Dopady střídání plodin na zaplevelení cukrovky

26. 08. 2024 Ing. Barbora Kotlánová a kol. Plevele Zobrazeno 218x

Výnos a kvalita cukrové řepy (Beta vulgaris Altissima Group) je ovlivněna mnoha environmentálními a agronomickými faktory. Hledání nových pěstitelských postupů je vedeno snahou o vytvoření optimálních podmínek s velkým důrazem na stav půdního prostředí. Řada vědeckých prací upozorňuje, že na výnos a cukernatost má největší vliv počasí v daném roce. V podmínkách změny klimatu budou porosty cukrovky velmi citlivě reagovat na přibývající meteorologické extrémy. V některých letech můžeme očekávat v produkci cukrovky velké propady.

Vliv půdního prostředí na cukrovku

Na výnos bulev cukrové řepy významně působí také zvolená technologie zpracování půdy, i když cukernatost bulev je více dána odrůdou cukrovky.

Velkým problémem při pěstování cukrovky je zhutnění ornice a podorničí. Zhutnění půdy je podpořeno přejezdy zemědělské techniky. Jak uvádí řada vědeckých prací, dojde‑li k omezení přejezdů zemědělské techniky, může se výnos cukrovky zvýšit až o 10 %.

Degradace půdy vyvolává obavy o možnost zachování konkurenceschopných výnosů cukrovky a vede k úvahám o vytvoření integrovaných strategií péče o zdraví půd. Zpracování půdy ovlivňuje její fyzikální, chemické a biologické vlastnosti, které jsou pro porosty cukrovky velmi důležité. Půdní prostředí přímo ovlivňuje růst, vývoj plodin a kvantitu a kvalitu výnosu. Správně provedené zpracování půdy musí působit proti jejímu utužení. Růst kořenů cukrové řepy je ovlivněn strukturou půdy. Vyšší utužení a špatná sktruktura půdy snižuje růst kořenových vlásků, které jsou rozhodující pro příjem vody a živin z půdního roztoku. Nedostatek vody a živin omezuje rychlost vzcházení a růst listové plochy cukrovky.

Vliv plevelů na cukrovku

Cukrová řepa je plodina extrémně citlivá na konkurenci plevelů, především během počátečních fází růstu. Regulace plevelů je klíčovým faktorem úspěšného pěstování cukrovky. Plevele patří mezi hlavní příčiny ztrát na výnosu. Nejběžnějším nástrojem pro regulaci plevelů je plošná aplikace herbicidů, která ovšem vyvolává obavy z dopadů na životní prostředí. Mezi rizika aplikace herbicidů patří jejich fytotoxicita, která se projevuje i na cukrovce.

Za účelem snížení množství herbicidů se rozvíjejí zásady integrované ochrany rostlin, která k omezení zaplevelení využívá i další pěstitelské postupy (střídání plodin, pěstování meziplodin a zpracování půdy). Cílem integrované ochrany rostlin je omezení populace plevelů na přijatelnou úroveň a zmenšení dopadu herbicidů na kvalitu půdy, vody a na necílové organismy.

Zaplevelení porostů polních plodin je ovlivněno také agrotechnickými postupy. Střídání plodin má pozitivní přínosy pro ekosystém a životní prostředí a je považováno za ekologicky šetrný přístup, který má řadu benefitů - diverzifikuje strukturu plodin, snižuje tlak na zemědělský ekosystém a omezuje kalamitní výskyty škodlivých organismů, včetně plevelů. Omezení zaplevelení vede k menším ztrátám na výnosech. Střídání plodin zmírňuje negativní stres plodin, čímž je zajištěn vyšší výnos ve srovnání s monokulturním pěstováním.

Součástí střídání plodin je zařazování meziplodin do mezivegetačního období hlavních plodin. Meziplodiny mají potenciál podpořit biodiverzitu, snížit tlak škůdců a patogenů, zlepšit zdraví půdy a optimalizovat využívání živin a vody. Nejčastějším využitím biomasy meziplodin je zelené hnojení, které udržuje úrodnost půdy, zvyšuje obsah organické hmoty v půdě a jsou‑li meziplodiny z čeledi bobovitých, umožňuje fixaci dusíku.

Polní pokus

Pokusný pozemek se nachází v katastrálním území obce Ivanovice na Hané. Pokusná stanice patří Výzkumnému ústavu rostlinné výroby v Praze‑Ruzyni. Dlouhodobý průměrný roční úhrn srážek zde činí 564 mm, dlouhodobá průměrná teplota je 8,6 °C. Z půdních typů se na pokusném pozemku vyskytuje černozem silně smytá, z půdních druhů hlinitá půda.

