Vliv meziplodin na zaplevelení cukrovky

07. 07. 2025 Ing. Jan Winkler, Ph.D. a kol. Plevele Zobrazeno 1985x

V zemědělské praxi střídání plodin umožňuje diverzifikaci hospodaření, rovnoměrnější rozložení pracovních špiček a zároveň snižuje tlak na zemědělský ekosystém. Tento přístup omezuje výskyt škodlivých organizmů, včetně plevelů, a přispívá k ekologicky šetrnému hospodaření. Díky tomu dochází ke snížení ztrát na výnosech plodin. Střídání plodin také zmírňuje stres způsobený monokulturním pěstováním. Naopak úzká specializace zemědělců na pěstování vybraných plodin snižuje nároky na strojní vybavení. Díky pěstování stejných plodin zemědělci odebírají stejné typy hnojiv a pesticidů, což jim dává silnější vyjednávací pozici vůči dodavatelům. Větší objem produkce umožňuje navázat výhodnější odběratelské vztahy. Výrazná specializace v pěstování plodin přináší řadu ekonomických výhod.

Součástí střídání plodin je i využití meziporostního období k pěstování meziplodin. Díky nim mohou zemědělci částečně obcházet zásady střídání plodin a specializovat se na lukrativnější plodiny. Zavedení meziplodin do osevního postupu zvyšuje produkci biomasy a podporuje ekosystémové funkce. Jednou z nejvýznamnějších funkcí meziplodin je protierozní efekt - meziplodiny zvyšují infiltraci dešťové vody do půdy a omezují povrchový odtok.

Ponechání rostlinných zbytků meziplodin na povrchu půdy ve formě mulče pomáhá předcházet vzniku nežádoucího půdního škraloupu. Během meziporostního období meziplodiny zachycují živiny v půdě a mohou snížit ztráty dusíku až o 54 % a fosforu o 52 %. Meziplodiny zapravené do půdy obohacují půdu o organickou hmotu, která je klíčová pro udržení vyrovnané bilance organické hmoty. Zachování kladné nebo vyrovnané bilance organické hmoty v půdě má zásadní význam pro úrodnost půdy a podporuje půdní mikroorganizmy, které spoluvytvářejí příznivé podmínky pro následně pěstované plodiny. Půdní mikroorganizmy jsou zároveň stimulovány kořenovými exsudáty, které meziplodiny v průběhu vegetace vylučují.

Meziplodiny se dnes staly nedílnou součástí pěstitelských technologií, včetně pěstování cukrovky. Jejich přínos pro půdní prostředí a výnos plodin je dobře znám, avšak jejich vliv na zaplevelení následných plodin dosud není zcela objasněn.

Polní pokus

Pokusný pozemek se nachází v České republice, v katastrálním území obce Ivanovice na Hané (obr. 1). Terén je převážně rovinný až mírně svažitý, s průměrnou nadmořskou výškou přibližně 230 m. Dlouhodobý průměrný roční úhrn srážek dosahuje 564 mm a průměrná roční teplota činí 8,6 °C. Z půdních typů se na pokusném pozemku vyskytuje černozem silně smytá, z půdních druhů převažuje hlinitá půda. Polní pokus byl založen v roce 1989 na pozemcích polní pokusné stanice Národního centra zemědělského a potravinářského výzkumu.

Cukrovka byla pěstována v rámci systému střídání plodin se třemi variantami, které se lišily podílem obilnin:

• 1. osevní postup (I.) měl podíl obilnin 33,3 % a  zahrnoval následující sled plodin: vojtěška (1. a 2. užitkový rok), ozimá pšenice, kukuřice na siláž, cukrovka a jarní ječmen,
• 2. osevní postup (II.) měl podíl obilnin 50,0 % a  plodiny byly pěstovány v tomto pořadí: hrách, kukuřice na siláž, ozimá pšenice, ozimá pšenice, cukrovka a jarní ječmen,
• 3. osevní postup (III.) měl podíl obilnin 66,6 % a  zahrnoval následující sled plodin: ozimá pšenice, hrách, ozimá pšenice, jarní ječmen, cukrovka a jarní ječmen.

