INTRODUCTION
Hrast crnika ( Quercus ilex L.) je vazdazeleno drvo Sredozemlja (Idžojtić, 2009), a u Hrvatskoj je najznačajnija jednodomna, anemofilna vrsta šumskih ekosustava toplijeg područja hrvatskog Sredozemlja. To je uski obalni pojas jugozapadne i južne Istre, najjužiniji dio otoka Cresa, Lošnja, Raba, Paga, Brača, Hvara, Korčule, Mljeta i ostalih otoka južne Dalmacije. Kopnom mu je areal u Hrvatskoj od Zadra prema jugu. Najviše nadmorske visine u Hrvatskoj na kojima dolazi hrast crnika su do 200 m u sjevernoj Dalmaciji te do 350 m nad morem u južnoj Dalmaciji. Prema zahtjevu za svjetlom, crnika je heliofit, s tim da u mlađoj dobi u stadiju ponika i pomlatka može podnijeti umjerenu zasjenu. Podnosi visoke temperature, a na niske je osjetljiv, pogotovo klijanci koji ugibaju kad temperatura padne od -2 do -3 °C. U ostalim fazama razvoja podnosi i znatno niže vrijednosti temperature zraka (Larcher 1969,Prpić i dr. 2011). Kako se šume hrasta crnike u Hrvatskoj nalaze u raznim degradacijskim stadijima, a jedan od njih je i makija, minimalne temperature zraka bile su najniže u tom degradacijskom stadiju, što znači da je makija nepovoljniji stadij za klijanje sjemenki hrasta crnike u usporedbi s crnikovim panjačama ili sastojinama visokog uzgojnog oblika (Ugarković i dr. 2019). S obzirom da crnika uspijeva u toplijem dijelu Sredozemlja, u umjereno toploj klimi s vrućim ljetom u kojem suša traje od dva do tri ljetna mjeseca (Seletković i dr. 2011), crnika je kserofitna vrsta šumskog drveća. Dolazi na vapnencima koji su i najzastupljeniji na našem sredozemnom području te dolomitima. Prema tlu nema velikih zahtjeva, dolazi na svim tipovima tala unutar svojeg areala. Cvjetanje hrasta crnike je u travnju i svibnju, a žir dozrijeva od rujna do listopada iste godine. Crnika počinje cvjetati u osmoj godini života (La Mantia i dr. 2003), rodi sjemenom u dobi 12. do 15. godine, a puni urod je svake 4. do 6. godine. Istraživanja Belamarića (2011) na otoku Rabu ukazuju da je urod žira hrasta crnike varijabilan, gdje su u osmogodišnjem periodu zabilježena tri obilna uroda žira. Puni urod hrasta crnike ovisi o klimatskim prilikama (Prpić i dr. 2011), ali se značajno razlikuje i između različitih staništa, posebice geoloških podloga i tipova tla (Belamarić 2011). Klima kao primaran i posredni stanišni čimbenik ima utjecaj i na urod sjemena. Osim klime i vremena koji imaju utjecaja na urod sjemena, postoji i određeni fiziološki status stabala koji određuje pojavnost obilnog uroda sjemenom (Sork, 1993). Belamarić (2011) je utvrdio negativan utjecaj srednje količine oborine u mjesecu studenom godine koja prethodi urodu žira. Istraživanja na otoku Rabu pokazuju da postoji slaba povezanost između dimenzija stabala i uroda žira (Belamarić 2011).
Vitalitet sjemena se definira kao njegova životna sposobnost ili broj za život sposobnih sjemenki izražen u postotku od ukupnog broja sjemenki u radnom uzorku prema International Seed Testing Association (ISTA, 1993) pravilima za procjenu vitaliteta sjemena. Kod dormantnih vrsta sjemena ili kod sjemena kod kojega ispitivanje klijavosti traje relativno dugo ne određuje se klijavost, nego vitalitet (Regent 1980). Gosling (2003) raspravlja o razlici između pojmova klijavost i vitalitet sjemena i zaključuje kako je najvažnija razlika što se ispitivanjem klijavosti dobiju podaci o postotku proklijalog sjemena dok je vitalitet samo procjena moguće potencijalne klijavosti. To bi značilo kako ono sjeme koje je procijenjeno kao vitalno i ima sposobnost razvoja u pravilne klijance, ne mora nužno biti klijavo. Iz tog razloga klijavost i vitalitet sjemena nisu i ne mogu biti sinonimi. U praksi bi to značilo kako je za istu partiju sjemena najveća vrijednost procjena vitaliteta, zatim nešto manja procjena laboratorijske klijavosti, a još manja rasadničke klijavosti. Najmanji postotak klijavosti dobije se izravnom sjetvom sjemena na terenu (pošumljavanje, umjetna obnova sastojina).
