PANNON EGYETEM GEORGIKON KAR, KESZTHELY Növényvédelmi Intézet
Növénytermesztési és Kertészeti Tudományok Doktori Iskola
Iskolavezetı: Dr. Kocsis László egyetemi tanár
Témavezetı: Dr. NÁDASYNÉ Dr. IHÁROSI ERZSÉBET egyetemi docens
KOMPETÍCIÓS ÉS HERBICIDHATÁS VIZSGÁLATOK ZÖLDBORSÓBAN
DOKTORI (PhD) ÉRTEKEZÉS TÉZISEI
Készítette: WÁGNER GÁBOR
Keszthely 2012
1.A kutatás elızményei, célkitőzései A
gyomnövények
visszaszorítására
való
törekvés
a
növénytermesztéssel közel egyidıs feladat. A kémiai gyomirtás néhány évtizedes múltra tekint vissza, iparszerő alkalmazása a trágyázáshoz hasonlóan jelentıs termésnövekedéshez vezetett. A herbicidek
vezetı
helyet
foglalnak
el
a
gyomszabályozás
rendszerében. Jelentıségük rendkívül nagy a gyomnövények okozta károk csökkentésében. Az integrált gyomszabályozást megalapozó tápanyagversengés vizsgálata
nagy
jelentıséggel
bír
a
zöldborsó
termesztés
szempontjából. A trágyázás szintje hatással van a borsó és gyomnövények kompetíciójára eltérı tápanyagfelvételük nyomán. Kutatások bizonyítják, hogy a gyomnövények gyakran gyorsabban és nagyobb mennyiségben képesek felvenni a tápanyagokat, mint a kultúrnövények és ez kezdeti fejlıdésükben kompetíciós elınyt jelent. Munkánk
célja
tanulmányozása
volt
a
eltérı
borsó
kompetitív
gyomdenzitás
mellett
képességének különbözı
gyomnövényekkel szemben. A gyomsőrőség növelésének vizsgálata a borsó vegetatív fejlıdésére. A kompetíció nyomon követése pre- és posztemergens herbicidek alkalmazása mellett. Az emelkedı dózisú nitrogéntrágyázás
hatásának
tanulmányozása
gyomnövények versengésére.
2
a
borsó
és
a
A borsó nitrogén-reakciójának vizsgálata. Növekvı nitrogén ellátottsági
körülmények
között
a
növekedési
paraméterek,
termésadatok mérése. A talajból felvett nitrogén, foszfor és a kálium megoszlása a borsó és a gyomnövények között. A különbözı pre- és posztemergens herbicidek hatásának elemzése a zöldborsó növekedési paramétereire, termés adataira. A borsó gyomosodásának
vizsgálata
eltérı
herbicid
kezelések
alkalmazásakor. A herbicidek gyomirtó hatásának értékelése. Új, borsóban még nem engedélyezett gyomirtó szer hatásának és fitotoxicitásának tanulmányozása. A borsó herbicid érzékenységének vizsgálata
emelt
dózisú
pre-
alkalmazásakor.
3
és
posztemergens
herbicidek
2. Anyag és módszer 2.1. Üvegházi tenyészedényes kísérletek Tápanyag és herbicid hatás kísérletünket a Pannon Egyetem, Georgikon Kar, Növényvédelmi Intézetének üvegházában állítottuk be Ramann-féle barna erdıtalajon. 2006-ban öt, 2007-ben három különbözı
hatásmechanizmusú
nitrogénkezelések
herbicid
kölcsönhatását
és
vizsgáltuk
növekvı a
adagú
zöldborsó
növekedésére, termésére. A nitrogénkezelések 27 %-os nitrogén tartalmú pétisó formájában adagoltuk a következı módon: N0 = 0 mg/kg talaj, N1 = 100 mg/kg talaj, N2 = 200 mg/kg talaj, melyet 2007-ben N3 = 300 mg/kg talaj kezeléssel egészítettünk ki. A gyomirtó szerek közül 2006-ban 4 preemergensen (Afalon Dispersion, Command 48 EC, Sencor 70 WG, Pledge 50 WG), 1 posztemergensen alkalmazható (bentazon hatóanyagú Basagran). A Pledge 50 WP borsóban nem rendelkezik engedéllyel, de egy másik hüvelyesben, a szójában alkalmazható. Az ott engedélyezett dózist használtuk. 2007-ben három preemergens herbicidet vizsgáltunk (Command 48 EC, Pledge 50 WP, Stomp 330). A kísérletekbıl a borsó 2-4 leveles állapotában és terméséréskor mintát vettünk és elvégeztük a hajtáshossz, hajtás friss és száraztömeg, termés friss és száraztömeg, hajtás és termés nitrogén, foszfor és kálium koncentráció meghatározását. A hajtáshossz, hajtás friss és száraztömeg, termés friss és száraztömeg megállapítására egyszerő méréseket alkalmaztunk.
