana i slabe insolacije, nježne su građe vlati, pljeve i osja, cvjetne pljevice su tanke i gusto pokrivene dlačicama, a cijela biljka ima jaku voštanu prevlaku. To su jari ječmovi kratke vegetacije, imaju manje bjelančevina i više škroba u odnosu na preostale dvije skupine pa se pretežno koriste u pivarskoj industriji. Imaju velike zahtjeve za vlagom (higrofiti), a ne podnose sušu i visoke temperature. Rigidum (južna ekološka skupina) uzgaja se u južnim predjelima (Sredozemlje, J. Afrika, jugoist. Azija) pod utjecajem jake insolacije te imaju grubu strukturu osja i pljevica. To su ozime sorte ječma, skromnijih potreba za vodom (kserofiti), manje osjetljivi na visoke temperature, sušu i toplinski udar od ječmova tenerum skupine. Medium (prijelazna ekološka skupina) razvijala se i uzgaja se u uvjetima osrednje insolacije i struktura im je prijelaznog karaktera. To su mezofiti kojima treba umjerena klima bez naglih kolebanja s ravnomjernim rasporedom oborina. Ovoj skupini pripadaju ozimi i jari ječmovi Europe i Srednje Azije. Gotovo sve kvalitetne sorte pivarskog ječma srednje Europe su u ovoj skupini.
Tablica 70: Sistematika ječma
Podvrste ječma (subspecies) prema broju redova, odnosno broju plodnih klasića u pojedinoj etaži klasa Hordeum vulgare ssp. vulgare Hordeum vulgare ssp. distichum Hordeum vulgare ssp. (hexastichum) intermedium višeredni ječam (3 plodna klasića) dvoredni ječam (1 plodan klasić) prijelazni ječam (1-3 klasića plodna) Podjela prema broju redova Podjela prema stupnju redukcije Nema gospodarskog hexastychum aequale neplodnih klasića u dva tipa: značaja (pravilni šesteroredac- ima 6 redova) Nutantia: razvijene pljeve, hexastychum (tetrastychum) pljevice, ponekad i prašnici inaequale Deficientia: razvijene samo pljeve (nepravilni četveroredac: 6 redova, ali zbog rasporeda klasića izgleda kao 4 reda)
107
Sve kulturne forme ječma čine jednu vrstu koja se prema broju plodnih klasića na svakom članku klasnog vretena dijeli na tri podvrste: H. vulgare ssp. vulgare (hexastichum) - višeredni ječam - ima sva tri klasića plodna; H. vulgare ssp. distichum - dvoredni ječam - samo je centralni klasić plodan, dok su bočni sterilni; H. vulgare ssp. intermedium - prijelazni ječam, bez značaja (Tablica 70).
Slika 43: Hordeum vulgare ssp. vulgare Slika 44: Hordeum vulgare ssp. distichum
U proizvodnji su od dvorednih ječmova uglavnom zastupljeni oni iz grupe Nutantia, tipovi nutans i erectum. Nutans tip ima rastresite i povijene klasove, a erectum tip ima zbijeni, uspravni klas. Dvoredni ječmovi imaju sva zrna simetrična, a kod višerednih omjer simetričnih i asimetričnih (bočna zrna) iznosi oko 40:60 %.
3.4. BIOLOŠKA SVOJSTVA JEČMA
Od bioloških svojstava ječma treba istaknuti da ima velike zahtjeve prema tlu i osjetljiv je na kiselost pa mu najbolje odgovaraju neutralna do slabo alkalna tla. Ječam je otporniji na sušu i toplinski udar nego pšenica iako ima slabije razvijen korijen, ali ekonomičnije troši vodu, a transpiracijski koeficijent je 300-500. U suhim područjima ima stabilnije prinose od ostalih pravih žitarica. Osjetljiviji je na niske temperature. Prag tolerancije ječma prema niskim temperaturama je između -12 do -15 oC nakon kaljenja, a kod pšenice je to od -16 do -20 oC. Mlade biljke ozimog ječma mogu izdržati niske temperature od -4 do -5°C , kada se smrznu samo vrhovi listova. Ima širi list i veću lisnu masu te brži porast od pšenice, vegetacija mu je nešto kraća i busanje nastupa prije nego kod pšenice. Ječam je izrazito samooplodna biljka i cvjeta zatvoreno, odnosno do oplodnje dolazi prije punog klasanja (u zatvorenom cvijetu). Poboljšanje tolerantnosti ječma na kiselost tla moguće je testiranjem postojećeg sortimenta i stvaranjem otpornijih sorata specifičnim programima oplemenjivanja.
108
pH KCl 5,5 4,3 3,9 3,7 Sorta Halliko Sorta Herta Slika 44a: Izgled ječma sorte Herta uzgajane na tlu s različito podešenim pH dodavanjem sumporne kiseline (lijevo) i dvije sorte ječma (desno) uzgajane pri pH (KCl) 3,55 (van Essen i Dantuma, 1962)
Tako su van Essen i Dantuma (1962) testirali 670 selekcija jarog ječma s ciljem analiziranja njihove tolerancije na kiselost i izdvojili 61 genotip dobre i vrlo dobre tolerancije. Na slici 44a prikazane su dvije sorte ječma od kojih je jedna tolerantna, a druga izuzetno osjetljiva na kiselost tla, te reakciju osjetljive sorte Herta na različite stepenice niskog pH.
3.5. TEHNOLOŠKA VRIJEDNOST ZRNA PIVARSKOG I KRMNOG JEČMA
Kvaliteta zrna ječma ovisi prvenstveno o namjeni i razlikuje se kod krmnog i pivarskog ječma. Pivarski ječam predstavljen je uglavnom jarim sortama dvorednog ječma (var. nutans), a koriste se i ozimi dvoredni ječmovi jer daju veće prinose. U okviru standarda koje treba zadovoljiti, zrno pivarskog ječma ima više od 30 svojstava (kemijski sastav zrna, fizikalna i biološka svojstva). Za proizvodnju piva kao glavna sirovina koristi se slad, a to je proklijalo zrno ječma, kojemu se nakon sušenja odstranjuju klice. Slad daje pivu ekstrakt od kojeg ovise okus, punoća, boja i jačina piva. U pivarstvu je jedno od najvažnijih svojstava ekstraktivnost slada i njegova fermentacijska aktivnost. Visoki prinos ekstrakta (mora biti veći od 78%) pokazuju samo kvalitetne pivarske sorte, iako svojstva ječma koja uvjetuju ekstraktivnost slada dosta variraju, ovisno o području uzgoja ili klimatskim prilikama. Promjena kemijskog sastava zrna odražava se i na tehnološku kvalitetu ječma jer je dokazano da je pored sadržaja bjelančevina važna i njihova kvaliteta. Visokomolekularne bjelančevine ne djeluju štetno na okus i stabilnost piva. Veći postotak glutenina smanjuje udio nepovoljnog hordeina. U uvjetima visokih temperatura i suhog zraka stvara se više hordeina, a manje glutenina. Tako preveliki udio bjelančevina izazvan sušom u razdoblju tvorbe i nalijevanja zrna dovodi do jakog pada prinosa slada. Stoga je veliki značaj u stvaranju plastičnih sorata glede važnijih pivarskih svojstava kako bi one bile prilagođene raznim uzgojnim područjima. Za 100 l piva potrebno je 20-25 kg zrna pivarskog ječma. U važnija fizikalna svojstva zrna ubrajaju se: apsolutna masa, hektolitarska masa, oblik i krupnoća zrna, pljevičavost, primjese i miris zrna, brašnavost i dr. Apsolutna masa zrna ječma kreće se u rasponu od 40 do 48 g (za pivarstvo ne smije biti manja od 35 i veća od 50 g), a hektolitarska masa od 67 do 70 kg (za pivarstvo ne manja od 65 kg). Zrna bi trebala biti ujednačena, pravilnog ovalnog oblika, jedra, s uskom brazdicom, a 85-90 % zrna treba biti širine od 2,5 do 2,8 mm. Nadalje, poželjne su što tanje, nježne i sitno naborane pljevice s udjelom 7-10 % u ukupnoj masi zrna. Njihova boja treba biti sjajna i svjetložuta. Zrna
109 moraju biti čista, bez prašine i drugih primjesa te moraju imati prirodan miris, a trebaju biti potpuno brašnasta i rastresite strukture. Od kemijskih svojstava zrna najvažniji za pivarski ječam je sadržaj proteina, koji je obično u rasponu od 8 do 12 %, a najbolje da je od 9 do 11 %. Previše proteina u zrnu pivarskog ječma nije poželjno, a tolerira se do 11,5 %. Sadržaj škroba ne bi trebao biti manji od 60 %,a poželjan je raspon od 63 do 66 %. Vlažnost zrna trebala bi biti ispod 13 %.Također, biološka svojstva, kao što su sortna čistoća, klijavost i energija klijanja, definiraju kvalitetu pivarskog ječma. Mješavina sorata nije pogodna za proizvodnju piva. Klijavost bi trebala biti između 95 i 96 %, uz energiju klijanja od najmanje 90 % nakon tri do četiri dana. Za kakvoću zrna krmnog ječma poželjna je što veća količina bjelančevina (iznad 12,5 %), te njihova dobra probavljivost i sadržaj pojedinih esencijalnih aminokiselina. Udio pljevica mora biti što manji, a stupanj ispunjenosti zrna što veći. Zrno mora imati izgled, boju, oblik, miris i okus karakterističan za ječam, vlažnost najviše 14 %, hektolitarsku masu najmanje 65 kg.
3.6. SPECIFIČNOSTI AGROTEHNIKE I SORTIMENT JEČMA
U agrotehnici ječma nema značajnijih razlika prema onoj za pšenicu. Principi obrade tla i zaštite usjeva od korova, bolesti i štetočina te žetva gotovo su jednaki kao i za pšenicu. Optimalni rok sjetve ozimog ječma je od 1. do 20. listopada uz normu sjetve oko 350 klijavih zrna/m2 (ozimi višeredni) i 400-450 klijavih zrna/m2 (ozimi dvoredni ječam). Sjetvu jarog ječma treba obaviti krajem veljače i početkom ožujka, uz preporučeni sklop 400-500 klijavih zrna/m2. Gnojidba ječma prvenstveno ovisi o namjeni proizvodnje, tj. uzgaja li se krmni ili pivarski ječam. Općenito, ječam se gnoji s manje dušika nego pšenica, ali se te razlike smanjuju kod visokorodnih sorata. Zbog nježnije građe stabljike ječam ne podnosi veće količine dušika. Kod gnojidbe treba voditi računa i o tome da ječam ima slabije razvijen korijenov sustav i da je kraće vegetacije u odnosu na pšenicu, odnosno da brže prolazi određene fenološke faze. Pivarski ječam se gnoji s manje dušika, a više fosfora i kalija, dok se za stočni (krmni) ječam preporučuje naglašena gnojidba dušikom (različiti kriteriji kvalitete pivarskog i stočnog ječma glede sadržaja dušika, odnosno proteina u zrnu). Visok sadržaj proteina (iznad 11,5 % ) u zrnu ječma razlog je da se isti ne može koristiti za pivarstvo. Međutim, za krmni (stočni) ječam poželjan je veći sadržaj proteina u zrnu. Na plodnijim tlima Istočne Hrvatske za pivarski je ječam dovoljna obično jedna prihrana s 40-50 kg N/ha, na samom početku proljetne vegetacije, dok se za ozimi ječam može obaviti i druga prihran početkom vlatanja s najviše 20-30 kg N/ha. Veća sklonost ječma polijeganju u odnosu na pšenicu zahtjeva da se bude oprezniji prilikom gnojidbe ječma dušikom.
Tablica 71: Izbor iz sortimenta ječma Poljoprivrednog instituta Osijek i Bc-instituta
Ozimi ječam Jari ječam dvoredni višeredni dvoredni Poljoprivredni institut Osijek Rex P i S Jaran P i S Lord S Zlatko S i P Fran S Grof S Barun S i P Matej P i S Princ S TrenkOS P Robi P i S Bc-Institut Zagreb Favorit S Erih P Rekorder S Bc Alarik P * Namjena: P = pivarstvo i proizvodnja slada (pivarski ječam); S = stočarsvo (stočni ječam)
110
Ječam ima nešto kraću vegetaciju nego pšenica pa se kalendarski žetva obavlja u našim uvjetima otprilike desetak dana prije žetve pšenice. U Hrvatskoj se uzgajaju domaće i inozemne sorte ječma (ozime i jare forme). Domaći sortiment ječma je stvoren uglavnom na Poljoprivrednom institutu Osijek i Bc-Institutu u Zagrebu (Tablica 71). Domaći sortiment ne zaostaje po kapacitetu rodnosti i kvaliteti za inozemnim sortama koje se uzgajaju kod nas.
Reakcija ječma na kalcizaciju i melioracijsku gnojidbu fosforom i kalijem Obzirom da je ječam osjetljiv na kiselost tla, obično dobro reagira na kalcizaciju, a zbog slabije razvijenog korijena, često bolje od pšenice reagira na gnojidbu. Tako je u jednome pokusu prinos zrna ječma uslijed kalcizacije povećan za 22 % (Tablica 72), u drugome pokusu za 33 % (Tablica 73), a melioracijskom gnojidbom fosforom prinos ječma povećan je za 25 % prema standardnoj gnojidbi (Tablica 74).
Tablica 72: Reakcija ozimog ječma (sorta Lord) na kalcizaciju (Kovačević i sur., 2006.)
Kalcizacija (karbokalk t/ha: studeni, 2000.) LSD Svojstvo 0 15 30 45 60 90 5% 1% Četvrta godina istraživanja (2004.): ozimi pivarski ječam Prinos zrna (t/ha) 5,79 7,50 7,29 6,82 7,05 6,51 0,76 1,06 Klasovi / m2 408 575 585 573 535 549 61 84 Površinski sloj tla (0-30 cm) u srpnju 2004. godine pH (1nKCl) 3,89 4,71 5,80 6,62 6,95 7,30 0,32 0,44
Tablica 73: Naknadni učinak kalcizacije (proljeće 2003.) na svojstva ozimog ječma (sorta Barun – pokus Badljevina) 2007. godine
Zrno Klasovi Dolomit (t/ha) Prinos Masa 1000 Hektolitarska Proteini Škrob (broj/m2) (t/ha) zrna (g) masa (kg) (%) (%) 0 598 5,55 44,18 70,18 13,48 52,58 5 704 6,91 44,00 71,83 12,48 53,48 10 797 7,04 42,70 71,65 12,48 53,10 15 748 7,41 44,11 71,08 13,18 52,68 Prosjek 711 6,727 43,75 71,18 12,90 52,96 LSD 5% 13 1,00 ns ns ns ns
Tablica 74. Utjecaj gnojidbe fosforom na prinos zrna pivarskog ječma (Kovačević i sur., 2006.)
-1 Druga godina istraživanja (2004.): P2O5 (kg ha ) u proljeće 2003. LSD ozimi ječam 125 625 1125 1625 5% 1% Prinos zrna (t/ha) 3,31 3,26 3,96 4,15 0,55 0,93
111
4. RAŽ (Secale cereale)
4.1. GOSPODARSKO ZNAČENJE, RASPROSTRANJENOST I PODRIJETLO RAŽI
Raž je nakon pšenice druga krušarica i može se koristiti kao prirodni poboljšivač kruha od pšeničnog brašna. Postoje ozime i jare forme raži. Kod nas se uzgaja ozima raž. Raž je značajna krušna žitarica, osobito u Rusiji, Poljskoj i Njemačkoj. Ima relativno široku primjenu u ishrani ljudi (raženi kruh je ukusan, hranjiv i lako probavljiv) i stoke (mekinje, brašno, zelena masa nadzemnog dijela biljke) te u industrijskoj preradi (proizvodnja škroba, alkohola, farmaceutska industrija). Zrno raži ima manje bjelančevina (10-13 %) od pšenice i ljepak slabije kvalitete, ali je njegova hranjiva vrijednost bolja nego u pšenice te raženi kruh ima veću nutritivnu vrijednost od pšeničnog kruha zbog većeg sadržaja vitamina B2 i E te esencijalnih aminokiselina - lizin, valin, arginin, treonin koima je pšenično brašno deficitarno. Biološka vrijednost bjelančevina raži je 83 %, a pšenice 41 % (kazein mlijeka =100%). Kulturna raž podrijetlom je iz divljih oblika. Arheološkim nalazima dokazano je da je raž postala samostalnom kulturom u brončanom dobu (tri do dvije tisuće godina prije Krista). Ishodišni centri raži su područja Male Azije i Zakavkazja te Iran i Afganistan. Migracijama ljudi raž se proširila na uzgojno područja pšenice i ječma te se pokazala superiornom prema ovim kulturama u uvjetima hladnijeg podneblja. Raž je prema sjetvenoj površini na svjetskim oranicama rangirana na osmo mjesto među žitaricama (redoslijed: pšenica, riža, kukuruz, ječam, sirak, proso, zob, raž). Postoji trend opadanja površine pod raži u svijetu (Tablica 75). Tako je u posljednjih dvadesetak godina uzgoj raži u svijetu smanjen za preko 25 % i uzgaja se na oko 5 milijuna hektara (stanje 2010.). Dvije trećine svjetske proizvodnje raži otpada na Rusiju, Poljsku i Njemačku. Na ove je tri zemlje 2011. otpadalo blizu dvije trećine požnjevene površine i proizvedene raži u svijetu. Ostali veći proizvođači raži su Bjelorusija, Ukrajina i Kina (Tablica 76).
Tablica 75: Proizvodnja, požete površine i prinosi raži u svijetu i u Europi (FAOSTAT)
Požete površine (ha), proizvodnja (t) i prinos zrna (t/ha) raži Godina Svijet Europa ha t t/ha ha t t/ha 1970. 20 027 473 27 677 728 1,38 16 684 453 24 020 139 1,44 1980. 16 306 553 25 377 975 1,56 14 099 491 22 391 569 1,59 1990. 16 815 856 38 195 583 2,27 15 096 272 35 685 370 2,36 2000. 9 817 431 20 116 038 2,05 8 574 226 18 106 643 3,11 2010. 5 031 280 11 942 275 2,37 4 272 947 10 285 050 2,41 2011. 5 131 293 13 162 917 2,57 4 414 066 11 322 624 2,56 2012. 5 557 715 14 544 170 2,62 4 800 744 12 703 626 2,65
Prosječan prinos zrna raži u svijetu je oko 2,5 t/ha. Najveći prinosi postižu se u zapadnoeuropskim zemljama (npr. Nizozemska oko 5 t/ha; Danska, Njemačka i Švicarska oko 4,5 t/ha). Areal rasprostranjenosti raži je od 30 do 70oN (optimum 50-55oN). Najčešće se uzgaja na nadmorskoj visini do 900 m, a može i do 2000 m. Postoje ozime i jare forme raži. U svijetu se više uzgaja ozima raž. U našim uvjetima siju se ozime sorte.
112
Tablica 76: Rang lista zemalja prema proizvodnji raži - stanje 2011. ( FAOSTAT)
Požnjevene površine (ha), proizvodnja (t) i prinosi (t/ha) raži Država ha t t/ha Rusija 1 524 000 2 971 000 1,95 Poljska 1 085 000 2 601 000 2,45 Njemačka 614 000 2 521 000 4,10 Kina 200 000 815 000 4,07 Bjelorusija 327 000 801 000 2,45 Ukrajina 279 000 579 000 2,07 Španjolska 149 000 367 000 2,46
Raž u Hrvatskoj ima sporedno značenje i uzgaja se na vrlo skromnim površinama. Također, površine pod raži u Hrvatskoj prate svjetski trend smanjivanja površina pod ovom kulturom. Tako je u dekadi šezdesetih godina prošlog stoljeća raž uzgajana na prosječno 22247 ha/godišnje (prosječan prinos 1,32 t/ha), da bi u sljedećim dekadama površine pod raži bile smanjene na 10 734 ha/god. (prosjek 1970.-1979.), odnosno na 7106 ha/god. (prosjek 1980.- 1989.). U razdoblju od 2000. do 2007. prosječne površine pod raži u Hrvatskoj iznosile su samo 2547 ha/god., da bi u 2011. i 2012. one dodatno pale na ispod 1000 ha (Tablica 77).
Tablica 77: Raž u Republici Hrvatskoj (podaci Državnog zavoda za statistiku i FAOSTAT-a)
Požnjevene površine (ha), proizvodnja (t) i prinos zrna (t/ha) raži u Hrvatskoj Godina ha t/ha God. ha t/ha God. ha t/ha 1960.-69. 22 247 1,32 2000. 2738 2,6 2007. 1731 2,50 1970.-79. 10 734 1,56 2001. 2981 3,6 2008. 1367 2,98 1980.-89. 7 106 2,16 2002. 3244 2,8 2009. 998 2,86 1990.-94. 3 849 2,57 2003. 2960 2,0 2010. 1035 2,42 1997. 1 959 2,55 2004. 2900 3,1 2011. 871 3,38 1998. 2 146 2,58 2005. 1848 2,6 2012. 846 2,87 1999. 2 446 2,55 2006. 2008 2,7
4.2. MORFOLOŠKA SVOJSTVA RAŽI
Raž je po morfološkim karakteristikama slična pšenici. Izgled usjeva i klasa raži u polju prikazan je Slikom 47 . Korijen raži najrazvijeniji je od svih pravih žitarica i može rasti u dubinu do 2,5 m te stvara i veću masu (Slika 45), a zbog velike upojne sposobnosti, može koristiti i teže topive oblike hraniva. Stabljika se sastoji od 4 do 6 nodija i internodija, visine je 110-180 cm i manje čvrstoće od vlati pšenice, zbog čega mnogo lakše i više poliježe. Gornji internodij je obrastao dlačicama, a cijela stabljika je prekrivena voštanim slojem. Karakteristično je jako nabusavanje, a vlati istog busa ravnomjernije su razvijene nego kod drugih žitarica. List je tamnozelene boje, hrapav i obrastao dlačicama, također s voštanim slojem. Jezičak je dobro razvijen, a uške su gole, različitog oblika i veličine te se prijevremeno osuše i otpadnu. Klas je po građi najsličniji pšenici, ali je zbijeniji i ima 30 do 40 klasića. Postoje različiti oblici klasa raži (Slika 45). Članci klasnog vretena obrasli su dlačicama. U klasiću su dva cvijeta, odnosno zrna, rjeđe tri (treći cvijet je slabije razvijen ili sterilan). Donja pljevica nosi kratko
113 osje. Prašnici su limunasto žute do crveno ružičaste boje. Klas i osje kulturne raži obično su žute i bijele boje.
Zrno je golo, nikada nije sraslo s pljevicama, izduženo, na površini naborano s jasno izraženom dubokom brazdicom, a boja mu može biti zelenkasto plavkasta, žuta, smeđa i ljubičasta. Robusnije je od pšeničnog zrna i sadrži 1,3-1,5 puta više omotača, apsolutna masa iznosi oko 40 g, a hektolitarska masa oko 70 kg.
Slika 45: Korijen raži u mliječnoj zriobi (lijevo), oblici klasa (sredina) i oblici zrna raži (desno) (Brouwer, 1972.; Kobjiljanski, 1982)
4.3. SISTEMATIKA RAŽI
Postoji nekoliko sistematika raži, a jedna od njih je ona prema Kobjiljanskom (1975.). Prema toj podjeli (Tablica 78) rod Secale dijeli se u dvije skupine: Oplismenolepis (sve vrste divlje raži) i Secale (kulturna raž i neke korovske vrste).
Tablica 78: Sistematika raži (Kobjiljanski, 1975.)
Sekcija Oplismenolepis Sekcija Cereale (2n = 14 kromosoma) (2n = 14 ili 28 kromosoma) Sve vrste divlje raži Kulturna raž i neke korovske vrste Secale silvestre Secale cereale ssp. cereale (2n=14) Secale iranicum ssp. vavilovi (2n=14) Secale montanum ssp. montanum ssp. segetale (2n=14) ssp. kuprijanovi ssp. tetraploidum (2n=28) ssp. anatolicum ssp. derzhavini (2n=14) ssp. africanum ssp. tsitsini (2n=28)
Secale silvestre izvor je svojstva kratke stabljike (do 40 cm) i otpornosti klijanja na klasu. Secale iranicum služi u selekciji za dobivanje samooplodne kulturne raži i skraćivanje stabljike. Secale montanum (planinska, višegodišnja raž) koristi se za križanja sa pšenicom. Secale cerealessp. cereale (kulturna raž) ima nelomljivo klasno vreteno; ssp. vavilovi (korovska raž) ima lomljivo klasno vreteno; ssp. segetale (korovska raž u poljoprivrednim usjevima); ssp. tetraploidum (2n = 28) nastala je dupliranjem kromosoma, krupnijeg je habitusa i zrna od diploidne raži; ssp. derzhavini (2n = 14) predstavlja višegodišnju diploidnu kulturnu raž, koristi se kao krmni usjev; ssp. tsitsini (2n = 28) je višegodišnja tetraploidna raž, nastala je dupliranjem kromosoma iz ssp. derzhavini. Kulturna raž i tri oblika divlje raži su prikazane na Slici 46.
114
Secale cereale Secale silvestre
Secale iranicum Secale montanum Slika 46: Kulturna raž (gore lijevo) i divlje vrste raži (Kobjiljanski, 1982., 1989.)
Slika 47: Raž EM-1: izvor svojstva kratke stabljike raži Slika 48:Usjev raži i klasovi raži (Iken i Schwarzkopf, 1993.) za oplemenjivanje
115
4.4. BIOLOŠKA SVOJSTVA RAŽI
Biološka svojstva, uvjeti i način uzgoja slični su kao i za pšenicu, ali postoje izvjesne razlike. Kulturna raž je izrazito stranooplodna vrsta, a polen se prenosi vjetrom pa je vrlo bitno da u vrijeme cvatnje i oplodnje bude povoljno vrijeme. Suša i kišovito vrijeme uzrok su smanjene oplodnje i pojave tzv. "krezubosti klasa". Raž ima prirodni mehanizam za sprječavanje samooplodnje. U pogledu agroekoloških uvjeta, raž je skromnijih zahtjeva nego pšenica i ima sposobnost uzgoja u manje povoljnim uvjetima kao što su hladni predjeli, kisela i isprana tla, veće nadmorske visine i tla lakšeg mehaničkog sastava. Raž ima snažan korijenov sustav (bolje iskorištava hraniva i nešto bolje podnosi nedostatak vode u tlu nego pšenica). Kod pšenice cvatnja prati fazu klasanja, dok kod raži do cvatnje dolazi desetak dana kasnije, a u nepovoljnim uvjetima za cvatnju i dvadeset dana nakon klasanja. Cvatnja cijelog klasa traje 7-9 dana, a svakog cvijeta u klasiću 12-15 min. Cijela biljka raži formira do 60 000 polenovih zrnaca, što je oko 9 puta više nego kod pšenice. Raž je najotpornija žitarica prema zimi (kritične temperature u čvoru busanja za otporne sorte su –30 do –33oC, a za neotporne sorte oko -25 oC). Otporni genotipovi imaju uske i kratke listove u rozeti, koji čvrsto priliježu uz površinu tla, zatim usporeni rast u jesen i slabije busanje u usporedbi s neotpornim sortama. Od bioloških svojstava raži još izdvojimo sklonost klijanja na klasu i kraće trajanje klijavosti (u idealnim uvjetima 4-5 godina). Također, skromni su zahtjevi prema tlu u usporedbi sa pšenicom i daje bolje rezultate na pjeskovitim, kiselim i zaslanjenim tlima nego pšenica. Sklona je polijeganju zbog visoke stabljike (120 do preko 200 cm), neotporna prema visokim temperaturama i nešto manje otporna prema suši. Prednost za uzgoj raži imaju hladniji predjeli. U pogledu kvalitete zrna za ljudsku ishranu istaknimo da je sadržaj lizina za 30-40 % veći nego u pšenici, ali zrno raži ima slabije razvijen endosperm.
4.5. SPECIFIČNOSTI AGROTEHNIKE I SORTIMENT RAŽI
Agrotehnika za raž slična je onoj za pšenicu, a izdvajamo samo neke specifičnosti. Raž nešto bolje podnosi monokulturu nego pšenica, ali se ipak preporučuje uzgoj u plodoredu. Također, manje je osjetljiva na predusjev i svojstva tla. Raž je osjetljivija od pšenice na rok sjetve i dubinu sjetve (Slika 49). Sije se nešto pliće (2-3 cm dubine), a ako se nakon sjetve primjenjuju herbicidi, tada sjetva treba biti najmanje 3 cm dubine. Posljedice preduboke sjetve su veća potrošnja energije do nicanja te slabije biljke i manje otporne na stres.
Slika 49: Utjecaj dubine sjetve na raž (Eder, 1994.) Slika 50: Raž u zriobi (Seemann, 1994.)
Za predsjetvenu pripremu tla treba se držati pravila da je bolje zbijenije nego rahlije tlo (u rahlom tlu sjeme „propadne“ dublje). Planirani sklop je 450-650 klijavih zrna/m2, ovisno o roku sjetve, kvaliteti predsjetvene pripreme tla i klimi. Raž jače busa od pšenice pa se zato sije nešto rjeđe. Za sjetvu se u pravilu ne treba koristiti sjeme starije od jedne godine.
116
Rok sjetve ozime raži u Hrvatskoj je kao i kod pšenice, s tim da se u planinskim predjelima treba posijati u prvoj polovici, a u nizinskim predjelima u drugoj polovici listopada. Zrno raži se lako osipa i zato je najbolje obaviti žetvu kombajnom na prijelazu iz voštane u punu zriobu. U pravilu nema potrebe za sušenjem jer se zrno prirodno osuši na polju. U slučaju da se koristi slama za izradu predmeta od slame (pletarstvo: šeširi, podmetači, korpice za domaćinstvo i dr.), tada se raž žanje dvofazno i ne kombajnira se, već se nakon kosidbe mlaćenjem odvaja zrno od slame. Najpoznatije svjetske sorte raži su Petkus tertraploidna i diploidna raž, Danae (Njemačka), Dankowskie zlote, Danko (Poljska), Bjeloruska i Vjatka (Rusija), Swalef double i Swalef varne (Švedska), Roseni, North Dacota i Balbo (SAD), Palazzo (KWS).
117
5. TRITIKALE (Triticale)
Tritikale je prva kulturna biljna vrsta koju je stvorio čovjek. Nastala je kombinacijom križanja biljnih vrsta iz dva roda Triticum i Secale (pšenice i raži). Za razliku od svojih roditelja, koji su kao kulturne biljne vrste bile poznate prije 5000 godina (pšenica) i 1800 godina (raž), tritikale je vrlo mlada biljna vrsta i praktično nema svoju evoluciju. Prvi hibrid dobiven je 1875. godine (Wilson), ali je bio sterilan, dok je prvi plodni pšenično-raženi hibrid stvoren 1888. godine (Rimpau). U složenom genomu tritikalea prevladavaju kromosomi pšenice u omjeru 3:1 kod oktaploida (2n = 56) i 2:1 kod heksaploida (2n = 42).
5.1. GOSPODARSKO ZNAČENJE, POVRŠINE I RASPROSTRANJENOST TRITIKALEA
Novije sorte tritikalea uglavnom su dosegnule po urodu zrna vodeće sorte pšenice, dok su nadmašile sorte raži, ječma i zobi. Površine pod tritikaleom se u svijetu značajno povećavaju, a većinom se uzgaja u Europi. U pogledu tehnološke kvalitete zrna, za prehranu ljudi tritikale još uvijek zaostaje za pšenicom pa se pretežno koristi za prehranu domaćih životinja. Budući da zrno tritikalea ima visok sadržaj proteina (za 2-3 % više nego pšenica) i vrlo povoljan aminokiselinski sastav, vrlo je pogodan za hranidbu domaćih životinja. Sadržaj proteina u zrnu u granicama je od 14 do 17 %, dok sadržaj lizina nadilazi komercijalne sorte pšenice za 10 do 30 %.
Tablica 79: Proizvodnja, požete površine i prinosi tritikalea (FAOSTAT)
Požete površine (ha), proizvodnja (t) i prinos zrna (t/ha) tritikalea Godina Svijet Europa ha t t/ha ha t t/ha 1970. nema podataka nema podataka 1975. 467 1 200 2,57 nema podataka 1980. 91 342 167 210 1,83 11 242 18 011 1,60 1990. 1 249 246 4 453 148 3,56 1 127 843 4 222 473 3,74 2000. 2 492 209 9 105 528 3,65 1 955 989 7 805 136 3,99 2010. 3 976 388 13 727 551 3,45 3 349 871 12 440 430 3,71 2011. 3 846 006 13 526 041 3,52 3 288 034 12 202 206 3,71 2012. 3 702 943 13 701 426 3,70 3 181 503 12 592 289 3,96
Tablica 80: Rang lista zemalja prema proizvodnji tritikalea - stanje 2011. (FAOSTAT)
Požnjevene površine (ha), proizvodnja (t) i prinosi (t/ha) tritikalea Država ha t t/ha Poljska 1 269 000 4 235 000 3,34 Njemačka 383 000 2 004 000 5,23 Francuska 391 000 1 987 000 5,08 Bjelorusija 409 000 1 312 000 3,20 Kina 250 000 603 000 2,40 Rusija 222 000 523 000 2,35 Mađarska 101 000 346 000 3,43
Komercijalni uzgoj tritikalea na svjetskim oranicama počinje tek osamdesetih godina prošlog stoljeća. Prema statističkim podacima, tritikale se u svijetu 1975. uzgajao na samo 467 ha, da bi 1990. prešao površinu od jednog milijuna hektara, a u sljedećih deset godina se uzgajao na
118
2,5 milijuna ha. Posljednjih godina se uzgoj tritikalea u svijetu približava brojci od 4 milijuna ha (Tablica 79). Oko 85 % površina pod tritikaleom nalazi se u Europi. Poljska je najveći proizvođač tritikalea u svijetu i na tu zemlju otpada oko jedna trećina svjetske proizvodnje. Njemačka, Francuska i Bjelorusija su sljedeće zemlje po proizvodnji tritikalea u svijetu s dodatnih 40 % ukupne proizvodnje ove kulture u svijetu. Preostalih 30 % svjetske proizvodnje je izvan ove četiri zemlje (Tablica 80).
Tablica 81: Tritikale u Republici Hrvatskoj (FAOSTAT i Statistički izvještaji DZS Zagreb)
Požete površine (ha), proizvodnja (t) i prinos zrna (t/ha) triticalea u Hrvatskoj Godina ha t/ha Godina ha t/ha Godina ha t/ha do 2010. nema podataka u bazi FAO (FAOSTAT) 2006. 1591 4,6 2009. nema podataka 2012. 13 029 4,17 2007. 2705 3,5 2010. 10 853 3,09 2008. nema podataka 2011. 9 952 3,53
Površine pod tritikaleom u Hrvatskoj su skromne s trendom porasta. Tako je 2007. tritikaleom bilo zasijano 2705 ha, a 2012. oko 13 000 ha (Tablica 81).
5.2. MORFOLOŠKA SVOJSTVA TRITIKALEA
Pšenično-raženi hibridi u pogledu su habitusa biljke intermedijarnog tipa. Ta svojstva se nasljeđuju u nizu generacija bez povratka na izvorne oblike, a izuzetak su citogenetski nestabilni oktoploidi kod kojih se u potomstvu mogu pojaviti i biljke pšenice. Prema građi klasa, boji klasa i boji zrna te višecvjetnim klasićima, tritikale je sličniji pšenici, dok se veća sličnost raži očituje u ljubičasto obojenoj koleoptili, voštanom sloju, obraslosti gornjeg internodija dlačicama, izduženim pljevama i pljevicama te povećanom broju klasića u klasu. Visina vlati, duljina i zbijenost klasa najčešće su intermedijarni. Oktaploidni tritikale vrlo je sličan mekoj pšenici (Triticum aestivum). Veliki broj pšenično-raženih amfiploida karakteriziran je heterozisom vegetativnih svojstava, a utvrđeno je oko 30 % novih svojstava u usporedbi sa svojstvima roditelja.
Slika 51: Klas pšenice, tritikalea i raži Slika 52: Klas tritikalea s bočne i prednje strane
119
5.3. SISTEMATIKA TRITIKALEA
Tritikale je biljna vrsta koja praktično nema evoluciju. Izdvajamo sistematiku tritikalea koju je naveo Shulind (1981.) po kojoj se tritikale dijeli u tri forme: Triticale aestivum forme (Shulind) : oktaploidni tritikale (2n = 56): meka pšenica x raž Triticale durum forme (Shulind) : tetraploidni tritikale (2n = 42): tvrda pšenica x raž Triticale trispecies (Shulind) : tetraploid (2n = 42): meka pšenica x tvrda pšenica x raž
5.3. BIOLOŠKA SVOJSTVA TRITIKALEA
Tritikale ima dosta pozitivnih svojstava oba roditelja, a nasljeđivanje nekih svojstava je intermedijarnog tipa. Otporan je na nepovoljne agroekološke uvjete, a ima i brži početni porast od pšenice. Tritikale ima visoki proizvodni potencijal te se može uzgajati i u nepovoljnijim agroekološkim uvjetima, osobito u brdsko-planinskim područjima, gdje je uzgoj ostalih žitarica nesiguran. Skromnih je zahtjeva prema tlu, veće je otpornosti na niske i visoke temperature, kao i na sušu (bolje razvijen korijenov sustav i voštana prevlaka na nadzemnom dijelu) te pokazuje veću otpornost prema bolestima i štetočinama. Glavni nedostatak ovog hibrida je sklonost polijeganju zbog visoke i nježne stabljike te slabije razvijen endosperm i klica, zbog čega je nicanje slabije i neujednačeno. Zrno je dobre kvalitete i ima veći sadržaj bjelančevina od pšenice za oko 2 %, odnosno od raži za 3-5 %. Kvaliteta ljepka je bolja nego u raži, a za proizvodnju kruha preporučuje se korištenje pšeničnog i brašna tritikalea u omjeru 3:1. Tritikale ima skromne zahtjeve prema uvjetima uzgoja jer je lako adaptabilan. Otporan je prema zimi i prema većini bolesti koje napadaju pšenicu i ječam. Skromnih je zahtjeva prema agrotehnici. U Belgiji se uzgaja na pjeskovitim tlima umjesto raži i ječma. U razdoblju od 1981. do 1987. uzgoj tritikalea u ovoj zemlji povećan je s 200 ha na preko 7000 ha jer je ostvarenim prinosima nadmašio pšenicu, raž i ječam. Također, u brdsko-planinskom području Bosne i Hercegovine tritikale je dao veće prinose od pšenice i ječma. U manje povoljnim uvjetima prednost se tritikalea nad pšenicom smanjuje zbog slabijeg nicanja i veće sklonosti polijeganju. Zbog sklonosti tritikalea polijeganju treba biti oprezniji pri gnojidbi dušikom.
5.4. SORTIMENT I SPECIFIČNOSTI AGROTEHNIKE TRITIKALEA
Sorte tritikalea se dijele na tzv. sjeverne i južne sorte. Najpoznatije sjeverne sorte su Alamo, Bolero, Grado, Lasko i Salvo (Poljska); Uno (Švedska) i Lukas (Njemačka), a južne sorte su uglavnom iz Španjolske (npr. Fascal, Tritano, Maniero i Yoreme). U Hrvatskoj je prva priznata sorta tritkalea Bc-Goran (Bc-Institut za proizvodnju i oplemenjivanje bilja Zagreb). Prema katalogu Instituta to je srednje rani tritikale izrazito ozimog tipa, visine od 115-120 cm, vrlo dobre otpornosti na polijeganje i bolesti. Hektolitarska masa mu je 71-76 kg, a sadržaj proteina veći od 14 %. Primjenjuje se kao stočna hrana, za industrijsku preradu te za ishranu ljudi. Ima izrazitu otpornost na niske temperature i bolesti. Noviji hrvatski kultivar je Bc Ranko. U Hrvatskoj su prisutne i introducirane sorte Clercal i Angus. Agrotehnika za tritikale je vrlo slična pšenici, naročito obrada tla i zaštita usjeva. Principi gnojidbe su također slični, ali se mogu koristiti manje količine hraniva nego za pšenicu. Optimalni rok sjetve u Hrvatskoj je prva polovica listopada, a preporučena dubina sjetve je 3 cm. Sklop varira od 450-550 klijavih zrna/m2, ovisno o kultivaru.
120
6. ZOB (Avena sativa)
6.1. GOSPODARSKO ZNAČENJE, PODRIJETLO I RASPROSTRANJENOST ZOBI
Zob se uglavnom uzgaja kao stočna hrana, a posebnu vrijednost ima u hranidbi konja i stočnog podmlatka. Koristi se i u hranidbi trkaćih konja, krava (povećanje mliječnosti) i peradi (npr. guske - povećanje sadržaja jetre). Kao stočna hrana koristi se i zelena masa (samostalno ili u smjesi s leguminozama).U odnosu na ostale žitarice, zob ima najkvalitetnije zrno s aspekta ishrane. Zrno ima manje ugljikohidrata, 2-3 puta više masti), a bjelančevine su visoke biološke vrijednosti i sadrže potrebne aminokiseline, jedino su siromašne triptofanom. Bogato je vitaminima B7 i E (tokoferol). Prehrambeni proizvodi od zobi (zobene pahuljice, griz, brašno) velike su hranjivosti i koriste se u dijetalnoj prehrani. Sadrži polimere glukoze (glukani) koji snižavaju razinu kolesterola i glukoze u krvi. Najveći nedostatak zobi je veliki udio pljevica koje su debele, vlaknaste, slabo probavljive i niske energetske vrijednosti. Zato se u novije vrijeme selekcija zobi usmjerila na stvaranje golozrnih sorata (pljevice se prilikom vršidbe odvajaju od zrna). Golozrna zob (Avena nuda) je nešto drukčijeg sastava od Avena sativa i više se koristi u ljudskoj ishrani (kruh, biskvit, mekinje, slastičarski proizvodi). Ova zob ima manji proizvodni potencijal (niže prinose zrna), veće osipanje zrna i slabiju vitalnost sjemena nego obična zob Avena sativa. Praroditelji zobi su divlje zobi Avena fatua i Avena sterilis koji danas predstavljaju opasne korove u strnim žitaricama. Tri su ishodišna centra zobi: srednja i zapadna Europa, istočna i jugoistočna Azija, sjeverna Afrika. Zob ima uzak areal uzgoja u usporedbi s ostalim žitaricama i to od 30 do 65oN (optimum: 45-65oN) i od 30 do 50oS. Jara zob uzgaja se na oko 90 % od ukupne površine pod zobi u svijetu. Površine pod zobi su se u svijetu smanjile u posljednja četiri desetljeća za četiri puta: s oko 40 milijuna ha 1970., na ispod 10 milijuna ha posljednjih nekoliko godina (Tablica 82). Glavni razlog tome je što se zob pretežno koristila u ishrani konja kao vučne snage u poljoprivredi i transportu te što je zob zamijenjena ječmom u stočnoj hrani. Oko 60 % površina pod zobi nalazi se u Europi (Tablica 82), a najveći proizvođači zobi su Ruska Federacija, Kanada, Poljska, Australija i Španjolska. Ovih pet zemalja je 2011. godine proizvelo preko 50 % svjetske proizvodnje zobi (Tablica 83). Zob se u Hrvatskoj uzgaja na skromnim površinama (oko 25000 ha) i to uglavnom u sljedećim područjima: povišeni tereni bjelovarsko-moslavačke regije, brežuljkasto-brdoviti tereni Slavonije, poplavne nizine Slavonije i srednje Hrvatske, krška polja Like i Gorskog kotara te Pokuplje i Banija. Površne pod zobi u Hrvatskoj prate svjetski trend smanjivanja površina i u posljednjih pedeset godina smanjene su za više od 50 % (Tablica 84).
Tablica 82: Proizvodnja, požnjevene površine i prinosi zobi u svijetu i u Europi (FAOSTAT)
Požnjevene površine (ha), proizvodnja (t) i prinos zrna (t/ha) zobi Godina Svijet Europa ha t t/ha ha t t/ha 1970. 39 677 761 52 411 105 1,71 16 573 242 29 638 354 1,79 1980. 24 697 330 41 433 288 1,68 16 888 935 28 316 487 1,68 1990. 20 679 705 39 917 119 1,93 14 290 106 27 736 185 1,94 2000. 12 675 527 26 098 626 2,06 8 130 120 16 671 942 2,05 2010. 9 102 792 19 693 610 2,16 5 558 070 11 902 142 2,14 2011. 9 655 921 22 676 189 2,35 6 238 360 14 699 788 2,36 2012. 9 627 546 20 974 945 2,18 6 106 017 13 426 775 2,20
121
Tablica 83: Rang lista zemalja prema proizvodnji zobi (prvih pet) u svijetu i u Europi - stanje 2011. ( FAOSTAT)
Požnjevene površine (tis. ha), proizvodnja (tis. t) i prinosi (t/ha) zobi Zemlja ha t t/ha Zemlja ha t t/ha Svijet Europa Ruska Fed. 2 984 000 5 332 000 1,82 Poljska 546 000 1 382 000 2,53 Kanada 1 030 000 2 997 000 2,91 Španjolska 508 000 1 119 000 2,20 Poljska 546 000 1 382 000 2,53 Finska 322 000 1 102 000 3,42 Australija 826 000 1 128 000 1,36 Njemačka 143 000 627 000 4,38 Španjolska 508 000 1 119 000 2,20 Bjelorusija 158 000 448 000 2,85
Tablica 84: Zob u Republici Hrvatskoj (podaci Državnog zavoda za statistiku i FAOSTAT)
Požete površine (ha), proizvodnja (t) i prinos zrna (t/ha) zobi u Hrvatskoj Godina ha t/ha God. ha t/ha God. ha t/ha 1960.-69. 53 340 1,37 2000. 26 042 2,51 2007. 27 967 2,01 1970.-79. 38 488 1,52 2001. 26 103 232 2008. 19 873 3,29 1980.-89. 29 361 1,99 2002. 24 484 2,60 2009. 20 901 2,98 1990.-94. 20 440 2,39 2003. 25 300 1,71 2010. 19 280 2,50 1997. 18 142 2,58 2004. 23 457 2,00 2011. 25 344 3,05 1998. 21 669 2,59 2005. 21 185 2,33 2012. 28 514 3,32 1999. 24 124 2,36 2006. 24 914 2,67
6.2. MORFOLOŠKA SVOJSTVA ZOBI
Korijen zobi je dobro razvijen i velike upojne snage pa može koristiti teže topiva hraniva iz tla (Slika 53). Zob klija s tri primarna korjenčića. Stabljika zobi je gola, glatka, ima 5-6 internodija i visine je 60-120 cm. Listovi zobi su širi nego kod pšenice i glatki, s velikom ligulom, a bez uški. Za razliku od ostalih pravih žitarica, kojima je cvat klas, zob ima cvat metlicu. Metlica zobi sastoji se od glavne grane i bočnih grana koje su etažno raspoređene. Bočne grane nose manje ili više povijene klasiće (Slika 54). U klasiću se može razviti više cvjetova (do četiri), ali najčešće samo dva, pritom je prvo zrno u klasiću uvijek najkrupnije, a ostala su redom sve manja. Klasići su osjati, a osje je kraće i izbija na 2/3 od vrha obuvenca, za razliku od ostalih žitarica.
Slika 53: Korijen zobi u mliječnoj Slika 54: Oblici metlice zobi - zastavičasta (a) i rastresite metlice zriobi (Brouwer, 1972.) (b, c i d) – Brouwer, 1972.).
Zrno zobi je pljevičasto i pljevice čvrsto obuhvaćaju zrno, ali nisu srasle sa zrnom. Udio pljevica u masi zrna je velik i iznosi oko 25-35 %. Izduženog je oblika s jasno izraženom
122 brazdicom. Boje pljevica, odnosno zrna najčešće su bijela i žuta, rjeđe su prisutni kultivari tamne boje pljevica (crna, siva, smeđe crvena). Zrno je obraslo finim dlačicama. Apsolutna masa iznosi oko 26-44 g, a hektolitarska je masa znatno manja od pšenice zbog velikog udjela pljevica te iznosi 40 - 60 kg.
6.3. SISTEMATIKA ZOBI
Rod Avena ima mnogo biljnih vrsta (jednogodišnje i višegodišnje biljke), a kulturna zob predstavljena je s dvije biljne vrste: Avena sativa i Avena byzantina. Avena sativa uzgaja se na oko 90 % ukupnih površina pod zobi u svijetu, a Avena byzantina uzgaja se u Sredozemlju i južnom dijelu SAD-a. Prema obliku metlice Avena sativa se dijeli u tri podvrste: Avena sativa diffusae: zrno u pljevicama, rastresita metlica, duge bočne grančice (izbijaju u svim pravcima od glavne osi), Avena sativa orientalis: zrno u pljevicama, zbijena metlica u obliku zastavice s kratkim bočnim granama (izbijaju samo s jedne strane metlice), Avena sativa nudae: golozrna zob (pri vršidbi zrno ispada iz pljevica).
6.4. BIOLOŠKA SVOJSTVA ZOBI
Zob je pretežito jara kultura. Postoje i poluozime i ozime forme koje imaju nešto dužu jarovizaciju, ali pri jačoj zimi ugibaju. U posljednje vrijeme selekcijom je povećana otpornost zobi prema niskim temperaturama. Općenito, zob ima skromne potrebe prema toplini i to je biljka hladnijih predjela. Proizvodni optimum za nicanje 6-12°C. Optimalne temperature tijekom razvoja su 20-25oC, a maksimalne 28-31oC. Neotporna je prema suši i visokim temperaturama i naročito je sklona toplinskom udaru. Zob ima najveće potrebe prema vodi od svih pravih žitarica jer ima visoki transpiracijski koeficijent (400-600) i najveću lisnu površinu među pravim žitaricama. Kritično razdoblje za vodu je 10-15 dana prije metličanja. Zato bolje uspijeva na većim nadmorskim visinama i u brdsko-planinskim područjima. Zahtjevi prema tlu su relativno skromni. Dobro uspijeva na novim oranicama, kiselim, vlažnim i močvarnim tlima te onima težeg mehaničkog sastava (pretpostavlja se zbog dobro razvijenog korijena koji može primati i teže topive oblike hraniva).
6.5. SPECIFIČNOSTI AGROTEHNIKE I SORTIMENT ZOBI
Plodored Zob ne podnosi monokulturu i može doći na istu parcelu tek nakon četiri godine. Iscrpljuje i isušuje tlo pa je loš predusjev. Obrada tla Zob zahtjeva nešto dublju obradu (zbog čuvanja vode). Gnojidba Zob dobro reagira na gnojidbu („test-kultura“ u gnojidbenim pokusima), a zbog sklonosti polijeganju treba biti oprezan s dušikom. Prosječna gnojidba zobi (kg/ha): 100-160 N, 80-120 P2O5 i 60-80 K2O. Raspodjela gnojiva je ista kao i za pšenicu, ali je dovoljna samo jedna prihrana u busanju s oko 150 kg KAN-a/ha). Sjetva (jare) zobi Zob treba posijati što je moguće ranije (npr. početkom veljače, ali to je rijetko moguće zbog vlažnosti tla). Najčešći termin kod nas je kraj veljače/početak ožujka, a kasnijom sjetvom slabiji je porast zobi i jača zakorovljenost usjeva. Zob je osjetljiva na dubinu sjetve i sije se na dubinu 3-4 cm uz optimalnu vlažnost tla, odnosno 5-6 cm uz umjerenu vlažnost tla. Žetva. Zob sazrijeva neravnomjernije od ostalih žitarica, pa je teže odrediti vrijeme žetve. Žetvu treba započeti kada je sazrio vrh metlice, prije osipanja zrna u vršnim klasićima, odnosno na prijelazu vršnog dijela metlice u punu zrelost.
123
Sortiment zobi Najpoznatije jare sorte zobi: Flamingsnova, Flamingsregent, Kondor, Zlatna kiša, Zlatna grana i dr. Kod nas i u ostalim zemljama umjereno kontinentalne klime zob se rijetko sije kao ozima kultura jer slabo podnosi zimu. Ipak, zahvaljujući stvaranju sorata zobi otpornijih na zimu, udjel ozime zobi nešto se povećao. Tako je u Engleskoj i Welsu udjel ozime zobi povećan s 15 % na čak 76 % zahvaljujući novim britanskim sortama Image, Solva, Craig i Gerald i dr., te francuskim sortama Aintree i Mirabel. Ozima zob ima više prednosti pred jarom zobi (veća otpornost prema suši, nematodama i snijeti, veći prinos zrna i veći sadržaj ulja u zrnu), a glavni nedostatak joj je neotpornost prema zimi. Od ozimih sorata zobi raširene su: Joker, Mustang, Slatinka, Sirena i dr . U Bc-Institutu stvorene su tri komercijalne jare sorte zobi: Baranja, Kupa i Istra te ozima zob Bc Marta.
124
7. KUKURUZ (Zea mays)
7.1. GOSPODARSKO ZNAČENJE I PODRIJETLO KUKURUZA
Gospodarsko značenje kukuruza je vrlo veliko s obzirom na činjenicu da se uzgaja na značajnim površinama. Kukuruz je biljka koja ima najveći genetički potencijal rodnosti među žitaricama, najistraženija je biljna vrsta u genetici i selekciji, ima široku primjenu u ishrani ljudi i stoke, kao i u prerađivačkoj industriji. Kukuruz je, pored pšenice i riže, najzastupljenija žitarica na svjetskim oranicama. Pšenica se 2010. uzgajala u svijetu na oko 217 milijuna hektara, kukuruz na 164 milijuna hektara, a riža na 162 milijuna hektara (Tablica 85).