Prema ISTA (1993) pravilima za klijavost sjemena (poglavlje 5, klijavost sjemena), vrste iz roda Quercus spp. ispituju se na podlozi od pijeska metodom na pijesku (TS- top of sand) ili u pijesku ( in sand). Temperatura klijanja je konstantna i mora iznositi 20 °C, prvo brojanje se obavlja 7 dana (energija klijavosti), a zadnje 28 ili 35 dana. Preporuka je prije ispitivanja žira obaviti njegovo močenje u vodi do 48 sati, odrezati gornju trećinu suprotno od embrija i ukloniti perikarp. To se radi iz razloga što bržeg i uniformnijeg klijanja pošto su svi žirovi preparirani na isti način. O procjeni vitaliteta šumskog sjemena na raznim vrstama pišu mnogi autori. O vitalitetu sjemena poljskog jasena pišu Drvodelić i Oršanić (2016,2020), o vitalitetu sjemena obične bukve Drvodelić i dr. (2011) i Gavranović Markić (2022), a o vitalitetu sjemena hrasta lužnjaka Gradečki Poštenjaki dr. (2011) Gradečki Poštenjak i dr. (2006) ispituju vitalitet bukve i gorskog javora, a laboratorijsku klijavost pitomoga kestena ( Castanea sativa Mill.) u skladu s pravilima ISTA (1993) Drvodelić i dr. (2019). O procjeni vitaliteta sjemena mukinje, jarebike, oskoruše i brekinje piše Drvodelić (2010) u svojoj disertaciji gdje se ispituje i laboratorijska klijavost navedenih vrsta. Laboratorijsku klijavost žira hrasta lužnjaka istražuje Vukelić (2018), a hrasta crnike Belamarić (2011), Liñán i dr. (2011) i Caliskan (2014). O utjecaju perikarpa žira hrasta crnike na laboratorijsku klijavost pišu Zerrouki i dr. (2022).
Utvrđivanjem nicanja ponika hrasta crnike na otoku Rabu u različitim stanišnim uvjetima bavili su se Oršanić i dr. (2011), a Rodríguez‐Molina i dr. (2002) vitalitetom sadnica crnike i plutnjaka uzgojenog žirom u tlo prirodno zaraženo gljivom Phytophthora cinnamomi.
Procjenom vitaliteta žira hrasta crnike nije se bavilo puno autora, a o usporedbi vitaliteta i laboratorijske klijavosti ne piše nitko. To je bio glavni razlog ovih istraživanja, posebno danas kad se stalno piše o globalnim klimatskim promjenama koje će biti jako izražene upravo na području Mediterana.
MATERIAL AND METHODS
Za laboratorijske analize, žir hrasta crnike ( Quercus ilex L.) sakupljen je na području G.J. „Kamenjak“ na otoku Rabu. Navedenom G.J. upravljaju „Hrvatske šume d.o.o.“. Sjeme je sakupljeno u odijelima 15a, 16a, 26a i 27a u periodu od 01. 12. 2020. do 10. 01. 2021. Sakupljanje je obavljeno metodom stresanja žira sa stabala na postavljene prostirke ispod krošanja (slika 1) i metodom sakupljanja otpalog žira s tla (slika 2).
Slika 1. Sakupljanje žira sa stabala metodom trešnje na postavljene prostirke ispod krošanja
Figure 1. Collection of acorns from trees using the shake method on placed mats under the canopy
Ukupno je sakupljeno 200 kg sjemena za potrebe umjetne obnove hrasta crnike sadnjom žira pod motiku na površini 1 ha u G.J. „Rab“, odsjek 7a kojim gospodari Sveučilište u Zagrebu, Fakultet šumarstva i drvne tehnologije.
