четвртак, 4. август. 2011. 23:08

Temperatura vazduha je, pored ostalih ekoloških i pedoloških faktora, značajan činilac u biljnoj proizvodnji koji određuje areal gajenja neke biljne vrste, brzinu i intenzitet mnogih fizioloških procesa u biljci, dinamiku rastenja i razvića i visinu i kvalitet prinosa. Svaka fenofaza ili faza organogeneze jedne biljne vrste za svoje nesmetano proticanje zahteva određene temperaturne uslove, pa tako i ozima strna žita . U tom smislu postoje kardinalne temperaturne tačke: minimum, optimum i maksimum, za svaku fazu rastenja i razvića posebno. Optimalna temperatura je ona koja u određenom vremenskom periodu omogućuje ravnomerno rastenje i razviće određene biljne vrste, nesmanjenog intezinteta. Minimalna i maksimalna temperatura su one vrednosti koje usporavaju i otežavaju ili ubrzavaju proticanje određenih fenofaza, a usled duže izloženosti biljaka njima i delovanja drugih nepovoljnih uslova, mogu da ubrzaju i na taj način skrate period za formiranje biljnih organa kao nosioca produktivnosti. I da potpuno zaustave rastenje i razviće i izazovu propadanje biljke.

Kada su u pitanju ozima strna žita, ovo je period u kome su posebno aktuelna pitanja otpornosti biljaka na niske temperature i sposobnosti prezimljavanja.

Otpornost na niske temperature

Sposobnost biljaka da se prilagode niskim kako pozitivnim tako i negativnim temperaturama određena je naslednom osnovom vrste odnosno sorte, ali zavisi i od niza drugih faktora, kao što su: vreme i kvalitet setve, vremenske prilike koje su prethodile periodu niskih temperature i opšte pripremljenosti biljnog organizma za niske temperature. Temperature vazduha ispod minimuma za određenu fenofazu u dužem vremenskom periodu izazivaju poremećaje u prometu materija u biljci, remete skladan odnos između procesa sinteze i, nasuprot njemu, oksidacije i hidrolize i intenziviraju nagomilavanje produkata intermedijarnog metabolizma, štetnih za biljku. Mehanizam otpornosti biljaka na niske temperature zasniva se na njihovoj sposobnosti da brzinu određenih reakcija harmonično menjaju i prilagode uslovima okoline i tako, može se reći kontrolisano, sačuvaju normalnu strukturu protoplazme i procese metabolizma. Kod biljaka neotpornih na niske temperature izostaje kontrolisano prilagođavanje izmenjenim

uslovima okoline, procesi fotosinteze, sinteze saharoze i ostali sintetički procesi slabe, a intenziviraju se oksidativni procesi i hidroliza saharoze, očvršćuju masne materije, menjaju se viskozitet i koloidne – hemijske osobine protoplazme, nagomilavaju se štetne materije (organske kiseline i rastvorljiva jedinjenja azota), što sve vodi pojavi spoljnih znakova propadanja (uvenuća) i smrti biljaka.

Dejstvom niskih pozitivnih temperature propadanje biljaka ne nastaje, dakle usled iscrpljivanja i gladovanja biljaka, jer su ispitivanja pokazala da u biljnim organima ima još uvek dovoljno ugljenih hidrata, već od posledica narušavanja normalnog prometa materija i energije I odnosa pojedinih procesa u biljci.

U uslovima našeg podneblja, na ozimim strnim žitima, češće nastaju oštećenja od niskih negativnih temperature odnosno od mraza. Osetljivost biljaka na mraz uslovljena je količinom vode u tkivu i njenim odnosom sa sadržajem šećera i oligosaharida u ćeliji, a uzrok oštećenja je led koji se, smrzavanjem vode, može formirati u međućelijskim prostorima iu samoj ćeliji. Ukoliko snižavanje temperature nastupi postepeno kristali leda se uglavnom obrazuju u međućelijskim prostorima, što, izuzev ako se ne radi o većim količinama koje mehanički oštećuju protoplazmu i narušavaju strukturu ćelije, ne mora imati za posledicu trajno propadanje biljaka. Biljke su oštećene, izgledaju uvelo, ali je sačuvana sposobnost protoplazme da obnovi svoju strukturu.