Cukrovka byla pěstována v rámci systému střídání plodin, který měl tři varianty s odlišnými podíly obilnin.

První osevní postup (I.) měl podíl obilnin 33,3 %. Probíhalo zde následující střídání plodin: vojtěška (první a druhý užitkový rok), ozimá pšenice, kukuřice na siláž, cukrovka, jarní ječmen.

Druhý osevní postup (II.) měl podíl obilnin 50,0 %. Plodiny byly pěstovány v pořadí hrách, kukuřice na siláž, ozimá pšenice, ozimá pšenice, cukrovka, jarní ječmen.

Třetí osevní postup (III.) měl podíl obilnin 66,6 % a plodiny byly pěstovány v pořadí ozimá pšenice, hrách, ozimá pšenice, jarní ječmen, cukrovka, jarní ječmen.

Plevele v cukrovce

Během sledování bylo nalezeno 46 druhů plevelů. Průměrný počet jedinců plevelů a zastoupení biologických skupin plevelů je uvedeno v grafech 1–3. Je patrné, že úroveň intenzity zaplevelení byla vyrovnanější při střídání plodin podle osevního postupu I., naopak více extrémů v intenzitě zaplevelení bylo zjištěno u varianty III. Intenzita zaplevelení byla výrazně ovlivněna také ročníkem.

Ve sledovaných porostech cukrovky se převážně vyskytovaly plevele ze skupiny pozdně jarních plevelů, především merlík bílý, který měl podíl 30 % mezi všemi jedinci plevelů. Dále to byla ježatka kuří noha (11 %) a laskavec ohnutý (9 %). Ze skupiny časně jarních plevelů měla nejvyšší podíl opletka obecná (9 %). Ze skupiny přezimujících plevelů byly častými druhy hluchavka objímavá (6 %) a rozrazil lesklý (5 %). Zastoupení nejčastějších druhů plevelů je uvedeno v grafech 4–6.

Porosty cukrovky vytvářejí podmínky, které umožňují prosazení především takových druhů plevelů, které mají podobné nároky na životní zdroje jako má cukrovka (zejména čeleď laskavcovité, resp. merlíkovité). Tyto druhy pak zaujímají dominantní postavení a představují pro cukrovku hlavní konkurenci.

Díky střídání plodin dochází k harmonizaci vztahů mezi zemědělskými činnostmi a ekosystémy. Pestrý osevní postup (I.) vytváří příznivější podmínky pro prosazení plevelů s odlišnými biologickými požadavky, než má cukrovka. Jedná se především o druhy ze skupiny zimních plevelů. Nižší frekvence obilnin (33,3 %) vedla ve sledovaném období k vyšší, ale vyrovnanější intenzitě zaplevelení cukrovky.

Vyšší podíl obilnin v osevních postupech (50,0 % a 66,6 %) podporuje výskyt druhů ze skupiny pozdně jarních plevelů s dominantním merlíkem bílým. Pro výskyt dominantních druhů je příznivé střídání plodin, které mají podobné termíny aplikací herbicidů, setí a sklizně.

Graf 1: Zastoupení skupin plevelů v osevním postupu I. (33,3 % obilnin)

Graf 2: Zastoupení skupin plevelů v osevním postupu II. (50,0 % obilnin)

Graf 3: Zastoupení skupin plevelů v osevním postupu III. (66,6 % obilnin)

Graf 4: Zastoupení druhů plevelů cukrovky v osevním postupu I. (33,3 % obilnin)

Graf 5: Zastoupení druhů plevelů cukrovky v osevním postupu II. (50,0 % obilnin)

Graf 6: Zastoupení druhů plevelů cukrovky v osevním postupu III. (66,6 % obilnin)

Plevele a ostatní faktory

Výskyt plevelů byl statisticky významně ovlivňován meteorologickými podmínkami ve sledovaných letech. Reakce jednotlivých druhů plevelů na změnu meteorologických podmínek byla různá. Půdní vlhkost a nízké teploty působí na semena plevelů v půdě a vystavují je procesu stratifikace, který narušuje, nebo u jiných druhů naopak posiluje dormantní stav semen. Výsledkem tohoto působení jsou odlišné klíčivosti a vzcházení.

