Jak vysoká je rostlina?

Fáze růstu rostlin ovlivňují produktivitu celého zemědělství. Odchylky od normy, například v důsledku teplotních změn nebo nadměrných srážek, mohou mít obrovské finanční důsledky. Pro udržení zdravé sklizně a zajištění dozrání plodin podle plánu je nutné analyzovat všechny fáze životního cyklu rostliny. To vám umožňuje včas identifikovat potenciální problémy a přijímat optimální manažerská rozhodnutí.

Fáze růstu rostlin: Klasifikace

Různá stádia vývoje rostlin se vyznačují zvláštními jevy, které jsou studovány v rámci samostatné vědy – fenologie. Vzhledem k rozmanitosti přístupů a jejich širokému spektru aplikací neexistuje jednotná klasifikace růstových fází plodin. V současné době většina vědců, kteří studují fenologické fáze v kontextu průmyslového zemědělství, doporučuje používat systém BBCH v chytrém zemědělství Meier, U., Bleiholder, H., Buhr, L., Feller, C., Hack, H., Heß, M ., Lancashire, P., Schnock, U., Stauß, R., Boom, T., Weber, E. & Zwerger, P. (2009). Systém BBCH pro kódování fenologických růstových fází rostlin – historie a publikace. Journal für Kulturpflanzen, 61, 41-52. http://dx.doi.org/10.5073/JfK.2009.02.01. .

Klasifikace je založena na systému pracovních skupin BBCH BBCH. (2001). Růstové fáze jednoděložných a dvouděložných rostlin. (U. Meier, Ed.) (2. vydání). Federální centrum biologického výzkumu pro zemědělství a lesnictví. leží Zadoxova stupnice, která se používá k hodnocení růstu obilných plodin. Podle BBCH existuje deset hlavních fází (číslovaných 0 až 9), které jsou zase rozděleny do několika fází. Mezi hlavní fáze růstu rostlin patří:

• klíčení;
• vývoj listů;
• odnožování;
• hadice;
• tvorba květenství;
• vzhled květenství;
• květ;
• tvorba ovoce;
• zrání ovoce;
• odumírání.

Protože se délka růstových fází a doprovodné fenologické jevy u různých plodin liší, je pro každou z nich vypracována individuální komplexní škála. Vhodná je přitom standardní stupnice BBCH pro všechny plodiny, pro které neexistuje samostatná klasifikace. Také na jeho základě můžete vyvinout jednotlivá měřítka pro konkrétní typ rostliny. Pojďme se blíže podívat na deset hlavních fází růstu rostlin podle stupnice BBCH.

Fáze 0: Klíčení

Navzdory rozdílům v biologických procesech jsou klíčení semen, vzcházení sazenic a vývoj pupenů spojeny do jedné růstové fáze. V závislosti na druhu plodiny se její trvání pohybuje od několika dnů do několika týdnů. V tomto období semena rostlin klíčí a vytvářejí takzvané „embryonální listy“ (kotyledony), které nevypadají jako zralé listy.

V této fázi plodiny vyžadují správnou teplotu a dostatek kyslíku. Klíčení a pučení vyčerpání zásob výživy rostlin, které bez přikrmování může vést k nedostatku živin. Také rostliny často vyžadují odpočinek před začátkem fáze.

Během tohoto období plodiny potřebují především vodu, protože aktivuje metabolismus. V některých situacích je nutná zálivka, aby se odstranily inhibitory klíčení semen (například při pěstování pouštních letniček) Kimball, J. W. (2021) Biology. Tufts University a Harvard University. .

Jak růstová fáze rostlin ovlivňuje poškození hmyzem?

Zranitelnost plodin vůči různým škůdcům přímo závisí na fázi růstu. Například drátovci jedí semena před nebo bezprostředně po vyklíčení Hmyzí škůdci semen a kořenů. Extension Entomology, Texas A&M AgriLife Extension Service. a ušáci mají tendenci se živit mladými výhonky, listy a květy.

Fáze 1: Vývoj listů

Proces fotosyntézy, který probíhá v listech, je klíčový pro vývoj plodiny. Proto je první fáze růstu rostlin nesmírně důležitá. Všechny živiny, které v tomto období přijmou, jsou spotřebovány v následujících fázích. Chcete-li dosáhnout nejlepších výsledků, musíte používat hnojivo.

