Potřebuje o třetinu méně vody než kukuřice

Čirok (Sorghum) je zemědělsky významný rod rostlin z čeledi lipnicovité. Pěstuje se jako obilovina, např. na výrobu mouky a používá se též ke krmným nebo technickým účelům. Jeho pěstování se dosud na našich polích příliš nerozšířilo, ale vzhledem k oteplování klimatu a nedostatku vláhy jeho význam jistě poroste. A to byl důvod, proč se plodinová specialistka ze společnosti Syngenta Ing. Renata Salavová rozhodla navštívit Ing. Jiřího Hermutha, pracovníka oddělení genové banky ve Výzkumném ústavu rostlinné výroby v Praze - Ruzyni  a popovídat si s ním o čiroku, jeho pěstování a hlavních způsobech využití.

Pane inženýre, věnujete se šlechtitelské práci v rámci svých kolekcí pšenice, ale i teplomilných obilnin s tzv. C4 typem fotosyntézy (čirok a bér). Velkého úspěchu jste dosáhl vyšlechtěním první české odrůdy čiroku Ruzrok. V letošním roce byla zaregistrována Vaše druhá odrůda čiroku Rufuss. Proč jste se zaměřil zrovna na čirok ?

Obr. Čirok Rufus

Globální změna klimatu (GZK) s sebou přináší řadu nežádoucích projevů, které budou do budoucna stále častěji ovlivňovat i zemědělskou produkci v ČR. Problémy se suchem a jeho dopadem na zemědělskou produkci se již začínají silně projevovat. Jedním z hlavních řešení v současné době se uvádí šlechtění a výběr odolnějších druhů a odrůd, které se lépe přizpůsobí dostupnosti vody v půdě a které budou odolnější vůči novým klimatickým podmínkám. Jednou z možností udržitelného zemědělství je i cílené šlechtění a pěstování multifunkčních plodin (odrůd), které mají nižší náročnost na potřebu vody, pesticidů, minerálních hnojiv, a přitom poskytují dostatečně vysoké výnosy, jak pro krmné účely, tak i pro produkci nutričně kvalitních potravin.  

S postupujícími změnami podmínek klimatu dochází stále častěji k nedostatku srážek nebo k jejich nerovnoměrné distribuci, kdy srážky vypadávají v kratším časovém úseku. To způsobuje, že v některých oblastech naší republiky dochází k deficitu vodních srážek a tím způsobené ariditě dané lokality, to způsobuje problémy, jak zajistiti pro hospodářská zvířata dostatek krmných plodin. V roce 2012 sucho poškodilo např. v Jihomoravském kraji téměř 100 000 ha zemědělské půdy. V roce 2013 i 2014 byla hlášeno sucho na Hané a opět na jižní Moravě. Zvyšují se ekonomické ztráty např. v roce 2018 sucho způsobilo škody v českém zemědělství za 12 miliard korun (informace Agrární komory ČR), dochází k tomu, že cena sena se zvýšila až čtyřnásobně, což je velký problém ohledně udržitelnosti chovů a jejich reprodukce.

Jednou z možností, jak snižovat výnosové i ekonomické ztráty způsobené suchem, je pěstování plodin, které se dokážou těmto podmínkám přizpůsobit, protože jsou původem z aridních oblastí. Takovou plodinou je čirok zrnový, kterého literární prameny uvádějí až o 1/3 nižší potřebu vody na produkci 1 kg sušiny v průběhu vegetace než v případě kukuřice.

Čiroky patří podobně jako kukuřice, proso, béry, laskavce, cukrová třtina do skupiny rostlin s C4 cyklem, které mají velkou rychlost fotosyntézy. K fixaci CO₂ efektivněji využívají světelnou energii, mají sníženou fotorespiraci a dosahují vysoké hodnoty fotosyntetické produkce, tedy i tvorby biomasy.

Čirok ve světě patří mezi významné plodiny především v oblastech Asie a saharského a subsaharského pásu Afriky, kde je nedostatek srážek a čirok je jednou z mála dobře prosperujících plodin. 

Čirok je jednou z nejdéle pěstovaných plodin 

V současné době se pěstuje ve všech světadílech. V celosvětové produkci zaujímá páté místo v pěstovaných obilovinách hned za pšenicí, kukuřicí, rýží a ječmenem. Globálně čirok představuje základní plodinu pro více než 500 milionů lidí ve více než 30 zemích světa. V současné době je nejvíce ploch osetých čirokem v Indii, Súdánu a Nigerii. Pěstování čiroků ve světovém měřítku je velmi významné jak pro lidskou výživu, krmné účely a v současné době také jako materiál vhodný pro výrobu bioplynu. Jako potravina jsou čiroky nejvíce využívány v Africe a Asii, pro krmné účely v Evropě, USA a Austrálii. Oproti majoritním obilninám pšenici, rýži a kukuřici je však tato plodina poměrně nedoceněná, především z pohledu rozšíření jejího pěstování a následného využití. Tato skutečnost se začíná měnit díky šlechtitelskému procesu.

