Změny druhového spektra plevelů v jarním ječmeni

18. 05. 2020 Ing. Jan Winkler, Ph.D.; Mendelova univerzita v Brně Plevele Zobrazeno 2422x

Jarní ječmen v minulosti patřil a stále patří k našim tradičním plodinám. Počátky jeho pěstování u nás jsou spojeny se vznikem zemědělství. Jarní ječmen je brzo setá jařina s poměrně mělkým kořenovým systémem, vyžadující přítomnost živin v hloubce pro své kořeny dostupné. Vzcházející rostliny jsou velmi citlivé na sktrukturu půdy a nesnášejí tzv. zamazání. Proto je důležitá kvalitní předseťová příprava půdy za vhodných vlhkostních podmínek. Jarní ječmen má relativně krátkou vegetační dobu, a proto byly rané odrůdy v minulosti využívány jako meziplodiny nebo jako náhradní plodiny v případě vymrznutí ozimů.

Dlouholeté pěstování ječmene se projevuje také na druhovém složení plevelů. Celá řada druhů plevelů se přizpůsobila pěstitelským postupům a specifikům vegetace ječmene. Z hlediska omezení zaplevelení porostu ječmene jsou podstatné tyto aspekty: termín předseťové přípravy, rychlost růstu v počátku vegetace ječmene, intenzita odnožování a kvalita zapojení porostu.

Vývoj druhového spektra plevelů

Změny v druhovém složení plevelů jsou dlouhodobou záležitostí a velmi obtížně se studují. Přesto je možné vypozorovat určité změny v podobě nárůstu nebo poklesu výskytu některých druhů. Vývoj zaplevelení je spojen s vývojem zemědělství a se způsoby pěstování plodin. Počátky zemědělství u nás jsou spojeny s přílohovým systémem hospodaření. V tomto období docházelo k adaptaci původních druhů rostlin na zpracování půdy a formovala se skupina druhů, které dnes označujeme jako polní plevele. Také docházelo k zavlékání nepůvodních druhů plevelů pomocí osiva pěstovaných plodin včetně osiva ječmene.

V průběhu středověku docházelo k postupnému přechodu na úhorový systém hospodaření. Na rozdíl od přílohového hospodaření na úhorech již nevznikala drnová vegetace a veškerá orná půda byla opakovaně kypřena. V úhorové soustavě byly výhodné podmínky pro rozvoj především jednoletých plevelů a druhů zavlékaných z oblasti Středozemního moře a Blízkého východu. V důsledku zavádění úhorového střídání plodin vzrostl výskyt některých druhů plevelů (např. koukol polní a mák vlčí). Přímo na úhorech pak došlo k rozšíření pýru plazivého a dalších vytrvalých druhů.

Po opuštění úhorového hospodaření a zavedení střídání plodin v osevních postupech došlo k poklesu zaplevelení. Díky dostatku pracovních sil pro ruční odstraňování plevelů byl tento pokles poměrně výrazný. Pokles zaplevelení nastal také s rozvojem výroby nového nářadí a zemědělských strojů. Pozornost byla věnována čištění osiva, které dále přispělo k omezení šíření plevelů. Tyto nové podmínky snížily intenzitu zaplevelení, ovšem druhové spektrum plevelů bylo stále poměrně široké.

Po druhé světové válce a v době socialistického hospodaření nastaly další významné změny, které měly vliv i na plevele. Došlo k poklesu počtu pracovních sil v zemědělství, a tím k omezení ruční práce včetně ručního odstraňování plevelů. Následoval rozvoj mechanizace a používání pesticidů a herbicidů. Změnou procházela i struktura pěstovaných plodin. Přestože nastalo určité zjednodušení osevních sledů, stále zde zůstával výrazný podíl víceletých pícnin a okopanin. V důsledku těchto změn klesl počet druhů plevelů, ale celkové zaplevelení našich polí vzrostlo.

V době přechodu k tržnímu zemědělství evropského typu docházelo k dalším změnám v zaplevelení. Masivně se rozvíjely nové technologie pěstování, které vedly k omezenému zpracování půdy a vyššímu používání herbicidů. Dalším trendem byl úbytek víceletých pícnin, okopanin a dalších minoritních plodin a naopak nárůst ploch řepky a kukuřice. V tomto období se začala projevovat i vliv klimatické změny, která vyvolala odezvu v zaplevelení všech plodin včetně jarního ječmene. Typickým trendem je šíření pozdně jarních a cizích invazních druhů plevelů a vznik rezistentních populací plevelů.