Během této fáze rostlina produkuje to, čemu se říká „pravé“ listy – malé repliky zralých listů. Obvykle se tvoří stejným způsobem, ale proces se může lišit v závislosti na potřebách plodiny a podmínkách prostředí. Počínaje apikálními (apikálními) meristémy výhonku se listy stávají plochými, ačkoli tvar a velikost se mohou lišit Bar, M., Ori, N. (2014, 15. listopadu). Vývoj a morfogeneze listů. Vývoj, 141(22). https://doi.org/10.1242/dev.106195. . Důležitou roli v tomto procesu hrají hormony, transkripční regulátory a mechanické vlastnosti rostlinných tkání.

Fáze 2: Tillering nebo Lateral Shoot Formation

Odnožování je fáze růstu rostlin, během které se tvoří nové výhonky. Rostou svisle, takže vedlejší výhonky se neustále objevují vedle hlavního výhonku. Výhonky, které se vyvinou z „mateřské rostliny“, se někdy nazývají řízky nebo vrstvení.

Odnožování může také znamenat následný vývoj postranních výhonů. Každý z nich má centrální růstový bod. Postupem času se mění v kloubový stonek, který se skládá z uzlů a internodií, podobně jako bambusová tyč.

Fáze 3: Prodlužování trubek nebo stonku

Některé části rostliny, jako jsou stonky a kořeny, pokračují v růstu po celý svůj životní cyklus. Tento proces se nazývá neomezený růst. Nové buňky se tvoří na špičkách rostoucích výhonků. Stonky se navíc vyvíjejí mnohem aktivněji než kořenový systém. Trvání a intenzita těchto změn závisí na druhu plodiny, pro každou z nich zpravidla existují určité normy. Třetí fáze růstu rostlin je výrazně ovlivněna globálním oteplováním, protože prodlužování stonků je přímo závislé na teplotě.

Fáze 4: Tvorba květenství nebo řízků

Vegetativní fáze životního cyklu plodiny se vyznačuje výskytem silných stonků a velkého počtu zelených listů. Tyto procesy jsou nesmírně důležité, protože ovlivňují fotosyntézu. Nesmíme také zapomínat, že vývoj listů závisí na růstu kořenů.

Dusíkatá hnojiva jsou zvláště užitečná v této fázi růstu rostlin, protože podporují aktivní růst stonků a listů. Navíc v tomto období mohou zemědělci již zavádět strategie hospodaření na pastvě, jako je pastva, protože plodiny již mají dostatek listů pro fotosyntézu a také kořeny pro ukotvení, skladování a spotřebu minerálů.

Fáze 5: Vznik květenství nebo vaječníku

Vznik květenství je proces, při kterém se kvetoucí výhonky hromadí podél květinové osy. Vaječník se vyznačuje tím, že hlavička semene vystupuje ze skořápky tvořené praporcovým listem. Oba procesy tedy odkazují na začátek reprodukční fáze, během níž se aktivně vyvíjejí květy a následně plody. V této fázi růstu rostlin je to zvláště důležité hnojiva, která jim dodávají fosfor.

V jaké fázi růstu je rostlina nejvíce náchylná k chorobám?

Náchylnost rostlin k chorobám se s dozráváním snižuje. Imunita původně rezistentních plodin se tedy postupem času jen zvyšuje.

Fáze 6: Kvetení

Během šesté růstové fáze se u rostlin vyvíjejí reprodukční orgány. Navíc u jednoletých plodin se tato fáze shoduje se smrtí. U dvouletých rostlin se první rok týká vegetativní fáze a druhý kvetení a odumírání. Většina víceletých plodin kvete každý rok, pokud to podmínky dovolí. Draslík je v této fázi růstu rostlin mimořádně prospěšný. Zlepšuje kvetení a plodnost, stejně jako celkový stav plodin. Také na tomto fáze růstu rostlin, je důležité udržovat správný režim zavlažování.

Nástup kvetení závisí na teplotě, fotoperiodě a přítomnosti giberelinu. Současně, bez období zimního chladu, je doba květu mnoha jednoletých (například ozimé pšenice) a dvouletých plodin zpožděna kvůli jarovizaci, tedy přizpůsobení rostlin dlouhodobému chladu.

EOSDA Crop Monitoring

Polní analytika založená na aktuálních satelitních datech – dělejte efektivní rozhodnutí!