7.1.1. Površine i proizvodnja kukuruza
Godine 2011. kukuruz je uzgajan na blizu 172 milijuna hektara, od kojih je u Europi bilo oko 14 milijuna hektara ili 8,5 % svjetske površine pod kukuruzom (Tablica 86). Najveći proizvođači kukuruza u svijetu su SAD, Kina, Brazil, Indija i Meksiko. U ovih pet zemalja je 2011. bilo oko 55 % požete površine kukuruza u svijetu i 68 % svjetske proizvodnje kukuruza.Europa je 2011. sudjelovala s 10,7 % u svjetskoj proizvodnji kukuruza, a najveći europski proizvođači bili su Ukrajina, Francuska, Rumunjska, Mađarska i Italija (Tablica 87).
Tablica 85: Požeta površina, opseg proizvodnje i prinosi pšenice, riže i kukuruza (FAOSTAT) Požeta površina, opseg proizvodnje i prinosi pšenice, riže i kukuruza u svijetu 2000. godina 2010. godina Svijet ha tona t/ha ha tona t/ha Pšenica 215 437 131 585 690 886 2,72 217 057743 651 906 870 3,00 Riža 154 059 919 599 355 292 3,89 161 666 415 701 047 510 4,34 Kukuruz 137 004 613 592 479 375 4,32 164 305 102 851 173 441 5,18
Tablica 86: Proizvodnja, požete površine i prinosi kukuruza u svijetu i u Europi (FAOSTAT) Požete površine (ha), proizvodnja (t) i prinos zrna (t/ha) kukuruza Godina Svijet Europa ha t t/ha ha t t/ha 1970. 113 976 179 265 831 145 2,35 14 753 317 46 532 672 3,15 1980. 125 776 355 396 623 388 3,15 14 548 192 61 268 910 4,21 1990. 131 037 921 483 372 615 3,69 12 910 573 54 598 293 4,20 2000. 137 004 613 582 479 375 4,32 13 707 202 63 507 286 4,63 2010. 164 305 102 851 173 441 5,18 13 942 800 85 091 721 6,10 2011. 171 783 917 885 289 935 5,15 16 600 604 110 186 663 6,64 2012. 176 991 927 875 098 631 4,94 18 313 472 94 090 160 5,14
Tablica 87: Rang lista zemalja prema proizvodnji kukuruza u svijetu i u Europi 2011. godine (FAOSTAT) Požete površine (tis. ha), proizvodnja (tis. t) i prinosi (t/ha) kukuruza (stanje 2011.godine) Zemlja ha t t/ha Zemlja ha t t/ha Svijet Europa SAD 33 989 510 313 948 610 9,24 Ukrajina 3 543 700 22 837 900 6,44 Kina 33 541 660 192 781 000 5,75 Francuska 1 595 600 15 913 300 9,97 Brazil 13 218 904 55 660 413 4,21 Rumunjska 2 587 102 11 717 591 4,53 Indija 8 710 000 21 760 000 2,50 Mađarska 1 230 000 7 992 000 6,50 Meksiko 6 069 092 17 635 417 2,90 Rusija 1 602 600 6 962 440 4,34
125
Kukuruz ima najveći potencijal rodnosti od svih žitarica. Prema podacima FAO-a, prosječan prinos zrna kukuruza u svijetu 2010. godine iznosio je 5,18 t/ha, riže 4,34 t/ha, a pšenice 3,0 t/ha. Najistraženija je biljna vrsta u genetici i selekciji te su stvoreni hibridi kukuruza vrlo kratke vegetacije za uzgoj u hladnijim predjelima, hibridi za određene namjene (povećan sadržaj ulja, proteina, šećera, hibridi veće lisne mase za siliranje), kao i hibridi pogodni za uzgoj na manje povoljnim tlima (kisela tla, alkalna tla i sl.) Široka je primjena kukuruza u hranidbi stoke (zrno, silaža) te u ljudskoj ishrani – u izvornom stanju (manje razvijene zemlje) i u obliku prerađevina (razvijene zemlje). Kukuruz je sirovinska osnova za oko tisuću različitih industrijskih proizvoda (različiti prehrambeni proizvodi, škrob, alkohol, ulje, dječja hrana, farmaceutska i kozmetička sredstva, tekstilni proizvodi i dr.) te za proizvodnju bioetanola, a od kukuruza se u novije vrijeme mogu proizvesti autogume i kompaktni diskovi (Slika 55). Finalizacija prerade kukuruza u Hrvatskoj je na niskoj razini te se kod nas kukuruz još uvijek primarno koristi kao stočna hrana.
Slika 55: Novinski članci o upotrebi kukuruza
Kukuruz se kod nas ranije u mnogo većoj mjeri koristio u ljudskoj ishrani, a i danas u nekim manje razvijenim dijelovima svijeta predstavlja za čovjeka glavnu hranu. Mandekić (1918b) započinje svoju knjigu ovim riječima: „U Hrvatskoj i Slavoniji sije se razmjerno dosta kukuruza, oko 750 000 jutara (1 jutro = 0,58 ha), a možemo reći da se njime hrani gotovo velika većina pučanstva, pa nam je s toga i jasno, da se kukuruza toliko kod nas sije. Prirod je u povoljnim godinama prilično dobar, pa smo u glavnom i zadovoljni. Naročito u srijemskoj i virovitičkoj županiji, gdje se pretežno sije amerikanski konjski zub, koji daje prilično dobar prirod. Duga perioda vegetacije pogoduje njegovom dozrijevanju, pa nam je poznato da on potpuno dobro dozrijeva u tim županijama. Kvaliteta toga kukuruza nije osobita, pa ga rado ljudi i ne jedu, već za to upotrebljuju većinom sitnozrne vrsti kao Pignoletto i Cinquantin. Naprotiv, u užoj Hrvatskoj ne dozrijeva konjski zub. Zato se tu i sije poglavito „okrugla Hrvatica“ koja dozrijeva normalno pa mu je i kvaliteta bolja od konjskog zuba. U gorskim pak krajevima siju različiti kukuruzi, koji jedanput dozori, drugi puta ne, a i siju većinom takve vrsti, koje su vrlo rane…“
7.1. 2. Rasprostranjenost i širenje kukuruza
Kukuruz je biljna vrsta širokog areala rasprostranjenosti zahvaljujući postojanju različitih tipova prikladnih za određeni klimat i primjer je široke varijabilnosti svojstava u okviru iste
126 biljne vrste. Trajanje vegetacije kukuruza je kod najranjijih hibrida 60-70 dana, a kod najkasnijih 300 do 330 dana, dok visina biljaka varira od 0,5 m do 7 m. Uzgojno područje kukuruza proteže se od ekvatora do 58oN (Kanada, sjeverna Europa) te do 38oS (Argentina) i 42oS (Novi Zeland). Ekološka granica uzgoja kukuruza je lipanjska izoterma +17oC i srednja ljetna temperatura +19oC te noćne temperature +12,8oC. Optimalno područje uzgoja kukuruza je 15-45oN i 21-35oS, ali najviše kukuruza uzgaja se između 30 i 55oN, a dva veća područja uzgoja izvan ovoga areala su Brazil i Meksiko. Kukuruz se uzgaja u klimatskim vrlo različitim uvjetima: tropski pojas s neprekidnim ljetom (npr. Kolumbija), hladniji predjeli s kratkim ljetom (npr. Quebec u Canadi), vlažna područja (npr. Florida u SAD-u), semiaridna i aridna područja Afrike i visinska područja do 3000 m (npr. Ande u državi Peru) i dr.
7.1.3. Kukuruz u Europi i Hrvatskoj
Kolumbo je 1492. donio u Španjolsku iz Amerike prve uzorke kukuruza (podvrsta tvrdunac) i dao upute za način uzgoja. Prvi crtež klipa kukuruza napravio je španjolski inspektor Oviedo 1526., dok je crtež cijele biljke objavio Fuks 1542. u knjizi „Otkriće Indije“ (Messner, 1992.). Ovi crteži su preslikavani sljedećih 200 godina za enciklopedije i ostale publikacije. Početkom 16. st. kukuruz se uzgajao u botaničkim vrtovima bogatih obitelji (Italija, Španjolska, Njemačka, Francuska, Engleska). Kukuruz je na prostor današnje Hrvatske dospio pomorskim putem iz Italije u Dalmaciju (1572.).
Tablica 88: Površine i prinosi kukuruza u Hrvatskoj
Požete površine (ha) i prinosi (t/ha) kukuruza i rasponi variranja po godinama (od-do) u Hrvatskoj Razdoblje ha t/ha Raspon (t/ha) 1950.-1959. 498000 1,70 - 1960.-1969. 520050 2,90 2,45-3,49 1970.-1979. 500580 3,85 3,25-4,56 1980.-1989. 506575 4,68 3,92-5,33
Tablica 89: Požete površine i prinosi kukuruza u Hrvatskoj od 1971. do 2010.
Požete površine (ha) i prinosi zrna (t/ha) kukuruza u Hrvatskoj Dekada 1971.-1980. Dekada 1981.-1990. Dekada 1991.-2000. Dekada 2001.-2010. God. ha t/ha God. ha t/ha God. ha t/ha God. ha t/ha 1971. 506567 3,35 1981, 518615 4,62 2001. 406000 5,45 1972. 489086 3,39 1982. 494235 5,03 1991.-1995. 2002. 407000 6,14 1973. 516292 3,56 1983. 511753 4,85 izostavljeno zbog 2003. 406515 3,86 1974. 480311 3,86 1984. 501313 5,33 ratnih zbivanja 2004. 306347 6,30 1975. 530361 4,15 1985. 528660 4,85 2005. 318973 6,90 1976. 503646 3,84 1986. 531589 5,16 1996. 361000 5,22 2006. 296195 6,50 1977. 501556 4,50 1987. 495946 4,44 1997. 371000 5,88 2007. 288549 4,90 1978. 465842 4,04 1988. 511224 3,92 1998. 378000 5,25 2008. 314062 8,00 1979. 487939 4,56 1989. 503378 4,44 1999. 384000 5,56 2009. 296910 7,40 1980. 483807 4,14 1990. 503876 3,87 2000. 388338 3,93 2010. 296768 7,00 Prosjek 496541 3,94 Prosjek 510059 4,65 Prosjek 311468 5,17 Prosjek 333732 6,25
Danas je kukuruz najrasprostranjenija ratarska kultura na oranicama Hrvatske. Prema podacima Državnog zavoda za statistiku u razdoblju od 1950. do 1989. uzgajan je na oko pola milijuna hektara godišnje (Tablica 88), da bi posljednjih godina površine pod kukuruzom bile smanjene (Tablica 89) za jednu trećinu (prosjek 2001.-2010. iznosi 333 732 ha godišnje).
127
7.2. MORFOLOŠKA SVOJSTVA KUKURUZA
Kukuruz je jednogodišnja, jednodomna, stranooplodna kulturna biljka. Od drugih predstavnika porodice Poaceae razlikuje se visokom i krupnom stabljikom, velikim listovima i krupnim zrnom.
7.2.1. Korijen
Korijen kukuruza je žiličast i obuhvaća veliki volumen tla; na 1 mm2 ima do 700 korijenovih dlačica. Najveća masa korijena nalazi se u oraničnom sloju do 30 cm, a dubina prodiranja iznosi do 3 m. Korijenov sustav se sastoji od primarnog i sekundarnog korijena. Dinamika razvoja korijena kukuruza tijekom vegetacije prikazana je Slikom 58. Primarni korijen ima tri tipa: glavni klicin korijen, bočni klicini (hipokotilni) korjenovi i mezokotilni korijen. Glavni korijen tijekom klijanja zrna brzo raste okomito u dubinu, a nakon dva do tri dana razvije se prosječno 3-7 bočnih korjenova. Ovo korijenje ostaje na biljci tijekom cijele vegetacije i ima bitnu ulogu opskrbe mlade biljke vodom i hranivima tijekom 2- 3 tjedna poslije nicanja, odnosno dok biljka ne razvije 8-10 listova. Mezokotilno korijenje razvija se na epikotilu (dio između klice i prvog podzemnog nodija), ali samo u uvjetima preduboke sjetve i jako aeriranim tlima; raste horizontalno položeno, ne grana se i nema značaja za biljku. Sekundarni korijen kod kukuruza raste iz podzemnih i nekoliko nadzemnih nodija stabljike, pa razlikujemo podzemno nodijalno i nadzemno ili zračno nodijalno korijenje. Prvo sekundarno korijenje razvija se iz nodija najbližeg zrnu, na 3-4 cm od površine tla, u fazi 3-4 lista. Ono iz nodija izrasta u obliku vijenca ili etaža, čiji ukupan broj ovisi o dužini vegetacije kukuruza (kod ranozrelih hibrida razvije se 5-7, a kod kasnih 7-10 etaža). S pojavom svakog para novih listova, razvija se i nova etaža sekundarnog korijenja. Broj korjenova po pojedinoj etaži se povećava od donjih (3-6) prema gornjim etažama (20-30). U tlu se prva etaža razvija oko 4 tjedna horizontalno, a zatim raste u dubinu; svaka sljedeća etaža raste manje horizontalno, a zadnja prodire u tlo gotovo odmah okomito. Ovakav razvoj povezan je sa zagrijavanjem tla - u vrijeme razvoja prvih etaža zagrijan je samo površinski sloj tla i zato se tu korijen više zadržava, dok je u kasnijim fazama razvoja limitirajući činitelj vlaga, pa korijen odmah prodire u dubinu. Rast korijena je najintenzivniji u ranim etapama razvoja i tada nekoliko puta nadmašuje rast nadzemnog dijela biljke. Zračno korijenje se formira iz prva 2 do 3 nodija iznad površine tla i uloga mu je da stabilizira i učvrsti visoku stabljiku.
7.2.2. Stabljika
Stabljika je kod kukuruza ravna, glatka, ispunjena parenhimom. Visina varira od 0,5 m na krajnjem sjeveru gdje se kukuruz još može uzgajati pa do 5-7 m kod tropskih kasnozrelih hibrida. Kod hibrida koji se u nas uzgajaju visina varira od 1,5 m kod najranijih hibrida do 3,5 m kod najkasnijih hibrida. Stabljika je cilindričnog oblika, debljine od 2 cm (gornji dio ) do 7 cm (bazni dio), a broj nodija i internodija također ovisi o dužini vegetacije (rani hibridi 8-10, kasni 18-22). Porast stabljike je neravnomjeran, a najjači je neposredno prije metličanja, kada stabljika može narasti i do 15 cm dnevno. Postoji i nekoliko podzemnih internodija (4-9), koji su vrlo kratki i sužavaju se prema dolje te čine podzemni dio stabljike iz čijih nodija izrasta sekundarno korijenje. Internodiji stabljike su pokriveni rukavcima listova u čijim pazušcima se zameću pupovi bočnih izdanaka. Iz ovih pazušnih pupova na donjim, a posebno na podzemnim nodijima, mogu se razviti sekundarni izdanci - zaperci. Njihovo formiranje je karakteristika nekih podvrsta kukuruza, uglavnom ranozrelih (šećerac, kokičar), ali njihovu pojavu mogu izazvati i vanjski uvjeti (rjeđi sklop, jači intenzitet osvjetljenja, bogatija ishrana
128 dušikom i dr.). Iz preostalih pazušnih pupova stvaraju se začeci klipova, od kojih se obično samo jedan ili ponekad dva i više potpuno razviju, a nalaze se oko sredine stabljike. Svaki internodij na kojem se zametne klip po cijeloj svojoj dužini ima udubljenje koje nastaje uslijed pritiska klipa na njega.
7.2.3. List
Prema mjestu gdje se zameću i nalaze te prema značenju, razlikuju se tri tipa listova: klicini listovi, pravi ili listovi stabljike i listovi omotača klipa (komušina). Klicini listovi imaju svoje začetke još u klici i ima ih 5-7, a potpuno se razviju u prvih 10- 15 dana nakon nicanja kada su od presudnog značaja za biljku i ako se oštete (npr. pojava mraza), dolazi do zastoja u rastu koji se kasnije odražava na kašnjenje svih faza rasta i razvoja. Nakon formiranja pravih listova, klicini listovi gube svoje značenje i suše se još u prvom dijelu vegetacije. Pravi listovi sastoje se od plojke, rukavca i jezička. Izrastaju po jedan iz svakog nodija nasuprotno (spiralni raspored). Rukavac je čvrst i debeo, s manje primjetnom centralnom žilom. Plojka je linearna i relativno široka (5-15 cm), dužine 50-100 cm, na rubovima valovite forme, lice je pokriveno dlačicama, dok je naličje glatko. Ima debelu centralnu žilu s nizom tanjih paralelnih žilica, a na vrhu je zašiljena. U poprečnom presjeku list ima oblik slova "V", a žljebasti uspravni položaj listova omogućuje korištenje i najmanjih količina oborina (npr. rose). Broj listova na stabljici je svojstvo hibrida i odgovara broju nodija - rani hibridi koji se kod nas uzgajaju imaju 8-10 listova, a najkasniji 18-22 i taj broj je vrlo stabilno svojstvo pa se malo mijenja u raznim godinama kod istog hibrida. Broj listova kod istog hibrida presudno ovisi o temperaturi zraka u vrijeme zametanja začetaka listova (2. etapa organogeneze metlice). Pod utjecajem viših temperatura zraka (20-24°C) ova etapa prolazi brže, što može smanjiti broj listova za 1-2, a ovo se redovito događa u kasnim ili naknadnim rokovima sjetve za određeni hibrid. Na potpuno izrasloj biljci najveći su srednji listovi u blizini klipa, a prema bazi i vrhu stabljike njihova veličina se smanjuje. Općenito, veličina i širina listova su svojstva genotipa, iako na njih u manjoj mjeri mogu utjecati i okolinski uvjeti (npr. najveći listovi se stvaraju pri 20°C). Listovi komušine predstavljaju rukavce pravih listova izmijenjenog oblika i razvijaju se na nodijima drške klipa, a to je skraćeni bočni izdanak. Nodiji na dršci klipa su jako zbijeni pa listovi komušine čvrsto pokrivaju jedan drugoga i samo se na vanjskim listovima stvara klorofil, dok su unutarnji listovi nježniji, a oni uz sam klip poluprozirni. Broj listova komušine jednak je broju listova na stabljici iznad klipa. Ovi listovi štite klip od vanjskih nepovoljnih utjecaja (mraz, mehaničke ozlijede), štetočina i bolesti. Zatvorenost klipa komušinom, odnosno čvrstoća kojom je priljubljena uz klip, značajna je za brzinu gubitka vode iz zrna u zriobi.
7.2.4. Reproduktivni organi kukuruza
Kukuruz je jednodomna biljka čiji su muški i ženski cvjetovi razdvojeni u posebne cvati na istoj biljci. Muški cvjetovi su skupljeni u cvat metlicu koja se nalazi na vrhu stabljike, dok ženski cvjetovi tvore cvat klip koji se nalazi u pazušcu jednog od srednjih listova. Zbog razdvojenosti reproduktivnih organa i različitog vremena sazrijevanja muških i ženskih cvjetova na istoj biljci, kukuruz je izrazito stranooplodna biljka.
129
Slika 56: Dijelovi biljke kukuruza (lijevo), metlica kukuruza (sredina) i klip kukuruza (desno)
Građa klipa Klip se sastoji od oklaska na kojemu se uzdužno u parnim redovima nalaze klasići sa ženskim cvjetovima te od drške klipa i listova komušine. Klip se formira na vrhu bočnih izdanaka koji se razvijaju iz točaka rasta u pazuhu listova na glavnoj stabljici, a mogu i na zapercima. Ovi pupovi se zameću u pazušcu svih listova, osim 2-3 vršna, ali se samo 1, odnosno 2-3 kod višeklipnih hibrida potpuno razvije u klip u pazušcu srednjih listova na stabljici. Pri razvoju više klipova, gornji klip je uvijek razvijeniji i krupniji. Na dršci (skraćeni bočni izdanak) se nalazi oklasak klipa. Uz duljinu internodija drške klipa vezan je položaj klipa na stabljici: kada je drška sastavljena od kraćih i debljih internodija, klip je na stabljici uspravan, a ako je drška građena od izduženih, tanjih internodija, klip je otklonjen od stabljike, što može biti pozitivno u slučaju jačih oborina. Oklasak može biti cilindričnog (jednake debljine) i konusnog oblika (sužava se prema vrhu), s nizom prijelaza između ta dva oblika. Njegov oblik, veličina i boja su nasljedni, a poželjniji je što tanji i cilindričan oklasak jer su na konusnom dijelu zrna na vrhu sitnija. Udio oklaska u masi klipa varira od 14 do 28 %, a ostatak je zrno. Boja može biti bijela (tvrdunac) i crvena (zuban) u različitim nijansama. Ženski klasići također dolaze u parovima i dvocvjetni su, ali je gornji cvijet u klasiću plodan, a onaj u bazi sterilan pa se u svakom klasiću razvija samo jedno zrno. Na oklasku se najčešće nalazi 4-12 parova klasića, odnosno dva puta više redova zrna (8-24). Danas prevladavaju hibridi s 12-20 redova. Broj redova zrna na klipu je uvijek paran, što je vezano uz paran broj klasića na oklasku. Ženski cvijet se sastoji od dobro razvijenog tučka, tri zakržljala prašnika i dvije nefunkcionalne lodikule - pljeve i pljevice su reducirane pa su cvjetovi, odnosno zrna, goli. Tučak se sastoji od plodnice, dugačkog vrata i vrlo duge nitaste njuške (stigme) pokrivene dlačicama – svile. Svila je dužine 30-50 cm, ovisno o mjestu cvjeta na klipu. U cvatnji svila izlazi iz klipa, tj. komušine u obliku pramenova niti (svilanje), koje su blijedozelene do crvene boje, što je karakteristično svojstvo za određeni genotip. Nakon oplodnje svila se suši, kovrča i postaje smeđa. Svila je pokrivena dlačicama koje izlučuju ljepljivu tekućinu i time pomažu hvatanju polenovih zrnaca, pri čemu polen može pasti na bilo koji dio svile i izvršiti oplodnju. Jajna stanica sazrijeva 1-2 dana prije pojave svile i sposobna je za oplodnju 10-15 dana. Proces oplodnje traje 20-24 sata, a svila i njuške tučka se osuše za 1-2 dana nakon oplodnje.
130
Zametak se razvija brzo i već nakon 20 dana formira se zrno u mliječnoj zriobi s razvijenom klicom. Na jednoj biljci se najčešće razvije samo jedan klip, a može se javiti i dvoklipost ili više klipova, međutim drugi i treći klip kasnije dozrijevaju i uvijek su manji od prvog, koji je najviši na stabljici. Osim što je pojava višekliposti svojstvo podvrste, odnosno hibrida, mogu ju izazvati i vanjski uvjeti (npr. u gušćem sklopu na rubovima parcele). Visina na kojoj se nalazi klip također je u vezi s hibridom pa kasniji hibridi imaju više nasađen klip, a raniji niže. Anomalije u građi metlice Pojava dvospolnosti klasića metlice javlja se kada se pored muških razvijaju i ženski cvjetovi u klasićima. Ova pojava češća je na zapercima i kod materijala različitog stupnja samooplodnje, a nastaje zbog toga što u 5. etapi organogeneze ne dođe do atrofije tučaka. Stupanj dvospolnosti može biti različit - od jednog ili više cvjetova do potpune ozrnjenosti metlice (metlica "pretvorena" u klip). Pojava vegetativnih izraslina umjesto muških klasića u obliku malih lukovica iz kojih se, kada se presade u tlo, razviju potpuno normalne biljke. Anomalije u građi klipa Pojava dvospolne ženske cvati mnogo je rjeđa nego kod muških cvati, a javlja se iz istog razloga - kada u 5. etapi ne dođe do propadanja prašnika. Pojava muških klasića na vrhu klipa drugi je oblik dvospolnosti koji se manifestira kao produžetak oklaska s muškim klasićima. Plosnatost (širenje) i grananje klipa ili fascijacija - postoji više tipova. Obični tip fascijacije je tzv. medvjeđa šapa kod koje se klipovi na određenoj udaljenosti od vrha šire kao da će se granati; drugi tip se javlja kod starih sorti kokičara kada se razviju kratki konusni klipići nalik na šumske jagode ("jagodičasti" tip). Grananje klipova je uvjetovano neravnomjernim razvojem ili ozljedom vršnih meristemskih stanica, a stupanj grananja je različit - od grananja samo na vrhu klipa do jake razgranatosti klipa koji izgledom podsjeća na metlicu. Variranje broja i razmještaja redova ženskih klasića, tj. zrna je najčešća nenormalnost, a manifestira se neparnim brojem redova zrna, kada se na mjestu gdje su normalni redovi suviše razmaknuti formira još jedan red, pa su redovi neravnomjerni. Često je kod hibrida s 10-12 redi zrna. Nepravilni razmještaj redova - relativno česta anomalija koja se javlja zbog formiranja dva zrna u klasiću (ako su oba cvjeta u klasiću plodna) pa dolazi do nepravilnog razmještaja zrna zbog konkurencije. Nejednak broj redova na bazi i na vrhu klipa- broj redova zrna na vrhu je obično manji za dva jer neki redovi pri vrhu iščezavaju.
7.2.5. Zrno kukuruza
Zrno kukuruza je jednosjemeni plod (caryopsis). Sastoji se od tri osnovna dijela kao i kod ostalih žitarica: omotača, endosperma i klice (Slika 57). Omotač čini 5-8 % mase zrna i sastoji se od perikarpa kojeg čine 10-12 slojeva stanica debljine 30 do 200 i perisperma. U stanicama perikarpa nalaze se pigmenti koj daju boju zrnu (različite nijanse žute, crvene, narančaste, smeđe, ljubičaste i dr.). Endosperm čini 78-85 % mase zrna i različite je konzistencije (brašnasti, caklavi, voštani dio), ovisno o podvrsti. Aleuronski sloj je jednoslojan, bezbojan ili s pigmentima. Klica je prilično velika i čini 8-14 % mase zrna, a smještena je u donjem dijelu zrna s prednje strane. Kod zrna kukuruza razlikuju se prednja (trbušna), stražnja (leđna) i bočne strane te kruna (vrh) i baza zrna.
131
Slika 57 : Anatomska građa zrna kukuruza* Slika 58 : Razvoj korijenovog sustava kukuruza (prema Kieselbach, 1949.; cit. Zscheischler i sur., Po fazama: 4 lista, 6 listova, 12 listova i potpuno 1990.) razvijena biljka (Kieselbach, 1963.) * a = omotač sjemena, b = perikarp, c = aleuronski sloj, e = skutelum, g = koleoptila h =plumula, l = radikula s primarnim korijenom
7.3. SISTEMATIKA KUKURUZA
Kukuruz pripada porodici Gramineae (Poaceae), grupi Tripsacinae (Maydeae), a u toj skupini ima osam rodova. Pet su rodova azijskog podrijetla, a su tri američkog podrijetla. Rodovi američkog podrijetla su: Tripsacum, Euchlaena (Teosinte) i Zea. Izgled biljaka iz roda Tripsacum i Teosinte je prikazan Slikom 59.
7.3.1. Rodovi sistematske skupine Tripsacine (Maydeae)
Zajedničke karakteristike roda Tripsacum su da su to višegodišnje biljke, a cvijetovi s razdvojenim spolovima se nalaze na različitim dijelovima iste cvati (muški klasići - na vrhu svake grančice cvati; ženski klasići - na dnu grančice), a sjemenke su zatvorene u rožnatu ovojnicu. Najbliže po srodnosti s kukuruzom su dvije biljne vrste iz roda Tripsacum: Tripsacum dactiloides (2n=36) i Tripsacum floridanum (2n=36). Obje ove vrste su rasprostranjene u SAD-u (države Texas i Florida).
Teosinte – izgled biljke Teosinte (klas – ženska cvat) Tripsacum (cvat) Slika 59: Izgled Teosinte i Tripsacuma (Mangelsdorf i Reeves, 1939.)
132
Slika 60: Prvi crtež klipa i biljke Slika 61: Evolucija kukuruza od primitivnih oblika do kukuruza (Finan, 1950.) danas (Galinat, 1977.)
Izvor: Messner (1992.) Izvor: Estler (1992.) Izvor: Galinat (1977.) Slika 62: Prvi crtež kukuruza (Fuchs, 1542.) u herbariju (lijevo), kineski crtež kukuruza (sredina) i usporedba cvati (po redoslijedu slijeva nadesno) tripsacuma, teozinte i klipa kukuruza (desno)
Rod Zea ima samo jednu biljnu vrstu - Zea mays - koja ima nekoliko podvrsta, a u okviru njih mnogo sorata i hibrida. Prvi botanički opis kukuruza kao biljne vrste i naziv koji se koristi i danas dao je Linne još 1753 g. Prvi crteži biljke kukuruza i evolucija izgleda kukuruza prikazan je Slikama 60 - 62. Vrste iz roda Euchlaena ili Teosinte su najbliži srodnici kukuruza. Zajedničke karakteristike biljnih vrsta iz roda Euchlaena su da imaju odvojenu mušku i žensku cvat (na vrhu stabljike je muška cvat - metlica, a sa strane stabljike ženska cvat - dvoredni klas). Pri sazrijevanju se ženska cvat raspada. U ovome rodu postoje tri vrste: Euchlaena perrenis (2n=40), Euchlaena mexicana (2n=20) i Euchlaena diploperrenis (2n=20). Kukuruz također ima 20 kromosoma. Euchlaena perrenis je višegodišnja teozinta s dobro razvijenim rizomima, prirodni tetraploid (2n=40) otkriven 1910. g. u Meksiku. Euchlaena diploperrenis (2n=20) je diploidna i višegodišnja teozinta, otkrivena u saveznoj državi Halisco (Meksiko). Njezino značenje je u perspektivi za stvaranje višegodišnjeg kukuruza.
133
Euchlaena mexicana je diploidna (2n= 20) i jednogodišnja teozinta, raste kao divlja vrsta na visoravnima u srednjem Meksiku, Gvatemalii Hondurasu. Klas je zaštićen listovima nalik komušini. Ova vrsta se dobro križa s kukuruzom (daje 100 % fertilno potomstvo), a stare civilizacije Indijanaca nazivale su ju „madre de maiz“ (majka kukuruza).
7.3.2. Podvrste kukuruza
Prema karakteristikama zrna uobičajena je podjela na devet podvrsta, a od većeg gospodarskog značaja su zuban, tvrdunac, šećerac i kokičar. Izgled klipova i zrna pojedinih podvrsta kukuruza prikazan je slikama 63 do 67.
Zea mays ssp. indentata (zuban) Vrlo rasprostranjena podvrsta kukuruza koja ima veliko gospodarsko značenje. U okviru podvrste zubana postoje značajne razlike u duljini vegetacije te otpornosti prema niskim temperaturama. Općenito, predstavnici iz ove podvrste nisu sklone stvaranju zaperaka. Klip je visok, debeo i cilindričnog oblika s obično 16 redova. Zrno je žute, bijele ili crvene boje i relativno krupno. Rub zrna je caklave građe, a vrh i unutrašnjost su brašnavi. Pri sazrijevanju, brašnasti dio više smanjuje volumen u usporedbi sa staklastim dijelom, što stvara udubljenje na vrhu zrna i zrnu daje oblik konjskog zuba. Zuban ima visoke prinose zrna, ali slabije kvalitete sa stajališta ljudske ishrane. Naime, u proteinskom sastavu prevladava bjelančevina zein, koja je deficitarna esencijalnim aminokiselinama, lizinom i triptofanom.
Zea mays ssp. indurata (tvrdunac) Ovo je također podvrsta velikog gospodarskog značenja. U evolucijskom smislu vrlo je stara podvrsta i ima širok areal rasprostranjenosti te najveću botaničku raznolikost na razini podvrste. Klip je manji i tanji nego kod zubana i obično ima 8-12 redova. Visina biljaka je u pravilu manja nego u zubana, a sklon je stvaranju zaperaka. Zrna su manja nego kod zubana, okruglasta i sjajnije površine. Imaju tvrd i staklasti endosperm i bolje su kvalitete sa stajališta ishrane jer imaju više bjelančevina.
Zea mays ssp. saccharata (šećerac) Nastao je mutacijom iz zubana i tvrdunca, pojavom recesivnih su (sugary) gena, su1 (na četvrtom kromosomu) i su2 (na šestom kromosomu). Ovi geni kontroliraju sastav škroba i povećavaju sadržaj dekstrina (šećera) te se jedan dio šećera ne pretvara u škrob. Endosperm je staklast, a pri sazrijevanju se zrno smežura. Velike je hranjive vrijednosti zbog visokog udjela masti i vodotopivih proteina. Koristi se u ljudskoj ishrani u fazi mliječne i mliječno-voštane zriobe (konzerviranje, kuhanje ili pečenje klipova). Nedostatak ove podvrste je sklonost polijeganju, slabija otpornosti na sušu, bolesti i štetočine te je uzgoj šećerca zahtjevniji od uzgoja zubana.
Zea mays ssp. everta (kokičar) Kokičar je jedna od najstarijih podvrsta kukuruza. Endosperm je u potpunosti caklav, brašnasti dio se nalazi samo oko klice. Razlikuju se dva tipa zrna: okruglo, s izraženim bisernim sjajem (biserasti ili perlasti kokičar), te izduženo, šiljasto zrno (rižasti kokičar). Zrno kokičara je mnogo sitnije (apsolutna masa 40-50 g). To su ranozreli hibridi, stvaraju zaperke i više sitnih klipova, osjetljivi su, daju nizak prinos i uzgoj je dosta težak. Kokice nastaju prilikom zagrijavanja zrna na 150 – 200 ºC kada voda u zrnu prelazi u paru, ekspandira i omotač zrna puca te izbacuje endosperm u obliku bijele, šupljikave mase. Kod dobrih kokičara volumen se povećava i 30 - 40 puta.
134
Zea mays ssp. amilacea (škrobni kukuruz) Ova podvrsta ima rahli i brašnavi endosperm bogat škrobom te je pogodan u prehrambenoj industriji kao sirovina za dobivanje škroba. Sklon je razvitku gljivičnih i bakterijskih bolesti pa se uzgaja u područjima s relativno suhom klimom. Raširen je u Južnoj Americi, a podrijetlom je iz Perua. Ima krupno zrno bijele, plave i ljubičaste boje. Npr. sorta Cuzco (Kusko) iz Perua ima masu 1000 zrna preko 800 g. Tehnološka vrijednost zrna ove podvrste temelji se na činjenici što se klica lako odvaja od endosperma te se dobiva škrob visokog stupnja čistoće.
Zea mays ssp. ceratina (voštani kukuruz) Ova podvrsta nema osobito gospodarsko značenje, uskog je areala rasprostranjenosti i vrlo malih variranja svojstava u okviru podvrste. Voštani kukuruz nastao je mutacijom sjevernoameričkih sorti pojavom wh (waxy) gena na devetom kromosomu kukuruza. U škrobu ove podvrste prevladava razgranata frakcija škroba (amilopektin) naglašene ljepljivosti (škrobno ljepilo). Po obliku i tvrdoći zrna sličan je tvrduncu, ali se od njega razlikuje po mutnom sjaju površine zrna. Endosperm je dvoslojan – unutrašnjost je brašnaste, meke konzistencije, a vanjski dio je tvrd, neproziran i podsjeća na vosak.
Zea mays ssp. amylosaccharata (škrobni šećerac) Podvrsta po svojstvima između šećerca i škrobnog kukuruza. Nema osobito gospodarsko značenje, a uglavnom se uzgaja u Južnoj Americi.
Zea mays ssp. tunicata (pljevičar) Mutant nastao pojavom Tu (tunica) gena na četvrtom kromosomu kukuruza. Ovaj gen izaziva umatanje svakoga zrna u pljevice. Nema gospodarsko značenje, već se kao kuriozitet održava u kolekcijama. Dugo se smatralo da je ova podvrsta prethodila ostalim podvrstama kukuruza, ali je to demantirano citološkim istraživanjima.
Kokičar Tvrdunac Zuban Škrobni Slika 63: Kukuruz sdesna na lijevo: zuban, Slika 64: Oblici zrna kukuruza: crno -caklavi tvrdunac, kokičar, škrobni, šećerac i pljevičar dio, bijelo-brašnasti dio; vodoravne linije –klica (Jugenheimer, 1956.) (Zscheischler i sur., 1990.)
135
Podvrsta Kokičar Tvrdunac Zuban Škrobni Šećerac Zastupljenost manje od 1% 14% 73% 12% oko 1% Slika 65: Glavne podvrste kukuruza, građa zrna i zastupljenost u svijetu (CG, 1979.)
Slika 66 : Tipovi pljevičara i tvrdunca – škrobni tip (CG, 1979.)
136
Slika 67: Tipovi zubana, šećerca i kokičara (CG, 1979.)
7.3.3. Filogenetsko podrijetlo kukuruza
Filogeneza je povijest razvoja ili evolucije sistematskih skupina (porodica, rod, vrsta…) biljaka ili životinja.
137
O podrijetlu kukuruza i njegovih srodnika detaljnije informacije mogu se pronaći u radovima Beadle (1939.), Mengelsdorf i Reeves (1939.), Bear (1944.), Cameron i Cole (1959.), Galinat (1971.) i dr. Izvorni centar ili ishodište biljnih vrsta čine područje odnosno područja iz kojih se određena vrsta proširila na šire uzgojno područje. Prema klasičnoj koncepciji (autor Vavilov), da bi se neko područje proglasilo izvornim centrom, potrebno je da na tom prostoru postoji divlji oblik te kulturne vrste i da je na njemu najveća raznolikost botaničkog sastava srodnih biljnih vrsta. Glede kukuruza, do sada u današnjoj svjetskoj flori još nije pronađen divlji predstavnik kukuruza. Pretpostavlja se da je postojao, ali je izumro. Zbog toga se ne može odrediti ishodišni centar kukuruza, ali zato postoje pomoćne metode (npr. arheološki nalazi) kojima možemo pretpostaviti moguće područje iz kojega se kukuruz dalje širio. Najznačajniji arheološki nalazi s tim u vezi su pronalazak polenovih zrnaca na oko 70 m dubine nedaleko grada Mexico Cityja te pronalazak klipova kukuruza različite starosti i na različitim dubinama u državi Novi Meksiko (SAD). Metodom radioaktivnog ugljika C14 (poluvrijeme raspada 5685 godina: moguća procjena starosti fosila organskog porijekla) procijenjena je starost polenovih zrnaca preko 80000 godina, a citološka analiza je pokazala veliku sličnost s polenom današnjeg kukuruza. Pretpostavlja se da su to polenova zrnca izumrlog divljeg kukuruza. Klipovi različitog stupnja evolucije pronađeni u državi Novi Meksiko 1949. procjenjuju se na 2500. do 500. g. prije Krista. Izumrle civilizacije s američkog kontinenta (Asteci, Maje, Inke) naseljavale su se u područjima gdje se uzgajao kukuruz. Neke civilizacije su njegovale kult kukuruza jer je kukuruz bio za njih od egzistencijalnog značenja. U prošlosti su postojale različite pretpostavke o izvornim centrima kukuruza. Tako je Darwin smatrao da je kukuruz podrijetlom iz Perua, Verner iz Paragvaja, a Harsberger (još 1892.) da je domovina kukuruza centralni Meksiko. Postoje i teorije o azijskom podrijetlu kukuruza, ali one nemaju dokaza u odgovarajućim arheološkim nalazima, niti imaju filogenetsko uporište. Prema današnjem shvaćanju, bazirano na arheološkim nalazima i citogenetičkim istraživanjima, pretpostavlja se da je prostor današnjeg Meksika domovina kukuruza.
Pretpostavke o filogenezi kukuruza Postoje četiri pretpostavke o filogenetskom podrijetlu kukuruza: a) pljevičar kao predak kukuruza Hipoteza je oborena jer je dokazano kasnijim citogenetičkim istraživanjima da je pljevičar nastao mutacijom izazvanom Tu genom na četvrtom kromosomu kukuruza. Također, homozigotni oblici pljevičara su muško sterilni i mogu se održati u prirodi samo križanjima s golozrnim kukuruzom. Pljevičar se susreće kao primjesa u sortnom kukuruzu (Meksiko, Bolivija, Brazil) i ima mutacijsko podrijetlo. b) kukuruz je trostruki hibrid nastao križanjima divljeg pljevičara, tripsacuma i teozinte c) kukuruz, teozinta i tripsacum imaju odvojenu evoluciju i potječu od zajedničkog pretka d) kukuruz je nastao mutacijom iz teosinte. Prema današnjim spoznajama, kukuruz je vjerojatno podrijetlom iz teozinte ili tripsacuma, a kulturni kukuruz nastao je kao rezultat evolucije i sustavnog izbora najboljih klipova u nizu godina. Biljke iz roda Euchlaena ili Teozinte imaju isti broj kromosoma (n=10) kao i kukuruz, a citolog Longley (1941.) je prvi ustanovio i približnu dužinu kromosoma kukuruza i Euchlaene. Mengelsdorf i Reeves (1931.) su prvi križali Tripsacum dactyloides s kukuruzom i dobili muški sterilan hibrid. Muška fertilnost je postignuta pomoću nekoliko povratnih križanja (back cross). Collins i Kempton (1914., 1920.) su obavili prvo križanje Teosinte x Zea. Ova križanja imaju teoretsko i praktično značenje. Neka svojstva teozinte (otpornost prema bolestima, veći
138 sadržaj proteina, veći sadržaj lizina i triptofana, snažna vegetativna masa…) mogu se prenijeti na kukuruz. Najproduktivniji meksički genotipovi kukuruza imaju citoplazmu iz Teozinte.
7.3.4. Sorte i hibridi kukuruza
Do pojave hibrida ili križanaca kod nas su se uzgajale sorte kukuruza podvrsta zubana i tvrdunaca. Najpoznatije naše sorte zubana su Korićev zuban, Beljski zuban i Vukovarski zuban. Sorte tvrdunaca koje su se uzgajale kod nas su Osmak (ima osam redova u klipu i podrijetlom je iz Sj. Amerike), Hrvatica (prenesena iz Turske u Bosnu, a odatle u Hrvatsku) i dvije talijanske sorte (Cinquantin i Quarantin). Povijest razvoja oplemenjivanja bilja i sortimenta detaljno je razrađena u publikaciji Kozumplik i Pejić (2012.). O počecima rada na selekciji kukuruza u Hrvatskoj Mandekić (1918b) piše: „O oplemenjivanju kukuruza spomenuti nam je, da se je počelo ozbiljno raditi, pa je na rumskom vlastelinstvu pod upravom ravnatelja E. Rauera osnovana stanica za oplemenjivanje bilja, kojom spretno upravlja i vodi je R. Fleischmann, kojemu je zapravo i uspjelo prigojiti neke rane i vrlo dobre tipove kukuruza, pa znamo, da je danas poznat rumski kukuruz ne samo u Srijemu nego i u susjednoj Mađarskoj. Na gospodarskom pokušalištu u Križevcima prigaja se uz drugo kulturno bilje u dosta velikom opsegu i kukuruz, pa je piscu uspjelo selekcionirati neke tipove, koji osobito rano dozrijevaju, a opet daju vrlo dobar prirod, dok je kvaliteta upravo izvrsna. Dakako da najveći opseg zauzima „okrugla Hrvatica“, jer se je kod paralelnih pokusa pokazala najboljom i u prirodu i u kvaliteti. „Okrugla Hrvatica“ dozrijeva prilično rano, nema preveliku i jaku stabljiku tako, da se dade lako pohranjivati, imade obično jedan do dva klipa sa uskim redovima i mnogo redova (14-24). Duljina klipa je 16-25 cm, a zrno okruglo i caklasto. Prirod dobar. Pored ove vrste uzgaja se također i pignoletto, amerikanski konjski zub, hangari i neki križanci. Pignoletto dozrijeva rano, imade tanku i slabu stabljiku, ima jedan do tri klipa sa vrlo gustim redovima i zrnima. Broj redova varira između 18 i 32 a duljina između 14 i 18 cm. Zrno je okruglo, maleno i caklasto, a prirod dobar. Amerikanski konjski zub potječe iz okolice Vukovara, gdje se već duže vremena sijao. Dozrijeva nešto kasnije nego naša „Hrvatica“ pa ima godina kada uopće ne dozrije, te se zato nastoji oko toga da se selekcijom postignu neki raniji tipovi, koji bi i u lošim godinama normalno kod nas dozorili. Kukuruzinac je jak i velik, pa je zgodniji za stelju i za gorivo nego za pohranu. Ima obično jedan dobro i lijepo razvijen klip. Duljina je klipa 18-20 cm, a broj redova 14 do 20. Zrno je dugačko i plosnato, osim toga i brašnato, a prirod je vrlo dobar. Hangari pak dozrijeva vrlo rano, dapače dozrijeva za 100 do 120 dana, pa se može sijati još u lipnju a u povoljnim godinama i poslije ozimog ječma, pa dozrijeva još uvijek prije, nego li nastupe mrazovi. Ovaj je kukuruz vrlo dobar predusjev za pšenicu, jer ostavlja tlo u dobroj snazi, a osim toga može se tlo prije sjetve dobro pripremiti. Hangari potječe iz jedne visoravni u Bosni, odakle je sadašnji ravnatelj nadbiskupskih dobara A. Machnik donio samo par klipova i odstupio ih gospodarskom pokušalištu. Imade nježnu stabljiku sa dva klipa, a na boljem tlu više. Broj mu je redova malen 12-14, duljina klipa 10-14 cm. Zrno je okruglo, caklasto i žućkasto. Ovaj se kukuruz može sijati i prilično usko (40x40 šta više i 40x20) pa prema tome daje i doličan prirod, a jer dozrijeva vrlo rano (polovicom kolovoza) to je i prvi kukuruz koji možemo uspješno pohraniti, a za ljudsku je hranu kao rana vrst veoma važan. On vrlo rano metliča, te se prema tome može sijati i kraj drugih vrsti, a da se ne dogodi oplodnja sa stranim vrstima. Od križanca spominjem napose križanac između američkog konjskog zuba i pignoletta. Produkti su vrlo interesantni, jer je prirod između pignoletta i konjskog zuba, dakle vrlo povoljan, a kvaliteta vrlo dobra. Dakako ovi tipovi još nijesu posvema konstantni, pa će trebati još neko vrijeme da se pronađu konstantni tipovi …“Tako je pisao Mandekić u knjizi „Prilog gojidbi kukuruza“ 1918. godine.
139
Kada su se uzgajale sorte kukuruza, bilo je dovoljno za sjeme ostaviti najbolje klipove i njihovo sjeme posijati sljedeće godine. Pojavom hibridnog kukuruza takav način osiguravanja sjemena za sljedeću vegetaciju ne dolazi u obzir, već se za sjetvu hibrida svake godine mora proizvesti sjeme križanjem dvaju roditelja (sjemenski kukuruz) i koristiti F1 generacija. Proizvodnja sjemena hibrida kukuruza počela je u Hrvatskoj 1947. g., pri čemu su se križale sorte te su nastajali međusortni hibridi. Godine 1950. uvozimo sjeme američkih hibrida kukuruza koje je nastalo križanjem samooplodnih linija (međulinijski hibridi). Istovremeno, osposobljavamo vlastiti stručni kadar za stvaranje vlastitih hibrida kukuruza iz vlastitog i inozemnog genetskog materijala. Danas su naši hibridi kukuruza koji su stvoreni u domaćim institutima (Osijek, Zagreb) ravnopravni s inozemnom konkurencijom (hibridi svjetski poznatih kompanija). Prednosti hibrida prema sortama kukuruza su u činjenici da imaju jači i razgranatiji korijenov sustav s većom usisnom snagom za primanje vode i hraniva, čvrstu stabljiku otpornu prema polijeganju, značajno veći potencijal rodnosti, mogućnost uzgoja u gušćim sklopovima. Podjela hibrida kukuruza zasniva se na nekoliko kriterija: a) prema postanku: međusortni i međulinijski hibridi Međulinijski hibridi mogu biti dvolinijski ili single-cross (AxB), trolinijski ili threeway-cross (AxB) x C, četverolinijski ili double-cross (AxB) x (CxD) – shema je prikazana Slikom 11. b) prema načinu upotrebe: za zrno, silažu, industrijsku preradu (ulje, škrob, proteini) c) prema dužini vegetacije – rani, srednje rani, srednje kasni i kasni hibridi, 12 vegetacijskih FAO skupina (100 – 1200)
Shema postanka dvolinijskih i četverolinijskih hibrida kukuruza: Polen samooplodne (inbred) linije A (otac) oprašuje svilu linije B (majka) i nastaje sjeme dvolinijskog hibrida AxB. Na isti način nastaje dvolinijski hibrid CxD. Sjeme hibrida AxB i CxD sije se sljedeće godine i polen roditelja AxB (otac) oprašuje svilu roditelja CxD. Pri tome nastaje sjeme četverolinijskog hibrida (AxB) x (CxD). Moguće su i kombinacije trolinijskih hibrida, npr. (AxB) x C ili A x (BxC) i dr. Slika 68. Shema križanja kukuruza
Velike zasluge za oplemenjivanje kukuruza u Hrvatskoj i praćenje suvremenih dostignuća na tom polju imaju Bc Institut iz Zagreba i Poljoprivredni institut Osijek. U posljednjih pedeset godina svakoj je od ovih ustanova priznato preko 200 hibrida, a povijest oplemenjivanja kukuruza u ovim ustanovama, zajedno s popisom priznatih hibrida, s izdvojenim hibridima koji su našli primjenu duže vremena i na velikim površinama, pregledno je prikazana u radovima Kozić i sur. (2012.) i Brkić i sur. (2012.). Prema navodima Rojca i Kozumplika (1996.) oplemenjivanje kukuruza na suvremenim osnovama u Hrvatskoj započelo je 1947. korištenjem američkih iskustava, stvaranjem linijskih hibrida pod rukovodstvom Drage Palaveršića u Bc Institutu, Zavodu za ratarstvo u Botincu kraj Zagreba. Kao rezultat toga rada je prvi priznati hibrid kukuruza (1962.) u tadašnjoj Jugoslaviji Bc590. Brkić i sur. (2012.) navode da je suvremeno oplemenjivanje kukuruza u Poljoprivrednom institutu Osijek započeo Ljubo Radić 1950-ih godina.
140
7.4. FENOLOŠKE FAZE I ORGANOGENEZA KUKURUZA
7.4.1. Fenološke faze kukuruza Postoji nekoliko podjela ontogeneze kukuruza na fenološke faze, koje su različitog stupnja preciznosti. Najjednostavnija je klasična podjela, a preciznije podjele su zasnovane na decimalom sustavu određivanja fenoloških faza prema Zadoksu i sur. (1974.), uz određena pojednostavljenja (Hanway 1971.; Schutte i Meier, 1981.).
7.4.1.1. Klasična podjela fenoloških faza kukuruza Prema klasičnoj podjeli postoje sljedeće fenološke faze kukuruza: klijanje, nicanje, ukorjenjivanje (pojava 3-5 listova), formiranje vegetativnih nadzemnih organa, formiranje reproduktivnih organa, metličanje, cvatnja (prašenje metlice i svilanje klipa) i oplodnja, formiranje, nalijevanje i sazrijevanje zrna. Faze nakon nicanja do cvatnje označavaju se prema broju potpuno razvijenih („odmotanih“) listova (npr. faza 6-8 listova). Faze nakon oplodnje označavaju se prema stanju i karakteristikama zrna na klipu. Fenološke faze kukuruza mogu se podijeliti i na vegetativno i reproduktivno razdoblje. Vegetativno razdoblje obuhvaća rani porast kukuruza (klijanje i nicanje do pojave desetog lista) i brzi vegetativni porast koji počinje od faze 10-12 vidljivih listova i traje do metličanja. Reproduktivno razdoblje započinje cvatnjom metlice, a završava fiziološkom zriobom.
Klijanje Klijanje je izlazak klicinog korijena iz sjemena, a početkom klijanja se smatra trenutak kada korijen dostigne polovinu dužine sjemena. Uvjeti za klijanje su toplina, voda i kisik. Minimalna temperatura za klijanje kukuruza je oko 10°C (8-12°C), optimalna 32-35°C, a maksimalna 40-45°C. Niske temperature uvjetuju sporo klijanje i infekcije sjemena odnosno klice patogenim organizmima. Početak sjetve kukuruza uobičajen je kada se temperatura tla na dubini sjetve stabilizira na 10-12°C. Važno je razlikovati klijanje od klijavosti. Klijavost je sposobnost sjemena da u određenim uvjetima proklija. Klijavost ima vijek trajanja te može biti kraća ili duža, ovisno o biljnoj vrsti i uvjetima uskladištenja (vlaga, temperatura). Postoji poljska i laboratorijska klijavost. Poljska klijavost je obično nešto niža jer su uvjeti u polju drukčiji od onih u laboratoriju u kojem se klijavost ispituje u optimalnim uvjetima. Postoji posebna metoda određivanja klijavosti kukuruza u laboratoriju koja se zove cold test (hladni test). Tom metodom se u laboratoriju oponašaju uvjeti u polju pa su dobivene vrijednosti bliže realnom stanju u poljskim uvjetima.