Čirok v České republice

Do Čech byl ve větší míře zaveden ve 20. letech minulého století, kdy se využívalo značné množství technického čiroku. Druhá vlna využití následovala v 50. letech, později však došlo k jeho vytlačení kukuřicí, která se začala masověji využívat. Poslední vlna zvýšeného zájmu o čiroky u nás souvisí především s rozvojem bioplynových stanic, pro které poskytuje velké množství kvalitní hmoty. V České republice převažuje pěstování čiroků na biomasu – siláže.

V tomto směru má v ČR Genová banka ve VÚRV, v.v.i. unikátní pozici, vzhledem k tomu, že tuto plodinu dlouhodobě hodnotí. Současně se podařilo vyšlechtit na tomto pracovišti pro zemědělskou praxi odrůdu čiroku zrnového s názvem ‘Ruzrok’, která byla registrována v roce 2016 pro pěstitelské podmínky ČR. V rámci druhového spektra vyniká tato odrůda vysokou raností, dobrým výnosem a multifunkčním využitím, jak pro produkci zelené hmoty, tak i zrna, které v kukuřičné, řepařské či obilnářské výrobní oblasti bezpečně dozrává. Zrno lze po technologických úpravách využít k výrobě mouky a sladu. Tuto odrůdu lze efektivně využít jako fumigační strniskovou meziplodinu (efekt kyanogeního glykosidu durrhin). Ve srovnání se standardními pěstovanými obilninami tato odrůda významně lépe snáší extrémní sucho a má nižší výnosové výkyvy. Využití této odrůdy je v konvenčních i ekologických systémech pěstování v celé Evropě. Ruzrok je jednou z nejmnoženějších odrůd čiroku v Evropě.

Patří tedy čirok skutečně na česká pole ? 

Ano, ale je potřeba vědět co chceme od této plodiny očekávat, resp. pro jaký účel bude pěstována a využívána.

Co byste poradil těm, kteří se pro pěstování čiroku rozhodnou?

Je potřeba si uvědomit v prvé řadě pro jaký účel budu tuto plodinu využívat. Variabilita čiroků je velmi pestrá a pro zjednodušení můžeme čiroky rozdělit na čiroky zrnové, které se pěstují hlavně pro produkci zrna, které mají značný obsah bílkovin a škrobu. Většinou jde o formy s nižším vzrůstem. Mohou být využity pro krmivářství, ale i pro potravinářský sektor. Dále je zde forma metlová, tzv. technický čirok. Tyto čiroky mají silně vyvinutou latu, která bývá surovinou pro výrobu košťat a kartáčů. Zrno je vedlejším produktem. Čirok cukrový má šťavnatou dřeň stonku i v biologické zralosti zrna používá se jako krmná silážní rostlina. Je možné ze stébel lisovat šťávu, ze které se vyrábí líh, sirup atd. Poslední zástupcem je čirok súdánský, tento typ čiroku má bohaté olistění a vytváří velké množství hmoty. Je kvalitní pícninou a je vhodný i pro případné energetické využití. Značnému zájmu šlechtitelů (v zahraničí) se těší kříženci čiroku zrnového se súdánskou trávou (Sorghum bicolor x Sorghum sudanense), mezi odrůdami je možná značná variabilita. V našich podmínkách se asi jedná pravděpodobně o nejrozšířenější formu, která se obvykle využívá pro výrobu kvalitní siláže, senáže s vysokým obsahem hemicelulózy, pro přímé krmení, pastvu skotu a výrobu bioplynu. 

Další možné dělení čiroků je podle praktického využit

• Produkce biomasy

Biomasa může mít značně rozdílnou kvalitu v závislosti na podílu hmotnosti zrna a ostatní části rostliny. Zelená část má různou stravitelnost ovlivněnou poměrem stonku k listům, obsahem ligninu (existuje i nízko ligninová přírodní mutace BMR), rostliny mohou být citlivé na fotoperiodu (nemetají). Po sklizni čiroky znovu obrůstají, a proto se některé odrůdy pasou nebo kosí ve vegetativní fázi před metáním, kdy mají rostliny výbornou stravitelnost. V tomto režimu lze dosáhnout 2–3 sečí kvalitní píce, která se ale musí sklízet dvoufázově (po zavadnutí).

