travništvo in pridelovanje krme - university of ljubljana · 2008-02-06 · zelena revolucija...
TRANSCRIPT
Biotehniška fakultetaOddelek za agronomijoKatedra za pridelovanje krme in pašništvo
Travništvo in pridelovanje krme(projekcijsko gradivo s predavanj)
Jure Čop
Poglavja
1 Uvod 2 Zemljišča v Sloveniji 3 Travna ruša 4 Sezonska rast travne ruše 5 Rast trav 6 Rast metuljnic 7 Kemična sestava zelinja 8 Kakovost travniške krme 9 Okolje in travna ruša 10 Trave 11 Metuljnice 12 Bolezni in škodljivci trav in metuljnic 13 Travno-deteljne mešanice 14 Krmni dosevki 15 Travniška tehnologija 16 Alternativna raba travinja
travništvo in pridelovanje krme
tehnološki predmet
travništvo & krma: uvod
kaj je travništvo in pridelovanje krme?
• področje znanosti (naravoslovno-tehnična disciplina)
• kmetijska dejavnost (panoga)
• gospodarska funkcija• širša družbena funkcija
travništvo & krma: uvod
Preučuje pridelovanje krme na travinju in njivah v biološkem, ekološkem, tehnološkem, naravovarstvenem in ekonomskem smislu.
travništvo & krma: delitev področja
• travništvo (pridelovanje travniške krme)
• pridelovanje krme na njivah(pridelovanje krmnih poljščin)
krma na njivah
• koševine• krmna žita• zrnate stročnice• gomoljnice• korenovke• industrijske rastline
zgodovinski razvoj discipline
• empirični razvoj od davnine (neolitska revolucija pred 10.000 l.)
• novejši znanstveni razvoj od 20. stol. naprej
travništvo: mejniki - dosežki
• tripoljni kolobar, paša (sr. vek) • nove poljščine, hl. reja (18. st.)• uvedba gnojenja (17. st.)• uvedba večkratne košnje• uvedba pašno-kosne rabe• uvedba siliranja• uvedba mehanizacije v ...
travništvo: mejniki - dosežki
• uvedba sejanega travinja • vzgoja novih sort ... • dojemanje multifunkcionalnosti travinja
• uvedba načrtovane prehrane• uvedba ciljne prehrane
travinje: splošna definicija
• z vegetacijo poraslo zemljišče, v kateri prevladujejo trave
• land where grass or grasslike vegetation grows and is the dominant form of plant life www.cogsci.princeton.edu/cgi-bin/webwn
travinje: kmetijska definicija
• kmetijska kultura, katere vegetacijo sestavljajo zelnate rastline, namenjene za pridelovanje krme
travinje: druge definicije
• zemljiška kategorija
• ekosistem (klimaks, plagioklimaks)
vrste travinja: po izvoru
• naravno (klimatogeno)– savane (tropsko travinje)– kserotermno travinje– arktično in planinsko travinje
• gojeno (antropogeno)– polnaravno– sejano
naravno travinje: razčlenitev
kserotermno travinje• stepe, Puszta, prerije, pampe, ‘veldts’
arktično in planinsko travinje
• tundra, nad gozdno mejo
naravno travinje: savana, stepa
savana• zimzelena travna vegetacija (Fabaceae,
Amaranthaceae, drevesa, grmi
stepe• kserofilna vegetacija brez dreves in
grmov (Stipa, Festuca, Bromus, Hordeum)
travinje: druge delitve
glede na potencialno rabo• absolutno• relativnoglede na vrsto rabe• travniki• pašniki• pašno-kosno travinje
• borealno• alpsko• atlantsko• celinsko• mediteransko• makronezijsko
Evropa: klimatska območja
travinje v Evropi
• mediteranske sklerofilne grmovne površine • mediteranske pašene gozdne površine • atlantsko vresje in grmišča• alpsko in borealno travinje z apnenčasto in
kremenčasto podlago
travinje v Evropi
• suho nižinsko travinje z apnenčasto in kremenčasto podlago ter stepe
• mezotrofično kosno travinje• vlažno travinje
travinje: razširjenost
površina travinja na Zemlji 3,0 × 109 ha – 1/5 kopnega
• srednjeintenzivo do intenzivno travinje5,0 × 108 ha (1/6 vsega travinja)
• ekstenzivno ali nekoriščeno travinje2,5 × 109 ha (5/6 vsega travinja)
evropsko travinje: razširjenost
površina travinja (+grmišč) v Evropi1,5 × 108 ha (1/20 vsega travinja)
• srednje intenzivno do intenzivno1,35 × 108 ha (90 % evrop. travinja)
• ostalo travinje – ekstenzivno0,15 × 108 ha (10 % evrop. travinja)
travinje v EU
0 20 40 60 80
dk
hu
pl
cz
fi
sk
es
it
de
uk
pt
lt
lv
fr
be
ee
se
nl
at
lu
si
ch
ie
Drž
ave
EU (v
kl. Š
vica
)
Delež travinja od kmetijskih zemljišč (%)
+sl. pašniki +vresišča
Niso vključene: Grčija, Malta in Ciper
si
travinje v EU
0 10 20 30 40
fi
se
ee
dk
lv
cz
sk
hu
pl
de
it
es
si
lt
pt
ch
be
fr
at
nl
uk
lu
ie
Drž
ave
EU (v
kl. Š
vica
)
Delež travinja od skupne površine države (%)
Niso vključene: Grčija, Malta in Ciper
+planine
+sl. pašniki +vresišča
si
travinje v EU
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
be cz dk de ee es fr ie it lv lt lu hu nl at pl pt si sk fi se uk ch
Države Evropske unije (vkl. Švica)
Del
ež o
d vs
ega
travi
nja
(%)
trajno travinje sejano travinje
si
travinje v EU
0
5
10
15
20
25
be cz dk fr it lv lt lu hu at pt si sk fi se uk
Države Evropske unije s podatki v Eurostatu
Del
ež e
ko tr
avin
ja (%
)
si
njive v EU
0 10 20 30 40 50 60
se
fi
ch
si
ee
cy
lv
at
pt
ie
uk
gr
lu
lt
es
it
mt
be
sk
nl
de
fr
cz
pl
hu
dk
Drž
ave
EU
(vkl
. Švi
ca)
Delež njiv od skupne površine države (%)
Travinje je splošno definirano kot zelnata vegetacija, v kateri prevladujejo trave.
Naravno travinje (sin. klimatogeno travinje) je vegetacija samoniklih trav in zelnatih dvokaličnic z malo ali brez lesnatih rastlin, ki uspeva brez tega, da bi na njo deloval človek. Je klimaks vegetacija določenega območja, predvsem pogojena s podnebno-talnimi razmerami (npr.: nizkimi temperaturami ali visokimi temperaturami in sušo).
Polnaravno travinje je vegetacija samoniklih trav in zelnatih dvokaličnic z malo ali brez lesnatih rastlin, ki je nastala pod vplivom kmetijske prakse brez redne uporabe mineralnih gnojil in herbicidov ter brez obdelave tal.
slovar terminov
Trajno travinje je zemljišče s sejano ali naravno (samozasejano) travno rušo, ki ni v njivskem kolobarju in kjer vsaj pet let nepretrgoma poteka raba.
Sejano travinje je zemljišče s sejano travno rušo, ki na njem uspeva od enega do pet let.
Eko travinje je travinje, gojeno po pravilih ekološkega kmetovanja.
slovar terminov
• geografska razprostranjenost
• travniški biomi – fotografije
travnati svet na Zemlji
glavni kopenski biomi na Zemlji
Savana Južna Afrika 1997
Savana Cote d’Ivoire 1989
Prerija Oklahoma 1972
Stepa Kazahstan 1987
Pampa Argentina 1982
Stepa Kitajska 1997
Stepa pozimi Rusija
Puszta Madžarska 1998
Tundra; borealno travinje
Tundra; alpsko travinje
Španska Dehesa 2006
Stipa joannis na Krasu 2003
Paša na Krasu 2003
R stanje R spremembe R
Kmetijska zemljišča v Sloveniji
zemljišča v Sloveniji
2027
618
126
1283
0
500
1000
1500
2000
2500
površinaSLO
gozdovi kmet.zemljišča
drugo
Pov
ršin
a (v
000
ha)
struktura zemljišč v Sloveniji
63%
31%
6%
gozdovikmet. zemljiščadrugo
SI - kmetijska zemljišča (KZ), 2002
506
168
307
13 170
100
200
300
400
500
600
KZ v uporabi
njive in vrtovitravinje
sadovnjaki
vinogradi
Pov
ršin
a (v
000
ha)
struktura kmetijskih zemljišč v uporabi v SI, 2002
33%
61%
3% 3%
njive in vrtovitravinjesadovnjakivinogradi
obseg in struktura travinja v SI, 2002
pašniki*17%
travniki83%
307
254
53
050
100150200250300350
travinje travniki pašniki*
Pov
ršin
a (v
000
ha)
* Vir: KGZS (1996)
struktura pašnikov* v SI, 1996
drugi skupni pašniki
14%individualni
pašniki47%planinski
pašniki39%
* Vir: KGZS (1996)
obseg obnovljenih ali na novo postavljenih pašnikov v Sloveniji (1997-2003)
0
500
1000
1500
2000
2500
3000
1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003Leto
Povr
šina
v h
a
Skupaj obnovljenih/na novo postavljenih pašnikov (1997-2003): 15.880 ha
kmetijska zemljišča in travinje v Sloveniji leta 1950 in 2002
50 %62 %travinje relativno
307.000 ha650.000 hatravinje absolutno
618.000 ha1.054.600 hakmetijska zemljišča
20021950
1000 1100 1200 1300 1400 1500 1700 1800 1900 20001600
povečevanje
krčenje
kuga zelena revolucija
obseg obdelovalnih zemljišč v Evropi (1000-2000)
štiripoljni kolobar (‘norfolk’ course rotation)
Viscount Townshend (1752-1842)
Thomas Coke (1752-1842)
travna ruša
vrhnja plast tal z rastlinjem
travna ruša: karakteristike
• proizvodna zmogljivost
• rastlinska sestava
• sezonska rast
• velikost/gostota poganjkov
travna ruša: pridelek zelinja
povprečje za Slovenijo• 5 t/ha (3,2 t/ha leta 2003)
eksperimentalne vrednosti• 29 t/ha (Cooper, 1968)• 20 t/ha (Wright, 1978)• 14,7 t/ha (Čop, 1992)
• pedo-klimatske razmere• raba travne ruše – pogostnost• gnojenje travne ruše
pridelek zelinja: dejavniki
rastišče in gnojenje: dejavnika pridelka
Vpliv rastišča in gnojenja na letni pridelek sušine zelinja (t/ha)
8,0-12,07,0-8,03,5-4,0Sveža – vlažna rastišča
5,0-7,02,0-3,51,5-2,0Suha rastišča
NPKPK0
raba – dejavnik količine in kakovosti
Letni pridelek zelinja na svežih travniških tleh v Sloveniji
56789
101112131415
3 košnje 4 košnje 6 košenj 8 košenj 12 košenj
Pogostnost rabe travne ruše
Letn
i prid
elek
(t S
S/ha
)Gnojilna norma:
300 kg N/ha
150 kg P2O5/ha
150 kg K2O/ha
raba – dejavnik količine in kakovosti
Energija in beljakovine v zelinju svežih travniških tal v Sloveniji
5
7
9
11
13
15
17
3 košnje 4 košnje 6 košenj 8 košenj 12 košenj
Pogostnost rabe travne rušeV
sebn
ost P
SB
(%)