Nicanje Nicanje je pojava prvoga lista 2 cm iznad površine tla. Za razdoblje od sjetve do nicanja bitna je uloga temperature i vlažnosti. Pri temperaturi 15-20oC uz dovoljno vlage nicanje se može očekivati za 8-10 dana, dok uz temperaturu višu od 20°C kukuruz nikne za 6-7 dana. U uvjetima hladnog proljeća, pri temperaturi zraka 10-12°C, od sjetve do nicanja može proći i 20 dana. Dublja sjetva će također produžiti trajanje ovog razdoblja. U nicanju treba izbjegavati drljanje ako se stvori pokorica i pričekati fazu 2-4 lista.
Ukorjenjivanje Kukuruz stvara veliku količinu suhe tvari po biljci te je potreban jako razvijen korijenov sustav. Najveći dio ukupne mase korijena kukuruza je u sloju do 30 cm dubine i do 45 cm širine. Prva etaža sekundarnog (nodijalnog) korijena razvija se u fazi 3-4 lista, a s pojavom svakog sljedećeg para listova razvija se sljedeća etaža sekundarnog korijena iz zbijenih podzemnih nodija. Činitelji rasta korijena kukuruza su aeriranost, vlažnost i temperatura, agrotehnika (obrada tla, gnojidba) i genotip. U sušnim uvjetima korijen prodire više u dubinu
141 i širinu, ali je manja aktivna površina, dok se kod prevelike vlažnosti tla javlja nedostatak kisika i slabiji je razvoj korijena. U fazi prije metličanja te u cvatnji i oplodnji korijen kukuruza može upiti dnevno i do 3 l vode. Veliki utjecaj na rast korijena ima i aeriranost tla. Manjak kisika u tlu dovodi do slabijeg disanja i porasta korijena. Stoga je na teškim, zbijenim tlima poželjna dublja obrada i više kultivacija. Prilikom međuredne kultivacije kukuruza treba voditi računa da se ne ošteti korijen. Prva kultivacija se izvodi u fazi 3-4 lista na 10-12 cm dubine i isto tolikoj širini zaštitne zone (dio koji se ne kultivira), a druga kultivacije je u fazi 7-8 listova. Druga kultivacija se obavlja pliće, na dubinu 6-8 cm, a zaštitna zona je veća i iznosi 15-20 cm jer se u međuvremenu jače razvio korijen.
Formiranje nadzemnih vegetativnih organa Listovi kukuruza se pojavljuju određenom dinamikom. Prva tri lista nastaju 5-7 dana nakon nicanja na račun pričuvne tvari sjemena. Četvrti do sedmi list javljaju se u intervalu 3-5 dana jedan za drugim (biljka prelazi na autotrofnu ishranu). Osmi i deveti list javljaju se relativno brzo, a zatim se usporava pojava listova zbog intenzivnog razvoja i rasta reproduktivnih organa. U fazi potpuno razvijenih (odmotanih) osam listova započinje intenzivan rast stabljike i metlice te počinje brzi vegetativni porast kukuruza kada se brzo izdužuju internodiji i povećava se visina i masa, a svi listovi postižu svoju duljinu i širinu. Neposredno prije metličanja (izbijanja metlice na vrhu stabljike) dnevni porast kukuruza može iznositi 10-15 cm. Cvatnjom se prekida rast stabljike. Indeks lisne površine (LAI- leaf area index) je omjer površine lista i površine pod usjevom. Optimalna vrijednost LAI-a za kukuruz je 3-4. Sklonost stvaranju zaperaka je nasljedna, a utjecaj imaju i ekološki činitelji. Tako na plodnijem tlu i u rjeđem sklopu ima više zaperaka. Također, prohladno vrijeme tijekom druge etape organogeneze produžava njeno trajanje i stvara se više zaperaka. Kod silažnog kukuruza zaperci su poželjni.
Formiranje reproduktivnih organa Kukuruz je jednodomna biljka s razdvojenim muškim i ženskim cvjetovima u dvije cvati, metlicu i klip. Stvaranje reproduktivnih organa protječe određenim redoslijedom tijekom etapa organogeneze. Metlica ima 9, a klip 12 etapa. U tom pogledu su od velikog značaja ekološki uvjeti (voda, toplina, svjetlost, hraniva).
Cvatnja metlice i klipa (svilanje) Cvatnja metlice započinje dva do tri dana nakon metličanja u sredini glavne grane te se širi prema vrhu i donjem dijelu, a zatim cvjetaju bočne grane. Cvatnja jedne metlice traje 5-7 dana, a cvatnja cijelog usjeva može trajati oko 10-14 dana. Prašničke niti iznose prašnice (antere) izvan cvijeta i dolazi do prašenja peluda. Količina peludi nije ograničavajući činitelj oplodnje jer po metlici može biti 15-20 milijuna polenovih zrnaca, ali u uvjetima izražene suše i visokih temperatura zraka može biti smanjena biološka aktivnost i fertilnost peludnih zrnaca. Sposobnost polena za oplodnju traje u normalnim okolnostima 1-2 dana, a bitnu ulogu ima relativna vlaga zraka i temperatura. Visoke temperature i niska relativna vlaga zraka isušuju polen i svilu pa nema oplodnje. Posljedice takvog stanja su vidljive jer nema zrna na dijelovima klipa ili su ona prorijeđena ako u vremenu izbijanja svile s tog dijela klipa nastupe stresni uvjeti. Svilanje je cvatnja klipa i manifestira se pojavom svile iz komušine. Izduživanje svile započinje 7-10 dana prije samog svilanja. Prvo se pojavljuje svila s baze klipa, a posljednja je s vrha klipa. Svilanje jednog klipa završava za 4-5 dana. Svila se izdužuje i ostaje receptivna za pelud tijekom 10 dana. Svilanje obično kasni 2-3 dana za cvatnjom (prašenjem) metlice. Međutim, uslijed suše svilanje može kasniti i 10-20 dana zbog čega dolazi do nepotpune
142 oplodnje klipa. Svila je pokrivena dlačicama koje „hvataju“ peludna zrnca, pri čemu pelud može pasti na bilo koji dio svile i proklijati. Nakon oplodnje svila se suši.
Formiranje zrna Formiranje zrna obuhvaća razvitak embrija, odnosno klice te razvitak endosperma. Ovo je razdoblje vodenastog sadržaja zrna kada sadržaj vode iznosi oko 85 %. Dioba zigote počinje 15-20 sati nakon oplodnje. Diferenciranje klice počinje nakon 10-12 dana, dok je klica potpuno formirana nakon 30-35 dana. Već četiri sata nakon oplodnje započinje dioba stanica i formiranje endosperma. Normalna veličina zrna postiže se nakon 20-25 dana od oplodnje.
Nalijevanje i sazrijevanje zrna Tijekom 50 do 60 dana nakon oplodnje formira se prinos zrna i akumulira se suha tvar u zrno kukuruza. U mliječnoj zriobi zrno je mliječne konzistencije i bistro bijele boje, da bi kasnije sadržaj postao gušći. Vlaga zrna je na početku 60-65 %. Mliječna zrioba poklapa se s intenzivnom akumulacijom organske i mineralne tvari u zrno, tj. nalijevanjem zrna.Ova faza traje obično 15-20 dana. Tjestasto stanje predstavlja početak sazrijevanja kada je akumulirano oko 50 % suhe tvari. Između tvrdog dijela na kruni (vrhu) zrna i mekanog dijela je granica – „mliječna linija“ - koja se uočava na leđnoj strani zrna i sazrijevanjem se pomiče prema bazi zrna. U voštanoj zriobi vlažnost zrna se kreće od 55 do 35 % i akumuliramo je oko 75 % suhe tvari u zrno. Fiziološka zrioba predstavlja kraj nalijevanja zrna Oko 50 - 60 dana nakon svilanja (oplodnje) postignuta je maksimalna količina suhe tvari i stres više nema utjecaja na prinos. Vlažnost zrna je najčešće oko 30 - 35 %, ali može varirati od 25 do 40 %, ovisno o hibridu i godini, tj. vremenskim prilikama. Fiziološka zrioba se prepoznaje po pojavi crnog sloja u bazi zrna koji nastaje zbog nekroze provodnog tkiva te je spriječena daljnja akumulacija suhe tvari u zrno. Nakon toga slijedi samo otpuštanje vode iz zrna koje prosječno iznosi 0,3 - 0,5 % dnevno. Dinamika gubitka vode iz zrna najviše ovisi o vremenskim prilikama, tj. o temperaturi zraka i količini oborine, kao i o nekim svojstvima hibrida poput zatvorenosti klipa komušinom, debljini komušine, debljini i propusnosti omotača zrna, FAO skupini. U punoj zriobi vlažnost zrna se smanjuje na 20-25 % i manje, ovisno o vanjskim uvjetima i svojstvima hibrida. Gospodarska ili tehnološka zrioba vezana je za optimalno vrijeme berbe kukuruza, ovisno o namjeni (proizvodnja suhog zrna, vlažnog klipa ili zrna ili silaža). Optimalno vrijeme berbe kukuruza za proizvodnju suhog zrna je kada je vlažnost zrna oko 25 %, pri kojoj se može obaviti berba kombajnom uz minimalna oštećenja ili gubitke zrna. Optimalnu vlažnost zrna od 25 % ranozreli hibridi kukuruza u uvjetima viših temperatura zraka mogu dostići već 5 do 10 dana nakon pojave crnog sloja, a kasnozreli hibridi u vlažnim i hladnijim uvjetima 10-20 dana nakon crnog sloja.
7.4.1.2.Preciznije podjele fenoloških faza kukuruza Za potrebe detaljnijeg praćenja vegetacije kukuruza, klasična podjela nije dovoljno precizna pa su nastale podjele koje zadovoljavaju ta područja znanstvenih istraživanja. Spomenimo s tim u vezi dvije podjele, onu prema Hanweyu (1971.) i prema Schutte i Meieru (1981.), koje su prikazane Tablicama 90 i 91.
143
Tablica 90: Fenološke faze kukuruza (Hanway, 1971.)
0 Razdoblje od sjetve do nicanja bubrenje sjemena; razvoj klicinog korijena (radikula), bočnih korijenova, klicine stabljike i klicinog pupoljka (plumula); ishrana zalihama iz sjemena dinamika faze ovisi o temperaturi tla, vlažnosti tla i dubini sjetve 0.5 Potpuno razvijena dva lista biljka prelazi na autotrofnu ishranu; paralelno s listovima se razvijaju pojedine etaže sekundarnog korijena - u ovoj fazi se formira prva etaža sekundarnog korijena 1.0 Potpuno razvijena četiri lista razvoj druge etaže sekundarnog korijena; diferenciranje metlice (II. i III. etapa organogeneze metlice) 1.5 Potpuno razvijeno šest listova razvoj treće etaže sekundarnog korijena; konus rasta (vegetacijski vrh) u ravnini ili iznad površine tla; IV. etapa organogeneze metlice; II. i III. etapa organogeneze klipa 2.0 Potpuno razvijeno osam listova razvoj četvrte etaže sekundarnog korijena; intenzivan rast stabljike i metlice; ubrzano formiranje listova (umotani 9.-11. list). 2.5 Potpuno razvijeno deset listova pojava vrha 14. lista; intenzivan razvoj metlice i stabljike; pojava začetka klipa (bočni izdanak) na 6.-8. koljencu stabljike; naglašena potreba kukuruza za vodom i hranivima. 3.0 Potpuno razvijeno 12 listova završeno formiranje listova; intenzivan rast listova i stabljike; pojava adventivnog korijena na prvom nadzemnom nodiju; četiri najdonja lista mogu biti osušena; određen broj jajnih stanica u glavnom klipu. 3.5 Potpuno razvijeno 14 listova brzo izduživanje stabljike; pojava adventivnog korijena na drugom nodiju; pojava svile u klipu. 4.0 Potpuno razvijeno 16 listova pojava metlice u rukavcu gornjeg lista; brzi razvoj svile i izduživanje klipa; donjih 5-6 listova mogu se osušiti 5.0 Polinacija i pojava svile potpuno razvijeni: listovi, metlica, drška klipa i komušina; prestaje rast stabljike; brzi porast svile i oklaska; svilanje i oplodnja. 6.0 Formiranje i nalijevanje zrna 7.0 Mliječna zrioba i tjestasto stanje 8.0 Pojava udubljenja na zrnu zubana 9.0 Voštana zrioba potpuno formiran embrio; prestaje nalijevanje zrna 10.0 Puna zrioba intenzivan gubitak vode iz zrna; pojava crnog sloja na placenti zrna
144
Tablica 91: Fenološke faze kukuruza (Schutte i Meier, 1981.)
0 Klijanje 01 suho zrno 07 pojava koleoptile 05 pojava klicinog korijena 09 koleoptila dužine oko 2,5 cm 10 Nicanje i početni porast 11 koleoptila probija površinu tla 17 faza prvog lista (prvi list je još umotan) 19 faza drugog lista 13 prvi list se počinje odmatati 20 Stvaranje listova i stabljike 21 faza trećeg lista 25 faza sedmog lista 22 faza četvrtog lista 26 faza 8-11 listova 23 faza petog lista 27 razvijeno 12 i više listova 24 faza šestog lista 30 Porast stabljike 31 prvi nodij opipljiv 34 drugi nodij vidljiv 32 prvi nodij vidljiv 35 treći nodij vidljiv 33 drugi nodij opipljiv 36 četvrti nodij vidljiv 50 Metličanje 51 početak metličanja (metlica još u rukavcu gornjeg lista) 53 vidljiv vrh metlice 55 sredina metličanja (metlica potpuno izašla iz rukavca) 59 kraj metličanja (metlica s potpuno raširenim granama) 60 Cvatnja metlice 61 početak cvatnje: cvatnja cvjetova iz sredine metlice 65 puna cvatnja: početak cvatnje rubnih redova 67 kraj cvatnje: prestanak polinacije metlice 70 Cvatnja klipa (svilanje) 71 vrh klipa u pazušcu 77 početak sušenja svile 73 vidljiv vrh svile 79 svila potpuno suha 75 puno svilanje 80 Zrioba 81 formiranje zrna (bijele boje i vodenastog sadržaja) 82 mliječna zrioba (zrno bijele do žute boje i mliječne konzistencije) 83 tjestasto stanje (zrno sadrži oko 45% suhe tvari) 85 fiziološka zrioba (pojava crnog sloja na bazi zrna) 87 voštana zrioba (zrno s oko 60% suhe tvari) 89 puna zrioba (stabljika potpuno suha)
Slika 69: Prikaz fenoloških faza kukuruza prema Schutte i Meier (1981.)
145
7.4.2. Etape organogeneze reproduktivnih organa kukuruza
Metlica i klip kukuruza prolaze etape organogeneze (Tablice 92 i 93) kao i cvati drugih žitarica. Prve etape formiranja metlice prolaze u nešto drukčijim uvjetima u usporedbi s organogenezom klipa, koja započinje nešto kasnije, nakon što se formira začetak stabljike i bočni izdanak.
Tablica 92: Etape organogeneze metlice kukuruza
I. Nediferencirani konus rasta Kukuruz se nalazi u fazi do 4 lista II. Diferenciranje konusa rasta Stvaranje začetaka članaka i koljenaca stabljike i listova, a u pazušcu začetih listova stvaraju se točke rasta bočnih izdanaka od kojih će se razviti klip(ovi). Faza 3-4 potpuno razvijena lista, visina stabljike (ispod površine) je 1-3 cm, a biljke 40-70 cm. Potrebno obaviti kultivaciju i prihranu usjeva. U ovoj etapi određuje se mogući broj nodija/listova i klipova. Gusti sklop i zasjenjivanje usporavaju rast klipa. III. Izduživanje konusa rasta Segmentacija srednjeg dijela konusa rasta i u njegovoj osnovi formiraju se začeci bočnih grana metlice, a začetak metlice je još ispod površine tla. Kukuruz je u fazi 5-7 listova. Pri dužem trajanju ove etape stvara se više članaka metlice i više klasića metlice. IV. Formiranje kvržica u klasićima metlice Formiraju se začeci klasića metlice i određuje njihov mogući broj. Nedostatak vode i hraniva smanjuje broj klasića. Intenzivan rast stabljike 2-3 cm/dan, ponekad 3-4 cm/dan. Kukuruz je u fazi faza 6-8 listova, a konus rasta je u ravnini ili iznad površine tla. V. Formiranje začetaka cvjetova u klasićima U svakom klasiću se izdiferenciraju po dva cvijeta (dvije cvjetne kvržice), koji su u početku dvospolni, da bi kasnije atrofirale tučkove kvržice i razvili se muški cvjetovi. Kukuruz je u fazi 10 listova i intenzivan je rast stabljike 4-6 cm/dan. Počinje brzi vegetativni porast. VI. Formiranje polena u prašnicima Poklapa se s IV. etapom organogeneze klipa i u ovoj etapi određuje se veličina klipa i broj klipova. Stres izazvan sušom ili nedostatkom hraniva može biti uzrokom sterilnosti dijela ili cijele metlice. Kukuruz je u fazi 12 listova, a dnevni prirast stabljike je 6-10 cm. VII. Brzi rast cvjetnih organa Intenzivan rast vrha stabljike (8-12 cm/dan). Stres izazvan sušom može biti uzrokom sterilnosti polena. VIII. Izlaz metlice iz rukavca gornjeg lista (metličanje) IX. Cvatnja metlice i polinacija U ovoj fazi su od posebnog značenja relativna vlaga i temperatura zraka.
146
Tablica 93: Etape organogeneze klipa kukuruza
I. Nediferencirani konus rasta bočnog izdanka (klipa) Teško se razlikuje od konusa rasta metlice, nema još začetaka listova, a kukuruz je do faze 6 listova. II. Izduživanje konusa rasta bočnog izdanka III. Stvaranje začetaka koljenaca i članaka drške klipa, omotača klipa (komušina). Faza 5- 10 listova. IV. Formiranje kvržica klasića Formiraju se začeci klasića u redovima od baze klipa prema vrhu, određena je dužina (veličina) klipa i broj redova zrna; faza 10-12 listova i VI. etapa organogeneze metlice; visokorodni hibridi imaju duže trajanje IV. etape organogeneze klipa. Pri povoljnim uvjetima nastaje više kvržica (osnova za veći klip i više zrna u klipu). Krajnje vrijeme za eventualnu kultivaciju ili za suzbijanje korova. V. Diferenciranje izraštaja klasića u dvije nejednake kvržice Ove kvržice su začetak dvospolnih cvjetova. U daljem tijeku ove etape atrofiraju začeci muških cvjetova i razvijaju se samo ženski cvjetovi. Kukuruz je u fazi 12 listova. Određuje se mogući broj zrna u redu, a broj cvjetova u klipu može se smanjiti stresom (suša, temperatura, svjetlost, ishrana). VI. Formiranje ženskih generativnih organa Formira se plodnica, embrionalna vrećica i tučak. Okolinski uvjeti utječu na fertilnost ženskih cvjetova. VII. Intenziviranje razvoja klipa VIII. Pojava “svile” na vrhu klipa IX. Cvatnja (svilanje), oplodnja i X. Formiranje klice (početak mliječne sušenje svile zriobe) XI. Nalijevanje zrna(mliječna zrioba) XII. Voštana i puna zrioba
7.5. ULOGA AGROEKOLOŠKIH UVJETA U UZGOJU KUKURUZA
Agroekološki uvjeti kao što su klima, vremenske prilike i svojstva tla imaju značajnu ulogu u uzgoju kukuruza (Sprague i Dudley, 1988.; Shaw, 1988.; Thompson, 1986.). U grafikonima 17 – 22 su prikazani učinci oborina i temperatura na svojstva kukuruza na osnovu iskustva iz SAD-a.
7.5.1. Potrebe kukuruza prema vodi
Kukuruz se može uzgajati u područjima s godišnjom količinom oborina od 250 do 5000 mm. Potrebe kukuruza prema vodi ovise o odnosu prinosa i vlage tla. Prema Thompsonu (1970.) u Kukuruznom pojasu SAD-a potrebe kukuruza tijekom ljeta su 100 mm u lipnju, isto toliko u kolovozu i 175 mm u srpnju. Obzirom na činjenicu da klimatske promjene globalno idu u pravcu manje količine ljetnih oborina, pristupačnost vode postaje glavni faktor ograničenja prinosa kukuruza. Prosječne potrebe kukuruza prema vodi su 400 do 600 mm, a manje količine mogu biti dovoljne samo ako je tlo visokog kapaciteta za vodu i ako nije previše toplo (Tardieu, 1987.).
147
Kukuruz je biljka koja ekonomično troši vodu, ali su mu potrebe za vodom vrlo velike. Ima nizak transpiracijski koeficijent, od 250 do 300 (pšenica ima 450-600, lucerna 600-1000, proso 180-370). Dobro razvijen korijenov sustav omogućuje opskrbu vodom iz dubljih slojeva tla, a listovi se u sušnim uvjetima uvijaju, čime se smanjuje gubitak vode preko lista. Temperatura utječe na potrošnju vode. Voda je stabilizator temperature biljke jer se isparavanjem vode gubi višak topline. Ovisno o temperaturi zraka kukuruz u intenzivnom porastu ispari dnevno 2-4 l vode po biljci (60000 biljaka/ha = 120-240 tona vode/ha). Kako temperature rastu, povećava se i evapotranspiracija. Tako pri temperaturi 25-26 oC ona iznosi 7-8 mm dnevno. Razlike u potrebama kukuruza prema vodi postoje na razini podvrste (šećerac i kokičar imaju veće potrebe), hibrida i sorata, odnosno pod određenim su utjecajem i nasljednih faktora. Faza rasta značajno utječe na potrošnju vode, odnosno na potrebe kukuruza za vodom koje semijenjaju tijekom vegetacije. Potrebe se povećavaju u intenzivnom vegetativnom porastu, a najveće su neposredno prije metličanja, tijekom svilanja i oplodnje te na početku nalijevanja zrna. Općenito, kritično razdoblje potreba kukuruza prema vodi počinje 15-10 dana prije i završava 15-20 dana nakon metličanja. U spomenutom razdoblju kukuruzu treba najmanje 100 mm kiše, a nakon toga potrebe kukuruza za vodom rapidno padaju.
Posljedice vodnog deficita ovise o fazi rasta kukuruza. Tako suša nakon sjetve produžava razdoblje od sjetve do nicanja i produžava vegetaciju. U ranom porastu je poželjan skromniji nedostatak vode jer se “provocira” rast korijena u dubinu (potraga za vodom) te je veća otpornost na eventualnu sušu u kasnijim fazama razvoja. Ukoliko u početku kukuruz ima dovoljno vode, tada će se plitko ukorijeniti i biti manje otporan na eventualnu sušu u kasnijim fazama razvoja. Posljedica suše u intenzivnom porastu je manje začetih i manje ostvarenih cvjetova, a u cvatnji veći udjel sterilnih cvjetova, stvaranje manje količine polena i kraća sposobnost polena za oplodnju (normalno 1-2 dana). Također, suša u to vrijeme izaziva kraće trajanje cvatnje metlice (normalno 5-7 dana) i kasnije svilanje. Temperatura također doprinosi raskoraku cvatnje metlice i klipa. Naime, pri višim temperaturama se ubrzava razvoj metlice, a usporava razvoj klipa, pa kombinacija suše i visokih temperatura u tom kontekstu nije poželjna. U idealnim uvjetima svilanje kasni za cvatnjom metlice 1-2 dana, obično je to 3-5 dana, a uslijed dugotrajne suše i visokih temperatura svilanje kasni i 10-20 dana. Rezultat ovakvog stresa je nepotpuna oplodnja klipa. Suša u formiranju zrna i nalijevanju ima za posljedicu kraći oklasak, nedovršen klip, kraće nalijevanje, manju masa 1000 zrna i niži prinos. Približavanjem zriobi potrebe kukuruza zavodom se značajno smanjuju, a nakon završenog nalijevanja poželjno je suho i toplo vrijeme kako bi se kukuruz brao s manjom vlagom zrna i smanjili troškovi sušenja na skladišnu vlagu. Posljedice viška vode U našemu podneblju višak vode se obično javlja u proljeće i u uskoj je vezi s niskim temperaturama, a moguće su sljedeće posljedice: odgađanje termina sjetve kukuruza i anaerobni uvjeti, što je jače izraženo na slabije propusnim tlima; usporavanje rasta i kloroza, a otežano je primanje fosfora u biljku i to većim dijelom uslijed hladnoće nego viška vode.
7.5.2. Potrebe kukuruza prema toplini
Podrijetlom iz toplog podneblja tropskog pojasa kukuruz treba dosta topline, osobito tijekom dana za puni rast i prinos. Međutim, neki noviji kultivari mogu se uspješno uzgajati izvan raspona 35oS do 45oN. Većina kukuruza za zrno (oko 90 %) uzgaja se u ovom rasponu zemljopisne širine, a kukuruz za silažu može i daleko izvan toga raspona. Optimalne temperature za kukuruz su između 24 i 30oC, ovisno o pristupačnosti vode i fazi razvoja. Rast
148 kukuruza prestaje pri temperaturama ispod 10oC, a temperature iznad 32 ili 33oC poslije cvatnje su nepovoljnekao i visoke noćne temperature koje povećavaju disanje. Općenito, prikladna područja u svijetu za kukuruz su ona s ljetnim dnevnim temperaturama od 21 do 27oC i razdoblje bez mraza najmanje 120 dana. U američkom Kukuruznom pojasu optimalne su temperature 21-23oC u fazi intenzivnog porasta, 24-25oC u cvatnji i 23-24oC u formiranju i nalijevanju zrna. Za optimalne prinose temperature u srpnju i kolovozu trebale bi biti slične onima u lipnju, odnosno za kukuruz je najbolje „svježe“ ljeto (Grafikon 16). Temperature iznad 32oC definitivno smanjuju prinose, ali manje ako su u kombinaciji s dovoljno kiše (Thompson, 1970.)
Grafikon 16: Utjecaj odstupanja temperatura zraka od normale i prinos zrna kukuruza (Thompson, 1970.)
Iako kukuruz ima velike potrebe prema toplini, zahvaljujući polimorfizmu i selekciji (skraćivanje trajanja vegetacije) omogućen je uzgoj kukuruza i u relativno hladnijim područjima. Temperaturni režim ograničava uzgoj kukuruza u sjevernim predjelima. Vegetacija kukuruza mora se uklopiti u dio godine bez mraza. Uvjeti dugog dana na sjeveru tijekom ljeta usporavaju vegetaciju kukuruza jer je kukuruz biljka kratkog dana, što dodatno komplicira i sužava izbor hibrida za sjeverne predjele.
7.5.2.1.Utjecaj temperature tijekom vegetacije na rast i razvoj kukuruza
Klijanje i nicanje Minimalna temperatura tla za klijanje kukuruza u proizvodnim uvjetima je 8-10°C, ali tada biljke niknu tek za 3-4 tjedna uz mogućnost infekcije bolestima (npr. Pithium sp.). Optimum za proizvodne uvjete je oko 25°C (nicanje za 5-6 dana), a pri temperaturi 16-18°C nicanje nastupa za 10-12 dana. Postoje razlike na razini podvrste glede sposobnosti klijanja pri nižim temperaturama (tvrdunac je nešto tolerantniji, a kokičar i šećerac trebaju nešto više temperature). Minimalna temperatura zraka za rast kukuruza je oko 13°C, a ispod 10°C kukuruz prestaje rasti. Kukuruz je ponekad izložen niskim temperaturama u klijanju/nicanju uz sljedeće posljedice: povećana potrošnja pričuvnih tvari prije nicanja, poremećena pretvorba i transport tvari u klicu, akumulacija toksina i smanjena poljska klijavost, infekcija bolestima.
149
Rani porast U početku vegetacije kukuruz može izdržati kratkotrajne mrazove do –3°C uz moguća oštećenja lisne plojke, ali se mlade biljke mogu regenerirati za 7-10 dana. U ovoj fazi kukuruzu više štete stvaraju dugotrajne niske temperature od samoga mraza (temperature zraka ispod 0°C). Konstantno niske dnevne temperature zraka ispod +15°C zaustavljaju rast i razvoj, listovi gube prirodnu zelenu boju (žućenje ili kloroza) uslijed prestanka stvaranja klorofila, vegetativni organi su slabi i vodenasti, povećana je sklonost infekcijama, uzročnicima bolesti i napadu štetočina, produžava se vegetacija. Do faze 6-8 listova konus rasta je ispod površine tla i zaštićen je od mraza. Otporan kukuruz prema niskim temperaturama u ranom porastu brže uspostavlja zelenu boju listova, listovi imaju više klorofila, šećera i auksina (hormon rasta) te veću enzimatsku aktivnost oksidaze i reduktaze, a korijen ima veću usisnu snagu za hraniva u odnosu na manje otporan kukuruz.
Intenzivni porast S obzirom da je konus rasta iznad površine tla te da se produkti fotosinteze troše na prirast vegetativne mase, kukuruz je u ovoj fazi osjetljiv na niske temperature (kritično je 0°C). Temperatura najviše utječe na kukuruz u fazama od nicanja do metličanja (optimum 18- 20°C), a prohladno vrijeme produžava razdoblje do cvatnje. U rasponu od 15 do 27°C (temperatura tla na dubini 10 cm) skoro je linearan utjecaj temperature na dinamiku rasta kukuruza, a pri većim temperaturama se usporava dinamika rasta. Porastom temperature s 19 na 21°C udvostručuje se rast nadzemnog dijela.
Cvatnja i oplodnja U ovoj fazi kukuruz ne podnosi visoke temperature (iznad 30°C) i nisku relativnu vlagu zraka što uvjetuje kraću biološku aktivnost polena i svile, ali nije poželjna niti kiša, tj. prevelika vlažnost i niske temperature jer je otežano širenje polena.
Formiranje, nalijevanje i sazrijevanje zrna Optimalna temperatura za kukuruz u ovim fazama je 22-23°C. Vremenske prilike tijekom ovog razdoblja utječu na dinamiku sazrijevanja, odnosno na gubitak vode iz zrna. Pojavom prvog jesenskog mraza prekida se vegetacija kukuruza, neovisno o sadržaju vode u zrnu. Već kod –1 do –2°C razgrađuje se klorofil, što dovodi do žućenja i odumiranja listova i prekida nalijevanja zrna. Posljedice mraza na prinos kukuruza: ako je završeno nalijevanje zrna (vlaga zrna 38-40 %) pojava mraza ne utječe na prinos, dok se uslijed mraza u ranijim fazama prinos smanjuje. Izrazita suša i visoke temperature mogu također prekinuti vegetaciju kukuruza.
Utjecaj visokih temperatura na prinose kukuruza Thompson je (1963., 1966., 1970.) analizirao utjecaj temperatura zraka tijekom niza godina za područje Cornbelta, SAD („Kukuruznog pojasa“). Prema njegovim spoznajama, najveći prinosi kukuruza ostvareni su u godinama pri iznadprosječnim temperaturama početkom vegetacije, kao i ispod prosječnim temperaturama u intenzivnom porastu i tijekom generativnog razvoja. Temperature iznad 26°C su kritične za visoke prinose kukuruza. Međutim, kukuruz može podnijeti visoke temperature ako su one u kombinaciji s dovoljno vlage (Grafikon 18), ali takva kombinacija je više izuzetak, a manje pravilo, kako za uvjete Kukuruznog pojasa SAD-a (Shaw, 1988.), tako i za naše uvjete (Kovačević i sur., 2013.). Utjecaj suše na prinos kukuruza je najintenzivniji pred metličanje jer se sa svakim danom zakašnjenja kiše prinos drastično smanjuje (Grafikon 19). Odnos evaporacije i evapotranspiracije prikazan je Grafikonom 20, a utjecaj temperature na izduživanje klicinog korijena prikazan je Grafikonom 21.
150
Pojašnjenja uz grafikone: 0 znači prosječne temperature zraka i prosječne količine oborina za to područje, a simboli + i –su odstupanja od prosjeka (npr.: kod oborina – 4 cm znači 40 mm kiše manje od prosjeka).
Grafikon 17: Reakcija kukuruza na vremenske prilike (Thompson, 1986.)
151
Grafikon 18: Utjecaj oborina u kombinaciji s Grafikon 19: Utjecaj suše na prinose kukuruza temperaturom (Thompson, 1963.) (Shaw, 1988.)
Grafikon 20: Odnos evapotranspiracije i Grafikon 21: Utjecaj temperature na izduživanje evaporacije (Denmead i Shaw, 1960.) klicinog korijena (Blackow, 1972.)
U rasponu temperatura od 17 do 27oC postoji skoro linearan odnos između porasta temperature i relativnog prinosa suhe tvari kukuruza da bi povećanje temperature iznad 27 oC smanjilo taj odnos.
Grafikon 22: Utjecaj temperature na prinos suhe tvari (Allmaras i sur., 1964.):
152
7.5.3. Potrebe kukuruza prema svjetlosti
Kukuruz ima velike potrebe prema svjetlosti jer je to biljka C-4 tipa fotosinteze i visokog fotosintetskog kapaciteta. Izbjegavanjem pregustog sklopa, koji uzrokuje i zasjenjivanje srednje postavljenih, a osobito donjih listova, te stvaranjem hibrida s uspravnim položajem listova, doprinosimo boljem iskorištavanju svjetlosti od strane biljaka. Kukuruz je biljka kratkog dana te dugi dan usporava rast i razvoj (produžava vegetaciju), o čemu treba voditi računa pri izboru hibrida za sjevernija područja gdje je duži dan i niža temperatura tijekom vegetacije. Osjetljivost na fotoperiodizam je sortno specifična. Općenito, genotipovi s juga imaju jaču reakciju na duži dan, a genotipovi sa sjevera u kraćem danu skraćuju vegetaciju za nekoliko dana (rani hibridi) ili čak do dva tjedna (kasni hibridi). Zasjenjivanje kukuruza Kukuruz je vrlo osjetljiv na zasjenjivanje i smanjeni intenzitet svjetlosti. Smanjeni intenzitet svjetlosti za 30-40 % izazvao je produženje vegetacije za 5-6 dana (istraživanja u klimatskim komorama u SAD-u). Pri tome su se hibridi duže vegetacije pokazali osjetljivijima. Reguliranje intenziteta i trajanja sunčeve svjetlosti U prirodnim uvjetima nije moguće regulirati intenzite sunčeve svjetlosti. Prevladavanje oblačnog vremena tijekom vegetacije može izazvati slabiji razvoj korijenovog sustava, manje biljne mase i slabije razvijenu metlicu (manje polena). Uloga agrotehnike na intenzitet svjetlosti u usjevu kukuruza uglavnom se svodi na gustoću sjetve kako bi se ostvario optimalan sklop (indeks lisne površine LAI 3-4) i uništenje korova. U pregustom usjevu pogoršava se svjetlosni režim donjih i srednjih listova.
7.5.4. Potrebe kukuruza prema tlu
Kukuruz je visoko tolerantan na razlike u fizikalnim svojstvima tla, a najbolje uspijeva na dubokim, prozračnim i propusnim tlima. U suhim područjima bi tla trebala imati visoki kapacitet za vodu kako bi se minimalizirali rizici od visokih temperatura. S druge strane, ako se kukuruz uzgaja u hladnijim i vlažnijim predjelima, prednost imaju lagana i dobro drenirana tla koja se brže zagrijavaju. Također, kukuruz je tolerantan na variranje reakcije tla (pH) pajednako dobro uspijeva na umjereno kiselim, neutralnim i lagano baznim tlima. Međutim, kukuruz je osjetljiv na salinitet. Ustanovljeno je da konduktivitet iznad 8 mmol/cm kod 25oC štetan (Hassan i sur.,1970.). Istraživanja u Izraelu su pokazala da oblik dušičnog gnojiva ima učinak na tolerantnost kukuruza prema soli. Preporuka je da se prihrana u ranoj fazi rasta na slanim tlima obavlja s gnojivom koji sadrži dušik u amonijačnom obliku, koji se poslije pretvara u nitrate (Corazzina i sur., 1991.). Inače, kukuruz najbolje uspijeva na dobro aeriranim, dubokim i plodnim tlima, povoljne strukture te povoljnog toplinskog, vodnog i zračnog režima. Teška, zbijena i slabo propusna tla, kao i tla lakše teksture, nisu pogodna za uzgoj kukuruza. Također, slabije uspijeva na jako kiselim tlima (toksični učinci Al, Mn, Fe, nedostatak P). Budući da je kukuruz najzastupljeniji usjev, uzgaja se i na manje povoljnim tlima koja se agromelioracijama i hidromelioracijama te uz pravilnu agrotehniku mogu dovesti u stanje za normalnu proizvodnju. Podaci o prinosima kukuruza u pojedinim županijama regije Istočne Hrvatske (Tablica 96., poglavlje Vremenske prilike i prinosi kukuruza) dobar su primjer za utjecaj svojstava tla na prinose kukuruza. Prevladavanje tala veće plodnosti u istočnom dijelu regije (smeđe tlo ili eutrični kambisol) glavni su razlog većih prinosa na području Vukovarsko-srijemske županije u odnosu na zapadni dio regije (lesivirana tla i pseudogleji), npr. u Virovitičko-podravskoj županiji (Janeković, 1971. – Slika 70).
153
Tipovi tla:
S = smeđe tlo LS = lesivirano smeđe tlo L = lesivirano tlo LPG = lesivirani pseudoglej MPG = mramorirani pseudoglej
Zonalnost tla: I: klimatogena zonalna tla II: intrazonalna tla III: intrazonal substratogena tla brežuljkastog dijela iznad 230m nadmorske visine IV:substratogena tla na reliktnom pijesku Slika 70: Prikaz zonalnosti tla istočne Hrvatske (Janeković 1971.)
7.5.5. Vremenske prilike i prinosi kukuruza u Hrvatskoj
Kukuruz i pšenica su najrašireniji usjevi na oranicama Hrvatske. Tako je u 30-godišnjem razdoblju prosječno bilo požnjeveno 509 068 ha kukuruza i 358 814 ha pšenice godišnje (1960.-1989.), što je oko 55 % površine oranica (Kovačević i sur., 1994.). Istočna Hrvatska (Slavonija i Baranja) imala je u tom razdoblju požnjeveno 197 598 ha kukuruza (39 % ukupne površine pod kukuruzom) i 151 058 ha pšenice (42 %) godišnje. Variranja prosječnih prinosa zrna (t/ha) po godinama i dekadama u Istočnoj Hrvatskoj iznosila su za kukuruz od 2,74 do 4,26 ('60. god.), od 4,06 do 5,87 ('70. god.) i od 4,78 do 6,59 ('80. god.). Razlike prosječnih prinosa u okviru jedne dekade najviše su rezultat vremenskih prilika tijekom vegetacije. U 10-godišnjem razdoblju 1981.-1990. ostvaren je najniži prosječan prinos kukuruza u 1990. godini (3,87 t/ha). Variranja prosječnih prinosa po godinama (+ ili - od 10-godišnjeg prosjeka) na razini regije (Istočna Hrvatska) iznosila su za kukuruz do 19 %. Ove su razlike najvećim dijelom rezultatvremenskih prilika tijekom vegetacije (travanj-listopad). Međutim, niži prinosi na području Slatine (prosječno do 23 % za kukuruz) prema onima na području Vukovara, rezultat su niže plodnosti tla u zapadnom dijelu regije jer su agrotehnika, sortiment i vremenske prilike u regiji relativno slični (Tablica 94).
Tablica 94: Požete površine i prinosi zrna kukuruza
Požeta površina (ha) i prinos zrna (t/ha) kukuruza Podaci Državnog zavoda za statistiku (statistički godišnjaci/ljetopisi) PIK God. Hrvatska Istočna Hrvatska OpćinaVukovar Općina Slatina Đakovo ha t/ha ha t/ha ha t/ha ha t/ha ha t/ha 1981. 518709 4,62 214301 5,72 24479 6,15 10326 4,80 5271 6,52 1982. 494191 5,03 201268 6,40 21785 7,40 8834 5,00 4817 7,14 1983. 511655 4,85 209305 6,40 20908 7,57 9576 5,41 4997 7,93 1984. 501312 5,33 206779 7,08 22138 8,43 9489 5,22 4621 8,02 1985. 528710 4,85 221395 6,26 24671 7,80 9984 5,05 4832 6,53 1986. 531517 5,16 217788 6,59 24288 8,00 9237 5,81 4461 8,17 1987. 495929 4,44 197149 5,33 21714 6,38 8235 5,22 3320 6,49 1988. 511434 3,92 209768 4,78 22328 5,33 9242 4,53 3559 5,38 1989. 503312 4,44 208312 5,46 20381 4,46 9671 4,60 4124 6,56 1990. 503000 3,87 208136 4,38 21500 3,80 10335 4,44 3601 4,29 Prosjek 509977 4,65 209420 5,84 22419 6,53 9493 5,01 4360 6,70
154
Tablica 95: Temperaturni i oborinski režim i prinosi zrna kukuruza na PPK Đakovo i PPK Kutjevo (interni podaci )
Količina oborina (mm) i srednje temp. zraka (0C) u povoljnoj i nepovoljnoj godini za kukuruz Đakovo Kutjevo Mjesec 1991.g. 1992.g. 1991.g. 1992.g. mm °C mm °C mm °C mm °C Svibanj 112 12,5 46 17,0 72 11,7 Lipanj 34 20,0 111 19,5 90 18,5 113 18,8 Srpanj 152 22,0 27 21,0 82 20,8 56 20,3 Kolovoz 50 20,5 20 25,3 78 19,4 14 23,5 Rujan 22 17,8 29 18,0 58 16,9 24 16,7 Prosjek oC 18,6 20,2 17,4 18,9 Ukupno mm 370 233 380 266 Prosječni prinosi zrna kukuruza na PIK-u Đakovo i PPK Kutjevo 8,13 t/ha 4,16 t/ha 8,51 t/ha 6,41 t/ha
Tablica 96: Požete površine i prinosi zrna kukuruza u županijama Istočne Hrvatske
Požete površine (ha) i prinosi zrna (t/ha) kukuruza Županija 2005. godina 2006. godina 2007. godina ha t/ha ha t/ha ha t/ha Istočna Hrvatska Vukovarsko-srijemska 32 670 8,38 26 989 7,44 30 262 5,39 Osječko-baranjska 55 197 6,98 56 512 6,94 53 291 4,85 Brodsko-posavska 18 854 7,16 17 613 6,73 16 666 4,61 Požeško-slavonska 13 833 7,43 11 379 6,55 11023 4,34 Virovitičko-podravska 27 884 6,59 24 219 5,63 23 085 3,80 Regija 148 438 7,28 136 712 6,75 134 327 4,72 Republika Hrvatska 318 891 6,92 296 251 6,53 288 380 4,94 Oranice u Hrvatskoj 848620 ha 856249 ha 830088 ha i udjel kukuruza (%) (37,6 %) (34,6 %) (34,5 %)
Tablica 97: Količina oborina (mm) i temperature zraka u tri grada regije Istočne Hrvatske
Podaci meteoroloških postaja Osijek (OS), Gradište kod Županje (ŽU) i Slavonski Brod (SB); VGP= višegodišnji prosjek 1961.-1990. za Osijek VGP 2005. 2006. 2007. Osijek Mjesec OS ŽU SB OS ZU SB OS ZU SB Oborine (mm) mm Lipanj 112 71 100 91 90 74 33 53 97 88 Srpanj 171 134 175 15 18 56 27 32 35 65 Kolovoz 238 158 232 134 129 176 45 41 50 58 Σ 521 363 507 240 237 306 105 126 182 211 Prosjek OS+ŽU+SB = 464 mm OS+ŽU+SB = 261mm OS+ŽU+SB = 138 mm Srednje temperature zraka (°C) °C Lipanj 19,5 19,8 19,3 20,1 20,0 19,8 22,3 22,7 22,3 19,5 Srpanj 21,5 21,6 21,6 23,5 23,7 23,0 23,8 23,8 23,2 21,1 Kolovoz 19,3 19,6 19,4 19,3 19,7 19,3 22,2 22,7 22,4 20,3 X 20,1 20,3 20,1 21,0 21,1 20,7 22,8 23,1 22,6 20,3 Prosjek OS+ŽU+SB = 20,2 °C OS+ŽU+SB = 20,9 °C OS+ŽU+SB = 22,8 °C
155
Godine 1991. i 1992. bile su različito povoljne za uzgoj kukuruza kao rezultat odgovarajućeg oborinskog i temperaturnog režima. Suša i visoke temperature u 1992. bile su razlogom vrlo niskih prinosa kukuruza na kombinatima Đakovo i Kutjevo (Tablica 95), a slični ovima bili su uvjeti i u 2007. (Tablice 96 i 97). Podaci za regiju u tri godine (2005.-2007.) pokazuju sličan trend utjecaja tla i vremenskih prilika na prinose kukuruza. Suša u kombinaciji s visokim temperatura zraka u srpnju i kolovozu u vezi je s niskim prinosima kukuruza.
Usporedba 2010. i 2012. sa stajališta uzgoja kukuruza u široj regiji
Vegetacije kukuruza 2010. i 2012. su tipičan primjer klimatskih promjena koje idu u pravcu zatopljenja i ekstremnih variranja oborinskog i temperaturnog režima u kratkom vremenu od nekoliko godina u odnosu na višegodišnje prosjeke 1961.-1990. (Tablica 98). Tako su oborine i temperature zraka (prosjeci za osam mjesta šire regije) u razdoblju travanj-rujan iznosile 644 mm i 18,1°C u 2010. , a u 2012. godini 323 mm i 19,6°C, dok je višegodišnji prosjek iznosio 397 mm, odnosno 17,3°C.
Tablica 98: Požete površine i prinosi kukuruza 2010. i 2012. godine na području Hrvatske i susjednih država (Kovačević i sur., 2013.)
Požete površine (ha) i prinosi zrna kukuruza (t/ha) 2010. i 2012. Srbija Mađarska Hrvatska BiH Rumunjska God. ha t/ha ha t/ha ha t/ha ha t/ha ha t/ha 2010. 1 223 579 5,89 1 078 825 6,47 296 768 6,97 188 752 4,52 2 094 249 4,31 2012. 1 268 544 2,78 1 190 000 3,98 299 162 4,34 196 504 2,74 2 722 180 2,19 2012. manji prinos 53% 38% 38% 40% 49%
Kao posljedica takvih vremenskih prilika su značajno niži prinosi kukuruza ostvareni u 2012. u odnosu na 2010. godinu i to manji za 38 % u Hrvatskoj i Mađarskoj, za 40 % u BiH, za 49 % u Rumunjskoj i 53 % u Srbiji (Tablica 98).
Tablica 99a: Oborine i srednje temperature zraka po mjesecima (Kovačević i sur., 2013.)
Oborine i srednje temperature zraka u 2010., 2012. i prosjek 1961.-1990. Mjesečne količine oborina (mm) Mjesečne srednje temperature zraka (oC) God. Tra. Svi. Lip. Srp. Kol. Ruj. Σ Tra. Svi. Lip. Srp. Kol. Ruj. X Osijek 2010. 71 121 234 32 111 108 676 12,4 16,5 20,4 23,2 21,7 15,6 18,3 2012. 47 94 68 48 4 32 293 12,5 16,9 22,5 24,8 24,1 18,9 20,0 '61.-'90. 54 59 88 65 58 45 368 11,3 16,5 19,5 21,1 20,3 16,6 17,6 Varaždin 2010. 71 107 132 68 212 186 775 11,2 15,7 19,5 22,1 19,7 14,0 17,0 2012. 42 128 80 81 10 120 461 12,2 16,3 21,4 22,5 22,0 18,1 18,8 '61.-'90. 70 84 98 92 98 81 524 10,3 15,1 18,3 19,8 18,9 15,4 16,3 Novi Sad (Srbija) 2010. 64 113 172 99 168 68 684 12,3 17,0 20,2 23,1 21,9 16,1 18,4 2012. 83 52 27 48 4 13 227 13,0 17,5 23,0 25,2 24,6 19,8 20,6 '61.-'90. 47 57 83 61 55 36 339 11,4 16,6 19,6 21,1 20,6 16,9 17,7 Niš (Srbija) 2010. 79 69 67 37 29 15 296 12,9 17,2 21,0 23,0 23,6 17,9 19,3 2012. 86 162 6 38 11 15 317 13,4 12,9 20,4 22,8 22,5 19,2 18,6 '61.-'90. 51 67 70 44 43 44 219 11,9 16,6 19,5 21,3 21,1 17,2 17,9
156
Tablica 99b: Oborine i srednje temperature zraka po mjesecima (Kovačević i sur., 2013.)
Oborine i srednje temperature zraka u 2010., 2012. i prosjek 1961.-1990. Mjesečne količine oborina (mm) Mjesečne srednje temperature zraka (oC) God. Tra. Svi. Lip. Srp. Kol. Ruj. Σ Tra. Svi. Lip. Srp. Kol. Ruj. X Debrecen (Mađarska) 2010. 74 142 93 92 78 106 585 11,7 16,3 19,7 22,5 21,3 14,9 17,7 2012. 30 57 66 49 13 35 250 12,2 17,1 21,4 24,1 23,2 18,8 19,5 '61.-'90. 42 59 80 66 61 38 346 10,7 15,8 18,7 20,3 19,6 15,8 16,8 Győr (Mađarska) 2010. 110 204 124 57 116 111 722 10,7 15,0 19,2 22,3 19,9 14,1 16,9 2012. 46 36 64 85 5 26 262 11,5 16,8 20,8 22,2 21,8 17,5 18,4 '61.-'90. 49 71 80 74 69 54 397 9,9 14,5 17,7 19,5 19,0 15,4 16,0 Bijeljina (Bosna i Hercegovina) 2010. 84 86 197 65 99 79 610 12,4 17,3 20,6 23,3 22,6 16,2 18,7 2012. 91 97 44 36 0 19 288 13,1 16,7 25,3 26,0 24,8 20,3 21,0 '61.-'90. 65 69 105 72 66 59 436 11,8 17,2 20,3 22,1 21,6 17,0 18,3 Banja Luka (Bosna i Hercegovina): 2010. 71 148 235 66 87 196 803 12,0 16,5 20,4 23,1 21,8 15,7 18,3 2012. 103 168 70 53 2 92 488 12,7 16,1 23,0 25,2 24,5 18,9 20,1 '61.-'90. 86 89 113 82 77 100 547 11,4 16,6 19,9 21,8 21,3 16,5 17,9
Godina 2010. bila je izuzetno povoljna za kukuruz jer je imala dovoljno oborina tijekom vegetacije (travanj-rujan). Izuzetak je južna Srbija (Niš: 296 mm), dok su u preostalih sedam mjesta oborine bile u rasponu od 585 mm (Debrecen) do 803 mm (Banja Luka). Međutim, godina 2012. bila je nepovoljna uslijed suše i visokih temperatura, osobito u kolovozu (Tablice 99a i 99b). Klimu (1961.-1990.) istočnog dijela regije karakteriziraju manje količine oborina tijekom vegetacije kukuruza (Debrecen + Novi Sad + Niš: prosjek 301 mm) u usporedbi s njenim zapadnim dijelom (Gyor + Varaždin + Banja Luka: 489 mm). Razlike u temperatura su više izražene u pravcu sjeverozapad – jugoistok (Niš 17,9°C i Gyor 16,0°C).
7.5.6. Određivanje dužine vegetacije kukuruza
Kukuruz je vrlo rasprostranjena biljna vrsta i uzgaja se u različitim agroekološkim uvjetima. Širok areal rasprostranjenosti kukuruza omogućen je zahvaljujući postojanju genotipova (sorte, hibridi) različitih bioloških svojstava, među ostalim različitog trajanja vegetacije. Glede dužine vegetacije kukuruza, postoje podaci da je ona u rasponu od oko 70 dana kod genotipova najkraće vegetacije (najraniji genotipovi) do preko 300 dana kod genotipova s najdužom vegetacijom (najkasniji genotipovi). Kukuruz kao biljna vrsta koja ima velike potrebe za toplinom te koja je osjetljiva na niske temperature, mora vegetaciju početi i završiti u toplom dijelu godine, tj. u razdoblju bez mraza. S tim u vezi, određivanje dužine vegetacije kukuruza je vrlo značajno za pravilnu rajonizaciju hibrida kukuruza, odnosno za izbor hibrida koji će u određenom području uspjeti završiti vegetaciju ili dospjeti u fazu prikladnu za korištenje (suho zrno ili završeno nalijevanje zrna, ako je riječ o silažnom kukuruzu). Aktualnost problema regionalizacije, odnosno određivanja dužine vegetacije kukuruza je u činjenici da još nije pronađen sustav koji bi bio univerzalan i dovoljno precizan za cijelo uzgojno područje kukuruza.
7.5.6.1. Kriteriji za određivanje vegetacije kukuruza
Postoji nekoliko kriterija za određivanje dužine vegetacije kukuruza, koji su različite preciznosti te manje ili više prikladni za praktičnu primjenu. To su broj dana vegetacije, suma aktivnih srednje dnevnih temperatura zraka, FAO skupine i toplinske jedinice.
157
Broj dana vegetacije Ovo je vrlo nepouzdan kriterij jer isti hibridi u različitim godinama imaju više ili manje dana vegetacije, ovisno o temperaturnom i oborinskom režimu u pojedinoj godini. Prema iskustvima iz Hrvatske. vegetacija kukuruza može "požuriti" ili "zakasniti" i do dva tjedna.
