Limitujícími činiteli při pěstování kapradin na venkovních stanovištích v klimatických podmínkách ČR jsou některé abiotické i biotické stresové faktory. V roce 2006 byl na experimentálních plochách v Lednici (176 m n. m.) a v Oskavě u Šumperka (470 m n. m.) založen pokus, jehož hlavním cílem bylo vyhodnocení schopnosti jednotlivých taxonů kapradin odolávat stresovým faktorům. To podmiňuje jejich úspěšné využití v zahradní a krajinářské tvorbě.
Do pokusu bylo zařazeno 31 druhů a kultivarů kapradin dostupných na trhu v České republice. Odolnost byla hodnocena na základě sledování morfologických znaků a průběhu fenologických fází pokusných rostlin.
Nejstarší cévnaté rostliny
Mrazuvzdorné kapradiny jsou ve středu zájmu pěstitelů po celém světě; v České republice obliba této skupiny rostlin stoupá velmi zvolna. Jedním z důvodů je nedostatečné informování veřejnosti o nabízených taxonech a možnostech jejich použití v zahradní a krajinářské tvorbě.
Kapradiny jsou spolu s plavuněmi nejstarší cévnaté suchozemské rostliny. Nalezené fosílie jsou staré asi 340 milionů let. Největšího rozšíření dosáhly v karbonu, kde rostly v rozsáhlých lesích spolu s ostatními kapraďosemennými rostlinami. Některé druhy dorůstaly velkých výšek a vyznačovaly se pokročilejší stavbou rostlinného těla jako jsou např. vodivá, krycí a mechanická pletiva. V tomto období jsou již známé vyšší nahosemenné rostliny (Cordaites – pojmenované podle pražského přírodovědce z 19. století A. J. C. Cordy) a ve svrchním karbonu se objevují i první pravé jehličnany (rod Walchia).
Vývojově jsou kapradiny na pomezí mezi nekvetoucími a kvetoucími rostlinami, neboť vytváří spory s výtrusy. Přesto je současná systematická botanika řadí blíže semenným rostlinám než ke skupině Lycophyta. Bez zajímavosti není ani zkoumání DNA rostlin z důvodu správného systematické zařazení. Bylo tak zjištěno, že přesličky patří mezi kapradiny, přestože se jim vůbec nepodobají.
Nástup krytosemenných rostlin před zhruba 144 miliony lety změnil podmínky k růstu, což vedlo k ústupu kapraďorostů. V důsledku těchto změn je na každý žijící druh asi devět fosilních. Z paleobotanických výzkumů a z výzkumů dědičné informace současných krytosemenných rostlin a kapraďorostů bylo zjištěno, že v důsledku zastínění ostatními rostlinami prodělaly kapradiny dramatickou evoluční změnu, při které se adaptovaly pro život s menší intenzitou slunečního záření. To jim dovolilo využít nově vzniklé niky v přítmí lesů k dalšímu rozvoji ,což se jim vyplatilo v krátkém období mezi křídou a třetihorami, v době nevětšího zániku druhů v historii světa známého jako vymírání dinosaurů. Tento zánik se projevil na zhruba 65 až 70 % druhů na světě, a to jak na souši, tak ve vzduchu i ve vodě. Po této katastrofě se zvýšilo množství mikrofosilních nálezů výtrusů z celkového počtu výtrusů a pylů z 15 až 30 % na 99 %. To znamená, že první rostliny, které pokryly rannou třetihorní krajinu byly kapradiny. Ty vytvořily vhodné mikroklima pro pomaleji rostoucí rostliny. Na chvíli tak dominovali veškeré vegetaci. Následně se jejich počet opět snižuje na původní úroveň.
Přestože i v současnosti lze nalézt některé rody starší, než jsou nahosemenné rostliny, jež vznikly před 140 až 230 miliony let, většina současných kapradin se objevuje až asi před 75 miliony let. Proto nelze tvrdit, že kapradiny jsou starší než krytosemenné rostliny.
V současnosti jsou kapradiny rozšířeny po celé zemi. Do samostatné třídy kapraďorosty je řazeno kolem 220 rodů s 12 000 druhy. Na území České republiky roste ve volné přírodě asi 50 druhů kapradin.
Nejčastěji se kapradiny vyskytují v biotopech tropických deštných pralesů, kde rostou epifyticky i terestricky. Některé druhy jsou adaptovány na vodní prostředí sladkovodních řek a jezer, na lokality zasolené mořským příbojem, jiné rostou i v polopouštních oblastech aridního klimatu či na exponovaných místech subarktických zón.