Fáze 7: Tvorba plodů

Fázi tvorby plodů je v rostlinářství a zahradnictví věnována velká pozornost. U většiny kvetoucích rostlin se plod tvoří po oplodnění uvnitř vaječníku. V podstatě se jedná o ochranné prostředí pro semena. Vznik dužnatého plodu je rozdělen do čtyř fází Ezura, H., Hiwasa-Tanase, K. (2010). Vývoj ovoce. In: Pua, E., Davey, M. (eds) Vývojová biologie rostlin – biotechnologické perspektivy. Springer, Berlín, Heidelberg. https://doi.org/10.1007/978-3-642-02301-9_15. :

• vývoj květů (určuje se identita, počet a tvar rostlinných orgánů);
• buněčné dělení (vyskytuje se po oplodnění);
• buněčná proliferace a endoreduplikace (pokračuje až do fáze zrání);
• zrání (vzniká vzhled, chuť, textura a nutriční složky ovoce).

V této fázi růstu rostliny nepotřebují tolik dusíku jako fosfor a draslík. Tyto prvky stimulují zrání a zvyšují výnos.

Fáze 8: Zrání ovoce

Signálem pro dozrávání ovoce je aktivní produkce ethylenu. Stimuluje ji sklizeň, stejně jako infekce plodiny bakteriemi nebo houbami.

V této fázi růstu rostlin se tedy začínají produkovat nové enzymy. Amyláza a pektináza pomáhají trávit škrob a pektin, zatímco hydroláza pomáhá rozkládat sloučeniny uvnitř ovoce. Geny odpovědné za sekreci těchto enzymů se aktivují právě vlivem ethylenu. Tyto enzymy katalyzují reakce, které mění barvu, texturu, chuť, vůni a další vlastnosti ovoce.

Fáze 9: Odumírání nebo stárnutí

Mezi známky stárnutí patří degenerativní změny v buňkách, které jsou obvykle spojeny se zvýšeným odpadem a metabolickými problémy. Tato fáze růstu rostlin je ovlivněna řadou faktorů prostředí, jako je fotoperioda a teplota. Stárnutí jednoletých rostlin lze zároveň zpomalit pomocí některých hormonálních léků.

Opadávání listů signalizuje nástup zimního klidu u víceletých plodin. Ke konci vegetačního období, s kratším denním světlem a nástupem chladného počasí, začínají u mnoha stromů stárnout listy, mizí zelený chlorofyl, znatelnější jsou naopak žluté a oranžové karotenoidní pigmenty. Délka dne ovlivňuje hormonální metabolismus, což následně vede ke stárnutí listů.

Může se zdát, že klasifikace růstových fází rostlin podle stupnice BBCH je pro zemědělce, kteří jsou již zaneprázdněni jinými aspekty hospodaření, zbytečná. Tato klasifikace však jasně ukazuje, že úspěšnost manažerských rozhodnutí přímo závisí na fázi růstu rostlin, ve které jsou aplikována.

Monitorování fází růstu rostlin pomocí EOSDA Crop Monitoring

Farmáři zpravidla jasně chápou, jaké činnosti jsou vyžadovány v konkrétní fázi růstu plodin. V případě velkých zemědělských oblastí však může být téměř nemožné nezávisle určit fázi.

Tento problém pomáhá vyřešit funkce EOSDA Crop Monitoring’s Stages of Development. Zejména umožňuje:

• pochopit, v jaké fázi růstu se rostliny nacházejí;
• kontrolovat, zda se plodiny vyvíjejí podle plánu;
• plánovat zemědělské práce.

Platforma pro přesné zemědělství EOSDA Crop Monitoring využívá údaje o počasí k určení, v jaké fázi růstu se plodiny nacházejí. Uživatelé tak mohou kdykoli znát stav rostlin, i když nejsou pro dané období k dispozici satelitní snímky.

EOSDA Crop Monitoring nyní disponuje stupnicí fáze růstu více než 30 různých plodinvčetně kukuřice, ovsa, brambor, sójových bobů, slunečnice a pšenice. Úplný seznam dostupných rostlin nám zašlete e-mailem na adresu sales@eosda.com.

Plán zemědělské činnosti

Každá plodina má jedinečné potřeby v různých fázích růstu, což vyžaduje, aby zemědělci přizpůsobili hnojení, zavlažování a další postupy. V opačném případě se růst plodin zpomalí, což EOSDA Crop Monitoring zobrazuje odpovídající grafy vegetačních indexů.

Optimalizujte zavlažování a postřik

Pomocí EOSDA Crop Monitoring můžete získat data založená na stupnici BBCH o růstových fázích konkrétní plodiny. To umožňuje co nejefektivněji plánovat hnojení, zavlažování a ošetření herbicidy. Na základě aktuálních a předpovědních údajů o počasí poskytují algoritmy platformy přesné informace o různých fázích růstu rostlin a jejich trvání.