400
450
500
550
600
650
700
3 košnje 4 košnje 6 košenj 8 košenj 12 košenj
Pogostnost rabe travne ruše
ŠE
travna ruša: rastlinska sestava
• funkcionalne skupine• vrstna (botanična) sestava• fitocenološka setava
(Braun-Blanquet)• pestrost travne ruše
• trave (t)• metuljnice (m)• zeli (z)• travam podobne
rastline
travna ruša: funkcionalne skupine
z
m
t
0-1010-30
30-4010-30
50-7050-70
sejan travnik
naravn travnik
Optimalna prisotnost (%)
• Poaceae (Lolium, Festuca, Dactylis, Poa, Bromus, Alopecurus, Phleum, Trisetum, Arrenatherum)
• Fabaceae (Trifolium, Medicago, Lotus, Vicia, Melilotus)
• Cyperaceae (Carex, Eriophorum, Scirpus, Holoschoenus)
travna ruša: družine in rodovi
• Juncaceae (Juncus, Luzula)• Asteraceae
(Bellis, Erigeron, Achillea, Cirsium, Centaurea)
• Cichoriaceae(Cichorium, Taraxacum, Crepis, Leontodon)
• Plantaginaceae (Plantago)
travna ruša: glavni rodovi
Arnica montana
Cirsium palustre
• Apiaceae (Pimpinella, Aegopodium, Carum, Angelica, Pastinaca, Daucus)
• Ranunculaceae (Ranunculus, Pulsatilla, Caltha)
• Rosaceae (Filipendula, Potentilla, Fragaria)
• Caryophyllaceae (Stellaria, Cerastium, Lychnis, Dianthus)
travna ruša: glavni rodovi
• Lamiaceae (Ajuga, Prunella, Glechoma, Salvia, Tymus)
• Polygonaceae (Rumex, Polygonum, Fagopyrum)
• Brassicaceae (Cardamine, Capsella, Brassica, Sinapis)
• Rubiaceae (Galium, Cruciata)
travna ruša: glavni rodovi
• razširjeni na vlažnih, siromašnih, senčnih in kislih travnikih
• pospešuje jih prepasenost travne ruše
travna ruša: mahovi (Bryophyta)
• evmediteranska in submediteranska travišča (Xerobromion)
• Mesobromion• Nardo-Callunetea
travna ruša: fitocenoze v SI
• Arrhenatherion• Cynosurion• Poion alpine• Molinion• Filipendulion
travna ruša: fitocenoze v SI
Shannonov indeks (H’)
Izenačenost (EH)
S = št. vrst; pi = masni delež i-te vrste
travna ruša: pestrost, izenačenost
∑=
−=S
ipipiH
1
ln*'
EH SH ln/'=
Pestrost/izenačenost travne ruše zveze Arrhenatherion odvisnosti od rabe in gnojenja
0.0
0.5
1.0
1.5
2.0
2.5
3.0
zero PK N1PK NcPK
Fertiliser application
Spec
ies
dive
rsity
(H)
2 cuts (delayed)
3 cuts
4 cuts0.0
0.2
0.4
0.6
0.8
1.0
zero PK N1PK NcPK
Fertiliser application
Equi
tabi
lity (E
H)
2 cuts (delayed)3 cuts4 cuts
raba – dejavnik vrstne številčnosti
20-2645-50>65LESKOŠEK ...
23, 2930-45 (>60)
/NÜSBERGER ... (1994, 1997)
15-2530-4045-75ELLENBERG (1952)
INTZ. RABA
ZM. INTZ. RABA
EKS. RABA
Vpliv pogostnosti rabe na število vrst v travni ruši
00.05
0.10.15
0.20.25
0.30.35
0.40.45
2 cuts(delayed)
3 cuts 4 cuts
Cutting regime
Pro
porti
on o
f Equ
iset
um p
alus
tre zeroPKN1PKNcPK
Prisotnost močvirske preslice v travni ruši zveze Arrhenatherion v odvisnosti od rabe in gnojenja
rastline, katerih prisotnost je pogojena z enim prevladujočim dejavnikom
litmus (lakmus) rastnih razmer
travna ruša: indikatorske rastline
suha rastišča• Schorzonera villosa• Chrysopogon gryllus• Anthyllis vulneraria• Brachypodium pinnatum• Euphorbia cyparissias• Medicago falcata• Ononis spinosa• Sanguisorba minor
travna ruša: indikatorske rastline
srednje vlažna rastišča• Dactylis glomerata• Lolium perenne• Taraxacum officinalis• Leontodon hispidus• Carum carvi
travna ruša: indikatorske rastline
vlažna rastišča• Cirsium oleraceum• Lychnis flos-cuculi• Sanguisorba officinalis• Filipendula ulmaria• Ranunculus acris• Alopecurus pratensis
travna ruša: indikatorske rastline
rastišča na kislih tleh• Arnica montana• Potentilla erecta• Calluna vulgaris• Galium verum• Nardus stricta
travna ruša: indikatorske rastline
nitrofilne rastline• Rumex crispus, R. obtusifolius• Dactylis glomerata• Agropyron repens• Urtica dioica• Lamium album• Anthriscus silvestris
travna ruša: indikatorske rastline
travna ruša: gostota
• gosta pašna ruša 15.000 p/m2
• kosna ruša (2-3 rabe) 5.000 p/m2
• monokulture
1250Phleum pratense
1933Dactylis glomerata
2633Festuca pratensis3450Lolium perenne
gostota (poganjki/m2)
gostota zelinjaGz = pridelek/višina (g/cm)
Opomba: pridelek suhega zelinja na izbrano površino
travna ruša: posredno merjenje gosote
poznati travno rušo pomeni– poznati rastni potencial– poznati kakovost travniške krme– poznati rastišče
poznavanje travne ruše
Sezonska rast travne ruše
temeljna karakteristika
dnevno priraščanje zelinja travne rušemed rastno dobo (kg SS ha-1 dan-1)
sezonska rast: definicija
sezonska rast: potek
0
20
40
60
80
100
120
140
160
1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 31
Število tednov od 30. mar. 1988
Prira
st z
elin
ja (k
g SS
ha-1
dan
-1)
Standardna metoda (Corrall in Fenlon, 1978)
zmanjšanje rasti
sezonska rast: poskus (1987/88)
Poljski poskus (16 × 20 m)
Košnja 28 dni stare trave
3 1 2 4
020406080
100120140160
1 4 7 10 13 16 19 22 25 28 31
Tedni med rastno dobo 1988
Prira
stki
zel
inja
(kg
SS/h
a/da
n)
pasja trava trpežna ljuljkatravniška bilnica mačji rep
sezonska rast: primer za 4 trave
prvi teden od 30. marca do 5. aprila
• podnebni (okoljski)• morfološko-fiziološki• tehnološki (agrotehnični)
sezonska rast: dejavniki
sezonska rast: podnebni dejavniki
1
4
7
10
13
16
19
22
Tem
pera
tura
zra
ka (°
C)
1
4
7
10
13
16
19
22
GSO
(MJ
m-2
dan
-1)
temperatura GSOTemperatura povprečje 1951-90
GSO povprečje 1960-79
mar apr maj jun jul sep okt novavg
sols
ticij
sezonska rast v praksi: vpliv suše
0
20
40
60
80
100
120
140
160
1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 31
Število tednov od 30. mar. 1988
Prira
st z
elin
ja (k
g SS
ha-1
dan
-1)
sezonska rast: morfološko-fiziološki dejavniki
• vegetativna rast• reproduktivna rast• razraščanje
Dg in Lp – poganjki, jesen 2005
• raba travne ruše
• gnojenje• namakanje
sezonska rast: tehnološki dejavniki
košnja
paša
osnova travniške tehnologije
sezonska rast: aplikacija
v praksi: rast travne ruše pri kosni rabi
Leafe in sod. 1974
rast in razvoj trav
embrio/primordij→zrela rastlina
• rast: ireverzibilno povečevanje velikosti rastlin (celice, organa in organizma)
• poteka kot asimilacija (absorbcija in fiksacija anorganskih substanc iz okolja)
• je omejena na meristeme in sosedna območja (delitev in večanje celic)
definicije
razvoj=rast+diferenciacija (konkurenčna procesa)
morfološki razvoj (morfogeneza)• vidne spremembe, nastale med razvojem• dejavnike ‘za temi spremembami’
definicije
udeleženi dve vrsti poganjkov
• semenski poganjki • stranski poganjki
rast trav na travniku
kalitev trave
rast in razvoj: semenski poganjek
ventralen
dorzalen
vznik trave• podaljševanje mezokotila• rast semenskih korenin
rast in razvoj: semenski poganjek
• rast listov• razraščanje
rast in razvoj: poganjek
(plastohron, fitomer)
začetek generativnega razvoja• morfološka opredelitev• časovna opredelitev
rast in razvoj: dvojni rob
dvojni rob
vege
t. vr
šiče
k
• vegetativni poganjek
trpežna ljuljka: razvojne faze
zgodnji razvoj pozni razvoj
17 fi
tom
erov
apikalni meristem
• prehodna faza (dvojni rob)
trpežna ljuljka: razvojne faze
zasnove ob strani zasnove spredaj
• mlado socvetje
trpežna ljuljka: razvojne faze
akropetalen in bazipetal
vegetativniàgenerativni
rast in razvoj: dvojni rob
Figure 5. A, Floral score, assessed by dissection, of L. temulentum shoot apices as a function of time after a single inductive LD (Day II). Values are means ± SE, n = 10; some error bars are hidden by the symbols. Vertical arrows are positioned to indicate developmental stages. A three-dimensional pattern of expression of LtMADS1 mRNA (B) obtained by in situ hybridization was generated by apex reconstructions obtained by stacking/combining the images from four to five longitudinal sections up to the median one for a vegetative (SD) or LD IV early double-ridge stage apex (single median images shown in Fig. 6, B and C, respectively). Images were digitized and cropped using Adobe Photoshop and stacked using Confocal Assistant 4.02. The bar is 200 µm.
• distenzija stebla in razvoj socvetja• zadebelitev vrha poganjka
zgodnji generativni razvoj
• latenje• cvetenje• zorenje
pozni generativni razvoj
• vegetativni poganjek
rast in razvoj: zgradba poganjkov
am – apikalni meristemmb, ms – meristemske cone listne ploskve in nožniceab – zalistni brsta-g – zaporedoma nastajajoči listi
• generativni poganjek
rast in razvoj: zgradba poganjkov
yi – mlado socvetjemb, ms – meristemske cone listne ploskve in nožniceab – zalistni brstp-t – zaporedoma nastajajoči listi
• vegetativni poganjek
fitomer
• generativni poganjek
fitomer
• listna zasnova• listna ploskev• listna nožnica• odmiranje lista
rast in razvoj: list
(Sharman, 1945)
Agropyron repens
• apikalna rast • interkalarna rast
trava: obliki rasti
• vegetativni(listni, psevdopoganjek)
• vegetativni podaljšan• generativni
rast in razvoj: vrste poganjkov
• genetski• okoljski
– temperatura (jarovizacija)– fotoperioda
dejavniki razvoja trave
jarovizacija (sin. vernalizacija) je pridobitev sposobnosti za cvetenje pod vplivom nizkih temperatur
razvoj trave: cvetenja
-30-20
-100
1020
304050
6070
Anth
.o.