Plevele dle původu

Výsledky historického výzkumu zemědělství ukazují, že plodiny jsou doprovázeny plevely odedávna. V archeologických nálezech se současně s kulturními rostlinami vyskytovaly také semena a plody plevelů. Takto byly získány podklady pro studium rozšíření plevelů v starších obdobích od pravěku po středověk.

V současnosti jsou v našich plevelných společenstvech přítomny druhy různého původu.

Druhy, které se vyskytovaly na našem území před rozšířením zemědělství, nazýváme apofyty nebo též idiochorofyty (např. merlík bílý, pýr plazivý, podběl lékařský, svízel přítula a rdesno blešník). Tyto druhy přirozeně osidlovaly stanoviště po požárech nebo místa vytvořená naplaveninami řek a jsou součástí iniciálního stádia na počátku sukcese vegetace. Některé druhy se dokázaly přizpůsobit zemědělské činnosti a dnes jsou to běžné polní plevele.

V počátečním období zemědělství a v průběhu středověku byly do střední Evropy zavlékány druhy, které se nazývají archeofyty. Jsou to např. hlaváček letní, koukol polní, oves hluchý, mák vlčí, hořčice polní nebo kokoška pastuší tobolka. Tyto druhy pocházejí nejčastěji z Blízkého východu nebo Středomoří a k nám byly zavlékány hlavně společně s osivem.

Po objevení Ameriky a díky rozvoji dopravy a obchodu se k nám dostávaly druhy označované jako neofyty (neoadventivy), jako je např. laskavec ohnutý, pěťour maloúborný, pěťour srstnatý nebo turanka kanadská. V současné době není prakticky možné najít území, kde by se vedle původních druhů nevyskytovaly i druhy nepůvodní.

U archeofytů a neofytů stanovujeme tzv. invazní status. Druhy, které se v novém prostředí dokáží reprodukovat bez přímého přispění člověka a již neosidlují nová stanoviště, jsou považovány dle invazního statusu za druhy naturalizované (zdomácnělé). Mezi takovéto druhy patří řada polních plevelů a ruderálních rostlin. Mezi zdomácnělé archeofyty jsou řazeny opletka obecná a oves hluchý. Mezi zdomácnělé neofyty patří ostrožka východní a durman obecný.

Druhy, jejichž invazní status je invazní, mají schopnost se šířit na větší vzdálenosti, obsazovat dosažené lokality, pronikat na nová stanoviště a vytlačovat z nich domácí vegetaci. Za invazní archeofyt je považována ježatka kuří noha nebo pcháč oset. Z polních plevelů je za invazní neofyt považován laskavec.

Dlouhodobý polní pokus

Polní pokusy s porosty jarního ječmene se provádějí na polní pokusné stanici Žabčice, která patří Mendelově univerzitě v Brně. Tato stanice se nachází v kukuřičné výrobní oblasti asi 20 km jižně od Brna v klimatickém regionu velmi teplém suchém. Průměrná roční teplota za posledních 30 let je zde 9,2 °C a v třicetiletém průměru byl roční úhrn srážek 481 mm.

Jarní ječmen je pěstován v dlouhodobé monokultuře soustavně po sobě od roku 1970. K pěstování jsou využity dvě technologie zpracování půdy:

1. tradiční technologie zpracování s orbou na hloubku 22 cm;
2. minimalizační varianta, kde je půda zpracovávána talířovým nářadím do hloubky 8 cm.

Zaplevelení porostů jarního ječmene bylo sledováno v letech 2001 až 2015. Vyhodnocení probíhalo vždy na jaře před aplikací herbicidů. Použita byla početní metoda, při které byly počty plevelů zjišťovány na ploše 1 m². Jednotlivé druhy byly rozděleny do skupin dle svého původu a invazního statusu. Následně byly vypočteny hodnoty průměrného zaplevelení (ks plevelů/m²).

Vývoj zaplevelení jarního ječmene

Z našich výsledků je patrné, že porosty jarního ječmene vytvářejí příznivé podmínky pro plevele, které řadíme mezi apofyty nebo archeofyty, to znamená především pro druhy původní nebo zdomácnělé. Zastoupení neofytů a invazních druhů je jen okrajové. Dlouhodobé pěstování jarního ječmene vytvořilo skupinu plevelů, které maximálně využívají daná stanoviště, a tím brání šíření nepůvodních druhů. Ovšem zastoupení jednotlivých skupin plevelů se liší podle technologie pěstování.

