Gyomnövénytani alapismeretek Herbológia – gyomnövénytan − − −
Gyomnövény-biológia A gyomnövények elleni védekezés A mezőgazdasági, kertészeti és erdészeti kultúrák gyomirtása.
A gyomnövény fogalma: A fogalom minden esetben haszontalanságot, nem kívánatos, negatív jelleget takar. A magyar nyelvben jól érzékeltetik a gyom, a gaz, és dudva elnevezések. A gyom fogalma nem tudományos fogalom, hanem köznyelvi kifejezés, a növények széles körét értik alatta. Gyomnövénynek nevezünk bármelyik fejlődési stádiumban levő olyan növényt vagy növényi részt (rizóma, tarack, hagyma, hagymagumó stb.), amely ott fordul elő, ahol nem kívánatos (Hunyadi Károly, 1974). A szántóföldi gyomnövények adaptív tulajdonságai: A növekedéshez és a versengéshez kapcsolódó adaptív tulajdonságok: − Erőteljes növekedés csíranövénykorban, illetve a regenerálódás fázisában − Nagy a fotoszintézis produktivitása − Gyors az asszimiláták transzlokációja a képződött levelekbe − Gyors a növekedés a generatív fázis eléréséig − A gyomnövények az interferencia „speciális” eszközével (pl. allelopátia) is rendelkezhetnek − Széles a genetikai bázis a változó környezeti feltételekhez történő alkalmazkodáshoz. A reproduktív fázishoz kapcsolódó tulajdonságok: hatékony túlélési stratégiák •Adaptáció az agrotechnikai és kémiai védekezési eljárásokhoz: − Morfológiai és élettani hasonlóság a kultúrnövényekhez − A magérés időzítése a kultúrnövényekhez − A herbicidekkel szembeni tolerancia és rezisztencia − Magnyugalom (dormancia), magvak életképessége a talajban.
A gyomnövények szaporodásbiológiája: 1. Maggal történő szaporodás: Egyéves fajok esetében a kedvezőtlen környezeti feltételek túlélésének alapvető feltétele. A gyommagvak funkciói: − Terjesztés − Túlélés (magnyugalom vagy dormancia) − Felhalmozott szénhidrátok – az embrió tápanyagforrásai − Új genetikai kombinációk forrása. A gyomnövények magprodukciója, maghozama, a magvak mérete és alakja olykor nemzetségenként is jelentősen eltér. A gyommagvak terjedése, a magterjedés mechanizmusai:Önterjesztő (dinamochor) termések és magvak − Állatokkal való terjedés (zoochoria) Endozoochoria Epizoochoria − Szélhordta (anemochor) termések és magvak − Víz útján terjedő (hidrochor) termések és magvak − Az ember által terjesztett (antropochor) termések és magvak A gyommagvak csírázásának folyamatai: − A víz felvétele (inbibálás) − A légzés felgyorsulása − A tartalék tápanyagok mobilizálása az endospermiumból − A tartalék tápanyagok felhasználása A gyommagok érését követően a metabolikus folyamatok rövidebb-hosszabb ideig szünetelnek. A metabolikus folyamatok szünete a magnyugalom vagy dormancia. A magnyugalom a magvak olyan élettani állapota, amikor a csírázásukhoz szükséges optimális feltételek közé helyezve sem csíráznak.
A dormancia típusai: Endogén magnyugalom: Ha az életképes és érett mag a csírázáshoz kedvező feltételek közé helyezve nem csírázik, endogén nyugalmi állapotban van. Az endogén magnyugalom okai és szabályozó tényezői: − A fejletlen (rudimentáris) embrió − Keményhéjúság − A mag- vagy a terméshéj akadályozza a gázcserét − A maghéj mechanikailag akadályozza az embrió növekedését, − Az embrióban vagy az endospermiumban lévő inhibitorok tartják fenn a magnyugalmat. Indukált magnyugalom: − A kedvezőtlen környezeti feltételek hozzák létre − Az indukció leggyakrabban a fényhez kapcsolódik − A magvak talajba történő bedolgozása indukált magnyugalmat idéz elő, amely a magvak életképességét nagymértékben növeli. Kényszernyugalom: Az egyébként életképes és nem nyugalmi állapotban lévő magvak csírázását bizonyos környezeti tényezők (víz, hőmérséklet) gátolják. A gátló tényezők megszűnését követően a magvak csíráznak. A dormancia és a növényi hormonok kapcsolata: − Csírázást serkentők (a gibberellin és gibberellinszerű anyagok) − Csírázás