Statková hnojiva jako možný zdroj zaplevelení

19. 11. 2018 Ing. Jan Winkler, Ph.D., Ing. Ivana Rypová, Ph.D., Ing. Jiří Dvořák; Mendelova univerzita v Brně Plevele Zobrazeno 5250x

Statková hnojiva jsou významným zdrojem živin pro pěstované plodiny. Kromě makroprvků (N, P, K) dodávají plodinám také široké spektrum mikroprvků (S, B, Cu, Zn aj). Jejich další důležitou funkcí je vyrovnávání bilance organické hmoty.

Díky mikroorganizmům se ročně v orné půdě rozloží 3–6 t organické hmoty. Rozložené množství je závislé na půdním druhu. U lehkých půd je to více, naopak u těžkých půd je rozklad pomalejší a rozloží se hmoty méně. V suchých letech je rozklad organické hmoty pomalejší než v ročnících s vyššími dešťovými srážkami. Pokud se v půdě rozloží více organické hmoty, než se do ní dodá, pak mikroorganizmy začnou rozkládat trvalý humus v půdě. Následkem toho dojde ke změnám v půdních vlastnostech. Sníží se úrodnost půdy, omezí se tvorba drobtovité půdní struktury, půda je náchylnější ke kornatění a k erozi. Je tedy nezbytné dbát o vyrovnanou bilanci organické hmoty. Část potřeby organické hmoty vyrovnají posklizňové zbytky, zbývající část je nutné dodat ve formě statkových hnojiv. Pro dlouhodobé zachování půdní úrodnosti a půdní struktury jsou statková hnojiva nenahraditelná.

Množství statkových hnojiv aplikovaných na pole je poměrně velké ve srovnání s průmyslovými hnojivy. Ovšem součástí statkových hnojiv jsou také plody a semena plevelů. Právě velký objem statkových hnojiv ukrývá také velké množství semen plevelů. Při převozu a rozmetání statkových hnojiv se tato semena šíří na nová pole. Semena plevelů mají poměrně nízkou klíčivost, ale jsou stále živá, nacházejí se v tzv. dormantním stavu. Díky dormanci klíčí v několika následných letech a zaplevelují plodiny.

Příznivý dopad statkových hnojiv na půdní úrodnost ovšem využívají také plevele. Na vyhnojených stanovištích s dobrou půdní strukturou některé druhy plevelů produkují více plodů a semen. Kvůli tomu stoupá potenciální zaplevelení půdy (půdní semenná banka) a následně pak i vlastní zaplevelení plodin.

Chlévský hnůj a plevele

Hnůj skotu obsahuje podle našich zjištění 38 tisíc životaschopných semen plevelů v 1 t. V době zrání hnoje probíhají fermentační procesy. Při správném uložení hnoje působí na semena plevelů negativně dlouhodobější vlhkost, amoniakální roztoky, vyšší teploty, organické kyseliny, metan a vyšší hladina CO₂. Část semen je přímo narušována působením mikroorganizmů. Po 6 měsících zrání hnoje, klesá podíl živých semen až o 2/3, přičemž ve 4. až 6. měsíci se rozloží podstatně více semen než na začátku procesu zrání.

Do uzrálého chlévského hnoje se semena plevelů dostávají třemi cestami. První cesta je přes objemné krmivo a zažívací trakt hospodářských zvířat. Tato cesta je důležitá pouze u hnoje od zvířat krmených objemnými krmivy (skot, kozy, ovce, koně), u ostatních (prasata, drůbež) je tato cesta pouze teoretická. Skot je krmen zelenou pící, senem a siláží. Tato krmiva vždycky obsahují semena plevelů. Naproti tomu výkaly prasat a drůbeže obsahují velmi málo semen, protože jsou převážně krmena šrotovanými krmivy. Semena, obsažená v krmivech, jsou narušována trávícími procesy, a také jsou od počátku zrání hnoje vystavena fermentačním procesům. Proto tvoří ve zralém hnoji malý podíl a mají krátkou životnost v půdě.