• Produkce zrna (zrnové čiroky) Zrnové odrůdy jsou s bílým, nebo červeným zrnem, dorůstají výšky 70–110 cm a dosahují výnosů 5–8 tun/ha. Moderní odrůdy mají nízký až nulový obsah taninů a jsou použitelné pro potravinářské účely (je to pšenice celiaků), nebo v krmných směsích pro drůbež, nebo prasata – výhoda je v tom že zrno lze vyrobit levněji než kukuřici a také proto, že neobsahuje lepek, který částečně brání využití živin ve střevech. Čirok zvířata ráda přijímají a velmi důležité je, že u čiroků nejsou problémy s mykotoxiny.

Pokud mohu citovat, podle francouzských farmářů jsou přednosti čiroku: ziskovost, větší uplatnění diverzifikace plodin v osevních sledech, nízké vstupy, zvyšující se kvalita odrůd (beztaninové odrůdy – šlechtitelský pokrok), ranost odrůd a jejich jednoduché pěstování.

Rané a středně rané hybridy vyšlechtěné v Evropě přinášejí od roku 1990 zvýšení výnosu o 1 % ročně. V EU registrováno přes 300 odrůd, z toho 95 % hybridů, 54 % odrůd bylo registrováno po roce 2011.

Jaká agrotechnika je pro čirok nejvhodnější?

Čiroky jsou náročné na teplo a vyžadují pozdní setí. Agrotechnika se odvíjí podle účelu využití (jako hlavní plodina, následná plodina či letní strnisková meziplodina). Důležité jsou nároky čiroků na:

Teplota

Čiroky mají značné nároky na teplotu. Pro klíčení potřebuje semeno minimální teplotu 12–15 °C, při které vzcházení trvá 10–14 dnů. Největšími nároky na teplo se vyznačují zrnové čiroky, mnohé z nich se pěstují jen v tropických nebo subtropických oblastech. Poněkud menší nároky na teploty při klíčení a vzcházení má súdánská tráva, která klíčí a vzchází již při teplotách 8–10 °C. Na dozrání potřebují čiroky sumu teplot 2500 až 3500 ºC a délku vegetačního období bez mrazů v rozmezí od 120 do 180 dní. Na nízké teploty jsou čiroky citlivé ve všech fázích vývoje, zvláště v období vzcházení a kvetení. Rovněž v období dozrávání způsobují nízké teploty zhoršení klíčivosti osiva. Některé odrůdy čiroků jsou na teploty méně náročné, jako např. variety technicum a sudanense. Daří se jim i v takových podmínkách, kde kukuřice již neposkytuje uspokojivé výnosy. Ve srovnání s kukuřicí snáší čiroky větší tepelné výkyvy než kukuřice. Čiroky, podobně jako kukuřice, se vyznačují pomalým počátečním růstem, po tomto období dochází k rychlému růstu, který je intenzivnější i ve srovnání s kukuřicí, přičemž obě tyto plodiny využívají rychlou tzv. C₄ fotosyntézu. Daří se jim i v takových podmínkách, kde kukuřice již neposkytuje uspokojivé výnosy.

Voda

Nároky na vodu jsou u čiroků poměrně menší než u kukuřice, přičemž největší nároky na vodu jsou ve fázi sloupkování a metání, kdy vytváří největší množství organické hmoty. Podle četných autorů jsou čiroky méně poškozovány nedostatkem vody než kukuřice. Ve srovnání s kukuřicí mají dvojnásobné množství kořenových vlásečnic na jednotku hlavních kořenů a takový povrch listů, který snižuje odpar. Proto potřebují asi o 1/3 méně vody než kukuřice a v extrémním suchu mají schopnost přejít do klidového stavu a obnovit růst v souvislosti s nadcházejícími dešti. Čiroky se vyznačují dlouhým vegetačním obdobím, proto využívají dobře srážky v druhé polovině léta, které nemůže využít ani kukuřice.

Půda

Nároky na půdu u čiroků jsou rovněž ve srovnání s kukuřicí menší. Kořeny čiroků zasahují do hloubky až 150 cm, v propustných půdách i hlouběji. Velikou předností čiroků je, že se jim daří i na půdách částečně zasolených, kde jiné zemědělské plodiny poskytují pouze malé výnosy. Koncentrace sodíkových solí může při pěstování čiroků dosahovat až 1 % a teprve při koncentracích solí okolo 2 % je v těchto půdách i pěstování čiroků omezeno. Čiroky se pěstují na velmi rozmanitých půdách, od písčito-hlinitých až po těžké hlinité půdy. Pro úspěšné pěstování čiroků jsou nejvhodnější půdy středně hlinité, dostatečně hluboké a dobře zásobené živinami. Erozní koeficient se v USA u čiroků uvádí o třetinu až polovinu nižší než u kukuřice.

