Historie a současnost plevelových společenstev na orné půdě
09. 04. 2021 Plevele Zobrazeno 1836x
Plevelová společenstva jsou ovlivňována celou řadou faktorů, které na ně působí krátkodobě i dlouhodobě. Proto procházejí stále poměrně složitým vývojovým cyklem. Plevelné rostliny doprovázející plodiny od počátku zemědělství patří mezi nejproblematičtější škodlivé činitele v zemědělství, na jejichž eliminaci bylo vždy vynakládáno obrovské množství energie.
Jednotlivé plevelné druhy se postupně přizpůsobovaly měnícím se přírodním podmínkám, později technologiím pěstování plodin. Druhy, které nebyly schopné se přizpůsobovat obdělávání půdy a pěstování plodin, z polí nenávratně vymizely. Některé druhy vymizely již v dávné době, jiné v době nedávné. Uvolněný prostor rychle obydlují nové druhy, z pohledu zemědělce často agresivnější.
Prvopočátky zemědělství v pravěku
Prvopočátky zemědělství se u nás datují do období neolitu. Jelikož podnebí zde bylo spíše humidní s vysokými úhrny srážek, vznikají první zemědělské enklávy v nejteplejších, nejsušších a nejúrodnějších oblastech státu jako je jižní Morava a Polabí. Odtud se zemědělství postupně šířilo podél vodních toků dál do vyšších poloh. S prvními plodinami a jejich pěstováním se u nás objevují i první druhy plevelů. Na zkultivované půdě plevele nachází vhodný životní prostor mezi pěstovanou plodinou.
Mezi prastaré plevele známé už z neolitu patří koukol polní (Agrostemma githago), jílek mámivý (Lolium temulentum) nebo i chrpa polní (Centauera cyanus) aj. Mezi naše původní plevele je např. řazen svízel přítula (Galium aparine) nebo pýr plazivý (Agropyrum repens). Objevuje se i sveřep stoklasa (Bromus secalinus) nebo sveřep polní (Bromus arvensis), které se staly významnými plevely v pozdějších dobách.
Např. koukol polní se po dobu trvání zemědělství rozšířil po celém světě a zcela se přizpůsobil pěstování ozimých obilnin. Jeho semena byla vysévána s plodinou, jelikož velké množství semen zůstává v tobolkách a spolu se zrnem jsou odvážena z pole. Vzcházení i dozrávání semen kopíruje životní rytmus plodiny (ozimé obilniny), a tak se koukolu podařilo poměrně dobře na polích prosperovat po mnohá tisíciletí. V první polovině minulého století z orné půdy vlivem zdokonalení čištění osiva rychle mizí. Dnes se jedná o vzácný druh, který bývá na ornou půdu pouze úmyslně vyséván.
Vývoj ve starověku
Z tohoto období je známo asi na 50 druhů plevelů. Obvykle se jednalo o světlomilné plevele, jelikož řídké porosty obilnin umožňovaly růst světlomilných druhů. Jednalo se např. o černuchu rolní (Nigella arvensis) v současnosti vzácný teplomilný plevel, ibišek trojdílný (Hibiscus irionum) obvyklý plevel teplých částech Slovenska či tořici rolní (Torilis arvensis). V současnosti se jedná o vzácné plevele rostoucí v nejteplejších oblastech státu. V období slovanské kolonizace od cca 6 stol. se začínají obilniny sklízet v nižších vrstvách, a proto se v archeologických nálezech objevuje i vyšší podíl plevelů nízkého vzrůstu. Z tohoto období jsou známy nálezy plevelů jako je truskavec ptačí (Polygonům aviculare) běžný plevel i v současnosti nebo dejvorec mrkvovitý (Caucalis platycarpos), dnes vzácný plevel teplých oblastí. Prvně se setkáváme s orným, usedlým zemědělstvím oproti dřívějšímu rotačnímu žďárovému hospodaření.
Zemědělství a plevele ve středověku
Středověk se vyznačoval rychlým nárůstem počtu obyvatelstva, přelidněním měst a špatnými hygienickými podmínkami, následkem čehož byly pravidelně se opakující morové epidemie, při kterých obvykle zemřelo více než 15 % obyvatelstva. I přes to populační růst s sebou přináší vznik nových, větších osad na dosud neobdělané půdě a tedy zvětšování plochy obdělávané půdy. Ve středověku došlo na území našeho státu poprvé k tomu, že podíl zemědělské půdy přesáhl podíl lesa. Zemědělci přicházejí z nížin i do výše položených oblastí, z přelidněných zemí přicházejí lidé do méně osídlených oblastí (např. osídlení českých zemí německými osadníky). Na polích se hospodařilo trojpolním systémem, obvykle se sklízel jen trojnásobek výsevu nebo výsadby. Ze středověku jsou známy plevele, jako je např. kolenec rolní (Spergula arvensis), jehož poddruh (Spergularia arvensis subsp. sativa) byl v tomto období pěstován jako polní plodina.