Další cestou, jak se semena plevelů mohou dostat do hnoje, je podestýlka. Tato semena nejsou narušena trávícími procesy, ale jsou od počátku vystavena fermentačním procesům při zrání hnoje. Množství semen ve slámě závisí na úrovni plevelohubných zásahů v obilninách.

Třetí cestou jsou semena vysemeněná na hnojišti. Tato semena nejsou ovlivněna trávícími procesy a fermentačním procesům při zrání hnoje byla vystavena jen po omezenou dobu. Těchto semen bývá v hnoji nejvíce a mají nejdelší dobu životaschopnosti v půdě. Rostliny plevelů rostoucí přímo na hnojištích mívají velkou produkci semen a to díky dobrým životním podmínkám (nadbytek živin, konkurenční tlak). Např. merlík bílý vyprodukuje na jedné rostlině až 1 milion nažek, na jedné rostlině ježatky kuří nohy bylo zjištěno až 28 produktivních odnoží. Vyskytují se zde typické silně nitrofilní druhy, jako jsou lebeda lesklá, ostrolist poléhavý, durman obecný aj.

Podle výsledků sledování byla na hnojem hnojených stanovištích vyšší půdní zásoba semen i akutní zaplevelení porostů v porovnání s nehnojenými plochami. V průměru bylo v ornici o 26 % více živých semen plevelů než tam, kde hnůj nebyl aplikován. Po hnojení chlévským hnojem vzrostl zejména podíl semen pozdně jarních plevelů. Uvedená zvýšení jsou do jisté míry překvapivá. Na hnojem hnojených půdách jsou předpoklady pro vyšší mikrobiální aktivitu, a tím i pro vyšší rozklad semen plevelů v půdě. Ovšem přísun semen plevelů hnojem do půdy je natolik vysoký, že zaplevelení hnojených polí stoupá. Příčinou jsou především plevele rostoucí přímo na hnojištích, a také nedostatečná péče o polní hnojiště.

Kejda a plevele

Bezstelivové ustájení skotu zažívá určitou renesanci a opět se začíná rozšiřovat. V těchto chovech dochází k produkci kejdy (tj. směs výkalů, moče a manipulační vody). Semena plevelů se do kejdy dostávají přes trávicí trakt zvířat nebo s nevyužitým objemným krmivem. Životaschopnost semen plevelů je dána délkou skladování kejdy. Po třech měsících skladování ztrácejí semena většiny druhů plevelů klíčivost. Při krátkodobém skladování se plevele mohou pomocí kejdy významně šířit. Ovšem ne všechny druhy plevelů reagují stejně.

Hnojení kejdou přispívá k šíření ježatky kuří nohy. Obilky ježatky jsou sklizeny spolu s biomasou kukuřice, jsou schopny přežít vlivy silážování kukuřice, po zkrmení skotem vlivy trávícího procesu a přežijí také vlivy působící v průběhu uskladnění kejdy. Následně se kejda ve značné míře používá ke hnojení kukuřice na siláž, čímž se cyklus množení a šíření ježatky kuří nohy uzavírá.

Mimo prosté rozšiřování plodů a semen plevelů má kejda další vlivy. Kejda obsahuje růstové látky (heteroauxin), které mohou stimulovat vzcházení semen z půdy, a tím zvyšovat aktuální zaplevelení hnojených plodin. Aplikace kejdy, zejména prasečí, může zhoršovat fyzikální vlastnosti půdy, což snižuje konkurenceschopnost pěstovaných plodin. Kejdování (podobně jako močůvkování) podporuje rozvoj tzv. močůvkových plevelů. V kejdě je nadbytek draslíku a nedostatek fosforu. Některé polní plevele čerpají fosfor rychleji než ostatní druhy, a proto nabývají v porostu na významu, např. merlík bílý, šťovíky, lopuch plstnatý, bršlice kozí noha. Vysoké a opakující se dávky kejdy skotu a prasat ale mohou obsahem fenolu, kresolu, mědi a dalších látek snižovat mikrobiální aktivitu půdy, a tím omezovat přirozený rozklad semen plevelů v půdě.

