Invazní a nebezpečné druhy plevelů v porostech kukuřice

03. 07. 2020 Ing. Jan Winkler, Ph.D., Ing. Barbora Kotlánová, Ing. Igor Děkanovský; Mendelova univerzita v Brně Plevele Zobrazeno 4890x

Plevele představují pro pěstitele kukuřice stále hlavní problém. Přítomnost plevelů snižuje výnos zrna i biomasy a jejich regulace je finančně i časově náročná.

Podle řady vědeckých prací jsou ztráty na výnosu kukuřice způsobené plevely odhadovány na 32 %, ztráty způsobené škůdci na 18 % a ztráty způsobené patogeny na 15 %. Je tedy zřejmé, že plevele snižují výnos kukuřice nejvíce ze všech škodlivých činitelů. Svou přítomností nejen zvyšují náklady na pěstitelské technologie, ale také omezují výnos, a tím snižují rentabilitu pěstování.

Řada druhů plevelů vytváří podmínky pro výskyt a přežívání škůdců a patogenů kukuřice i dalších polních plodin. Jiné druhy plevelů znehodnocují kvalitu kukuřičné siláže, a tím znemožňují její zkrmování.

Nejrozšířenějším způsobem regulace plevelů v porostech kukuřice je chemická ochrana. V Evropě se k regulaci plevelů na více než 90 % pěstitelských ploch používají herbicidy. V současné době jsou tyto herbicidy spolehlivé, mají vysokou účinnost a široké spektrum účinků na velký počet druhů plevelů. Určitým rizikem je fytotoxicita herbicidů na kukuřici, která se může projevit pozastavením růstu, poškozením listové plochy a někdy také snížením výnosu.

Dalším nebezpečím používání herbicidů je vznik a rozšíření rezistentních populací plevelů. Právě v oblastech s intenzivním pěstováním kukuřice se stále častěji objevují odolné populace a cizí expanzivní druhy plevelů. V Evropě byla identifikována rezistence především vůči účinným látkám herbicidů inhibující fotosystém II (např. terbutylazin) u rodů laskavec, merlík a lilek. Jednoděložné rody (ježatka, rosička, čirok a bér) jsou podle studií rezistentní především vůči inhibitorům acetolaktát syntázy (ALS). Ovšem objevuje se stále častěji fenomén křížené a vícenásobné rezistence. Není výjimkou ani rezistence vůči glyfosátu. To vede k omezení počtu použitelných herbicidů a ke komplikacím při regulaci plevelů.

Dalším dopadem intenzivní regulace plevelů je šíření cizích expanzivních druhů, odolných proti používaným regulačním postupům. Právě porosty kukuřice jsou místy prvních nálezů zavlečených druhů plevelů. Požadavky kukuřice na prostředí a podmínky vytvářené technologiemi jejího pěstování velmi vyhovují teplomilným druhům plevelů, které dobře snášejí sucho.

Invaze nových druhů plevelů

Druhové složení plevelů se mění již od samotných počátků zemědělství. V posledních letech je charakteristickým znakem častější výskyt teplomilných a suchovzdorných druhů, zavlékaných do naší republiky transportem zrnin a dalších materiálů nebo šířených podél dopravních komunikací.

Mračňák Theophrastův (Abutilon theophrasti)

Mračňák patří v současnosti k nejproblematičtějším nově se šířícím plevelům u nás, v západní Evropě i v Severní Americe. Původně se vyskytoval ve střední Asii a v západní Číně. V minulosti byl pěstován jako textilní rostlina pro svá vlákna ve stocích, ovšem v posledních 40 letech došlo k rychlému rozšíření po Evropě i Americe. Mračňák je jednoletý pozdně jarní plevel z čeledi slézovitých. Jeho metabolizmus je typu C3, ale má velmi rychlý růst a vysokou efektivitu fotosyntézy. Produkuje semena s dlouhou životností, jejichž množství může být až 2 000 na jedné rostlině. Typickým znakem jsou velké srdčité listy, porostlé drobnými hustými chloupky, které dávají listu sametový nádech. Díky těmto chloupkům mračňák omezuje výpar, a také znemožňuje příjem herbicidů přes listy.

Proto je velmi úspěšný v šíření a u nás zapleveluje širokořádkové plodiny od nížin až do středních poloh.

Mračňák Theophrastův (Abutilon theophrasti)

Býtel metlatý (Bassia scoparia; Kochia scoparia)

Tento druh, pocházející z oblasti východní Evropy až západní Asie, je invazní jednoletý plevel pozdně jarního charakteru. Patří do čeledi merlíkovitých (laskavcovitých). V minulosti i dnes je pěstován jako okrasná rostlina pod názvem „letní cypřišek“. Díky tomu byl zavlečen do ostatních částí Evropy a do Severní Ameriky. Býtel metlatý má řadu jedinečných biologických vlastností. Jedná se o druh s metabolizmem typu C4. Na jedné rostlině může dozrát až 100 000 semen, která jsou dormantní více než 2 roky. Velmi rychle se přizpůsobuje abiotickým stresům a má vysokou toleranci k suchu. V posledních letech se býtel stal jedním z nejproblematičtějších plevelů v zemědělských půdách, a v Severní Americe a jižní Evropě i mimo ně.