Nastupanjem uslova koji obezbeđuju postepeno otapanje leda, voda se povlači iz međućelijskih prostora, ćelija je apsorbuje, a njen turgor se ponovo uspostavlja, tako da biljke mogu da nastave proces rastenja i razvića. Pri brzom i naglom snižavanju temperatura dolazi do formiranja leda unutar ćelije, nepovratnog narušavanja strukture citoplazme iuginuća biljke.

Tokom prezimljavanja ozimih strnih žita oštećenja i njihovo stradanje ne moraju uvek da budu prouzrokovani direktnim delovanjem niskih temperatura. Biljke mogu da stradaju ukoliko duže budu pod ledenom korom, usled gušenja i gladovanja, jer se sve rezerve ugljenih hidrata troše na disanje. Pri naglom otapanju ledene kore takođe može doći do oštećenja i stradanja biljaka. U takvim uslovima se pogoršava provetravanje zemljišta, biljke počinju da dišu anaerobno, što za posledicu ima stvaranje otrovnih materija, opasnih za biljku. Sposobnost biljaka da spreče anaerobne procese I podnesu njihove toksične produkte stoji u vezi sa opštom otpornošću ozimih strnih žita na zimu.

Kaljenje biljaka i promet materija

Kaljenje biljaka je povratno fiziološko prilagođavanje nepovoljnim uslovima spoljašnje sredine, kojim se povećava adaptibilnost biljke i njena sposobnost prezimljavanja. Preduslov ovog procesa jeste zaustavljanje procesa rastenja i razvića i prelazak u stanje mirovanja, što, pak, zavisi od svetlosnih uslova, fotoperiodizma i ishrane biljaka.

Prva faza kaljenja se odvija na svetlosti, pri niskim temperaturama (dnevne oko 10°C, noćne oko 2°C) i umerenoj vlažnosti. Usporavanje procesa rastenja se nastvalja do potpunog mirovanja. U ovoj fazi se u ćelijskom soku, citoplazmi I organelama nakupljaju šećeri i neki oligosaharidi. Šećeri su, sa aspekta otpornosti na niske temeperaturte, neophodna jedinjenja. U biljkama otpornim na mraz utvrđene su veće količine šećera, posebno tzv. „zimskih“ (rafinoze i stahioze). Ove materije povećavaju osmotski pritisak ćelije, što snižava tačku mržnjenja, sprečavaju zamrzavanje vode, utiču na propustljivost ćelijskih membrana i membrane vakuola, a time i na vodni režim ćelija, stabilizuju ćelijske strukture, posebno hloroplaste i štite proteine, u prvom redu one na površini ćelijskih membrana.

Druga faza kaljenja se odvija na temperaturama ispod 0°C i ne zahteva svetlost, a kod ozimih strnih žita može da protiče i pod snegom. Ova faza je karakteristična po kvantitativnim i kvalitativnim promenama u prometu belančevina. Kompleks belančevina se pri niskim temperaturama raspada, menja se odnos različito rastvorljivih frakcija, takođe i odnos aminokiselina i sadržaj azota. Za otpornost biljaka prema mrazu od značaja su hidrosulfidne i druge hidrofilne grupe, koje vezuju vodu na površini i tako smanjuju mogućnost deformacije strukture molekula proteina. U manje otpornih biljaka hidrosulfi dne grupe se lakše oksidišu i prevode u disulfidnu grupu, što je čest uzrok oštećenja biljaka od mraza. Kod biljaka koje su prošle proces kaljenja hidrosulfidne grupe su manje podložne oksidaciji, što je jedan od uslova bolje otpornosti na niske temperature.

Kod kaljenih biljaka, usled gubljenja vode, citoplazma ćelija je iz tečnog – sol prešla u amorfno – gel stanje, što povećava otpornost ćelije na mehanička oštećenja i smanjuje mogućnost obrazovanja leda unutar nje, a dovoljna količina ugljenih hidrata i odgovarajućih proteina značajno snižava temperaturu obrazovanja leda u međućelijskim prostorima i temperaturu pri kojoj pritisak leda dostiže maksimum i olakšava apsorpciju vode iz međućeliskih prostora od strane ćelije nakon otapanja leda, što sve ukupno uvećava sposobnost prezimljavanja i smanjuje opasnost od oštećenja u toplim danima posle mraza.

