Jak se okřehek objevuje?

Okřehek (latinsky Lémna, z anglického Duckweed „duck grass“ [3]) je rod kvetoucích rostlin z čeledi Araceae podle klasifikace APG II a APG III) [4], který spojuje bylinné rostliny ponořené ve vodě nebo volně- plovoucí na jeho hladině [5] .

Rostliny podčeledi okřehků obývají vodní útvary v mnoha zemích světa a poměrně rychle se rozmnožují. Okřehek se vyskytuje v Americe, Evropě, Africe, Austrálii, Rusku a jižní Asii [6].

Zástupci tohoto rodu rostlin jsou schopni deaktivovat některé chemikálie ve vodě a jsou široce používáni jako potrava pro drůbež [7]. Kromě toho se rod Lémna používá jako protizánětlivé, gastroprotektivní a antihypoxické činidlo v lidovém léčitelství [8].

Biologický popis

Zástupci podčeledi okřehků jsou jedny z nejmenších kvetoucích rostlin na světě, které v důsledku hydrofilní evoluce mohly dosáhnout konečného stupně zmenšení svých orgánů: celé její tělo tvoří jediná zelená deska zakončená redukovaný kořen a také nedochází k dělení na stonek a list. Desky okřehku mají od jedné do pěti žil a několik vrstev vzduchových dutin, které umožňují rostlině plavat na hladině vody [3].

Okřehek se vegetativně množí poměrně rychle. Po stranách jeho těla jsou speciální výhonky, které mohou růst a pak se proměnit v nezávislou rostlinu. Lemna kvete poměrně zřídka. Její květy se sbírají v malých květenstvích s krátkým listovým úponem [7].

Plod okřehku je vakovitý se skupinou zvláštních výrůstků. Tato struktura mu umožňuje setrvat na povrchu vody poměrně dlouhou dobu a být unášen vodou na velké vzdálenosti [6].

U zástupce druhu, okřehku, dochází k nasycení oxidem uhličitým z atmosférického vzduchu a průduchy se nacházejí pouze na horní ploše zelené desky, která je v kontaktu se vzduchem.

Okřehek trojlaločný se na rozdíl od okřehku menšího častěji vyskytuje ve vodním sloupci a roste mnohem slabší. Jeho zelený plát připomíná tvar lžíce. Další zástupce podčeledi okřehků, okřehek, má také zvláštní deskovitý tvar – nahoře je plochý a dole kulovitý [6].

V životě okřehku hraje velkou roli pohyb vody (proudy, víry apod.) – díky tomu jsou jeho malým kořínkům umístěným ve vodě dodávány čerstvé živiny: oxid uhličitý, kyslík, rozpuštěné minerály [7].

Všechny rostliny rodu Lémna jsou autotrofní, jejich zdrojem výživy je anorganická hmota. Lemnaceae produkují sacharidy, bílkoviny a tuky z anorganických sloučenin. Jako zdroj uhlíku využívají oxid uhličitý a energii k výrobě nových látek pro život získávají procesem fotosyntézy [3].

Taxonomie

Synonyma

• Lenticularia Ség. ,Pl. Veron. 3: 129 (1754).
• Lenticula P.Micheli ex Adans. ,Fam. Pl. 2: 471 (1763).
• Hydrophace Hallier, Hist. Protřepejte. Helv. 3:68 (1768).
• Telmatophace Schleid. Linnaea 13: 391 (1839).
• Staurogeton Rchb. , Něm. Bot. Herb.-Buch: 33 (1841).
• Thelmatophace Godr. , Fl. Lotrinsko 3:18 (1844).
• Lenticularia P.Micheli ex Montandon, Guide Bot. Sundgau: 308 (1868).

druhy

Existuje 14 druhů v rodu [4]:

• Lemna aequinoctialis Welw. — Tropický okřehek nebo okřehek rovnodennost
• Lemna dispermaHegelm. — Okřehek dvousemenný
• Lemna gibbaL. — Okřehek keporkak
• Lemna japonica Landolt – okřehek japonský
• Lemna minor L. – okřehek menší
• Lemna minutaKunth – Okřehek malý
• Lemna obscura (Austin) Daubs
• Lemna perpusillaTorr. — Okřehek je malinký
• Lemna teneraKurz
• Lemna trisulca L. – okřehek trojlaločný neboli okřehek trojlistý
• Lemna turionifera Landolt
• Lemna valdesiana S.Watson
• Lemna valdiviana Phil.
• Lemna yungensis Landolt

Distribuce

Většina zástupců tohoto rostlinného rodu má schopnost poměrně rychle se rozmnožovat. Vyskytuje se výhradně ve sladkých vodách. Okřehek je široce zastoupen v Severní a Jižní Americe, Evropě, střední Africe, jižní Austrálii a jižní Asii. Většina druhů žije v tropech, zbytek – v mírném pásmu [6].