Alop
.p.
Arrh
en.e
.Br
omus
e.
Brom
us h
.Br
omus
i.Da
ct.g.
Helic
t.p.
Loliu
m p
.Ph
eum
p.
Poa
p.Po
a t.
Trise
t.f.
Št. d
ni o
d 1.
maj
a
čas cvetenja trav: povprečje z najnižjo in najvišjo vrednostjo za obdobje 2002-2007
ekstremna prilagoditev trave velikim rastlinojedim živalim
rast trave in predatorji
rastni vršiček
razvoj trav vpliva na:• hitrost rasti travne• razmerje listov in stebel• hranilna vrednost krme
razvoj: pomen za prakso
rast in razvoj metuljnic
kaj je drugače kot pri travah?
• rast: ireverzibilno povečevanje velikosti rastlin (celice, organa in organizma)
• poteka kot asimilacija in fiksacija anorganskih substanc iz okolja
• je omejena na meristeme in sosedna območja (delitev in večanje celic)
definicije
razvoj=rast+diferenciacija (konkurenčna procesa)
morfološki razvoj (morfogeneza)• vidne spremembe, nastale med razvojem• dejavnike ‘za temi spremembami’
definicije
• meristemska tkiva• pozicija rastnega vršička• anatomske in morfološke razlike
rast trav in metuljnic: primerjava
• kalitev metuljnic– trda semena– epigeična– hipogeična
rast in razvoj: semenski poganjek
kalitev črne detelje
hipokotil
primarna korenina
tp. –
kalic
a, 8
dni
• epigeična kalitevPhaseolus vulgaris, P. angularis, P. aureus, Lupinus albus, Glycine max, Vigna sinensisTrifolium, Medicago, Melilotus, Onobrychis, Anthylis, Lotus, Ornithopus
• hipogeična kalitevPisum sativun, Vicia faba, V. sativa, Phaseolus coccineus, Cicer orietinum
oblika kalitve: primeri
• vznik in rast listov– profil– listna rozeta– razraščanje
rast in razvoj: semenski poganjek
vznik črne detelje, 8 dni po setvi
razrastišče - lucerna
rast in razvoj: razrastišče
rast in razvoj: steblenje
• podaljševanje poganjkov– semenskih– stranskih– preobraženih
• brstenje• cvetenje• razvoj semen
metuljnice: generativni razvoj
• kalitev• mlada rastlina• 1-letna rastlina• razvoj socvetja
rast in razvoj: črna detelja
• izvor in zgodnji razvoj
črna detelja: razvoj socvetja
• razvojne faze
rast in razvoj: lucerna
• stolon
rast in razvoj: bela detelja
prilagoditev na defoliacijo manjša kot pri travah
• kosne vrste• pašno-kosne vrste
rast in razvoj metuljnic v praksi
Kemična sestava zelinja
glavne spojine
kemična sestava: uvod
voda ogljikohidrati maščobe zelinje/ organska snov beljakovine krma nukleinske kisline organske kisline suha
snov vitamini
anorganska
snov minerali
vsebnost (sušenje, liofilizacija, destilacija)
• zelinje 750-850 g/kg (650 g/kg)• silaža 600-650 g/kg• mrva 100-150 g/kg• krma 60->900 g/kg• vsebnost vode v organih/tkivih/celicah
kemična sestava: voda
kemična sestava: voda
10
15
20
25
30
35
40
23.apr 30.apr 7.maj 14.maj 21.maj 28.maj 4.jun 11.jun
Suš
ina
(%)
lisičji repvisoka pahovkapasja travatrpežna ljuljkavolnata med. trava
vsebnost vode –dejavniki• razvojna faza• sorta (2n/4n)• gnojenje (N)• temperatura• sončno sevanje
vloga vode v rastlinah
• biokemična: gradbena substanca, medij reakcij, vir H+/OH-, presnovna substanca
• fiziološka: transport ionov (hranil)/metabolitov fotosinteze, hlajenje rastlin
• sušni stres
kemična sestava: voda
• dušikove spojine• ogljikovi hidrati• maščobe• organske kisline• sekundarni metaboliti• pigmenti
kemična sestava: organske spojine
beljakovine• vsebujejo: C, H, O, N (pogosto S)• kompleksne organske spojine z veliko
molekulsko maso (>50 amino kislin)• DNK RNK beljakovina• encimi, gradbeni elementi, pigmenti, strupi• listne in semenske beljakovine
kemična sestava: N spojine
• lucerna: 90 % list. beljakovin encimov• rubisco (50 % listnih beljakovin)• lastnosti
– elektroforetska mobilnost– topnost (topne, netopne)
• surove beljakovine (75-85 % N iz belj.)• presnovljive beljakovine• vsebnost: 60-300 g/kg SS (trav. krma)
kemična sestava: N spojine
amino kisline
• odkritih >200 • 20 proteinogenih• AK in prežvekovalci
tirozinhistidin*serinarginin*prolinvalin
glicintriptofanglutamintreonin
glutamatfenilalanincisteinmetioninaspartatlizinasparaginlevcin
alaninizolevcin
NeesencialneEsencialne
kemična sestava: N spojine
peptidi (<50 amino kislin)amini (derivati amoniaka)• histamin in tiramin v silažiamidi (karbonilna skupina)• sečninaureidi (derivati sečnine)• alantoin, alantoinska kislina, sečna kislina
kemična sestava: N spojine
sečnina
karbonilna sk.
nukleinske kislinealkaloidi (sekundarni metaboliti z N)• kolhicin, equisetin, berberin, lupinin,
temulin, hordenin, solaninnitrat (NO3
-)konjugirane beljakovine• lipoproteini, glikoproteini,fosfoproteiniklorofil (zeleni pigment)
kemična sestava: N spojine
organske spojine (CH2O)n
• monosaharidi• oligosaharidi• polisaharidi
najbolj razširjene biomolekule, so vir energije, strukturne komponente (celuloza, hitin) in vmesne oz. izhodne substance v presnovi organske snovi
kemična sestava: ogljikovi hidrati
saharoza
nestrukturni OH(= vodotopni OH + amilopektin)• sladkorji (glukoza, fruktoza, saharoza)• oligosaharidi• škrob (70-80 % amilopektin + amiloza)
glavni NOH v metuljnicah• fruktani (levan + inulin + razvejani fruktani)
(Compositae, Poaceae – C3)
kemična sestava: ogljikovi hidrati (OH)
inulin
< 105-1524 v. 16*
vodotopni OH
5-91-6škrob3-53-11sladkorji
metuljnicetrave
nestrukturni OH: vsebnost v suhem zelinju (%)
* vsebnost v ‘sladki’ travi proti kontroli
kemična sestava: ogljikovi hidrati (OH)
spreminjanje in dejavniki• dnevno spreminjanje• sezonsko spreminjanje• osvetlitev• temperatura
kemična sestava: vsebnost NOH
strukturni OH• matriks (pektin, hemiceluloza)• vlaknasti polisaharidi (celuloza)pektin: amorfni polisaharid v vmesni lameli,pomemben kot intercelularni cementhemiceluloza (pentozni in heksozni polimeri)• ksilan, arabinogalaktan• manan, glukan
kemična sestava: ogljikovi hidrati (OH)
celuloza je linearen polimer iz β-D-glukoznih enot. • v rastlinah se nahaja v obliki vlaken,
zgrajenih iz mikrofibril• daje trdoto rastlinam in skupaj z ligninom
odločilno vpliva na kakovost zelinja• največ celuloze v sek. celični steni (45 %)
kemična sestava: ogljikovi hidrati (OH)
mikrofibrile celuloze
6-11
8-24listceluloza
14-357-106-7lucerna
23-2711-177-13*trpežna ljuljka
steblosteblolisthemiceluloza
vpliv razvoja rastlin na vsebnost strukturnih OH (% SS)
kemična sestava: ogljikovi hidrati (OH)
* meji intervala za vrednosti, ugotovljene medrastjo
lipidi • netopni v vodi• topni v org. topilih (eter)• nosilci elektronov• nosilci media encim. reakcij• skladišče in vir energije• elementi biol. membran
kemična sestava: lipidi
nenasičena maščoba (palmitinska, oleinska in α linolenska)
klasifikacija lipidi
z glicerolm brez glicerola
enostavni sestavljeni
glikolipidi fosfogliceridi
voski, steroiditerpeni, ...
maščobe
glukolipidi galaktolipidi lecitini cefalini
kemična sestava: lipidi
lipidi (strukturni, založni)• trigliceridi (olja, masti)• glikolipidi
(trave in met.: 60 % galaktolipidov)• fosfogliceridi• voski• steroidi
kemična sestava: lipidi
maščobe so estri višjih maščobnih kislin s sodim številom C atomov
linolenskalinolna+palmitinska
3-10listi
(špinača)30kloroplasti
<7zelinje
rastline
lipidi: vsebnost v suhi snovi (%)
kemična sestava: lipidi
na vsebnost maščobnih kislin v mleku in mesu je mogoče vplivati s prehrano
• nasičene in nenasičene
• konjugirana linolna kislina– antikarcinogeni učinek– antiarterogeni učinek– pozitivni učinek na imunski sistem
kemična sestava: maščobne kisline
• v rastlinahcitronska, jabolčna, fumarova, jantarna, piruvična
• pri fermentacijiocetna, propionska, maslena, mlečna
kemična sestava: organske kisline
• fenolne spojine (lignin, tanini)• alkaloidi• glikozidi (saponini, aglikonska skup.) • cianogeni glikozidi (durin)• glukozinulati
kemična sestava: sekundarni metaboliti
Secondary metabolites are organic compounds that are not directly involved in the normal growth, development or reproduction of organisms.
http://www.answers.com/topic/secondary-metabolite?cat=technology
85-664,2-8,8Zea mays
66-454,1-12,6Trifolium pratense
71-576,5-10,6Medicago sativa
82-454,3-10,1Dactylis glomerata
87-573,1-7,8Lolium perenne
prebav-ljivost (%)
lignin (%)vsebnost lignina in prebavljivost zelinja (% SS)
kemična sestava: lignin
• alkaloidi pri rastlinah imajo ekološki pomen - so strupeni za rastlinojede živali
• glavne travniške rastline ne vsebujejo alkaloidov, če pa jih, je njihov vpliv na živali majhen
• pogosto so nevarni alkaloidi parazitov na rastlinah (npr. ergotin, aflatoksin)
kemična sestava: alkaloidi
berberinCaltha palustris
palustrinEquisetum
jervinVeratrum
solaninSolanum
kolhicinColchicum
jakobinSenecio jacobaea
rastline z nevarnimi alkaloidi
kemična sestava: alkaloidi
V E. palustre so tudi tiaminaze, encimi, ki hidrolizirajo tiamin (B1 vitamin).
• klorofil – osnovna vloga pri fotosintezi– zaradi njega so rastline zelene
• karotenoidi (β-karoten)• antociani
kemična sestava: rastlinski pigmenti
koleoptila
L.m.
