Změny v zaplevelení jarního ječmene

20. 05. 2026 Ing. Jan Winkler, Ph.D. a kol Plevele Zobrazeno 567x

Plevele jsou považovány za rostliny, které představují významný faktor ohrožující globální potravinovou bezpečnost a mají výrazné negativní socioekonomické i environmentální dopady. Některé druhy mohou nepříznivě ovlivňovat lidské zdraví, například zvýšenou produkcí alergenního pylu, případně toxicitou. Negativní dopady plevelů na současné agroekosystémy a lidskou společnost se budou dále prohlubovat v důsledku rozvoje dálkového obchodu, změny klimatu, prohlubování globalizace ekonomiky, růstu lidské populace a vzniku rezistence plevelů k herbicidům. Z tohoto důvodu bude stále naléhavější potřeba zdokonalovat metody jejich regulace a hledat nové přístupy.

Předpokládá se, že celosvětová lidská populace vzroste do roku 2050 přibližně na 9 mld. obyvatel. S tím souvisí zvýšená poptávka po potravinách, která může vzrůst až o 50 % ve srovnání s rokem 2000. V průběhu minulého století došlo celosvětově k výraznému nárůstu produkce polních plodin, zejména obilnin, především v důsledku intenzivnějšího využívání průmyslových hnojiv a rozšiřování plochy orné půdy. V současnosti však v mnoha regionech výnosy obilnin stagnují, přičemž výnosový potenciál v některých částech světa již dosahuje svých limitů, a zároveň roste tlak na efektivnější využívání orné půdy. Z těchto důvodů jsou intenzivně hledány nové cesty ke zvýšení zemědělské produkce.

Tyto nové přístupy však musí být realizovány v souladu s principy tzv. udržitelné intenzifikace. Jejím cílem je snížit rozdíl mezi potenciálním (teoretickým) výnosem plodin a skutečně dosahovanými výnosy, a to při co nejmenších negativních dopadech na životní prostředí. Nedílnou součástí tohoto procesu je rovněž inovace strategií regulace plevelů při zachování jejich účinnosti.

Agrofytocenóza

Kulturní rostliny a plevele společně vytvářejí rostlinná společenstva označovaná jako agrofytocenózy. Tato společenstva jsou vystavena řadě relativně pravidelných disturbancí, které jsou důsledkem cílevědomé činnosti zemědělců. Mezi plodinami a plevely se vyvinuly specifické vztahy, v nichž převažuje konkurence, avšak lze zde zaznamenat i určité synergické interakce. Polní plevele jsou tradičně řazeny mezi ruderální stratégy (R-stratégy). Populace R-stratégů se vyznačují vysokou reprodukční schopností, rychlou tvorbou biomasy, relativně nízkým podílem nekrotické biomasy a přežíváním nepříznivých podmínek, především ve formě semen a plodů.

Nové podmínky prostředí, jako jsou geologicko-pedologické zásahy lidské civilizace, přítomnost antropogenních chemických látek a role člověka jako vektoru šíření diaspor i faktoru zajišťujícího rozmnožování rostlin, však vedou nejen k adaptaci některých druhů, ale také ke vzniku nové životní strategie. Antropogenní životní strategie (A) umožňuje rostlinným druhům úspěšně přežívat na stanovištích ovlivněných nebo přímo vytvářených člověkem a výrazně se vymezuje vůči původním třem životním strategiím. Na rozdíl od ruderální strategie je u této strategie klíčovým faktorem narušení prostředí výhradně lidská činnost, přičemž disturbance jsou pravidelné a opakované, nikoli nahodilé a jednorázové, jak je tomu u přirozených disturbancí.

V současné flóře již existuje skupina druhů rostlin, které antropogenní stanoviště nejen využívají, ale dokonce je preferují. U těchto druhů se uplatňuje výše popsaná antropogenní životní strategie (A), charakterizovaná souborem znaků úzce spjatých s činností lidské civilizace.

Změny v životních strategiích plevelů se odrážejí také ve změnách jejich druhového složení. Tyto změny však probíhají v dlouhodobém časovém horizontu a lze je spolehlivě identifikovat pouze na základě dlouhodobých experimentů. Proměny druhového složení plevelů v porostech jarního ječmene jsou v této práci dokumentovány na základě 20letého sledování, které bylo možné realizovat pouze díky existenci a systematickému vedení dlouhodobých polních pokusů.

Obr. 1: Polní pokus v Ivanovicích na Hané (CARC)

Polní pokus

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

Jarní ječmen byl pěstován v rámci systému střídání plodin ve 3 variantách osevních postupů, které se lišily podílem obilnin. První osevní postup 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. Druhý osevní postup měl podíl obilnin 50 % a plodiny byly pěstovány v tomto pořadí: hrách, kukuřice na siláž, ozimá pšenice, ozimá pšenice, cukrovka a jarní ječmen. Třetí osevní postup měl podíl obilnin 66,6 % a zahrnoval sled plodin: ozimá pšenice, hrách, ozimá pšenice, jarní ječmen, cukrovka a jarní ječmen.