Komposty a plevele

Význam kompostů v současné době narůstá i vzhledem k rozvoji třídění odpadů nejen z domácností, ale i z průmyslové výroby. Ovšem i komposty mohou být zdrojem semen plevelů. Nežádoucí semena se do kompostů dostávají prostřednictvím vstupních materiálů. Semena jsou součástí bioodpadu domácností, ale také odpadu např. z cukrovarů. Dalším zdrojem je vlastním proces kompostování, při kterém řada plevelů roste a produkuje semena přímo na kompostech. Řada druhů, které rostou na kompostech, najdeme také na hnojištích (lebeda lesklá, merlík bílý, laskavec ohnutý), ale jsou zde i druhy, které zatím nepatří k běžným polním plevelům (hulevník Loeselův, hulevník lékařský, locika kompasová). Velmi specifické z pohledu šíření plevelů jsou různé odpadní materiály z cukrovarů a z nich produkované komposty. Tyto komposty jsou často zdrojem semen mračňáku Theophrastova nebo plevelné řepy.

Při kompostování je tedy nutné zajistit dostatečnou teplotu v první termofilní fázi kompostování. Teplota by měla přesáhnout 60 °C, a to minimálně na 30 minut. Díky tomu dojde k poškození bílkovin a zastaví se enzymatické procesy v semenech plevelů, což způsobí jejich rychlejší odumření. Většina vegetativních rozmnožovacích orgánů tento proces také nepřežije.

V druhé fázi kompostování je nutné zajistit dostatečný přístup kyslíku. Intenzivní dýchání semen plevelů zajistí rychlejší spotřebu zásobních látek a omezí se tak délka života semen. Více kyslíku znamená i aktivnější činnost mikroorganizmů. Díky tomu je narušováno osemení (testa) semen a mikroorganizmy mohou napadnout zbývající části semene.

Po vytvoření kompostu je nezbytné zamezit růstu plevelů a tvorbě nových semen přímo na kompostech podobně jako na hnojištích. Právě tvorba nových semen v poslední fázi tvorby kompostu je asi nejzásadnější z pohledu množství živých plodů a semen obsažených v kompostech.

Obr. 1 Polní hnojiště je nutné udržet bez plevelů

Obr. 2 Zaplevelený kompost je zdroj semen plevelů

Obr. 3 Ve slámě zůstává část semen plevelů

Obr. 4 Hořčice bílá jako zelené hnojení

Obr. 5 Oves hluchý v jarní pšenici

Obr. 6 Mračňák Theophrastův - mladá rostlina

Zaorávání slámy a plevele

Odlišné využívání slámy mění distribuci plodů a semen plevelů. Sláma obsahuje také nově vytvořená semena plevelů. Pokud je odvezena z pole, zůstává ve slámě přibližně 10 % vyprodukovaných semen plevelů. Pokud je sláma zaorána, obohatí tato semena potenciální zaplevelení, a to se může projevit ve zvýšeném aktuálním zaplevelení. Ve slámě se nachází asi 3 % vyprodukovaných semen plevelů. Sláma ze sklízecí mlátičky běžně vypadává na zem, přičemž volná semena plevelů propadají na půdu a část semen zůstává součástí slámy.

Podle našich sledování v Žabčicích bylo zaoráváním slámy do půdy ročně zanášeno až 104 tis. živých semen plevelů na hektar (z toho např. 19 tis. obilek ovsa hluchého). Po jednoletém zaorávání slámy lze tedy očekávat v následující plodině o 5 až 15 % vyšší aktuální zaplevelení. Zaoraná sláma příznivě ovlivňuje fyzikální vlastnosti půdy a větší podíl semen plevelů vzejde. Ovšem sláma působí také negativně. Při jejím rozkladu se uvolňují inhibiční látky, které mohou omezovat klíčení nejen plevelů ale i plodin. Zaorávání slámy nepůsobí na všechny druhy stejně, např. vyšší zaplevelení je u ovsa hluchého nebo svízele přítuly.