T.h.
kloroplasti: v celici okrog 8 % prostorninepri travah: 30 mio kloroplastov na cm2
listne površine
• makrohranilaK, Ca, P, S, Mg, Na, Cl
• mikrohranilaFe, Mn, Zn, Cu, Mo, Co, Se
kemična sestava: anorganske snovi
1164004795žival (govedo)
2610817849ječmen (zrnje)
10017540685trava (mlada)
pepelmaš-čobe
belj.oglj. hidr.
vsebnost kemičnih snovi (g/kg SS)
kemična sestava: rastline v. živali
KAKOVOST TRAVNIŠKE KRME
PARAMETRI • DEJAVNIKI • OCENJEVANJE
kakovost krme je generalno definirana kot stopnja željene proizvodne
odzivnosti živali na krmo v njihovi prehrani
parametri kakovosti krme
palatabilnost (všečnost)• vonj• občutek ob dotiku• okus• izgled• instinkt
Festuca arundinacea, Dactylis glomerata, Lupinussp., Melilotus sp., Alopecurus arundinaceus, Phalarisarundinacea
parametri kakovosti krme
hranilna vrednost• prebavljivost• kemična sestava• energijska vrednost
weendska analiza (Henneberg & Stohmann, 1860)
dejavniki hranilne vrednosti
5,3544028298147Črna detelja (konec cvetenja)
5,3843625317116Mnog. ljuljka (konec cvetenja)
6,8747840151228Črna detelja (pred brstenjem)
7,3149935204152Mnog. ljuljka (pred latenjem)
NELBDISMSVlSB
botanična sestava (trave vs metuljnice)
SB, SVl, SM, BDI v g/kg SS NEL v MJ/kg SS
dejavniki hranilne vrednosti
razvojna faza rastlin (sestoja)
0
5
10
15
20
25
30
35
23.apr 30.apr 7.maj 14.maj 21.maj 28.maj 4.jun 11.jun
SFT
(0,5
-35)
lisičji repvisoka pahovkapasja travatrpežna ljuljkavolnata med. trava
Lp
Ap
Dg
Ae
Hl
poljski poskus, 2002
IVPP in razvoj trav
poljski poskus, 2002
550
600
650
700
750
800
850
900
950
23.apr 30.apr 7.maj 14.maj 21.maj 28.maj 4.jun 11.jun
IVP
P (g
/kg
SS)
lisičji repvisoka pahovkapasja travatrpežna ljuljkavolnata med. trava
LpHl
Dg
Ae
Ap
SB in razvoj trav
poljski poskus, 2002
50
100
150
200
250
300
23.apr 30.apr 7.maj 14.maj 21.maj 28.maj 4.jun 11.jun
SB
(g/k
g SS
)
lisičji repvisoka pahovkapasja travatrpežna ljuljkavolnata med. trava
Lp
Ap
Dg
Ae
Hl
400-620presušene
380-450< 20
320-36020-35
280-33035-50
NDVmlečnost
NDV in razvoj trav
poljski poskus, 2002
350
400
450
500
550
600
650
700
23.apr 30.apr 7.maj 14.maj 21.maj 28.maj 4.jun 11.jun
ND
V (g
/kg
SS
)
lisičji repvisoka pahovkapasja travatrpežna ljuljkavolnata med. trava
DgAp
Hl
LpAe
lignifikacija zelinja
0
10
20
30
40
50
60
70
80
26.apr 9.maj 24.maj 10.jun
Raz
vojn
a fa
za
0
10
20
30
40
50
60
70
80
ADL
(g/k
g SS
)
RFADL
Razvoj in lignifikacija mnogocvetne ljuljke med spomladansko rastjo
vpliv sezone na kvaliteto krme
4.04.55.05.56.06.57.07.58.08.59.0
1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 31Tedensko vzorčenje zelinja od 15. 4. 1987
NE
L (M
J/kg
SS
)
pasja travatrpežna ljuljkamačji reptravniška bilnica
Php
FpDg
Lp
drugi dejavniki hranilne vrednosti
• vremenske razmere• gnojenje• raba ruše
vremenski dejavniki, dušik in defoliacija
+−±+−Prebavl.−++−+Lignin
−+±−+Cel. stena
NRNR+−−Nitrat+−−+−VOH−++++Pridelek
defol.vodadušiksvetl.temp.
Legenda: + pozitivni učinek, − negativni učinek, ± spremenljiva odzivnost, NR niso na razpolago
vremenski dejavniki: temperatura
Festuca arundinacea
razgradljivost lista(rast pri 20/18 °C)
razgradljivost lista(rast pri 30/27 °C)
kompleksnost spreminjanja hranilne vrednosti zelinja
rastlinska tkiva in kakovost
HITRO RAZGRAD.
POČASI DO DELNO RAZGRAD.
NERAZGRAD-LJIVA
LISTI TRAV MEZOFIL
FLOEM EPIDERMA
PARENHIMSKI OVOJ
PARENHIMSKI OVOJ
SKLERENHIM
KSILEM
NOTRANJI OVOJ (PARENHIM + SKLERENHIM)
STEBLA TRAV FLOEM
PARENHIM (NEZREL)
PARENHIM (SREDNJE ZREL)
EPIDERMA
SKLERENHIMSKI OBROČ
LISTI METULJNIC
MEZOFIL VASKULARNO TKIVO
STEBLA METULJNIC
PARENHIM (NEZREL)
PARENHIM (ZREL)
KSILEM
razgradljivost rastlinskih tkiv
D.E. Akin, Agron. J. 1989
rastlinska tkiva in kakovostA Picture Is Worth A Thousand Words
trava: anatomska zgradba stebla
a - povrhnjica
b - asim. parenhim
c - sklerenhim
d - vaskularni snop
Phalaris tuberosa
Hirochloë odorata
rastlinska tkiva in kakovost
trava: anatomska zgradba listaPhalaris tuberosa, C3
Panicum coloratum, C4
a – povrhnjica
b - mezofil
c – vaskularni snop
d – sklerenhim
e – listna reža
f – cel. zapiralka
rastlinska tkiva in kakovost
bela detelja: anatomska zgradba stebla
CK – kambij
CR – kristali Ca oksalata
f – likova vlakna
p – floem
c – vask. kambij
x – ksilem
d – delitev parenhima
lp – lignif. parenhim
rastlinska tkiva in kakovost
bela detelja: anatomska zgradba lista
ST – listna reža
X – ksilem
F – likova vlakna
T – ‘transfer’ celica
Ph – floem
BS – parenhim. ovoj
CL – kutik. rob
mezofil (belo) in medceličnina
posredni kazalci kakovosti in njihova uporabnost v praksi
posredni kazalci kakovosti
-30-20
-100
1020
304050
6070
Anth
.o.
Alop
.p.
Arrh
en.e
.Br
omus
e.
Brom
us h
.Br
omus
i.Da
ct.g.
Helic
t.p.
Loliu
m p
.Ph
eum
p.
Poa
p.Po
a t.
Trise
t.f.
Št. d
ni o
d 1.
maj
a
čas cvetenja trav: povprečje z najnižjo in najvišjo vrednostjo za obdobje 2002-2007
NAVADNI REGRAT rf-0/1 rf-2 rf-3 rf-4 rf-5 rf-6 rf-7
razraščanje bilčenje z. latenja k. latenja z. cvetenja k. cvetenja zorenje
rf-1 rf-1
rf-0
posredni kazalci kakovosti
posredni kazalci kakovosti
∑=
×=
35
5,0F
F
MMFSFT ......... trave
∑=
×=
9
0F
F
MMFSFT
......... metuljnice
SFT – srednja razvojna faza na podlagi tehtanja, F – razvojna faza, MF – masa poganjkov v fazi F, M – skupna masa poganjkov v vzorcu
SFT (0-9)
SB (g
/kg
SS)
100
150
200
250
300
0 1 2 3 4 5
SB=123,94+e(5,002-0,521*SFT) r=0,89 N=376
črna detelja: SFT→SB
SFT (0-9)
ND
V (g
/kg
SS
)
240
320
400
480
0 1 2 3 4 5
NDV=221,53+90,6*SFT-8,46SFT2 (r=0,93 N=184)
črna detelja: SFT→NDV
CH ključ za določanje kakovosti krme
z. jun.k. maja20.-25. maj
sredina maja
k.apr. –z. majač. detelja
8 – 10 tednov
6 – 7 tednov
5 – 6 tednov
4 – 5 tednov2,3 košnja
4 košnja
regrat
spomladi
7 – 10 tednov
4 – 6 tednov
z. semef. sem.k. cvet.p. cvet.z. cvet.
k. lat.p. lat.z. lat.pašaz. lat.
z. bilč.paše
poznasrednje poznasrednja
srednjezgodnjazgodnja
CH ključ za določanje kakovosti krme
Mleko–produk.Kakovost zelinja
5,65,86,06,36,6
NEL
201513,51481053171313,1125954
5
21
raba
131112,79584
241714,1186112271814,0200126
ČABNELkonz.SBČAB
NEL v MJ/kg SS; ABČ in SB v g/kg SS; konz. in mleko v kg/kravo/dan
0
40
80
120
160
200
240
1 2 3 4 5Razvojna faza
SB
/ČA
B (g
/kg
SS
)
0
1
2
3
4
5
6
7
8
NE
L (M
J/kg
SS
)
ČAB
SB
NEL
CH ključ za določanje kakovosti krme
0
5
10
15
20
25
30
1 2 3 4 5
Razvojna faza
Mle
ko (k
g/k/
d)
0
2
4
6
8
10
12
14
Konz
umac
ija (k
g/k/
d)
konzumacija
mleko-Bmleko-E
CH ključ za določanje kakovosti krme
pomen kakovosti krme
kakovostna krma
ekonomična reja manj toplogrednihplinov
kakovostni živalski prehran. proizvodi
1,25 m2 dobrega travnika 1 l mleka
OKOLJE IN TRAVNA RUŠA
sfere ² dejavniki ² odzivnost
Okolje je stvarni in duhovni svet, v katerem se en predmet nahaja ali v katerem en organizem živi.