Zaplevelení porostů bylo hodnoceno v letech 2005, 2010, 2015, 2020 a 2025 početní metodou. Počty jedinců jednotlivých druhů plevelů byly zjišťovány na ploše 1 m² ve 12 opakováních. Současně byla odhadována pokryvnost porostu jarního ječmene. Hodnocení bylo provedeno před aplikací herbicidů v porostech sledovaných plodin.

Druhy plevelů

V průběhu sledovaných let bylo v porostech jarního ječmene zaznamenáno celkem 42 druhů plevelů. Zastoupení skupin plevelů v jednotlivých letech je znázorněno v grafu 1 a vývoj zaplevelení vybraných druhů plevelů je zobrazen v grafu 2.

Graf 1: Zastoupení skupin plevelů ve sledovaných letech

Graf 2: Vývoj zastoupení vybraných plevelů ve sledovaných letech

Skupina časně jarních plevelů vykazovala relativně stabilní výskyt a zároveň patřila mezi druhy, pro které jsou podmínky v porostech jarního ječmene nejpříznivější. Mezi plevele s relativně stabilní intenzitou výskytu patřily opletka obecná (Fallopia convolvulus), oves hluchý (Avena fatua) a truskavec ptačí (Polygonum aviculare).

Obr. 2: Opletka obecná (Fallopia convolvulus) ze skupiny časně jarních plevelů

Obr. 3: Oves hluchý (Avena fatua) ze skupiny časně jarních plevelů

Obr. 4: Merlík bílý (Chenopodium album) ze skupiny pozdně jarních plevelů

Naopak skupina pozdně jarních plevelů se vyznačovala výrazně heterogenním výskytem, zejména v letech charakterizovaných rychlým nástupem vyšších jarních teplot a nízkým úhrnem srážek. K druhům s velmi proměnlivou intenzitou výskytu patřily laskavec ohnutý (Amaranthus retroflexus), ježatka kuří noha (Echinochloa crus-galli) a rdesno blešník (Persicaria lapathifolia). Meteorologické podmínky v roce 2010 výrazně podpořily klíčení a následný výskyt těchto druhů. Naproti tomu rok 2020 byl příznivější pro výskyt merlíku bílého (Chenopodium album) a merlíku zvrhlého (Chenopodium hybridum).

Relativně stabilní výskyt vykazovali rovněž zástupci přezimujících plevelů, ačkoli i v rámci této skupiny docházelo ke změnám v druhovém složení. Intenzita výskytu rozrazilu lesklého (Veronica polita), violky rolní (Viola arvensis) a heřmánkovce nevonného (Tripleurospermum inodorum) měla v průběhu sledovaných let spíše klesající tendenci, zatímco u svízele přítuly (Galium aparine) a rozrazilu perského (Veronica persica) byla zaznamenána tendence rostoucí. Stabilnější intenzita výskytu byla pozorována u hluchavky objímavé (Lamium amplexicaule) a zemědýmu lékařského (Fumaria officinalis).

Obr. 5: Laskavec ohnutý (Amaranthus retroflexus) ze skupiny pozdně jarních plevelů

Obr. 6: Rozrazil lesklý (Veronica polita) ze skupiny přezimujících plevelů

Obr. 7: Rozrazil perský (Veronica persica) ze skupiny přezimujících plevelů

Obr. 8: Svízel přítula (Galium aparine) ze skupiny přezimujících plevelů

Obr. 9: Hluchavka objímavá (Lamium amplexicaule) ze skupiny přezimujících plevelů

Obr. 10: Zemědým lékařský (Fumaria officinalis) ze skupiny přezimujících plevelů

Výskyt vytrvalých plevelů a zaplevelujících plodin byl ve srovnání s ostatními skupinami plevelů relativně nízký. Z vytrvalých druhů se častěji vyskytoval pcháč oset (Cirsium arvense), zatímco ze skupiny zaplevelujících plodin byla nejčastěji zaznamenána řepa obecná (Beta vulgaris).

Jednotlivé roky se lišily příznivostí pro výskyt různých druhů plevelů, což jednoznačně dokládá významný vliv průběhu počasí na druhové složení i intenzitu zaplevelení. Druhové spektrum plevelů ve sledovaných letech je zobrazeno v grafu 3. Meteorologické podmínky vytvářejí odlišné životní podmínky nejen pro plevele, ale i pro pěstované plodiny. Porosty jarního ječmene mohou v důsledku nepříznivého průběhu počasí vykazovat vyšší nevyrovnanost, a tím i nižší konkurenceschopnost vůči plevelům. Naopak husté a dobře zapojené porosty jarního ječmene jsou schopny účinněji potlačovat zaplevelení, zejména u druhů patřících mezi pozdně jarní plevele.