Dalším faktorem polního pokusu byly systémy zpracování půdy a využití vymrzajících meziplodin. Jako meziplodina byla použita svazenka vratičolistá (obr. 2). Technologie zpracování půdy zahrnovala 4 varianty:

• tradiční bez meziplodiny - zpracování půdy zahrnovalo 2 orby: 1. do hloubky 22 cm a 2. do hloubky 28 cm,
• kypření bez meziplodiny - půda byla zpracována orbou do hloubky 22 cm a následovalo kypření,
• tradiční s meziplodinou - zpracování půdy zahrnovalo 2 orby do hloubky 22 cm a 28 cm a následné zarovnání povrchu a  setí vymrzající meziplodiny,
• kypření s meziplodinou - půda byla zpracována orbou do hloubky 22 cm, následovalo kypření a setí vymrzající meziplodiny.

Technologie pěstování cukrovky byla ve všech variantách stejná. Jarní zpracování půdy před setím bylo prováděno kombinátorem, přičemž setí proběhlo přesným secím strojem. Cukrovka byla zaseta do řádků s roztečí 45 cm a s rozestupem rostlin v řádku 18 cm. Před orbou bylo aplikováno 40 t/ha chlévského hnoje, 50 kg/ha P a 110 kg/ha K. Na jaře, během předseťové přípravy půdy, bylo přidáno 60 kg/ha N. Během vegetace byla cukrovka přihnojena dalšími 60 kg/ha N.

Zaplevelení porostů cukrovky bylo hodnoceno v letech 2013–20 pomocí početní metody. Počet plevelných jedinců byl stanoven na ploše 1 m² ve 12 opakováních pro každou variantu střídání plodin, zpracování půdy a rok. Hodnocení bylo prováděno před aplikací herbicidů.

Obr. 1: Polní pokus v Ivanovicích na Hané

Obr. 2: Svazenka vratičolistá a cukrovka

Zaplevelení cukrovky

Technologie zpracování půdy a zařazení meziplodin statisticky významně ovlivňuje druhové složení plevelů v porostech cukrovky. Rozdíly v intenzitě zaplevelení jsou však méně významné. Intenzita zaplevelení a druhové spektrum plevelů nebyly významně ovlivněny technologií zpracování půdy a zařazením meziplodiny. Pouze varianta s kypřením a zařazením meziplodiny vytvářela podmínky pro vyšší zaplevelení. Rozdíly mezi ostatními variantami nebyly statisticky významné.

Míra zaplevelení porostů cukrovky v jednotlivých variantách je uvedena v grafu 1. Druhové spektrum plevelů na jednotlivých variantách je zobrazeno v grafu 2. Pestrý osevní postup (podíl obilnin 33,3 %) vytváří příznivější podmínky pro plevele s odlišnými biologickými požadavky, než má cukrovka. Týká se to především druhů ze skupiny zimních plevelů. Nižší frekvence obilnin vedla ve sledovaném období k vyššímu zaplevelení, které však vykazovalo vyrovnanější intenzitu zaplevelení v porostech cukrovky.

Vyšší podíl obilnin v osevních postupech (50,0 % a 66,6 %) podporuje výskyt druhů plevelů ze skupiny letních plevelů a zvyšuje zastoupení dominantního druhu, merlíku bílého (obr. 3). Pro výskyt dominantních druhů plevelů jsou příznivé podobné termíny aplikace herbicidů, setí a sklizně. Střídání plodin s podobnou vegetační dobou udržuje dominantní postavení některých druhů plevelů.

Při omezeném střídání plodin bylo zaznamenáno více extrémů v intenzitě zaplevelení mezi jednotlivými roky pozorování. Vyšší podíl obilnin pravděpodobně zvyšuje heterogenitu zaplevelení následně pěstované cukrovky, což se může projevovat extrémními rozdíly v zaplevelení. Negativní dopady jsou patrné zejména v ročnících s extrémně vysokou intenzitou zaplevelení. Tyto podmínky mohou komplikovat regulaci plevelů v cukrovce a vést k vyšší spotřebě herbicidů. Efektivita herbicidní strategie je klíčová pro úroveň zaplevelení cukrovky a rentabilitu pěstování.