Suma aktivnih srednje dnevnih temperatura zraka Ovaj kriterij uzima u obzir srednje dnevne temperature iznad 10oC jer pri nižim temperaturama kukuruz miruje, tj. te temperature za kukuruz nisu aktivne. Nedostatak ovoga sustava je što podrazumijeva linearnu vezu između temperature zraka i dinamike rasta i razvoja, što ne odgovara stvarnosti.
FAO skupine kukuruza Sustav FAO skupina je porijeklom iz SAD-a (Corn Belt ili Kukuruzni pojas). Za područje Kuruznog pojasa hibridi kukuruza su podijeljeni u devet skupina prema dužini vegetacije (od 100 za najranije do 900 za najkasnije hibride koji se uzgajaju na tom području). Sustav se pokazao boljim od ranijih sustava određivanja dužine vegetacije kukuruza pa je proširen na 12 skupina (AES skupine ili skupine Agricultural Experimental Stations, prema poljoprivrednim eksperimentalnim stanicama koje su uvele taj sustav), a kojima je obuhvaćeno cijelo uzgojno područje kukuruza. Metoda se pokazala praktičnom i prihvaćena je u Europi preko FAO organizacije (Food Agricultural Organization), po čemu su i te skupine dobile naziv FAO skupine. Prilikom uvođenja sustava FAO skupina u Europu bilo je potrebno "baždarenje" europskih hibrida, odnosno uspoređivanje njihove dužine vegetacije s nekim američkim hibridima koji su imali određenu skupinu i korišteni kao standardi. Svaka FAO skupina imala je svoj američki standard prema kojemu su europski hibridi razvrstani u pojedinu skupinu. Kasnije je svaka zemlja odredila svoj interni standardni hibrid za pojedinu FAO skupinu. Metoda je u širokoj primjeni, ali nije dovoljno precizna za određivanje dužine vegetacije.
Granične FAO skupine kukuruza (dobivanje zrelog zrna) koje se preporučuju za uzgoj u Istočnoj Hrvatskoj (Radić, 1979.)
Opaska: FAO 700 znači da se na tom području mogu uzgajati vegetacijske skupine FAO 100- 700, a ne samo 700.
Slika 70: Rajonizacija hibrida kukuruza za Istočnu Hrvatsku (Radić, 1979.)
Postoji 12 FAO skupina (od FAO 100 za najranije do FAO 1200 za najkasnije hibride) koje obuhvaćaju cijelo uzgojno područje kukuruza. Hibridi se svrstavaju u vegetacijske skupine dozrijevanja prema datumu svilanja i sadržaju vode u zrnu u zriobi u odnosu na standardni hibrid za svaku skupinu sazrijevanja (dopuštena odstupanja u odnosu na standard su 1-2 dana i 1-2 % u količini vode). Broj dana od nicanja do svilanja je varijabilan, a razdoblje od svilanja (oplodnje) do fiziološke zrelosti je dosta konstantno za sve hibride i iznosi, ovisno o
158 vremenskim prilikama, 50-60 dana. Na osječkom području FAO skupine se jedna od druge razlikuju u vremenu dozrijevanja 7 – 10 dana. Prema Radiću (1979.) postoji razlika u graničnoj FAO skupini koja se može uzgajati u pojedinim dijelovima regije Istočne Hrvatske za dobivanje zrelog zrna (Slika 70). Na krajnjem istoku je to FAO 700, a na najvišim terenima u zapadnom dijelu regije FAO 300, kao posljedica razlika u ponudi topline i svojstvima tla. U slučaju da se kukuruz silira, granica je pomaknuta za jednu višu FAO skupinu.
Toplinske jedinice za kukuruz Temperatura zraka pokazala se vrlo izraženim čimbenikom glede utjecaja na trajanje vegetacije kukuruza, što je pojačalo interes za primjenu odgovarajućeg sustava koji bi kvantitativno izrazio taj utjecaj. S tim u vezi, postoji nekoliko formula koje u obzir uzimaju maksimalne i minimalne dnevne temperature i uvrštenjem tih podataka u formulu dobiju se za svaki dan određene vrijednosti toplinskih jedinica koje se zbrajaju za određeno razdoblje, dio vegetacije ili cijelu vegetaciju kukuruza. Najjednostavnije izračunavanje toplinskih jedinica je prema GDU (growing degree units). Koncept toplinskih jedinica zasniva se na korištenju temperatura zraka, a postoje različite metode izračunavanja i korištenja (Nuttonson, 1953.; Gilmore i Rogers, 1958.; Holmes i Robertson, 1959.; Wang, 1960., 1963.; Daynard, 1972.; Mederski i sur., 1973.; Neild i Seeley 1977.; Kovačević i Čuljat, 1993.). U nekoliko radova su analizirane toplinske jedinice za kukuruz u našim uvjetima (Radić i sur., 1973., 1981.; Kaučić, 1991.; Pejić i sur., 1997.; Brkić 2003.). Za izračunavanje toplinskih jedinica potrebne su nam dnevne vrijednosti (od ponoći do ponoći) maksimalne (Tmax) i minimalne (Tmin) temperature zraka. Vrijednosti se izračunavaju za svaki dan vegetacije ili za određeno razdoblje tijekom godine na jednom ili više lokaliteta određenog područja (npr. od pojave zadnjeg proljetnog do pojave prvog jesenskog mraza ili po mjesecima). Postoji više načina izračunavanja, a mi navodimo samo tri: growing degree days (GDD) ili AHU (accumulated heat units), europske toplinske jedinice i kukuruzne toplinske jedinice (corn heat units ili CHU). Gilmore i Rogers (1958.) odredili su toplinske jedinice za kukuruz i nazvali ih GDD (growing degree days). Mederski i sur. (1973.) analizirali su 12 metoda određivanja AHU na šest lokaliteta u državi Ohio (SAD) s tri hibrida i četiri roka sjetve. Kao pouzdana metoda pokazala se ona koja je koristila minimalnu baznu temperaturu od 10oC (50oF) i maksimalnu temperaturu zraka od 30oC (86oF) kao raspon u kome su se zbrajale dnevne vrijednosti AHU (tzv. AHU ili metoda 10/30) GDD ili AHU = (Tmax + Tmin) / 2 – 10
„Europske“ toplinske jedinice (ETJ) su inicirane od strane europskih proizvođača sjemena s ciljem standardizacije procjene zriobe kod kukuruza. Formula je ista kao i za GDD, ali je nešto drukčiji način izračunavanja: Tmax iznad 30 oC se računaju kao 30, dok kod Tmin ispod 10oC nema korekcije vrijednosti već se računa stvarna temperatura.
ETJ = (Tmax + Tmin) / 2 – 8
Toplinske jedinice za kukuruz (Corn Heat Units ili CHU) Brown (1969.) je izračunao toplinske jedinice za kukuruz u državi Ontario (Kanada). Izvorna formula je prilagođena za izračunavanje u oF, koji se koriste u Americi, a modificirana formula prilagođena za europske uvjete (koristi se oC) je sljedeća:
CHU = (x + y) : 2 x = 1,80 (Tmin – 4,44); y = 3,33 (Tmax – 10) – 0.083 (Tmax -10 )2
159
Pri ovome izračunavanju uzimaju se samo minimalne temperature zraka iznad 4,5oC, a ako su one niže tada je x = 0. Najviša vrijednost minimalnih temperatura koja se uzima u obzir je 20,4oC. Osim toga, maksimalne temperature se računaju u rasponu od 10 do 38oC, a ako su temperature niže od 10oC onda je y = 0. U istraživanja ove tematike postoji niz modifikacija koje se uglavnom svode na raspone temperatura. Tako je Daynard (1972.) računao toplinske jedinice za svaki dan koji ispunjava sljedeće uvjete: Tmin iznad 5,5oC i Tmax iznad 10 i ispod 30oC.
Primjena toplinskih jedinica za kukuruz Sustav toplinskih jedinica za kukuruz ima više mogućnosti primjene. Tako se pomoću ove metode mogu definirati karakteristike određenog područja glede uzgoja kukuruza (npr. za potrebe projekata ili studija). Pri tome se kao početak mjerenja uzima očekivani termin pojave zadnjeg proljetnog mraza, a za kraj mjerenja očekivana pojava prvog jesenskog mraza. S tim u vezi, ovi termini za Osijek (uz stupanj vjerojatnosti 90 %, odnosno 10 % rizika da će to razdoblje biti kraće) su 25. travanj i 10. listopada (na osnovu dugogodišnjih meteoroloških podataka). Razlike u ponudi topline za kukuruz na području Osijeka i Zagreba vide se iz Tablice 100. Stupanj povoljnosti nekoga područja za uzgoj kukuruza sa stajališta uzgoja hibrida kukuruza različitog trajanja vegetacije može se kvantitativno izraziti i trajanjem razdoblja s temperaturom zraka iznad 10oC, tj. prosječnim datumom kada se temperature u proljeće podignu iznad i kada se u jesen spuste ispod 10oC. Za testiranje hibrida kukuruza različite dužine vegetacije ili različitih rokova sjetve te njihovo uklapanje u ponudu topline za određeno područje počinje se mjeriti danom sjetve ili nicanja kukuruza, a završava u fiziološkoj zriobi koja se definira pojavom crnog sloja u bazi zrna,što je znak da je završeno nalijevanje zrna. Prema Nield i Seeley (1977.) metodom CHU je moguća procjena očekivane reakcije pojedinih hibrida na različitim lokacijama, u različitim terminima sjetve ili sjetva istoga dana za više hibrida. Nadalje, može se koristiti i za prognozu kretanja razvojnih faza vegetacije te broja dana vegetacije u sezoni koja je brža ili sporija od normalnog tijeka vegetacije.
Tablica 100: Sume toplinskih jedinica za kukuruz po mjesecima u terminima očekivane pojave zadnjeg proljetnog i prvog jesenskog mraza (Kaučić 1991.).
Toplinske jedinice GDD (growing degree days) i CHU (corn heat units) Topl. Ukupno ≥ 25. IV. Svibanj Lipanj Srpanj Kolovoz Rujan ≤ 10. X. jedinica Osijek 1990. godina GDD 11 222 266 308 322 168 52 1349 CHU 68 616 678 737 746 531 171 3547 Zagreb 1990. godina GDD 7 199 246 304 322 149 32 1259 CHU 59 590 652 739 747 505 136 2040
Za potrebe jednoga projekta izrađena je studija pogodnosti uzgoja hrvatskih hibrida kukuruza u dolini Visle u južnoj Poljskoj (Čuljat i Kovačević, 1988.). Obzirom da su na tom prostoru veća ograničenja u izboru hibrida kukuruza (za zrno i silažu) nego kod nas, bilo je potrebno analizirati višegodišnje meteorološke podatke te izabrati hibride koji bi uspjeli sazrjeti do pojave prvog jesenskog mraza (Kovačević i Čuljat, 1993.). Usporedbom podataka za Đakovo i Sandomierz vidljivo je da su srednje temperature zraka u dolini Visle značajno manje (prosjek 14,2oC) nego u Đakovu u istom razdoblju (prosjek 17,5oC). Također, CHU za Sandomierz iznosio je u pet godina (1983. - 1987.- razdoblje bez mraza) prosječno 2708. Za usporedbu, u Osijeku je 1990. CHU za to razdoblje iznosio 3547 (Tablice 101 i 102).
160
Tablica 101: Meteorološki podaci za Osijek, Zagreb, Đakovo i Sandomierz (Kovačević i Čuljat, 1993.)
Srednje temperature zraka (oC), količina oborima (mm) za Osijek, Zagreb, Đakovo u Hrvatskoj i za Sandomierz* u Poljskoj Mjesec oC 1990.godina oC 1961.-1980. 1983.-1987. Osijek Zagreb Osijek Zagreb Đakovo Sandomierz oC mm oC mm Svibanj 17,6 16,7 16,3 15,0 16,6 69 14,2 80 Lipanj 19,5 18,6 19,7 18,6 18,4 85 15,7 55 Srpanj 21,9 20,4 20,7 19,9 21,2 48 16,8 86 Kolovoz 21,2 20,6 20,2 19,1 20,4 50 17,2 82 Rujan 17,1 44 12,8 45 Listopad 11,2 52 8,4 29 20,1 19,8 19,2 18,2 17,5 348 14,2 377 *Zemljopisne koordinate: Đakovo = 45o30'N i 18o30' E, Sandomierz = 50o40' N i 21o 40' E
Tablica 102: Procjena mogućnosti uzgoja kukuruza u Poljskoj (Kovačević i Čuljat, 1993.)
Meteorološka postaja Sandomierz (Poljska): datumi pojave zadnjeg proljetnog i prvog jesenskog mraza, broj dana bez mraza i suma CHU od 1. svibnja do 30. rujna Mraz (datum) i minimalna temp. zraka (oC) Broj dana Suma CHU Godina Zadnji proljetni Prvi jesenski mraz bez mraza (1.05.-30.09.) Datum oC Datum oC 1983. 16. travnja -1,6 2. listopada -1,4 168 3024 1984. 28. travnja -1,8 4. studenoga -1,3 188 2597 1985. 27. travnja -0,2 22. listopada -1,7 177 2775 1986. 16. travnja -0,7 25. listopada -1,7 191 2566 1987. 19. travnja -2,5 28. listopada -1,6 191 2576 Prosjek 21. travnja -1,4 20. listopada -1,5 183 2708 1989. 3. travnja -4,9 3. listopada -2,0 182 2794
Tablica 103: Prinos i vlaga zrna hibrida kukuruza napokusu ujužnoj Poljskoj 1989. godine (Kovačević i Čuljat, 1993.)
Pokus Czyzow Szlachecki kod mjesta Sandomierz u Poljskoj – sjetva početkom svibnja 1989. Prinos zrna kukuruza (t/ha na bazi 14% vlage) i vlaga zrna u berbi (23. listopada 1989.) Prinos Vlaga Prinos Vlaga Prinos Vlaga Hibrid Hibrid Hibrid t/ha (%) (t/ha) (%) (t/ha) (%) FAO skupina 100 FAO skupina 200 FAO skupina 300 Os TK 7,90 32,3 OsSK247 11,85 42,2 KBCD 270 9,42 37,1 Bc 188 9,51 29,4 OsSK 251 9,31 42,5 Dea 300 8,93 40,6 Topas 190 7,77 28,8 Eta 272 11,75 36,6 OsSK 373 9,36 42,8 Scandia 190 8,09 27,8 Zenit 200 9,12 35,9 Os E807 10,77 49,0 Aco 195 6,09 28,5 KLG 22-100 9,76 38,9 OsSK 348 9,11 41,4 Os E714 9,07 34,9 Kent 9,53 35,0 Koc-25-86 7,34 34,5 Os E715 9,76 30,0 Blizard 9,07 38,5 Prosjeci na razini FAO skupine Os E716 7,59 26,9 Hidosil 4,52 31,8 FAO 100 8,22 36,6 FAO skupina 200 Hansa 5,31 34,7 FAO 200 9,43 38,0 Santos 10,78 35,9 Beko 210 10,04 41,7 FAO 300 9,15 40,9 Mona 11,47 39,4 Pinto 10,07 41,1
161
Kao rezultat hladnije klime vlaga zrna u uobičajenom vremenu berbe kukuruza u južnoj Poljskoj je znatno veća nego što je to u Hrvatskoj. Tako su hibridi FAO skupine 100 imali prosječnu vlagu zrna 36,6 %, a hibridi FAO skupine 300 40,9 % (Tablica 103). Na osnovu stečenog iskustva, za uvjete južne Poljske mogu se preporučiti hibridi FAO skupine 100 za proizvodnju zrelog zrna, a hibridi FAO 200 i eventualno 300 za silažu.
7.6. AKUMULACIJA SUHE TVARI I MINERALNA ISHRANA KUKURUZA Kukuruz je biljka intenzivnog metabolizma i u kratkom vremenu stvara veliku biljnu masu i prinos suhe tvari. Jedan od razloga za to mogao bi biti što kukuruz u pogledu fotosinteze pripada C-4 tipu biljaka, koji je efikasniji jer ima manju fotorespiraciju, tj. gubitak međuprodukata fotosinteze disanjem. Za akumulaciju suhe tvari važan je odnos lisne površine prema površini pod usjevom. To svojstvo se zove indeks lisne površine (eng. Leaf area indeks ili LAI). Također, važno je i trajanje aktivnosti lisne površine (eng. Leaf area duration ili LAD). Postoje stay green hibridi kukuruza čiji listovi ostaju zelenima i na kraju vegetacije. Akumulacija suhe tvari u biljku kukuruza predmetom je mnogobrojnih istraživanja, a detaljno ju je obradio Hanway (1962a, 1962b, 1962c, 1971.). Prema njegovim istraživanjima, akumulacija suhe tvari ima skoro linearan tijek u većem dijelu vegetacije kukuruza, a količina značajno ovisi o plodnosti tla, vremenskim prilikama i svojstvima genotipa (hibrid, sorta). Akumulacija pojedinih elemenata odstupa manje ili više od tijeka akumulacije suhe tvari (Grafikon 21).
7.6.1. Elementi potrebni za ishranu kukuruza
Ukupno 16 elemenata je od esencijalnog značenja za rast, razvoj i reprodukciju biljaka. Izvor ugljika (C) i kisika (O) je zrak, a voda je izvor vodika (H). Oko 94 % ili više suhe tvari biljaka čine ova tri elementa. Preostalih 13 elemenata predstavljaju preostalih 6 % suhe tvari i često se dijele u tri skupine (Johnson, 1987.): primarna hraniva (dušik, fosfor i kalij), sekundarna hraniva (sumpor, kalcij i magnezij) i mikroelemente (željezo, mangan, cink, bakar, molibden i klor). Mikroelementi su nazvani ne zato što su manje važni, nego što ih biljke trebaju u vrlo malim količinama.
Dušik Dušik (N) je ključni element za stvaranje prinosa, a kukuruz, kao biljka koja u kratkom vremenu stvara veliku biljnu masu, ima i velike potrebe za dušikom koje se ne mogu podmiriti prirodnim zalihama u tlu. Ako dušika nema dovoljno u početnim fazama razvoja, kukuruz zaostaje u rastu i poprima žutu boju listova. Kasnije se znakovi nedostatka dušika javljaju prvo na starijim (donjim) listovima i progresivno prema mlađem lišću. Žućenje počinje od sredine lista i širi se prema periferiji (žućenje u obliku slova V). Dodatni učinci nedostatka dušika su smanjena otpornost prema bolestima i stresu izazvanog sušom, sklonost polijeganju i znatno niži prinos. Ovakvo stanje može se izbjeći odgovarajućom gnojidbom dušikom, interventnom prihranom u ranom porastu te izbalansiranim dodavanjem ostalih hraniva. U tom pogledu kalij je od osobite važnosti za otpornost kukuruza prema suši, bolestima i polijeganju (Corazzina i sur., 1991.). Dušik se najviše akumulira u mladom tkivu koje brzo raste. Tijekom vegetativnog rasta neznatno se premješta nakon oplodnje – intenzivno se akumulira u zrno. Zrno u zriobi sadrži oko dvije trećine akumuliranog N u biljci, a oko polovica te količine je podrijetlom iz nadzemnog dijela (reutilizacija). Maksimalne potrebe kukuruza za dušikom su od početka cvatnje do rane faze nalijevanja zrna. Akumulacija N, prema Sayre (1955.) je ukupno 3,8 kg N/ha u prvih 30 dana vegetacije, nakon 40 dana već iznosi 16,5 kg N/ha, da bi u
162 metličanju/svilanju iznosio 4,4 kg N/ha/dan. Međutim, nedostatak N u ranoj fazi (visina biljke oko 20 cm) rezultira manjim brojem redova u klipu, a kasnija dovoljna ponuda N ne može nadoknaditi raniji propust. Ekološki uvjeti početkom vegetacije kukuruza ne idu u prilog intenzivnom primanju N (skromno oslobađanje zaliha N iz tla zbog niskih temperatura – slabija mikrobiološka aktivnost; ograničena sposobnost primanja N u biljku zbog slabo razvijenog korijena), ali se to može djelomice ili u cijelosti kompenzirati startnom gnojidbom (istovremeno sa sjetvom) u trake i to blizu sjemena (npr. 3-5 cm odmaknuto od reda polaganja sjemena i isto toliko dublje od dubine sjetve). Za tu svrhu se obično prakticira kompleksno gnojivo NPK. Međutim, gnojidba u trake ne daje uvijek očekivane rezultate, a preporučuje se u hladnijim predjelima i na tlima siromašnim s N, P i K. U područjima sklonima suši potrebno je dublje unošenje gnojiva.
Grafikon 23: Dinamika akumulacije suhe tvari, N, P i K u biljku kukuruza (Aldrich i Leng, 1966.)
Fosfor Fosfor (P) je važan element za brojne procese u metabolizmu, sastavni je dio mnogih proteina, sudjeluje u sintezi ATP i ADP, uključen je u glikolizu i fotosintezu, a osobito je važan u stimulaciji rasta korijena. Ako u tlu nema dovoljno fosfora, znakovi nedostatka javljaju se već početkom rasta prvo na najmlađim listovima tako da poprimaju crvenkastu do ljubičastu boju uslijed stvaranja antocijana izazvanog akumulacijom šećera i smanjenom sintezom proteina. Biljke imaju slabu stabljiku, nerazvijen korijenov sustav, nepravilan razvoj klipa i zaostaju u vegetaciji. Simptomi na listu slični onima nedostatka fosfora mogu biti izazvani hladnim vremenom ili infekcijom parazitima pa je potrebno detaljnijim istraživanjima ustanoviti pravi uzrok. Pretjerano visoke količine biljkama pristupačnog fosfora mogu se pojaviti u tlu farmera koji intenzivno koriste odlaganje organskih gnojiva ili koji godinama gnoje s više mineralnog fosfora nego što je to potrebno. U takvim okolnostima mogu se pojaviti problemi u primanju nekih mikroelemenata kao što su željezo, mangan i cink uslijed antagonističkog utjecaja fosfora (Corazzina i sur., 1991.). Fosfor ima jednoličnu raspodjelu u biljci. Nakon razvitka listova sadržaj P u listu je dugo konstantan. Najintenzivnije primanje P u biljku kukuruza je u razdoblju 3-6 tjedana nakon nicanja. U ranom porastu akumulacija P u biljku veća je od akumulacije suhe tvari, a kasnije je ta veza linearna. Fosfor se prestaje akumulirati u biljku u mliječnoj zriobi, a najintenzivnije primanje je u metličanju/svilanju (do 1,2 kg P/ha/dan).
163
Vrlo teški nedostatak P na kukuruzu Nedostatak P na kukuruzu u ranom u ranom porastu porastu (sadržaj P u listu = 0.10%)
Slika 71: Znakovi nedostatka dušika (lijevo; Arnon, 1975.) i fosfora u kukuruzu (desno; Bergmann, 1992.)
Slika 72: Znakovi nedostatka kalija u kukuruzu - lijevo i sredina (Arnon, 1975.) – desno: utjecaj hibrida na tlu s nedostatkom kalija (Kovačević)
Kalij Kalij (K) je prisutan u svim dijelovima biljke u velikim količinama. Prvenstveno ima nezamjenjivu ulogu u regulaciji fizikalno-kemijskih procesa i u iskorištavanju vode od strane biljaka. Zato dobra opskrba kalijem doprinosi većoj toleranciji biljaka prema suši i mrazu. Također, kalij sudjeluje u aktivaciji različitih enzima, ali se za tu svrhu koriste njegove neznatne količine. Ako se pojave znakovi nedostatka kalija, situacija je vrlo ozbiljna. Rast i životna sposobnost (vigor) biljke značajno su smanjeni i prije nego li se pojave simptomi nedostatka. Kao i kod dušika, simptomi nedostatka kalija javljaju se na starijem lišću i progresivno napreduju prema mlađim listovima. Nedostatak kalija napreduje od periferije lista prema sredini tako što prvo ti dijelovi požute, a kasnije nekrotiziraju. Poremećen je rast klipa, a vrh klipa je nedovršen (bez zrna), biljke su sklone bolestima koje izazivaju polijeganje biljaka, osobito u fazi zriobe. Previše kalija dodanog gnojidbom može izazvati probleme u primanju magnezija uslijed antagonizma ova dva iona (Corazzina i sur., 1991.). Kalij ima značajno drukčiju raspodjelu i primanje u biljku u odnosu na dušik i fosfor. Manji je udjel translociranog K u zrno, a zrno u zriobi sadrži oko jednu trećinu ukupnog kalija u biljci. Nakon svilanja K se intenzivno premješta iz listova u stabljiku. Akumulacija K u biljku kukuruza u prvih je 30 dana vegetacije veća nego akumulacija N i P, što se objašnjava većim potrebama kukuruza prema K. U razdoblju 3-6 tjedana nakon nicanja dnevno se akumulira oko 3,6 kg K2O/ha/dan. Do faze svilanja kukuruz akumulira blizu 90 % od ukupne količine primljenog kalija. Akumulacija K praktično prestaje dva tjedna nakon
164 svilanja, a suha tvar se i dalje akumulira, što rezultira smanjivanjem koncentracije (razrjeđenje) K u biljci. Dio akumuliranog K vraća se u tlo korijenom ili ispiranjem oborinama (K u biljci nije vezan u spojeve).
Kalcij Općenito, nedostatak kalcija (Ca) je rijetka pojava, na tlima s pH iznad 6,0 je praktično nemoguća, a javlja se ako je koncentracija kalcija u gornjim listovima kukuruza ispod 0,20 % Ca u suhoj tvari. Listovi na vrhu pocrne, vrhovi nerazvijenih listova su slijepljeni i suše se (Olsen i Lukacs, 1966.). Od većeg značenja nego što je to nedostatak kalcija, na kiselim tlima je smanjena pristupačnost drugih hraniva, smanjena nitrifikacija i toksičnost aluminija ili mangana. Povremena kalcizacija ovakvih tala ublažava probleme izazvane prevelikom kiselošću (Corazzina i sur., 1991.). Kalcij se dinamičnije prima u biljku u ranim fazama razvoja, a neznatno je njegovo premještanje u zrno.
Magnezij U prošlosti je magneziju (Mg) pridavano manje pažnje jer ga je bilo dovoljno u tlu. Međutim, iznošenje magnezija iz tla prinosom aktualiziralo je problem nedovoljne ishrane biljaka magnezijem kada su prinosi povećani uzgojem visokorodnih kultivara i napretkom agrotehnike. Magnezij je sastavni dio molekule klorofila i nezamjenjiv u brojnim procesima metabolizma, uključujući i primanje fosfora. Nedostatka magnezija u zriobi negativno utječe na sjeme koje ima slabiji potencijal za klijanje i smanjeni vigor. Nedostatak magnezija javlja se kao i kod kalija, prvo na starijim listovima, a tipična je međužilna kloroza. Prostor između žila poprima različite nijanse, prvo žute boje, a kasnije pobijeli. Ponekad 2 do 3 najstarija (donja) lista između žila pobijele, a mlađi listovi su na tim mjestima žutozeleni (Corazzina i sur., 1991.).
Sumpor Sumpor (S) postaje danas češće faktor ograničenja prinosa poljoprivrednih kultura nego što je to bilo u prošlosti, zbog činjenice što se smanjila potrošnja amonijevog sulfata i superfosfata, a počela su se više koristiti koncentrirana NPK-gnojiva s manje balasta. Dodatno osiromašenje tla sumporom rezultat je ugradnje filtara u dimnjake industrijskih postrojenja u cilju zaštite okoliša i smanjivanja emisije SO2 u atmosferu, koji je u spoju s vodom kao kisele kiše obogaćivao tlo sumporom. Također, smanjena upotreba stajskog gnoja je doprinijela da je nedostatak sumpora rašireniji problem iako su potrebe kukuruza za sumporom umjerene (Daiger i sur., 1971.). Nedostatak sumpora usporava razvoj biljaka zbog redukcije sinteze proteina (Buttrey i sur., 1987.) i listovi postaju klorotični i svjetlo zeleni ili žuti. Ovi su znakovi slični onima nedostatka dušika, ali je razlika što se simptomi javljaju prvo na najmlađem (gornjem) lišću. Ponekad najdonji listovi i podnožje stabljike postaje crvenkasto (Olson i Lucas, 1966.). Obzirom da su kod nekih suvremenih kultivara internodiji u nekim slučajevima također crvenkasti, eventualni simptomi nedostatka sumpora mogu biti prikriveni (Corazzina i sur., 1991.).
Cink Kukuruz je biljka koja od svih žitarica ima najveće potrebe prema cinku (Zn) i kukuruz je prva kultura na kojoj se ti simptomi mogu pojaviti, dok su potrebe kukuruza za ostalim mikroelementima vrlo skromne i u rangu s ostalim žitaricama. Lubet i sur. (1965.) su opisali simptome nedostatka cinka u kukuruzu kao pojavu svijetložutih pruga s obje strane srednjeg rebra na donjoj trećini bliže dnu lista i brzo se šire po ostatku lista. Najstariji listovi poprimaju kasnije bakrenu ili ljubičastu boju i odumiru. Prema istim autorima, za prinos od 7,5 t/ha zrna potrebno je kukuruzu samo 440 g Zn/ha od kojih je 187 g u zrnu. Međutim, nedostatak cinka
165 je široko rasprostranjen i izaziva ozbiljne poteškoće u uzgoju kukuruza, osobito u aridnim uvjetima i na novoosvojenim pustinjskim tlima SAD-a te u Indiji. Nedostatak cinka ustanovljen je i kod nas na karbonatnim tlima područja istočno od Vukovara, i to u sjemenskom kukuruzu. Mogući uzroci nedostatka cinka su iscrpljivanje rezervi cinka iz tla usjevima (osobito monokulturom kukuruza), kalcizacija prevelikim dozama vapna na kiselih tlima, prevelike količine fosfora u tlu, vlažno tlo u kombinaciji s niskim temperaturama nakon klijanja i loša struktura tla (Buttrey i sur., 1987.). Također, postoje i sortne razlike u toleranciji na nedostatak cinka pa se uzgojem dva genotipa jedan pored drugoga simptomi mogu pojaviti na jednome, a da drugi izgleda normalno (Corazzina i sur., 1991.).
Slika 73: Znakovi nedostatka magnezija (lijevo: Arnon, 1975.) i cinka (desno) u kukuruzu (Kovačević)
Bakar Za razliku od drugih žitarica kukuruz je tolerantan na nedostatak bakra (Cu) koji je najvjerojatniji na organskim tlima s pH iznad 6,0. Također, može se pojaviti na kiselim i ispranim pjeskovitim tlima. Mladi listovi kukuruza postaju žućkasti, njihovi vrhovi postaju naborani i suše se (Olson i Lucas, 1966.). Znakovi nedostatka bakra slični su onima klorozi izazvanoj nedostatkom željeza. Stabljika je slaba i internodiji kratki. Bene i sur. (1964.) su ustanovili da je za prinos od 8 t/ha akumulirano oko 200 g/ha Cu, od kojih je 174 g bilo deponirano u zrno. Toksičnost bakra primijećena je na kiselim tlima rudarskih područja iako je kukuruz uzgajan na tlima koja su nekada bila vinogradi godinama tretirani bakrenim fungicidima. Tla sa sadržajem 100 mg Cu /kg i pH oko 6, te 50 mg Cu/kg i pH 5,0 su indikacija za moguće probleme s toksicitetom bakra (Drouineau i Mazoyer, 1962.).
Željezo Potrebe kukuruza za željezom (Fe) su izuzetno niske, a nedostatak željeza može se pojaviti na tlima s visokim pH i kod kukuruza se manifestira međužilnom klorozom (Olson i Lucas, 1966.).
Mangan Nedostatak mangana (Mn) može biti izazvan primjenom većih količina vapna, osobito na tresetnim tlima. Benne i sur. (1964.) su ustanovili da je prinosom od 7,5 t/ha usjeva kukuruza akumulirano u biljke 483 g/ha Mn od kojih je 37 bilo raspoređeno u zrnu. Sasvim blaga kloroza je primijećena kod nedostatka mangana, a toksične količine u biljkama su one iznad 400 mg Mn/kg (Olson i Lucas, 1966.). Toksičnost mangana može biti problem na vrlo kiselim (pH ispod 5) slabo dreniranim tlima.
Bor Kukuruz treba vrlo malo bora (B) jer je prinosom od 7,5 tona po hektaru usjeva akumulirano 126 g B/ha od kojih je 34 g u zrnu. Nedostatak bora može se očekivati u suhim ljetima na pjeskovitim tlima. Klip kukuruza je slab sa samo nekoliko zrna pri vrhu (Smilde, 1969.).
166
Minimalna količina bora u ekstraktu s vrućom vodom potrebna biljkama iznosi 0,1 ppm B (Berger i Prat, 1963), dok je kod sadržaja iznad 1 ppm B moguć toksičan utjecaj. Jedan od izvora takvih količina bora je navodnjavanje s vodom koja ima visoki sadržaj bora.
Slika 74: Znakovi nedostatka bora (lijevo i sredina) i mangana (desno) prema Bergmannu (1992.)
Molibden Za prinos od 7 tona usjeva, kukuruzu treba samo 11 g Mo/ha, a u nedostatku molibdena ima poteškoća već u klijanju. Kritičan je sadržaj u zrnu ispod 0,02 mg Mo/kg, dok je onaj iznad 0,1 mg Mo/kg sasvim dovoljan (Weir i Hudson, 1966.; Peterson i Purvis, 1961.).
Kritično razdoblje rasta i mineralne ishrane kukuruza
Tablica 104: Kritična koncentracija važnijih elemenata u biljci kukuruza (Mohr, 1975.)
Element Postotak Element mg/kg (ppm) u suhoj tvari u suhoj tvari Dušik (N) 3,00 Mangan (Mn) 15 Fosfor (P) 0,25 Željezo (Fe) 25 Kalij (K) 1,90 Bakar (Cu) 5 Kalcij (Ca) 0,40 Cink (Zn) 15-20 Magnezij (Mg) 0,25 Bor (B) 10-14 Molibden (Mo) 0,5 – 1,0
Tablica 105: Granične vrijednosti koncentracije elemenata u listu kukuruza (Gollmick i sur., 1970.)
Razina opskrbljenosti kukuruza – list ispod klipa početkom svilanja Element Deficit Nisko Dovoljno Visoko Previše Makroelementi (izraženo u postocima na suhu tvar) Dušik (N) 2,0 2,0-2,5 2,5-3,5 3,5 0,8 Fosfor (P) 0,1 0,1-0,2 0,2-0-5 0,5-0,8 5,5 Kalij (K) 1,0 1,0-1,5 1,5-3,0 3,0-5,5 Kalcij (Ca) 0,1 0,1-0,2 0,2-1,0 1,0 Magnezij (Mg) 0,1 0,1-0,2 0,2-1,0 1,0 Mikroelementi (mg/kg = ppm u suhoj tvari) Cink (Zn) 15 15-20 20-70 70-150 150 Mangan (Mn) 10 10-20 20-200 200-350 350 Željezo (Fe) 10 10 10-300 300-550 Bor (B) 2 3-5 6-40 40-55 55 Bakar (Cu) 2 3-5 6-50 50-70 70
167
Potrebe kukuruza za hranivima nisu jednake u svim fazama vegetacije. Kao kritično razdoblje smatra se ono koje počinje deset dana prije metličanja i završava 25-30 dana nakon metličanja. Za to vrijeme u biljku kukuruza se akumulira 70-75 % N, 60-75 % P i oko 65 % K od maksimalno primljene količine. Izrazito kritično razdoblje je dva tjedna prije metličanja jer u tom razdoblju kukuruz stvori oko 50 % lisne mase i akumulira oko 30 % N i P te oko 40 % K od maksimuma.
7.6.2. Mineralna ishrana i produktivnost kukuruza
Mineralna ishrana je značajan činitelj razvoja i produktivnosti (prinosa) kukuruza, na što se može utjecati odgovarajućom mineralnom i organskom gnojidbom (Arnon, 1975.; Bergmann, 1992.; Mengel i Kirkby, 2001.). Korijen je prvi dio biljke koji trpi nedostatak hraniva. Dodirna površina korijena i tla u zoni korijena je ispod 1 % površine tla, a obzirom da korijenove dlačice odumiru i obnavljaju se, tijekom vegetacije ipak veći dio površine tla bude u kontaktu s korijenom kukuruza.
Značenje kalija za produktivnost kukuruza (intenzitet fotosinteze, prinos zrna, polijeganje) Fotosinteza je pod značajnim utjecajem mineralne ishrane. Kritična koncentracija K u suhoj tvari lista kukuruza je od 1 do 1,5 % K, ali se intenzitet fotosinteze pod utjecajem niske razine K smanjuje prije nego li se postigne njegova kritična razina. Kalij regulira otvaranje i zatvaranje puči, povećava usisnu snagu korijena za primanje vode i hraniva te povećava otpornost prema suši, polijeganju i bolestima. U uvjetima nedostatka kalija kukuruz u ranom porastu zaostaje u rastu, ima slab turgor i svijetlozelenu do žutu boju. Kasnije se razviju tipični simptomi nedostataka kalija, odnosno rubna nekroza listova i polijeganje. Uloga ostalih elemenata u produktivnosti kukuruza Za normalan rast i razvoj kukuruza potrebna je uravnotežena ishrana sa svim biogenim elementima. Tako je magnezij sastavni dio molekule klorofila (kritična koncentracija Mg u listu je ispod 0,15 % Mg u suhoj tvari), a tipičan simptom nedostatka Mg je međužilna kloroza lisne plojke.
Utjecaj kalija u listu (% K) na intenzitet Utjecaj kalija u listu ( % K) 2 fotosinteze (mg CO2/dm /sat = od 0 do 50) na prinos zrna kukuruza 50 Prinos
(t/ha) 40 8,0
40 6,0
20 4,0
10 2,0
0 % K 1 2 3 4 % K 0,4 0,8 1,2 1,6 2,0 2,4 Grafikon 24: Utjecaj kalija na fotosintezu (lijevo) i prinos kukuruza (desno)
Pri nedostatku N, P i K smanjena je ukupna masa biljke, osobito lisna površina (manji LAI). U uvjetima ekstremnog nedostatka N i K listovi odumiru prije vremena (smanjeni LAD) te se smanjuje žetveni indeks (npr. pri normalnoj opskrbi dušikom on iznosi oko 50 %, a u uvjetima skromne ponude N samo oko 35 %).
168
Tablica 106: Utjecaj kalija u tlu na sadržaj kalija u suhoj tvari i gnojidbe kalijem na polijeganje kukuruza (Loue, 1963.)
Utjecaj kalija u tlu na sadržaj kalija u suhoj tvari Utjecaj kalija na polijeganje kukuruza u zriobi kukuruza u zriobi (Loue, 1963.) (Stangel, 1965.) Gnojidba (kg/ha) Polijeganje (%) Stanje kalija u tlu % K N P2O5 K2O Korijen Stabljika Ukupno Akutan deficit s izraženim simptomima 0,30 – 0,50 0 0 0 1,5 0,5 2,0 Težak deficit sa simptomima 0,50 – 0,75 176 0 0 24,0 14,0 38,0 Niska opskrba s K (bez simptoma na listu) 0,85 – 1,10 176 0 176 3,0 0 3,0 Prosječna opskrba kalijem 1,10 – 1,60 176 176 0 50,0 28,0 78,0 Visoka opskrba kalijem 1,60 – 2,50 176 176 176 10,0 1,0 11,0
Tablica 107: Utjecaj ishrane na primanje hraniva i prinos suhe tvari (ST) kukuruza (Hanway, 1962a)
Prinos ST i primanje hraniva List ispod klipa u svilanju Stanje Suha tvar lista (kg/ha) (kg/ha) (% ST) tla ST N P K Ukupno Prirast/dan N P K Jaki deficit N 6460 35 10 322 957 82 1,4 0,14 11,6 Deficit P 14700 161 23 82 1193 204 2,7 0,20 1,2 Deficit K 14250 158 29 64 1237 200 2,8 0,30 1,0 Normalno 17200 198 30 105 2048 245 2,9 0,30 1,5
7.6.3. Mineralna ishrana i polijeganje (lom stabljike) kukuruza
Polijeganjem kukuruza može se značajno smanjiti prinos i kvaliteta zrna. Uzroci polijeganja su trulež i mehaničke povrede stabljike, pregust sklop, neodgovarajuća gnojidba i dr. Trulež stabljike je izazvana patogenim mikroorganizmima. Povoljni uvjeti za razvoj bolesti su visoka temperatura i vlažnost od cvatnje do zriobe. Mehaničke povrede stabljike izazivaju štetočine, najčešće kukuruzni moljac. Pregusti sklop uzrokuje ranije starenje listova, trošenje zaliha hrane u stabljici, odnos disanja i fotosinteze donjih listova je ispod kompenzacijske točke, što znači da se više troši organske tvari za disanje nego što ti dijelovi biljke stvaraju fotosintezom. Neizbalansirana gnojidba sa stajališta sklonosti kukuruza polijeganju sastoji se u naglašenoj gnojidbi dušikom te izostanku ili nedovoljnoj gnojidbi kalijem. Kalij doprinosi povećanju otpornosti biljaka na bolesti i povećanju mehaničke snage stabljike, što je u uskoj vezi s otpornosti prema polijeganju.
Faze destrukcije stabljike kukuruza na tretmanu Utjecaj gnojidbe na presjek stabljike kukuruza NP gnojidbe (bez kalija) pred zriobu: lijevo N, sredina NP i desno NPK Slika 75: Utjecaj gnojidbe na izgled presjeka stabljike kukuruza (Liebhardt i Murdock, 1965.)
169
Tablica 108: Utjecaj hibrida i gnojidbe na prinos, sadržaj K i Mg u listu i polijeganje kukuruza (Kovačević i sur., 1996.)
Gnojidba kg K O/ha:faktor A X Gnojidba kg K O/ha:faktor A X Hibrid 2 2 150 1000 1900 3250 (B) 150 1000 1900 3250 (B) (faktor B) Prinos zrna (t/ha) Polijeganje (%) u zriobi OsSK 377 2,47 3,91 5,37 6,64 4,60 47,4 26,3 18,3 6,5 24,6 OsSK 382 2,14 4,14 6,08 7,58 4,99 53,5 34,0 16,0 5,5 27,2 OsSK 407 1,78 4,96 6,77 7,73 5,31 21,2 16,2 7,7 3,6 12,2 OsSK 552 1,46 4,41 6,70 7,21 4,95 17,0 17,9 12,2 3,6 12,7 OsSK 644 1,60 4,06 6,65 6,49 4,70 10,8 6,9 2,8 2,6 5,8 Bc 66-61 1,54 2,97 6,33 6,56 4,35 14,1 5,3 2,7 0,8 5,7 Prosjek A 1,83 4,08 6,32 7,04 27,3 17,8 10,0 3,8 LSD 5% A : 0,44 B: 0,23 AB: 0,6 Kalij u listu (% K) u svilanju Magnezij (% Mg ) u svilanju OsSK 377 0,37 0,59 0,73 0,91 0,65 1,16 1,01 0,94 0,65 0,93 OsSK 382 0,33 0,54 0,67 1,21 0,68 0,92 0,83 0,75 0,43 0,73 OsSK 407 0,30 0,61 0,74 1,05 0,68 1,07 0,88 0,77 0,57 0,82 OsSK 552 0,31 0,59 0,76 1,17 0,71 1,08 0,80 0,67 0,45 0,75 OsSK 644 0,30 0,52 1,20 1,37 0,85 1,10 0,86 0,51 0,37 0,71 Bc 66-61 0,26 0,39 0,80 1,40 0,71 1,15 1,02 0,64 0,36 0,79 Prosjek A 0,31 0,54 0,82 1,18 1,08 0,90 0,71 0,47 LSD 5% A: 0,06 B: 0,04 AxB: 0,09 A: 0,06 B: 0,03 AxB: 0,08
Melioracijskom gnojidbom kalijem značajno se smanjilo polijeganje i povećali prinosi kukuruza, što je popraćeno normaliziranjem stanja kalija i magnezija u listu, pri čemu je postojala i specifična reakcija pojedinih hibrida (Tablica 108). Izgled kukuruza na kontroli i primjeni najveće količine dodanog kalija gnojidbom prikazan je Slikom 76.
Slika 76: Izgled kukuruza 1993. na kontroli i tretmanu melioracijske gnojidbe kalijem (proljeće 1990.) – lijevo = sredina srpnja i desno u zriobi (krajem rujna) – drenirani hipoglej kod Starih Mikanovaca (Vukovarsko-srijemska županija) – foto: Vlado Kovačević
Mineralna ishrana i sazrijevanje kukuruza Dušik u većim količinama produžava vegetaciju, dok je fosfor skraćuje. Posljedice kašnjenja vegetacije su odgađanje sjetve ozimih usjeva (npr. pšenice), berba kukuruza s većom vlagom zrna (veći troškovi sušenja zrna), mogućnost kvarenja kukuruza u klipu, što je osobito izraženo na seljačkim imanjima u rano proljeće kada porastu temperature zraka.
170
7.6.4. Poremećaji mineralne ishrane kukuruza u istočnoj Hrvatskoj
Kukuruz se kao najrasprostranjeniji usjev na našim oranicama uzgaja na tlima različitih fizikalnih, kemijskih i bioloških svojstava, koja su manje ili više povoljna za njegov uzgoj. S tim u vezi su se na nekim tlima pokazali poremećaji rasta i razvoja kukuruza. Vizualnim opažanjima i odgovarajućim kemijskim analizama tla i biljnog materijala (rani porast – faza 6-9 listova) ustanovljeno je da su uzroci ovoj pojavi različiti i da se mogu pripisati poremećajima mineralne ishrane poput nedostatka kalija, fosfora i cinka. Odgovarajućom gnojidbom mogu se sanirati ovi poremećaji i normalizirati prinosi.
7.6.4.1. Poremećaji rasta kukuruza na kiselim tlima Na kiselim tlima moguća je pojava nedovoljne ishrane fosforom i toksično djelovanje slobodnih iona željeza, mangana, a osobito aluminija. Na nekim parcelama je kukuruz u proljeće (kraj svibnja i početak lipnja) zaostajao u rastu i izgubio prirodnu zelenu boju (žućenje ili kloroza), a ova pojava je osobito izražena ako duže potraje kišovito i hladno vrijeme. S obzirom da su na manjem dijelu iste parcele postojale oaze normalnog kukuruza (veća visina i bez kloroze), uzeti su uzorci tla i nadzemnog dijela biljke za kemijske analize. Na mjestima rasta klorotičnog kukuruza bilo je u biljci znatno manje fosfora, a mnogo više aluminija i željeza.
Tablica 109: Svojstva nadzemnog dijela lošeg (A) i normalnog (B) kukuruza uzetog s iste parcele (prosjek za sedam parcela) - Kovačević i sur. (1990.)
Visina ST % u suhoj tvari (ST) ppm u suhoj tvari (ST) cm g/biljka P K Ca Mg Fe Al Mn Zn A 23 1,96 0,27 4,13 0,44 0,28 1596 1528 128 29 B 57 12,66 0,41 4,43 0,39 0,25 339 327 90 24
Tablica 110: Svojstva tla (0-30 cm) na mjestima rasta lošeg i normalnog kukuruza
pH mg/100 g tla ppm H2O KCl P2O5 Ca Mg K Fe Al Mn Zn A 4,31 3,77 13,5 64 12 19,6 2542 1030 177 6,3 B 4,70 3,89 20,4 98 19 19,6 2448 1065 199 6,6 zamjenjivi Ca, Mg i K – ekstrakcija s NH4-acetatom (pH 7.0); ostali elementi = AL-ekstrakt (Egner i Rhiem 1960.)
Tablica 111. Primjer kloroze i zaostajanja kukuruza u ranom porastu uslijed nedostatka fosfora i toksičnosti aluminija (Nova Topola, BiH, 1986.) – uzorci s iste parcele
Nadzemni dio biljke u fazi 6-8 listova Tlo (0-30 cm dubine) Stanje Suha mg/100 g (AL- % mg/kg (ppm) pH usjeva tvar metoda) (g/biljka) P K Al Fe (1nKCl) P2O5 K2O Loše 2,8 0,29 4,93 3818 2925 4,07 8,3 21,0 Dobro 18,8 0,46 5,41 470 410 4,84 8,0 20,0
7.6.4.2. Poremećaji rasta kukuruza na karbonatnim tlima Na karbonatnim tlima istočno od Vukovara (Poljoprivredna zadruga Lovas) također je evidentirano zaostajanje kukuruza u rastu i kloroza. Kao i u prethodnom slučaju, na istoj parceli su postojale oaze normalnog kukuruza pa je učinjena komparativna analiza. U ovom
171 slučaju uzrok poremećajima u rastu kukuruza bio je nedostatak cinka. Loš kukuruz imao je 16 mg Zn/kg suhe tvari, a normalan kukuruz skoro dvostruko više. Također, reakcija tla (pH) bila je veća na mjestima rasta lošeg kukuruza (Tablica 117). Isti poremećaji mogući su na rubovima oranica uz kanale (po oranici je nakon kopanja kanala raširen matični supstrat alkalne ili neutralne reakcije bogat kalcijem). Izgled klorotičnog kukuruza uslijed nedostatka cinka na parceli sjemenskog kukuruza na Poljoprivrednoj zadruzi Lovas prikazan je Slikama 76 i 77.
Tablica 112: Svojstva normalnog i klorotičnog kukuruza na karbonatnom tlu (Kovačević i sur., 1988.)
Normalan kukuruz u ranom porastu (6-8 listova) Kukuruz zaostao u ranom porastu (6-8 listova) pH Nadzemni dio kukuruza pH Nadzemni dio kukuruza (1nKCl) ST Zn P:Zn Fe:Zn (1nKCl) ST Zn P:Zn Fe:Zn g/biljka ppm g/biljka ppm 6,17 22,2 29 208 15 7,49 5,7 16 481 63
Nedostatak cinka u kukuruzu evidentiran je i na eutričnom kambisolu kod Osijeka (Poljoprivredni institut Osijek), a izgled biljke je normaliziran za samo četiri dana nakon folijarne prihrane s 0,5%-tnom otopinom cinkovog sulfata (ZnSO4 x 7H2O).
Slika 76: Znakovi nedostatka cinka u kukuruzu na području Lovasa, Vukovarsko-srijemska županija (Vlado Kovačević)
Slika 77: Nedostatak cinka u kukuruzu na Poljoprivrednom institutu Osijek i korekcija folijarnom prihranom (foto: Vlado Kovačević)
172
7.6.4.3. Poremećaji rasta kukuruza uslijed fiksacije kalija i viška Mg i Ca na dreniranom hipogleju Kloroza i zaostajanje kukuruza u ranom porastu pojavili su se na nekim dreniranim tlima u Posavini na području Vukovarsko-srijemske i Brodsko-posavske županije. To su uglavnom teška glinasta tla. Analizama tla i biljke te usporedbom nadzemnog dijela lošeg i normalnog kukuruza ustanovljene su velike količine magnezija i male količine kalija (Tablica 113). Također, ustanovljena je snažna fiksacija kalija na minerale gline i antagonističko djelovanje magnezija na primanje kalija u biljku.
Tablica 113: Svojstva tla na mjestima rasta klorotičnog i normalnog kukuruza
Svojstva tla iste parcele (0-30 cm) na mjestima rasta klorotičnog i normalnog kukuruza Mjesta rasta klorotičnih biljaka Mjesta rasta normalnih biljaka Zamjenjivi kationi (mg/100 g Zamjenjivi kationi (mg/100 g pH pH tla) tla) H2O KCl K Ca Mg H2O KCl K Ca Mg 8,02 7,50 8,1 844 165 6,91 6,28 9,8 513 135 Nadzemni dio kukuruza u ranom porastu (6-8 listova: ST = suha tvar) Klorotične biljke Normalne biljke Visina ST % suhe tvari Visina ST % suhe tvari (cm) g/biljka K Ca Mg (cm) g/biljka K Ca Mg 16 1,97 0,76 0,87 1,57 60 18,7 1,95 0,67 1,00
7.6.4.4. Pregled rezultata gnojidbenih pokusa s kukuruzom na tlima ograničene plodnosti
U posljednjih tridesetak godina obavljena su istraživanja reakcije kukuruza i ostalih ratarskih kultura na kalcizaciju i melioracijsku gnojidbu fosforom i kalijem. Većinu rezultata poremećaja mineralne ishrane kukuruza izazvane fiksacijom kalija i viškom magnezija, te učinaka melioracijske gnojdibe kalijem objavili su Kovačevć i Bašić (1997.). Također, postavljena je i serija pokusa kalcizacije na kiselim tlima kontinentalne Hrvatske. Nedostatak kalija i višak magnezija u tlu ograničava prinose na nekim hidromorfnim tlima Posavine. Melioracijska gnojidba kalijem pokazala se kao izuzetno korisna mjera za saniranje ovoga problema (Tablica 114). Takvom gnojidbom povećali su se prinosi kukuruza nekoliko puta u odnosu na kontrolu jer je značajno podignuta razina biljkama pristupačnog kalija. Istovremeno, polijeganje u zriobi je smanjeno s oko 50 % na razinu oko ili ispod 10 %. Analiza lista pokazala je normalizaciju koncentracije kalija i magnezija na tretmanima visokih doza gnojidbe kalijem. Primjena enormno visokih količina gnojiva, kao što je to učinjeno u pokusu, nije za praktičnu preporuku. Alternativa je pojačana gnojidba kalijem i organska gnojidba većim količinama stajskog gnoja, koji je bogat izvor kalija.