Vybrané kapradiny
Zkoumané taxony mrazuvzdorných kapradin byly vybrány z nabídek českých zahradnických firem. Dostupný sortiment je v ČR oproti zemím s obdobnými klimatickými podmínkami spíše užší.
V pokusu je prezentováno 31 taxonů: Adiantum pedatum L., ´Miss Sharples´, Asplenium trichomanes L, Athyrium filix-femina (L.) Roth.´Frizeliae´, Blechnum penna-marina (Poir.) Kuhn, Blechnum spicant (L.) Sm., Ceterach officinarum Willd., Cystopteris bulbifera (L.) Bernh., Dicksonia antarctica Labill., Dryopteris affinis (Lowe) Fraser-Jenk. ´Crispa Congesta´, Dryopteris atrata (Wall. ex Kunze) Ching ´Cristata´, Dryopteris dilatata (Hoffm.) A. Gray, Dryopteris erythrosora (D.C. Eaton) Kuntze, Dryopteris filix-mas (L.) Schott ´Barnesii´, Dryopteris filix-mas (L.) Schott ´Linearis Polydactilon´, Dryopteris sieboldii (T. Moore) Kuntze, Matteucia struthiopteris (L.) Tod., Onoclea sensibilis L., Osmunda cinnamomea L., Osmunda claytoniana L., Osmunda regalis L., Osmunda regalis L. ´Purpurascens´, Phyllitis scolopendrium (L.) Newman, Phyllitis scolopendrium (L.) Newman ´Angustifolium´, Polypodium vulgare L. ´Bifido Multifidum´, Polystichum acrostichoides (Michx.) Schott, Polystichum munitum (Kaulf.) C. Presl, Polystichum polyblepharum (Roem. ex Kunze) C. Presl, Polystichum setiferum (Forssk.) Moore ex Woyn., Polystichum setiferum (Forssk.) Moore ex Woyn. ´Plumosum Densum´, Pteridium aquilinum (L.) Kuhn, Thelypteris decursive pinnata (H.C. Hall) Ching.
Nabídka anglických a amerických firem je v porovnání s naším trhem velmi široká např. jen u druhu Dryopteris filix-mas je nabízeno až 100 kultivarů a u jiných druhů i více.
Dvě rozdílná stanoviště
K provedení pokusu byly vybrány dvě klimaticky rozdílné lokality.
Oskava u Šumperka v Hrubém Jeseníku
Klimatické podmínky panující na této lokalitě by měly být pro růst většiny zkoumaných taxonů kapradin velmi příznivé. Specifický reliéf terénu snižoval i dobu a intenzitu oslunění pěstebních ploch.
Oskava leží podél horního toku stejnojmenné říčky, v hluboce zaklesnutém údolí, které je obklopeno kopci Hraběšické hornatiny, vzdálená 25 km od okresního města Šumperk. Stanoviště ovlivňuje mikroklima zaříznutého údolí na jehož dně jsou vedle říčky i lokality se sledovanými rostlinami. Uvedené se nachází ve výšce 470 m n.m., v CHKO Hrubý Jeseník. Geologicky je území tvořeno převážně kyselými horninami s nízkým obsahem živin. Průměrná roční teplota je 7,9 °C.
Lednice
Lednice se nachází v jedné z nejteplejších oblasti České republiky, v nadmořské výšce 176 m n.m. Průměrná roční teplota 9,1 °C je zde spojena s velkým počtem slunných a teplých dní. Rovinatý reliéf terénu umožňuje vysokou intenzitu proudění vzduchu. To vše negativně ovlivňuje obsah vodní páry ve vzduchu. Roční úhrn srážek je 524 mm, přičemž roční úhrn srážek ve vegetačním období 323 mm. Sledované lokality se nacházejí v rovinatém terénu na pozemcích víceúčelového vědeckovýzkumného pracoviště Zahradnické fakulty MZLU Brno.
Na každé lokalitě byly založeny dvě varianty pokusu. V tzv. „slunné“ variantě byly pokusné rostliny vystaveny působení přirozeného oslunění, v tzv. „stinné variantě“ byla intenzita oslunění rostlin regulována použitím stínovky (plošná hmotnost 55 g/m2 – stínění zhruba 50 %). Ke stinné variantě byla vysazena také kontrola. Za účelem zabránění růstu plevelů byla na povrch pozemku položena černá netkaná textilie, mulčovaná drcenou kůrou a hrabankou.
Každý druh nebo kultivar kapradiny byl zastoupen pěti exempláři v každé pokusné variantě i kontrole (celkem 930 rostlin).