Druhové složení plevelů bylo na základě analýzy CCA statisticky průkazně ovlivněno využitím meziplodiny a zpracováním půdy. Na základě analýzy CCA bylo možné rozdělit nalezené plevelné druhy do 5 skupin:

• 1. se vyskytovala především u varianty tradiční s meziplodinou a zahrnovala druhy: svlačec rolní, merlík fíkolistý (obr. 4), svazenka vratičolistá a mleč zelinný.
• 2. byla charakteristická pro variantu kypření s meziplodinou a  tvořily ji druhy: lebeda rozkladitá, ostrožka východní, hledíček menší (obr. 5), mák vlčí a lipnice roční.
• 3. byla přítomná u varianty tradiční bez meziplodiny a  zahrnovala druhy: pcháč oset (obr. 6), úhorník mnohodílný, opletka obecná, zemědým lékařský (obr. 7), hluchavka nachová, jílek vytrvalý, sléz přehlížený, ostropestřec mariánský a hořčice polní.
• 4. se vyskytovala u varianty kypření bez meziplodiny a  zahrnovala druhy: pýr plazivý, slunečnice roční, merlík tuhý, vojtěška setá, ptačinec prostřední a pšenice setá.
• 5. zahrnovala druhy, které nepreferovaly žádnou z variant a jejich výskyt byl ovlivněn spíše jinými faktory. Do této skupiny patřily druhy: laskavec ohnutý (obr. 8), drchnička rolní, oves hluchý, kokoška pastuší tobolka, ježatka kuří noha (obr. 9), pryšec kolovratec, svízel přítula, kakost maličký, merlík bílý, merlík zvrhlý (obr. 10), hluchavka objímavá, rdesno blešník, truskavec ptačí, starček obecný, silenka noční, lilek černý (obr. 11), penízek rolní, heřmánkovec nevonný, rozrazil perský, r. lesklý a violka rolní.

Graf 1: Zastoupení skupin plevelů ve variantách technologií pěstování

Graf 2: Druhové spektrum plevelů dle způsobu zpracování půdy

Obr. 3: Merlík bílý (Chenopodium album) a cukrovka

Obr. 4: Merlík fíkolistý

Obr. 5: Hledíček menší

Obr. 6: Pcháč oset

Obr. 7: Zemědým lékařský ze skupiny přezimujících plevelů

Obr. 8: Laskavec ohnutý, ježatka kuří noha a cukrovka

Obr. 9: Ježatka kuří noha a cukrovka

Obr. 10: Merlík zvrhlý (Chenopodium hybridum)

Obr. 11: Lilek černý (Solanum nigrum) a cukrovka

Nové druhy plevelů v cukrovce

Globální změna klimatu a globalizace obchodu představují výzvu pro všechny druhy rostlin, přičemž některé druhy plevelů mají schopnost využít tyto faktory k vlastní expanzi. Populace plevelů mohou vykazovat vysokou početnost a neuvěřitelnou genetickou rozmanitost. Rychlé klimatické změny mohou ovlivnit tempo evoluce plevelů. Mnoho druhů rostlin je nuceno migrovat nebo vyhynout v důsledku změny klimatu, přičemž k tomu využívají osivo, hnojiva a další materiály transportované v rámci obchodní výměny.

Porosty cukrovky vytvářejí podmínky, které jsou příznivé pro výskyt invazních druhů plevelů. Nové druhy plevelů se mohou šířit, zaplňovat volné ekologické niky a pronikat do zemědělských systémů. Některé z těchto druhů, které mají potenciál se v podmínkách změny klimatu dále šířit a zaplevelovat porosty cukrovky v České republice, budou podrobněji představeny. Nárůst invaze cizích druhů plevelů představuje pro původní flóru významný ekologický i zemědělský problém.

Mračňák Theophrastův (Abutilon theophrasti, obr. 12) je řazen mezi pozdně jarní plevele. Vyznačuje se vysokou konkurenční schopností, zejména v širokořádkových plodinách, které jsou sety později na jaře, jako například cukrovka. V současnosti je tento plevel považován za velmi nebezpečný a je zařazen na seznam karanténních plevelů. Centrum jeho původu není zcela jasné, ale nejčastěji se uvádějí Čína a Indie. Mračňák byl zavlečen na celou severní polokouli jako pěstovaná textilní plodina. Dnes je považován za plevel, který omezuje výnosy a biomasu plodin, jako jsou kukuřice, sója, pšenice, bavlna, čirok a cukrovka.