Herbicidní ochrana je levná a jednoduchá. V optimálních podmínkách je výkonnější kukuřice, čirok ji překoná za tepla a v horších půdních podmínkách.  Oproti kukuřici není čirok atakován černou zvěří. 

Řazení čiroku v osevním postupu

V osevním postupu zařazujeme čiroky na zrno nebo čirok cukrový, stejně jako kukuřici, tzn. na dobře vyhnojené půdy, pokud možno i dobře odplevelené, abychom zamezili poškození porostů v době vzcházení a počátečního růstu, kdy jejich růst je pomalejší než růst plevelů. Čirok nemá zvláštní nároky na předplodinu. V teplých oblastech mírného pásma se čiroky zařazují nejčastěji po hnojených okopaninách, lusko-obilných směskách, luskovinách nebo obilovinách. Čiroky jsou dobrou předplodinou pro jarní obiloviny a celou řadu technických plodin. Při intenzivnějším hnojení a používání herbicidů může následovat čirok i více let po sobě. Po čiroku pěstovaném pro energetické využití a sklízeném do konce zimy lze pěstovat pouze jařiny. Po čiroku pěstovaném na píci nebo na výrobu etanolu se pěstují především obilniny. 

Setí

Výsev čiroků na zrno se nejčastěji provádí do řádků vzdálených od sebe 30–80 cm, vzdálenost rostlin v řádku 25–30 cm. Některé vícesečné hybridy čiroku se mohou sít i do užších řádků, viz odrůda české provenience ‘Ruzrok’. Výsevné množství čiroků se odvíjí od účelu pěstování a pohybuje se od 10 do 30 kg.ha^-1 . U čiroků pěstovaných pro zelenou hmotu je výsevní množství vyšší. Doba výsevu je velmi důležitá zvláště v okrajových oblastech. Hloubka setí čiroků je 3–5 cm. Velmi důležitým zásahem je včas rozrušovat půdní škraloup, který se vytváří zvláště po deštích. Doba výsevu je velmi důležitá zvláště v okrajových oblastech, kde je nebezpečí poškození vzcházejících porostů nízkými teplotami. Musíme proto při volbě doby setí brát v úvahu celé prostředí dané oblasti, to znamená, provést výsev v takové době, kdy půda je dostatečně teplá (nejméně 12–15 ºC v oblasti seťového lůžka), a kdy je půda i dostatečně vlhká. Výsev se provádí secími stroji, používají se secí stroje konstruované pro výsev obilnin, nebo speciální secí stroje na přesný výsev kukuřice nebo čiroku. Osivo čiroků má mít klíčivost nejméně 80 %, čistotu 98 %. Pro výsev se používá osivo tříděné a před výsevem se doporučuje provádět moření osiva především proti sněti čirokové (Ustilago sorghi). 

Ochrana čiroku

Herbicidní ošetření -  na méně zaplevelených pozemcích lze čiroky pěstovat i bez chemie nebo použít jen předseťové odplevelení pozemku totálním herbicidem. Já jsem několikrát v pokusech využil preemergentní ošetření přípravkem Gardoprim^® Plus Gold s velmi dobrým účinkem. Dále je možná také postemergentní aplikace přípravků s účinnou látkou dicamba a trisulfuron. Při této příležitosti bych upozornil i na alelopatické účinky čiroku, kdy kořeny a kořenové vlášení vylučují exudáty, které v půdě potlačují plevelnou diasporu. Tento efekt se maximalizuje u porostů, které jsou seté na úzké meziřádkové vzdálenosti.

Kde všude může čirok najít uplatnění?

Využití čiroků však není spojeno jen s produkcí nadzemní biomasy, ale nabízejí i velmi dobré prokořenění půdy, kde zanechávají velké množství organických zbytků z kořenové biomasy (vyrovnaná bilance OH). Využitelnost čiroků je rovněž spojována s možností omezení rozvoje chorob a škůdců na základě přímého alelopatického působení. Porosty čiroků vytvářejí v letním období také úkryt pro polní zvěř (koroptve, bažanti, zajíci) a v době květu, tj. přelom července a srpna se stávají velkým lákadlem pro včelstva. Čiroky jsou vhodnou komponentou v rámci zakládání nektarodárných biopásů. Ještě bych se v krátkosti vrátil k využití čirokového zrna pro potravinářské využití, kde není zatím plně využitý potenciál této plodiny v našich podmínkách.