Sledovány a hodnoceny byly morfologické znaky rostlin – výška, šířka, počet listů, škála a intenzita zbarvení listů; fenologické fáze – termín rašení, termín založení výtrusných kupek a listů, termín dozrávání výtrusů, termín zatahování rostlin a kvalita přezimování rostlin.
Sledování a hodnocení vybraných atributů bylo prováděno v týdenních intervalech během nejvýznamnějších fenologických stadií rostlin – při rašení, intenzivním růstu (zhruba od dubna do konce června). V dalším období vegetace byly rostliny sledovány v intervalu 14 dnů. Výzkum probíhal mezi lety 2006 až 2008.
Mezi abiotické stresové faktory, které ovlivnily růst a vývoj rostlin na stanovišti v Lednici lze zařadit především vysokou teplotu půdy i vzduchu, vysokou intenzitu oslunění v kombinaci s dlouhou dobou slunečního svitu a nízkou relativní vzdušnou vlhkost. Z biotických faktorů se objevilo lokální poškození rostlin okusem a podhrabáním kořenů myší domácí (Mus musculus). Na lokalitě v Oskavě se objevilo lokální poškození rostlin okusem a podhrabáním kořenů hryzcem vodním (Arvicola terrestris).
Snesou i slunce
Výsledky pokusu jsou prezentovány na příkladu tří náhodně vybraných druhů kapradin – Athyrium filix femina ´Frizeliae´, Dryopteris filix-mas ´Barnesii´ a Matteucia struthiopteris, které prezentují odolnější druhy kapradin.
Nejvýrazněji se působení stresových faktorů na růst kapradin projevilo v dosažené výšce rostlin. K porovnání byla použita data z měření provedených ve dnech 25. září 2007 (Oskava) a 27. září 2007 (Lednice). Většina rostlin mrazuvzdorných druhů kapradin ze slunné varianty v Lednici dosáhla za vegetační období pouze poloviční výšky než jedinci stejného druhu pěstovaní na slunné lokalitě v Oskavě. U zastíněné varianty a kontroly se také projevil rozdíl ve velikostech rostlin mezi oběma lokalitami, avšak nebyl tak výrazný jako u slunné varianty.
U obou variant pokusu na lokalitě v Lednici byly u sledovaných morfologických znaků naměřeny výrazně nižší hodnoty než na lokalitě v Oskavě. Jak v Lednici, tak v Oskavě byly u slunné varianty naměřeny u morfologických znaků přibližně o třetinu nižší hodnoty než u stinné varianty.
U pokusných rostlin na lokalitě v Lednici začal proces rašení i zatahování o 14 dní dříve než na lokalitě v Oskavě. Jak v Lednici, tak v Oskavě ve slunné variantě začal proces rašení a zatahování o sedm dní dříve než ve stinné variantě.
Z provedených pozorování lze dále odvodit následující poznatky. Většina mrazuvzdorných kapradin dokáže při dostatečné zálivce růst i na slunci, pokud ovšem nejsou vystaveny dalším extrémním stresovým faktorům. Po rozsáhlém poškození listové plochy během vegetačního období, již jen velmi těžce regenerují. Největší riziko poškození vzniká při výsadbě, kdy dochází na slunných stanovištích k popálení listů rostlin. Tyto rostliny pak jen velmi neochotně a i s ročním zpožděním regenerují. Řešením je velmi časná výsadba – jarní nebo pozdější – podzimní, s následnou zimní ochranou mladých rostlin. Pokud je nutno provést výsadbu během vegetace, kdy je již vyšší intenzita slunečního záření, lze poté kapradiny chránit překrytím např. bílou netkanou textilií. Na slunných stanovištích dochází u stálezelených v zimním období druhů kapradin ke spálení veškeré listové plochy. Při zvýšené péči v jarním období (především zálivka a hnojení), jsou tyto rostliny schopny znovu regenerovat. Přesto je vhodné na výrazně slunná stanoviště používat k výsadbám druhy, které v zimním období zatahují.
Drtivá většina autorů, uvádějících nároky jednotlivých druhů kapradin na stanoviště, vychází při jejich definování z pozorování rostlin ve volné přírodě. Uvádí tedy pouze ideální podmínky pro růst jednotlivých taxonů, ale nepostihují schopnost tolerance k působení stresových faktorů, ke kterým v našich podmínkách patří především vyšší intenzita oslunění a nižší relativní vzdušná vlhkost. Tuto toleranci lze ověřit nejlépe formou řízených pokusů, kterým je zatím věnována jen malá pozornost.