V některých ročnících sledováních byla intenzita zaplevelení extrémně vysoká. Více extrémů v intenzitě zaplevelení bylo zaznamenáno i při omezení střídání plodin. Vyšší podíl obilnin patrně zvyšuje heterogenitu zaplevelení následně pěstované cukrovky. Heterogenita zaplevelení se projevuje velmi nízkým nebo velmi vysokým zaplevelením. Extrémní rozdíly v zaplevelení cukrovky pak komplikují regulaci zaplevelení a omezují efektivitu aplikace herbicidů. Průběh počasí může způsobit obtíže při chemické regulaci plevelů a vést k její nedostatečné účinnosti.

Pokud má střídání plodin redukovat zásoby semen plevelů v půdě, je nutné omezit zavlékání nových semen, vyskytujících se například v chlévském hnoji. Hodnocené porosty cukrovky byly hnojeny chlévským hnojem, ve kterém můžeme přítomnost semen plevelů předpokládat. Semena plevelů v hnoji ovlivňují i druhové složení plevelů v porostech cukrovky.

Mezi plevely a současnými technologiemi pěstování cukrovky vznikají interakce. Snaha plevelů přizpůsobit se zemědělským technologiím je hybnou silou jejich evoluce. Kvůli krátkým životním cyklům a relativně jednoduchým genomům mohou plevele velmi rychle měnit své reakce na technologická opatření, a tím zvyšovat svou škodlivost. Evoluční historie plevelů je neodmyslitelně spojena se zemědělskou činností.

Prognóza výskytu plevelů

V současných strategiích regulace plevelů je zcela opomíjena možnost predikce zaplevelení na základě průběhu počasí. Studium vlivu počasí na plevele může vést k formulaci konkrétních vazeb a vztahů mezi průběhem počasí a výskytem plevelů. Tato problematika naráží na řadu vědeckých překážek, jakými jsou chybějící souvislá sledování výskytu plevelů a průběhu počasí během dlouhodobých pokusů.

Velkou komplikací je dále vysoká variabilita populací plevelů, která limituje statistické vyhodnocení. Vytvoření modelu pro prognózu budoucího zaplevelení nám umožní zefektivnit regulaci plevelů. To nám dovolí lepší a efektivnější načasování mechanické regulace plevelů, díky které budeme moci omezit používání herbicidů. Nová cesta regulace plevelů musí být realizována za podmínek udržitelné intenzifikace zemědělství.

Závěr

Střídání plodin v technologiích pěstování cukrovky ovlivňuje intenzitu a druhové složení zaplevelení.

Dominantním druhem mezi plevely u všech tří variant střídání plodin byl merlík bílý, který je řazen do stejné čeledi jako cukrovka a má podobné životní nároky. Z plevelů měly významné zastoupení především pozdně jarní plevele a plevele přezimující.

Efektivita herbicidní regulace má stále zásadní význam pro zaplevelení cukrovky. Aplikace herbicidů by měla odrážet složení místní populace plevelů.

Přesto i střídání plodin přináší změnu v intenzitě a druhovém spektru plevelů. Při pestřejším střídání plodin se zvyšuje intenzita zaplevelení a více se prosazuje skupina přezimujících plevelů. Vyšší podíl obilnin ve struktuře plodin podporuje zastoupení pozdně jarních plevelů a také výskyt dominantního merlíku bílého. Pochopení vztahu mezi střídáním plodin a populací plevelů nám umožní lépe využít potenciál střídání plodin pro regulaci plevelů.

V agroekosystémech lze pohlížet na vegetaci plevelů z různých hledisek. Dominantně je vnímána škodlivost plevelů, protože plevele konkurují plodinám. Škody, které plevele způsobují, významně ovlivňují ekonomiku zemědělské produkce a výši výnosu. Současná globalizace ekonomiky, změna klimatu a přírůstek lidské populace budou zvyšovat tlak na množství zemědělské produkce, a tím poroste i tlak na omezení škodlivosti plevelů.

Merlík bílý (Chenopodium album) a cukrovka

Opletka obecná (Fallopia convolvulus) a cukrovka

Ježatka kuří noha v cukrovce (Echinochloa crus-galli)

Rozrazil lesklý (Veronica polita) a cukrovka

Violka rolní (Viola arvensis) a cukrovka

Řepka olejka (Brassica napus) a cukrovka

Svízel přítula (Galium aparine) a cukrovka

Ing. Barbora Kotlánová¹, Ing. Pavel Hledík², Ing. Igor Děkanovský³, Ing. Jan Winkler, Ph.D.^1
1Mendelova univerzita v Brně; ²Výzkumný ústav rostlinné výroby, v. v. i., Praha‑Ruzyně; ³Fakultní nemocnice Brno