Mezi konkurenční schopnosti mračňáka Theophrastova patří rychlý růst, velké listy i relativně velká semena s tvrdým osemením, která rychle klíčí a vzcházejí během vegetačního období. Tento plevel produkuje vysoké množství semen, která vykazují dlouhou životaschopnost, což vede k jejich trvalé přítomnosti v půdní semenné bance. Jedna rostlina může vyprodukovat až 8 000 semen, z nichž významná část zůstává životaschopná i po více než 50 letech.

Mračňák je také lépe, než jiné plevele kolonizován mykorhizními houbami, což mu umožňuje efektivnější přístup k dusíku. Navíc uvolňuje alelopatické látky, které inhibují růst vojtěšky, kukuřice a dalších plodin.

Regulace výskytu mračňáku spočívá v likvidaci ohnisek na zemědělské půdě a v jejím okolí, v zajištění čistoty osiva a statkových hnojiv. Mračňák vykazuje určitou toleranci vůči herbicidním přípravkům. Herbicidy na něj účinkují pouze ve fázi děložních listů až do fáze 2 párů pravých listů. Vzhledem k etapovitému vzcházení se těmto rostlinám často daří uniknout účinkům aplikovaných herbicidů.

Výrazná tolerance mračňáku k herbicidům je dána několika morfologickými znaky, jako je tvar listu, přítomnost voskové vrstvy (kutikuly) a především velké množství drobných chlupů na povrchu listů a lodyh. Postavení listů na rostlině umožňuje stékání kapek od růstového vrcholu na starší listy. Tupý úhel listové čepele usnadňuje pohyb kapek po povrchu listu, čímž se zvyšuje odkapávání postřiku herbicidů z rostliny. Rychlé stékání postřiku následně snižuje účinnost herbicidů.

Laskavec ohnutý (Amaranthus retroflexus) a další druhy laskavců, včetně jejich kříženců pocházejících z Ameriky, patří mezi nejproblematičtější plevele skupiny C4 rostlin a získávají stále větší význam i v Evropě. Tento druh je obtížně regulovatelný především kvůli vysoké produkci semen, prodloužené době klíčení, dlouhé životaschopnosti semen a variabilitě dormance semen. Rod Amaranthus je považován za jeden z nejobtížnějších zemědělských plevelů kvůli intenzivnímu agresivnímu růstu, produkci alelopatických látek, které mu umožňují silně konkurovat jiným rostlinám a výrazně snižovat výnos a kvalitu zrna. Problémy působí i z pohledu hospodářských zvířat, u nichž může vyvolat otravy a dietetické potíže. V současnosti je popsáno 11 druhů rodu Amaranthus, u kterých byla zaznamenána rezistence vůči některým používaným účinným látkám.

Ambrózie peřenolistá (Ambrosia artemisiifolia, obr. 13) je jedním z nejvýznamnějších zemědělských plevelů, který způsobuje velké ztráty na úrodě u mnoha plodin. Tento plevel se vyskytuje po celém světě, kromě Severní Ameriky i v Evropě, Indii, Číně, Japonsku, dalších asijských zemích a v Austrálii. Po 2. světové válce se ambrózie rychle rozšířila, zejména během obnovy Maďarska, a to zejména podél zemědělských dopravních cest, jako jsou státní silnice a železnice. V současnosti je v Maďarsku považována za běžný plevel číslo 1.

Ambrózie je považována za jeden z nejškodlivějších invazních druhů v Evropě. Má silnou konkurenční schopnost a produkuje alelopatické látky, které jí pomáhají v boji o prostor. Největší problémy způsobuje zejména u širokořádkových plodin.

Bytel metlatý (Bassia scoparia, obr. 14) je invazní druh původem z Eurasie, který byl do Ameriky zavlečen jako okrasná rostlina v polovině–koncem 19. století. Vzhledem k rychlému rozšíření se stal jedním z nejproblematičtějších plevelů v severoamerických Velkých pláních (Great Plains), kde způsobuje výrazné ztráty na výnosech pšenice, ovsa, sóji, slunečnice a cukrové řepy. Bytel metlatý je považován za plevel, který úspěšně využívá podmínky spojené se změnou klimatu, což jen zvyšuje jeho invazní potenciál.