Tablica 114: Reakcija kukuruza na gnojidbu kalijem na dreniranom hipogleju Stari Mikanovci (Kovačević i Vukadinović, 1992.)
Utjecaj gnojidbe kalijem u obliku KCl na svojstva kukuruza: koncentracije K i Mg u suhoj tvari lista ispod klipa u svilanju, prinos zrna i postotak poleglih biljaka u zriobi (% pol.) Godina 1987. Godina 1988. Godina 1989. K O 2 List (%) Prinos Pol. List (%) Prinos Pol. List (%) Prinos Pol. kg/ha) K Mg t/ha % K Mg t/ha % K Mg t/ha % 150 0,64 2,03 1,75 42 0,61 2,06 3,17 69 0,54 1,73 0,87 55 1000 1,43 1,39 7,76 5 0,91 1,48 5,73 23 0,76 1,29 2,69 12 2665 1,86 1,14 8,88 2 1,69 0,72 7,54 6 1,20 0,99 6,52 4 LSD 5% 0,14 0,21 0,87 0,15 0,24 0,64 0,08 0,17 0,39
173
Slika 78: kukuruz na kontroli u zriobi 1990. (lijevo) i izgled soje u paralelnom pokusu u Starim Mikanovcima 1990. (plodored kukuruz – soja) na kontroli (sredina) i meliorativnoj gnojidbi kalijem (desno) – foto: Vlado Kovačević (Kovačević i sur., 2011a)
Kovačević i sur. (1992.) su objavili rezultate trogodišnjih istraživanja (1986.-1988.) reakcije kukuruza (hibrid OsSK407) na gnojidbu fosfatima različite topivosti, dodanih u količinama 0, 450, 900 i 1350 kg P2O5/ha na standardnu gnojidbu (kg/ha: 240 N + 160 P2O5 + 160 K2O) na kiselom tlu (pH u 1n KCL 4,2) Feričanci kod Orahovice. Izvori fosfora bili su sirovi fosfati (30 % P2O5), superfosfat (18 % P2O5) i Thomasova drozga (7,5 % P2O5 + 40 % CaO), a dodana je i kombinacija Thomasove drozge i kalcita (50 % CaO) 10 t/ha. Učinci fosfatizacije bili su skromni jer su povećani prinosi kukuruza do 11 % prema kontroli. Najveći učinak imala je u tom pogledu Thomasova drozga jer su prinosi povećani do 29 %, dok su sirovi fosfati i superfosfat praktično bili bez učinka (Tablica 115). Primjenom meliorativne količine fosfora značajno je povećan sadržaj pristupačnog fosfora u tlu, s izuzetkom gnojidbe sirovim fosfatima.
Tablica 115: Utjecaj gnojidbe fosforom na prinos zrna kukuruza (prosjek 1986.-1988.) i svojstva tla (Kovačević i sur., 1992.)
Gnojidba u jesen 1985. Tlo (0-30 cm) u jesen 1987. Izvor fosfora ( kg P2O5/ha) Prosjek pH P2O5 0 450 900 1350 (1n KCl) (mg/100 g) Prinos zrna (t/ha) 0 1350 0 1350 a) Sirovi fosfati 5,68 5,50 5,87 5,64 5,68 4,14 4,18 27,2 29,3 b) Superfosfat 5,42 5,80 5,74 5,51 5,62 3,96 3,96 22,9 45,4 c) Thomasova drozga 5,63 6,66 6,51 7,26 6,52 4,18 5,76 21,1 38,1 d) c + kalcit (10 t/ha) 6,08 6,27 6,48 6,92 6,44 4,33 6,38 23,8 45,3 Prosjek 5,70 6,06 6,15 6,33 6,06 4,15 5,07 23,8 39,5 Prosjeci 4 ponavljanja (osnovna parcela: izvor P = 924 m2¸količina P = 231 m2)
Ograničenja prinosa izazvana kiselošću tla ublažavaju se kalcizacijom, za što nam mogu poslužiti različiti vapneni materijali. Mesić (2001.) je koristio osam materijala za kalcizaciju na distrično lesiviranom tlu srednje Podravine. Pokus je postavljen u jesen 1989. Na pokusu je korišten plodored pšenica (1990.) - kukuruz (1991. i 1992.) – pšenica (1993.). U tablici 116 prikazan je dio rezultata, a odabrano je šest od 20 varijanti gnojidbe: negnojeno, NPK-bez kalcizacije i više količine dodanog saturacijskog mulja (30 t/ha), hidratnog vapna (9 t/ha), dolomita (12 t/ha) i fosfogips (25 t/ha).
174
Tablica 116: Reakcija pšenice i kukuruza na kalcizaciju različitim materijalima i promjene stanja slobodnog aluminija u tlu (Mesić, 2001.)
Reakcija pšenice i kukuruza na kalcizaciju na distrično lesiviranom tlu Podravine Prinos zrna (t/ha) Slobodni aluminij u tlu Varijanta Pšenica Kukuruz (mg Al/100 g tla) 1990. 1993. 1991. 1992. 1990. 1991. 1992. 1993. a) Negnojeno (kontrola) 3,56 1,34 4,61 2,81 28,2 29,8 22,9 24,9 b) NPK – bez kalcizacije 5,13 1,88 5,73 3,75 28,1 28,1 18,8 27,6 c) b + saturacijski mulj (30 t/ha) 6,65 4,28 6,85 4,23 1,1 0,0 0,9 1,7 d) b + hidratno vapno (9 t/ha) 6,36 4,10 7,16 4,44 1,1 3,5 1,9 2,4 e) b + dolomit (12 t/ha) 6,27 4,53 6,52 4,25 2,4 1,9 1,7 2,6 f) b + fosfogips (25 t/ha) 5,39 2,68 5,85 3,92 15,4 12,2 14,0 15,0 Prosjek 5,56 3,14 6,12 3,90 12,7 12,6 10,0 12,4
Primjena saturacijskog mulja, hidratnog vapna i dolomita imala je sličan učinak na prinose pšenice i kukuruza te na snižavanje razine slobodnog aluminija u tlu, dok je učinak fosfogipsa bio u tom pogledu slabiji. Značajan utjecaj na prinose imao je i faktor „godina“, odnosno vremenske prilike. Po jedna godina bila je za svaku kulturu znatno manje povoljna pa je u tim godinama prosječan prinos pšenice bio za 43 % niži, a kukuruza za 36 % niži nego u povoljnijoj godini (Tablica 116). Kisić i sur. (2004.) istraživali su utjecaj dvaju količina hidratnog vapna (4 i 8 t/ha) u kombinaciji s dvije količine mineralne i organske gnojidbe na prinose kukuruza i pšenice uzgajane u plodoredu na eutričnom glejnom tlu središnje Hrvatske kod Karlovca. Istraživanja su trajala četiri godine, od 1999. do 2002. Kombinacijom viših količina mineralne gnojidbe i stajskog gnoja ostvaren je u prvoj godini istraživanja najveći prinos kukuruza (9,78 t/ha), a u sljedeće tri godine se najboljom pokazala kombinacija viših količina mineralne gnojidbe i hidratnog vapna (pšenica u drugoj godini 5,58 t/ha i u četvrtoj godini 5,48 t/ha; kukuruz u trećoj godini 10,05 t/ha), što je prikazano u Tablici 117.
Tablica 117: Utjecaj kalcizacije, mineralne i organske gnojidbe na prinose kukuruza i pšenice (Kisić i sur., 2004.)
Prinos zrna (t/ha) Kukuruz Pšenica Varijanta gnojidbe 1999. 2001. 1999./2000. 2001./2002. a b a b a b a b a) negnojeno 3,17 3,25 1,99 2,05 b) NPK 7,99 8,02 7,94 9,02 4,64 5,68 4,27 4,71 c) b + hidratano vapno (4 t/ha) 8,52 9,04 9,35 9,74 4,88 5,68 4,67 5,29 d) b + hidratano vapno (8 t/ha) 8,97 9,38 9,69 10,05 5,12 5,85 4,85 5,48 e) b + stajski gnoj (15 t/ha) 8,68 9,24 8,88 9,67 5,05 5,19 5,00 5,02 f) b + stajski gnoj (30 t/ha) 9,78 9,32 9,46 9,97 5,75 5,29 5,35 5,26 Prosjek 8,37 8,82 4,49 4,72 LSD 5% 0,87 0,89 0,64 0,62 LSD 1% 1,18 1,20 0,86 0,84 Gnojidba a (kg/ha) 145N + 120 P2O5 + 145 K2O 15N + 125 P2O5 + 125 K2O Gnojidba b (kg/ha) 200 N +165 P2O5 + 195 K2O 200 N + 165 P2O5 + 165 K2O
175
Nusproizvod tvornice šećera (karbokalk) pokazao se korisnim za popravljanje kiselih tala. U jednome stacioniranom pokusu dodano je četiri stepenice karbokalka do 60 t/ha (Antunović, 2008.), a prinosi kukuruza u četiri godine istraživanja povećani su u prosjeku za 26 % (Tablica 118).
Tablica 118: Reakcija kukuruza na kalcizaciju karbokalkom (Antunović, 2008.)
God. Karbokalk 2000. g. t/ha (B) X Karbokalk 2000. g. t/ha X (A) 0 15 30 45 60 (A) 0 15 30 45 60 Prinos zrna kukuruza (t/ha) Sklop ( % od plana)* 2001. 7,36 10,2 10,3 11,2 10,3 9,87 58,9 78,9 82,3 82,3 73,0 75,1 2002. 9,89 10,5 10,7 11,2 12,5 10,9 88,6 89,5 91,3 91,9 89,9 90,2 2003. 4,42 5,14 5,81 6,63 5,53 5,51 59,0 65,4 73,0 72,0 70,8 68,0 2005. 7,48 7,96 7,66 7,80 8,00 7,78 79,4 81,7 78,4 80,7 79,0 79,8 X B 7,29 8,46 8,62 9,20 9,08 8,53 71,5 78,9 81,3 81,7 78,2 78,3 LSD 5% A: 0,33 B: 0,38 AB: 0,77 * planirani sklop: LSD 1% 0,47 0,50 1,01 51020/ha = 100%
U proljeće 2006. postavljen je na kiselom tlu kod Podgorača (Osječko-baranjska županija) pokus kalcizacije. Kao materijal za kalcizaciju poslužilo je hidratno vapno (73 % CaO + 2-3 % MgO + 21 % vezane vode) u količinama 5 i 20 t/ha na standardnu gnojidbu (180 N + 80 P2O5 + 100 K2O u kg/ha). Prosječan prinos kukuruza u pokusu 2007. iznosio je 7,19 t/ha i bio je za 20 % niži od prinosa ostvarenog 2006. godine (9,04 t/ha). Kalcizacijom je povećana koncentracija kalcija, magnezija i molibdena, a smanjena koncentracija mangana u listu. Kalcizacijom su prinosi kukuruza povećani preko 30 % (Tablica 119).
Tablica 119: Reakcija kukuruza na kalcizaciju (Andrić i sur., 2011.)
Kalcizacija (30. 03. 2006.) hidratnim vapnom (73% CaO + 2 – 3% MgO + 21% vezane vode) Prinos zrna (t/ha) i sastav lista ispod klipa u svilanju Vapno Prinos Postotak u suhoj tvari lista mg/kgsuhe tvari lista tha-1 t/ha P K Ca Mg S Zn Mn Fe Cu Mo B Vegetacija kukuruza 2006. 0 7,91 0,273 2,36 0,76 0,287 0,172 19,7 32,5 267 16,2 0,56 15,2 5 8,70 0,275 2,43 0,81 0,303 0,195 24,4 36,1 258 16,6 0,46 18,5 20 10,50 0,296 2,30 0,81 0,383 0,200 21,1 27,6 330 19,9 1,32 15,2 Prosjek 9,04 0,281 2,36 0,79 0,324 0,189 21,7 32,1 285 17,6 0,78 16,3 LSD 5% 0,67 0,075 0,020 2,4 3,6 0,19 ns ns ns ns ns ns LSD 1% 0,97 ns ns ns ns 0,32 Vegetacija kukuruza 2007. 0 5,97 0,312 1,98 0,59 0,269 0,192 57,4 64,8 119 16,3 0,57 11,1 5 7,55 0,308 2,03 0,59 0,281 0,197 56,4 36,3 153 16,0 0,47 11,4 20 8,05 0,302 1,72 0,65 0,362 0,196 46,6 18,1 126 14,7 0,71 8,9 Prosjek 7,19 0,307 1,91 0,61 0,304 0,195 53,5 39,7 133 15,7 0,58 10,5 LSD 5% 0.89 0.09 0.05 0.04 3.9 16.5 0.13 ns ns ns ns ns LSD 1% 1.33 0.15 ns 0.06 6.2 ns ns
Dodatno povoljni učinci kalcizacije su u smanjivanju primanja teških metala u biljke kao posljedica njihove manje pristupačnosti u manje kiselim uvjetima. Kalcizacija je imala značajan utjecaj na koncentraciju Cd u listu kukuruza, obzirom da je na kontroli ustanovljeno 0,095, a na tretmanima kalcizacije 0,066 mg Cd kg-1. Hibridi Os298P i Tvrtko su se izdvojili od ostalih hibrida većim koncentracijama (prosjeci 0,141, odnosno 0,043 mg Cd kg-1) ovoga elementa (Tablica 120).
176
Tablica 120: Utjecaj kalcizacije i genotipa na sadržaj Cd u biljci (Kovačević i sur., 2011b)
Utjecaj hidratnog vapna (A: 0, 5,0 i 20,0 t ha-1) i genotipa (B) na sadržaj kadmija u listu kukuruza na kiselom tlu (pH 4,34) u dvije godine (2006. i 2007.) 2006. 2007. Vapno (t ha-1) Vapno(t ha-1) Hibrid (B) A1 A A3 x B A1 A2 A3 x B Cd u suhoj tvari lista (mg kg-1) Cd u suhoj tvari lista (mg kg-1) Os298P 0,147 0,123 0,113 0,128 0,293 0,157 0.130 0.193 Tvrtko 303 0,177 0,140 0,143 0,153 0,130 0,073 0.073 0.092 Os499 0,053 0,047 0,043 0,048 0,060 0,047 0.033 0.047 Os444 0,073 0,067 0,047 0,062 0,030 0,023 0.017 0.023 Os596 0,043 0,057 0,047 0,049 0,033 0,030 0.030 0.031 Os552 0,057 0,030 0,043 0,043 0,037 0,033 0.043 0.038 x A 0,092 0,077 0,073 0,097 0,061 0.054 A B AB A B AB LSD 5% 0,010 0,014 ns 0,007 0,010 0,017 LSD 1% 0,013 0,018 0,009 0,013 0,022
Genotip također ima značajnu ulogu u primanju kadmija u biljku, a roditelji prenose ta svojstva na svoje potomstvo. Kovačević i Vragolović (2011.) ustanovili su značajne učinke godine, svojstava tla i genotipa na koncentraciju Cd u listu kukuruza. Tako je prosječna koncentracija Cd u 2001. bila veća (0,102 mg Cd kg-1) nego 2002. godine (0,072 mg Cd/kg). Kukuruz je na neutralnom tlu imao manje Cd (0,056 mg Cd kg-1) nego na kiselom tlu (0,118 mg Cd/kg). U Tablici 121 prikazani su rezultati učinka roditelja na koncentraciju kadmija u listu hibrida kukuruza. Razlike među genotipovima bile su od 0,040 do 0,581 (roditelji) i od 0,046 do 0,171 (hibridi) mg Cd/kg. Hibridi roditelja Bc 707-1 izdvajali su se od ostalih hibrida značajno većim koncentracijama Cd.
Tablica 121: Utjecaj genotipa na koncentraciju Cd u listu (Kovačević i Vragolović, 2011.)
Utjecaj roditelja (od a do g) na koncentraciju kadmija (Cd) u listu kukuruza ♀ Majka ♂ Otac a b c d e f g Koncentracija kadmija u listu ispod klipa kukuruza u svilanju (mg Cd/kg) a Bc265-1 0.040* 0.046 0.049 0.052 0.047 0.047 0.059 b Bc779-4 0.063 0.066 0.066 0.067 0.062 0.101 c Bc703-19 0.058 0.068 0.058 0.058 0.089 d Bc706-9 0.105 0.063 0.052 0.171 e Bc737-5 0.059 0.066 0.096 f Bc539-1 0.058 0.087 g Bc707-1 0.581 LSD 5% 0.027 * roditelji hibrida (samooplodnja) LSD 1% 0.037
177
7.7. AGROTEHNIKA KUKURUZA
Agrotehnika ili tehnologija uzgoja predstavlja kompleks mjera u uzgoju ratarskih kultura s ciljem da se što potpunije iskoriste ekološki uvjeti i genetski potencijal sorte ili hibrida. Ulogu agrotehnike u povećanju prinosa kukuruza možemo procijeniti na osnovu kretanja prinosa po godinama unazad šezdeset godina, uz opasku da su stvaranje i uzgoj visokorodnih hibrida dali svoj doprinos povećanju prinosa. U tom pogledu, procjena je da su agrotehnika i sortiment ravnopravni činitelji prinosa. Naime, kako bez visokorodnog hibrida kukuruza nema visokih prinosa, isto je i u slučaju uzgoja visokorodnih hibrida bez odgovarajuće agrotehnike. Prosječan prinos kukuruza u Hrvatskoj po dekadama u nizu od 1950. do 2009. (Kovačević i sur., 1994.; DZS, 2010.) bio je sljedeći: 1,70 t/ha (1950.-1959.), 2,90 t/ha (1960.-1969.), 3,85 t/ha (1970.-1979.), 4,44 t/ha (1980.-1989.),4,85 t/ha (1990.-1999.) i 6,00 t/ha (2000.-2009.). Određeni utjecaj na odstupanje prosječnog prinosa u posljednjem nizu ima i metodika izračunavanja koja se promijenila nakon 2005. godine (usporediti metodološka objašnjenja u statističkim ljetopisima Hrvatske nakon 2005. s ranijim izdanjima). Glavni načini korištenja kukuruza Više je načina korištenja kukuruza, a tri su glavna: proizvodnja suhog zrna, proizvodnja vlažnog zrna ili vlažnog klipa i siliranje nadzemnog dijela biljke. Proizvodnja suhog zrna na bazi 14% vlage podrazumijeva berbu kombajnom i sušenje umjetnim putem u sušarama s toplim zrakom te čuvanje u silosima. Ako se berba obavlja beračima ili ručno, klipovi se skladište i prirodno suše u koševima. Optimalna vlaga zrna za kombajniranje je 25-28 %, a maksimalna 31-32 %. Za proizvodnju vlažnog zrna ili vlažnog klipa berbu (kombajniranje) treba obaviti pri vlažnosti zrna 35-40 %, kada je završeno nalijevanje zrna. Nakon berbe vlažna zrna ili klipovi se usitnjavaju i siliraju te se ta silaža mješavine zrna i klipa (CCM – corn cob mixture) koristi za hranidbu stoke. U proizvodnji silaže od nadzemnog dijela biljke sječa cijelih biljaka se obavlja pri prosječnoj vlažnosti oko 70 %, kada je vlažnost zrna oko 45 % i nije završeno nalijevanje zrna te je donja polovina zrna još mliječnog sadržaja.
7.7.1. Izbor hibrida kukuruza
Pri izboru hibrida kukuruza za određeno područje treba voditi računa o duljini vegetacije kojom se hibrid treba uklopiti u dio godine bez mraza te o namjeni ili načinu korištenja. Za proizvodnju suhog zrna kod odabranog hibrida kukuruza trebalo bi prije prvih jesenskih mrazova ili do kraja rujna završiti nalijevanje zrna, tj. vlažnost zrna bi trebala iznositi 30- 35%. Pored toga u obzir se uzima rodnost hibrida, otpornost prema polijeganju i bolestima te ostala svojstva značajna za namjenu (ishrana stoke, industrijska prerada i sl.).
Duljina vegetacije Do pojave prvog jesenskog mraza kukuruz treba postići fiziološku zriobu ako je namjena uzgoja vlažno zrno za siliranje ili fazu tehnološke (gospodarske) zriobe ako je namjena uzgoja hibrida proizvodnja suhog zrna. U Hrvatskoj berba kukuruza najčešće traje do kraja listopada ili početka studenoga. Prvi mraz se kod nas javlja obično sredinom studenoga. Dinamika gubitka vode iz zrna nakon fiziološke zriobe također je značajno svojstvo (faktori: vremenske prilike – oborine, temperatura zraka; nasljedna svojstva hibrida). Obično iznosi 0,3 – 0,5 % dnevno, a pojava «crnog sloja» u bazi zrna znak je završetka nalijevanja zrna.
Rodnost (visina prinosa) U pravilu u normalnim godinama hibridi duže vegetacije (kasni hibridi) imaju veću rodnost od ranih hibrida zbog čega u strukturi sjetve, osobito na obiteljskim gospodarstvima u
178
Slavoniji i Baranji, prevladavaju kasni hibridi. Posljedice toga su berba s previsokom vlagom zrna za optimalan rad kombajna, odlaganje berbe za kasnije rokove, kašnjenje pripreme tla i sjetve pšenice (kod nas je najčešći predusjev pšenici kukuruz). U određenim okolnostima, kasni hibridi mogu imati manji prinos u usporedbi s ranijim hibridima. Najčešći uzrok tome je što se suša i visoke temperature kod nas javljaju u trećoj dekadi srpnja i početkom kolovoza kada se kasni hibridi nalaze u cvatnji ili neposredno nakon cvatnje, a raniji hibridi tu kritičnu fazu prolaze ranije (prva polovica srpnja), kada su temperaturni i vodni režim povoljniji.
Pravilo izbora hibrida kukuruza za naše uvjete Trebalo bi izabrati hibride koji od sredine rujna do sredine listopada mogu u 70-80 % slučajeva (u 7-8 od deset godina) postići punu tehnološku zriobu (vlaga zrna 25-28 % ako je namjena suho zrno). Maksimalna FAO skupina za istočni dio regije Slavonija i Baranja je 600 (700), a za zapadni dio regije i srednju Hrvatsku 400 (500). Ukoliko se kukuruz bere u klipu i čuva u čardacima, tada se mogu na određenom području uzgajati kasniji hibridi za jednu FAO skupinu. Preventivno treba preporučiti uzgoj hibrida različite duljine vegetacije pa bi za suho zrno trebalo biti 20-30 % udjela ranih, 50-60 % udjela srednje ranih i srednje kasnih i 20-30% udjela kasnih hibrida. Za proizvodnju vlažnog zrna udjel kasnih hibrida može biti veći. Također, dodatni razlog za uzgoj više različitih hibrida na jednom gospodarstvu je taj što su hibridi različitog stupnja tolerantnosti na eventualne nepredvidive stresne uvjete, poput suše i visokih temperatura zraka. U pravilu nema «najboljeg hibrida» jer koji će biti najbolji u jednoj vegetacijskoj sezoni ovisi o spletu nepredvidivih okolnosti.
Otpornost prema polijeganju (lomu stabljike) Sklonost polijeganju je nasljedna, ali i ekološki uvjeti, gustoća sjetve, plodnost tla, opskrbljenost kalijem te prisutnost bolesti i štetnika imaju značajnog utjecaja na pojavu polijeganja kukuruza. Manji udio poleglih biljaka se može tolerirati, ali jače polijeganje otežava mehaniziranu berbu i povećava gubitke prinosa. Otpornost na polijeganje ovisi o razvijenosti i razgranatosti korijena i o čvrstoći donjih internodija stabljike.
Otpornost prema bolestima i štetočinama Sklonost kukuruza bolestima također je nasljedna, ali i vanjski uvjeti, kao što su vlažnost tla, gnojidba, plodored i sl., utječu na intenzitet napada bolesti i štetočina. Nasljedni činitelji se u velikoj mjeri eliminiraju u samom procesu stvaranja novih hibrida jer se u postupak prijave i priznavanja uključuju otporniji hibridi. Neke bolesti (Fusarium graminearum, Giberella zeae) uzrokuju trulež stabljike i korijena, a od štetnika koji mogu izazvati polijeganje najčešći su kukuruzna zlatica i kukuruzni moljac čiji jači napad dovodi do loma stabljike.
Ostala poželjna svojstva hibrida kukuruza U pogledu nutritivne vrijednosti zrna kukuruza bitan je sadržaj proteina i esencijalnih aminokiselina u zrnu (npr. lizin, triptofan). Kvaliteta bjelančevina u zrnu kukuruza općenito je mala, s niskim sadržajem esencijalnih aminokiselina, a najveći udio u bjelančevinama endosperma čini zein, koji je slabe biološke vrijednosti. Izuzetak su visokolizinski opaque-2 (O2O2) hibridi s povećanim udjelom lizina. Zrna hibrida tipa tvrdunca ili polutvrdunca također imaju nešto veći udio bjelančevina te su pogodniji za ishranu ljudi i industrijsku preradu, odnosno za hranidbu stoke (npr. pilića i koka nesilica za dobivanje jaja intenzivno žute boje žumanjka). Za silažni kukuruz (siliranje nadzemnog dijela biljke) poželjan je visoki prinos zelene mase i zrna u fazi mliječno-voštane zriobe, a bitan je i odnos mase lista i mase stabljike jer je list kvalitetniji za ishranu stoke, a poželjno je i stvaranje zaperaka. Za mehaniziranu berbu važno
179 je jednolično sazrijevanje, ujednačena visina klipa na stabljici, uspravan položaj klipa (kraća klipna drška), čvrsto držanje zrna za oklasak te otpornost prema polijeganju, dok je za ručnu berbu kukuruza potrebno lagano odvajanje drške klipa i komušine.
Ponuda hibrida kukuruza u Hrvatskoj U našoj zemlji postoji velik izbor domaćih i inozemnih hibrida različitih svojstava i različitog podrijetla. Domaći hibridi stvaraju se najvećim dijelom u dvije ustanove: Poljoprivredni institut Osijek i Bc Institut d.d. Zagreb. Od inozemnih hibrida na našemu tržištu najviše su zastupljeni hibridi američkih kompanija Pioneer i Dekalb i u neznatnom postotku nekoliko drugih kompanija. Svake godine se izdaju odgovarajući katalozi s namjerom da se potencijalni korisnici upoznaju s izborom hibrida i njihovim svojstvima te se daju osnovne preporuke za uzgoj pojedinih hibrida (osobito u pogledu gustoće sjetve). U pravilu, domaći hibridi kukuruza su ravnopravni s inozemnim hibridima, a u nekim slučajevima su se pokazali i boljima, posebno u određenim stresnim uvjetima. Ova pojava se objašnjava činjenicom da u svome genomu ima od svojih predaka ugrađenu veću adaptabilnost na agroekološke uvjete našega podneblja u kome su stvarani.
7.7.2. Plodored
Kukuruz je, za razliku od ostalih žitarica, tolerantan na uzgoj u monokulturi, ali se ipak preporučuje uzgoj u plodoredu jer monokultura kukuruza izaziva degradaciju plodnosti tla, intenzivira pojavu bolesti i štetočina, jednostrano se iscrpljuju zalihe hraniva, sužava plodored i štetno utječe na druge kulture koje zahtijevaju široki plodored. Uzgoj u monokulturi treba izbjegavati na područjima na kojima je raširena kukuruzna zlatica te na parcelama na kojima postoji mogućnost širenja nekih trajnih korova, poput divljeg sirka. Budući da je kukuruz najzastupljeniji ratarski usjev na našim oranicama, često se uzgaja u užem plodoredu. Kukuruz je uglavnom dobar predusjev većini drugih kultura, ali može biti i loš ako se kasno bere, čime se otežava predsjetvena priprema tla za ozimine i odgađaju optimalni rokovi sjetve. Problem može predstavljati i veća masa kukuruzovine koju treba zaorati nakon berbe uz dodatak ureje kako bi se ubrzao proces razgradnje preostale biljne mase. Najbolji predusjev kukuruzu su jednogodišnje leguminoze (soja, grah, grašak) i strne žitarice, iako ne postoje bitna ograničenja u odabiru predusjeva. Jednogodišnje leguminoze su dobar predusjev jer su rane kulture nakon kojih se može obaviti pravilna priprema tla, a ujedno obogaćuju tlo dušikom. Pšenica i ostale strne žitarice kao predusjevi isto omogućuju pravovremenu obradu i gnojidbu za uzgoj kukuruza, ali problem mogu predstavljati neki zajednički korovi. Uljana repica također je dobar predusjev jer se ranije žanje, guši korove i rahli tlo.
Mogući sustavi uzgoja kukuruza Postoji više sustava uzgoja kukuruza kao što su dvopoljni plodored, tropoljni plodored i višepoljni plodored, zatim kukuruz kao naknadni ili postrni usjev u plodoredu, ponovljeni uzgoj kukuruza na istoj parceli, monokultura kukuruza te uzgoj kukuruza u konsocijacijama ili združenoj sjetvi s ostalim kulturama. Kod nas je čest dvopoljni plodored ili dvopolje kukuruz–pšenica, a u Kukuruznom pojasu SAD-a kukuruz–soja. Tropoljni plodored ili tropolje (npr. kukuruz-pšenica-šećerna repa) je u slučaju kada se kukuruz vraća na istu parcelu svake treće godine.Višepoljni plodored uključuje više od tri kulture (npr. kukuruz-pšenica- šećerna repa-soja-suncokret). Kukuruz kao naknadni usjev može se uzgajati na istoj parceli nakon žetve predthodne kulture koje rano napuštaju tlo i ostavljaju dovoljno vremena da kukuruz do pojave prvog jesenskog
180 mraza uspije postići tehnološku zriobu. U tom slučaju je značajno sužen izbor hibrida i biraju se oni kraće vegetacije. Isti je slučaj s uzgojem kukuruza kao postrnog usjeva. Postrna sjetva kukuruza može se obaviti nakon ranih predusjeva (uljana repica, ječam, grašak i rane krmne kulture), a treba odabrati rane hibride kukuruza s kratkom vegetacijom, poput FAO skupina 100, 200 i 300. Postrna sjetva se naročito preporučuje u uvjetima navodnjavanja. Naša iskustva s uzgojem postrnog kukuruza navedena su u publikaciji Mađar i sur. (1984.). Kukuruz u ponovljenom uzgoju (2-3 godine na istoj parceli) omogućuje njegova tolerantnost na dugotrajni uzgoj, a prednost je što nema rizika od produženog djelovanja herbicida na druge usjeve koji slijede iza kukuruza. Nedostatak je što teška tla u hladnoj i vlažnoj klimi s nepovoljnim vodozračnim odnosima nisu povoljna za ponovljeni uzgoj kukuruza. Osim toga, površine jako zakorovljene višegodišnjim korovima također nisu pogodne za ponovljeni uzgoj kukuruza. Kod ovog načina uzgoja treba primijeniti adekvatnu gnojidbu i zaštitu od korova, štetnika i bolesti, zaorati kukuruzovinu uz prethodnu primjenu ureje i sijati različite hibride. Kukuruz se može uzgajati u konsocijacijama ili združenoj sjetvi s drugim kulturama. Kod nas je uobičajena kombinacija kukuruza s grahom ili bundevama. Treba voditi računa o izboru herbicida koji neće naštetiti ni jednoj kulturi zastupljenoj u konsocijacijama. Monokultura kukuruza (uzgoj 4 i više godina na istoj parceli) je mogući izbor obzirom da kukuruz tolerira ovakav uzgoj, ali se u posljednje vrijeme javljaju problem sa štetočinama, osobito kukuruznom zlaticom. Kod nas je dominirao dvopoljni plodored kukuruz – pšenica, osobito na malim obiteljskim gospodarstvima, a u novije vrijeme su površine pod kukuruzom i pšenicom smanjene na račun povećanja površina pod industrijskim biljem. S tim u vezi, problem uskog plodoreda je kod nas u posljednje vrijeme manje izražen. U svijetu se provode dugogodišnja istraživanja utjecaja sustava uzgoja na prinose kukuruza i ostalih ratarskih kultura. U poznatom Morrovom pokusu (Illinois, USA) kukuruz se uzgaja preko 100 godina u monokulturi. Evidentno je opadanje prinosa u usporedbi s uzgojem u plodoredu. Kao preventiva se preporučuje pojačana mineralna i organska gnojidba u kombinaciji s kalcizacijom (ublažava se ili sprječava opadanje prinosa kukuruza u monokulturi). U drugome pokusu, također u državi Illinois, kukuruz je uzgajan 30 godina u monokulturi. U prvih 12 godina monokulture kontinuirano je opadao prinos kukuruza s početnih 4,2 t/ha do 2,2 t/ha, da bi u sljedećih 16 godina opao za samo 0,5 t/ha. U varijanti plodoreda kukuruz-djetelina, prinos kukuruza se u prvih 10 godina smanjio za samo 0,25 t/ha, a sljedećih 20 godina za 0,5 t/ha. U trećemu pokusu u državi Ohio prinos kukuruza u monokulturi za šest godina je opao za 11 % u usporedbi s plodoredom kukuruz-pšenica- lucerna. Nakon 33 godina monokulture kukuruza, analizama tla je ustanovljen niži sadržaj organske tvari za jednu trećinu i 60 % manje dušika u usporedbi s početnim stanjem. Istovremeno, u tlu na kojemu je kukuruz uzgajan u plodoredu s leguminozama nije bilo promjene u sadržaju organske tvari i dušika.
7.7.3. Obrada tla
Obrada tla za kukuruz dijeli se na osnovnu obradu, predsjetvenu obradu i obradu tla tijekom vegetacije (međuredna kultivacija). U nekim slučajevima provode se mjere reducirane obrade i melioracijske obrade tla.
Osnovna obrada tla Glavna je zadaća osnovne obrade tla stvoriti supstrat za klijanje, nicanje, optimalan razvoj korijenovog sustava te nadzemnog dijela biljke. Osobitu pažnju treba posvetiti dubini i vremenu izvođenja osnovne obrade. Agrotehničkim zahvatima obrade tla u kombinaciji s gnojidbom može se utjecati na rast i razvoj korijena, o čemu ovisi produktivnost biljke.
181
Dubina osnovne obrade U osnovnoj obradi osobito je važno odrediti optimalnu dubinu, a s tim u vezi je i osnovna gnojidba. U uvjetima povoljnog tla, ako je vodni režim tla odgovarajući te u povoljnoj klimi, dovoljno je oranje do 30 cm dubine jer se najveća masa korijena kukuruza nalazi u sloju do 30 cm. Međutim, ako su tla nepovoljna glede fizikalnih značajki, npr. težeg mehaničkog sastava, imaju loše vodozračne odnose ili je prisutan nepropusni sloj, kao i u uvjetima humidne klime, potrebna je dublja osnovna obrada te eventualno hidromelioracije, osobito u područjima sklonim višku oborina (npr. cijevna drenaža). Kod nas je u većini slučajeva za kukuruz dovoljno orati na 25-30 cm dubine. Pri povećanju dubine oranja treba imati u vidu da se za svaki centimetar dubine tla količina preorane zemlje povećava za oko 150 t/ha. Na normalnim tlima i u prosječnim godinama glede vremenskih prilika dublje oranje neće značajno povećati prinose.
Vrijeme izvođenja osnovne obrade Oranje se može obavljati u jesenskom ili proljetnom razdoblju. Ako je predusjev kukuruzu bio neki ozimi usjev, nakon žetve u ljeto treba obaviti plitko oranje 8-10 cm (“prašenje strništa”) kako bi se smanjio gubitak vode, potakla mikrobiološka aktivnost i isprovociralo nicanje korova. U pravilu, osnovnu obradu treba obaviti u jesenskom razdoblju. Oranje u jesen je poželjno na težim tlima u kontinentalnoj klimi, tj. na područjima sklonima suši jer se tijekom zime akumulira voda u preoranom tlu, a izmrzavanjem površinskog sloja tla poboljšava se njegova struktura. Prednosti jesenskog oranja naročito dolaze do izražaja u sušnim godinama. Oranje u proljeće u našem se području ne bi trebalo prakticirati zbog moguće suše u ljeto. Izuzetak su tla podložna eroziji vodom ili vjetrom (npr. nagnuti tereni) koja je bolje je orati u proljeće. Ponekad, ako je predusjev zauzimao površinu do kasne jeseni te zbog prevlažnog ili smrznutog tla nije bilo moguće obaviti duboko oranje, ono se mora obaviti u proljeće.
Predsjetvena priprema tla Osnovna uloga pripreme tla za sjetvu je stvaranje povoljnog sjetvenog sloja. S tim u vezi, za kukuruz vrijedi pravilo da sjemenu treba „tvrda postelja i meki pokrivač“. Najčešća pogreška je predubok sjetveni sloj (sjeme bez tvrde podloge) pri kojemu kukuruz može ostati u suhom tlu bez kontakta s vlagom iz dubljeg sloja. Danas postoje suvremena oruđa za pripremu sjetvenog sloja (tzv. sjetvospremači) dubine 8-10 cm. Kvalitetna predsjetvena obrada tla omogućava jednolično polaganje sjemena po dubini, jednolično nicanje i razvoj te jednolično sazrijevanje usjeva.
Međuredna kultivacija kukuruza U našim se uvjetima obavljaju obično dvije međuredne kultivacije, a one su vrlo korisne na težim i slabo aeriranim tlima. Prva kultivacija se obavlja u fazi 3-4 lista kukuruza, a druga u fazi 7-8 listova. Nakon ove faze kukuruz postaje visok i manje elastičan, što ograničava mogućnost kultivacije bez posljedica na sklop kukuruza. Pri kultivaciji treba paziti da se ne ošteti korijenov sustav. S tim u vezi, prva kultivacija se može obaviti do dubine 10-12 cm, a druga do 6-8 cm, uz širinu zaštitne zone (dio površine tla koji se ne kultivira) 10-12 cm (prva kultivacija), odnosno 15-20 cm (druga kultivacija).
182
Slika 79: Predsjetvena priprema tla (lijevo), startna gnojidba (sredina) i kultivacija kukuruza (desno); Slika u sredini (International Potash Institute of North America – citirao Arnon, 1975.)
Reducirana i minimalna obrada (minimum tillage) tla, nula obrada tla (zero tillage) Standardna ili konvencionalna obrada tla ima nekoliko nedostataka (visoki troškovi, zbijanje tla čestim prohodima, veliki utrošak rada i vremena, često prozračivanje tla što dovodi do intenziviranja oksidacijskih procesa i smanjivanja razine humusa u tlu) što je potaklo na različite stupnjeve smanjivanja obrade u smislu izostavljanja jednoga ili više zahvata. U našim uvjetima može se prakticirati kao privremena mjera na plodnijim tlima. Kod nula obrade tlo se ne obrađuje. Sije se u nepreorano tlo specijalnom sijačicom (ima noževe koji prave prostor za unošenje sjemena). Sjetvi prethodi primjena totalnog herbicida. Izostavljanjem obrade tla javlja se problem deponiranja gnojiva u tlo.
Melioracijska obrada tla Povremeno produbljivanje oraničnog sloja rigolanjem (duboko oranje) ili dubinskim rahljenjem (podrivanje). U drugom slučaju nema prevrtanja slojeva tla, već se tlo samo siječe noževima postavljenima na različitu udaljenost. Ima opravdanja ako se pri tome zahvaća u nepropusni sloj i omogućava procjeđivanje tla s viškom vode u zoni korijena. Melioracijska obrada tla treba biti indicirana stanjem tla (zbijenost, nepropusni sloj, «taban pluga» i sl.). Učinci takve obrade traju više godina.
7.7.3.2. Pregled istraživanja utjecaja različite obrade tla na prinose kukuruza u Hrvatskoj
Tablica 122: Utjecaj obrade tla na prinos zrna kukuruza (Žugec, 1984.)
Utjecaj obrade tla (LJ = ljeto, J = jesen, P = proljeće) na prinos kukuruza Varijanta obrade tla Prinos zrna kukuruza po godinama istraživanja (t/ha) Vrijeme obrade Livadski černozem - Osijek Obronačni pseudoglej - Feričanci LJ J P 1979. 1980. 1981. 1982. Prosjek 1979. 1980. 1981. Prosjek 1. Konvencionalna 9,79 13,21 10,44 12,20 11,41 9,08 4,09 9,21 7,46 2. - - O2,T,R 6,23++ 11,82++ 6,55++ 10,54++ 8,79++ 7,25++ 3,49+ 9,27 6,67 3. - O1 Dr,T,R 8,68 12,68 9,87 11,87 10,78 7,03++ 3,12++ 8,43+ 6,20 4. Pr - R 8,51 12,88 9,75 12,14 10,82 9,12 4,18 9,07 7,46 5. Pr - Sjetva n-t 9,07 11,54++ 8,87++ 11,81 10,32 8,46 4,42 8,04++ 6,98 6. O1 - Dr,T,R 9,79 12,25 9,70 12,20 10,99 9,01 3,52+ 8,54 7,02 7. SS - T,R 5,24++ 12,09+ 6,62++ 9,40++ 8,34++ 7,21++ 4,42 5,92++ 5,85 8. Bez obrade tla 5,25++ 10,94++ 6,13++ 7,42++ 7,44++ 6,92++ 4,44 5,22++ 5,53+ Prosjek 7,82 12,18 8,49 10,95 9,86 8,01 3,96 7,96 6,64 LSD 5% 1,43 0,98 0,81 1,09 1,16 1,11 0,54 0,73 1,78 Oborine (mm) IV.– IX. 267 439 353 377 447 504 452 * 1 = konvencionalna obrada tla: prašenje strništa, slama ostaje na parceli (ljeto) + oranje 30-35 cm (jesen) + drljanje, tanjuranje, RAU kombi): Pr = prašenje strništa, O = oranje na dubinu 30-35 cm (O1) i na 20-25 cm (O2), T = tanjuranje, R = RAU kombi, Dr = drljanje; SS = spaljena slama; 8 = bez obrade, predsjetveno totalni herbicid Gramoxon i sjetva no-till sijačicom (S n-t).
183
U posljednjih su se tridesetak godina na području istočne Hrvatske provodila istraživanja utjecaja različite obrade tla na prinose glavnih ratarskih kultura, uglavnom kukuruza i pšenice, s ciljem racionalizacije i smanjivanja troškova (Žugec, 1984., 1986.; Stipešević i sur., 2000; Žugec i sur., 2000.; Jug 2002., 2005., 2006.; Kisić i sur., 2002.; Stošić, 2012. i dr.). Pregled važnijih rezultata prikazan je u Tablicama 122-126 .
Tablica 123: Utjecaj obrade tla na prinos zrna kukuruza
Utjecaj obrade tla (LJ = ljeto, J = jesen, P = proljeće) na prinos kukuruza Varijanta obrade tla Prinos zrna kukuruza po godinama istraživanja (t/ha) Vrijeme obrade Eutrični kambisol (Osijek) Lesivirani pseudoglej (Kula) LJ J P 1987. 1988. 1989. 1990. Prosjek 1989. 1990. 1991. Prosjek 1. Konvencionalna 9,93 6,65 8,25 3,97 7,20 7,04 8,28 7,53 7,62 2. T T T 9,33 6,03++ 8,43 2,85++ 6,66 5,60+ 9,22++ 6,96+ 7,26++ 3. T O2 T 9,60 5,80++ 7,42++ 4,3+ 6,79 6,65 8,47 7,34 7,49 4. T Ch T 8,80++ 6,01++ 7,75++ 3,06++ 6,40 5,62+ 7,81 6,95+ 6,79++ 5. Bez obrade tla 8,71++ 6,70 4,05++ 3,33++ 5,70 5,20++ 3,02++ 4,71++ 4,31++ 6. Pr Ch Ch 9,00++ 6,77 6,93++ 3,18++ 6,47 5,82+ 8,57 6,52++ 6,97++ 7. O1 T Ch - - 8,40 3,52+ - 6,54 8,31 6,67+ 7,17++ Prosjek 9,23 6,33 7,32 3,47 6,54 6,07 7,67 6,67 6,80 LSD 5% 0,60 0,34 0,25 0,36 1,08 0,53 0,44 0,20 Oborine IV. – IX.(mm) 387 282 430 319 533 400 402 * 1 = konvencionalna obrada tla: prašenje strništa (10-15 cm) plugom (ljeto) + oranje 30-35 cm (jesen) + tanjuranje i predsjetvena obrada krimlerom (proljeće); 5 = bez obrade + totalni herbicidi Gramoxon (jesen i proljeće) +izravnana sjetva no-till sijačicom); Pr = prašenje strništa; O = oranje na 30-35 cm (O1) i na 15-20 cm (O2); T = tanjuranje srednje teškom tanjuračom; Ch = obrada chizel pligom na 30-35 cm dubine.
Tablica 124: Utjecaj obrade tla na prinos kukuruza uzgajanog u kratkotrajnoj monokulturi na černozemu Baranje (Jug, 2002.)
Obrada tla u višegodišnjem kontinuitetu na černozemu (monokultura kukuruza) Kneževo u Baranji Vrijeme obrade tla Prinos zrna kukuruza po godinama (t/ha) Jesen Proljeće 1999. 2000. 2001. Prosjek 1. Konvencionalna obrada tla 10,53 7,59 9,53 9,22 2. Tanjuranje (Tanj.) zzb + krimler 10,45 5,22++ 8,80+ 8,15 3. Tanj. + rahlenje do 30-35 cm zzb + krimler 10,65 6,18+ 8,76+ 8,53 4. Tanjuranje Cidokor + sjetva no-till 10,42 1,80++ 8,35++ 6,86 5. Bez obrade Cidokor + sjetva no-till 9,62+ 0,68++ 7,59++ 5,96 Prosjek 10,33 4,30++ 8,61+ LSD 5% 0,79 1,12 0,69 LSD 1% 1,11 1,53 0,94 Oborine IV. – IX. (mm) 426 168 480 * 1 = konvencionalna obrada tla: oranje na 30-35 cm dubine u jesen + zatvaranje zimske brazde (zzb), predsjetvena priprema krimlerom (zzb) u proljeće.
Kisić i sur. (2002.) istraživali su utjecaj različite obrade tlana prinos kukuruza uzgajanog na pseudogleju središnje Hrvatske na području Daruvara. Izostavljanje obrade tla nije se pokazalo kao dobro rješenje jer je prosječno ostvaren prinos bio za 54 % niži od prosjeka preostalih varijanti obrade tla (Tablica 126).
184
Tablica 125: Utjecaj obrade tla na prinos kukuruza na pseudogleju (Stipešević i sur., 2000.)
Obrada tla u višegodišnjem kontinuitetu na lesiviranom pseudogleju Čačinci Vrijeme obrade tla Prinos zrna kukuruza po godinama (t/ha) Ljeto Jesen Proljeće 1997. 1998. 1999. Prosjek 1. Konvencionalna obrada tla 10,56 8,48 6,77 8,60 2. Naizmjenično 1 + 4 10,55 8,85 6,33 8,58 3. Naizmjenično 4 + 1 8,16++ 8,17 5,96++ 7,43 4. Prašenje Tanjuranje Tanj. + Krim. 8,38++ 7,47++ 4,47++ 6,77++ 5. Prašenje Tanj. + Rahl. Tanj. + Krim. 8,98++ 7,66 5,18++ 7,27 Prosjek 9,33 8,13 5,74 7,73 LSD 5% 0,87 0,98 0,44 1,34 LSD 1% 1,20 ns 0,62 1,76 Oborine IV. – IX. (mm) 475 505 655 * 1 = konvencionalna obrada tla: prašenje strništa (Prašenje) tanjuranjem (Tanj.) u ljeto + oranje na 30- 35 cm dubine u jesen + tanjuranje, predsjetvena priprema krimlerom (Krim.) u proljeće; Rahl. = rahlenje tla do 30-35 cm ; naizmjenično = jedna godina 1 + druga godina 4 i obratno
Tablica 126: Utjecaj obrade tla na prinos kukuruza (Kisić i sur., 2002.)
Varijante obrade tla (svake godine osim d i e)* Godina a b c d e LSD 5% Prinos zrna kukuruza (t/ha) 1995. 9,60 3,87 7,32 7,49 8,06 1,18 2000. 7,02 3,28 7,80 7,97 7,48 2,28 Prosjek 8,31 3,58 7,56 7,73 7,77 * a) konvencionalno oranje uz nagib terena na dubinu 25-30 cm; b) izostavljanje obrade tla; c) isto kao a, ali okomito na nagib; d) vrlo duboko oranje u ljeto 1994. (50 cm) okomito na nagib e) podrivanje do 60 cm dubine u ljeto 1994. kombinirano s varijantom c.
7.7.4. Gnojidba
Principi gnojidbe za kukuruz jednaki su onima za ostale ratarske kulture (planirani prinos, svojstva tla – pH, sadržaj hraniva, humusa i dr.). Najbolje je obavljati gnojidbu prema preporukama baziranim na prethodnim analizama i agrokemijskim svojstvima tla. Najveći dio ili ukupna količina P i K treba se zaorati u osnovnoj obradi tla (jesen, zima). Jedna trećina dušičnih gnojiva i preostali dio fosfornih i kalijevih gnojiva unosi se u tlo prije sjetve, a ostatak dušika dodaje se prihranom. Pogrešno je izostaviti jesensku gnojidbu i svu planiranu količinu gnojiva dodati prije sjetve u proljeće. Predsjetvenom obradom tako unešeno gnojivo može biti raspoređeno u najboljem slučaju do 15 cm dubine i iskorištenje toga gnojiva je značajno manje, osobito u sušnim godinama. U područjima s obilnim oborinama, na laganim tlima te tlima siromašnim hranivima dio hraniva se unosi u trake zajedno sa sjetvom (startna gnojidba”) ili prihranom (faza 3-5 listova i 7-9 listova zajedno s kultivacijom). Prosječna gnojidba na tlima osrednje plodnosti (kg/ha) kod nas se kreće u rasponu (kg/ha) 150-200 N, 100-120 P2O5 i 120-180 K2O. Stručna služba Petrokemije, Tvornice mineralnih gnojiva iz Kutine, predlaže šest primjera gnojidbe kukuruza navedenih u Tablici 127. U novije vrijeme na određenim se površinama provodi precizna gnojidba tako da se na osnovu analiza tla uzetih s različitih mjesta s iste parcele unesu u odgovarajući kompjuterski
185 program rezultati i daje zadatak stroju koji raspodjeljuje gnojivo da mijenja količinu gnojiva na različitim dijelovima parcele sukladno unesenim podacima.
Tablica 127: Preporuke za gnojidbu kukuruza (Gašpar, 2000.)
Gnojivo kg/ha Vrijeme primjene Primjer 1 NPK 7:30:20 550 zaorati u osnovnoj obradi urea (46%N) 300 zatanjurati pred sjetvu Primjer 2 NPK 8:26:26 500 zaorati u osnovnoj obradi urea (46% N) 300 zatanjurati pred sjetvu Primjer 3 NPK 10:30:20 600 zaorati u osnovnoj obradi UAN otopina (30%N) 250 litara zatanjurati pred sjetvu Primjer 4 NPK 7:20:30 450 zaorati u osnovnoj obradi (za vlažna područja i urea (46% N) 250 zatanjurati pred sjetvu lakša tla) KAN (27% N) 150 prihrana Primjer 5 NPK 7:20:30 450 zaorati u osnovnoj obradi urea (46% N) 300 zatanjurati pred sjetvu NPK 15:15:15* 200 start (u trake sa sjetvom) Primjer 6 Ako se parcela gnoji stajskim gnojem (20-30 t/ha u jesen), tada se mineralna gnojidba može smanjiti za do 30% * za tla siromašna kalijem prikladno je gnojivo NPK 7:20:30 ili kalijeva sol (KCl), a za tla siromašna fosforom prikladni su NPK 10:30:20 ili MAP (monoamonijev fosfat 11% N + 52% P2O5)
7.7.5. Sjetva kukuruza
Sjetva je vrlo značajan agrotehnički zahvat jer se propusti učinjeni u sjetvi (npr. loše sjeme nedovoljne klijavosti, neodgovarajuća gustoća sjetve i dr.) ne mogu nadoknaditi i mogu biti uzrok niskih prinosa. Postoji više načina sjetve. Kod nas se koriste uglavnom pneumatske sijačice i u manjoj mjeri mehaničke sijačice. Vrlo je bitna kvaliteta sjemena koja je regulirana zakonskim propisima, a na osnovi podataka iz deklaracije o kvaliteti, izračunava se norma sjetve. Sjeme kukuruza se pakira tako da odgovara za sjetvu određene površine, a najčešće su to pakiranja s 25 000 i 40 000 sjemenki. Na vrećici su također naznačene i preporuke proizvođača za optimalnu gustoću sjetve, tj. preporučeni broj zrna i razmak u redu za određeni hibrid. Ostvarivanje optimalnog sklopa jedan je od preduvjeta za postizanje visokog prinosa.