V Rusku, Bělorusku a na Ukrajině žijí především 3 druhy: okřehek malý (Lemna minor), okřehek trojlaločný (Lemna trisulca) a okřehek keporkak (Lemna gibba). Na území Běloruska se vyskytuje další druh podčeledi okřehků – Lemna turionifera, který se objevil v nádržích této země ze střední Evropy [9].

Nádrž pokrytá okřehkem (kanál v Tauridské zahradě v St. Petersburgu)

Vrstva okřehku na řece Seversky Donets v Kamensk-Shakhtinsky

Chemické složení a praktické využití

Zástupci čeledi okřehků jsou zdrojem proteinogenních aminokyselin, volných i vázaných sacharidů, které mají metabolickou hodnotu pro všechny organismy [3].

Podle řady ruských i zahraničních badatelů obsahuje okřehek více než 90 % vody, 30 % bílkovin, 10 % vlákniny (v závislosti na odrůdě se údaje mohou lišit) [8]. Podle Světové organizace pro výživu a zemědělství (FAO) obsahuje okřehek mnohem více životně důležitých aminokyselin – lysin, arginin, asparagové a glutamové kyseliny – než rýže a kukuřice [11].

Okřehek obsahuje vitamíny A1, B1, B2, B6, PP, C a E (asi 0,5 mg/g). Tato rostlina je bohatá na fosfor, hořčík, měď, brom a nikl [8]. S ohledem na složení okřehku bohatého na vitamíny, makro a mikroprvky se používá jako potrava pro domácí zvířata: kachny, kuřata, prasata atd. [10].

Poznámky

1. ↑ Konvenci označování třídy jednoděložných rostlin jako vyššího taxonu pro skupinu rostlin popsanou v tomto článku naleznete v části „Systémy APG“ v článku „Jednoděložné rostliny“.
2. ↑Informace o rodu Lemno(angl.) v databázi Index Nominum GenericorumMezinárodní asociace pro rostlinnou taxonomii (IAPT).
3. ↑ 1234Edelman M., Appenroth KJ, Sree KSÚvodník: Okřehek: Biologická chemie a aplikace(angl.) //Přední. Udržet. Food Syst. — 2020. — Ne. 2. – doi:10.3389/fsufs.2020.615135.
4. ↑ 12(Angličtina) . Vědecká lib. Seznam rostlin. Datum přístupu: 2. listopadu 2023.
5. ↑Brockhaus F.A.Okřehek // Encyklopedický slovník 86 svazků – Petrohrad. , 1890-1907.
6. ↑ 1234Okatiev E. V.Charakteristika, biologické vlastnosti, možnost pěstování okřehku // Novinky o Velikolukskaya UGSHA. – 2021. – Č. 4. — str. 19.
7. ↑ 123Tsatsenko L.V.Okřehek jako slibná rostlina zeleniny // Polytematický online vědecký časopis Kubánské státní agrární univerzity. – 2014. – č. 102. — str. 12.
8. ↑ 123Nikiforov L.A.s. 8-14.
9. ↑Juice M.A.Okřehek tvořící turiony (Lemna turionifera Landolt, Lemnaceae) – nový druh pro flóru Běloruska a Naročanského národního parku // Běloruská státní univerzita: abstrakt. – 2020. – 23. str.
10. ↑ 12Kapitonova O. A., Nikolaenko S. A.č. 2 — s. 160–170.
11. ↑Nikiforov L.A., Fursa N.S., Krivoshchekov S.V., Kurkin V.A., Belousov M.V.Č. 16 (1). — s. 59–64. – doi:10.20538/1682-0363-2017-1-59-64.

Literatura

• Kuzeneva O.I.Rod 244. Okřehek – Lemna // Flóra SSSR = Flóra URSS: ve 30 svazcích / kapitola. vyd. V. L. Komárov. – L.: Nakladatelství Akademie věd SSSR, 1935. – T. 3 / ed. svazky B.K. – s. 492-494. – 636, XXV str. — 5175 výtisků.
• Okřehek // Velká sovětská encyklopedie: [ve 30 svazcích] / kap. vyd. A. M. Prochorov. — 3. vyd. – M.: Sovětská encyklopedie, 1969-1978.
• Takhtadzhyan A. L. Magnoliofytní systém. – L.: Nauka, 1987. – 439 s.

reference

• Lemno (Angličtina) . Světový kontrolní seznam vybraných rodin rostlin (WCSP). Královské botanické zahrady, Kew.