4
Kénsavas
feltárást
követıen
az
összes
nitrogéntartalom
meghatározása Kjeldahl módszerrel, a növényi foszfor-koncentrációé 430 nm-es hullámhosszon spektrofotometriásan, a káliumtartalomé 760 nm-es hullámhosszon lángfotometriás eljárással történt. Az SzD5% értékének meghatározása varianciaanalízis alkalmazásával SPSS 9.0 for Windows programcsomag segítségével történt.
2.2. Szabadföldi kisparcellás kísérletek A herbicidek gyomirtó és fitotoxikus hatásának tanulmányozására szabadföldi kísérletet állítottuk be Keszthelyen a Pannon Egyetem Georgikon Tanüzem KHT. –ban kisparcellákon, egytényezıs véletlen blokk elrendezésben, 2006-ban, 2007-ben és 2009-ben, melyekben azokat a herbicideket és nitrogén mőtrágyázási szinteket alkalmaztuk, mint a tenyészedényes kísérletek során. A kísérletekbıl a borsó 2-4 leveles állapotában, virágzás kezdetén és terméséréskor mintát vettünk és elvégeztük a hajtáshossz, hajtás friss és száraztömeg, termés friss és száraztömeg, hajtás és termés nitrogén, foszfor és kálium koncentráció meghatározását. A méréseket a tenyészedényes kísérleteknél leírtakkal azonos módon végeztük el. A gyomfelvételezéseket 3 idıpontban (a borsó 2-4 leveles állapotában, virágzáskor és éréskor) végeztük a parcellák teljes felületén, mely során Balázs-Ujvárosi felvételezési módszerrel értékeltük a gyomborítást.
5
2.3. Tenyészedényes kísérlet a borsó és gyomnövényei közötti kompetíció tanulmányozására Additív kompetíciós vizsgálatunkat 2006-ban a Pannon Egyetem, Georgikon Kar, Növényvédelmi Intézetének üvegházában állítottuk be a borsó és négy gyomnövénye között. A kísérletben szereplı gyomnövények a következık voltak: vadrepce (Sinapis arvensis L.), szırös disznóparéj (Amaranthus retroflexus L.), fehér libatop (Chenopodium album L.), kakaslábfő (Echinochloa crus-galli (L.) P.B.). A gyomnövények kompetícióját háromféle egyedszám mellett vizsgáltuk: 5, 10 ill. 15 db növény/tenyészedény. A növényeket 6 hétig neveltük, majd a lebontást követıen mértük a következı paramétereket:
1. borsóhajtások hossza (cm/növény) 2. borsóhajtások friss- és száraztömege (g/növény) 3. gyomnövények friss- és száraztömege (g/növény) 4. borsó és a vadrepce levélterülete (cm2/növény)
A levélterület mérése LI-COR LI-3000 típusú levélterület mérıvel történt. A kísérleti eredmények feldolgozása során az egytényezıs varianciaanalízist alkalmaztuk.
6
3. Eredmények A borsó és vadrepce (Sinapis arvensis L.), szırös disznóparéj (Amaranthus retroflexus L.), fehér libatop (Chenopodium album L.), kakaslábfő (Echinochloa crus-galli (L.) P.B.) közötti addíciós kompetíciós vizsgálatunkban az E. crus-galli 10 db/tenyészedény és a S. arvensis 5 db/tenyészedény egyedsőrősége csökkentette legjobban
a
borsó
friss
és
száraztömegét.