Vrijeme sjetve kukuruza Kukuruz je biljka koja ima relativno velike zahtjeve prema toplini i njegova vegetacija se odvija u toplom dijelu godine. Kukuruz se sije kada se temperatura tla na dubini sjetve stabilizira na 10-12°C, a kalendarski se to postiže u različito vrijeme, ovisno o klimi određenog područja. U SAD-u se npr. sjetva obavlja od 1. veljače do 11. svibnja. Kukuruz bi trebalo posijati u optimalnom agrotehničkom roku koji je u Hrvatskoj u drugoj polovici travnja. Na području istočne Hrvatske to je najčešće od 10. do 25. travnja, a u sjeverozapadnoj Hrvatskoj od 15. do 30. travnja. Sjetvu kukuruza trebalo bi završiti do 1. svibnja, a najkasnije do 5. svibnja. Sa zakašnjenjem sjetve smanjuje se trajanje vegetacije i mogućnost normalnog sazrijevanja kukuruza, zrno će imati povećani sadržaj vode, a ako se pojavi rani jesenski mraz prije nego što je završilo nalijevanje zrna, može doći do prisilne zriobe i značajno nižeg prinosa zrna.
Rana sjetva kukuruza U posljednje vrijeme sve se više proizvođača kukuruza odlučuje na ranu sjetvu kukuruza koja ima niz prednosti ako temperatura zraka nije preniska. U toplijim godinama, kada se tlo
186 zagrije ranije u proljeće, kukuruz se može sijati i dvadesetak dana ranije od uobičajenih rokova sjetve. Na taj se način razdoblje cvatnja - oplodnja pomakne u lipanj te se izbjegne cvatnja u srpnju kada se obično javlja suša uz visoke temperature. Biljka u vrijeme cvatnje raspolaže s više vode, a temperature su niže, što može utjecati na povećanje prinosa. Kukuruz je najosjetljiviji na sušu u razdoblju cvatnje i oplodnje, koja se kod kasnih hibrida odvija sredinom srpnja, upravo u vrijeme kada je u nas najučestalija suša. Zbog toga hibridi duže vegetacije koji su posijani u optimalnim rokovima u sušnim godinama mogu imati znatno niži prinos od ranih hibrida. Ranijom sjetvom osigurava se i ranije sazrijevanje, odnosno ranija berba s manjom vlažnosti zrna, čime se smanjuju troškovi sušenja. Osobitu pažnju kod rane sjetve treba posvetiti pripremi tla za sjetvu i gnojidbi. Trebalo bi koristiti sjeme tretirano protiv bolesti. Rana sjetva može i negativno djelovati na razvoj kukuruza. Sjetva kukuruza pri nižim temperaturama ima za posljedicu dugo razdoblje od sjetve do nicanja i obično infekciju sjemena patogenim mikroorganizmima. Također, raniji rokovi sjetve povećavaju opasnost od pojave kasnih proljetnih mrazova zbog čega može doći do prorjeđivanja sklopa i potrebe za ponovnom sjetvom.
Slika 80: Preporučeni termini sjetve kukuruza u Kukuruznom pojasu (Corn beltu) SAD-a (Sprague i Laarson, 1966.)
Gustoća sjetve kukuruza (sklop) Optimalan sklop jedan je od najvažnijih činitelja prinosa. Svi hibridi se siju na međuredni razmak od 70 cm, a gustoća sjetve regulira se rasporedom i razmakom zrna u redu koji ovisi o vegetacijskoj skupini. Gustoća sjetve kukuruza je različita i ovisi prvenstveno o dužini vegetacije hibrida i namjeni kukuruza. Obično se raniji hibridi siju u gušćem sklopu jer zauzimaju manji vegetacijski prostor zato što imaju nižu i tanju stabljiku i manju lisnu površinu, a kasniji hibridi u rjeđem sklopu jer imaju veću biljnu masu. Treba se pridržavati preporuka za gustoću sjetve određenog hibrida koje daju proizvođači sjemena i voditi računa o upotrebnoj vrijednosti sjemena (čistoća x klijavost/100). U praksi se obično sije za oko 10 % gušće od predviđenog sklopa.
187
Na našem području gustoća obično varira od 85 000 biljaka po hektaru kod najranijih hibrida FAO skupina 100 i 200 do 55 000 biljaka po hektaru kod kasnih hibrida skupine FAO 600. Sukladno tome, razmak zrna u redu kreće se od 16 do 26 cm (Tablica 128). Silažni kukuruz sije se gušće od onoga za proizvodnju zrna pa je preporuka povećati broj zrna za 20 %.
Tablica 128: Preporučene gustoće sjetve kukuruza
Kukuruz za zrno: preporučeni sklop (bilj./ha) i razmak u redu (cm: međuredni razmak 70 cm) FAO skupina (bilj./ha) cm FAO skupina (bilj./ha) cm 100 i 200 79 000 – 89 000 16-18 500 65 000 – 71 000 20-22 300 75 000 – 79 000 18-19 600 60 000 – 62 000 23-24 400 68 000 – 75 000 19-21 700 55 000 – 60 000 24-26
Gustoća sjetve značajno ovisi i o plodnosti tla, primijenjenoj agrotehnici, osobito gnojidbi i klimatskom području. Na tlima slabije plodnosti, u uvjetima skromnije gnojidbe, kao i u sušnim područjima sklop treba biti rjeđi da bi se osiguralo dovoljno vode i hraniva. U gušćem sklopu usjev ima i veću lisnu površinu te je tijekom suše i povišene temperature zraka veći gubitak vode transpiracijom. Dubina sjetve kukuruza obično iznosi 5-8 cm, ovisno o svojstvima tla, vremenu sjetve i predsjetvenoj pripremi. Na vlažnim i teškim tlima sije se pliće, a na sušnim i lakšim tlima dublje. Važno je da sjeme dođe u dodir s vlagom tla.
7.7.6. Zaštita kukuruza od korova, bolesti i štetočina
7.7.6.1.Korovi u kukuruzu
Korovsku floru u kukuruzu čine uglavnom jednogodišnji širokolisni i travni korovi, dok su višegodišnje korovske vrste zastupljene u nešto manjem opsegu (Tablica 129), ali je njihovo suzbijanje također od velikog značaja.
Tablica 129: Najznačajniji korovi u kukuruzu
Jednogodišnji širokolisni korovi Jednogodišnji travni korovi Višegodišnji korovi Amaranthus retroflexus (šćir) Echinochloa crus-galli (koštan) Sorghum halepense (divlji sirak) Chenopodium album (loboda) Setaria spp. (muhari) Agropiron repens (pirika) Polygonum persicaria (dvornik) Digitaria sanguinalis (svračica) Cynodon dactilon (zubača) Abotilon theophrasti (abotilon) Panicum spp. (proso) Cirsium arvense (osjak) Ambrosia artemisifolia (ambrozija) Convolvulus arvensis (slak) Solanum nigrum (pomoćnica)
Štete od korova u poljoprivrednim kulturama veće su od šteta koje nanose bolesti i štetnici zajedno. Prema nekim procjenama štete od korova iznose 10 – 15 % od vrijednosti svjetske biljne proizvodnje, a to iznosi godišnje oko 300 milijuna tona hrane. U rjeđem usjevu kao što je kukuruz (prosječno 5 biljaka/m2) raste 5 do 10 puta više korova nego u gustom usjevu (npr. pšenica 500 do 800 biljaka/m2).
Uništavanje korova Suvremena borba s korovima obuhvaća niz mjera koje imaju za cilj smanjiti populaciju korova. S tim u vezi, postoje neizravne i izravne mjere. Neizravne mjere suzbijanja korova su sjetva čistog sjemena, ispravan postupak s otpacima u poljoprivredi, ispravna njega i upotreba stajskog gnoja i komposta, uništavanje korovskih
188 biljaka na nepoljoprivrednim površinama, održavanje čistoće poljoprivrednih strojeva i objekata. Izravne mjere suzbijanja korova uključuju agrotehničke mjere, biološke mjere i kemijske mjere. U agrotehničke mjere spadaju obrada tla (duboko oranje, zaoravanje strništa, predsjetvena priprema tla, gnojidba (za usjeve gustog sklopa gnojidba pomaže suzbijanju korova, dok je za one rijetkog sklopa gnojidba pogodna i za korove i za kulturnu biljku), sjetva (vrijeme i gustoća sjetve, dubina sjetve – pri dubljoj sjetvi kasnije je nicanje usjeva, što više odgovara korovima), njega usjeva i plodored. Biološke mjere predstavljaju uništavanje korova korištenjem njihovih prirodnih neprijatelja, npr. zaraza korova uzročnicima bolesti (mikrobiološki preparati) i štetnicima. Kemijske mjere suzbijanja korova su najefikasnije i imaju danas najširu primjenu i zasnivaju se na primjeni herbicida.
Podjela herbicida Postoji više kriterija za podjelu herbicida: prema opsegu i načinu djelovanju na biljke, prema vremenu primjene i prema otrovnosti. Prema opsegu djelovanja herbicidi su totalni (uništavaju sve biljke) i selektivni (uništavaju neke biljne vrste), a prema načinu djelovanja su kontaktni i translokacijski (sistemični) herbicidi. Obzirom na vrijeme primjene herbicidi se dijele na one koji se primjenjuju prije sjetve (presowing ili preplanting), prije nicanja (preemergence) i nakon nicanja (postemergence). Na osnovu prosječne smrtonosne doze (prosječna letalna doza ili u miligramima na kilogram težine štakora ili druge životinje = LD50 ) herbicidi se dijele u četiri skupine: skupina I (LD50 do 50 mg/kg), skupina II (LD50 od 50 do 250), skupina III (LD50 od 250 do 1000) i skupina IV (LD50 od 1000 do 5000).
Primjena totalnih herbicida (Cidokor i Roundup) Ove herbicide biljke (kulturne vrste i korovi) apsorbiraju putem lista i translociraju ih u nadzemne i podzemne organe. Kada dospiju na tlo, čvrsto se vežu za apsorpcijski kompleks tla i nedostupni su biljkama. Dospiju li na zelene dijelove biljke, jednako su štetni korovu i usjevu. Idealni su za primjenu prije sjetve, a primjenjuju se i za uništavanje korova na nepoljoprivrednim površinama (npr. uz kanale, putove, pruge, ceste, i dr.). Aktivna tvar u ovim herbicidima je glifosat. Cidokor i Roundup su registrirani herbicidi za predsjetvenu primjenu (kukuruz, suncokret, krumpir) za suzbijanje jednogodišnjih travnih i širokolisnih korova visokih 5-10 cm (doza primjene: 1,5 - 2,0 l/ha). Travni korovi moraju biti visoki barem 5 cm, a širokolisni korovi moraju imati najmanje dva para listova. Također su djelotvorni protiv pirike (Agropyron repens) u vrijeme kada visinom dosegne 15-20 cm (doza: 2-3 l/ha) te protiv poljskog osjaka (Cirsium arvense) u vrijeme razvoja pune rozete (doza: 3-4 l/ha). U vrijeme primjene, korovi moraju aktivno rasti. Djelotvornost se smanjuje ako je biljkama smanjena fotosinteza (npr. uslijed suše, niskih ili visokih temperatura i sl.) ili ako su biljke prekrivene prašinom. Količina vode za primjenu ovih herbicida iznosi 100 do 200 l/ha.
Primjena selektivnih herbicida za uništavanje korova u kukuruzu U borbi protiv korova u kukuruzu prakticira se osnovno tretiranje (obično nakon sjetve, a prije nicanja, eventualno i kasnije) i korektivno tretiranje (obično ako ne uspije osnovno tretiranje). Na tržištu postoji široki izbor selektivnih herbicida različitog spektra djelovanja. Za pravilan izbor herbicida treba poznavati korove i djelotvornost pojedinog herbicida za određeni sastav korova na pojedinoj parceli. Proizvođači zaštitnih sredstava nude kvalitetne kataloge sa svim bitnim informacijama o pojedinim herbicidima.
189
7.6.6.2. Bolesti kukuruza
Kukuruz napadaju različite, uglavnom gljivične, bolesti: Fusarium spp., Pythium (palež klijanaca), Ustilago maydis (mjehurasta snijet), siva pjegavost lista (Helminthosporium turcicum), ružičasta trulež klipa (Gibberella zeae), i dr. Uzgoj otpornih hibrida i plodored glavne su mjere za njihovo suzbijanje. Dezinfekcija sjemena je obvezna mjera za suzbijanje fuzarioza i većine ostalih bolesti. Najznačajnije bolesti su fuzarioze kukuruza jer od jače zaraze dolazi do smanjenja prinosa i kvalitete zrna, a štete također nastaju i prilikom čuvanja kukuruza. Zaraza uzročnicima ove bolesti može nastati tijekom cijele vegetacije pa ovisno o tome postoji više tipova bolesti - trulež korijena, stabljike i klipa, palež klijanaca. Ružičasta trulež klipa (Gibberella zeae) je konidijski stadij gljivice Fusarium graminearum. Izaziva trulež korijena, stabljike i klipa. U vlažnijim uvjetima zaražena su mjesta na klipu presvučena ružičastom prevlakom od micelija parazita. Ishrana domaćih životinja zaraženim zrnom izaziva teške bolesti pa i uginuće. Mjehurasta snijet (Ustilago maydis) najčešće se razvija u ljetnom razdoblju. Na klipovima, stabljici i rjeđe na listovima stvaraju se izrasline u obliku mjehura koje su ispunjene crnom prašnom masom hlamidospora. Siva pjegavost lista (Helminthosporium turcicum) manifestira se pojavom krupnih, izduženih pjega pepeljaste boje s crnim točkicama. Najviše se javlja na donjim listovima. U slučaju jače infekcije, pjege se spajaju i listovi se suše, a štete mogu biti značajne ako se bolest razvije prije svilanja. Bolest je prisutnija u područjima s toplim ljetima i visokom relativnom vlagom zraka.
7.6.6.3. Štetočine kukuruza
U najvažnije štetočine kukuruza ubrajamo kukuruznog moljca (Ostrinia nubilalis), kukuruznu zlaticu (Diabrotica virgifera virgifera) i žičnjake (porodica Elateridae). Kao povremeni štetočine kukuruza mogu se izdvojiti sovice pozemljuše, kukuruzna lisna uš i kukuruzna sovica. Uništavaju se primjenom insekticida (tretiranje sjemena, unošenje u tlo granuliranih insekticida). Kukuruzni moljac smatra se jednim od najopasnijih štetočina kukuruza jer gusjenice oštećuju sve dijelove biljke. Oštećene stabljike lako se lome, a ako je napadnut zametak klipa, on propada. Gusjenice također mogu oštetiti i zrno, što olakšava razvoj bolesti. Moljac prezimljuje u stadiju gusjenice u biljnim ostacima na polju te je, uz primjenu insekticida, bitna mjera mehaničko uništavanje kukuruzovine. Kukuruzna zlatica (Diabrotica virgifera virgifera) vrlo je značajna štetočina kukuruza u uvjetima uzgoja u monokulturi ili ponovljenoj sjetvi. Štete uzrokuju i odrasli insekti i ličinka. Odrasli kukci hrane se na listu i na svili praveći značajne štete (onemogućena oplodnja), dok ličinke izgrizaju korijen kukuruza, što dovodi do karakterističnog polijeganja biljaka. Najvažnija mjera suzbijanja je višegodišnji plodored, uzgoj tolerantnih herbicida te primjena insekticida.
7.7.7. Berba kukuruza
Način berbe, odnosno žetve kukuruza, ovisi o namjeni za koju je uzgajan. Kukuruz se bere u tehnološkoj ili gospodarskoj zrelosti koja nastupa u različito vrijeme, ovisno o načinu korištenja kukuruza (Tablica 130). Kod nas je glavni cilj uzgoja kukuruza dobivanje suhog zrna, a berba kukuruza u zrnu je najsuvremeniji način berbe za koji se koriste kombajni s posebnim hederom. Najpovoljnija vlažnost zrna za berbu je 25 do 28 %, kada su najmanji gubici i najmanja oštećenja prilikom
190 kombajniranja. Nakon berbe zrno se mora sušiti u sušarama od 13 do 14 % vlage kako bi se moglo čuvati u skladištima i silosima. Berba kukuruza u klipu obavlja se beračima komušačima, a treba ju započeti kada je vlažnost zrna oko 30 %. Nekada se kukuruz uglavnom brao ručno i klipovi čuvali u čardacima (Slika 88). Za skladištenje u koševima ili čardacima treba čuvati samo zdrave, čiste i zrele klipove, a vlaga ne bi trebala biti viša od 26 %.
Slika 81: Ručna berba kukuruza (lijevo), skladištenje klipova u čardaku (desno)
Tablica 130: Korištenje kukuruza ovisno o fazi sazrijevanja (Zscheischler i sur., 1990.)
Početak formiranja klipa do Tjestasto stanje zrna Zrelo zrno tjestastog stanja Silažni kukuruz sa: 15-35 % suhe tvari (ST); udjel klipa 0-60 % u ST Prinos: 11-14 t ST/ha - konzerviranje (siliranje) Namjena: za ishranu goveda, svinje, konja, divljači, ovce Siliranje klipa s komušinom: 40-60 % ST; prinos 7-9 t ST/ha energetska hrana za goveda, ovce, svinje Klip bez komušine (corn cob mixture = CCM); prinos 5-7 t ST/ha Siliranje, sušenje; ishrana tovnih svinja (siromašno proteinima) Zrno: prinos 4-6 t ST/ha Siliranje, kemijsko konzerviranje, sušenje Ishrana tovnih svinja, peradi Postotak vode u zrnu 90 60 50 40 30
Siliranje kukuruza je glavni cilj uzgoja uglavnom u predjelima u kojima postoje klimatska ograničenja (nedovoljno topline za potpuno sazrijevanje kukuruza u dijelu godine bez mraza) za dobivanje suhog zrna. Kod nas je takav način proizvodnje ograničen na gospodarstva koja
191 imaju vlastitu stočarsku proizvodnju (npr. tov goveda i sl.). Obzirom da uzgoj silažnog kukuruza nije kod nas zastupljen u tolikoj mjeri, upućujemo na literaturu u kojoj je ova tematika detaljno obrađena (Bunting i sur., 1978.; Zscheischler i sur, 1990.). Za dobivanje kvalitetne silaže i smanjivanje gubitaka suhe tvari već stvorenog prinosa potrebno se pridržavati određenih uputa. Prilikom siliranja važno je osigurati anaerobne uvjete pri kojima se šećeri uz nazočnost anaerobnih bakterija pretvaraju u organske kiseline (pretežito mliječna kiselina). Koncentracija kiselina brzo se povećava i pri postizanju određene koncentracije kiselina prekida se disanje i aktivnost bakterija i masa se konzervira na neodređeno vrijeme (uz uvjet da nema pristupa kisika i vode u konzerviranu masu). Pri nekvalitetnoj pripremi i čuvanju silaže nastaje aerobno disanje (aktivnost aerobnih bakterija i gljiva) što dovodi do gubitka suhe tvari popraćenog oslobađanjem topline i intenziviranja razgradnje. Pri tome se masa postupno kvari i nastaju veliki gubici suhe tvari. Zbijanje (komprimiranje) je značajan činitelj smanjivanja gubitaka suhe tvari silirane mase. Također, pristup zraka treba ograničiti u svim fazama (od kombajniranja silažnog kukuruza do pripreme silaže i do njene upotrebe za ishranu). Zbijenost silaže određuje se masom jedinice volumena, a podaci iz Engleske navode raspon 185-1450 kg/m3 (Bunting i sur., 1978.).
7.7.8. Specifičnosti uzgoja i agrotehnike sjemenskog kukuruza
Kukuruz je jednodomna stranooplodna biljka s velikim stupnjem heterozisa. Zahvaljujući napretku u genetici, oplemenjivanju i agrotehnici, značajno su se povećali prinosi kukuruza u svijetu. Posebno naglašeni skok prinosa kukuruza uslijedio je kada su se počeli uzgajati visokorodni hibridi uz intenzivnu agrotehniku (gnojidba, zaštita od korova, bolesti i štetnika, kvalitetna sjetva i priprema tla). Republika Hrvatska ima relativno povoljne agroekološke uvjete za uzgoj kukuruza, koji je i najrasprostranjenija ratarska kultura na našim poljima. S tim u vezi, potrebne su nam i određene količine sjemena, koje podmirujemo sami vlastitom proizvodnjom, a višak izvozimo na svjetsko tržište. Osamdesetih godina smo proizvodili oko 15 000 t sjemena kukuruza godišnje. Uz prosječnu potrošnju 20 kg sjemena/ha i površinu od 300 000 ha, potrebno nam je oko 6000 t sjemena kukuruza godišnje. Specifičnosti uzgoja sjemenskog kukuruza detaljno je obradio Pucarić (1992.).
Tipovi kultivara kukuruza Postoje tri tipa kultivara kukuruza: sorte, međusortni hibridi i linijski hibridi. Do uvođenja linijskih hibrida u proizvodnji kukuruza sorte su bile glavni tipovi kultivara (kod nas do sredine pedesetih godina). Uzgajale su se uglavnom domaće sorte i proizvodilo njihovo sjeme, a to su bili tipovi zubana i tvrdunaca. Za sjeme su se birali najbolji klipovi i sjeme se sijalo sljedeće godine. Međusortni hibridi i sortno-linijski hibridisu hibridi (križanci) između dvaju sorata, odnosno sorte i linije ili sorte i dvolinijskog hibrida. Uzgoj ovih hibrida značajno je poboljšao proizvodnju kukuruza u odnosu na uzgoj sorata. Linijski hibridi su osnovni tipovi kultivara u intenzivnoj proizvodnji kukuruza. Linije kukuruza su osnova za stvaranje linijskih hibrida, a dobivaju se kontroliranom samooplodnjom i selekcijom kroz najmanje 5-6 generacija iz heterozigotnih populacija kukuruza. One su praktično homozigotne i kao takve po izgledu (fenotipski) vrlo uniformne i vizualno lako prepoznatljive. Samooplodnjom kukuruza kao stranooplodne biljke smanjuje se bujnost, rodnost, i slabe mnoga gospodarska svojstva. Tek međusobnim križanjem dvaju ili više linija u određenim kombinacijama i dobivanjem hibridnog sjemena dolazi do izražaja njihova komercijalna vrijednost kroz učinak heterozisa.
192
Vrste linijskih hibrida kukuruza Ovisno o broju linija uključenih u nastanak pojedinog hibrida razlikujemo dvolinijske, trolinijske i četverolinijske hibride kukuruza. Dvolinijski ili jednostruki hibridi (single cross) nastaju križanjem dvaju linija (npr. A x B) od kojih je jedna linija otac (izvor polena), a druga majka (oplodnja svile polenom linije oca). Razvojem zrna nakon oplodnje nastaje hibridno sjeme. Sjeme single crossa je u pravilu sitnije od sjemena ostalih tipova linijskih hibrida, a prinosi zrna su niski. Trolinijski hibridi (threeway cross) su hibridi sastavljeni od tri različite linije, a nastaju križanjem F1 generacije single crossa (majčinski roditelj) s očinskom linijom: (A xB) x C. Prinos ovakvog sjemena je veći od prinosa dvolinijskih hibrida. Četverolinijski ili dvostruki hibridi (double cross) su hibridi sastavljeni od četiri različite linije: (AxB) x (CxD). Prinosi ovoga sjemena su još veći, a rizici u proizvodnji su manji.
Pogodnost roditeljskih komponenata za sjemensku proizvodnju Od majčinske komponente traže se sljedeća svojstva: da ima samo glavnu stabljiku (bez zaperaka), čvrstu stabljiku, korijen i dršku klipa, pogodnost za strojnu berbu, visok prinos dorađenog sjemena, klip s ne previše zbijenom i prevelikom komušinom, visoka klijavost sjemena i dobar vigor (životna sposobnost sjemena) i dr. U normalnim je okolnostima donja granica profitabilnosti sjemenske proizvodnje single crossa 1,5 do 2,0 t/ha. Za očinskog roditelja najvažnije je da proizvodi dovoljne količine polena dobre kvalitete.
Rizik u proizvodnji sjemena hibridnog kukuruza Nepovoljni agroekološki uvjeti (tlo, vremenske prilike) i pogreške u tehnologiji mnogo se negativnije odražavaju na prinose i kvalitetu sjemenskog kukuruza u usporedbi s merkantilnim kukuruzom. Razlog tome je što su roditeljske komponente hibrida kukuruza više osjetljive na stresne uvjete. S tim u vezi, rizik se može smanjiti sljedećim mjerama: izborom područja u kojima kukuruz dobro uspijeva, izborom parcela iznadprosječne plodnosti (uz izbjegavanje suhih, lakih tala te onih slabo dreniranih i sklonih zadržavanju suvišne vode), izborom dobrih proizvođača, optimalnom gustoćom sklopa koja ne povećava rizik pri eventualnoj suši, pravilnom gnojidbom, zaštitom od korova, bolesti i štetočina.
Klima i tlo kao faktori proizvodnje sjemenskog kukuruza Sjemenski kukuruz mora potpuno sazrjeti. Fiziološka zrioba (vlažnost zrna 35-40 %, pojava crnog sloja na bazi zrna) mora nastupiti prije pojave prvog jesenskog mraza, čime se smanjuju rizici oštećenja ili gubitka klijavosti nedozrelog sjemena. Obzirom da svi klipovi i sva zrna na klipu ne sazrijevaju u isto vrijeme, poželjno je da se mraz ne pojavi prije nego li se vlaga zrna spusti na 25-30 %. Za sazrijevanje treba dovoljno topline (suma toplinskih jedinica). Pored toga, za uspješnu sjemensku proizvodnju kukuruza potreban je minimalan broj dana s temperaturama zraka iznad 30oC, a naročito 35oC i to osobito neposredno pred metličanje i u vrijeme cvatnje. Naime, ove temperature značajno povećavaju sterilnost polena, ubrzavaju cvatnju metlice i polinaciju, a usporavaju cvatnju ženske cvati (svilanje) i doprinose nesinkronizaciji oplodnje. U ekstremnim uvjetima (suša i temperatura iznad 35oC) svilanje može izostati, što znači i propast sjemenske proizvodnje. Optimalne temperature za rast i razvoj kukuruza su 21-23oC. Pored topline, kukuruz treba i dovoljno vode. S obzirom da sjemenski kukuruz ima slabije razvijen korijen, posljedice suše su za njega veće u usporedbi s merkantilnim kukuruzom. Relativna vlaga zraka u vrijeme cvatnje kukuruza treba biti iznad 60-70 %. Za sjemensku proizvodnju treba izbjegavati tla lakšeg mehaničkog sastava (manje vode, osobito u uvjetima suše), kao i teška glinasta tla (slabi zračni režim, hladnija tla –
193 neujednačenost rasta i razvoja). Također, kemijska svojstva trebaju biti povoljna: izbjegavati kisela tla (ispod pH 5,5) i ona slabije opskrbljena hranivima.
Rajonizacija sjemenske proizvodnje kukuruza Kukuruz za zrno uzgaja se u širokom području, od tropskih predjela do 55oN (južna Švedska), a glavne površine nalaze se između 30 i 47oN (Istočna Hrvatska: oko 45oN). U Hrvatskoj je njen istočni kontinentalni dio (Istočna Hrvatska ili Slavonija i Baranja) glavno uzgojno područje merkantilnog i sjemenskog kukuruza. Na tom području je veći udjel černozemnih, smeđih i sličnih tala, koja su blizu optimalnim zemljišnim zahtjevima za sjemenski kukuruz. U podravskom, a osobito posavskom dijelu Slavonije, veći je udjel tala teškog i vrlo teškog mehaničkog sastava i melioracijski nedovoljno uređenih, što čini rizičnim uzgoj sjemenskog kukuruza. Također, u središnjoj i sjeverozapadnoj Hrvatskoj ima mnogo nepovoljnih kiselih tala (pseudoglej i slično). Temperature zraka u Panonskom dijelu Hrvatske su u glavnom dijelu vegetacije (tri ljetna mjeseca) vrlo blizu optimalnim temperaturama za rast i razvoj kukuruza (Osijek 19,5oC, 20,8oC i 20,2oC za lipanj, srpanj i kolovoz, a za ljetno razdoblje 20,2oC). Prema zapadu su temperature nešto niže (Kutjevo 19,6oC, Zagreb 19,3oC). Suma toplinskih jedinica u istočnom i zapadnom dijelu kontinentalne Hrvatske razlikuje se za oko 200oC (Osijek oko 1500, Zagreb oko 1300oC), što znači da u Istočnoj Hrvatskoj mogu u normalnim godinama sazrjeti (fiziološka zrioba) hibridi vegetacijskih FAO grupa od 100 do 600, a u Zapadnoj Hrvatskoj od 100 do 400. Zbog variranja temperature i pojave «hladnih godina», suma toplinskih jedinica u nekim godinama (2-3 u 10 godina) mogu biti manje za 100-200oC pa hibridi pune vegetacije mogu imati vlagu zrna iznad 35 % kada se očekuju jesenski mrazovi te s tim u vezi i oštećenja klijavosti sjemena. Količina i raspored oborina u pojedinim godinama nisu povoljni za kukuruz, a kod nas se obično javlja manjak oborina u ljetnim mjesecima.
Izbor proizvođača sjemena Poljoprivredna poduzeća (bivši kombinati) kod nas su gotovo isključivi proizvođači sjemenskog kukuruza jer raspolažu velikim zemljišnim kompleksima, imaju stručni kadar i potrebnu mehanizaciju. Kod njih je lakše izabrati dobru parcelu i osigurati potrebnu prostornu izolaciju sjemenskih usjeva.
Izbor parcele Izbor parcele (table) podrazumijeva uzimanje u obzir nekoliko bitnih karakteristika: visoka plodnost, ravne (bez depresija) površine (ujednačeno nicanje i porast, manji utrošak rada na čupanju metlica), manja zakorovljenost (osobito višegodišnjim korovima, a posebno divljim sirkom Sorghum halepense), dimenzije i veličina parcele i dr. Veličina parcele za sjemensku proizvodnju kukuruza može varirati od nekoliko desetaka do preko 100 ha. Za male table je teže osigurati potrebnu prostornu izolaciju, a kod prevelikih tabli obično je problem pravovremeno čupanje metlica u otežanim uvjetima (npr. kišno razdoblje). Na osnovu iskustva, parcele ne bi smjele prelaziti površinu 30-50 ha. Također, pri dugim redovima (preko 1 km) otežana je kontrola i organizacija rada čupanja metlica, a redovi ne bi trebali biti duži od 300 do 400 m.
Izolacija sjemenskih usjeva kukuruza Kukuruz je stranooplodna biljka i oprašivanje se obavlja vjetrom. U sjemenskom kukuruzu treba biti kontrolirana oplodnja polenom očinskog roditelja bez oprašivanja sa strane, kako bi se sačuvala genetska čistoća sjemena. Prostorna izolacija je gotovo isključivi način kontrole oprašivanja, a podrazumijeva da usjev merkantilnog kukuruza (ili sjemenskog kukuruza, ako
194 je oprašivač različit) mora biti udaljen najmanje 200 m. Ako postoji neka prostorna prepreka (npr. šumski pojas), tada ta udaljenost može biti manja. Sjetva više redova očinske komponente na rubu parcele sjemenskog usjeva prema drugom usjevu kukuruza udaljenom manje od 200 m smanjuje udjel nekontrolirane oplodnje svile na majčinskoj komponenti.
Proizvodnja komercijalnog sjemena hibrida kukuruza Komercijalno sjeme hibrida kukuruza ima samo jednu kategoriju sjemena i to sjeme F1 generacije nastalo križanjem roditeljskih komponenti. Najviše se proizvodi sjeme jednostrukih (dvolinijskih) hibrida. Korištenje F2 generacije (sjetva merkantilnog kukuruza sljedeće godine rezultira značajnim smanjivanjem prinosa, uglavnom između 15 i 20 %, a u nekim slučajevima i do 50 %. U većini zahvata tehnologija proizvodnje sjemenskog kukuruza ista je ili slična kao i tehnologija proizvodnje merkantilnog kukuruza, ali ima i novih zahvata (npr. odstranjivanje atipičnih biljaka, kontrola prašenja polena otkidanjem metlica na majčinskoj komponenti, način i vrijeme berbe, daljnja obrada pobranih klipova i proizvedenog sjemena). U sjemenskoj proizvodnji se svim mjerama mora posvetiti više pažnje, osobito kod sjetve (obično u različito vrijeme za pojedine roditeljske komponente), izbora i primjene herbicida i dr.
Predusjev Obavezan je plodored, a dobri predusjevi su krupnozrne jednogodišnje mahunarke (npr. soja), višegodišnje krmne mahunarke ili djetelinske travne smjese, strne žitarice, uljana repica, krumpir, suncokret, šećerna repa (rani rokovi vađenja u povoljnim uvjetima vlažnosti tla i bez suvišnog gaženja) i dr. Važno je naglasiti da kukuruz ne bi smio biti predusjev sjemenskom kukuruzu.
Obrada tla Obradu tla na standardnu dubinu 30-35 cm treba obaviti pri povoljnoj vlažnosti u jesen. Pri dopunskoj obradi tla u proljeće tlo treba što manje okretati i zbijati, a eventualnu pokoricu razbiti odgovarajućim oruđima (npr. rotirajuće motike i sl.) čim to dozvoli stanje tla. Obavezno primijeniti kultivaciju praćenu prihranom. Reducirane sustave obrade tla ne bi trebalo predvidjeti za sjemensku proizvodnju kukuruza.
Gnojidba Gnojidba sjemenskog kukuruza ne bi trebala biti manja od one za merkantilni kukuruz, iako su manji prinosi biljne mase. Glavni razlog tome je slabije razvijeni korijenov sustav roditeljskih komponenata. Raspored dušika trebao bi biti prije oranja, predsjetveno i u dvije prihrane, a dio fosfora i kalija trebalo bi dodati startno u trake zajedno sa sjetvom (npr. NPK 10:30:20 i sl.).
Zaštita od korova, bolesti i štetočina Primjenom insekticida potrebno je uništiti eventualne štetnike (npr. žičnjaci), a korisna je prethodna kontrola stanja tla na njihov broj (kritično: 1-2 žičnjaka/m2). Kukuruzni moljac, kukuruzna zlatica i većina drugih štetnika trebaju se rješavati preventivno (plodored, predusjevi, obrada tla…). Sjemenski kukuruz treba biti bez korova, a primjeni herbicida treba posvetiti više pažnje. Glavni razlog tome je u činjenici da pojedine roditeljske komponente mogu biti osjetljive na primjenu nekih herbicida i zato se mogu izazvati štete koje inače izostaju kod merkantilnog kukuruza. Korisno je prethodno testiranje roditeljskih komponenata na stupanj otpornosti premapojedinim herbicidima. Prednost treba dati primjeni herbicida prije sjetve ili nakon sjetve, a prije nicanja. Zaštita od značajnijih gljivičnih bolesti, kao što su trulež stabljike i
195 klipa, siva pjegavost lista, obuhvaćena je stvaranjem otpornih hibrida, odnosno roditeljskih komponenata. Uobičajena zaštita od bolesti koje napadaju sjeme je tretiranje sjemena fungicidima. Također, preventivno se sjeme tretira insekticidima u svrhu zaštite od štetočina, a ako se za to ukaže potreba (prethodna analiza tla) treba primijeniti i insekticid prije sjetve i inkorporirati ga u tlo.
Sjetva Sjetva sjemenskog kukuruza obavlja se tehnički kao i za merkantilni kukuruz, ali postoje značajne razlike u vremenu sjetve, načinu i gustoći sjetve, odnosno gustoći sklopa. Sijačica treba biti čista od zaostalog sjemena prethodno sijanog kukuruza. Sjetvu započeti kada se temperatura tla stabilizira na 12oC. Sjetva roditeljskih komponenata obično se izvodi u različito vrijeme (različita dužina vegetacije) s ciljem da se sinkronizira oplodnja. Raspored roditeljskih komponenata obično je 6 redova majke: 2 reda oca ili odnos 4:2, a mogući su i drugi odnosi. Gustoća sklopa je nešto manja (do 20 %) od sklopa za isti hibrid u merkantilnoj proizvodnji jer se nastoje dobiti ujednačeni klipovi (i zrno) te smanjiti rizik od eventualne suše.
Odstranjivanje netipičnih biljaka i zaperaka Odstranjivanje netipičnih biljaka obavlja se tijekom vegetativnog rasta, neposredno pred cvatnju i u samoj cvatnji. U očinskoj komponenti maksimalno je dozvoljeno 0,1 % atipičnih biljaka u fazi cvatnje.
Kontrola prašenja polena U sjemenskoj proizvodnji kukuruza treba osigurati da se majčinski roditelj opraši polenom očinskog roditelja pri čemu se dobije hibridno sjeme. Zato treba na majkama blagovremenim odstranjivanjem metlice (prije cvatnje) spriječiti da polen majke oplodi njenu svilu.
Berba i sušenje klipova Sjemenski kukuruz bere se u klipu (strojevima beračima ili ručno pri vlažnosti zrna 25-30 %) kako bi se obavila još jedna kontrola (odbacivanje atipičnih klipova) i spriječilo oštećenje perikarpa zrna (utjecaj na klijavost i životnu sposobnost sjemena). Klipovi se suše u sušarama do vlage 12-13 %, a zatim rune. Pri strojnoj berbi treba izbjeći mehanička oštećenje perikarpa (manja brzina rada, preinake stroja i sl.). Sušare su različite konstrukcije, a temperatura zraka za sušenje sjemena je u granicama 35-45oC. Ovisno o početnoj vlažnosti zrna, temperaturi sušenja i roditeljskoj komponenti sušenje traje od 50 do 90 sati.
Dorada sjemena i čuvanje Dorada sjemena podrazumijeva runjenje i čišćenje orunjenog sjemena, kalibriranje, tretiranje fungicidima i pakiranje u odgovarajuću ambalažu. Glavni cilj čuvanja je održavanje kvalitete (klijavost, vigor) sjemena, a to se postiže u odgovarajućim uvjetima vlažnosti, temperature i čistoće (prethodno uništiti skladišne štetočine – insekte, grinje, glodavce). Sjeme se do dorade može čuvati u rasutom stanju, u manjim metalnim silosima, običnim ili velikim (jambo) vrećama i sl. Za duže čuvanje sjemena te osobito za sjeme roditeljskih komponenata grade se posebna klimatizirana skladišta, odnosno hladne komore. Obzirom da se ne mogu predvidjeti potrebne količine sjemena za pojedinu sezonu, odnosno proizvedene količine sjemena u pojedinoj godini, potrebno je imati određene zalihe sjemena (obično 30-50 % od planiranog godišnjeg plasmana).
196
Stručni nadzor sjemenskih usjeva kukuruza Nadzor nad proizvodnjom sjemena ima za cilj osigurati uvjete proizvodnje i dorade sjemena koji će rizik mehaničkog i genetičkog onečišćenja svesti na minimum i u određenim fazama proizvodnje sjemena provoditi provjeru tih uvjeta. Proizvođač sjemena mora biti upisan u registar proizvođača sjemena, a da bi to postigao, treba ispunjavati određene uvjete za tu proizvodnju (posjedovati kvalitetno tlo i mehanizaciju za intenzivnu agrotehniku, osigurati potrebnu prostornu izolaciju, imati stručni kadar, odgovarajući skladišni prostor za sušenje, doradu i čuvanje sjemena). Detalji zakonske regulative analiziraju se u okviru posebnih predmeta (Sjemenarstvo ratarskih kultura). Provedba stručnog nadzora podrazumijeva prijavu te šest pregleda ili aprobacija sjemenskog usjeva (prvi u fazi 5-6 listova, sljedeća tri u cvatnji, peti pred berbu i šesti je pregled klipova prije sušenja). Nakon svakog pregleda sastavlja se i potpisuje tipizirani zapisnik.
7.7. 8. 1. Pregled istraživanja mineralne ishrane i gnojidbe roditeljskih komponenata hibrida kukuruza
Kovačević (1980.) je uzgajao deset samooplodnih linija (roditelja hibrida) kukuruza u poljskim uvjetima na eutričnom kambisolu Poljoprivrednog instituta Osijek i u hranjivim otopinama na Institutu za biologiju na Prirodno-matematičkom fakultetu Univerziteta u Novom Sadu.
Slika 82: Izgled samooplodnih linija kukuruza uzgajanih u hranivoj otopini (slijeva nadesno: Os 2, Os 64, NS 796 i C 103) – Kovačević i sur., 1980.)
Sjeme samooplodnih linija kukuruza postavljeno je na vlažni filtar-papir i nakon desetak dana mlade biljčice su presađene u hranjivu otopinu Reid-Yorka (1958.). Posađeno je po šest biljaka u posude s hranjivom otopinom volumena jedne litre. Otopina je mijenjana svakih 4 do 5 dana. Biljke su nakon 17-20 dana izvađene iz otopine i određeni su prinos nadzemnog dijela i korijena i elementarni sastav (Kovačević, 1980.). Izgled biljaka četiri odabrane linije, od ukupno deset koliko je istraživano, prikazane su Slikom 82. Primjetno je da su se linije međusobno značajno razlikovanje u morfologiji nadzemnog dijela, a osobito korijena. S obzirom da su uzgajane u otopini, nije bilo mehaničkih prepreka za razvoj korijena pa je morfologija korijena isključivo rezultat utjecaja nasljednih faktora. Tako je kod linije Os 2 korijen vrlo plitak, a kod linije C 103 bio je najrazvijeniji. Prilikom pregleda fotografija tadašnji oplemenjivač kukuruza (1997. godina) na Poljoprivrednom institutu Osijek Nedjeljko Vekić komentirao je da mu je sada jasno zašto ova linija kao roditelj u proizvodnji sjemena i većina njenih hibrida kukuruza u merkantilnoj proizvodnji ima niske prinose u sušnim godinama.
197
Linija Os64 Linija Os 56 Slika 83a: Reakcija samooplodnih linija kukuruza Os64 i Os56 na koncentracije hranjive otopine (s lijeva na desno: 1/8, 1/2, 1, 2x i 3x u odnosu na normalnu koncentraciju (Kovačević, 1980.)
Linija ZP L161 Pokus (Institut za biologiju PMF Novi Sad) Slika 83b: Reakcija samooplodne linije kukuruza ZP L161 na koncentracije hranjive otopine (s lijeva na desno: 1/8, 1/2, 1, 2x i 3x u odnosu na normalnu koncentraciju (Kovačević, 1980.) i pokus
Samooplodne linije kukuruza međusobno se značajno razlikuju u reakciji na mineralnu ishranu. Tako je uzgojem tri linije u različitim koncentracijama hranjive otopine, u rasponu od razrijeđene osam puta u odnosu na normalnu koncentraciju do tri puta većoj koncentraciji od normalne (Slika 83) svaka od njih reagirala specifično. Tako je linija Os 64 pokazala osjetljivom na povećane koncentracije iznad ½, linija Os 56 je reagirala slabije na promjene koncentracije, dok je liniji ZP L161 najbolje odgovarala normalna hranjiva otopina (Tablica 131). Spoznaje o specifičnostima reakcije pojedinih linija kukuruza na mineralnu ishranu bile bi vrlo korisne za sjemensku proizvodnju kukuruza ako su te linije roditeljske komponente, a osobito ako se sjemenski kukuruz uzgaja na manje plodnim tlima, siromašnim hranivima ili pri visokim koncentracijama nekih od elemenata, kao npr. aluminija i slično.
Tablica 131: Utjecaj koncentracije hranive otopine na prinos suhe tvari samooplodnih linija kukuruza uzgajanih u proljetnom terminu (Kovačević, 1980.)
Prinos suhe tvari (mg/biljka) linija kukuruza uzgajanih u hranjivim otopinama Linija Koncentracija hranjive otopine Koncentracija hranjive otopine Prosjek Prosjek kukuruza 1/8 1/2 1 2x 3x 1/8 1/2 1 2x 3x Nadzemni dio Korijen Os64 277 355 263 250 277 284 197 205 213 181 156 190 Os56 285 309 307 308 334 309 244 228 235 221 225 231 ZPL161 355 804 802 613 598 634 252 229 229 158 202 214 LSD 5% 45 20 26 12
198
Kovačević i sur. (1993) objavili su rezultate 11 gnojidbenih pokusa postavljeni na parcelama sa sjemenskim kukuruzom (četiri ponavljanja; osnovna parcela 94,5 m2) na PIK-u Đakovo tijekom 1991. i 1992. Majčinske komponente hibrida reagirali su u četiri pokusa na predsjetveno unošenje cinka u tlo (13 kg Zn/ha u obliku ZnSO4 x 7H2O) povećanjem prinosa naturalnog sjemena od 10 % do 17 %, a u jednom pokusu je prinos smanjen za 13 % prema kontroli. Folijarnom prihranom 1 % otopinom cinkovog sulfata u fazi 5-6 listova (5 litara po osnovnoj parceli) prinos je ostao na razini kontrole (standardna gnojidba). Pojačanom NPK gnojidbom povećan je prinos samo u dva pokusa i to za 8 %, odnosno za 18 %, a u jednom pokusu je prinos smanjen za 12 %. Niži prinosi u 1992. rezultat su najvećim dijelom manje povoljnih vremenskih prilikama izazvanim sušom i visokim temperaturama, osobito u srpnju i kolovozu (Tablica 132).
Tablica 132: Reakcija majčinskih komponenata hibrida kukuruza na gnojidbu u sjemenskoj proizvodnji na PIK-u Đakovo (Kovačević i sur., 1992., 1993.)
Oznaka pokusa (91 = 1991., 92 = 1992.) postavljenog na PIK-u Đakovo* Tretman A91 B91 C91 D91 A92 B92 C92 D92 E92 F92 G92 Prinos naturalnog sjemena kukuruza (t/ha na bazi 14% vlage) Kontrola 4,06 5,97 5,90 6,13 3,58 3,55 4,48 3,39 4,48 2,57 4.04 NPK- u tlo 4,00 5,78 6,00 5,40* 3,33 3,28 4,82* 3,30 4,18* 2,60 4.76* Zn- u tlo 4,47* 5,19* 6,26 6,73* 3,62 4,15* 4,42 3,28 4,64 2,76 4,49 Zn-folijarno 3,97 5,97 6,12 6,10 3,61 3,57 4,29 3,48 4,41 2,65 4,45 LSD 5% 0,34 0,51 ns 0,51 ns 0,41 0,30 0,20 0,33 ns 0,43 Vlaga ** (%) 31,3 24,5 32,3 33,3 23,3 25,9 26,0 16,5 17,6 21,5 24,4 Meteorološki podaci za Đakovo: oborine (mm) i srednja temperature zraka (oC) V VI VII VIII IX Σ V VI VII VIII IX x 1991. mm 37 36 145 47 18 283 oC 12,6 20,0 22,2 22,8 18,0 19,1 1992. mm 46 111 27 20 29 233 oC 17,6 20,3 23,1 25,4 18,7 21,0
* majka hibrida: Os552 (A91 i E92), Os586 (D92), Bc492 (F92), Vanessa (G92) i Golda (preostali pokusi) ** vlaga zrna u vrijeme berbe pokusa (prosjek svih tretmana)
Pet roditelja (samooplodne linije) hibrida kukuruza uzgajano je dvije godine na ukupno četiri tla koja su imala od slabo kisele do neutralne reakcije i skromne zalihe biljkama pristupačnog cinka. Analiziran je utjecaj dva načina gnojidbe (na standardnu gnojidbu) cinkovim sulfatom (ZnSO4 x 7 H2O) na prinos zrna i elementarni sastav lista (Rastija, 2001.). Prvi način bila je predsjetvena inkorporacija u tlo (20 kg Zn/ha), a drugi folijarna prihrana u ranom porastu s 0,75 %-tnom otopinom cinkovog sulfata. U prvoj godini gnojidba nije utjecala na prinos, a u drugoj je folijarnom prihranom prinos povećan u prosjeku za 14 % prema standardnoj gnojidbi. Pri tome je linija Os373 najbolje reagirala jer je povećan prinos za 40 %, dok je kod ostale četiri linije povećanje prinosa bilo između 7 i 18 % (Tablica 132). Inače, linija Os373 se izdvajala od ostalih niskim sadržajem cinka u listu (15,3 mg Zn/kg) što je prema Bergmannu (1992.) kritična granica ispod koje se javljaju znakovi nedostatka cinka u kukuruzu. Pretpostavljamo da je to razlog što je linija Os373 najbolje reagirala na ishranu cinkom. Istraživane samooplodne linije kukuruza su se međusobno značajno razlikovale i u koncentracijama kalija, kalcija, magnezija, željeza, mangana i bakra (Tablica 133), što bi mogla biti korisna informacija za prilagodbu gnojidbe genotipu kada su ove linije roditeljske komponente u proizvodnji sjemenskog kukuruza.
199
Tablica 133: Utjecaj genotipa na elementarni sastav lista kod samooplodnih linija kukuruza i utjecaj folijarne prihrane cinkom na prinos zrna (Rastija, 2001.)
Samooplodna linija (L) kukuruza LSD Os Os Os Os Os Prosjek God. Gnojidba 5% 373 87-24 135-88 86-39 1-48 Prinos zrna (t/ha): prosjek dva lokaliteta Kontrola 3,24 5,71 5,64 4,71 4,48 4,76 Zn: ns 1997. Zn-folijarno 3,43 5,57 5,79 4,58 4,69 4,81 L: ns Kontrola 1,98 4,74 4,90 5,09 4,19 4,18 Zn: 0,12 1998. Zn-folijarno 2,79 5,61 5,27 5,45 4,78 4,78 L: 0,35 Koncentracija u suhoj tvari: list ispod klipa u svilanju LSD (2-godišnji prosjeci na razini samooplodne linije) 5% Fosfor (%P) 0,34 0,36 0,33 0,34 0,35 0,34 0,02 Kalij (%K) 2,24 2,32 1,93 1,58 1,61 1,94 0,11 Kalcij (% Ca) 1,10 0,97 0,78 0,89 0,78 0,90 0,09 Magnezij (% Mg) 0,22 0,30 0,14 0,28 0,28 0,24 0,02 Cink (mg Zn/kg) 15,3 21,5 19,6 19,5 28,5 20,1 2,3 Željezo (mg Fe/kg) 127 112 83 117 110 110 7,3 Mangan (mg Mn/kg) 35,3 37,4 37,0 30,0 61,1 40,2 2,9 Bakar (mg Cu/kg 14,0 16,0 10,9 10,7 11,7 12,7 1,2
Tablica 134: Utjecaj genotipa, gnojidbe tipa tla i godine na prinos zrna i elementarni sastav lista roditeljskih komponenata hibrida kukuruza (Šimić, 1999.)
Utjecaj genotipa, gnojidbe tipa tla i godine na prinos zrna i sastav lista (list ispod klipa u svilanju) kukuruza – prosjeci na razini analiziranog faktora (n = 144 za genotip i 336 za godinu i tlo) Prinos List (% suhe tvari) Prinos List (% suhe tvari) Genotip Tretman (t/ha) N P K (t/ha) N P K Samooplodna linija (n = 144)*** Gnojidba * (n = 252)*** Os36-16 2,61 2,33 0,34 2,00 STD 2,00 2,22 0,27 1,60 Os2-48 2,40 2,29 0,37 1,96 P 2,84 2,30 0,40 2,03 Os84-44 2,97 2,46 0,36 2,07 K 2,76 2,34 0,34 2,20 Os138-9 2,82 2,32 0,34 2,05 P+K 2,91 2,36 0,40 2,22 Os84-49 2,40 2,27 0,35 1,99 Godina (n = 336)*** Os89-9 2,51 2,24 0,35 2,05 1993. 3,00 2,63 0,31 1,93 Os86-39 2,66 2,27 0,37 1,96 1994. 2,95 2,16 0,37 2,07 Prosjek 2,62 2,31 0,35 2,01 1995. 1,94 2,12 0,38 2,04 Tlo pH % mg/100g (AL-metoda) Prosjek 2,62 2,31 0,35 2,01 (KCl) Humus P2O5 K2O Al Tlo (stacionirani pokus)** (n = 336)*** a) 4,0 1,31 14,6 30,2 15,9 a) 2,44 2,21 0,28 2,15 b) 5,6 2,56 35,2 18,4 - b) 2,63 2,12 0,40 1,75 c) 4,5 4,50 20,8 16,9 - c) 2,80 2,35 0,38 2,14 * gnojidba u proljeće 1993.na standardnu gnojidbu: P = 875 kg P2O5/ha u obliku MAP-a (12% N + 52% P2O5), K = 875 kg K2O/ha u obliku KCl i P + K. ** analize tla (0-30 cm) – stanje prije postavljanja pokusa a = PPK Kutjevo, Sesvetačko polje; PPK Nova Gradiška ( b = Orubica, T-8 i c = Prvča jug T-12) *** n = broj analiziranih uzoraka iz kojega je dobiven pojedinačni rezultat u Tablici
Šimić (1999.) je uzgajao sedam roditeljskih komponenata hibrida kukuruza (samooplodne linije) u tri stacionirana pokusa na različitoj gnojidbi tijekom tri godine (Tablica 133). Prosječni prinosi zrna na razini linije kretali su se od 2,40 t/ha (Os2-48 i Os84-49) do 2,97 t/ha (Os84-44), koncentracije dušika u listu od 2,24 % (Os89-9) do 2,46 % (Os84-44), fosfora u listu od 0,34 % (Os36-16 i Os139-9) do 0,37 % (Os2-48 i Os86-39), a kalija od 1,96 % (Os2-48 i Os86-39) do 2,07 % (Os84-44). Prosječan prinos na kiselom tlu bogatom slobodnim aluminijem bio je niži za 10 % od prosjeka prinosa ostvarenih na preostala dva tla.