Novověk
Po objevení Ameriky a spolu se zámořskými objevy se začíná pěstovat celá řada nových plodin. Z Ameriky jsou do Evropy přiváženy brambory, kukuřice, dýně, boby, melouny, slunečnice, papriky, fazole aj. Teplotně příznivé klima umožňuje i pěstování ovoce. S novými plodinami se na polích postupně objevují nové druhy plevelů. Poprvé byl z Peru dovezen první umělý pesticid ve formě arzénu, který se používal k boji proti mandelince bramborové.
Období třicetileté války (1618–1648) se vyznačovalo úpadkem českého hospodářství a významným snížením počtu obyvatelstva až o 30 % (Čechy před válkou - 1 700 000 obyvatel, Čechy po válce - 950 000, Morava před válkou - 900 000 obyvatel po válce - 600 000). Vlivem ochlazení (tzv. Malá doba ledová), které doprovázelo třicetiletou válku, došlo k rozvoji plevelů s širokou amplitudou k teplotě (např. sveřep stoklasa, pýr plazivý aj.) a k vymizení teplomilných druhů, např. rohatce růžkatého (Glaucium corniculatum) nebo ibišku trojdílného (Hibiscus trionum). Následná obnova krajiny po třicetileté válce trvala téměř do 18. století. Uvolněním robotních povinností v druhé polovině 18. stol. se výrazně zvýšila porodnost a počet obyvatel, který přispěl k nárůstu výměry zemědělské půdy.
Obnova krajiny po třicetileté válce a následná intenzifikace zemědělství vygradovala v mozaikovitou krajinu s pestrostí polních plodin, drobných polních celků a bohatými plevelovými společenstvy, které v historii neměli obdoby. V jednom katastrálním území v níže položených oblastech se pěstovalo 20–30 druhů polních plodin. V 19. století se začíná pěstovat řepa cukrová a do osevních postupů byly zařazeny víceleté pícniny, které jsou významným faktorem v regulaci plevelů na orné půdě. Plevelová společenstva této doby byla velice stabilní a vyrovnaná. Jednotlivé druhy si významně konkurovaly, a tak počty plevelů jednotlivých druhů byly velice nízké, ale počty druhů plevelů velice vysoké. Odhaduje se, že jednu plodinu doprovázelo 300–350 druhů plevelů.
Mezi plevely byla významná skupina parazitických i polo parazitických plevelů. Mezi poloparazitické rostliny patřil např. kokrhel luštinec (Rhinanthus alectorolophus), zdravínek menší (Odontites vernus) nebo černýš rolní (Melampyrum arvense). Parazitické plevele přestavovali kokotice (Cuscuta sp.), kterých podle Baudyše (kniha Hospodářská fytopathologie z roku 1931) bylo na zemědělské půdě popsáno více než 100 druhů.
Mezi významné plevele patřila také např. všudypřítomná ředkev ohnice (Raphanus raphanistrum) nebo chrpa modrá, jejichž výskyt právě gradoval v meziválečném období a které rychle mizí po zavedení herbicidní ochrany. Spolu s dokonalením čištění osiva v první polovině 20. století se z orné půdy vytrácí velkozrnné plevele jako je černýš rolní, koukol rolní nebo oves hřebílkatý.
Např. oves hřebílkatý (Avena strigosa) býval v historii významným plevelem ovsa setého. Jedná se o druh původem z Evropy, jejíž semena jsou jedlá. Oves hřebílkatý se také používal jako plodina, která se dnes již téměř nepěstuje. V historii to byla i významná obilnina oblastí, kde se běžně pěstovanému ovsu setému nedařilo. V současnosti se v České republice jedná o regionálně vyhubený druh a jako plodina z mnoha oblastí svého dřívějšího pěstování rychle mizí. Během 20. století však na celém území postupně zcela vymizel. Nejvíce údajů z konce 19. a začátku 20. století o jeho výskytu pochází z Vysočiny. Jeho vymizení je přičítáno ústupu od jeho pěstování a přistoupení k lepšímu čištění osiva. V současnosti se ve světě významněji pěstuje v Brazílii jako pícnina pro hospodářská zvířata.