Surroundings in which an organization operates, including air, water, land, natural resources, flora, fauna, humans and their interrelation.www.peercenter.net/glossary/
stvarni svet – celota
• fotosinteza6CO2+6H2O C6H12O6+6O2
• dihanjeC6H12O6+6O2 6CO2+6H2O
• izmenjava mineralnih snovi
ES
Et
Foto vir: BIOLOGY 5th edition 1994, Worth Publishers Inc., New
York
stvarni svet – okolje (zunanje razmere)
• atmosfera• litosfera (pedosfera)• hidrosfera• biosfera (99 % rastline)
struktura atmosfere
atmosfera
• troposfera 0-10 (18) km (vremenska cona)• stratosfera 10-(25) 50 km (O3)• mesosfera 50-80 km
prvotna atmosfera: CO2, NH3, CH4
troposfera danes: 78 % N, 21 % O2, 0,95 % r. p., 0,035 % CO2, 0,025 % drugo
vremenski dejavniki
• sončno sevanje
• temperatura
• padavine
elektromagnetno valovanje
sončno sevanje
sonce
1360 W m-2
GSO < 1000 W m-2Z
λhchvE ==
E = energija fotona (Einstein)
h (6,62*10-34 J/s) = Plackova konst.
c (3*108 m/s) = hitrost svetlobe
λ = valovna dolžina
sončno sevanje →290-3000 nm
GSO
710-300050IR
380-71045PhAR
290-3805UV
λ (nm)delež (%)spekter
• letni čas• zemljepisna širina• nadmorska višina• jasnost/oblačnost• lokalna topografija
sončno sevanje - dejavniki
PhAR sevanja, 52°S
• poleti 155 W m-2 (16 h)
• pozimi 35 W m-2 (8 h)
• fotoenergetski• fotokibernetski• fotodestruktivni
• spektralni dejavnik
sončno sevanje - učinki
razmerja• rdeči:dolgordeči (1:2; 1:3) (razraščanje)• modri:rdeči (antocian)modri del spektra (460-520 nm) (klorofil)
rdeči del spektra (660 nm)dolgordeči del spektra (730 nm)
spektralni učinki
ali sončno obsevanje vpliva na hitrost rasti travne ruše?
sončno sevanje
zasičenje 600 W m-2
350 W m-2
sevanje spomladi, SI400 W m-2
>900 W m-2
<200 W m-2
sončno sevanje
temperatura zraka
sonce
KVS
DVS
Z
sevanje
• kratkovalovno
290-3000 nm
• dolgovalovno
3000-105 nm
KVS: 36 % ODBIJE, 64 % ABSORBIRA (47 % + 17 %)
sončno obsevanjealbedo (25 %) ET (38 %)toplota (36 %)fotosint. (< 1 %)
GSO: 20 MJ m-2 dan-1
energijska bilanca: travnik
BE (zelinje): 18,8 KJ/g SS
BE (glukoza): 15,5 KJ/g SS
energijska bilanca: travnik (Rider, GB)
-41-142jLE
99-105jA
24-32jG
-82279jRN
-82-117Sda – Sdg
/396(1-r) (Skd + Skr)
2111ura
jRN + jG + jA+jLE = 0
jRN = Skd+Skr–r(Skd+Skr)+Sda–Sdg
neto sevanje
merska enota: W/m2
• temperaturni prag (5°C, 8°C)• povečana rast trave (10 °C)• rast zelinja – optimum (19-21°C)• zmanjševanje rasti (20-22°C)• neto akumulacija nič (40°C)
temperatura – rast rastlin
• vernalizacija (0-10°C, 6-10 tednov)• utrjevanje za prezimovanje (3-6°C)• izguba utrjenosti (9-12°C)• vpliv na cvetenje• vpliv na kakovost zelinja
temperatura – rastline
voda-tla-rastlina
osrednjipomen
voda na travniku: viri in izgube
+ padavine+ podtalnica− površinski odtok− pronicanje− evapotranspiracija
MP LI-COR(ombrometer)
prestrezalo perkolata
kapilarna voda v tleh
viri vode
• padavinske razmere v SI
– letna količina (<800 mm do >3000 mm)– porazdelitev padavin med rastno
sezono (0 do >500 mm/mes.)
izgube vode
• evapotranspiracija v SI (1969-1992)
140 mmjun./jul.
40 mmokt.80 mmapr./sep.120 mmmaj/avg.
4,7 mm
4,0 mm
2,7 mm
1,3 mm
kolikšen je pomen tal pri tem?
oskrba ruše z vodo
voda-tla-rastlina
• vlaga v tleh(tekstura in struktura, poroznost tal)
NK:K = 1:1 do 2:3Lahko dostopna voda: 2,5 pF do 3,7 pF
mrtva vodapF ≥4,2 Ø <0,2 µm
dostop. vodapF 2,54-4,2 Ø 10-0,2 µm kapilare
pF 1,77-2,54 Ø 50-10 µm gravitacijska voda
pF 0-1,77 Ø >50 µm nekapilare
Desorbcijske karakteristike cambisola v zgornji inspodnji plasti
Masni % vlage
0 10 20 30 40 50 60
Sesa
lna
nape
tost
(pF)
0
1
2
3
4
5
GI (0-25 cm)prod (>50 cm)
2,5 18,8
5,3 29,4
oskrba ruše z vodo
oskrba ruše z vodo
1. zgled (21. 4.-20. 5. 1998)
padavine po dek.: 11 mm, 12 mm, 13 mm ETp po dek.: 27,5 mm, 34,9 mm, 36,5 mmtla: 18,8 % vode (3,7 pF)
29,4 % vode (2,5 pF)ρ = 1,42 g/cm3; GI
predpostavke: tla zasičena z vodo, brez odtoka padavinske vode, dnevna ET enaka povprečni, 15 cm globina črpanja vode
kdaj rastlinam zmanjka lahkodostopne vode?
oskrba ruše z vodo
2. zgled (21. 4.-20. 5. 1998)
padavine po dek.: 11 mm, 12 mm, 13 mm ETp po dek.: 27,5 mm, 34,9 mm, 36,5 mmtla: 2,5 % vode (3,7 pF)
5,3 % vode (2,5 pF)ρ = 1,62 g/cm3; prod
predpostavke: tla zasičena z vodo, brez odtoka padavinske vode, dnevna ET enaka povprečni, 15 cm globina črpanja vode
kdaj rastlinam zmanjka lahkodostopne vode?
kdaj so trave (trav. rastline) srečne?
H2O
20°Ctemperatura
600 W/m2
sevanje
pF 2,5-3,7talna vlaga
20
°C
POACEAE
trave – kulturne rastlinepregled vrst
trave in človek
• žita• krmne trave• sladkorni trs• bambus• trave za trate• okrasne trave• druge trave
Bambusa
zaporedje žit po obsegu pridelovanjapšenica, riž, koruza, ječmen, sirek, oves, rž, proso
Panicum virgatum
zgodovinski razvoj trav
izvor• kraj pojava (Pangea)• obdobje pojava (mezozoik, 70 mio. let)
fosilni ostanki (kenozoik – terciar)(Festuca, Nassella, Panicum, Setaria, Stipa)
zemljevid Pangee
Kreda (geološka doba, začetek pred 135, konec pred 65 mio let)
Terciar (začetek pred 64, konec pred 1,6 mio let)
napredek• enostavna zgradba• uniformiranost• zemljepisna razprostranjenost
domestifikacija• žita• krmne trave
evolucija trav
proteroandrijaobičajna pri travah
proteroginija• Anthoxatum odoratun• Alopecurus pratensis
trave – dihogamijadozorevanje prašnikov in pestiča istega cveta ob različnem času
A. pratensis A. odoratum
H. pubescens
klasifikacija travRastlinski svet
Eukaryota (Plantae)deblo Spermatophyta
podbeblo Angiospermae
razred Monocotyledoneae
podrazred Liliidae
nadred Commelinanae nadred Juncanae
red Poales – travovci
družina Poaceae – trave
red Juncales družina Juncaceae
nadred Lilianae nadred Orchidanae
red Cyperalesred Typhales
družina Cyperaceaered commelinales
klasifikacija trav
Poaceae• Bambusoideae (C3)• Arundinoideae (C3, C4)• Pooideae (C3)• Chloridoideae (C4)• Panicoideae (C3, C4)
C3 trave• fosfoglicerinska ksl.• zmernega klimat. pasu• dnevno in nočno dihanje
C4 trave• oksalacetat, malat, aspartat• tropskega/subtrop. klimat. pasu• nočno dihanje
klasifikacija trav
C3 bolj kakovostne kot C4
fotosinteza pri C4 rastlinah
trave: C3 v. C4
zgradba lista pri pšenici (C3)
zgradba lista pri sladkornem trsu (C4)
zgradba lista pri koruzi (C4)
http://www.botany.hawaii.edu/faculty/webb/bot311/bot311-00/PSyn/PsynDark2.htm
trave: ‘kranz anatomija’ pri koruzi
http://sols.unlv.edu/Schulte/Anatomy/Leaves/CornLeaf.jpg
C3 trava: anatomska zgradba lista
‘mesotome’ ovoj
parenhimski ovoj
http://bugs.bio.usyd.edu.au/2003A+Pmodules/module1/1C1.html
Bromus sp.
trave – št. taksomov
• 800 rodov• 10.000 vrst • 390 mono(di)tipični• 23 rodov obsežnih
Agrostis, Aristida, Calamagrostis, Digitaria, Eragrostis, Festuca, Panicum, Paspalum, Poa, Stipa
trave – pregled vrst
Lolium• L. multiflorum• L. perenne (f. erectum, f. prostratum)• L. rigidum• L. temulentum• L. remotum• L. × boucheanum L. multiflorum
trave – pregled vrst
Phleum• Ph. pratense• Ph. bertolonii• Ph. alpinum• Ph. hirsutum
trave – pregled vrst
Dactylis• D. glomerata• D. hispanica• D. slovenica• D. polygama
D. Glomerata 1 in 2
1
2
trave – pregled vrst
Festuca• F. pratensis• F. arundinacea• F. rubra agg.
– subsp. comutata = F. nigrescens– subsp. rubra
• F. ovina agg.