A
legerısebb
kompetitítornak a S. arvensis bizonyult, ez a gyomfaj képezte a legtöbb szárazanyagot, a többi gyomfajhoz, illetve a borsóhoz viszonyítva is. A borsó levélterületét 5 db vadrepce csökkentette leginkább a kontrollhoz képest. 2007-ben és 2009-ben szabadföldi kísérletben a nitrogén-kezelések biomassza-tömeget növelı hatását tapasztaltuk a mintavételek illetve lebontások során egészen 200 kg/ha nitrogén mőtrágya dózisig, e felett már csökkenés volt megfigyelhetı. A kísérlet eredményei azt mutatják, hogy növekvı nitrogén adagok hatására kismértékben csökken a termés friss tömege a herbiciddel nem kezelt növények esetén. Az alkalmazott Pledge 50 WP, Command 48 EC és Stomp 330 herbicidek kismértékben növelték a termés biomasszáját a gyomkonkurencia kikapcsolása miatt. A gyomfelvételezések eredményei alapján a legnagyobb borítási értékkel a Chenopodium album szerepelt és szintén fontos gyomfaj volt még a Cirsium arvense, Sonchus arvensis, Ambrosia artemisiifolia, Amaranthus retroflexus, Abuthilon theophrasti,
7
Galinsoga parviflora. A Command 48 EC+Basagran és Stomp 330+Basagran kezelések adták a legjobb gyomirtó hatást. A tenyészedényes tápanyag és herbicid hatás kísérletünkben a borsó korai, 2-4 leveles stádiumában az alkalmazott herbicidek többsége visszavetette a hajtások hosszirányú növekedését, friss tömegét. A herbicidek kétszeres dózisai okozták a legnagyobb csökkentést, így az Afalon Dispersion, a Pledge 50 WP és a Sencor 70 WG. A nitrogén dózisok emelése növelte a növénymagasságot, a biomassza tömeget és csökkentette a kezelések közötti különbségeket. A kísérlet eredményei azt mutatják, hogy növekvı nitrogén adagok hatására kismértékben nıtt a termés friss tömege a herbiciddel nem kezelt növények esetén, míg a herbicidek kétszeres dózisai jelentısen mérsékelték a termést. A borsó 2-4 leveles korában nitrogénkezelés nélkül a hajtások átlagos nitrogéntartalma 2,54 %, mely 3,05 %-ra emelkedett 100 mg/kg nitrogén hatására. A herbicidek kétszeres dózisai kissé növelték a hajtások nitrogén koncentrációját. Nitrogén kijuttatás nélkül az Afalon Dispersion, Pledge 50 WP és a Basagran szignifikánsan növelték a nitrogén koncentrációt. Az Afalon Dispersion kezelés minden nitrogén szinten megnövelte a hajtások nitrogén
koncentrációját,
mely
összefüggésben
van
a
biomasszatömeg csökkentı hatásával. A herbicid kezelésben nem részesült növények foszfor és kálium koncentrációja a nitrogén dózisok növelésével az aránytalan tápelem ellátottság révén csökkent.
8
3. Új tudományos eredmények
1.
A kísérletek eredményei alapján bebizonyosodott, hogy a borsó eltérı herbicid érzékenységgel rendelkezik a
különbözı
herbicidekkel szemben. A herbicid érzékenységben tapasztalt különbségek a borsó növekedési paramétereiben (friss és száraz tömeg, hajtáshosszúság) és termésében nyilvánultak meg. A borsó a linuron hatóanyagú Afalon Dipersionnal szemben bizonyult
érzékenynek
különösen
kétszeres
dózis
alkalmazásakor és a kívántnál több bemosó csapadék hatására. Ez a készítmény 35-90% terméstömeg csökkenést idézett elı 2.
A tenyészedényes kísérletek eredményei alapján 100 mg/kg nitrogénadag szignifikánsan növelte a 2-4 leveles borsó hajtásainak nitrogén koncentrációját, a 200 mg/kg már csökkentette. Éréskor a 200 mg/kg nitrogént is tudta hasznosítani a növény.
3.