Graf 3: Druhové spektrum plevelů ve sledovaných letech

Životní cyklus plevelů

Jako součást potenciálního zaplevelení představuje půdní semenná banka plevelů primární a dlouhodobě přetrvávající zdroj zaplevelení zemědělské půdy. Zásoba životaschopných orgánů generativního i vegetativního rozmnožování je jedním ze základních předpokladů výskytu plevelů v agroekosystémech.

Plevele, označované za ruderální (R) nebo antropogenní (A) stratégy, se od většiny ostatních rostlinných druhů odlišují především vysokou rychlostí růstu a mimořádně vysokou produkcí plodů a semen s dlouhou životaschopností v půdě. Charakteristiky půdní semenné banky, zejména množství semen, jejich druhové složení a vertikální rozložení v půdním profilu, jsou vysoce variabilní. Semena jsou do půdy zapravována především v důsledku zpracování půdy. Pro plevelné druhy představuje půdní semenná banka účinný mechanizmus šíření v prostoru i čase, neboť umožňuje obnovu populací i po dlouhém časovém období. I velmi nízká hustota jedinců plevelů je schopna výrazně obohatit půdní semennou banku a zajistit tak dlouhodobé přežívání druhu.

Semena některých plevelných druhů mohou po dozrání vstupovat do dormance (klidového stavu), která prodlužuje jejich životnost v půdě. Další osud životaschopných semen, tedy klíčení, setrvání v dormanci nebo jejich destrukce, je determinován vnitřními fyziologickými mechanismy i podmínkami prostředí. Významnou roli při regulaci dormance a klíčení semen hrají faktory prostředí, zejména teplota, světelné podmínky a chemické vlastnosti půdy. Změny teploty a půdní vlhkosti ovlivňují dynamiku odbourávání dormance, čímž přímo působí na klíčení nových jedinců a následně i na strukturu populací plevelů. Půdní vlhkost se přitom jeví jako klíčový regulační faktor, jehož význam lze do určité míry využít v zemědělské praxi. Interakce mezi délkou stratifikace semen a úrovní půdní vlhkosti však dosud nebyla dostatečně objasněna. Za další faktor ovlivňující dormanci a klíčení semen plevelů jsou považovány půdní mikroorganismy, avšak dostupné empirické údaje tuto hypotézu zatím podporují pouze omezeně.

Úmrtnost semen plevelů v půdě je determinována řadou faktorů, mezi něž patří zejména bakteriální aktivita, poměr uhlíku a dusíku (C:N) v půdě, zastoupení písčitých frakcí a obsah jílnatých částic v minerálním podílu půdy. Vztahy mezi těmito faktory jsou komplexní a existuje několik možných interpretací jejich vzájemného působení. Zásadní význam mají především rozdíly ve druhovém složení půdních bakteriálních a houbových společenstev, která mohou mít fatální vliv na klíčení nebo rozklad semen plevelů. Z tohoto důvodu jsou nezbytné další experimentální studie zaměřené na objasnění příčin a důsledků působení mikrobiálních společenstev. Reakce na tyto faktory se navíc výrazně liší mezi jednotlivými druhy plevelů. Dosavadní poznatky však naznačují silnější korelaci mezi rozkladem semen plevelů a složením půdního mikrobiálního společenstva než mezi rozkladem semen a poměrem C:N v půdě.

U polních plevelů se obvykle rozlišují 2 hlavní období klíčení, a to od října do prosince a od února do května. Rozhodujícím faktorem ovlivňujícím klíčení plevelů je průběh počasí, zejména teplotní režim a množství srážek. Klíčení a vzcházení semen představují jednu z možností, jak postupně snižovat zásobu semen v půdě. Významnou roli zde hrají stimulační zásahy podporující klíčení, mezi něž patří například vhodně provedená předseťová příprava půdy, která může vést k redukci počtu klíčivých semen ještě před výsevem plodiny.

Většina vědeckých studií zaměřených na chování semen plevelů v půdě se soustředí na tři základní okruhy: délku jejich životaschopnosti, periodicitu výskytu a změny v druhovém složení a početnosti půdní semenné banky. Přesto zůstává naše současné porozumění klíčovým faktorům ovlivňujícím perzistenci semen plevelů v půdě omezené, což zatím neumožňuje navrhnout plně účinné a cílené postupy jejich regulace.