trave – pregled vrst
Agrostis• A. stolonifera (A. alba)• A. tenuis (A. capillaris)• A. rupestris• A. caninaAlopecurus• A. pratensis• A. geniculatus
A. GeniculatusA. stolonifera
A. stolonifera
trave – pregled vrst
Anthoxantum odoratumHierochloe australis (H. odorata)Arrhenatherum elatiusCynosurus cristatusDeschampsia• D. flexuosa• D. caespitosa
trave – pregled vrst
Holcus lanatusHolcus mollisTrisetum flavescens
Poa• P. pratensis• P. trivialis• P. annua
H. lanatus
H. mollis
trave – pregled vrst
Bromus• B. arvensis• B. erectus• B. sterilis• B. tectorum• B. hordeaceus• B. racemosus• B. inermis
B. inermis
B. sterilis
trave – pregled vrst
Agropyron repensApera spica-ventiAvena fatuaPhalaris arundinaceaBrachypodium• B. pinnatum• B. rupestre• B. sylvaticum
trave – pregled vrst
Briza mediaDanthonia decumbensDigitaria sanguinalisEchinochloa crus-galliGlyceria aquatica (maxima)Helictotrichon pubescensHordeum murinum
G. striata
G. maxima
trave – pregled vrst
Koeleria pyramidataMelica nutansMolinia caeruleaNardus strictaPanicum capillarePhragmites australisSesleria variaStipa joannis
Sesleria autumnalis (slika 1 in 2)
1
2
FABACEAE
metuljnice – krmne rastline
Lotus corniculatus
metuljnice in človek
delitev metuljnic glede na uporabo• metuljnice za humano prehrano • krmne metuljnice• zdravilne metuljnice• medovite metuljnice• metuljnice za lesno biomaso• okrasne metuljnice
klasifikacija metuljnic
poddružine in nekateri rodovi• Genisteae (Lupinus, Genista)• Ononideae (Medicago, Trifolium) • Loteae (Lotus, Anthyllis)• Astragaleae (Galega, Robinia)• Coronilleae (Coronilla, Hippocrepis)• Phaseoleae (Glycine, Phaseolus)• Vicieae (Pisum, Vicia, Lathyrus)
Vir: Mala flora Slovenije
metuljnice – št. taksonov
obsežna in splošno razširjena skupina rastlin,na Zemlji popisanih:• 700 rodov• 18.000 vrst
v Sloveniji pa:• 39 rodov (6 %)• 191 vrst (1 %)
med taksoni velike razlike v:• habitusu• življenski dobi• ekoloških lastnostih• agronomskih lastnostih
raznolikost vrst in agronomska vrednost
metuljnice – značilnosti
morfološke značilnosti
• habitus (zelnate, lesnate)• korenine• stebla in listi• cvetovi in plodovi
↓ K(5) C5 A(10)/A(9)+1 G1
biotska fiksacija dušika
poteka v simbiotskem sistemumetuljnica+bakterija, najbolj znane so bakterije rodu Rhizobium
fiksacija (TDM, 40 % metuljnic): 200 kg ha-1 leto-1
metuljnice – značilnosti
N2 + 6H + energija (ATP) → 2NH3
nitrogenaza
katalizator
lucerna (Medicago sativa)
zgodovina gojenja• 9000 do 8000 leti• 1400 do 1200 leti p.n.š.(pisni vir)izvor (Iran, Turkmenistan, Kavkaz)razširjenost (splošna)sistematika• Medicago: > 60 vrst, enoletnice, trajnice
Classification for Kingdom Plantae Down to Species Medicago sativa
Kingdom Plantae – PlantsSubkingdom Tracheobionta – Vascular plantsSuperdivision Spermatophyta – Seed plants/semenkeDivision Magnoliophyta – Flowering plants/kritosemenkeClass Magnoliopsida – DicotyledonsSubclass RosidaeOrder Fabales – stročniceFamily Fabaceae – Pea family/metuljniceGenus Medicago L. – alfalfaSpecies Medicago sativa L. – alfalfa
http://plants.usda.gov/classification/output_report.cgi?MESA
klasifikacija vrste
Medicago sativa agg.(po ASA, CSSA, SSSA viru No. 29)• subsp. sativa – lucerna • subsp. falcata – srpasta meteljka• subsp. glutinosa
podvrste se križajo med seboj, imajo enakkariotip in imajo skupnega prednika
lucerna – krmna rastlina
• morfološke lastnosti• rast in razvoj• agrotehnika• krmna vrednost
lucerna – kritična koncentracija
25,0-37,0*N
4,0-5,0Cu0,5-0,9Mo17-18*B
mg/kg SS1,0-2,2S2,0-3,5Mg
15Ca9,6-26,5K2O4,8-6,9P2O5
g/kg SSvsebnost mineralov v poganjkih lucerne pri 90-95 % optimalni rasti
* vsebnost v zgornjemsloju zelinja
črna detelja (Trifolium pratense)
zgodovina gojenja• 3. in 4. stol. v Evropi• 13. stol. (Abertus Magnus)izvor• gencentri: Evroazija, Evropa, Amerikaklasifikacija• Trifolium (250 vrst)
Classification for Kingdom Plantae Down to Species Trifolium pratense
Kingdom Plantae – PlantsSubkingdom Tracheobionta – Vascular plantsSuperdivision Spermatophyta – Seed plantsDivision Magnoliophyta – Flowering plantsClass Magnoliopsida – DicotyledonsSubclass RosidaeOrder FabalesFamily Fabaceae – Pea familyGenus Trifolium L. – cloverSpecies Trifolium pratense L. – red clover
http://plants.usda.gov/classification/output_report.cgi?3|S|TRPR2|u|140|+63
klasifikacija vrste (Julen, 1959)
Trifolium pratense• var. spontaneum – divja črna detelja
– subvar. perenne – trpežna podvarieteta
• var. subnudum – navadna črna detelja– subvar. praecox – zgodnja podvarieteta– subvar. serotinum – pozna podvarieteta
• var. americanum – ameriška črna detelja
črna detelja – krmna rastlina
• morfološke lastnosti• rast in razvoj• agrotehnika• krmna vrednost
bela detelja (Trifolium repens)
izvor (Sredozemlje; Italija )• tetraploidna ekstremno variabilna vrstanajpomembnejša deteljaklasifikacija vrste: 3 variitetemorfološke lastnosti• plazeča se vrstakomponenta naravne in sejane ruše,lahko tudi preveč razširjena
Classification for Kingdom Plantae Down to Species Trifolium repens
Kingdom Plantae – PlantsSubkingdom Tracheobionta – Vascular plantsSuperdivision Spermatophyta – Seed plantsDivision Magnoliophyta – Flowering plantsClass Magnoliopsida – DicotyledonsSubclass RosidaeOrder FabalesFamily Fabaceae – Pea familyGenus Trifolium L. – cloverSpecies Trifolium repens L. – white clover
http://plants.usda.gov/classification/output_report.cgi?TRRE3
klasifikacija vrste
Trifolium repens
• var. giganteum – velikolistna• var. hollandicum – srednjelistna• var. sylvestre – drobnolistna
metuljnice – pregled vrst
• Lotus corniculatus• Trifolium hybridum• Trifolium incarnatum• Trifolium alexandrinum
L. corniculatus
T. incarnatum
• Trifolium resupinatum• Onobrychis viciifolia• Vicia cracca• Lathyrus pratensis• Medicago falcata
metuljnice – pregled vrst
V. cracca
M. falcata
metuljnice – pregled vrst
• Genista sagitalis• Trifolium campestre• Trifolim patens• Trifolium aureum• Trifolium dubium
G. sagitalis
T. campestre
T. patens
• Melilotus albus• Melilotus officinalis• Trifolium medium• Trifolium montanum• Trifolium pannonicum
metuljnice – pregled vrst
M. albus
M. officinalis
Črna detelja Bela detelja Lucerna Rož. nokota Tip tal vsi tipi ne pretežka propustna vsi tipi Idealni pH 6,0-7,5 6,0-7,0 6,0-8,5 5,0-7,5 St. zasnove hitra srednja srednja počasna Inokulacija ne ne ja ja (?) Suša - odporn. velika srednja zelo velika velika Trpežnost majhna velika srednja srednja Regeneracija velika velika velika srednja
metuljnice - rastne značilnosti
Ali so metuljnice res tako dobre?
metuljnice – proizvodnja
Letni pridelek sušine zelinja, 3 košnje
8.2 8.6 8.9 8.5
6.7
10.4
8.99.5
0
2
4
6
8
10
12
D FIN S UK
Prid
elek
SS
(t/h
a)
črna detelja lucerna bela deteljačd+trava trava 0 N trava 200 N
metuljnice – parametri kakovosti
povprečje: 12 lokacij+2 leti+3 košnje
7069
7271
80
70
75
60
65
70
75
80
85
90
črna d
etelja
lucerna
bela de
telja
jastreb
ina
noko
ta
trava
0 N
trava
200 N
PO
S (g
/100
g S
S)
01020304050607080
PKp
(g M
K/10
0 S
S)POS
PKp
Prebavljivost organske snovi in puferska kapaciteta
metuljnice – parametri kakovosti
194181
225203 198
113133
284
254
285
260
200
278
229
0
50
100
150
200
250
300
črna d
etelja
lucerna
bela
detelja
jastreb
ina
noko
ta
trava
0 N
trava
200 N
SB/S
Vl (g
/kg
SS)
SBSVl
Surove beljakovine in surove vlaknine
metuljnice – parametri kakovosti
92
7284
6574
124112
0
20
40
60
80
100
120
140
črna d
etelja
lucern
a
bela
detel
ja
jastre
bina
noko
ta
trava
0 N
trava
200 N
VCH
(g/k
g SS
)Vodotopni ogljikovi hidrati
metuljnice – parametri kakovosti
1.7
2.3
22.2
2.1
0
0.5
1
1.5
2
2.5
lucerna
črna detelja
jastrebinanokota
trava
ZSS
(kg/
dan*
živa
l)
Zauživanje krme - ovce
metuljnice – proizvodnja
krmni obrok → silaža + močna krma
106108
109
105
118
105 105107
114
104
80
85
90
95
100
105
110
115
120
čd+trava črna detelja bd+trava bela detelja lucerna
ZS/P
M (v
%)
ZauživanjeMleko
trava = 100 %
Zauživanje silaže in prireja mleka - krave
metuljnice – proizvodnja
podatki za Nemčijo
Projecirana ekonomska korist - krave
108
126
115
110
120
115
109
119115
95
100
105
110
115
120
125
130
bela de
telja
črna de
telja
lucern
a
bd+tra
va
čd+tr
ava
luc+tra
va
trava
+bd
trava
+čd
trava
+luc
Vred
nost
(%)
trava = 100
Bolezni in škodljivci trav in metuljnic
pomen ò pregled ò zatiranje
• mikoze• bakterioze• viroze• viroidi• fitoplazme• parazitske cvetnice
parazitske bolezni
• zaostala rast• rjaste in plesnive prevleke• kloroza in druge barvne spremembe• pegavost, venenje• trohnoba in gnitje• spremembe oblike organov
simptomi
• lokalne poškodbe organov • zmanjšana vitalnost• odmrtje rastlin/poganjkov
prizadetost rastlin
bolezni: odpornost sort
Bar
fiola
K-17
Pere
nta
Polja
nka
R-B
F
Ren
ova
Tem
ara
Vane
ssa
Živa
Erysiphe trifoliiSclerotinia trifoliorum1
23456789
Oce
na o
dpor
nost
i
črna detelja, 9 sort
bolezni: odpornost sort
0
2
4
6
8
10
12
1 2 3 4 5 6 7 8 9
Ocena odpornosti in trpežnosti
Štev
ilo k
ultiv
arje
vFusarium nivalePuccinia coronataTrpežnost
trpežna ljuljka, 26 sort
bolezni: odpornost sort
0
24
6
8
10
12
14
16
2 3 4 5 6 7 8
Ocena odpornosti in trpežnosti
Šte
vilo
kul
tivar
jev Pseudoplea trifolii
PrezimitevTrpežnost
bela detelja, 18 sort
mikotoksini• kancerogeni• teratogeni• imunosupresivniskladiščne glive
Aspergillus, Fusarium, Penicilliumpoljske gliveFusarium, Ustilago maydis
prizadetost živali (učinek mikotoksinov)
Ustilago maydis
• ovsova rja (Puccinia coronata)• žitna progasta rja (P. graminis)• rumena rja (P. striiformis)
vse razvijajo: uredospore in televtosporeprvi dve imata vmesne gostiteljevse prezimujejo v uredostadijih
glavne bolezni trav
• žitna pepelovka (Erysiphe graminis)• helmintosporioze (Helminthosporium)
– Bipolaris– Drechslera– Exerohilum
glavne bolezni trav
• snežna plesen (Fusarium nivale)• “snežni ožig” (Typhula incarnata)• fuzarioze (rod Fusarium)• rženi rožiček (Claviceps purpurea)
prvi dve talni glivipojav sklerocijev pri T. inkarnata in C.