Slika 2. Izgled sakupljenog žira hrasta crnike s tla
Figure 2. Appearance of collected holm oak acorns from the ground
Uzet je radni uzorak od 4x100 komada nasumičnih stresenih i sakupljenih žirova na kojima je ispitan vitalitet. Za određivanje vitaliteta žira korištena je biokemijska metoda tetrazola, a priprema i procjena sjemena vrsta roda Quercus L. obavljena je prema ISTA pravilama (ISTA Rules for seed testing, 1993). Nakon bojanja otopinom tetrazola, svaki žir je pregledan pod lupom sa svjetlom uz povećanje od 20 x.
Za ispitivanje laboratorijske klijavosti uzeta je količina 400 kom žirova. Prije ispitivanja laboratorijske klijavosti žir je vagan preciznom vagom na stotinku grama. Izbrojen je broj žirova u 1 kg te je dobiven podatak o prosječnoj masi jednog žira.
Laboratorijska klijavost ispitivana je metodom u pijesku prema ISTA (1993) pravilima. Korištene su PVC prozirne posude dimenzija 25x18x14 cm, zatvorene PVC prozirnom folijom i poklopcem. Kvarcni pijesak bio je granulacije 0,1 do 0,4 mm s dodatkom 37 % destilirane vode. Svaka posuda je sadržavala 1400 ml pijeska, 518 ml vode i 25 žirova. Prethodno flotirani i preparirani žirovi, bez perikarpa, položeni su na sloj 3 cm navlaženog pijeska te su prekriveni s 2 cm istoga pijeska. Vlaženje destiliranom vodom izvršeno je, jednom, 28. dana kada su posude otklopljene. Dodano je minimalno toliko vode da bi se održala prethodna vlažnost pijeska. Posude s žirovima stavljene su u dezinficiranu (Asepsol eko, PLIVA, Hrvatska) Kambič komoru rasta Kambič, RK-980 CH, u kontrolirane uvijete. Trajanje dnevne i noćne faze iznosilo je 12 sati, dnevna i noćna temperatura su bile konstantne i iznosile su 20 ºC. Zračna vlaga iznosila je 80 %, a osvjetljenje od 13.400 lux-a (na površini pijeska) do 14.000 lux-a (ispod samih lampi) što je razina 2 svjetlosti u komori. Osvjetljenje je mjereno pomoću lux metra model LX-101 LUX METER Lutron.
Energija klijanja i ukupna klijavost utvrđene su brojanjem klijanaca nakon razdoblja predviđenog za naklijavanje: 7. i 35. dan. Procjena klijanaca obavljena je u skladu s pravilima ISTA (International Rules for Seed Testing, Edition 1993 /1, Chapter 5: The Germination Test) i uz pomoć ISTA priručnika o procjeni klijanaca (R. Don, 2003: ISTA Handbook on Seedling Evaluation, 3rd Edition). Broj pravilnih klijanaca sedmoga dana uzima se kao energija klijavosti sjemena (%). Zbog usporenog klijanja produžili smo ispitivanje 30 % vremena više nego to dopuštaju ISTA (1993) pravila. Iz tog razloga procjenu klijavosti nismo obavili 28. nego 35. dan. Digitalnim fotoaparatom snimljeni su svi nepravilni klijanci s posebnim osvrtom na pojedine dijelove koji definiraju nepravilan klijanac. Prilikom procjene svakom nepravilnom klijancu dodijeljena je odgovarajuća šifra (jedna nepravilnost) ili šifre (više nepravilnosti). Prema R. Don (2003, ISTA Handbook on Seedling Evaluation, 3rd Edition) vrste roda Quercus L. pripadaju u kategoriju B (drveće i grmlje), sekciju 21 (porodica Fagaceae, tip klijanca G i grupu klijanca B-2-2-2-2). Napravljena je sumarna tablica s opisom nepravilnih klijanaca. Postotak laboratorijske klijavosti utvrđen je prema postotku pravilnih klijanaca koji su normalno proklijali nakon 35. dana ispitivanja.