• Rostliny podle abecedy
• Aroids
• Flóra Eurasie
• Flóra Afriky
• Flóra Severní Ameriky
• Flóra Střední Ameriky
• Flóra Jižní Ameriky
• Flóra Austrálie
• Flóra Oceánie
• vodní rostliny

Zástupci podčeledi okřehkovité (Lemnoideae, čeleď Araceae) jsou drobné rostlinky plovoucí na hladině vody. Nacházejí se všude ve sladkých a brakických vodách. Zpravidla tvoří na hladině nádrže se stojatou vodou bohatou na organické látky hustý koberec. Příznivé podmínky prostředí umožňují okřehkům extrémně rychlý růst. Nebezpečné pro ně však nejsou ani vody znečištěné, například ty s vysokou bakteriální zátěží nebo vody se zemědělským znečištěním.

Okřehek má vysoký potenciál jako složka krmiva pro hospodářská zvířata a ryby. Rychle roste, má hodně bílkovin a minerálů a málo vlákniny. Tato rostlina neprodukuje toxické alkaloidy a je snadno přijímána většinou domácích zvířat a ryb. Krmné pokusy prokázaly, že je vhodný pro chov zvířat. Okřehek vyžaduje ke svému růstu mělké jezírka. Jeho hustý koberec omezuje odpařování z povrchu vody a brání rozvoji nežádoucích řas.

Rychlé tempo růstu a vysoká produktivita Podle studií Culleyho a kolegů (1981) a Landolta a Kandelera (1987, str. 371-373) mají druhy okřehků neobvykle vysokou produktivitu. Sušina se za normálních podmínek zvyšuje o 10-20 tun/ha/rok. Typicky je doba zdvojení biomasy 24 hodin. Za týden se na každý gram sušiny rostliny vytvoří 64 g, tzn. 73 tun/ha/rok (Landolt a Kandeler, 1987, s. 371). Jak poznamenali Landolt a Kandeler, skutečné hodnoty byly 1/3 – 2/3 teoretických. V letních podmínkách Louisiany vedly vysoké koncentrace hnojiv k produktivitě 44 tun/ha/rok (Said et al. 1979).

Netřeba dodávat, že tato hodnota bude nižší v chladném mírném klimatu a podmínkách nízkého hnojení. Rychlost reprodukce okřehku je však blíže mikroorganismům než vyšších rostlin. Vysoká produktivita vyžaduje velké množství hnojiva, které se může stát limitujícím faktorem. Vše se však zjednoduší, pokud je zdrojem dusíkatých hnojiv odpad z výkrmny.

Hlavním kritériem vhodnosti okřehku pro přípravu krmné složky je její nutriční hodnota (Landolt a Kandeler, 1987). Většina druhů obsahuje 15-45% bílkovin, v závislosti na zdroji dusíku. V tomto případě protein zahrnuje téměř všechny aminokyseliny, z nichž chybí tryptofan a methionin (Landolt a Kandeler, 1987, str. 375-377). Množství bílkovin na hektar plodiny je u okřehku desetkrát vyšší než u sóji a téměř stejné jako u vojtěšky.

Výzkum na druhu Lemna paucicostata v Nigérii (Mibagwu a Adeniji, 1988) prokázal jeho vysokou nutriční hodnotu. Analýza rostlin ze tří oblastí jezera Kainji ukázala obsah surového proteinu 26.3-45.5 % sušiny. Aminokyselinové složení okřehku se příznivě lišilo od složení krevní moučky, sójové moučky a moučky z bavlníkových semen a bylo výrazně lepší než složení arašídové moučky. Hladina esenciálních aminokyselin překročila referenční hodnoty FAO s výjimkou methioninu, jehož podíl činil 61,4 % doporučené hodnoty.

Množství minerálních látek bylo vysoké, ale při přidávání do krmiva nepředstavovalo žádné toxikologické problémy. Hladina dusíku v rostlině je srovnatelná s hladinou dusíku v komerčních hnojivech. Okřehek může být dobrým zdrojem výživy pro lidi, hospodářská zvířata a ryby. S celkovou biomasou 309 kg sušiny na hektar a průměrnou dobou zdvojnásobení 1,2 dne lze v oblasti jezera denně získat 129 kg sušiny okřehku na hektar. Těchto 129 kg poskytuje 59 kg vysoce kvalitních bílkovin pro krmivo pro ptáky a ryby.