purpurea
glavne bolezni trav
• deteljna rja (Uromyces trifolii)• lucernina rja (Uromyces striatus)• listni ožig (Pseudopeziza trifolii)• pepelovka črne detelje (Erysiphe trifolii)• deteljna in lucernina plesen
(Peronospora trifoliorum)
glavne bolezni metuljnic
• deteljni rak (Sclerotinia trifoliorum)• “poprasta pegavost” (Pseudoplea trifolii)• listna krastavost detelje
(Plowrighthia trifolii)• uvelost lucerne (Verticillium albo-atrum)
glavne bolezni metuljnic
listna krastavost detelje, pomlad 2007
• fitoplazma (filodija)• virusne bolezni
glavne bolezni metuljnic
filodija pri beli detelji
• splošni škodljivci na podzemnih in nadzemnih organih travniških rastlin
• specialni škodljivci na socvetjih trav in metuljnic
škodljivci
slike označene s foto-narava (fn) so s spletnih strani http://www.foto-narava.com/
• majski hrošč(Melolontha melolontha)
• pokalice (Agriotes)
• bramor (Gryllotalpa gryllotalpa)
glavni škodljivcifoto-narava
• košeninarji (Tipula)
• kobilice (podred: Caelifera)
glavni škodljivci
Tipula oleracea (fn)
Mecostethus parapleurus (fn)
• listne uši (podred: Aphidoidea)
• mravlje (družina: Formacidae)
• polži (razred: Gastropoda)
glavni škodljivcifoto-narava
• deteljni cvetožer(Apion apricans)
• Amaurosoma sp.• lucernin objedač
(Hypera variabilis)
glavni škodljivci
H. variabilis
Apion pisi
• ogorčice (Nematoda)– stebelna ogorčica– Pratylenchus spp.– cistotvorne ogorčice– ogorčice koren. šišk– jeguljičaste ogorčice
glavni škodljivci
parazitske cvetnice• velecvetna predenica (Cuscuta trifolii)• mali pojalnik (Orobanche minor)
glavni škodljivci
C. europaea O. minor
Gastrophysa cyanea(Chrysomelidae)listni hrošč na kislici
‘koristen škodljivec’
TRAVNO-DETELJNE MEŠANICE
njivska/travniška kultura
TDM/TM - uvod
• uveljavljena večvrstna kultura• travno-deteljne mešanice (TDM)• travne mešanice (TM)
TM/TDM – načela
• kontrastnost komponent v:– ritmu rasti– habitusu– absorbcijskih sposobnostih– odzivnosti na temperaturo– odpornosti proti boleznim
TDM – dve doktrini
• zahodnoevropska (trpežna ljuljka)• centralnoevropska (različne vrste)
TDM – argumenti za in proti
prednosti• okoljevarstvene• pridelovalne• prehranske• fiksacija N2
TDM – argumenti za in proti
slabosti• manjši rastni potencial• manjša fleksibilnost• slaba spomladanska rast• nekonsistentna rast Tr
TDM – sestavljanje
• strokovna načela (CE-doktrina)• lastnosti vrst in sort• pedo-klimatske razmere• pridelovalne zahtevekratkotrajne: enostavne, deleži trav/met. različnivečletne: sestavljene, vedno več trav
TDM – primeri
• standardne/komercialne TDM• kratkotrajne/večletne• kosne/pašno-kosne• TDM na osnovi ljuljk• TDM na osnovi drugih trav
TDM – primer sestavljanja
3-letna mešanica, 4-košnje, I-IG
ligunda64015Ihibr. ljuljka
krim32015IIImačji rep
bartran126020IIItrav. bilnica
baraula52025Ipasja trava
temara52025Ičrna detelja
sortakol. s.norma% sem.kon.
TDM – tehnologija
• predsetvena obdelava tal• setev• nega sestoja po setvi• pridelovanje krme
TDM – primeri
enoletna mešanica (naknadni/strniščni d.)(v kg/ha)
• aleksandrijska detelja 10• perzijska detelja 10• vestervoldska ljuljka 20
TDM – primeri
enoletna mešanica (prezimni dosevek)(v kg/ha)
• inkarnatka 10• prezimna grašica 18• vestervoldska ljuljka 6• mnogocvetna ljuljka 6
TDM – primeri
večletna mešanica (z lucerno)(v kg/ha)
• lucerna 15• črna detelja, trpežna obl. 3• pasja trava, pozna oblika 6• travniška bilnica 12• travniški mačji rep 3
TDM – primeri
večletna mešanica (za sveža tla, z belo deteljo in trpežno ljuljko)
(v kg/ha)• črna detelja, 2n 1• bela d., velikolistna 2,5• bela d., drobnolistna 1,5• travniški mačji rep 3• trpežna ljuljka, zgodnja obl. 5• trpežna ljuljka, pozna obl. 8• travniška latovka 7• rdeča bilnica 5
KRMNI DOSEVKI
zelene in ‘produktivne’ njive
dosevki: definicija
• dosevek – dopolnilni ali stranski posevek (sskj)
• crop utilizing land between two longer term crops www.ecifm.rdg.ac.uk/glossary.htm
• krmni dosevek je kratkotrajni posevek, namenjen za pridelovanje krme
dosevki: definicija
učinki (direktni in posredni)• naravovarstveni (tla, voda)
• meliorativni (humus, struktura tal)
• gospodarski (humano in živalsko prehrano ter drugo uporabo)
možnosti za pridelovanje krmnih dosevkov v sloveniji?
krmni dosevki: skupine
• strniščni (poletni)• prezimni• naknadni
• spomladanski
krmni dosevki: družine
• trave (C3 in C4 trave, žita, koruza)
• metuljnice (drobnozrnate, debelozrnate)
• križnice (koševine, korenovke)
• druge rastlinekrmna ogrščica
oljna redkev
krmni dosevki: vrste
strniščni (poletni) dosevki• strniščna (bela) repa (Brassica rapa ssp. rapa)• listnati ohrovt – krmna ogrščica (Brassica napus
var. napus)• kavla – podzemna koleraba (Brassica napus var.
napobrassica)• krmni ohrovt strženar (Brassica oleracea convar.
acephala var. medullosa)
krmni dosevki: vrste
• sadike pese (Beta vulgaris, Chenopodiaceae)• pitnik (Zea mays)• pitnik + metuljnice• navadna sončnica za klajo (Helianthus annuus,
Asteraceae)• bela gorjušica (Sinapis alba)• oljna redkev (Raphanus sativus var. oleiformis)• mnogocvetna ljuljka (Lolium multiflorum)
Brassica napus var. napusSynonyms:
Brassica campestris f. annua; Brassica campestris f. biennis; Brassica napus f. annua; Brassica napus f. biennis; Brassica napus ssp. oleifera; Brassica napus var. annua; Brassica
napus var. biennis; Brassica napus var. oleiferaCommon names:
rape; colza; bird rape; canola; krmna ogrščica
http://image.fs.uidaho.edu/vide/famly049.htm#Brassica%20napus%20var.%20napus
Brassica napus var. napobrassicaSynonyms:
Brassica napobrassica; Brassica napus ssp. napobrassica; Brassica napus ssp. rapifera;
Brassica napus var. rapifera; Brassica oleracea var. napobrassica
Common names:rutabaga; swede; swedish turnip; kavla
http://image.fs.uidaho.edu/vide/famly049.htm#Brassica%20napus%20var.%20napus
krmni dosevki: vrste
prezimni dosevki
• krmna repica (Brassica rapa ssp. oleifera)• krmna ogrščica• rž (Secale cereale)• ržiga (rž + ozimna grašica)• grašljinka (landsberška mešanica)• mnogocvetna ljuljka
naknadni dosevki
• ovsiga (oves + jara grašica)• krmni ohrovt• kavla• navadni sirek (Sorghum bicolor)• sladkorni sirek (S. bicolor var.
saccharatum)
krmni dosevki: vrste
• sudanska trava (Sorghum sudanense)• sirek × sudanska trava• aleksandrijska detelja (Trifolium
alexandrinum)• perzijska detelja (Trifolium resupinatum)• mnogocvetna ljuljka• mnogocvetna ljuljka × enoletne metuljnice
krmni dosevki: vrste
spomladanski dosevki
• krmno korenje (Daucus carota, Apiaceae)
• ovsiga
krmni dosevki: vrste
ovsiga
• facelija (Phacelia tanacetifolia, Hydrophyllaceae)
• oljna redkev• bela gorjušica• jara grašica (Vicia sativa)• navadna ajda (Fagopyrum esculentum,
Polygonaceae)• mnogocvetna ljuljka (m. ljuljka × detelje)
podorine: vrste
Ph. tanacetifolia
prioritetna lista dejavnikov• vrsta dosevka in čas uporabe• količina in kvaliteta pridelka• zanesljivost in enostavnost pridelovanja• donosnost• pedo-klimatske razmere• drugo (bolezni, škodljivci,...)
izbira krmnega dosevka
priprava setvišča
• klasična• zmanjšana obdelava• direktna setev
direktna setev
krmni dosevki: tehnologija
gnojenje – po gnojilnem načrtu
• brez dodatnega gnojenja• po pričakovanem odvzemu• posebnosti pri posameznih vrstah• C:N razmerje
45-140 kg N, 15-70 kg P2O5, 60-140 kg K2O
krmni dosevki: tehnologija
spravilo krme
• košnja – prilast• košnja – silaža• paša (košnja+paša)• zaoravanje paša strniščne repe
krmni dosevki: tehnologija
525,13,92,2Krmna ogrščica3006,14,82,1Ovsiga2256,73,71,9SM 1062315,23,51,7Sirek1756,04,42,2Pitnik
785,14,11,7Krmni ohrovt
Stroški2CHF/ha80. dan50. dan
Biomasa1
80. danZelinje1
1 pridelek (t SS/ha); setev: 1. 8. 1987-892 stroški semena
Ladwirtschaft Schweiz band 4 (4): 131, 1991
strniščni krmni dosevki: primerjava
hitrost razvoja posevka
454030Facelija 453530Oljna redkev60 %4030Krmna ogrščica
Rok setve1. sept.15. avg1. avg.
35 %4030Navadna ajda
504535SM 106503535Ovsiga5 %40 %80 %Sirek
15 %60 %85 %Pitnik10 %75 %45Krmni ohrovt
dni do polne gostote ali % od le-te
strn
išč.
/pre
zim
. dos
evki
podo
rine
krmni dosevki: problemi
antinutritivne snovi• durin (HCN →respiratorna paraliza)• s-metil cistein sulfoksid (slabokrvnost) • glukozinulati (povečanje ščitnice)• nitrat (N03 = N*4,427)škodljivci• repna grizlica (Athalia rosae)
GNOJENJE IN RABA TRAVINJA
»vsa tehnologija«
gnojenje travinja
gnojila v travništvu
organska gnojila• gnojevka• hlevski gnoj• gnojnicamineralna gnojila• enostavna (KAN 27 %, urea (karbamid),
amonijev nitrat 34,5 %) • sestavljena (PK, NPK, NPK+S, NPK+Mg)
CO(NH2)2 NH4NO3
goveja gnojevka
dnevna količina(kg/GVŽ)• 25,5 (blato)• 14,1 (seč)
gnojilni odmerek• 20 t/ha
vsebnost sušine oz. hranil (%)
0,14MgO0,25CaO0,66K2O0,15P2O5
0,51*N9,00SS
* 30 % izkoristljivega 1. leto
govedoreja: reciklaža hranil
pri kravah molznicah• 80 % N in P• 95 % K
pri pitancih• 94 % N• 98 % P in K
travinje: odmerki hranil
• na podlagi pričakovanega odvzema
• na podlagi eksperimentalnih podatkov
pomembno: N iz tal (~ 20-100 kg ha-1leto-1)
zelinje: norma za hranila
>2,51,2-2,0<1,0Mg>4,02,0-3,5<2,0S>4,02,0-3,5<2,0P>6,02,5-5,0<2,0Ca
>35,015-30<12,0Kvelikanormalnamajhnaelement
vsebnost: g/kg sušine (trave zmernega pasu)
vir: Animal nutrition/P. McDonald – 5th ed., st. 437
N 25*; 32-35† (de Wit et al, 1963)
* 6-tedenska/ † 4-tedenska košnja
zelinje: norma za hranila
>0,250,03-0,20< 0,02Se>0,300,08-0,25<0,06Co>5,00,5-3,0<0,40Mo
>104,0-8,0<3,0Cu>7515-50<10Zn
>25040-200<30Mn>20050-150<45Fe
velikanormalnamajhnaelementvsebnost: mg/kg sušine (trave zmernega pasu)
gnojilne norme (kg hranila ha-1leto-1)
dvokosni travniki
• 80-120 kg N• 50-75 kg P2O5
• 80-140 kg K2O
odmerki N po košnjah• 40-60, 40-60
gnojilne norme
trikosni travniki
• 120-180 kg N• 65-90 kg P2O5
• 100-160 kg K2Oodmerki N po košnjah• 40-60, 60, 20-60
gnojilne norme
štirikosni travniki
• 200-240 (320) kg N• 80-110 kg P2O5
• 120-200 kg K2Oodmerki N po košnjah• 40-60, 60, 60, 40-60 ali 4 × 80
primer: navadna pasja trava
vsebnost hranil v zelinju• 28 dni staro zelinje• sezonsko povprečje
50,0Zn (mg)69,4Mn (mg)
1,2Na (g)4,7Mg (g)8,0Ca (g)
36,5K (g)4,0P (g)
38,0N (g)v kg SS
1 g P = 2,29 g P2O5; 1 g K = 1,204 g K2O
9,16
43,9
primer: navadna pasja trava
bilanca hranil• gnojenje (kg/ha/leto)
450 N, 150 P2O5, 280 K2O
• odvzem (14,2 t zelinja/ha/leto)540 N, 130 P2O5, 623 K2O
založenost hranil (mg/100 g tal)P2O5 15,5/11,5; K2O 14,8/5,4
PK gnojenje in metuljnice
fiksacija N2 iz zraka• Rhizobium sp.