200
Niže zalihe pristupačnog fosfora na tlu Sevetačko polje i niže zalihe kalija na tlu Orubica su se na odgovarajući način odrazile na koncentracije ovih elemenata u listu kukuruza. Također, melioracijskom gnojidbom povećan je sadržaj fosfora, odnosno kalija u listu. Značajan utjecaj na prinos i sastav lista imala je i godina istraživanja (Tablica 134).
Tablica 135: Utjecaj genotipa (roditelji hibrida) i tla na prinos i elementarni sastav kukuruza (Rastija, 2006.)
Prinos Koncentracija u suhoj tvari Samooplodna zrna List ispod klipa u svilanju Zrno u zriobi linija kukuruza (t/ha) % mg/kg % mg/kg P K Mn Zn P K Mn Zn Utjecaj genotipa (2-god. prosjek ukupno 4 poljska pokusa – 2003. I 2004.) Os84-44 3,11 0,31 1,75 88 33,8 0,28 0,38 4,1 20,3 Os1-44 2,19 0,47 1,90 146 47,9 0,31 0,41 4,6 23,5 Os438-95 3,44 0,30 1,54 87 33,3 0,27 0,32 3,3 21,6 Os30-8 3,21 0,34 1,68 70 35,1 0,28 0,38 4,4 21,6 Os6-2 1,64 0,42 1,89 122 31,6 0,27 0,38 5,6 27,1 Prosjek 2,72 0,37 1,75 102 36,4 0,28 0,37 4,4 22,8 LSD 5% 1,08 0,06 ns 51 9,2 ns 0,03 0,6 3,5 Utjecaj tla (2-godišnji prosjek pet genotipova kukuruza – 2003. i 2004.) A) Gundinci 2,36 0,40 1,21 20 25,1 0,30 0,39 3,4 21,1 B) Zelčin 3,09 0,32 2,29 185 47,7 0,25 0,35 5,4 24,5 LSD 5% 0,97 0,05 0,25 45 8,2 ns 0,03 0,5 3,2 Svojstva tla (0-30 cm) prije postavljanja pokusa pH Humus mg/100g* mg/kg ** H2O KCl (%) P2O5 K2O Mn Zn Fe Cu A) Gundinci 6,97 6,22 2,71 23,7 11,5 17,5 1,26 10,6 3,65 B) Zelčin 5,03 3,89 1,78 8,6 18,2 61,2 2,06 69,4 2,50 *AL-metoda (Egner i sur., 1960); ** ekstrakcija s EDTA prema Thrieweiler i Lindsay
Pet samooplodnih linija kukuruza (roditeljske komponente tri komercijalna hibrida kukuruza: OsSK552, OsSK596 i OsSK602) uzgajano je na dva tipa tla istočne Hrvatske. Tlo u Gundincima (županija Brodsko-posavska) pripada tipu hipogleja mineralnog nekarbonatnog, neutralne je reakcije s naglašenom fiksacijom kalija (Vukadinović i sur., 1988.), skromnih zaliha pristupačnog cinka i željeza, a po teksturi je praškasto glinasta ilovača s udjelom gline u površinskom horizontu 34,1 %. Tlo u Zelčinu (županija Osječko-baranjska) je lesivirano pseudoglejno tlo, vrlo kisele reakcije, siromašno humusom i pristupačnim fosforom i znatno bogatije željezom, manganom i cinkom od tla u Gundicima. Po teksturnom sastavu je praškasta ilovača s udjelom gline u površinskom horizontu 12,8 % (Rastija, 2006.; Tablica 135). Analizirane roditeljske komponente hibrida kukuruza su se međusobno značajno razlikovale u ostvarenim prinosima zrna i elementarnom sastavu lista i zrna (Tablica 135). Također, elementarni sastav lista u skladu je sa sadržajem pojedinog elementa u tlu, dok je kod zrna taj utjecaj slabije izražen.
201
Tablica 136: Utjecaj genotipa (roditeljske komponente hibrida) na prinos zrna i koncentracije fosfora i kalija u listu – dvogodišnji prosjek (Vragolović, 2006.)
Prinos zrna (t/ha) i koncentracija fosfora (P) i kalija (K) u listu ispod klipa u svilanju na dva tipa tla (a = aluvijalno tlo; b = pseudoglej) Prinos zrna Koncentracija u listu (% u suhoj tvari) Genotip (B) (t/ha) Fosfor (P) Kalija (K) a b x a b x a b x 1. Bc265-1 6,87 4,74 5,81 0,295 0,283 0,289 1,84 2,29 2,06 2. Bc779-4 6,14 4,52 5,33 0,280 0,278 0,279 2,43 2,88 2,65 3. Bc703-19 5,48 4,82 5,15 0,325 0,315 0,320 1,81 2,09 1,95 4. Bc706-9 5,06 3,88 4,47 0,300 0,305 0,302 1,55 2,15 1,85 5. Bc737-5 5,86 4,23 5,04 0,332 0,327 0,329 1,90 2,48 2,19 6. Bc539-1 5,96 5,06 5,51 0,290 0,305 0,297 1,74 2,57 2,15 7. Bc707-1 6,32 5,34 5,83 0,295 0,314 0,304 1,76 1,85 1,80 Prosjek (A) 5,96 4,65 0,302 0,304 1,86 2,03 A B AB A B AB A B AB LSD 5% ns 1,14 ns ns 0,02 0,02 ns 0,18 ns
Vragolović (2006.) uzgajao je sedam roditeljskih komponenata i njihovo potomstvo (21 hibrid kukuruza) na dva tipa tla međusobno udaljena manje od 1 km zračne linije u Sesvetačkom Krajevcu (Zagrebačka županija) tijekom dvije godine. Pri tome je genotip je imao u pravilu značajno veći utjecaj na prinos zrna i koncentraciju P I K u listu nego tip tla (Tablica 136).
Tablica 137: Utjecaj gnojidbe dušikom i navodnjavanja na prinos zrna samopodnih linija kukuruza uzgajanih u stacioniranom poljskom pokusu na eutričnom kambisolu kod Osijeka (Plavšić, 2011)
Utjecaj gnojidbe dušikom i navodnjavanja (održavanje vlažnosti tla na razini >80% poljskog vodnog kapaciteta) na prinos zrna četiri roditeljske komponente (samooplodne linije) hibrida kukuruza Gnojidba Bez navodnjavanja Navodnjavanje (> 80% PVK) dušikom Os Os Os Os Os Os Os Os (kg N/ha) 438-95 30-8 6-2 1-44 Prosjek 438-95 30-8 6-2 1-44 Prosjek Prva godina istraživanja (2006.) 0 3,62 1,88 0,70 2,13 2,08 3,95 2,64 0,95 2,09 2,41 200 4,09 2,18 1,61 2,60 2,62 4,99 3,14 1,26 2,78 3,04 Druga godina istraživanja (2007.) 0 0,80 0,27 0,57 0,61 0,56 0,98 1,60 1,06 0,92 1,14 200 1,02 0,57 0,70 0,65 0,74 2,41 1,27 1,36 1,21 1,56 Treća godina istraživanja (2008.) 0 2,17 0,78 0,88 1,72 1,39 3,46 1,37 1,02 1,62 1,87 200 3,70 1,75 1,07 1,89 2,10 3,88 2,59 1.09 1,62 2,30 Trogodišnji prosjek 0 2,20 0,98 0,72 1,49 1,34 2,80 1,87 1,01 1,54 1,81 200 2,94 1,50 1,13 1,71 1,82 3,76 2,33 1,24 1,87 2,30
Plavšić (2011.) je uzgajao 4 roditeljske komponente hibrida kukuruza na eutričnom kambisolu kod Osijeka tijekom tri godine sa i bez navodnjavanja, te sa i bez gnojidbe dušikom. Navodnjavanjem je prinos zrna povećan u prosjeku za 30 %, a gnojidbom dušikom za 31 %. Učinak dušika u povećanju prinosa bio je u prosjeku manji u uvjetima navodnjavanja jer je prinos povećan u prosjeku za 27 %, a bez navodnjavanja je učinak N bio u prosjeku 36 %. Kombinacijom navodnjavanja i gnojidbe dušikom prinos je u prosjeku povećan za 72 % u odnosu na negnojenu i nenavodnjavanu kombinaciju (Tablica 137). Pri tome su analizirane roditeljske komponente različito reagirale na navodnjavanje i gnojidbu dušikom.
202
8. SIRAK (Sorghum vulgare ili Andropogon sorghum)
8.1. GOSPODARSKO ZNAČENJE, PODRIJETLO I RASPROSTRANJENOST SIRKA
Sirak je peta žitarica u rangu po proizvodnji i požnjevenoj površini u svijetu (nakon pšenice, riže, kukuruza i ječma). Zrno sirka je glavna ljudska hrana u nekim dijelovima Afrike, Indije i Kine. Također, koristi se u ishrani stoke i peradi te u industriji škroba, ulja, alkohola, šećernog sirupa, za izradu četki i metli (tehnički sirak i sirak metlaš). Zelena masa i sijeno koriste se u ishrani stoke (krmni sirak i sudanska trava). Sirak je podrijetlom iz sjeveroistočne Afrike. Vjerojatno je kulturnom vrstom postao u Etiopiji selekcijom iz divljih vrsta prije 5000 do 7000 godina. Iz ishodišnih centara je trgovačkim plovnim pravcima proširen po Africi, a zatim preko Bliskog istoka do Indije prije otprilike 3000 godina, a u isto vrijeme je Putem svile dospio u Kinu. Trgovinom robljem je iz zapadne Afrike prenesen u Sjevernu i Južnu Ameriku. Danas je široko rasprostranjen u suhim područjima Afrike, Azije, obje Amerike i u Australiji. Optimalno uzgojno područje sirka je od 0 – 25oN i 15 – 35oS.
Tablica 138: Proizvodnja, požete površine i prinosi sirka u svijetu i u Europi (FAOSTAT)
Požete površine (ha), proizvodnja (t) i prinos zrna (t/ha) sirka Godina Svijet Europa ha t t/ha ha t t/ha 1970. 49 412 426 55 877 304 1,13 194 992 498 551 2,56 1980. 44 029 503 57 238 185 1,30 283 369 794 044 2,80 1990. 41 589 903 56 807 007 1,36 267 974 665 155 2,48 2000. 41 186 817 55 856 128 1,36 228 260 762 047 3,34 2010. 41 037 488 59 053 223 1,44 158 083 707 034 4,47 2011. 42 341 816 58 583 460 1,38 256 813 932 634 3,63 2012. 37 851 779 58 098 158 1,53 222 109 780 870 3,51
Tablica 139: Rang lista zemalja prema proizvodnji sirka (prvih pet) u svijetu i u Europi
Požnjevene površine (tis. ha), proizvodnja (tis. t) i prinosi (t/ha) sirka (stanje 2011.godine: FAOSTAT) Zemlja ha t t/ha Zemlja ha t t/ha Svijet Europa Indija 7 381 700 7 003 100 0,95 Italija 42 200 299 500 7,10 Nigerija 6 897 060 6 897 060 1,48 Francuska 43 600 281 600 6,46 Meksiko 1 728 228 6 429 311 3,72 Ukrajina 66 700 175 900 2,64 SAD 1 590 030 5 447 100 3,43 Ruska Fed. 68 100 59 978 0,89 Sudan 7 256 760 4 605 000 0,63 Rumunjska 12 677 39 696 3,13
Ukupna godišnja proizvodnja sirka iznosi nešto manje od 60 milijuna tona. Godine 2011. proizvedeno je nešto više od 58 milijuna tona na oko 42 milijuna hektara, od čega je oko 45 % svjetske proizvodnje ostvareno u Africi i blizu 20 % u Aziji. Sirak je u Europi te godine bio zastupljen sa 1,6 % u udjelu proizvodnje i ispod 1 % udjela požetih površina (Tablica 138). Prema podacima iz 2011. najveći proizvođači sirka u svijetu su Indija, Nigerija, Meksiko, SAD i Sudan, a u Europi Italija, Francuska i Ukrajina (Tablica 139). Sirak se u Hrvatskoj uzgaja na
203 vrlo skromnim površinama (2012. bio je zastupljen na 450 ha) od nekoliko stotina hektara (Tablica 140).
Tablica 140: Sirak u Republici Hrvatskoj (FAOSTAT)
Požnjevene površine (ha), proizvodnja (t) i prinos zrna (t/ha) sirka u Hrvatskoj Godina ha t/ha Godina ha t/ha 2000. 131 3,56 2009. 455 2,48 2005. 200 3,00 2010. 390 2,56 2006. 300 2,67 2011. 400 3,20 2007. 400 3,00 2012. 450 2,89 2008. 317 3,50
8.2. MORFOLOŠKA SVOJSTVA I SISTEMATIKA SIRKA
Morfološka svojstva sirka Po vanjskom izgledu sirak je sličan kukuruzu. Korijen je vrlo razvijen, žiličast, prodire u dubinu do 2,5 m, a u širinu do 130 cm i ima veliku usisnu snagu. Kao i kukuruz, razvija zračno korijenje. Stabljika je različite visine ovisno o vrsti i sorti: 2,5 do 3,5 m (u tropima i 6 m), a patuljaste sorte i hibridi 1-1,5 m. Člankovite je građe s 5-10 pa do 20-25 članaka, ovisno o hibridu, ispunjena je parenhimom, a tkivo stabljike može sadržavati 8-15 % šećera. Izvana je stabljika sjajna i glatka, pokrivena voštanom prevlakom, vrlo je žilava i savitljiva. Sklonost izbijanju zaperaka ovisi o hibridu, ali je ona veća nego kod kukuruza. Najviše zaperaka stvara krmni sirak, najmanje sirak zrnaš. Glavna stabljika i bočni izdanci završavaju na vrhu metlicom. List je vrlo sličan kukuruzu, a plojka je nešto uža nego u kukuruza (dužine 40-80 cm i širine 5- 14 cm) s jako razvijenom centralnom žilom, sjajna, elastična i s voštanom prevlakom zbog čega je plavozelene boje. U uvjetima suše i visokih temperatura plojka se savija, što omogućuje štednju vode. Metlica prema građi i obliku može biti vrlo različita (razlikovanje podvrsta). Na bočnim granama nalaze se klasići, koji su raspoređeni u parovima. Jedan klasić je plodan, dvospolan i sjedeći, a drugi, koji je na dršci, je neplodan, ima samo prašnike te nakon cvatnje otpada. Plod sirka je zrno i kod pljevičastih sorti je čvrsto pokriveno pljevama, dok je kod golozrnih sorti pokrivenost labava i zrno se lako vrši. Oblik zrna je različit: kod zrnaša je okrugao ili okruglo ovalan, a kod sirka šećerca i metlaša izdužen, jajast ili kruškolik. Apsolutna masa iznosi oko 20 do 30 g, a hektolitarska masa 60-70 kg.
Sistematika sirka Sirak pripada porodici Poaceae, a u rodu Sorghum ima 32 biljne vrste i oko 2000 sorata. Međutim, gospodarsko značenje imaju samo biljne vrste Sorghum vulgare (obični sirak), Sorghum sudanense (sudanska trava), Sorghum bicolor (krmni sirak) i Sorghum halepense (divlji sirak - opasan korov u kukuruzu). Podjela sirka u podvrste (subspecies) i varijetete učinjena je prema obliku metlice i prema načinu upotrebe. Prema obliku metlice obični se sirak dijeli u dvije podvrste: Sorghum vulgare ssp. effusum (ima rastresitu metlicu) i Sorghum vulgare ssp. contractum (ima zbijenu metlicu). Prema načinu upotrebe Sorghum vulgare se dijeli u varijetete: eurosorghum (sirak za zrno), sacharatum (sirak za sirup), technicum (tehnički sirak) i sudanense (za sijeno i pašu) (Slika 84 a i b).
204
Sirak za zrno Tehnički sirak Slika 84a : Sirak prema načinu upotrebe (www. google.hr/sorghum-vulgare)
Sirak za sirup Sirak za sijeno i pašu Slika 84b : Sirak prema načinu upotrebe (www. google.hr/sorghum-vulgare)
8.3. BIOLOŠKA SVOJSTVA SIRKA
Prema morfološkim i biološkim svojstvima sirak je sličan kukuruzu, ali je u usporedbi s njim manje zahtjevan prema tlu i otporniji prema suši. Potencijal rodnosti mu je u povoljnim uvjetima za oko 30 % niži od rodnosti kukuruza.
Potrebe sirka za vodom Sirak je prilagođen širokom rasponu agroekoloških uvjeta, a osobito je prilagođen suši te je otporan na sušu u tlu i nisku relativnu vlagu zraka. Ima niz morfoloških i fizioloških karakteristika koje doprinose adaptaciji sirka prema suši - širok korijenov sustav, voštana presvlaka na listovima koja smanjuje gubitak vode, sposobnost zaustavljanja rasta u uvjetima
205 suše i njegov nastavak kada se uvjeti ponude vode poprave. Transpiracijski koeficijent sirka je relativno nizak i iznosi oko 250. Sirak je također otporan na plavljenje vodom (zadržavanje vode u zoni korijena) i može uspijevati i u područjima s mnogo kiše. Međutim, sirak je prvenstveno usjev vrućih, semiaridnih tropskih predjela s 400 do 600 mm oborina godišnje, što je nedovoljno za kukuruz. Također je rasprostranjen u područjima s umjerenom klimom te u tropskom pojasu do 2300 m nadmorske visine.
Zahtjevi sirka prema toplini U usporedbi s kukuruzom, sirak ima veće potrebe za toplinom. Optimalna temperatura za sirak iznosi od 27 do 30oC. Uzgaja se u područjima sa srpanjskom izotermom preko 21oC i u razdoblju bez mraza preko 130 dana u godini. Sirak uništava kratkotrajni mraz (temperatura - 2oC). U svim fazama rasta sirak ima veće potrebe za toplinom od svih žitarica s izuzetkom riže.
Zahtjevi sirka prema tlu Sirak se može uspješno uzgajati na različitim tlima. Dobro je prilagođen teškim tlima tipa vertisol, raširenim u tropskom pojasu, gdje je potrebna otpornost prema višku vode u tlu. Jednako dobro uspijeva i na laganim pjeskovitim tlima. Tolerira širok raspon pH tla od 5,0 do 8,5. Tolerantniji je od kukuruza na zaslanjena tla. Općenito, dobro je prilagodljiv na loša tla na kojima mnogi drugi usjevi propadnu.
8.4. SPECIFIČNOSTI AGROTEHNIKE SIRKA
Izbor sorte ili hibrida treba uskladiti s namjenom i ekološkim uvjetima. Najbolji predusjevi sirku su strne žitarice i zrnaste leguminoze, a sam sirak nije dobar predusjev pšenici jer ostavlja tvrd i kompaktan bus, isušuje tlo i kasnije se žanje od kukuruza. Prakticira se kao prva kultura na novim površinama, osobito na slanim tlima. Kod obrade tla posebnu pozornost treba pokloniti predsjetvenoj pripremi tla jer sirak ima sitno sjeme i usporeni početni porast. Gnojidba i njega sirka slični su kao za kukuruz. Sjetva sirka se obavlja kalendarski nešto kasnije od kukuruza, obzirom na veće potrebe sirka za toplinom. Sirak se sije kada se temperatura tla stabilizira na 12-15oC, a kod nas sredinom svibnja. Ovisno o namjeni, sirak se sije različito: tehnički i sirak za zrno (širokoredno, međuredni razmak 50-60 cm, sklop 130-160 tisuća/ha); silažni sirak (uskoredno 20-40 cm međuredni razmak; do 500 tisuća/ha) i šećerni sirak (širokoredno, do 70 000 bilj./ha). Dubina sjetve za sirak je 3-5 cm, a norma sjetve od 10 do 30 kg/ha. Žetva sirka je također različita ovisno o namjeni. Sirak za zrno se kombajnira tako da mu se odsjeca samo vrh metlice. Preostali dio biljke je još zelen i može se koristiti za silažu (kombajniranje silokombajnima). Tehnički sirak (sirak "metlaš") se uglavnom žanje ručno tako da se odsječe metlica i još 20-25 cm stabljike. Metlica se suši (prirodno ili u sušarama) i nakon toga vrši posebnim strojevima (mlatilice). Ostatak stabljike se kosi kosačicom. Sirak se za zelenu masu/silažu žanje silikombajnima: u fazama od vlatanja do metličanja za zelenu masu, odnosno u metličanju za siliranje.
206
9. PROSO (Panicum miliaceum)
9.1. GOSPODARSKO ZNAČENJE, PODRIJETLO I RASPROSTRANJENOST PROSA
Zrno prosa koristi se u ljudskoj ishrani i za ishranu stoke. Neoljušteno zrno je izvrsna hrana za ptice i perad te za svinje. Ima kratku vegetaciju pa se može koristiti kao naknadni ili postrni usjev. Za ishranu stoke može se koristiti i zelena masa i sijeno. Proso je vrlo stara kultura i uzgajan je prije 4-5 tisuća godina prije Krista, a podrijetlom je vjerojatno iz srednje i istočne Azije. Uzgojno područje je približno zoni uzgoja kukuruza. Optimalno područje za uzgoj prosa je između 30 i 50oN i 20-35oS. Proso je biljka toplijih predjela, ali se zbog kratke vegetacije može uzgajati i u najtoplijem dijelu godine u hladnijim predjelima. U svijetu se godišnja proizvodnja prosa kreće u rasponu od 25 do 30 milijuna tona na površini između 30 i 40 milijuna ha (Tablica 141). Najveći proizvođači prosa u svijetu su Indija i afričke zemlje Niger, Mali, Nigerija i Sudan. Površine prosa su se u Europi u posljednje vrijeme značajno smanjile, s blizu 3 milijuna hektara krajem prošlog stoljeća na ispod 1 milijun ha. Najveći proizvođači prosa u Europi su Ruska Federacija, Ukrajina, Francuska, Mađarska i Poljska (Tablica 142). Proso se u Hrvatskoj uzgaja na skromnim površinama do 200 ha (Tablica 143).
Tablica 141: Proizvodnja, požete površine i prinosi prosa u svijetu i u Europi (FAOSTAT)
Požnjevene površine (ha), proizvodnja (t) i prinos zrna (t/ha) prosa Godina Svijet Europa ha t t/ha ha t t/ha 1970. 45 115 572 33 274 862 0,74 2 735 178 1 985 450 0,73 1980. 38 372 337 24 853 542 0,65 2 895 619 1 739 019 0,60 1990. 37 465 401 30 004 311 0,80 2 924 698 3 244 068 1,10 2000. 37 133 596 27 668 803 0,75 1 755 539 1 571 689 0,90 2010. 35 913 038 32 490 816 0,90 304719 347 791 1,14 2011. 33 916 986 27 226 548 0,80 836 286 1 259 346 1,50 2012. 31 230 341 25 597 550 0,82 542 286 607 136 1,11
Tablica 142: Rang lista zemalja prema proizvodnji prosa (prvih pet) u svijetu i u Europi
Požnjevene površine (tis. ha), proizvodnja (tis. t) i prinosi (t/ha) prosa 2011.godine (FAOSTAT) Zemlja ha t t/ha Zemlja ha t t/ha Svijet Europa Indija 10 680 000 12 660 000 1,18 Ruska Fed. 632 400 878 340 1,39 Niger 7 052 175 2 926 176 0,41 Ukrajina 156 400 278 800 1,78 Mali 2 283 665 1 462 139 0,64 Francuska 11 725 38 000 3,24 Nigerija 2 289 020 1 271 100 0,44 Mađarska 11 448 24 949 2,18 Sudan 2 451 600 634 000 0,26 Poljska 12 054 16 072 1,33
Tablica 143: Proso u Republici Hrvatskoj (FAOSTAT)
Požnjevene površine (ha), proizvodnja (t) i prinos zrna (t/ha) sirka u Hrvatskoj God. ha t/ha God. ha t/ha 2000. 51 3,39 2009. 180 2,11 2005. 39 3,26 2010. 150 2,67 2006. 80 375 2011. 170 2,53 2007. 160 2,56 2012. 200 2,50 2008. 80 3,25
207
9.2. MORFOLOŠKA SVOJSTVA I SISTEMATIKA PROSA
Morfološka svojstva prosa Korijenov sustav je žiličast, kao i druge prosolike žitarice klija s jednim primarnim korjenčićem, a prodire u tlo do 1 m dubine. Iz prvog nodija ispod površine tla stvara se sekundarni korijenov sustav (do 120 korijenova). Proso formira korijenov sustav do metličanja. Bolje koristi vlagu od drugih žitarica i ima veliku upojnu snagu. Stabljika je visine 75-100 cm, obrasla dlačicama, na poprečnom presjeku je okrugla i ispunjena parenhimom. Izdanci prosa se stvaraju iz čvora busanja i iz prvih nodija iznad tla (nadzemno grananje). Broj izdanaka može biti velik, najčešće se razvije do 5 izdanaka, a uz veći vegetacijski prostor i više (do 20). List - Lisna plojka je dužine do 65 cm, uža je od plojke kukuruza i sirka te obrasla dlačicama. List prosa ima jezičak, a nema uške. Cvat (metlica) je različitog oblika (rastresita, razgranata, zbijena i povijena, poluzbijena i uspravna, zbijena i uspravna) i dužine (15-25 cm), s izraženom glavnom osi na kojoj se nalazi 10-40 bočnih grančica I. reda. Na vrhu svake bočne grančice nalaze se zasebni jednocvjetni klasići, koji za razliku od ostalih žitarica imaju tri pljeve: dvije su dobro razvijene, široke, na vrhu zašiljene i pokrivaju cijeli cvijet, a treća je upola manja i postavljena nešto niže, a predstavlja ostatak drugog (reduciranog) klasića. Cvjetovi su dvospolni, a pljevice su im čvrste, glatke i sjajne, različite boje. Proso je većinom samooplodna biljka, ali može biti prisutno oko 20 % stranooplodnje. Plod- zrno čvrsto obavijeno pljevicama, vrlo je sitno (apsolutna masa 5-8 g), okruglastog ili ovalnog oblika. Pljevice su glatke i sjajne, a golo zrno je uglavnom žute boje.
Sistematika prosa Proso pripada porodici Poaceae, rodu Panicum koji ima preko 400 biljnih vrsta. Međutim, gospodarsko značenje imaju samo tri vrste: Panicum miliaceeum (obični proso), Panicum italicum (talijanski proso) i Panicum germanicum (muhar - krmna kultura).
Slika 85: Obično proso Slika 86: Talijansko proso
9.3. BIOLOŠKA SVOJSTVA PROSA
Prosu je potrebna suma srednje dnevnih temperatura zraka tijekom vegetacije najmanje 2000 do 2100oC. Dobro podnosi visoke temperature, a otpornost prema niskim temperaturama je u rangu kukuruza. Proso ima skromne zahtjeve prema vodi, slično kao i sirak, a vrlo je otporan prema suši. U uvjetima suše ima sposobnost anabioze (privremeno zaustavljanje rasta i razvoja). Najveće potrebe za vodom ima u vlatanju i metličanju. Transpiracijski koeficijent prosa iznosi 200-250,
208 a za klijanje treba upiti najmanje 25 % vode u odnosu na masu zrna. Vegetacija mu traje od 60 do 115 dana. Proso je biljka kratkog dana, ali ima velike potrebe za svjetlosti. Ne podnosi zasjenjivanje i daje niske prinose ako je tijekom vegetacije mnogo oblačnih dana. Proso ne podnosi jaču kiselost tla i traži plodna tla dobre strukture. Obzirom da ima vrlo slab početni porast i sitno sjeme, postoji opasnost da ga uguše korovi.
9.4. SPECIFIČNOSTI AGROTEHNIKE PROSA
Proso je dobar predusjev većini usjeva. Obzirom da je proso kultura sitnoga zrna, treba posebnu pozornost pokloniti obradi tla i uništenju korova. U jesen se izvodi gruba priprema tla (zaoravanje razora, ravnanje grebena, pokrivanje mikrodepresija), a u rano proljeće se izvodi fina predsjetvena priprema tla (usitnjavanje tla i kultivacija). Zbog slabog početnog porasta, tlo treba biti bez korova. Općenita preporuka za gnojidbu prosa je da se dodaje (kg/ha) 80-100 N, 120-150 P2O5 i 80-100 K2O, a raspodjela gnojiva je kao za kukuruz. Proso se sije kada se tlo zagrije na 12-15 oC (kod nas prva polovica svibnja), a ima više načina sjetve: širokoredna sjetva (međuredni razmak 25-40 cm; sklop 1,5 do 2,0 mil./ha), uskoredna sjetva (10-15 cm međuredni razmak , sklop 2-3 mil./ha) i sjetva u trake s 2-4 reda uskoredno i razmak između traka 45-60cm. Obični proso se sije na dubinu 2-4 cm, a norma sjetve je 8-12 kg/ha (širokoredna sjetva), odnosno oko 18 kg/ha (uskoredna sjetva). Talijanski proso ima sitnije zrno (masa 1000 zrna 1,5 - 4,0 g) i sije se nešto pliće, a sklop iznosi 2-3 mil./ha. Zaštita prosa od korova, bolesti i štetočina slična je kao za kukuruz. U slučaju širokoredne sjetve izvodi se kultivacija. Zbog neujednačenog sazrijevanja proso se žanje u dvije faze (dvofazna žetva). U prvoj fazi se žanje u otkose kada su zrela zrna na vrhu metlice i ostavi na polju da se prirodno osuši. Nakon nekoliko dana od žetve u otkose, obavlja se kombajniranje.
209
10. RIŽA (Oryza sativa)
10.1. GOSPODARSKO ZNAČENJE, PODRIJETLO I RASPROSTRANJENOST RIŽE
Riža je uz pšenicu najznačajnija žitarica sa stajališta prehrane čovječanstva. To je kultura Azije jer oko 90 % svjetske proizvodnje riže potječe s toga kontinenta, dok je udjel Europe u tom pogledu ispod 1 % (Tablica 144). Riža se uzgaja na svim kontinentima, a uzgojno područje je u rasponu do 48oN i do 48oS. Najveće površine pod rižom u svijetu su u Kini i Indiji, a od europskih zemalja (stanje 2011.), riža se najviše uzgaja u Italiji (246 000 ha), slijede Ruska Federacija (207 220 ha), Španjolska (122 368 ha) te sa znatno manjim površinama Grčka, Portugal, Mađarska i Ukrajina (Tablica 145). U Hrvatskoj se ne uzgaja riža.
Tablica 144: Proizvodnja, požnjevene površine i prinosi riže u svijetu i u Europi (FAOSTAT)
Požnjevene površine (ha), proizvodnja (t) i prinos zrna (t/ha) riže Godina Svijet Europa ha t t/ha ha t t/ha 1970. 132 873 227 316 345 703 2,38 747 357 2 977 167 3,98 1980. 144 412 384 396 871 310 2,75 1 034 057 4 440 056 4,29 1990. 146 960 085 518 568 653 3,53 1 063 346 4 570 432 4,30 2000. 154 059 919 599 355 292 3,89 605 977 3 180 909 5,25 2010. 161 666 415 701 047 510 4,34 714 928 4 313 941 6,03
Tablica 145: Rang lista zemalja prema proizvodnji riže (prvih pet) u svijetu i u Europi
Požnjevene površine (tis. ha), proizvodnja (tis. t) i prinosi (t/ha) riže (stanje 2011.: FAOSTAT) Zemlja ha t t/ha Zemlja ha t t/ha Svijet Europa Kina 30 057 040 201 999 900 6,69 Italija 246 500 1 490 150 6,05 Indija 43 970 000 157 900 000 3,59 Ruska Feder. 207 200 1 055 570 5,09 Bangladeš 12 000 000 50 627 000 4,22 Španjolska 122 368 927 554 7,58 Vijetnam 7 655 440 42 398 346 5,54 Grčka 32 390 254 990 7,57 Tajland 11 630 338 34 588 355 2,97 Ukrajina 29 600 169 900 5,74
10.2. MORFOLOŠKA SVOJSTVA I SISTEMATIKA RIŽE
Morfološka svojstva Korijen je kao i kod ostalih žitarica žiličast, ali se razlikuje po građi i funkciji jer je prilagođen životu u vodi. Sekundarni korijenov sustav razvija se iz čvora busanja, a glavna masa korijena je na dubini 10-20 cm. Riža stvara i zračno korijenje koje je kraće nego kod drugih žitarica. U korijenu se nalaze zračni kanali koji su povezani s rukavcem lista, što omogućuje razvoj riže u vodenom sloju. Preko tih kanalića prenosi se kisik oslobođen u procesu fotosinteze do korijena. Stabljika se sastoji se od 8 do 10 internodija, donji su kraći i šuplji, a gornji duži i ispunjeni parenhimom. Visina stabljike je 50-170 cm, ovisno o sorti (ranozrele sorte imaju kraću stabljiku). Internodiji su svijetlozelene, tamnozelene ili crvenkaste boje, dok su nodiji iste boje kao i stabljika ili kod nekih varijeteta ljubičasti do crni. Stabljika riže dobro busa pa može razviti veći broj sekundarnih vlati. Kod nekih formi sekundarne vlati izbijaju iz nadzemnih nodija do sredine glavne vlati. Ranije formirane bočne vlati mogu razviti metlicu i donijeti plod. List je izdužen, s paralelnom nervaturom. Karakteristika rukavca je da se jako izduži i tako iznese plojku iznad razine vode, kako bi se osigurala fotosinteza. Jezičak (ligula) je trokutastog
210 oblika i podijeljen je po cijeloj dužini, a uške (auriculae) su srpastog oblika (kao kod ječma). Listovi su obično zeleni, ali mogu biti svijetlozeleni, crvenkasti i dr. Cvat je metlica, sastoji se od glavne grane koja predstavlja produžetak stabljike i podijeljena je na članke iz kojih izbijaju primarne bočne grančice, a iz njih rastu sekundarne bočne grančice. Dužina metlice je 15-30 cm, a može biti različitog oblika (rastresita, zbijena, uspravna i povijena). Na vrhovima grančica razvijaju se jednocvjetni klasići. Klasić se sastoji od dvije jače atrofirane pljeve, a cvijet unutar njih od dvije pljevice, jače ili slabije obrasle dlačicama, šest prašnika i tučka. Cvjetovi su dvospolni i riža je tipična samooplodna biljka s vrlo malom mogućnosti stranooplodnje. Plod je zrno (caryopsis), eliptičnog oblika, pljevičasto. Pljevice su srasle sa zrnom, a pljevičavost može varirati u širokom rasponu (kod boljih sorti 20 %). Pljevice i zrna su izbrazdani, najčešće žute, smeđe ili crne boje. Prilikom obrade zrno riže se ljušti, čime se uklanjaju pljevice, omotač, aleuronski sloj i klica pa ostaje samo endosperm, odnosno 65-70 % zrna. Apsolutna masa je oko 30-40g.
Slika 87: Riža – dijelovi biljke Slika 88: Rižino polje
Sistematika riže Rod Oryza ima 23 vrste, ali gospodarsko značenje ima samo jedna - O. sativa, s dvije podvrste (podjela na osnovu krupnoće zrna): Oryza sativa ssp. communis - obična riža, dužine zrna 5-7 mm; uzgaja se na većini površina svih uzgojnih područja riže Oryza sativa ssp. brevis - sitnozrna riža, zrna kraćeg od 4 mm; nema veće značenje i uzgaja se na ograničenim površinama (Indija, Filipini).
10.3. BIOLOŠKA SVOJSTVA RIŽE
Zahtjevi prema toplini Riža zahtjeva srednje dnevne temperature zraka tijekom vegetacije iznad 20oC, a potrebna suma srednje dnevnih temperatura za potpuni rast i razvoj varira od 2400 do 4500oC.
Trajanje vegetacije Postoje značajne razlike u duljini vegetacije pojedinih kultivara riže (od 60 do 300 dana), a za naše podneblje odgovaraju genotipovi s vegetacijom od 110 do 130 dana.
211
Zahtjevi prema vodi Riža ima najveće potrebe prema vodi od svih žitarica. S tim u vezi, većina površina pod rižom ima režim stalnog natapanja, dok je uzgoj pri povremenom natapanju ili bez natapanja od manjeg značenja. Režim natapanja ovisi o klimi i kultivaru. Uzgoj riže u vodenom sloju je omogućen zahvaljujući postojanju zračnih kanala koji povezuju korijen s rukavcem lista, a imaju funkciju prenošenja kisika oslobođenog fotosintezom do korijena. Uobičajena visina vodenog sloja je 15-20 cm.
Zahtjevi prema svjetlosti Riža je biljka kratkog dana. Optimalna dužina dana je 12 sati. Svjetlosni stadij riže počinje s fazom 4-5 listova.
Zahtjevi prema tlu Riža nema osobite zahtjeve prema tlu, ali su ipak lagana i propusna tla manje povoljna za njen uzgoj (između ostalog, zbog veće potrošnje vode). Tla bogata humusom te aluvijalni nanosi u blizini rijeka najbolja su tla za uzgoj riže.
10.4. AGROTEHNIKA RIŽE
Riža se uzgaja uglavnom u monokulturi i na specijalnim rižinim poljima. Posljedice takvog uzgoja su širenje određenih vrsta korova, zakiseljavanje i zamočvarivanje tla te jednostrano iscrpljivanje hraniva iz tla.
Izgradnja rižinog polja ima nekoliko faza. Prvo se izgrade nasipi okomito na nagib terena visine 50-60 cm i širine 50-60 cm pri dnu, a 20-30 cm u gornjem dijelu. Dimenzije parcele omeđene nasipom su od 500 do 1500 m (dužina) te 120 do 250 m (širina). Površinu tla treba nivelirati kako bi dobili idealno ravnu površinu, koja omogućava ujednačenu visinu vodenog sloja, manju potrošnju vode, kvalitetnu sjetvu i ujednačen razvoj usjeva. Također, treba izgraditi mrežu kanala za odvodnju i natapanje.
Obrada tla i zaštita usjeva od korova, bolesti i štetočina: slično kao i za ostale žitarice
Gnojidba Principi gnojidbe su isti kao i za pšenicu. Dušik se daje u pravilu 50 % prije sjetve/sadnje, a ostalo u dvije prihrane (početkom busanja i u vlatanju). Pred prihranu se visina vodenog sloja smanjuje na 2-5 cm. Uobičajena gnojidba riže: 80-120 kg N/ha, 50-150 kg P2O5/ha i 80-120 kg K2O/ha.
Sjetva/sadnja Ima više načina sjetve: omaške u vodeni sloj visine 3-5 cm (rukom ili zrakoplovima); sijačicom u redove (po suhoj parceli) na dubinu 1-2 cm (međuredni razmak 20-30 cm) uz planirani sklop 600-650 klijavih zrna/m2 te sjetva u lijehe i sadnja presadnica ručno ili posebnim strojem u vodeni sloj.
Žetva Žetva se obavlja ručno ili mehanizirano (kombajnima) kada je oko 80% zrna u metlici zrelo. Neposredno prije žetve isušuje se parcela.
212
11. HELJDA (Fagopyrum esculentum)
11.1. GOSPODARSKO ZNAČENJE, PODRIJETLO I RASPROSTRANJENOST HELJDE
Heljda se ubraja u tzv. „pseudožitarice“ jer ne pripada porodici Poaceae i nema zajedničkih bioloških svojstava sa žitaricama, ali je njezina sjemenka bogata škrobom i koristi se kao i žitarice. Heljda se koristi u ljudskoj ishrani kao vrlo zdrava dijetalna namirnica i u posljednje vrijeme intenzivno se istražuju ljekovita svojstva cijele biljke. Sjemenka heljde sadrži 13-15 % proteina vrlo povoljnog aminokiselinskog sastava s više lizina te ostalih esencijalnih aminokiselina u odnosu na druge žitarice. Ishrana većim količinama može izazvati alergijske reakcije kod osjetljivih ljudi i životinja. Kod životinja bijele boje može doći do fagopirizma, utjecaja fotodinamičkog pigmenta fagopyrina prilikom izlaganja suncu. Značajna je medonosna biljka i koristi se za ispašu pčela, a s jednog hektara može se dobiti 125-300 kg meda. U farmaciji služi za dobivanje glukozida, rutina koji zaustavlja krvarenje, smanjuje krvni tlak i razinu kolesterola u krvi.
Tablica 146: Proizvodnja, požete površine i prinosi heljde u svijetu i u Europi (FAOSTAT)
Požnjevene površine (ha), proizvodnja (t) i prinos zrna (t/ha) heljde Godina Svijet Europa ha t t/ha ha t t/ha 1970. 4 618 551 3 028 054 0,66 1 962 776 1 006 730 0,51 1980. 3 673 133 3 259 645 0,89 1 831 539 979 520 0,53 1990. 3 625 436 3 622 635 1,00 1 912 224 1 482 861 0,78 2000. 3 462 617 3 778 690 1,09 2 098 716 1 639 985 0,78 2010. 1 900 502 1 449 651 0,76 949 486 739 332 0,78 2011. 2 327 873 2 298 752 0,99 1 317 023 1 352 877 1,02 2012. 2 516 035 2 261 550 0,90 1 494 192 1 317 990 0,88
Tablica 147: Rang lista zemalja prema proizvodnji heljde (prvih pet) u svijetu i u Europi
Požnjevene površine (tis. ha), proizvodnja (tis. t) i prinosi (t/ha) heljde (stanje 2011.godine: FAOSTAT) Zemlja ha t t/ha Zemlja ha t t/ha Svijet Europa Ruska Fed. 843 200 800 375 6,95 Ruska Fed. 843 200 800 375 6,95 Kina 748 000 720 000 0,96 Ukrajina 285 700 281 600 0,99 Ukrajina 285 700 281 600 0,99 Poljska 75 768 92 985 1,23 Poljska 75 768 92 985 1,23 Francuska 30 000 91 400 2,96 SAD 77 240 79 554 1,03 Bjelorusija 40 754 44 471 1,09
Tablica 148. Heljda (procjena) u Republici Hrvatskoj (FAOSTAT)*
Požete površine (ha), proizvodnja (t) i prinos zrna (t/ha) heljde u Hrvatskoj God. ha t/ha God. ha t/ha 2000. 46 2,63 2009. 160 1,87 2005. 80 1,88 2010. 140 2,14 2006. 100 2,00 2011. 190 1,79 2007. 150 2,33 2012. 200 1,75 2008. 75 2,67
213
Agrotehničko značenje heljde sastoji se u tome da zbog intenzivnog početnog porasta guši korove, a zbog kratke vegetacije moguć je kod nas i uzgoj heljde kao postrnog usjeva. Prinosi heljde su vrlo niski (ispod 1 t/ha) i podložni značajnim variranjima, prvenstveno ovisno o vremenskim prilikama tijekom cvatnje jer kao stranooplodna biljka ima otežanu oplodnju. Ishodišni centar heljde su brdska područja Azije (Tibet, Himalaji), a migracijama Mongola dospjela je u Europu u 14. stoljeću. Heljda se uzgaja do 68oN i do 4000 m nadmorske visine. Površine pod heljdom u svijetu su se značajno smanjile. Tako je krajem prošlog stoljeća heljda uzgajana na oko 3,5 milijuna hektara uz proizvodnju oko 3 milijuna tona godišnje, a posljednjih godina uzgaja se na 2,5 milijuna hektara (Tablica 146). Najveći proizvođači heljde u svijetu su Ruska Federacija, Kina, Ukrajina, Poljska i SAD (Tablica 147). U Hrvatskoj se tradicionalno uzgaja uglavnom u sjeverozapadnom dijelu (Međimurje, Zagorje) i to na vrlo skromnim površinama do 200 ha (Tablica 148).
11.2. MORFOLOŠKA SVOJSTVA I SISTEMATIKA HELJDE
Morfološka svojstva Korijen - Glavni korijen je vretenastog oblika dužine 80 do 120 cm, a iz njega izbija mnoštvo bočnih žila i žilica, koje se odlikuju velikom upojnom snagom, iako korijen čini samo 3 % ukupne težine biljke. Korijen heljde prima i neke teže topive oblike hraniva. Stabljika- Glavna stabljika je čvrsta, šuplja i uspravna, visine 50-300 cm. Može biti i bez bočnih grana, ali je većinom razgranata, s granama I., II. i III reda u 1 do 6 pojaseva grananja. Sorte s antocijanom imaju crvenkastu boju stabljike, koja u zriobi prelazi u smeđu. Iznad posljednjeg pojasa grananja počinje plodni dio stabljike i grana na kojima se grupiraju cvjetovi otvorenog tipa čineći grozdastu cvat (corymbus). List - Smješteni su na stabljici jedan nasuprot drugome, široki su i srcolikog oblika, dugi 5 do 10 cm. Donji listovi imaju peteljke i kratke zaliske, a gornji su sjedeći. Boja listova također može biti crvenkaste nijanse. Cvijet - Cvjetovi su skupljeni na cvjetnoj grančici (grozdasta cvat), a one rastu iz pupova u pazušcu listova. Cvijet se sastoji od 5 lapova, 5 latica, 8 prašnika i jednog tučka; latice su bijele ili ružičaste nijanse, a kod tatarske heljde zelenkastožute boje. Cvjetovi su dvospolni i postoje dva tipa (heterostilija) - jedni su s prašnicima dužim od tučka, a drugi s kraćim prašnicima pa je to stranooplodna biljka. Heljda stvara veliki broj cvjetova (1000-2000), a cvatnja i oplodnja traju dugo, od 30 do 60 dana, pa se oplodi samo oko 20 % cvjetova. Plod - prizmatični oraščić, pokriven čvrstom ljuskom koja je prirasla uz sjeme i čini 18-40 % ukupne težine ploda. Sjemenka unutar ljuske isto je trokutastog oblika i tamnosmeđe boje; endosperm je bijele boje, neproziran, sa sadržajem škroba kao i žitarice. Klica je smještena u sredini endosperma. Apsolutna masa kreće se između 18-32 g (38 g kod tetraploidnih vrsta), a hektolitarska masa 54-62 kg.
Sistematika heljde Heljda pripada porodici Polygonaceae i rodu Fagopyrum. U rodu Fagopyrum ima 15 biljnih vrsta, a gospodarsko značenje imaju samo tri vrste: Fagopyrum esculentum (obična heljda), s podvrstama F. esculentum ssp. vulgare (mongolska heljda) i F. esculentum ssp. multhipholium, Fagopyrum tataricum (tatarska heljda) i Fagopyrum cymosum (višegodišnja heljda) - ima ograničeno uzgojno područje (Indija). Postoje diploidni (2n=16) i tetraploidni oblici (2n=32) heljde. Tetraploidna heljda ima veću masu, krupnije zrno i veće prinose zrna od diploidne.
214
Slika 89: Heljda – dijelovi biljke Slika 88: Usjev heljde
11.3. BIOLOŠKA SVOJSTVA HELJDE
Vegetacija heljde traje od 50 do 120 dana. Kritične niske temperature su ispod -1oC, a kritične visoke temperature iznad 30oC. Osjetljiva je na sušu i ima visoki transpiracijski koeficijent 500- 600, što je glavni razlog velikog variranja prinosa po godinama. Budući da je stranooplodna biljka, značajna je uloga kukaca (pčele) u oprašivanju i oplodnji. Heljda ima dugotrajnu cvatnju (30-60 dana), a cvatnja započinje već mjesec dana nakon nicanja pa se često na istoj cvati mogu naći cvjetovi i plodovi različitog stupnja zrelosti. Prvi plodovi sazrijevaju 25-30 dana od početka cvatnje. Za uspješnu oplodnju heljde važna je relativna vlaga zraka. Ako je ona niska, tada je oplodnja slabija. Heljda nema velikih zahtjeva prema tlu i može se uzgajati i na manje plodnim i kiselim tlima, a također je otporna na bolesti i štetnike.
11.4. AGROTEHNIKA HELJDE
Heljda ne podnosi monokulturu. Dobar je predusjev većini kultura, osobito zbog činjenice da uspješno uništava korove. Kemijska zaštita protiv korova nije nužna, osim ako je površina jako zakorovljena pa je heljda pogodna kultura za ekološku proizvodnju. Gnojidba je također relativno skromna (po 50-80 kg/ha N, P2O5 i K2O). Prakticira se jedna prihrana dušikom. Heljda se može uzgajati kao glavni ili postrni usjev. Sjetva se obavlja kada se temperatura stabilizira na 15°C. Ako se uzgaja kao postrni usjev (npr. nakon ječma ili pšenice), sjetvu treba obaviti najkasnije do prve dekade srpnja. Sije se uskoredno (međuredni razmak 10-15 cm,) ili širokoredno (međuredni razmak 40-50 cm) na dubinu 2-4 cm, a norma sjetve je 200-300 klijavih sjemenki po kvadratnom metru. Žetva se izvodi adaptiranim kombajnom za pšenicu u trenutku kada je oko 2/3 zrna dobilo smeđu boju. Zrno se lako osipa i heljdu treba požeti u što kraćem roku jer su mogući veliki gubici prinosa.
215
12. LITERATURA
Aldrich S. R., Leng E. R. (1966.): Modern corn production. F & W. Printing Corp., Cincinnati, USA.
Allmaras R. R., Burrows W. C., Larson W. E. (1964.): Early growth of corn as affected by soil temperature. Soil Sci. Amer. Proc. 28: 271-275.
Andres E. (1996.): Nutrient supply and fertilizer use in eastern Europe. Rostlina Vyroba 42 (2): 91-96.
Andric L., Rastija M., Teklic T., Kovačević V. (2012.): Response of maize and soybeans to liming Turkish Journal of Agriculture and Forestry 36: 415-420.
Antunović M. (2008.): Liming influences on maize and sugar beet yield and nutritional status. Cereal Research Communications 36 Suppl. 1839-1842.
Antunovic, M., Kovačević V., Banaj D. (2002.): Influences of liming on field crops yields on pseudoglay soils. In: Proceedings of the Union of Scientists- Rousse Energy Efficiency and Agricultural Engineering (editor Mihailov N.) Rousse, Bulgaria. Vol. 1. p. 96-99.
Arnon I. (1975.): Mineral nutrition of maize. International Potash Institute Bern- Worblaufen/Switzerland.
Bacsi, Zs., M. Hunkar (1994.): Assessment of the impacts of climate change on the yields of winter wheat and maize using crop models, Időjárás, 98 (2): 119–134.
Baker C. K., Gallagher J. N. (1985.): The development of winter wheat in the field. 1. Relation between apical development and plant morphology within and between seasons. J. Agric. Science, Cambridge.
Baličević, R., Ravlić, M. (2014.): Herbicidi u zaštiti bilja. Poljoprivredni fakultet Sveučilišta Josipa Jurja Strossmayera u Osijeku.
Bašić F. (2013.): Soils of Croatia, World Soil Series, Springer Science + Business Media, Dordrecht.
Bašić, F., Bogunović, M., Husnjak, S. (2000.): Croatian agricultural regions and subregions, Institute for General Production of Plants and the Institute for Pedalogy, Zagreb.
Beadle G. W. (1939.): Teosinte and origin of maize.J. Heredity 30: 245-247.
Bear R. P. (1944.): Mutations for waxy and sugary endosperm in inbred lines of dent corn. Agronomy Journal 36: 89-91.
BBW (1983.): Better British Wheat, Agric. British Council London.
Becker F. A. (1980.): Die Assimilatspeicherung nach der Blute bei Sommerweizen unter dem Einfluss von Mehltaubbefall und –bekampfung. Dissertation, Universitat Bonn.
216
Becker-Dillingen J. (1927.): Handbuch des Getreidebaues einschlies Mais, Hirse und Buchweizen.Verlagsbuchhandlung Paul Parey Berlin.
Bekrić V. (1997.): Upotreba kukuruza. Institut za kukuruz Zemun Polje Beograd-Zemun.
Bekrić V. (1989.): Žita Jugoslavije (Bekrić V. urednik), Jugoslovenski fond za žita Beograd.
Benne E. J., Linden E., Grier J. D., Spike K. (1964.): Composition of corn plants at different stages of growth and per acre accumulation of essential nutrients. Michigan Agric. Exp. Station Quartely Bulletin 47: 69-84.
Berger K. C., Pratt P. F. (1963.): Advances in secondary and micronutrient fertilization. In: Fertilizer technology and usage (Eds, McVickar, Bridger and Nelson). Soil Sci. Soc. Amer., Madison, Wisconsin. p. 287-329.
Bergmann, W. (1992.): Nutritional Disorders of Plants – Development, Visual and Analytical Diagnosis. Gustav Fischer Verlag Jena - Stuttgart – New York.
Bergmann W. 1983.) : Ernahrungstorungen bei Kulturpflanzen – Entstehung und Diagnose. VERB Gustav Fischer, Jena.
Bertic B., Vukadinovic V and Kovačević V (1989.). Excess of magnesium uptake in maize plants as promoting factor of potassium deficiency. Magnesium-Bulletin 11 (1) 25-27.
Blacklow W. M. (1972.): Influence of temperature on germination and elongation of the radical and shoot of corn (Zea mays L.). Crop Science 12: 647-650.
Blasl S., Mayr H. H. (1978.): Der Einfluss von Zink auf die Ernahrung der Maispflanze und seine Wechselbeziehungen mit Phosphor und Eisen. Bodenkultur 29:253-269.
Blanc E. (2012.): The Impact of Climate Change on Crop Yields in Sub-Saharan Africa.American Journal of Climate Change, 2012, 1, 1-13 (http://www.SciRP.org/journal/ajcc).
Boawn L. C., Rasmussen P. E. (1971.): Agronomy Journal 68: 874-876.