Zelené hnojení a plevele

Při současných nízkých počtech hospodářských zvířat se zelené hnojení stává nutností. Plodiny na zelené hnojení se v převládající míře pěstují jako meziplodiny. Nejrozšířenějším typem jsou letní meziplodiny, ale také strniskové nebo vymrzající. Meziplodiny svým hustým zápojem mohou potlačovat některé druhy plevelů. Jako meziplodiny jsou nejčastěji využívány svazenka vratičolistá, hořčice bílá, peluška, žito, vikve, případně směsi těchto plodin. Konkurenční schopnost meziplodin by měla být dostatečná k potlačení většiny jednoletých druhů plevelů.

Ovšem samy tyto plodiny představují určité riziko z hlediska zaplevelení a mohou se stát zaplevelujícími rostlinami v následně pěstovaných plodinách. Příčin může být několik. U vymrzajících meziplodin (svazenky, hořčice) to bývá mírná zima, kdy meziplodiny nevymrznou a na jaře pokračují v růstu. U bobovitých plodin (peluška, vikve, jetele) to bývá přítomnost „tvrdých semen“ v osivu. Jedná se o semena se silným osemením, které udrží semena živá, ale oddálí klíčení do následných let od výsevu. U letních a strniskových meziplodin to bývá stres ze sucha, který může vyvolat dormanci osiva, které pak vyklíčí až v následné plodině.

Zelené hnojení tlumí populační dynamiku plevelů, a to také díky alelopatickým látkám. U hořčice bílé je možné využít její alelopatický vztah k pýru plazivému. Na zapýřených pozemcích je dobré provést podmítku talířovým nářadím a následně vyset hořčici bílou. Dobře zapojený porost je pýr schopen výrazně omezit.

Meziplodiny přispívají k rozvoji biologické aktivity půdy, a tím podporují samočistící schopnost půdy. Dále meziplodiny mění mikroklima porostu, zejména se pak pro plevele zhoršují světelné podmínky. Tím klesá kvalita růstových podmínek pro plevele, a to v období, kdy jsou obecně předpoklady pro jejich plnou vegetaci.

Graf 1: Potenciální zaplevelení - vliv hnojení vybranými statkovými hnojivy

Závěr

Statková hnojiva jsou nezastupitelná v udržitelném zemědělství. Ovšem kromě jejich pozitivních vlastností jsou také významným zdrojem semen plevelů. Proto je nutné dodržet některé zásady nakládání s těmito hnojivy.

Jednou z nejdůležitějších zásad je dodržení doby zrání (fermentace), a to jak u hnoje nebo kompostu, tak u kejdy. Při zrání dochází k podpoře činnosti mikroorganizmů, které napadají a rozkládají semena plevelů. Doba zrání by měla být 6 měsíců. Po době zrání je však nezbytné hnojiště a kompost udržovat v bezplevelném stavu nebo zabránit plevelům v tvorbě nových plodů a semen.

Sláma může být také významným zdrojem semen plevelů. Pokud je porost obilnin výrazně zaplevelený, je vhodnější slámu sklidit a využít jako podestýlku nebo ke kompostování. V procesu zrání statkových hnojiv významná část odvezených semen odumře.

Pěstování meziplodin na zelené hnojení je značně ovlivňováno průběhem počasí. Nepříznivý průběh počasí může způsobit výskyt meziplodin v následně pěstované plodině, a tím zvyšovat zaplevelení a snižovat výnos.

Omezení šíření semen plevelů statkovými hnojivy je jednou z cest, jak snížit zaplevelení polních plodin. Statková hnojiva mohou být také zdrojem výskytu nových druhů plevelů, proto je nutné věnovat pozornost druhovému složení plevelů.

Práce vznikla jako výstup projektu QJ1530373 s názvem „Integrovaná ochrana obilnin proti patogenům, plevelům a škůdcům pro udržitelné produkce potravin, krmiv a surovin“.