Uticaj agrotehničkih mera na prezimljavanje

Na ispoljavanje otpornosti biljaka strnih žita na niske temperature i bolje prezimljavanje može se značajno uticati pravilnim izvođenjem određenih agrotehničkih mera. U tom smislu veliki značaj se pripisuje vremenu i načinu setve. Setvom strnih žita u optimalnom roku obezbeđuju se uslovi za ujednačeno nicanje i dobro ukorenjavanje i reguliše se harmoničan razvoj biljaka do zime.

Biljke u nastupajući period niskih temperature ulaze u dobroj kondiciji, što im povećava sposobnost prezimljavanja i obezbeđuje da u proleće nesmetano nastave rast i razvoj, za razliku od biljaka iz kasnije setve, koje često, usled delovanja niskih temperature izmrznu, a što se sve kasnije nepovoljno odražava na prinos.

U slučaju kasnije setve, eventualne posledice izmrzavanja na biljkama strnih žita u proleće moguće je ublažiti takođe primenom adekvatnih agrotehničkih mera. Značajni efekti se mogu ostvariti valjanjem useva pri čemu se ponovo uspostavlja kontakt korena sa zemljištem, prethodno prekinut usled golomrazice.

Na nestrukturnim zemljištima i onima sklonim zabarivanju se najčešće posle obilnih padavina ili otapanja snega stvara pokorica ili se, pak, u njima zadržava suvišna voda, što sve, u kombinaciji sa niskim temperaturama vazduha i zamrzavanjem, uvećava opasnost od izmrzavanja, otežava rast i razvoj biljaka i negativno se odražava na prinos. Efikasne mere protiv ovakvih pojava su drljanje lakim drljačama, čime se razbija pokorica i podstiče bokorenje i odvodnjavanje odgovarajućim kanalima, čime se eliminiše mogućnost propadanja biljaka usled izmrzavanja i gušenja.

Izbalansirana i adekvatna ishrana biljaka strnih žita takođe je važna sa aspekta povećanja otpornosti prema niskim temperaturama i mrazu. Posebno je važno poštovati preporučene doze hraniva i dinamiku njihovog unošenja u zemljište, koje se odnose pre svega na osnovne makroelemente.

Prevelika količina azota u osnovnom, jesenjem đubrenju može da izazove suviše bujan rast biljaka strnih žita, koje se slabije kale, postaju nežne i lakše stradaju u uslovima niskih temperatura, a posebno golomrazica. Prihrana azotom u proleće na samom početku faze bokorenja predstavlja značajan stimulans biljkama, iscrpljenim niskim temperaturama, mrazom i ostalim stresnim faktorima tokom zime, da nesmetano nastave rast i razviće. Među hranivima potrebnim u ishrani biljaka strnih žita, sa aspekta povećanja sposobnosti prezimljavanja značajna je uloga fosfora. Na nedostatak ovog elementa strna žita su posebno osetljiva u početnim fazama rasta i razvića i posledice toga se kasnije teško mogu ublažiti. Tu se pre svega misli na ulogu fosfora u procesu kaljenja i povećanju otpornosti biljaka na niske temperature i mraz, jer on utiče na metabolizam azota, disanje, fotosintezu i ukupan promet energije i vododržeću sposobnost protoplazme. Kalijum takođe ima važnu ulogu u prometu energije i materija u biljkama, posebno sintezi ugljenih hidrata, koji su od značaja za povećanje sposobnosti prezimljavanja i regulisanju vodnog režima biljaka.

Osnovni preduslov uspešne i ekonomski opravdane proizvodnje strnih žita jeste upotreba deklarisanog semena, adekvatno pripremljenog za setvu. Dorada i priprema semena za setvu podrazumeva primenu određenih mehaničkih, fizičkih, hemijskih i, po potrebi, bioloških postupaka na semenu nakon vršidbe. Tako pripremljeno i dorađeno seme u setvi, uz pravilno izvođenje svih predviđenih agrotehničkih mera, preduslov je ravnomernog nicanja i optimalnog sklopa zdravih i naprednih biljaka, tolerantnih na različite stresne faktore gajenja, a tako i niske temperature i mraz, što sve vodi postizanju ekonomski opravdanih količina zrna koje daju strna žita , odgovarajućeg tehnološkog kvaliteta.