RESULTS WITH DISCUSSION
Broj žirova hrasta crnike u 1 kg u našem istraživanju iznosio je 342 komada dok je prosječna masa 1 žira iznosila 2,92 g. Vrlo su sličane vrijednosti kojenavodi Regent (1980) kako u 1 kg čistog žira ima od 200 do 500 komada ili prosječno 350 komada pri čemu 1 žir ima masu od 2,86 g. U tablici 1. Prikazani su rezultati procjene vitaliteta žira hrasta crnike ( Quercus ilex L.) biokemijskom metodom tetrazola.
Tablica 1. Procjena vitaliteta žira hrasta crnike ( Quercus ilex L.) biokemijskom metodom tetrazola
Table 1. Evaluation of the vitality of holm oak acorns (Quercus ilex L.) using the tetrazole biochemical method
Ukupni vitalitet žira hrasta crnike iznosio je 90,25 % što znači kako je u sve kategorije nevitalnog sjemena činile 9,75 %. Od vitalnog sjemena najveći postotak zauzima sjeme kojemu je potpuno obojen embrij i kotiledoni (79,50 %). Žira s kotiledonima koji imaju nekroze do 1/3 na distalnom dijelu, a nisu povezane sa embrionalnom šupljinom bilo je 10,75 %. Nisu utvrđene ostale kategorije vitalnog žira (broj 3. i 4.).
Pronađene su četiri kategorije nevitalnog sjemena (brojevi 5, 6, 7 i 9). Od nevitalnog žira najviše je bilo onoga u kategoriji gdje su kotiledoni s neobojenim površinama ili nekrozama više od 1/3 površine (5,00 %). Slijedi kategorija sjeme napadnuto insektima ili gljivama (1,75 %). Potom slijede kategorije gdje je embrio s neobojenim površinama ili nekrozama više od 1/3 površine (1,50 %), tekombinacija brojeva 5. i6. (1,50 %).
Na slici 3. Prikazan je postotak klijavost žira po ponavljanjima tijekom 35 dana ispitivanja.
Slika 3. Postotak klijavost žira po danima ispitivanja
Figure 3. Percentage of acorn germination by daysof testing
U prvih sedam dana nije proklijao niti jedan žir pa je energija klijavosti iznosila 0,00 %. U prvih 14 dana isklijalo je 30,50 % žirova. Nakon 21. dana isklijalo je 76,50 % žirova. U četvrtom brojanju 28. dana ispitivanja proklijalo je 83,75 % žirova. Nakon 35. dana isklijalo je ukupno 88,50 % svih žirova što nam predstavlja podatak o prosječnoj laboratorijskoj klijavosti žira hrasta crnike. U istraživanju Caliskana (2014) klijavost žira crnike na konstantnoj temperaturi od 20 °C iznosila je, ovisno o provenijenciji, od 30 do 81%. Zerrouki i dr. (2022) pišu o utjecaju uklanjanja perikarpa na klijavosti žira crnike različitih varijeteta. Uklanjanje perikarpa žira kod dva varijeteta (Tebessa i Batna) dalo je maksimalnu klijavost od 100% dok su žirovi s perikarpom isklijali 40 %. Rezultati dobiveni navedenim istraživanjem jasno pokazuju kako perikarp čini značajnu prepreku brzom i homogenom klijanju žira hrasta crnike.
U tablici 2. prikazan je podatak o prosječnom vremenu klijanja (MGT) žira koji je iznosio 19,91 dana.
Tablica 2. Prosječno vrijeme klijanja (MGT) žira hrasta crnike
Table 2 Average germination time (MGT) of holm oak acorns
Na slici 4. Prikazano je postotno učešće pravilnih klijanaca hrasta crnike i ostalih kategorija.
Slika 4. Postotno učešće klijanaca hrasta crnike i neproklijalih žirova
Figure 4. Percentage participation of holm oak seedlings and ungerminated acorns
Pravilnih klijanaca prema ISTA (1993) pravilima o procjeni klijanaca vrsta roda Quercus bilo je 74,25 %, a nepravilnih 14,25 %. Na kraju ispitivanja utvrđeno je 8,50 % okularno zdravog žira koji nije proklijao dok je gnjilog žira bilo 3,00 %. Ako se sumarno gledaju pravilni i nepravilni klijanci, klijavost je iznosila 88,50 %. To je važno jer samo pretpostavljamo da će se iz nepravilnog klijanaca razviti i nepravilna sadnica na terenu.