Vyskytuje se především v jarních plodinách (obilniny, cukrovka, sója, slunečnice, kukuřice). Při výskytu 1 rostliny býtele na 1 m² bývá výnos kukuřice snížen o 40 %. V roce 1976 byl zaznamenán první případ rezistence býtele vůči atrazinu (inhibitor fotosystému II). U nás je jeho výskyt soustředěn kolem silnic a železnic, ale i na orné půdě, především v kukuřici a sóji. Také u nás již byly nalezeny jeho rezistentní populace. Jedná se o druh, který se intenzivně šíří a budeme se s ním potkávat stále častěji.

Býtel metlatý (Bassia scoparia; Kochia scoparia)

Pouva řepňolistá (Iva xanthiifolia)

Pouva je jednoletý pozdně jarní druh, který pochází ze Severní Ameriky. Tato dvouděložná rostlina patří do čeledi hvězdnicovitých a dosahuje mohutného až 2 m vzrůstu. Listy jsou poměrně velké (délka až 20 cm, šířka až 15 cm), dlouze řapíkaté s široce vejčitou čepelí, po obvodu nepravidelně zubaté, na svrchní straně drsné se silnou vrstvou kutikuly a na spodní straně porostlé jemnými, našedlými trichomy. Květenství jsou drobné úbory (2–4 mm), společně vytvářející vrcholové laty. Pouva je větrosnubná a patří mezi významné alergeny. Plodem jsou drobné nažky (3 mm) kapkovitého tvaru a šedočerné barvy. Jedna rostlina je schopna vyprodukovat až 70 000 nažek, které se šíří větrem, a také osivem.

U nás se vyskytuje především podél železnic, v průmyslových zónách a na hnojištích. Z plodin nejčastěji zapleveluje cukrovku a kukuřici. Patří k plevelům obtížně regulovatelným herbicidy.

Pouva řepňolistá (Iva xanthiifolia)

Ostrožka východní (Consolida hispanica; Consolida orientalis)

Původním výskytem ostrožky východní byla jihovýchodní Evropa až střední Asie. Jde o jednoletý přezimující plevel z čeledi pryskyřníkovitých. Velmi dobře snáší sucho a zapleveluje všechny plodiny v regionu jižní Moravy. Původně byla pěstována jako okrasná rostlina a díky svým tmavě fialovým květům patří k esteticky nejzajímavějším druhům plevelů u nás.

Z pohledu regulace plevelů není problematická, a proto se její výskyt soustředí na okraje polí nebo na neošetřené části pozemku.

Ostrožka východní (Consolida hispanica; Consolida orientalis)

Šrucha zelná (Portulaca oleracea)

Šrucha je poměrně nízká rostlina, která často vytváří souvislé porosty. Je řazena k plevelům pozdně jarním do čeledi šruchovitých. Opět je velmi dobře uzpůsobena pro podmínky s omezenými srážkami. Její listy mají velmi silnou voskovou vrstvu (kutikulu), omezující výpar. Bohatě větvená a silně olistěná poléhavá lodyha zajišťuje maximální příjem dešťových srážek, případně rosy. Kožovité listy obsahují zásobní pletiva, ve kterých se uskladňuje voda. Konkurenční schopnost šruchy není velká, ovšem kvůli souvislým porostům, které vytváří, a rychlému příjmu vody může prohlubovat srážkový deficit.

S tímto druhem se můžeme setkat především ve vinicích, na okrajích silnic, ale stále častěji právě v kukuřici.

Šrucha zelná (Portulaca oleracea)

Proso seté rumištní (Panicum miliaceum subsp. ruderale)

Tato jednoletá tráva z čeledi lipnicovitých patří k pozdně jarním druhům s metabolizmem typu C4. Svým vzhledem ve sterilním stavu připomíná ježatku kuří nohu. Dobrým rozpoznávacím znakem jsou trichomy, kterými jsou pokryty listy i stéblo. Regulace prosa je velmi obtížná, a to z důvodu velmi rychlého růstu, dlouhého období tvorby nových semen, možnosti klíčení obilek i v průběhu léta a výrazné tolerance k některým herbicidům. Obilky prosa vykazují dlouhou životnost v půdě, což umožňuje přežití v nepříznivých podmínkách (hustě seté plodiny na pozemku). V současné době se proso šíří po Evropě a je již významným a obtížným plevelem kukuřice v severní Americe.

Proso patří k velmi úspěšným novým plevelům, které se dostávají všude tam, kde se pěstuje kukuřice, případně čirok.