gátlók (abszcizinsav) − Csírázásgátlók inhibitorai (citokininek) A magnyugalom szakaszában a serkentő és gátló anyagok egyensúlyban vannak. A magnyugalom és csírázás közötti időszak: Indítófázis: két faktor, az első folyamatos jelenléte nem szükséges a magvakban, fitokémiai, termokémiai vagy inhibitor eltávolító jellegű. A második a csírázási faktor, amely hormonális természetű, állandóan jelen kell lennie a magvakban. Csírázási fázis: a magvak hormonszintje nő, az enzimaktivitás (pl.: α-amiláz) erősödik és a látens embrió tengely növekszik. A gyommagvak csírázása: A csírázás korai szakasza hormonális szabályozás alatt áll, a gibberellin aktiválódik. Az endospermiumban raktározott tápanyagok mobilizációját és a pillanatnyi növekedést már ökológiai tényezők szabályozzák. 2. Az évelő gyomnövények szaporodásbiológiája: Szaporodási stratégiák: − A magról való szaporodás a jelentősebb: Rumex spp., Ranunculus repens − Az ivaros és a vegetatív szaporodásmód egyforma jelentőségű: Sorghum halepense, Asclepias syriaca, Calystegia sepium − A vegetatív szaporodásmód jelentősebb: Elymus repens, Cynodon dactylon, Cirsium arvense Ivartalan szaporodási formák: − Tarackos, rizómás fajok: az Ujvárosi-féle életformarendszer szerint a G 1 csoportba tartoznak. Tarackosok:Elymus repens, Cynodon dactylon, Equisetum arvense, Calystegia sepium, Urtica dioica Rizómások: Sorghum halepense, Phragmites australis − Szaporítógyökeres fajok: G3-as növények, Rubus caesius, Asclepias syriaca, Cirsium arvense, Convolvulus arvensis, Lepidium draba − Gyökértörzses, tőszáras fajok: kétévesek és évelők egyaránt tartoznak ide, Conium maculatum, Daucus carota, Pastinaca sativa, Rumex spp., Taraxacum officinale, Plantago major − Gumós, hagymás, indás fajok: Mentha spp., Allium vieale, Ranunculus repens, Potentilla reptans, Agrostis stolonifera
A gyomnövények életforma rendszere Raunkiaer (1903): A növényeket a kedvezőtlen körülményekhez való alkalmazkodás módja és az áttelelő szervek elhelyezkedése szerint csoportosította. 1907-ben jelent meg életformarendszerének teljes anyaga.
Főbb csoportok: Fás növények (Phanerophyta, Ph) Törpe cserjék (Chamaephyta, Ch) Félig rejtve telelők (Hemikriptophyta, H) Rejtve telelők (Kriptophyta, K). Alcsoportok: Talajban telelők (Geophyta, G) Vízben, mocsárban telelők (Hydatohelophyta, HH) Egyévesek (Therophyta, Th). Az Ujvárosi – féle életformarendszer (1952): Egyévesek (Therophyta, T): Ősszel csírázó kora tavaszi áttelelő egyévesek (T1): Optimális csírázási hőmérsékletük 10–14 ˚C. Nyár végén és az enyhe őszi hónapokban csíráznak, tavasszal hoznak magot. A telet csíranövény vagy tőlevélrózsa alakban vészelik át, nyáron pedig mag alakban vannak. Stellaria media, Veronica spp., Lamium spp. Ősszel és tavasszal egyaránt csírázó nyár eleji egyévesek (T2): Optimális csírázási hőmérsékletük 4-8 ˚C. Ősszel, illetve igen kora tavasszal csíráznak, nyár elején hoznak magot. A telet mag vagy csíranövény, a nyarat mag alakban vészelik át. Galium aparine, Papaver rhoeas, Centaurea cyanus, Consolida spp., Adonis aestivalis Tavasszal csírázó nyár eleji egyévesek (T3): Optimális csírázási hőmérsékletük 8–14 ˚C. Tavasszal kelnek, nyár elején hoznak magot. A telet és a nyarat egyaránt mag alakban töltik. Avena fatua, Sinapis arvensis, Raphanus raphanistrum Tavasszal csírázó nyárutói egyévesek (T4): Optimális csírázási hőmérsékletük 18-30 ˚C. Melegigényesek, nyár elején csíráznak, késő ősszel hoznak magot. A téli hideget csak mag alakban tudják elviselni. Erőteljes, mély gyökérzetűek, jól bírják a szárazságot. Echinochloa crus-galli, Chenopodium album, Amaranthus retroflexus, Ambrosia artemisiifolia Kétévesek (Hemitherophyta, HT): Késő tavasszal, nyár elején kelnek. Az egyik telet levélrózsa, a másikat mag alakban töltik. A fajok egy része szántóföldön egyéves formában