Také zrno čiroku může být využito pro potravinářské účely. Čirok je neprávem opomíjená obilnina, která je velmi vhodná také pro lidskou výživu. Čirokové zrno je nejen přirozeně bezlepkové, ale má řadu pozitivních účinků. Je zdrojem bílkovin, vlákniny, minerálů Mg, Fe, P, K, Mn, Cu, Se, Zn, vitamínů B6, B2, B1. Zrno čiroku odrůdy ‘Ruzrok’ lze technologickými postupy zbavit vnějších obalů bohatých na taniny, polyfenolických látek svíravé chuti, které způsobují specifické tmavě rubínové zbarvení zrna. Obroušená zrna zbavená vnějších obalů lze pak mlít na krupici či mouku. Společnost PRO-BIO, která se zabývá zpracováním a výrobou biopotravin rostlinného původu, použila technologii obrušování zrna, která vedla k účinnému odstranění vnějších vrstev zrna obsahujících tanin, a tím vytvořila produkt prostý taninu. Čiroková mouka sice nemá takové technologické vlastnosti, aby se z ní samostatně dalo péct pečivo, ale lze ji přidávat do různých směsí. Velkou výhodou čirokové krupice, mouky a dalších produktů z čirokových zrn je, že jsou bezlepkové, jsou tedy vhodné pro osoby trpící celiakií.

Čirok je navíc protizánětlivý, má antioxidační vlastnosti, působí proti rakovině (hlavně tlustého střeva a prsu), snižuje cholesterol a upravuje hladinu cukru v krvi. Čirok je skvělou prevencí řady nemocí, protože vysoká hladina cholesterolu v krvi a nevyvážená hladina cukru v krvi jsou důvodem vzniku cukrovky, kardiovaskulárních onemocnění, obezity a dalších chorob. Kulinární využití čiroku je velmi pestré a lze z něho připravit pokrmy na slano i na sladko, k dispozici je již řada receptur, které jsou dosažitelné na internetu.

V roce 2019 byla připravena ověřená technologie ve využití první české odrůdy zrnového čiroku ‘Ruzrok’ v pivovarnictví. Ověřená technologie byla vyvinutá ve spolupráci VÚRV, v.v.i a Řemeslného pivovaru Clock s.r.o., zajišťující sériovou výrobu požadovaného typu piva. Originalita této technologie spočívá ve využití čirokového sladu z české odrůdy ‘Ruzrok’, který pomáhá snížit množství lepku v pivu. Rozborem zjištěné množství gliadinu je pod 10 mg/l piva, kdy toto svrchně kvašené pivo je řazené mezi bezlepkové, vhodné pro celiaky. Dosud v České republice nebylo využito při výrobě speciálních piv čirokového sladu.

Na závěr lze vyzdvihnout nejvyšší ocenění z roku 2019 na 46. ročníku mezinárodního agrosalonu Země živitelka „Zlatý klas s kytičkou“ za kolekci odrůd čiroku ‘Ruzrok’ a bérů ‘Ruberit‘ a ‘Rucereus‘, kdy byl deklarován přínos zmiňovaných odrůd pro zemědělskou praxi a ochranu životního prostředí ve využití právě v suchých podmínkách.

Jaké jsou Vaše další plány ?

Na začátku rozhovoru jste zmínila registraci nové odrůdy zrnového čiroku s názvem Rufuss, která proběhla 20.3. 2024. Mám z registrace velkou radost, protože se nabízí zcela nový materiál se specifickými vlastnostmi pro naší zemědělskou praxi. Po Ruzroku je to již druhá česká odrůda, na rozdíl od Ruzroku má ale odlišné vlastnosti a využití. Užitná hodnota je dána kombinací výnosu suché a zelené hmoty na úrovni liniových odrůd a odolnosti proti poléhání. Proto je nová odrůda, v porovnání s registrovanými liniovými odrůdami čiroku na siláž v rámci sortimentu nízkých, typově zrnových odrůd pěstovaných na biomasu nebo siláž, pro tento sortiment zřejmým přínosem.

Rufuss je středně pozdní až pozdní liniová odrůda. Rostliny jsou středně vysoké, průměr stébla velký, list středně dlouhý, středně široký. Lata je hustá, obilky žlutavě bílé.

Děkuji Vám za rozhovor a přeji další úspěchy v šlechtitelské práci.