Při tradičním zpracování půdy, tedy u varianty, kterou můžeme považovat za dlouhodobě používanou na našem území, je patrná převaha archeofytů, tj. druhů, které k nám byly zavlečeny společně s osivem jarního ječmene a dlouhodobě se přizpůsobily technologii jeho pěstování. Patří sem opletka obecná, silenka noční, oves hluchý a hluchavka nachová, případně hluchavka objímavá.

U varianty s minimalizací je ve sledovaném období zřetelné nižší celkové zaplevelení. Výrazně nižší podíl zde má skupina archeofytů. Patrně se tyto druhy nevyrovnaly se změnou technologie zpracování půdy a jejich podíl klesl. V roce 2010 zde byl patrný vysoký nárůst výskytu svízele přítuly, kterého řadíme mezi apofyty, což ukazuje na možnost skokového nárůstu zaplevelení v některých letech. Ovšem tento skokový nárůst nebyl zaznamenán u tradičního zpracování půdy.

Mezi druhy plevelů invazního charakteru patří pcháč oset, ježatka kuří noha a laskavec ohnutý. Pro výskyt těchto druhů byl velmi příznivý rok 2006 a 2007. Průběh počasí tedy může ovlivnit druhové složení a umožnit šíření invazních druhů na další lokality.

Společným trendem je klesající zaplevelení u obou sledovaných variant. Patrně je to výsledek úspěšné regulace plevelů pomocí herbicidů. Ovšem zároveň tato situace vytváří životní prostor pro nové druhy plevelů odolné vůči používaným herbicidům. Dále je zde patrný pokles počtu typických druhů plevelů (archeofytů). Uvolněné místo následně zabírají původní druhy (svízel přítula aj.) nebo se mohou prosadit invazní plevele především ze skupiny pozdně jarních druhů.

Graf 1: Vývoj zaplevelení jarního ječmene na variantě s tradičním zpracováním půdy

Graf 2: Vývoj zaplevelení jarního ječmene na variantě s minimalizačním zpracováním půdy

Graf 3: Vývoj zastoupení druhů plevelů dle invazivního statusu v jarním ječmeni na variantě s tradičním zpracováním půdy

Graf 4: Vývoj zastoupení druhů plevelů dle invazivního statusu v jarním ječmeni na variantě s minimalizačním zpracováním půdy

Závěr

Dlouhodobé pokusy jsou úžasným vědeckým prostředkem ke studiu změn druhového spektra plevelů v delším časovém horizontu. Avšak jejich vedení a udržení je velmi náročné jak z finančního hlediska, tak z organizačních důvodů. Tuto možnost, která je ojedinělá v celém světě, máme jen díky podpoře Ministerstva zemědělství, Výzkumného ústavu rostlinné výroby a Mendelovy univerzity. Je tedy morální povinností tyto pokusy udržet a maximálně využít výsledky, které nám poskytují.

Ve sledovaném období je v porostech jarního ječmene převaha původních a zdomácnělých druhů plevelů. Můžeme tedy považovat jarní ječmen za určitou bariéru proti šíření nových invazních plevelů. Ovšem i zde dochází ke změnám v druhovém složení, které jsou vyvolány technologií zpracování, a také klimatickou změnou. Proto je nezbytné provádět pravidelný monitoring zaplevelení a na základě druhového spektra plevelů zvolit účinnou regulaci.

V budoucnu můžeme očekávat, že dojde ke změně druhového složení plevelů i v porostech jarního ječmene. Patrně dojde k poklesu výskytu typických druhů, jako jsou oves hluchý, opletka obecná, a naopak k nárůstu invazních druhů, jako jsou ježatka kuří noha nebo laskavec. Ovšem jedná se o změny dlouhodobé, které budou probíhat různě rychle v odlišných oblastech naší republiky.

Polní pokusná stanice v Žabčicích (MENDELU)

Oves hluchý (Avena fatua) patří mezi zdomácnělé archeofyty

Opletka obecná (Fallopia convolvulus) je běžným plevelem jarního ječmen

Svízel přítula (Galium aparine) je původní druhy apofyt

Ostrožka východní (Consolida orientalis) je zdomácnělý neofyt

Rozrazil perský (Veronica persica) je zdomácnělý neofyt a velmi běžný plevel

Koukol polní (Agrostemma githago) byl v minulosti běžným polním plevelem, dnes patří k vzácným druhům