Vývoj herbicidní ochrany (II. pol. 20. století)
Doposud v historii plevelové spektrum ovlivňovaly faktory, jako byly změny klimatu, vliv střídání plodin, vliv zpracování půdy, popř. vliv nezemědělské činnosti a vliv výživy rostlin. Nyní se začínají poprvé používat látky na ochranu rostlin proti plevelům tzv. herbicidy. Zpočátku se jednalo pouze o sloučeniny anorganických látek (např. kyselina sírová, síran měďnatý nebo jemně mletý kainit používaný k regulaci ohnice aj.). Později ve 40. letech minulého století došlo k využití syntetických auxinů (2,4-dichlorfenoxyoctová kyselina tzv. 2,4-D), ze skupiny rostlinných hormonů. Vysoká účinnost těchto látek zcela změnila zemědělské hospodaření a pěstování plodin se podřídilo používání těchto látek (omezené střídání plodin, pěstovaní plodin na husto u sebe aj.). Používání těchto látek bylo velmi účinné po dobu několika let.
Z porostů velmi rychle vymizely citlivé plevele, které se doposud hojně na polích vyskytovaly, např. hořčice rolní (Sinapis arvensis), ředkev ohnice (Raphanus raphanistrum), penízek rolní (Thlaspi arvense), heřmánek pravý (Matricaria chamomilla) aj. Naproti tomu se začaly na nově uvolněný prostor šířit více agresivní plevele, jako např. oves hluchý (Avena fatua), chundelka metlice (Apera spica-venti), psárka polní (Alopecurus myosuroides) aj. a celá skupina dvouděložných plevelů, jako např. heřmánkovec nevonný (Tripleurospermum inodorum), rozrazil perský (Veronica persica), hluchavky (Lamium amplexicaule a L. purpureum), violka rolní (Viola arvensis) a svízel přítula (Galium aparine), který doposud žil na polích v ústraní a nyní se stává významným plevelem, který v současnosti zapleveluje snad všechny pěstované plodiny.
Dlouhodobé používání herbicidů narušilo citlivé vztahy plevelového společenstva známé z let meziválečných. Počet druhů se významně snížil, ale zaplevelenost polí se nezměnila snad i vzrostla. Plevele, které nebyly hubeny, více konkurovaly plodinám. Problém byl řešen kombinací účinných látek.
Postupně byly zaváděny triazinové herbicidy, které umožnily rozvoj pěstování kukuřice na zrno i na siláž. Úspěšně hubily všechny jednoleté plevele a zaručovaly dokonalou ochranu proti plevelům po celou dobu vegetace. Umožnily pěstování monokultur s aplikací vyšších dávek těchto herbicidů, aniž došlo k poškození následujících kultur. Obdobně byly tyto herbicidy používaný v sadech. Tyto aplikace však přinesly nárůst některých vytrvalých plevelů, jako např. pcháče rolního (Cirsium arvense), mleče rolního (Sonchus arvensis), rdesna obojživelného (Persicaria amphibia) aj. Problém byl řešen postupným zvyšováním dávek, které ale tyto plevele nehubily. Plevele bez konkurence jiných druhů se rychle šířily a staly se dominantními. Obdobně vysoké dávky triazinových herbicidů urychlily vznik rezistentních populací laskavce ohnutého (Amaranthus retroflexus) a merlíku bílého (Chenopodium album).
Do hubení plevelů významně zasáhly i herbicidy s účinnou látkou paraquat (v současnosti zakázaný) a glyphosate. Zejména glyphosate, který se používá od roku 1974, umožnil efektivně potlačit vytrvalé i jednoleté plevele na orné půdě při předsklizňových aplikacích, v sadech i na nezemědělské půdě. Svojí vysokou účinností se stal nepostradatelným při pěstování plodin technologiemi minimálního zpracování půdy, k regulaci plevelů po sklizni plodiny, ochranou trvalých kultur proti zaplevelování a při obnovách travních porostů. Dlouhodobé používání glyphosate podpořilo i vznik rezistentních populací např. turanky kanadské (Conyza canadiensis). Dnes vlivem celé řady faktorů jsou tyto aplikace legislativně omezovány až zakazovány (předsklizňové aplikace).
S nástupem postemergentních graminicidů se systémovým účinkem bylo možné regulovat jednoleté, ale i vytrvalé jednoděložné plevele, např. ježatku kuří nohu (Echinochloa crus-galli), oves hluchý (Avena fatua) a pýr plazivý (Elytrigia repens) v širokořádkových plodinách jako jsou (řepa cukrová, brambory, slunečnice aj.).