Mezi jedinečné biologické vlastnosti bytele patří časné jarní vzcházení, prodloužená doba vzcházení, vysoká genetická diverzita, tolerance vůči abiotickému stresu, metabolizmus C4, vysoká plodnost a nízká vrozená dormance semen. Tyto vlastnosti vedou k rychlému nárůstu jeho populací. Je známo, že populace bytele vykazují rezistenci až vůči čtyřem místům v metabolizmu rostlin, kde působí herbicidy, včetně inhibitorů fotosystému II a inhibitorů acetolaktát syntázy (ALS).

Plevelná řepa (Beta vulgaris, obr. 15) je jednoletá forma řepy obecné. Je blízce příbuzná cukrové řepě a pochází především z náhodně vykvetlých rostlin cukrovky, buď v důsledku jarovizace během chladných jar, nebo vlivem přítomnosti dominantní alely určující jednoletost, která vzniká opylením jednoletou planou řepou v oblastech produkce osiva cukrovky. Plevelná řepa byla pozorována i v jiných plodinách než cukrové řepě, ale v porostech cukrovky je stále velmi běžná a obtížně regulovatelná. V minulosti bylo nutné některé pozemky vyřadit z pěstování cukrovky kvůli vysokému zaplevelení plevelnou řepou. Po zavedení Conviso technologií již plevelná řepa nepředstavuje významnou hrozbu.

Obr. 12: Mračňák Theophrastův

Obr. 13: Ambrózie peřenolistá

Obr. 14: Bytel metlatý

Obr. 15: Plevelná řepa

Závěr

Zařazení meziplodin a zpracování půdy mají pro porosty cukrovky klíčový význam, nejen z hlediska výnosu, ale i vlivu na fyzikální, chemické a biologické vlastnosti půdy. Tyto vlastnosti přímo ovlivňují růst, vývoj plodin a jejich konkurenceschopnost vůči plevelům. Různé technologie zpracování půdy mění podmínky v půdním prostředí. U redukovaných technologií může docházet k působení inhibičních látek, což následně ovlivňuje růst a vývoj plodin i plevelů a může vést k výrazným změnám ve druhovém spektru plevelů.

Zařazení meziplodin je ekologicky přijatelný způsob regulace plevelů, protože meziplodiny zvyšují konkurenceschopnost hlavních plodin vůči plevelům. Meziplodiny dokáží potlačovat plevele, přičemž účinnost regulace závisí na druzích meziplodin, jejich podílu ve směsi a hustotě porostu meziplodin. Zbytky meziplodin mohou přímo ovlivnit klíčení a růst plevelů v následně pěstované plodině. Nicméně na základě našich výsledků je zřejmé, že u cukrovky se regulační schopnost meziplodin neprojevuje. I přesto meziplodiny poskytují cenné ekosystémové funkce, které přispívají k udržení a zlepšení kvality půdy a vody, snižování eroze a zvyšování obsahu organické hmoty v půdě.

Při pestřejším střídání plodin dochází k vyšší intenzitě zaplevelení, přičemž dominantní zůstává skupina pozdně jarních plevelů. Naopak vyšší podíl obilnin ve struktuře plodin podporuje výskyt pozdně jarních plevelů, zejména dominantního druhu merlíku bílého. Ovšem porosty cukrovky jsou častým místem výskytu nových a nepůvodních druhů plevelů, proto je nezbytné při monitoringu zaplevelení věnovat zvýšenou pozornost výskytu netypických plevelů.

Kromě využívání meziplodin a střídání plodin je nezbytné dlouhodobě pracovat na snižování zásob semen plevelů v půdě a omezit zavlékání semen plevelů prostřednictvím chlévského hnoje, osiva a dalších materiálů, jako jsou např. odpadní kaly z cukrovarů.

Ing. Jan Winkler, Ph.D.^1,2, Ing. Barbora Kotlánová, Ph.D.², Ing. Igor Děkanovský³, Ing. Pavel Hledík⁴, Ing. Stanislav Hudec^4
1Szkoła Główna Gospodarstwa Wiejskiego w Warszawi, ²Ústav biologie rostlin, Mendelova univerzita v Brně, ³Fakultní nemocnice Brno, ⁴Národní centrum zemědělského a potravinářského výzkumu, Polní pokusná stanice Ivanovice na Hané