Plevele a průběh počasí

Variabilita druhového složení plevelů je podle řady vědeckých studií vysvětlována především pěstovanou plodinou, nadmořskou výškou, klimatickými a půdními podmínkami, případně také průběhem teploty vzduchu v průběhu vegetace. Pro vzcházení plevelů je klíčový zejména termín předseťové přípravy půdy a setí, přičemž časné výsevy plodin podporují rané klíčení a vzcházení plevelů.

Srážky a teplota představují velmi významné faktory ovlivňující vzcházení plevelů, avšak jejich účinek se vždy projevuje v interakci s dalšími faktory prostředí. Některé druhy plevelů však vykazují výraznou citlivost na průběh teplotních a srážkových výkyvů během vegetačního období. Vysoká variabilita biologických vlastností plevelů, rozdílné reakce jednotlivých druhů na podmínky prostředí a dlouhodobé přežívání jejich plodů a semen v půdní semenné bance představují zásadní omezení pro vytvoření spolehlivých metod prognózy zaplevelení, založené výhradně na meteorologických charakteristikách.

Průběh počasí významně ovlivňuje semena plevelů uložená v půdní semenné bance a zasahuje do jejich fyziologických procesů. Klíčovou vlastností semen je dormance (klidový stav), jejíž narušení umožňuje klíčení, vzcházení a následné zaplevelení porostů polních plodin. Schopnost předpovědět klíčení plevelů na základě meteorologických podmínek by umožnila lépe načasovat mechanické i chemické zásahy regulace plevelů, a tím zvýšit jejich účinnost.

Změny v zaplevelení agroekosystémů probíhají zpravidla pozvolna a v delším časovém horizontu. Jak vyplývá z výsledků hodnocení zaplevelení, ve všech variantách pěstitelských postupů dochází k postupnému poklesu počtu jedinců plevelů, což může souviset i s probíhajícími změnami klimatu. Ústup tradičních druhů plevelů však zároveň vytváří prostor pro šíření neofytů, což může významně ovlivnit druhové spektrum plevelů v porostech jarních obilnin. Změny v druhovém složení plevelů mohou vést ke snížení účinnosti používaných herbicidů, zvýšení škodlivosti zaplevelení a k narůstající potřebě zavádění nových, efektivnějších způsobů regulace, včetně rozvoje metod prognózy zaplevelení.

Obr. 11: Hořčice polní (Sinapis arvensis) ze skupiny časně jarních plevelů

Závěr

Změna klimatu mohou mimo jiné významně ovlivnit vodní a teplotní režim půdy, což se následně projeví narušením dormance semen plevelů a změnami druhového složení plevelných společenstev v porostech plodin. Za předpokladu prohlubujícího se srážkového deficitu, zvyšování teplot a skutečnosti, že se tyto změny budou výrazně projevovat i v období od října do dubna, lze očekávat významné změny v charakteru zaplevelení. Na základě vyhodnocených reakcí jednotlivých druhů plevelů je možné předpokládat nárůst výskytu zejména pozdně jarních plevelů a některých přezimujících druhů (např. rozrazil perský, svízel přítula) v porostech jarního ječmene. Naopak u většiny druhů s dosud dominantním výskytem může dojít k poklesu jejich abundance, pokud nebudou schopny se přizpůsobit změněnému průběhu počasí.

V současné době však chybí komplexní prognostický model zaplevelení. Reakce jednotlivých druhů plevelů na vybrané meteorologické charakteristiky jsou značně diferencované a podíl vysvětlené variability je zatím relativně nízký. Analýza interakcí mezi intenzitou zaplevelení a vybranými meteorologickými charakteristikami nicméně umožňuje identifikovat faktory, které by mohly být využitelné pro tvorbu prognózy zaplevelení porostů časně setých jarních plodin.

Studium vlivu počasí na plevelná společenstva tak může vést k formulaci konkrétních vztahů mezi meteorologickými charakteristikami a dynamikou zaplevelení. Prohloubení poznání těchto vazeb představuje základní předpoklad pro vývoj metod prognózy budoucího zaplevelení. Pokud bude možné spolehlivě předpovídat úroveň zaplevelení porostů, bude možné tomu přizpůsobit i strategie regulace plevelů. Prognóza zaplevelení umožní přesnější a efektivnější načasování mechanických zásahů a přispěje k omezení používání herbicidů, jejichž aplikace představuje významné riziko pro kvalitu životního prostředí.

Ing. Jan Winkler, Ph.D.^1,2, Ing. Igor Děkanovský³, Ing. Pavel Hledík⁴, Ing. Stanislav Hudec^4
1Szkoła Główna Gospodarstwa Wiejskiego ve Varšavě; ²Mendelova univerzita v Brně; ³Fakultní nemocnice Brno; ⁴Národní centrum zemědělského a potravinářského výzkumu, v.v.i., Polní pokusná stanice Ivanovice na Hané