Na slici 5. prikazano je postotno učešće nepravilnih klijanaca prema šifri nepravilnosti kako to definiraju ISTA (1993) pravila.
Slika 5. Postotno učešće nepravilnih klijanaca hrasta crnike prema šiframa nepravilnosti kako definiraju ISTA pravila
Figure 5. Percentage participation of irregular holm oak seedlings according to irregularity codes as defined by the ISTA rules
Najčešća nepravilnost (56,14 %) utvrđena je za kategoriju dva spojena klijanca, slijedi nekroza primarnih listova (12,28 %) i zakržljao primarni korijen (10,53 %). Ostale nepravilnosti pojavljuju se u manje od 10 %. Regent (1966,1980) ističe kako je kod vrste Quercus ilex L. česta pojava dvostrukih (blizanci), pa i višestrukih biljki. U tablici 3. prikazano je koji dio nepravilnog klijanca se promatra, šifra i opis nepravilnosti prema ISTA pravilima.
Tablica 3. Dio klijanca koji se promatra, šifra i opis nepravilnosti prema ISTA pravilima
Table 3. The part of the seedlings that is observed, code and descriptionsirregularity defined by the ISTA rules
Najveći broj prema šiframa nepravilnosti pojavljuje se kod primarnog korijena (4 šifre), slijedi cijeli klijanac (3 šifre), terminalni pup i okolno tkivo (1 šifra) i primarni list (1 šifra).
Broj žirova hrasta crnike u 1 kg iznosio je 342 komada dok je prosječna težina jednog žira iznosila 2,92 g. Ukupni vitalitet žira hrasta crnike bio je visok i iznosio je 90,25 % dok su ostatak od 9,75 % činile nevitalne sjemenke. Od vitalnog sjemena najveći postotak (79,50 %) čini sjeme kojemu je potpuno obojen embrij i kotiledoni. Žira s kotiledonima koji imaju nekroze do 1/3 na distalnom dijelu, a nisu povezane sa embrionalnom šupljinom bilo je 10,75 %. U prvih sedam dana nije proklijao niti jedan žir pa je energija klijavosti iznosila 0,00 %. U prvih 14 dana laboratorijska klijavost je iznosila je 30,50 %, nakon 21. dana 76,50 %, nakon 28. dana 83,75 % te nakon 35. dana 88,50 %. Klijavost iznad 80 % se smatra visokom i takvo sjeme ima prednost u rasadničkoj proizvodnji, posebno kontejnerskih sadnica. Razlika između procjene vitaliteta žira i ukupne laboratorijske klijavost iznosila je svega 1,75 %. S obzirom na to da je procjena vitaliteta šumskog sjemena brza i jeftinija metoda i rezultati se dobiju za samo 18 sati dok se klijavost ispituje 28 ili 35 dana (ovisno o brzini klijanja) i puno je skuplji i složeniji postupak, za praksu se može na osnovu rezultata ovih istraživanja predložiti ispitivanje vitaliteta žira hrasta crnike, a ne laboratorijske klijavosti kako preporučuju ISTA (1993) pravila. Prosječno vrijeme klijanja (MGT) iznosilo je 19,91 dana. Pravilnih klijanaca bilo je 74,25 %, a nepravilnih 14,25 %. Na kraju ispitivanja utvrđeno je 8,50 % okularno zdravog žira koji nije proklijao dok je gnjilog žira bilo 3,00 %. Najčešća nepravilnost u iznosu od 56,14 % utvrđena je za kategoriju dva spojena klijanca, slijedi nekroza primarnih listova (12,28 %) i zakržljao primarni korijen (10,53 %). Ostale nepravilnosti pojavljuju se u manje od 10 % slučajeva. Buduća istraživanja treba usmjeriti prema šumarskoj genetici iz razloga pojave tako velikog postotka tzv. dvostrukih klijanaca i odgovoriti na pitanje da li je to rezultat oprašivanja ili nasljedna značajka žira hrasta crnike.