Bobetić Z., Galović S. (1994): Analiza proizvodnje pšenice na PIK-u Đakovo u 1992./93. Godini. Poljoprivredne aktualnosti 30 (94) 1-2: 225-232.
Bobetić Z., Grgić D., Grbeša I., Lucić A. (1993.): Rezultati proizvodnje novijih sorti pšenice na PIK-u Đakovo (1971-1990. godine). Sjemenarstvo 1-2: 39-51.
Bogunović, M. (1991.): Karakteristike nekih elementarnih areala tla u Savsko-dravskom međurječju. ANU BiH, posebno izdanje, knjiga XCVIII, str. 313-322.
Bogunović, M., Vidaček, Ž., Husnjak, S. (2001.): Klasifikacija tla za potrebe prostornog planiranja u Hrvatskoj. Agronomski glasnik, 4-5, str. 171-180. Boguslawski von, E. (1981.): Ackerbau. DLG- Verlag, Frankfurt.
217
Boguslawski von, E. (1973.): Zur Entwicklung und Problematik der Standortforschung im Pflanzenbau. Berlin und Hamburg (Fortschritte im Acker- und Pflanzenbau Heft 1).
Boguslawski von, E., Bretschneider-Herrmann B., Debruck B. J., Harrach T., Höfner W., Limberg P. (1981.): Ackerbau. Grundlagen der Pflanzenproduktion. Frankfurt/Main.
Borlaug N. E. (1958.): The Impact of agricultural research on Mexican wheat production, Transactions of the New York Academy of Science, 20: 278-295.
Borlaug, N. E. (1968.): Wheat Breeding and Its Impact on World Food Supply. Public lecture at the Third International Wheat Genetics Symposium, August 5-9, 1968. Canberra, Australia, Australian Academy of Science.
Borlaug, N. E., and others, (1969.): A Green Revolution Yields a Golden Harvest, Columbia Journal of World Business, 4 (September-October, 1969), p. 9-19.
Borlaug N. E. and Dowswell C. R. (1997.): The acid lands - one of agriculture,s last frontiers. In "Plant - Soil Interactions at Low pH: Sustainable Agriculture and Forestry Production (Moniz A. C ., Furlani A. M. C., Schaffert R. E., Fageria N. K., Rosolem C. A. and Cantarella H. Editors)", Brazilian Soil Science Society Campinas/Vicosa, p. 5-15.
Brkić I., Jambrović A., Šimić D., Zdunić Z., Ledenčan T. (2012.): Oplemenjivanje kukuruza u Poljoprivrednom institutu Osijek. U: Oplemenjivanje poljoprivrednog bilja u Hrvatskoj (monografija; Kozumplik V i Pejić I. urednici), sSveučilište u Zagrebu, Agronomski fakultet, tr. 62-67.
Brouwer W. (1972.): Handbuch des Speciellen Pflanzenbaues, Band I: Weizen - Roggen – Gerste – Hafer – Mais. Verlag Paul Parey, Berlin und Hamburg.
Brkić J. (2003.): Određivanje trajanja vegetacije kukuruza. (diplomski rad). Sveučilište J. J. Strossmayera, Poljoprivredni fakultet u Osijeku.
Brown D. M. (1969.): Heat units for corn in southern Ontario. Information leaflet. Ontario dep. Of Agric. Food Guelph, Ontario, Canada.
Buchner A., Sturm H. (1980.): Gezielter duengen. Verlagsunion Agrar, 1. Auflage, Frankfurt.
Bukvic G., Jolankai M., Josipović M., Kovačević V. (2003.). Harmful elements contents (Sr, Hg, Pb and Cd) in soil and corn samples in the Eastern Croatia. In: 50 eves a Magyar hibrid kukorica. Bedo Z. (ed.), 93-98. Martonvasar, Hungary: A Maguar Tudomanyos Akademia Mezog. Kutatointezete, Martonvasar.
Bunting E. S., Pain B. F., Phips R. H., Wilkinson J. M., Gunn R. E. (1978 ): Forage maize production and utilization. Agricultural research Council London.
Bunyard P. (2006 ): Extreme weather. Floris Books Edinburgh.
Butorac A. (1999 ): Osnove agronomije, Školska knjiga, Zagreb.
218
Butorac A., Basic F., Vajnberger A., Mihalic V. (1989a ): Istrazivanje efikasnosti gnojidbe na zalihu za ozimu psenicu na hipogleju u plodoredu psenica-secerna repa-kukuruz. Poljoprivredna znanstvena smotra 54 (1-2) 5-20.
Butorac A., Basic F., Vajnberger A., Mihalic V. (1990.): Istrazivanje gnojidbe na zalihu za kukuruz na hipogleju u plodoredu ozima psenica-secerna repa-kukuruz. Poljoprivredna znanstvena smotra 55 (1-2) 5-17.
Buttrey S. A., Allen V. G., Fontenot J. P.,Renau R. B. jnr (1987.): Corn forage yield and chemical composition as influenced by sulphur fertilization. Communications in Soil Sciences and Plant Analysis 18: 878-895.
Cameron J. W., Cole D. A. Jr., (1959.): Effects of the gene susu2 and du on carbohydrates in developing maize kernels. Agronomy Journal 51: 424-427.
CG (1980.): Wheat, CIBA-GEIGY Agrochemicals, Technical Monograph, CIBA-GEIGY Ltd.,Basel, Switzerland.
CG (1979.): Maize, CIBA-GEIGY Agrochemicals, Technical Monograph, CIBA-GEIGY Ltd.,Basel, Switzerland.
Cindrić K., Gajić-Čapka M., Zaninović K. (2009.): Observed climate changes in Croatia. In: Fifth National Communication of the Republic of Croatia under the United Nation Framework Convention on the Climate Change (UNFCCC) – selected chapters, Meteorological and Hydrometerological Service of Croatia, Zagreb. p.1-17. http://klima.hr/razno/publikacije/climate_change.pdf
Clark R. B. (1982.): Plant response to mineral element toxicity and deficiency. In: Breeding plants for less favorable enivirnments (Christiansen M. N. Editor). John Willey & Sons, Inc. p. 71-142.
Coic Y. (1960.): Les bases physiologiques de la nutrition et de la fertilisation rationelle du blue. In: progressive Wheat Production, CEA, 95-125.
Corazzina E.,Gething M. A., Mazzali E. (1991): Fertilizing for high yield of maize. IPI Bulletin 5, International Potash Institute Bern/Switzerland.
Collins G. N., Kempton J. H. (1913.): Effects of cross-pollination on the size of seed maize. U.S. Dept. Agr. Circ. No 124.
Collins G. N., Kempton J. H. (1920.): A teosinte maize hybrid. Journal of Agricultural Research, Washington 19: 1.
Ćosić, J., Ivezić, M., Štefanić, E., Šamota, D., Kalinović, I., Rozman, V., Liška, A., Ranogajec, Lj. (2009.): Najznačajniji štetnici, bolesti i korovi u ratarskoj proizvodnji. Osječko-baranjska županija.
Ćosić, J., Vrandečić, K. (2014.): Fungicidi u zaštiti bilja i residue. Poljoprivredni fakultet Sveučilišta Josipa Jurja Strossmayera u Osijeku.
219
Crkvenčić I. (1974a.): Geografija SR Hrvatske, knjiga 1, Središnja Hrvatska – opći dio (Crkvenčić I. ur.) Institut za geografiju Sveučilišta u Zagrebu i Školska knjiga Zagreb.
Crkvenčić I. (1974b.): Geografija SR Hrvatske, knjiga 2, Središnja Hrvatska – regionalni prikaz (Crkvenčić I. ur.), Institut za geografiju Sveučilišta u Zagrebu i Školska knjiga Zagreb.
Čuljat M., Kovačević V. (1989.): Studija pogodnosti proizvodnje kukuruza u Poljskoj. Poljoprivredni institut Osijek i Poljoopskrba – poduzeće za vanjsku trgovinu Zagreb.
Daiger L. A., Fox R. L. (1977.): Agronomy Journal 63: 729-730.
Dartigues A. (1964.): Ann. Agron. 15: 667-691.
Daynard T. B. (1972.): relationships among black layer formation, grain moisture percentage and heat unit accumulation in corn. Agronomy Journal 64: 716-719
Denmead and Shaw (1960.): The effect of soil moisture stress at different stages of growth on development and yield of grain. J. Amer. Soc. Agron. 52: 272-274.
Dragović S. (1998.): Naučni institut za ratarstvo i povrtarstvo Novi Sad - 60 godina u službi poljoprivrede (Dragović S. urednik), Novi Sad.
Drouineau G., Mazoyer R. (1962.): Contribution to the study of copper toxicity in soils. Ann. Agron. 13: 31-53.
Dudal R. (1960.): Inventory of major soils of the world with special reference to mineral stress hazards. In: Plant adaptation to mineral stress in problem soils (Wright M. J. Editor), Cornell Univ. Agric. Exp. Sta., Ithaca, New York. p. 3-13.
Dugalić G. J., Gajić B. A. (2012.): Pedologija, Univerzitet u Kragujevcu, Agronomski fakultet Čačak.
Durman P., Bertić B. (1988.): Kontrola plodnosti tla u uvjetima intenzivne ratarske proizvodnje Hrvatske. Poljoprivredne aktualnosti 30 (1-2): 319-379.
Egner H., Riehm H., Domingo W. R. (1960.): Untersuchungen uber die chemische Bodenanalyse als Grundlage fur die Beurteilung des Nahrstoffzustandes dewr Boden: II. Chemische Extractionsmethoden zur Phosphor- und Kaliumbestimmung. Kungliga Lantbrukshogskolans annaler, Uppsala 26, 199-215.
Estler M. (1992.): 500 Jahre Mais in Europa 1492-1992.Deutsche Maiskomitee e. V., Bonn.
FAO (1994.): FAO Statistical Yearbook.
FAOSTAT: www:// faostat. fao.org
FAOSTAT http://faostat.fao.org/site/567/default.aspx#ancor
Feekes W. (1941.): De tarwe en haar milleu. Versl. Van de tech. tarwe Comiss. Groningen 17.
220
Filipovski G., Ćirić M. (1965.): Zemljišta Jugoslavije, Jugoslavensko društvo za proučavanje zemljište (JDPZ), posebna publikacija br. 9, Beograd.
Finan J. F. (1950.): Maize in the Great Herbals Waltham. – Mass. USA.
Friganović M. (1974.): Geografija SR Hrvatske, knjiga 6, užno hrvatsko primorje (Friganović M. ur.), Institut za geografiju Sveučilišta u Zagrebu i Školska knjiga Zagreb.
Galinat W. C. (1971.): Origin of maize.In: Ann. Rev. of Genetics (ed. Roman H. , Palo Alto, Calif. Annual Reviews, Inc.) 5: 447-448.
Galinat W. C. (1977.): The origin of corn. In: Corn and corn improvement. (Sprague G. F. Editor), Agronomy Monographs No 18. Amer. Soc. Agron.Inc. Madison, Wisconsin, USA p. 1-47.
Galović S., Žugec I.,Kovačević V. (1988.): Utjecaj količine i rasporeda dušika u prihrani na urod pšenice u uvjetima istočne Slavonije. Poljoprivredne aktualnosti 30 (1-2): 53-60.
Galović S., Žugec I., Vajnberger A., Kovačević V. (1987.): Mogućnost reduciranja dusične prihrane ozime psenice u uvjetima istočne Hrvatske. Poljoprivredne aktualnosti 28 (1-2): 245- 253.
Gašpar I. (1989.): Neke karakteristike potrosnje mineralnih gnojiva u SR Hrvatskoj. Poljoprivredne aktualnosti 5-6.
Gašpar I. (2000.): Gnojidba ratarskih kultura. Petrokemija d.d. Tvornica gnojiva Kutina.
Gašpar I., Šeput M., Kovačević V. (1997.): Response of wheat to nitrogen fertilization, In “Congress Guide and Abstracts”, 11th World Fertilizer Congress of CIEC (International Scientific Centre of Fertilizers): Fertilization for Sustainable Plant Production and Soil Fertility, 7-13 September 1997, Ghent, Belgium , p. 143.
Gilmore E. C. Jr., Rogers J. S. (1958.): Heat units as a method of measuring maturity in corn. Agronomy Journal 50: 611-615.
Gračanin M. (1950.): Mjesecni kišni faktori i njihovo znacenje u pedološkim istraživanjima. Poljoprivredna znanstvena smotra, 12: 51-67.
Golmick F., Neubert P., Vielemayer H. P. (1970.): Possibilities and limitations of plant analysis in estimating the nutrient requirements of crops. Fortschriftsberichte f. de.Landw. u. Nahrungsgutterwirtschaft 8 (4), Berlin.
Gotlin, J. (1967.): Suvremena proizvodnja kukuruza. Agronomski glasnik, Zagreb
Gotlin J. (1989.): Osnovni principi suvremene proizvodnje pšenice. Sveučilište u Zagrebu, Agronomski fakultet, Zavod za specijalnu proizvodnju bilja.
Gotlin J., Pucarić A. (1979.): Specijalno ratarstvo I dio, Sveučilište u Zagrebu, Fakultet poljoprivrednih znanosti Zagreb.
221
GZB (2014.): Sredstva za zaštitu bilja. Glasnik zaštite bilja 37 (1-2), Zadružna štampa d.d. Zagreb.
Hanway J. J. (1962a.): Corn growth and composition in relation to soil fertility. I. Growth of different plant parts and relation between leaf weight and grain yields. Agronomy Journal 54: 145-148.
Hanway J. J. (1962b.): Corn growth and composition in relation to soil fertility. II. Uptake of N, P and K and their distribution in different plant parts during the growing season. Agronomy Journal 54: 217-221.
Hanway J. J. (1962c.): Corn growth and composition in relation to soil fertility. III. Percentage of N, P and K in different plant parts in relation to stage of growth.Agronomy Journal 54: 222-229.
Hanway J.J. (1971.): How a corn plant develops. Iowa State Univ. Spec Rep. 48, revised edition.
Hanway J.J., Barber S.S., Bray R.H., Caldwell A. C., Fried M., Kurtz L. T., Lawton K., Pesek J. T., Pretty K., Reed M., Smith F. W. (1962.): North central regional potassium studies. III. Field studies with corn. Iowa Agric. Exp. Station Res. Bull. 503.
Hassan N., Drew J. W., Knudsen D., Olson R. A. (1970.): Influence of soil salinity on production of dry matter and uptake and distribution of nutrients in barley and corn. II. Corn. Agronomy Journal 62: 46-48.
Holmes R. M., Robertson G. W. (1959.): Heat units and crop growth. Pubb. 1042. Can. Dep. Agric. Ottawa, Ontario, Canada.
Janeković Gj., Pichler-Seiler A. (1976.): Pedološka slika Đakovštine. U: Posebna izdanja JAZU Zagreb, Centar za znanstveni rad Vinkovci, knjiga III str. 21-61.
Husnjak, S., Šimunić, I. (2006.): Tla hidromelioracijskih sustava odvodnje vodnog područja slivova Drave i Dunava. Hrvatske vode, god. 14, br. 56/57, str. 311-317
Jevtić S. (1986.): Pšenica, Naučna knjiga Beograd.
Jevtić S., Šuput M., Gotlin J., Pucarić A., Miletić N., Klimov S., Đorđevski J., Španring J., Vasilevski G. (1989.): Posebno ratarstvo, I deo, drugo izdanje, Naučna knjiga Beograd.
Johnson J. (1987.): Soil fertility and crop nutrition. In: The soybean in Ohio. Ohio Cooperative Extension Service, The Ohio State University, pp. 34-41.
IAW (1988.): Illustarted Atlas of the World, Rand McNally & Company, Chicago, New York, San Francisco.
IE (2006.): Ilustrirana enciklopedija, Mozaik knjiga Zagreb, 2006.
Iljkic D., Rastija M., Drezner G., Karalic K., Sudar R. (2011.): Impacts of liming with dolomite on the wheat yield. Proceedings of International Conference „Soil, Plant and Food
222
Interactions“, 6 – 8 Sept. 2011, Faculty of Agronomy, Mendel University in Brno, Czech Republic, p. 141-146.
Janeković Gj. (1971.): Pedološke karakteristike Slavonije i Baraanje. Zbornik radova Prvog znanstvenog sabora Slavonije i Baranje, 17-19. svibanj 1970, Osijek, p.115-176.
Josipović M., Kovačević V., Petošić D., Šostarić J. (2005.): Wheat and maize yield variations in the Brod-Posavina area. Cereal Research Communications 33 (1): 229-233.
Grgić D. (1991.): Naknadni efekti kalcizacije i fosfatizacije u proizvodnji kukuruza na pseudoglejnom tlu u podrucju Valpova – Residual effects of liming and phospatization on maize production on pseudogley of Valpovo area (Master Thesis), Fakultet poljor. znanosti Zagreb, Croatia.
Iken M., Schwarzkopf B. (1993.): Hybridrogen Getreide mit Zukunft. Saaten-Union Hannover.
Jurković, Z., Josipović M., Drezner G., Jurković V., Banaj D. (2008.): Residual effects of liming with carbocalk on maize and wheat status. Cereal Research Communications 36 (Supplementum): 767-770.
Jug D. (2005.): Utjecaj reducirane obrade tla na prinos otzime pšenice, kukuruza i soje u agroekološkim uvjetima sjeverne Baranje (magistarski rad). Agronomski fakultet Sveučilišta u Zagrebu.
Jug D. (2006.): Reakcija ozime pšenice i soje na reduciranu obradu tla na černozemu (doktorska disertacija). Poljoprivredni fakultet Sveučilišta J. J. Strossmayera u Osiejku.
Kaučić D. (1991.): Sume toplotnih jedinica za kukuruz s osvrtom na vegetacijski period 1990. godine u Hrvatskoj. Poljoprivredne aktualnosti 39 (3-4): 621-630.
Kemmler G. (1974.): Modern aspects of wheat manuring. (IPI-Bulletin Nr. 1) International Potash Institute Bern-Worblaufen/Switzerland.
Kirby E. J. M., Appleyard M. (1986.): Cereal development guide. Arable unit, National Agricultural centre, Stoneleight, Kenilworth, 2nd edition.
Kieselbach T. A. (1963.): The use of water by crop plants. Univ. of Nebraska, Agr. Exp. Stat. Spec. Rep. No 11, 11.
Kisić I., Bašić F., Mesić M., Butorac A., Sabolić M. (2002): Utjecaj različite obrade na prinos kukuruza na pseudogleju središnje Hrvatske. Agriculturae Conspectus Scientificus 67 (2): 81- 89.
Kisić I., Mesić M., Bašić F., Butorac A., Vađić Ž. (2004.): The effects of liming and fertilization on yield of maize and winter wheat. Agriculturae Conspectus Scientificus 69 (2- 3). 51-57.
Kišpatić, J. (1992.): Opća fitopatologija. Agronomski fakultet Sveučilišta u Zagrebu.
223
Kling A. (1985.): Optimale hoehe und Verteilung der Stickstoffduengung zu Winterweizen aus oekonomischer Sicht. Berichte ueber Landwirtschaft 63 (3): 404-431.
Knežević M. (2006.): Atlas korovne, ruderalne i treavnjačke flore. Sveučilište J. J. Strossmayera u Osijeku, Poljoprivredni fakultet u Osijeku.
Kobylyansky V. D. (1982.): Rož, genetičeskie osnovi selekciji. Kolos Moskva.
Kobylyansky V. D. (1989.): Kulturnaja flora SSSR. Tom II, Čast I: Rož.Agropromizdat Leningrad.
Komljenović I., Marković M., Kondić D., Kovačević V. (2010.): Response of maize to phosphorus fertilization on hydromorphic soil of Bosnian Posavina area. Poljoprivreda , Vol 16, No 2: 9-13.
KovačevićV. (1980.): Proučavanje specifičnosti samooplodnih linija kukuruza u odnosu na mineralnu ishranu (doktorska disertacija). Zbornik radova Poljoprivrednog institute Osijek God. X, svezak 2.
Kovačević V. (1989.): Pregled poremećaja mineralne ishrane kukuruza na tlima Slavonije i njihovo rješavanje. Zbornik referata XXIII seminara agronoma, Kupari 10.-18. Februara 1989., Poljoprivredni fakultet i Institut za ratarstvo i povrtarstvo Novi Sad. str. 181-189.
Kovačević V. (2001.): Nutritional disorders of corn growing in the eastern Croatia. Bulletin of the University of Agricultural Sciences and Veterinary Medicine Cluj-Napoca (Agriculture) Volume 55-56 p. 36-41.
Kovačević V. (2002.): Prevladavanje debalansa kalija magnezija u tlu gnojidbom i genotipom. Agroznanje – poljoprivredni naučno stručni i informativni časopis, Banja Luka III (1), 14-26.
Kovačević V. (2005.): Wheat yield variations among the years in the Eastern Croatia. In: Proceedings of the XLCroatian Symposium on Agriculture with International Participation (Kovačević V. and Jovanovac Sonja Eds.), 15-18 February 2005, Opatija, Croatia, p. 453-454.
Kovačević, V. Banaj D., Kovačević, J., Lalić A., Jurković Z., Krizmanić M. (2006.): Influences of liming on maize, sunflower and barley. Cereal Research Communications 34 (1): 553-556.
Kovačević V., Bašić F. (1997.): The soil potassium resources and the efficiency of potassium fertilizers in Croatia (Country Report 10). International Potash Institute, Coordinator Central/Eastern Europe, CH-4001 Basel/Switzerland.
Kovačević V., Bertić B., Vukadinović V. (1988.): Analiza faktora proizvodnje pšenice na društvenom sektoru SR Hrvatske u 1987. godini (rezultati ankete), Poljoprivredne aktualnosti 31 (3-4): 545-555.
Kovačević, V., Bertić B., Grgic D. (1993.): Response of maize, barley, wheat and soybean to liming on acid soils. Rostlinna Vyroba 39 (1): 41-52.
224
Kovačević V., Bobetić Z., Grbeša I., Perić Z., Lacković R. ( 1992.): Poboljšanje gnojdibe sjemenskog kukuruza na PIK-u “Đakovo”. Sjemenarstvo 9 (2-3): 69-80.
Kovačević V., Bobetić Z., Grbeša I., Perić Z. (1993.): Povijesni pregled uzgoja sjemenskog kukuruza na PIK-u Đakovo (1964-1993.g). Sjemenarstvo 10 (93) 6: 429-503
Kovačević V. Čuljat M. (1993.): Some experiences with corn growing at southern Poland, Fragmenta Agronomica, Pulawy X 3(39): 77-90.
Kovačević V., Grgić D. (1993,): Proizvodnja pšenice u Hrvatskoj 1992. godine. Poljopr. aktualnosti 29 (1-2) 145-153.
Kovačević V., Grbeša I., Perić Z. (1984.): Povijesni pregled uzgoja merkantilnog kukuruza na PIK-u “Đakovo” (1964.-1993.g). Poljoprivredne aktualnosti 30 (94) 3-4: 495-503.
Kovačević V., Grgić D. (1994.): Proizvodnja pšenice u Hrvatskoj 1993. godine. Poljopr. aktualnosti 30 (1-2) 129-139.
Kovačević V., Josipović M. (1995.): Winter wheat (Triticum aestivum L.) yield variations in Croatia from 1960 to 1994. Fragmenta Agronomica 46 (2) 28-29.
Kovačević V., Josipović M., Grgić D. (1994.): Pregled rezultata proizvodnje kukuruza u Slavoniji i Baranji (1960.-1989.g). Poljoprivredne aktualnosti 30 (94) 1-2: 141-151.
Kovačević V. , Kaučić D. (2006.): Weather characteristics impacts on yields of the spring crops in Croatia. In: Proceednings, 41 Croatian & 1st International Symposium on Agriculture, (S. Jovanovac and V. Kovačević Eds.), 13-17. February 2006, Opatija, Croatia, Faculty of Agriculture, University J. J. Strossmayer in Osijek, p. 421-422.
Kovačević V., Lončarić Z., Lacković R. (1993.): Reakcija sjemenskog kukuruza na gnojidbu. Poljoprivredne aktualnosti 29 (1-2): 9-15.
Kovačević V., Maklenović V., Jolankai M. (2009b.): Oborinski i temperaturni režim kao faktori prinosa kukuruza u Hrvatskoj, Srbiji i Mađarskoj. Agroznanje (Agro-knowledge Journal), University of Banjaluka, Bosnia & Hercegovina, 10: 3. 67 - 75.
Kovačević V., Rastija M. (2010.): Impacts of liming by dolomite on the maize and barley grain yields, Poljoprivreda , Vol 16, No 2: 3-8.
Kovačević V., Sudarić A., Antunović M. (2011a.): Mineral Nutrition. In : Soybean Physiology and Biochemistry (edited by Hany A. El-Shemy). InTech Publisher, November 2011, p. 389 – 426.
Kovačević V., Šeput M., Iljkić D., Stojić B., Pribanić M. (2012.): Response of maize and wheat on increasing rates of NPK-fertilization. Poljoprivreda /Agriculture 18 (2): 12-17.
Kovačević V., Šimić D., Kadar I., Knežević D., Lončarić Z. (2011b.). Genotype and liming effects on cadmium concentration in maize. Genetika, 43 (3), 607-615.
225
Kovačević V., Šimić D., Šoštarić J., Josipović M. (2007.): Precipitation and temperature regime impacts on maize yields in Eastern Croatia. Maydica, 52: 301-305.
Kovačević V., Vragolović A. (2011.). Genotype and environmental effects on cadmium concentration in maize. Journal of Life Science, USA. 5 (11), 926-932.
Kovačević V., Vujević S. (1993.): Magnesium uptake and lodging tolerance in maize (Zea mays L.) hybrids. In "Magnesium 1993 (Editors Golf S, Dralle D aand Vecchiet L) John Libbey & Company Ltd London, Paris, Rome, pp 99-104.
Kovačević V., Vukadinović V. (1992.): The potassium requirements of maize and soybean on a high K-fixing soil. South African Journal of Plant and Soil, 9, 10-13.
Kovačević V., Vukadinović V., Grgić D. (1989.): Analiza faktora proizvodnje pšenice na društvenom sektoru SRH u 1988. godini (rezultati ankete):. Poljopr. aktualnosti 33, 309-319.
Kovačević V., Žugec I., Bertić B. (1986.): Poremećaji mineralne ishrane biljaka na tlima Slavonije. Savremena poljoprivreda 34 (2-4): 133-150.
Kovačević V., Žugec I., Bertić B. (1986.). Poremecaji mineralne ishrane biljaka na tlima Slavonije. Savremena poljoprivreda 34 (3-4) 133-150.
Kovačević V., Žugec I., Bertić B., Katušić V. (1988.): Growth retardation and chlorosis in maize due to zinc deficiency under conditions of Eastern Croatia. Tag. -Ber. Akad. Landwirtsch. – Wiss. DDR, Berlin 167, p. 379-386.
Kovačević V., Žugec I., Jurić I. (1992.): Reakcija kukuruza na gnojidbu fosfatima različite topivosti na pseudogleju Slavonije. Znan. Prak. Poljopr. Tehnol. 22 (1): 47-56.
Krueger W. (1978.): Mais Krankheiten + Schadlinge und deren Bekaemfung. Saaten Union GmbH Hannover.
Kozić Z., Buhiniček I., Palaveršić B. (2012.): Oplemenjivanje kukuruza u Bc Institutu d.d. Zagreb. U: Oplemenjivanje poljoprivrednog bilja u Hrvatskoj (Kozumplik V. I Pejić I. urednici ), Sveučilište u Zagrebu, Agronomski fakultet, str. 56-62.
Kozumplik V., Pejić I. (2012): Oplemenjivanje poljoprivrednog bilja u Hrvatskoj. Sveučilište u Zagrebu, Agronomski fakultet.
Krafft E. (1927.): Die Pflanzenbaulehre.Verlagsbuchhandlung Paul Parey, Berlin.
Kuebler E. ( 1994.): Weizenanbau. Eugen Ulmer Verlag Stuttgart.
Kuperman F. M. (1968.): Morfofiziologija rasteniji. Izdateljstvo Visšaja shkola, Moskva.
Kuperman F. M. (1984.): Developmental biology of cultivated plants. Vischaja shkola, Moskva (na ruskom).
Liebhardt W. C., Murdock J. T. (1965.): Effect of potassium on morphology and lodging of corn. Agronomy Journal 57: 325-328.
226
Lubet E. (1965.): Carence en zinc sur mais. Ministere de l, Agriculture – SEI. Etude No 23.
Lončarić Z., Kadar I., Jurković Z., Kovačević V., Popović B., Karalić K. (2012a.). Teški metali od polja do stola / Heavy metal from farm to fork. In: Proc. 47th Croatian and 7th International Symposium on Agriculture. Pospisil M. (ed.), 14-23, Opatija, Croatia: Faculty of Agriculture in Zagreb.
Lončarić Z., Popović B., Karalic K., Jurković Z., Nevistić A., Engler M. (2012b.). Soil chemicals properties and wheat genotype impact on micronutrient and toxic elements content in wheat integral flour. Medicinski Glasnik, 9, 97-103
Lopes A. S. (2006.): Agriculture in poor soils: a success story of soil management in the Brazilian “Cerrado” region. The plenary lecture on Third International Symposium on Phosphorus Dynamics in the Soil-Plant Continuum “, Uberlândia, Minas Gerais, Brazil, May 14 -19, 2006.
Loue A. (1963.): Maize nutrition. Cation requirements and potash demand. Wld. Crops. 15: 373-379.
Maceljski, M., Igrc, J. (1991): Entomologija- štetne i korisne vrste u ratarskim usjevima, Sveučilišna naklada Liber, Zagreb.
Maceljski, M. (2002): Poljoprivredna entomologija, Zrinski, Čakovec.
Mađar S., Kovačević V., Jurić I. (1984.): Postrne kulture – proizvodnja i korištenje, NIRO Zadrugar, Sarajevo.
Madjarić Z. (1985.): Suvremena proizvodnja pšenice. Savez samoupravnih inteersnih zajednica za zapošljavanje Zagreb, Udružena samoupravna interesna zajednica za zapošljavanje Osijek, OPZ „Jozo Lozovina – Mosor“ Semeljci, Narodna tehnika ZO Osijek.
Madjarić Z., Mušac I. (1970 ): Rezultati istrazivanja i iskustva s ureom pri gnojidbi nekih kultura u Slavoniji. Agronomske informacije, Zagreb.
Madjarić Z., Mušac I., Mundweil J., Martinović B. (1971.): Djelovanje siderata interpoliranih kao postrni usjev u plodoredu ozima pšenica – kukuruz. Savremena poljoprivreda 19 (1-2): 101 – 110.
Madjarić Z., Mušac I., Mundweil J., Martinović B. (1971.): Produzeno djelovanje duboke obrade lesiviranog smedjeg tla Podravine u interakciji s gnojidbom na prinos kukuruza. Savremena poljoprivreda 19 (1-2): 139-146.
Maklenović V., Vučković S., Kovačević V., Prodanović S., Živanović Lj. (2009.): Precipitation and temperature regimes impacts on maize yields. In: Proc. of 44th Croatian and 4th Intern. Symp. on Agriculture (Marić S. and Lončarić Z. Eds.), 16th-20th Febr. 2009, Opatija; Fac. of Agric. Osijek, 569-573.
Maksimović D. (1998): Ovas (Avena sativa L.), Institut za istraživanja u poljoprivredi Srbija.
227
Mandekić V. (1913.): Gnojidba ili Uputa u uporabu gnoja. Tisak i naklada Gust. Neuberg, Križevci.
Mandekić V. (1914.): Način gojidbe žitarica na Gospodarskom pokusnom polju u Križevcima. Gospodarska Smotra br. V., svezak 5. i 6.
Mandekić V. (1917.): Naše žitarice, knjiga I. Opći dio. Naklada Društva svetojeronimskoga Zagreb.
Mandekić V. (1918a.): Naše žitarice, knjiga II. Posebni dio. Naklada Društva svetojeronimskoga Zagreb.
Mandekić V. (1918b.): Prilog gojidbi kukuruza. Naklada Društva svetojeronimskoga Zagreb.
Mandekić V. (1924.): Uzgoj žitarica (II preuređeno i nadopunjeno izdanje). Tisak „Tipografije“ d.d. Zagreb.
Mandekić V. (1942a.): Pšenica (Gospodarska knjižnica svezak 10.), Ministarstvo seljačkog gospodarstva u Zagrebu.
Mandekić V. (1942b.): Kukuruz. Gospodarska knjižnica Ministarstva seljačkog gospodarstva u Zagrebu.
Mandekić V. (1942c.): Ratarstvo (Gospodarska knjižnica svezak 9.), Ministarstvo seljačkog gospodarstva u Zagrebu.
Mandekić V. (1953.): Pšenica. Knjižarsko i nakladno poduzeće Seljačke sloge Zagreb.
Mangelsdorf P. C., Reeves R. G. (1931.): Hybridization of maize, Tripsacum and Euchlaena. J. Heredity 22:11.
Mangelsdorf P. C., Reeves R. G. (1939.): The origin of Indian corn and its relatives.Tex. Agr. Res. Sta. Bull. 574: 1-315.
Marić A., Jevtić R. (2005): Atlas bolesti ratarskih biljaka.. Poljoprivredni fakultet Unuiverziteta u Novom Sadu. i Naučni instiotut za ratarstvo i povrtarstvo Novi Sad.
Marijanović M., Markulj A., Tkalec M., Jozić A., Kovačević V. (2010.): Impact of precipitation and temperature on wheat (Triticum aestivum L.) yields in eastern Croatia. Acta Agriculturae Serbica, Vol. XV, 29: 117-123.
Marković M. (2012.): Poljoprivredni institute Republike Srpske, Banja Luka - 65 godina naučno-istraživačkog i praktičnog rada na unapređenju poljoprivrede – monografija. Poljoprivredni institute Republike Srpske, Banja Luka (Marković M. urednik).
Marković M., Komljenović I., Todorović J., Biberdžić M., Delalić Z. (2008.): Response of maize to liming in northern Bosnia. Cereal Research Communications 36 Suppl. 2079-2082
228
Markulj A., Marijanovic M., Tkalec M., Jozic A., Kovačević V. (2010.): Effects of precipitation and temperature regimes on maize (Zea mays L.) yields in northwestern Croatia. Acta Agriculturae Serbica, Vol. XV, 29: 39-45.
Mederski H. J., Miller M. E., Weaver C. R. (1973.): Accumulated heat units for classifying corn hybrid maturity. Agronomy Journal 65:743-747.
Mengel K., Kirkby E. A. (2001.): Principles of Plant nutrition (5th Edition). Kluwer Academic publishers Dordrecht / Boston / London.
Mesdag J., Slootmaker L. A. J. (1969.): Classifying wheat varieties for tolerance to high soil acidity. Euphytica 18 (1969): 36-42.
Mesić M. (2001.): Korekcija suvišne kiselosti tla različitim vapnenim materijalima Agriculturae Conspectus Scientificus 66(2): 75-93.
Mihajlović B. (1966.): Ječam, raž i ovas (Mihajlović B. urednik). Zadružna knjiga Beograd
Mihalić V. (1976.): Opća proizvodnja bilja. Školska knjiga Zagreb.
Mušac I., Jurić I., Kovačević V. (1976 ): Ispitivanje sistema unošenja umjetnih gnojiva i njihov utjecaj na prinose ozime pšenice na smeđem tlu Slavonije. Agroinovacije 5/76, separat 34. Centar za primjenu nauke u poljoprivredi SR Hrvatske.
Mušac I., Jurić I., Kovačević V., Žugec I., Skender M. (1976 ): Određivanje potrebe hraniva za ratarske kulture na osnovu kemijskih analiza biljaka. Privreda br. 5, Osijek.
Mušac I., Jurić I., Kovačević V., Žugec I., Madjar S. (1982.): The productivity of pseudoglay soils in Slavonia and the chemical changes which occur in the surface layer after meliorative tillage. In: Proc. ISTRO The Ninth Conference International Soil Tillage Research Organization, Osijek June 21-24, 1982 pp.26-32.
Mušac I., Jurić I., Kovačević V., Žugec I. (1978.): Ispitivanje uporednog djelovanja KAN-a i uree na prinos psenice u ekoloskim uvjetima Slavonije. U: INA-Petrokemija u poljoprivredi, (zbornik radova savjetovanja, Opatija). Izdavac: INA-Petrokemija Kutina, OOUR Proizvodnja umjetnih gnojiva, str. 26-35.
Mušac I., Kovačević V. (1984.): Neke karakteristike proizvodnje psenice u Slavoniji i Baranji. Savremena poljoprivreda XXXI (5-6) 219-232.
Neild, R. E., Dreier, A. F. (1975.): Growing Degree Days In: NebGuide, Field Crops G-1, Cropping Practices. Inst. Of Agric. And Natural Resources, Univ. Of Nebraska-Lincoln, USA.
Neild, R.E., Richman; N. H. (1979.): Simulation studies of corn hybrid-climate response in Nebraska. Res. Bull 287, The Agric. Exp. Station Univ. Of Nebraska-Lincoln, USA.
Neild, R.E., Seeley, M.W. (1977.): Growing Degree Days Predictions for Corn adn Sorghum Development and Some Applications to Crop production in Nebraska. Institute of Agriculture and Natural Resources, University of Nebraska – Lincoln, March, 1977.
229
Nuttonson M. Y. (1953.): Phenology and thermal environment as a means for a physiological classification of wheat varieties and for predicting maturity dates of wheat. Am. Inst. Crop Ecology, Washington DC.
NYT (1970.): U.S. Agronomist Gets Nobel Peace Prize, the New York Times, October 22, 1970, 1.
Olson R. A., Lucas R. E. (1966.): Fertility requirements: secondary and micronutrients. In: Advanced in corn production (Ed. Pierre W.H., Aldrich S. A., Martn W. P.). Iowa State Univ. Press, Ames Iowa, p. 285-330.
Oštrec, LJ. (1998.): Zoologija – štetne i korisne životinje u poljoprivredi. Zrinski d. d., Čakovec
Paunović A. (2001.): Genotipska variranja prinosa i kvaliteta zrna jarog ječma u zavisnosti od ishrane azotom i gustine setve. Doktortska disertacija. Univerzitet u Kragujevcu, Agronomski fakultet u Čačku.
Paunović S. A., Madić M. R. (2011.): Ječam. Univerzitet u Kragujevcu, Agronomski fakultet u Čačku.
Pavić R. (1975.): Geografija SR Hrvatske, knjiga 4, Gorska Hrvatska (Pavić R. ur.), Institut za geografiju Sveučilišta u Zagrebu i Školska knjiga Zagreb.
Pavlek V., Pavlek F., Sečen B., Maceljski M., Karamarković I. (1960.): Hibridni kukuruz.Agrariacoop i Zadružna štampa Zagreb.
Pejić, I., Strasser, A., Kozumplik, V., Bolarić, B., Kaučić, D. (1993.): Primjena toplinskih jedinica u određivanju cvatnje i zriobe, Poljoprivreda 3(97)1, str. 25-34.
Pepo P., Kovačević V. (2011.): Regional analysis of winter wheat yields under different ecologicakl conditions in Hungary and Croatia. Acta Agronomica Hungarica, 59(1), pp. 23– 33.
Perrenound S. (1990.): Potassium and plant health. (2nd completely revised edition). International Potash Institute Bern-Worblaufen/Switzerland.
Peterson N. K., Purvis E. R. (1961.): Development of molybdenum deficiency symptoms in certain crop plants. Proc. Soil Scie. Soc. Amer. 25: 111-117.
Petosic, D. (1994a.): Efficiency of detailed drainige systems in the Sava river valley. Agriculturale Conspectus Scientificus 59 (1), 41 – 58, Zagreb.
Petosic, D. (1994b.): Durability of the impact of drain trenches on drained vertic amphigley in the Sava river valley. Croatian Waters 2 (5), 285 – 291, Zagreb.
Petošić, D., Kovačević V., Josipović M. (2003): Phosphorus availability in hydromorphic soils of Eastern Croatia. Plant Soil Environm., 49: 394-401.
230
Popović Ž. (1963.): Đubriva i đubrenje, Zadružna knjiga Beograd.
Pospišil A. (2010.): Ratarstvo I. Dio. Biblioteka Znanstveno popularna djela, knjiga 57. Zrinski Čakovec.
Pucarić A. (1992.): Proizvodnja ssjemena hibrida kukuruza, Institut za oplemenjivanje i proizvodnju bilja Zagreb.
Pucarić A., Gotlin J., Mikec J. (1983.): Mogućnosti korištenja kukuruza u naknadnoj i postrnoj sjetvi. Poljoprivredne aktualnosti 3 i 4.
Radić Lj. (1979.): Poljoprivredni institut Osijek (usmena informacija).
Radić Lj., Vekić N., Brkić I., Vujević S., Zelinski Z. (1981.): Raspored toplotnih jedinica za kukuruz (CHU) u Osijeku i zahtjevi za CHU kukuruza različitih FAO grupa i hibrida Poljoprivrednog institute Osijek. Informacije o radu na kukuruzu 1981., Poljoprivredni institut Osijek, str. 131-153.
Radić Lj., Vekić N., Tota L. (1973.): Osvrt na pojavu crnog sloja na zrnu kukuruza i novi način označavanja dužine vegetacije. Informacije o radu na kukuruzu 1973., Poljoprivredni institut Osijek, str. 163-180.
Rastija M. (2001.): Reakcija samooplodnih linija kukuruza na gnojidbu cinkovim sulfatom (magistarski rad). Poljoprivredni fakultet Sveučilišta J. J. Strossmayera u Osijeku.
Rastija M. (2006): Utjecaj okoliša i genotipa na prinos i koncentraciju P, K, Mn i Zn u kukuruzu (disertacija). Poljoprivredni fakultet Sveučilišta J.J. Strossmayera u Osijeku. . Reid P. H., York E. T. (1958.): Effect of nutrient deficiencies and growth and fruiting characteristics of peanuts in sand cultures. Agronomy Journal 2.
Reiner L., Buchmann V., Graser S., Heissenhuber A., Klasen M., Pfefferkorn V., Spanekakis A., Strass F. (1992.): Weizen aktuell. DLG Verlags-GmbH Frankfurt am Main.
Rengel Z. (2003.): Handbook of soil acidity. Marcel Dekker, Inc. New York – Basel.
Resulović H., Čustović H., Čengić I. (2008.): Sistematika tla / zemljište.. Nastanak, svojstva i plodnost. Univerzitet u Sarajevu.
Richter D, Kovačević V, Flossmann R (1990.). Ergebnisse and Untersuchung von K- fixierenden Boden Jugoslawiens. In: Richtig dungen - mehr ernten, Kali-Begbau Handelsgesellschaft mbH Berlin, 14 (2) 1-6.
Rogić V. (1975.): Geografija SR Hrvatske, knjiga 5, Sjeverno hrvatsko primorje (Rogić V. ur.), Institut za geografiju Sveučilišta u Zagrebu i Školska knjiga Zagreb.
Rogić V. (1975.): Geografija SR Hrvatske, knjiga 5, Sjeverno hrvatsko primorje (Rogić V. ur.), Institut za geografiju Sveučilišta u Zagrebu i Školska knjiga Zagreb.
231
Roscoe E. Jr., Davis J. F., Thurlow D. L. (1964,): Zinc availability in Michigan soils as influenced by phosphorus level and temperature. Proc. Soil Sci. Soc. Amer. 28: 83-86.
Samac D. A., Tesfaye M. (2003,): Plant improvement for tolerance to aluminum in acid soils – a review. Plant Cell, Tissue and Organ Culture 75: 189–207.
Sayre J. D. (1955,): Mineral nutrition of corn. In: Corn and corn improvement (ed. Sprague U. F.) Academic Press New York, p. 293-314.
Schindler F. (1923,): Handbuch des Getreidebaus. 3. Auflage, Verlag Paul Parey, Berlin Shaw R. (1988,): Climate requirements. In: Corn and corn improvement (Series of monographs, Agronomy, No 18; Sprague G. F. and Dudley J. W. Editors). American Society of Agronomy, Crops Science Society of America, Soils Sacience Society of America Publishers, Madison, Wisconsin, USA. p. 609-638.
Sić M. (1975,): Geografija SR Hrvatske, knjiga 3, Istočna Hrvatska (Sić M. ur.) Institut za geografiju Sveučilišta u Zagrebu i Školska knjiga Zagreb.
Smilde K. W., Jongman E., Luit van B. (1969.): Soil and Fertilizers 34, ref. 2495.
Sprague G. F., Dudley J. W. (1988.): Corn and corn improvement (Series of monographs, Agronomy, No 18; Sprague G. F. and Dudley J. W. Editors). American Society of Agronomy, Crops Science Society of America, Soils Sacience Society of America Punblishers, Madison, Wisconsin, USA.
Stangel (1965.): N-K means high profit corn. Better Crops 49 (2): 8-13.
Stipešević, B., Jug, D., Stošić, M., Zugec, I., Jug, I. (2007): Soil tillage systems and nitrogen fertilization for winter barley after soybean. Proceedings of the Joint International Conference on Long-term Experiments, Agricultural Research and Natural Resources, Debrecen- Nyirlugos, Hungary, 31st May-1st June, 2007., str. 108-113.,
Stipešević, B., Žugec, I., Josipović, M. (2000): Investigation of Rational Soil Tillage for Maize (Zea mays L.) in Eastern Croatia. Proceedings of the 15th Conference of the International Soil Tillage Research Organization (ISTRO), CD-ROM, 2-7 VII 2000., Fort Worth, Texas, SAD. Publication by USDA-ARS-GSWRL
Stipešević, B., Žugec, I., Jurić, I., Petrač, B. (1997): Possibility of reduced soil tillage for winter wheat in East-Croatia conditions. Proceedings of the 14th ISTRO Conference, Fragmenta Agronomica, 2B/97, str. 613-616, Pulawy, Poljska.
Stipesevic, B., Zugec, I., Juric I., Jug D. (2005): Response of winter wheat to soil tillage and nitrogen fertilization on hypogley of Eastern Croatia. Proceedings of the 15th International Plant Nutrition Colloquium, 14-19. September 2005., Beijing, P.R.China, in: C.J.Li et al. (Eds), Plant nutrition for food security, human health and environmental protection. Tsinghua University Press, Beijing, China, str. 1092-1093.
232
Stošić M. (2012.): Utjecaj redsucirane obrade tla i gnojidbe dušikom na urod zrna ozime pšenice i soje na hipogleju Baranje (doktorska disertacija). Poljoprivredni fakultet Sveučilišta J. J. Strossmayera u Osijeku.
Šeput M., Kelečenji Z., Šipić M. (1995.): Survey of winter wheat (Triticum eastivum) growing on AC “Belje”, Croatia. Fragmenta Agronomica 2 (46) 40-41.
Škorić A., Filipovski G., Ćirić M. (1985.): Klasifikacija zemljište Jugoslavije, ANUBiH, Posebna izdanja, knjiga 13, Međuakademijski odbor za proučavanje zemljište, Sarajevo.
Šmaraev G. E., Korovina O. N. (1982.): Kulturnaja flora SSSR. Kukuruza, Kolos Moskva.
Šarić T. (2006.): Suzbijanje korova herbicidima. Federalni zavod za poljoprivredu Sarajevo.
Šarić T. (1996.): Atlas korova, 5. Izdanje, Pedagoški zavod Sarajevo.
Taban S., Turan C. (1987.): Effect of increasing iron and fertilizer rates on growth nd minreral contents of maize plants. Doga Turk Tarim ve Ormancilik Dergisi 11: 448-456.
Tardieu F. (1987.): Etat structural, enracinement el alimentation hydrique du mais. III. Disponibilite des reserves en eau du sol. Agronomie 7: 279-288.
Thompson W. (1970.): El agricultor asgrow, Winter, 3-6.
Thompson L. M. (1963.): Weather and technology in the production of corn and soybeans. Center for Agric. Econ. Dev. Rep. 17. Iowa State Univ., Ames.
Thompson L. M. (1966.): Wetaher variability and thew need for a food reserve. Center for Agric. Econ. Dev. Rep. 26. Iowa State Univ., Ames.
Thompson L. M. (1986.): Climatic change, weather variability and corn production. Agronomy Journal 78: 649-653.
Todorović M., Lazić B., Komljenović I. (2003.): Ratarsko – povrtarski priručnik. Grafomark Laktaši.
Tomasović S., Mlinar R., Ikić I., Jukić K., Maričević M. (2012.): Oplemenjivački programi u Hrvatskoj nakon Drugog svjetskog rata 1. Pšenica. U: Oplemenjivanje poljoprivrednog bilja u Hrvatskoj (urednici Kozumplik V. i Pejić I.). Sveučilište u Zagrebu, Agronomski fakultet, str.43-55.
Tsen C. C. (1974.): Triticale – First Man-Made Cereal. Americal Association of Cereal Chemists Inc. von Uexkull H. R. nad Mutert E. (1995.): Global extent, development and economic impact of acid soils. In Plant-Soil Interactions at Low pH. In: Principles and Management. (Eds. R.A. Date, N. J. Grunodn, G. E. Rayment and M. E. Probert), Kluwer Academic Publisher, Dordrecht, The Netherlands, p 5-19.
233
Vajnberger A., Mušac I., Žugec I., Kovačević V. (1988.): Istraživanja primjene UAN otopine u gnojidbi pšenice. VIII Kongres Jugosavenskog društva za proučavanje zemljišta, Cetinje 23- 27. svibnja 1988.g.
Vajnberger A., Šestić S. (1977.): Utjecaj gnojidbe na visinu prinosa psenice. Agronomski Glasnik, 4, 343-351.
Varga B., Svečnjak Z., Pospišil A., (2001.): Winter Wheat Cultivar Performance as Affected by Production Systems in Croatia. Agronomy Journal 93 (5): 961-966.
Varga B., Svečnjak Z., Pospišil A., Vinter J. (2000.): Promjene nekih agronomskih svojstava sorata ozime pšenice u ovisnosti o razini agrotehnike. ACS, Agric. conspec. sci. 65(1): 37-44. van Essen A., Dantuma G. (1962.): Tolerance to acid soil conditions in barley. Euphytica 11: 282-286.
Vidaček, Ž. (1995.): Prilog sistematici i klasifikaciji hidromorfnih tala Hrvatske. Agronomski glasnik 57 (1/2): 177-191.
VIE (2006.): Zemlja – Velika ilustrirana enciklopedija, Mozaik knjiga Zagreb.
Vukadinovic V, Bertic Blazenka, Kovačević V (1988.): Kalium- und Phosphorverfugbarkeit auf den Boden im Gebiet von Posavina. Tag. Bericht Akad. Landwirtsch. Wiss. DDR, Berlin. No 267, pp. 73-80.
Wang J. Y. (1960.): A critique of the heat unit approach to plant response studies. Ecology 41: 785-790.
Wang J. C. (1963.): Agricultural meteorology, Pacemaker Press, Milwaukee.
Weir R. G., Hudson A. (1966.): Molybdenum deficiency in maize in relation to seed reserves. Australian J. Exp. Agric. Husb. 6: 35-41.
Woelfer T. (1922.): Schlips practisches Hadbuch der Landwirtschaft, Verlagsbuchhandlung Paul Parey, Berlin.
Zadoks J. C. Chang T.T., Konzak C. F. (1974.): A decimal code for the growth stages of cereals. Eucarpia Bull. 7: 49-52.
ZP (2000.): Kukuruz na pragu trećeg milenijuma – sećanja, kazivanja i predviđanja. Institut za kukuruz „Zemun Polje“ Beograd.
Žugec I. (1984.): Utjecaj reducirane obrade tla na prinos kukuruza u ekološkim uvjetima Slavonije (Disertacija). Sveučilište u Zagrebu, Fakultet poljoprivrednih znanosti.
Žugec I. (1986.): The effect of reduced soil tillage on maize (Zea mays L.) grain yield in eastern Croatia (Yugoslavia). Soil Tillage Research 7: 19-82.
234
Žugec I., Kovačević V. (1988.): Istraživanje primjene uree u gnojidbi pšenice na eutričnom kambisolu Istočne Hrvatske. Poljoprivredne aktualnosti 30 (1-2): 285-293.
Žugec I., Kovačević V., Jurić I. (1987a.): Iskustva u gnojidbi pšenice dušikom na plodnijim tlima Istočne Hrvatske. Savremena poljoprivreda 35 (1-2): 47-58.
Žugec I., Kovačević V., Jurić I., Mušac I. (1986.): Istrazivanje optimalnih kolicina i rasporeda dusika u prihrani novih genotipova ozime psenice na smedjem tlu Slavonije. Znanost i praksa u poljopr. i prehr. tehnol. 16 (1-2): 123-146.
Žugec I., Mušac I., Jurić I., Kovačević V. (1987b.): Reakcija nekih sorata ozime pšenice na različitu prihranu dušikom u ekološkim uvjetima istočne Slavonije. Znan. prak. polj. tehnol. 17 (1-2): 147-186.
Zugec, I., Stipesevic, B., Jug, D., Jug, I., Josipovic, M., Tolimir, M. (2006): Tillage and nitrogen effects on winter wheat yield and selected soil physical properties on hypogley of Eastern Croatia. Cereal Research Communications, 34(1/1): 355-358.
Žugec I., Stipešević B., Kelava I. (2000.): Rational soil tillage for creale (winter wheat and spring barley) in eastern Croatia. Proc. of 15th ISTRO Conference, 2-7 Aug. 2000 Forth Worth Texas, USA (on CD).
235