Jako potrava se okřehek nejčastěji vyskytuje v chovu ryb. Může být přidán čerstvý nebo smíchán s jinými složkami. Čerstvá rostlina je vhodná ke krmení býložravcům a všežravcům, zejména amurovi (Ctenopharyngodon idella), ostnatě stříbrnému (Puntius gonionotus) a tilapii (Oreochromis). Kanálský sumec byl úspěšně chován na dietě s okřehkem, ale tato technologie krmení nebyla komerčně využívána.

Kulturu lze chovat odděleně od ryb a poté ji přidat jako potravu nebo ve stejném jezírku s rybami. Pěstování v jednom jezírku je neúčinné. Silné provzdušňování, které se praktikuje zejména při pěstování sumce, narušuje vývoj okřehku. Fotosyntetická aktivita rostliny není spojena s obohacováním vody kyslíkem a její hustý obal ve skutečnosti snižuje výměnu plynů s atmosférou.

Úspěšné pěstování zástupců čeledi Lemnaceae vyžaduje zkušenosti. Dosažení vysoké produktivity vyžaduje přesnou rovnováhu mezi hustotou plodin, krmením a hnojením a dostatečným množstvím kyslíku pro ryby. Přestože je možné krmit výhradně okřehkem, tato rostlina má nízký obsah sacharidů. Proto se často míchá se složkou zdroje sacharidů, v poměru 50-60 až 40-50%.

Hassan a Edwards (1992) navíc zaznamenali pokles obsahu tuku u tilapie krmené okřehkovou dietou. Ukázalo se, že tato rostlina má nízký obsah tuku (3-5 % sušiny). Autoři studie navrhli použít zdroj bohatý na energii, jako jsou rýžové otruby. Při průměrném konverzním faktoru krmiva 2.5 na dietě okřehku a jeho růstu 20 tun/ha za rok lze získat 8 tun/ha za rok ryb (Gijzen a Khondker 1997).

Tento teoretický odhad je srovnatelný se skutečnými údaji získanými pro asijské polointenzivní kapry (2-8 tun/ha za rok, Skillicorn et al. 1993). Uvádí se, že nejmenší druhy Wolffia, Wolffiella a Lemna se používají jako potrava pro plůdky a plůdky. Například v Číně parazitická prevalence druhů Wolffia a Lemna umožňuje jejich použití jako potravu pro mladé amury (Edwards 1990).

Cassani a Caton (1983) studovali růstové charakteristiky hybridních kaprů, aby určili potravní preference a příjem krmiva. Byli použiti kříženci amuru (Ctenopharyngodon idella, Val.) s tolstolobikem (Hypophthalmichthys (Aristichthys) nobilis Rich), ve věku 12-18 měsíců. Autoři dospěli k závěru, že mezi šesti druhy okřehků ryby preferují okřehek keporkak (Lemna gibba). Navíc se preference nemění při pěstování ve dvou různých teplotních rozmezích (12-15 C a 25-28 C).

Na základě doby úplné konzumace a relativního množství snědeného okřehku autoři došli k závěru, že preference jsou stejné. Průměrná denní spotřeba biomasy Lemna gibba při 25-31 C byla 178 gramů na rybu. Gaigher et al (1984) porovnávali růst hybridní tilapie (Oreochromis niloticus X O. aureus) na dietě obsahující komerční pelety a okřehek. Jedinci byli chováni ve vysokých hustotách v experimentálním recirkulačním systému po dobu až 89 dnů. Byli krmeni okřehkem (Lemna gibba) nebo směsí okřehku a komerčních granulí.

Autoři dospěli k závěru, že nejlepší růstové rychlosti byly pozorovány u skupiny ryb, které byly krmeny směsí granulí a okřehku. Na dietě obsahující pouze okřehek bylo nízké využití krmiva, relativně slabý růst (0,67 % tělesné hmotnosti denně) a poměr konverze krmiva 1:1. Pouze 65 % zkonzumovaných okřehků snědly ryby a 26 % se přeměnilo na jejich hmotu a vstřebalo. Když diety zahrnovaly komerční pelety a okřehek, příjem okřehku byl snížen a rychlost růstu ryb se zdvojnásobila při poměru konverze krmiva 1:1,2-1,8. 70 % stravy bylo zkonzumováno a pouze 21 % bylo absorbováno. Na směsném krmivu měly ryby podobný růst jako na výhradně komerčních peletách, ale měly lepší konverzní faktor krmiva.