is megtalálható. Daucus carota, Reseda lutea, Conium maculatum, Anchusa officinalis Talajszintben telelő évelők (Hemikryptophyta, H): Bojtos gyökérzetűek (H1): Vegetatív úton nem képesek szaporodni, törpe gyöktörzsesek. Caltha palustris, Ranunculus acer Indás évelők (H2): Föld feletti indák segítségével vegetatívan is szaporodnak. Nedvességkedvelő fajok. Poa trivialis, Ranunculus repens, Potentilla spp. Szaporodásra képes gyökerűek (H3): Karógyökerükön járulékos rügyek vannak. Symphytum officinale, Melandrium album, Taraxacum officinale, Rumex obtusifolius Szaporodásra nem képes karógyökerűek (H4): Gyökerüket elvágva nem képesek szaporodásra, elpusztulnak. Ononis spinosa, Eryngium campestre Ferde gyöktörzsűek (H5): A gyöktörzs feldarabolása esetén vegetatív szervvé alakul. Plantago major, Artemisia vulgaris, Ballota nigra. Talajban telelő évelők (Geophyta, G): Tarackos, rizómás fajok (G1): Módosult föld alatti hajtásuk van. A tarack vékony, hosszú szártagú, csomókkal tagolt, minden csomón egy axilláris rügy található, amelyet allevelek borítanak. A tarackok tenyészőkúpban (apex) végződnek. A rizóma hasonló a tarackhoz, de annál rövidebb és vastagabb. Tarackosok: Elymus repens, Cynodon dactylon, Calystegia sepium, Urtica dioica, Equisetum arvense Rizómások: Sorghum halepense, Phragmites australis.
Gumósok (G2): Földbeli száruk helyenként raktározásra alakult át, gumóvá fejlődött. Mentha arvensis, Stachys palustris Szaporítógyökeres fajok (G3): A szaporítógyökér módosult gyökér, melyen szaporodást szolgáló járulékos (adventív) rügyek képződnek. Nem tagolt, és a rügyek vagy szabadon állnak vagy rejtettek. A szaporítógyökér soha nem tör a talaj felszínére. Cirsium arvense, Convolvulus arvensis, Asclepias syriaca, Linaria vulgaris Hagymások és hagymagumósok (G4): Sarjhagymák vagy fiókhagymák segítségével szaporodnak. Colchium autumnale, Ornithogalum umbellatum, Poa bulbosa Gyomfelvételezési módszerek Egzakt módszerek: Egy adott területen előforduló gyomnövények előfordulását pontos méréssel vagy számlálással rögzítik. − Mérlegelési módszer − Növényszámlálás − Gyommag számlálás Becslési módszerek: − Szemmértékes módszer − Növénycönológiai felvételezések: Balázs-Ujvárosi-féle módszer Ujvárosi-skála: 0 jelölés bevezetése, az értékek borítási %-ra számolhatók át. Értékszám 6 5-6-6 5-6 5-5-6 5 4-5-5 4-5 4-4-5 4 −
Borítási % 100 87,5 75 62,5 50 43,75 37,5 31,35 25
Értékszám 3-4-4 3-4 3-3-4 3 2-3-3 2-3 2-2-3 2 1-2-2
Borítási % 21,87 18,75 15,62 12,5 10,93 9,37 7,81 6,25 5,46
Értékszám 1-2 1-1-2 1 +-1-1 +-1 +-+-1 + 0-+ 0
Borítási % 4,68 3,9 3,12 2,49 1,87 1,24 0,62 0,36 0,1
Optikai mérésen alapuló gyomfelvételezés
Gyomszabályozás A gyomszabályozás fogalma: Rendszerszemléletű megközelítés, amely magában foglalja: − a gyomnövények hatásának minimalizálását, − a termesztés optimalizálását, − a prevenciót és a védekezést. A gyomszabályozás nem hangsúlyozza a gyomok teljes mértékű kiirtását. Fő célja a gyomnövény-kultúrnövény kapcsolat szabályozása oly módon, hogy elősegítsük a kultúrnövény növekedését a gyomnövényekkel szemben. Ökonómiai küszöbérték: olyan gyomdenzitást jelent, amelynél a gyompopuláció ökonómiai kártételének megelőzésére védekezni szükséges. Kártételi küszöbérték: az a populáció szint, amelynél a kultúrnövény termésvesztesége kezdődik, de ezeknek a veszteségeknek a nagyságrendje még nem indokol védekezési eljárást. A gyomszabályozás a mezőgazdasági rendszer részekét fejlődik, amelyet a biológia és az ökológia, valamint a kémia és a technológia szabályoz. A gyomszabályozás céljai: Megelőzés (prevenció): − gyommagmentes vetőmag − gyommagmentes szervestrágya használata − tiszta művelő eszközök és betakarítógépek − szaporítóképletek terjedésének megakadályozása − gyomfertőzés megszüntetése az öntözővízben és a ruderális területeken.