Sposobnost prezimljavanja kragujevačkih sorti strnih žita

Proces kaljenja se kod pšenice i ostalih ozimih strnih žita, prema mnogim istraživanjima, poklapa se periodom jarovizacije. Smatra se da se po završetku jarovizacije proces kaljenja kod ozimih strnih žita zaustavlja i da se otpornost na mraz tada, posebno kod pšenice, smanjuje utoliko više što je aktivno rastenje intenzivnije.

Otpornost prema niskim temperaturama se u našoj zemlji kod strnih žita testira u centrima u Kragujevcu i Novom Sadu po metodi Jurijeva. Ova metoda podrazumeva ispitivanje mladih biljaka zasejanih u sandučiće i odgajenih u poljskim uslovima (radi kaljenja) do faze 3-5 lista (do početka bokorenja). Izmrzavanje se obično sprovodi pre početka perioda raskaljivanja biljaka i porasta u stablo (tokom januara ili februara). Testiranje se obavlja u hladnim komorama postepenim snižavanjem do kritičnih temperatura za pojedine vrste strnih žita: -14°C za ozimu pšenicu, raž i tritikale ili -12°C za ozimi ječam i ovas, u trajanju od 12 do 24 sati (zavisno od uslova kaljenja u pojedinim godinama). Ove temperature su definisane kao kritične u našim uslovima proizvodnje strnih žita na osnovu prethodnih dugogodišnjih analiza meteoroloških podataka i ekcesa ekstrmno niskih temperatura bez snega, pošto je poznato da snežni pokrivač značajno štiti useve od izmrzavanja.

Na osnovu višegodišnjih podataka o testiranju KG sorti strnih žita u hladnim komorama Centra za strna žita u Kragujevcu, može se istaći da su one, pored ostalih poznatih pozitivnih osobina (visok prinos, kvalitet, otpornost ili tolerantnost prema bolestima, štetočinama, suši i kiselim zemljištima), pokazale i veoma dobru ili odličnu otpornost prema niskim temperaturama. Od sada aktuelnih sorti ozime pšenice u proizvodnji, kao najotpornije se mogu istaći: KG 56, KG 56 S, Takovčanka, Studenica, Toplica, Planeta, Aleksandra i Kruna, čije biljke u četvorogodišnjem proseku prezimljavaju od 93 do 100%. Pored njih veoma dobru otpornost imaju i sorte Vizija i Aleksandra čije biljke prezimljavaju u proseku od 77 do 89%. U istim ispitivanjima sorte standardi za oglede sortne komisije, koje takođe imaju visoku otpornost prema niskim temperaturama (Pobeda i Renesansa), prezimljavale su u Kragujevcu u proseku od 75 do 87%.

Od ostalih testiranih KG sorti i vrsta strnih žita, ozima raž Raša u istom periodu u proseku je prezimljavala 99,3% a odličnu otpornost pokazale su i sorte ozimog tritikalea Trijumf, Žarko i General, koje su prezimljavale od 72 do 95% takođe na -14°C/12-24h. Dobro preživljavanje pokazale su i sorta ozimog (fakultativnog) tritikalea Favorit (54%), kao i sorta jarog (fakultativnog) tritikalea Vojvoda, koje su prezimljavale u proseku od 47 do 54%, dok je sorta ozimog tritikalea standard u sortnoj komisiji (KG 20) prezimljavala u proseku 65%.

Sorte tritikalea, naročito fakultativne odlikuju se visokim koeficijentom produktivnog bokorenja, tako da u uslovima oštećenja i gubitaka biljaka usled delovanja niskih temperatura, kompenziraju gubitke bokorenjem. Aktuelne KG sorte ozimog ječma Grand, Rekord, Jagodinac i Maksa i ozimog ovsa Vranac, takođe spadaju u red visoko otpornih ili otpornih i uspešno prezimljavaju temperature od -12°C bez snega.