Navíc můžete data použít Předpověď počasí na 14 dníoptimalizovat náklady a upravit zemědělskou práci v různých fázích růstu rostlin.

Například jste plánovali postříkat kukuřičné pole herbicidy třetí den po výsadbě. Podle předpovědi počasí EOSDA Crop Monitoring se však v tuto dobu očekávají srážky, které chemikálie smyjí. Léčbu proto raději odložte na další den.

Prostudujte si vlastnosti zemědělských plodin

Kombinací stupnice růstového stádia rostlin založené na meteorologických datech s vegetačními indexy odvozenými ze satelitních snímků můžete získat úplný přehled o vývoji zemědělských plodin. Předpokládejme, že její stav neodpovídá fázi růstu. V takovém případě můžete rostlinu zkontrolovat na choroby a škůdce, aplikovat hnojiva a použít jiné metody ochrany. Na druhou stranu, pokud úroda dozrává příliš rychle, můžete ji sklidit brzy.

Sledování klíčových fází vývoje rostlin umožňuje zemědělcům optimalizovat využití zdrojů a zvýšit výnosy. Univerzální stupnice BBCH se používá také v odvětvích souvisejících se zemědělstvím, což umožňuje zemědělcům efektivněji komunikovat se svými zástupci. Klasifikační systém BBCH se navíc používá po celém světě, což usnadňuje šíření užitečných nápadů a technologií.

zdroje

1. Meier, U., Bleiholder, H., Buhr, L., Feller, C., Hack, H., Heß, M., Lancashire, P., Schnock, U., Stauß, R., Boom, T., Weber, E. & Zwerger, P. (2009). Systém BBCH pro kódování fenologických růstových fází rostlin – historie a publikace. Journal für Kulturpflanzen, 61, 41-52. http://dx.doi.org/10.5073/JfK.2009.02.01.↑Vědecká publikace
2. pracovní skupina BBCH. (2001). Růstové fáze jednoděložných a dvouděložných rostlin. (U. Meier, Ed.) (2. vydání). Federální centrum biologického výzkumu pro zemědělství a lesnictví.↑Kniha
3. Kimball, J. W. (2021) Biologie. Tufts University & Harvard University.↑Kniha
4. Hmyzí škůdci semen a kořenů. Extension Entomology, Texas A&M AgriLife Extension Service.↑Online zdroj
5. Bar, M., Ori, N. (2014, 15. listopadu). Vývoj a morfogeneze listů. Vývoj, 141(22). https://doi.org/10.1242/dev.106195.↑Vědecká publikace
6. Ezura, H., Hiwasa-Tanase, K. (2010). Vývoj ovoce. In: Pua, E., Davey, M. (eds) Vývojová biologie rostlin – biotechnologické perspektivy. Springer, Berlín, Heidelberg. https://doi.org/10.1007/978-3-642-02301-9_15.↑Vědecká publikace

O autorovi:

Vasily Cherlinka Výzkumník EOSDA

Vasilij Cherlinka má více než 30 let zkušeností v oblasti agronomie a pedologie (pedologie). Je doktorem biologických věd se specializací na půdu.

Dr. Cherlinka studoval na Vysoké škole strojního inženýrství na Ukrajině (1989-1993), poté prohloubil své znalosti v oblasti zemědělské chemie a agronomie na Černovické národní univerzitě se specializací na agrochemii a pedologii.

V roce 2001 úspěšně obhájil disertační práci „Podstata agroekologické shody modelů půdní úrodnosti a jejích faktorů s požadavky polních plodin“ a získal titul kandidáta biologických věd s důrazem na půdu na NSC „Výzkumný ústav půdních věd a agrochemie pojmenovaná po O.N. Sokolovský.”

Dr. Cerlinka v roce 2019 úspěšně obhájil diplomovou práci „Digitální modely terénu v pedologii: Teoretické a metodologické základy a praktické využití“ a získal titul doktora biologických věd se specializací na pedologii.

Vasily je ženatý a má dvě děti (syna a dceru). Celý život rád sportuje (kandiduje na mistra sportu Ukrajiny v silovém trojboji a dokonce se účastnil i strongman soutěží).

Od roku 2018 Dr. Cerlinka konzultuje s EOSDA otázky půdoznalectví, agronomie a agrochemie.