Významným mezníkem při používání herbicidů bylo zavedení účinných látek ze skupiny ALS inhibitorů syntézy acetolaktátu (ALS), mezi něž jsou řazeny sulfonylmočoviny. Používané v obilninách později i v kukuřici a cukrovce s vysokým účinkem na chundelku metlici (Apera spica-venti), psárku rolní (Alopecurus myosuroides), hluchavky aj. Po jejich mnohaletém používání se objevil stejný efekt jako u jiných herbicidů. Plevele citlivé byly potlačeny a na jejich místo nastoupily plevele odolné nebo rezistentní. Typickým příkladem je rozšíření violky rolní (Viola arvensis) nebo svízele přítuly (Galium aparine) v 90. letech minulého století. Také u některých populací psárky polní a chundelky metlice byla zjištěna rezistence vůči inhibitorům ALS.
Současnost
Obecně lze konstatovat, že s postupem doby se zvětšuje počet známých druhů plevelů. Vlivem působení člověka, globalizace, zrychlením přepravy, cestováním aj. je přibývání plevelů rychlejší a rovnoměrnější, než bylo v historii. Změny druhového spektra plevelů jsou málo předvídatelné a mnohem rychlejší. Obvykle na orné půdě dominuje pouze několik druhů plevelů. Z bezvýznamného druhu se během krátké doby stane nejpočetnější plevel na pozemku. Počet popsaných rezistentních druhů přibývá.
Setkáváme se s mohutnými expanzemi nepůvodních druhů na ornou půdu, např. ambrozie peřenolistá (Ambrosia artemisiifolia), která byla do České republiky zavlečena dopravou sójových bobů a sójovým odpadem, je dnes hojným druhem jižní Moravy. Dalším neméně významným zástupcem této skupiny je bytel metlatý (Kochia scoparia), původně se vyskytující v jihovýchodní Evropě, v Rusku a Japonsku. Do České republiky byl zavlečen spolu s dováženými surovinami pro těžký průmysl. Doposud méně významné je zavlečení čiroku halabského (Sorghum halepense) původně rozšířeného v oblasti Středomoří nebo Černého moře, malé a střední Asie a Kavkazu. Naopak invazní charakter v podmínkách našeho státu byl zaznamenán u žlutošťavele růžkatého (Xanthoxalis corniculata) aj.
Stoupající význam je také zaznamenán u jednoletých ozimých trávovitých plevelů, především na orné půdě obhospodařované technologiemi minimálního zpracování půdy. Mezi nejvýznamnější druhy patří chundelka metlice (Apera spica-venti), stále stoupající trend je zaznamenáván u psárky polní (Alopecurus myosuroides) nebo lipnice roční (Poa annua). Mohutná expanze na zemědělskou půdu byla zaznamenána u druhu mrvka myší ocásek (Vulpia myuros), která stále častěji kalamitně zapleveluje celou řadu plodin.
Upouštění od orby a snížená intenzita zpracování půdy (technologie minimálního zpracování půdy) podporuje rozvoj vytrvalých druhů plevelů, jako je např. pcháč rolní (Cirsium arvense), pýr plazivý (Elytrigia repens), hrachor hlíznatý (Lathyrus tuberosus), pelyněk černobýl (Artemisia vulgaris), čistec bahenní (Stachys palustris) aj. V minulosti při používání klasického zpracování půdy byl kořenový systém vytrvalých druhů silně poškozován podmítkou a hlubokou orbou. Regenerace byla pomalá. Nové zeslabené výhony zpravidla vyrašily až v jarních měsících, kdy byly ozimy rychlým růstem potlačovány. Při současném minimálním zpracování půdy je kořenový systém sice poškozován, ale přetrvává v celém půdním profilu, což urychluje jeho regeneraci a nové rostliny se objevují krátce po vzejití ozimů.
Vývoj druhového spektra plevelových společenstev byl a stále bude ovlivňován celou řadou faktorů. S rozvojem intenzivního zemědělství, který začal v minulém století a pokračuje dodnes, bylo v zemědělství aplikováno mnoho nových poznatků. Plevelová společenstva byla ovlivněna zavedením osevních sledů, rostoucí intenzitou využívání statkových a průmyslových hnojiv a rozvojem mechanizace, která ovlivnila kvalitu agrotechniky. V posledních šedesáti letech byla plevelová společenstva ovlivněna používáním herbicidů i zavedením GMO plodin. I přes to všechno se po tisíciletí snaží pěstitelé naleznout cesty jak plevele efektivně vyhubit, a plevele jsou zde stále.
Kolenec rolní - známý plevel už ve středověku
Chrpa polní se znovu navrátila na ornou půdu
Mák a svízel v porostu ozimé pšenice
Pelyněk černobýl patří mezi vytrvalé plevele
Svízel v současnosti zapleveluje všechny pěstované plodiny
Významný plevel v současnosti - pcháč rolní
Ambrozie peřenolistá patří mezi invazivní plevele
foto: J. Mikulka
Další články v kategorii Plevele
RSS
RSS