Védekezés: − Célja a gyomok egyedszámának lehető legkisebbre csökkentése. Teljes kiirtás Integrált gyomszabályozás: − Két vagy több hatékony gyomszabályozási módszer (agrotechnikai, mechanikai, vegyszeres és biológiai) kiválasztását, integrációját és végrehajtását jelenti az ökonómiai és technológiai követelmények figyelembevételével. A gyomszabályozás rendszerének kidolgozása: − Diagnózis: gyomfajok, talajtényezők, környezeti tényezők, gyomszabályozási programjai és eredményei − A rendelkezésre álló gyomszabályozási módszerek értékelése − A gyomszabályozási rendszer összeállítása − A gyomszabályozási program végrehajtása.
termesztéstechnológia,
az
elmúlt
időszak
Gyomszabályozási módszerek: A gyomnövényzet szabályozása agrotechnikai eljárásokkal: − a növények száma a vetésforgóban tovább csökkent, − világszerte általános tendencia a talajművelés redukálása, − környezet peszticid terhelésének csökkentése → évelő gyomnövények okozta problémák Az agrotechnikai gyomszabályozás tényezői: Vetésforgó, trágyázás, kompetitív kultúrnövények, takarónövények, a vetés ideje, sortávolság és növényszám. A mechanikai gyomszabályozás módjai: kézi kapálás és gyomlálás, talajművelési eljárások, talajtakarás, elárasztás, tűz- és hőkezelés, kaszálás. Biológiai gyomszabályozás Helyspecifikus gyomszabályozás: A gyomborítottság és mintázata gyakran térben heterogén, ennek következtében vannak olyan területek, ahol aggregált gyomfoltok vannak, illetve ahol kevés vagy egyáltalán nincs gyomnövény. A gyomaggregáció időbeni mintázatában bizonyos stabilitás van. Alacsony gyomborítás esetén előnyösebb lehet a helyspecifikus gyomszabályozás. Integrált gyomszabályozás: Szabályozott agro-ökoszisztéma megközelítést jelent a gyompopulációk szabályozásában olyan küszöbérték szinteken, amelyek megakadályozzák az ökonómiai kártételt. A különböző gyomszabályozási módszerek egységes rendszert képeznek. A rendszer alapját a prevenció képezi. A módszerek rendszerint egyidejűleg, egymástól nem függetlenül fejtik ki hatásukat. Az integrált gyomszabályozásban továbbra is a herbicideknek van meghatározó szerepe. A módszer olyan hatékony, gazdaságosan megvalósítható gyomszabályozási rendszert jelent, amely a növénytermesztés rendszerébe integrálható; racionális stratégia a herbicidhasználat okszerűségének fokozására más biztonságos, hatékony és gazdaságos eljárásokkal, módszerekkel és stratégiákkal együtt. Gyomszabályozás herbicidekkel: − − − − − − − −
lehetővé teszik a gyomszabályozást ott, ahol a sorközművelés nem lehetséges használatuk során csökken a kézi kapálásra és gyomlálásra fordított emberi munkaerő mennyisége azok a gyomok, amelyek gazdaságosan nem szabályozhatók más módszerekkel, gyakran és hatékonyan szabályozhatók herbicidekkel gyors hatás szelektivitás A gyomok kultúrnövényekkel azonos időben történő kelésének megakadályozása Gyomnövény-kultúrnövény kompetíció minimálisra csökkentése Vitális gyomszaporító szervek számának csökkentése a talajban.
A herbicidek kijuttatásának lehetőségei Korai vetés előtti (preplanting) kijuttatás: A gyomirtó szer a kultúrnövény kipalántázása, vetése előtt kerül kipermetezésre. (Csapadékban szegény időben a magszint feletti, 1-2 cm mélységig történő bedolgozással történő kezelés is!)
Vetés előtt, talajba dolgozott herbidek (preplanting incorporated, PPI): A kultúrnövény magjának elvetése, ill. a palántázás előtt a talaj felületére juttatva, majd a készítmény illékonyságától, foto-, ill. hőérzékenységétől függően minél gyorsabban bedolgozva a szükséges mélységig. Vetés utáni, kelés előtti (preemergens) kijuttatás: A herbicideket a talajra juttatjuk ki a gyomok kelése előtt. A hatás kifejtéséhez bemosó csapadék szükséges. Egyéves kultúrnövényekben a preemergens herbicideket rendszerint a kultúrnövény vetése után alkalmazzuk. Kelés utáni (posztemergens) kijuttatás: A posztemergens szelektív herbicideket a növényállomány teljes felületére juttatjuk ki. Gyakran kombinációkat alkalmazunk.
Budapest, 2007. május 30.