Proso seté rumištní (Panicum miliaceum subsp. ruderale)

Čirok halabský (Sorghum halepense)

Čirok je invazní vytrvalá tráva středomořského původu. Jedná se o plevel velmi problematický v jižní Evropě a na jihovýchodě Spojených států. Má širokou ekologii, i když upřednostňuje místa s vyšší hladinou podzemní vody. V minulosti existovaly snahy o jeho využití jako pícniny pro koně a skot, docházelo však k zaplevelování následných plodin, a proto bylo od tohoto úmyslu ustoupeno. Čirok se rozmnožuje vegetativně i generativně. Jedna rostlina může vyprodukovat až 28 000 semen. Délka oddenku je 40 až 90 m. Jedná se o typickou rostlinu typu C4. Při silném zaplevelení může způsobit až 70% ztráty na výnosu kukuřice.

V České republice se vyskytuje jen sporadicky na jižní Moravě podél železnic a vodních kanálů.

Čirok halabský (Sorghum halepense)

Ambrozie peřenolistá (Ambrosia artemisiifolia)

Tento pozdně jarní druh z čeledi hvězdnicovitých pochází ze severní Ameriky, kde je velmi problematickým plevelem. Je také součástí místní ruderální vegetace, především kolem komunikací a ve městech. K regulaci ambrozie jsou hojně využívány herbicidy, což vedlo v USA ke vzniku rezistence (vůči inhibitorům acetolaktát syntázy), ale také rezistence vůči glyfosátu. V Evropě je ambrozie intenzivně sledovaná a regulovaná. Problematická je spíše z důvodu svého silně alergenního pylu, který komplikuje zdravotní stav obyvatel.

U nás se vyskytuje hlavně podél železnic a v intravilánech měst. Na zemědělské půdě v České republice zatím není častá, ale v Maďarsku a na jižním Slovensku je zcela běžným plevelem kukuřice.

Ambrozie peřenolistá (Ambrosia artemisiifolia)

Expanze původních druhů plevelů

Šíření původních nebo zdomácnělých druhů plevelů může být vyvoláno změnou průběhu počasí nebo změnami ve struktuře plodin. Při změnách ve struktuře pěstovaných plodin, kterou je například výraznější zastoupení kukuřice, může dojít k rozšíření původních druhů plevelů, které jsou typické pro jiné plodiny.

Oves hluchý (Avena fatua)

Oves patří botanicky do čeledi lipnicovitých a z herbologického hlediska je řazen mezi jednoleté časně jarní druhy. Oves hluchý je naším již zdomácnělým druhem, považovaným za běžný plevel brzo setých jařin. Vzhledem k tomu, že setí porostů kukuřice probíhá stále časněji na jaře, je možné, že oves hluchý bude běžně klíčit v brzo setých porostech kukuřice. Jeho škodlivost je srovnatelná s ostatními lipnicovitými plevely.

Rosička krvavá (Digitaria sanguinalis)

Dalším již zdomácnělým pozdně jarním plevelem je rosička krvavá, která patří také do čeledi lipnicovitých. V praxi je řazena mezi „prosovité trávy“. Rosička velmi dobře snáší sucho a kvůli své krátké vegetační době a brzké tvorbě nových obilek se prosazuje především v suchých ročnících na úkor ježatky kuří nohy. Rosička patří k expanzivním druhům v severní Americe, kde již byly zjištěny rezistentní populace. V suchých oblastech může způsobit pokles výnosu kukuřice až o 70 %.

Rosička krvavá (Digitaria sanguinalis)

Závěr

Změny v druhovém spektru plevelů jsou vždy odezvou na prudké a velkoplošné změny, kterými prochází naše zemědělství. Relativně velké pozemky a omezený počet pěstovaných plodin vytvářejí specifické podmínky pro plevele. Reakce plevelů je zřejmá. Ustupují druhy citlivé na používané herbicidy, čímž je uvolňován životní prostor pro druhy nové. Technologie pěstování kukuřice nám umožňují plevele velmi dobře regulovat. Tím se však otevírá prostor pro nové druhy plevelů, které jsou obtížně hubitelné.

Zvýšená pozornost by měla být věnována především prosu setému, býtelu metlatému a mračňáku.

Invaze a expanze nových druhů plevelů má několik společných trendů. Šíří se především druhy teplomilné, suchovzdorné, a také druhy s metabolizmem typu C4. Dále pak dochází k šíření rezistentních populací plevelů. Pro tyto druhy nebo populace jsou podmínky v porostech kukuřice, případně pěstovaného čiroku ideálním prostředím.

Pěstitelé kukuřice by měli na svých pozemcích očekávat výskyt nových druhů plevelů. Jejich včasné rozpoznání je základem pro omezení nebo zastavení šíření. Ale i přesto je pravděpodobné, že se budeme stále častěji setkávat s novými druhy, především v kukuřici.

Tato práce byla podpořena projektem AF-IGA-2018-tym001: Porovnání dopadu klimatické změny na rostliny s C3 a C4 cyklem fotosyntézy využívaných ve výživě hospodářských zvířat.