–200>400 kg N /ha/leto (200 kg)– <10 kg/ha/leto (pogosto)
PK gnojenje z gnojili
prosto živeče bakterije v tleh: 1-2 kg N/ha/leto
prvenstveno mesto N v travništvu
razlogi• vloga N v rastlinah• viri N• presnova N na travinju• krogotok N
Dušik / Nitrogen
N14.0067 7
─ rastlinsko tkivo: 1-5 % N
─ beljakovine, amino kisline, klorofil
─ encimi: ½ RUBISCO
odvzem N (intenziv. gosp.)
─ 200-550 kg N v zelinju
─ 100-250 v strnišču in koreninah
viri N v travništvu
• organska gnojila• mineralna gnojila• organski in mineralni N v tleh• N iz biotske fiksacije• N iz depozicije
N v ekskretih goveda
blato• 0,2-0,5 % N/kg sveže snovi• večina N organsko vezanegaurin• 0,2-2 % N/kg sveže snovi• 60-90 % N v obliku uree
N v goveji gnojevki
skladiščena gnojevka
• 50 % N v obliki amonijevih ionov• 50 % organsko vezanega
N: imobilizacija & mineralizacija
favna v tleh• deževniki• hrošči na blatu
mikrobna biomasa• bakterije• aktinomicete• glive, alge, protozoa, mikrofavna
zelinje: izkoristek N
pri gnojenju z N gnojili• 50-80 % (pogosto 65-70 %)
pri gnojenju z gnojevko• do 35 % (pogosto 20 %) v 1. letu*
* + 3-10 % v naslednjih letih
travništvo: emisije NH3
• hidroliza sečnineCO(NH2)2 + 2H2O(NH4)2CO3 ↔ 2NH4
+ + CO32-
• izguba NH3
NH4+↔ NH4
+ ↔NH3 + H+ ↔NH3 ↔ NH3
ureaza
adsorbiran
v talni raztopini
atmosfera
plin v tleh
mikrobni encim
travinje: (de)nitrifikacija
• denitrifikacijaNO3
-→ NO2- → NO → N2O → N2
• nitrifikacijaNH4
+ + 3[O] NO2- + H2O + 2H+
NO2- + [O] NO3
-
atmosfera
Nitrosomonas
Nitrobacter
travinje: kvantifikacija N izgub
izhlapevanje NH3
• 15 % od N v urinu (25 kg N/ha/leto)izpiranje NO3
- (NH4+, urea)
• 20 kg N/ha/leto (kosna raba)• 100 kg N/ha/leto (intenz. paša)izhlapevanje N2, N2O, NO• podobne kot pri izpiranju
NO3-: kontaminacija vode
dovoljena vsebnost v podtalnici (EU)
• 11,3 mg NO3--N l-1 vode
methemoglobinemija
raba travinja
košnja vs. paša
• količina in kvaliteta enaki• zdravstveno-sanitarna vrednost
(košnja>paša)• vpliv na rušo različen• vpliv na okolje različen• vpliv na živali različen• ekonomičnost (paša>košnja)
travna ruša: sezonska rast
vir: Grass and Forage Science, 1988, 43, 199-207
košnja
paša
sezonska rast ruše: SI primer
0
20
40
60
80
100
120
140
160
1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 31
Število tednov od 30. mar. 1988
Prira
st z
elin
ja (k
g SS
ha-1
dan
-1)
travna ruša: pridelek
0
2
4
6
8
10
12
14
16
N0 N156 N312 N468
Gnojenje z dušikom
Prid
elek
(kg
SS
/ha*
leto
)
letni pridelek suhega zelinja
2 koš
nji
6 košenj10 košenj
vir: J British Grassland Society, 1965, 20, 32-40
trave: razvoj
Ap
Ae
Dg
Lp
Hl
0
5
10
15
20
25
30
35
23.apr 30.apr 7.maj 14.maj 21.maj 28.maj 4.jun 11.jun
SFT
(0,5
-35)
lisičji repvisoka pahovkapasja travatrpežna ljuljkavolnata med. trava
srednja razvojna faza na podlagi tehtanja
SI, predalpsko območje, 2002
trave: prebavljivost
Ap
Ae
Dg
LpHl
55
60
65
70
75
80
85
90
95
23.apr 30.apr 7.maj 14.maj 21.maj 28.maj 4.jun 11.jun
IVPP
SS (%
)
lis ičji rep
visoka pahovka
pasja trava
trpežna ljuljka
volnata med. trava
in vitro prava prebavljivost suhe snovi
SI, predalpsko območje, 2002
trave: surove beljakovine
ApAe
Dg
Lp
Hl
40
80
120
160
200
240
280
23.apr 30.apr 7.maj 14.maj 21.maj 28.maj 4.jun 11.jun
SB
(g/k
g S
S)
lisičji repvisoka pahovkapasja travatrpežna ljuljkavolnata med. trava
vsebnost surovih beljakovin
SI, predalpsko območje, 2002
SI, predalpsko območje, 2002
vsebnost nevtralnih detergentskih vlaken
Ap
Ae
Dg
Lp
Hl
300
350
400
450
500
550
600
23.apr 30.apr 7.maj 14.maj 21.maj 28.maj 4.jun 11.jun
vseb
nost
ND
V (g
kg-1
SS)
lisičji repvisoka pahovkapasja travatrpežna ljuljkavolnata med. trava
trave: NDV
SI, predalpsko območje, 2002
Ap
Ae
Dg
Lp
Hl
200
250
300
350
400
450
23.apr 30.apr 7.maj 14.maj 21.maj 28.maj 4.jun 11.jun
vseb
nost
KD
V (g
kg-1
SS)
lisičji repvisoka pahovkapasja travatrpežna ljuljkavolnata med. trava
vsebnost kislih detergentskih vlaken
trave: KDV
9,44 košnje
9,73 košnje
9,82 košnji
Letni pridelek(t SS ha-1)
58
4239
3229
32
2529
14
0
10
20
30
40
50
60
70
1. košnja 2. košnja 3. košnja 4. košnja
Prid
elek
SS
(%)
2 košnji3 košnje4 košnje
Delež pridelka suhega zelinja po košnjah, zveza Arrhenatherion
pridelek trave (zelinja)
9,8NPK
6,8PK
3,0negnoj.
Letni pridelek(t SS ha-1)
10
30
60
17
31
52
18
34
48
0
10
20
30
40
50
60
70
1. košnja 2. košnja 3. košnja
Prid
elek
SS
(%)
negnojenoPK gnojenjeNPK gnojenje
Delež pridelka suhega zelinja po košnjah, zveza Mezobromion
pridelek trave (zelinja)
BARJANSKO SENO KOT KURIVO
Jure ČOPVincenc BUTALAMatjaž PREKAndrej UDOVČMatej VIDRIH
izhodišče za projektno raziskavo
• slaba perspektiva obstoječe rabe• posebno območje varstva (Natura 2000)• možnosti za alternativno rabo
metodološki pristop
• določitev obsega travnikov• izbira vzorčnega travnika• analiza ruše• kemične in energijska analiza• ekonomska analiza
ugotovitve – obseg travnikov
• slabih travnikov 2457 ha
3%
4%
4%
67%
0%0%
11%1%
6% 0%
4%
Filipenduliongojeni travnikiMolinionMagnocaricionmokrotni trav.opušč. njivePhragmitionsejani trav.suhi travnikinitrof. vegetac.zaraščanje
ugotovitve – pridelek mrve
0
2
4
6
8
10
1 2 3 4 5Tip travnika
Prid
elek
SS
(t/h
a)
Legenda:1 - Filipendulion, enokosni2 – Magnocaricion, enokosni3– Molinion, enokosni4 – Molinion, dvokosni5 – Arrhenatherion, dvokosni
Letni pridelek sušine mrve (t/ha) nana negnojenem travinju
ugotovitve – kurilnost & kem. sestava
0,2<0,1<0,1<0,10,40,2Klor1,10,40,10,10,51,3Dušik0,80,06<0,05<0,050,10,1Žveplo8,31,630,50,33,75,3Pepel
30,418,419,118,516,017,3Kurilnost
PremogTopolSmrekaBukevSlamaSeno
Kurilnost (MJ/kg suhe snovi)Pepel in elementi (% suhe snovi)
ugotovitve – ekonomika
38,821,024,87,0M (bale)30,620,316,66,3F (bale)33,516,119,52,1M (razsuto)25,616,011,62,0F (razsuto)
IIISkupniSprem.Stroški (SIT/kg pel.)Stroški (SIT/kg sena)
F = Filipendulion; M = MolinionStroški peletiranja: 14 SIT/kg; Cena peletov: 20-23 SIT/kg
“tu se vse začne in konča”
ugotovitve – močvirska preslica
0100200300400
FilipendulionMolinion
Equisetum p.
Arrhenatherion
SV
l (g/
kg S
S)
510152025
FilipendulionMolinion
Equisetum p.
Arrhenatherion
BE
(MJ/
kg S
S)
050
100150200
FilipendulionMolinion
Equisetum p.
Arrhenatherion
SB
(g/k
g S
S)
04080
120160200
FilipendulionMolinion
Equisetum p.
Arrhenatherion
SP
(g/k
g S
S)
sklep
slabi (barjanski) travniki so potencialnozanimivi za pridobivanje biomase za kurjavougotovitev temelji na:
– kurilno-kemičnimh lastnostih– okoljevarstveni sprejemljivostji– tehnično-tehnoloških rešitvah– ekonomski učinkovitosti
1400 družinskih hiš
zadošča za zimsko ogrevanje
4166 t kurilnega olja
ekvivalentno (koristna toplotna energija)
12.500 t senaletno 5 t sena na ha
2500 ha slabih travnikov
dodatek – energijski potencial
Ljubljansko barje
dodatek – kurilna enota 1
primitivna kurilna naprava na slamo(30-40 % izkoristek)
dodatek – kurilna enota 2
sodobna kurilna naprava na biomaso(70 % izkoristek)