A 2-4 leveles borsónövények foszfor koncentrációja a nitrogén dózisok 0-ról 100 mg/kg-ra történı növelésével az aránytalan tápelem ellátottság révén mintegy 25%-kal csökkent. A nitrogén ellátottság 300 mg/kg-ra történı emelésével közel 40 %-os csökkenést figyeltünk meg a foszfor tartalomban.
4.
A herbicidekkel nem kezelt borsó kiegészítı nitrogén ellátás nélkül a következı nitrogén koncentrációkat tartalmazta: 2-4 leveles állapotban hajtásban: 2,54-4,18 %, éréskor hajtásban: 1,31-1,75 %, termésben: 3,0-4,06 %.
9
5.
A tenyészedényes kísérletek eredményei alapján a herbicidek szignifikánsan növelték a borsóhajtások nitrogéntartalmát a biomasszaprodukció csökkentése révén, különösen kétszeres dózis alkalmazásakor. Az Afalon Dispersion és a Command 50 WP
herbicidek
a
termések
nitrogéntartalmát
magas
nitrogénellátás esetén 8-25 %-kal növelték a herbicid nélküli kezelésekhez
képest.
A
termések
nitrogén
tartalmát
a
flumioxazin tartalmú Pledge 50 WP mintegy 10 %-kal növelte. 6.
A szabadföldi kisparcellás kísérletekben a fehér libatop nitrogéntartalma az emelkedı nitrogéndózisokkal egyenes arányban növekedett. A tápanyagokért folytatott kompetícióban a borsó több nitrogént épített be 100 és 200 kg/ha nitrogén adag alkalmazásakor, mint a libatop. 300 kg/ha nitrogén mennyiséget a borsó már nem tudta hasznosítani, míg a fehér libatop tízszer annyi nitrogént vettel fel, mint a borsó.
7.
A kompeticiós kísérlet eredményei azt mutatják, hogy tenyészedényenként 10 db kakaslábfő illetve 5 db vadrepce 11%-kal csökkentette a borsó friss hajtástömegét. A legerısebb kompetítornak a vadrepce bizonyult több szárazanyagot képzett, mint a borsó és levélterület csökkentı hatása 15% volt.
8.
A zöldborsóban végzett gyomfelvételezések eredményei alapján megállapítottuk, hogy a nitrogénadagok növelésével arányosan emelkedik a gyomnövények borítása, míg fajszáma csökken. A kísérletekben a legnagyobb borítási értékkel a nitrofil fehér libatopot (Chenopodium album L.) felvételeztük. A legjobb
10
gyomirtó hatást a Command 48 EC+Basagran és Stomp 330+Basagran kezelések adták.
11
4. Az értekezés témakörében írt tudományos közlemények, publikációk, elıadások Magyar nyelvő, lektorált tudományos folyóiratban megjelent cikk:
Nádasyné I. E. - Wágner G. (2004): A borsó herbicidérzékenységének vizsgálata. Magyar Gyomkutatás és Technológia, V. évfolyam 1. szám, 55-62.
Wágner G. – Nádasyné I. E. (2006): Herbicidek fitotoxicitás vizsgálata zöldborsón. Magyar Gyomkutatás és Technológia, VII. évfolyam 2. szám, 71-78.
Wágner Gábor – Nádasyné Ihárosi Erzsébet (2008): A zöldborsó és néhány fontosabb gyomnövénye közötti kompetíció vizsgálata tenyészedényes kísérletben. Növényvédelem, 44. (1): 27-33.
Wágner Gábor - Nádasyné Ihárosi Erzsébet (2009): A borsó és a gyomnövények tápanyag kompetíciója. Agrokémia és Talajtan, 58. (1): 69-78.
Idegen nyelvő, lektorált tudományos folyóiratban megjelent cikk:
12
E. Nádasy – G. Wágner (2005): Dry matter production of green pea influenced by herbicides, Cereal Research Communications, 33. (1): 377-380.
G. Wágner – E. Nádasy (2006): Changing of chemical weed control of green pea considering environmental protection in Hungary. Cereal Research Communications, 34. (1): 713-716.
G. Wágner – E. Nádasy (2006): Effect of pre-emergence herbicides on growth parameters of green pea. Communications in Agricultural and Applied Biological Sciences, 71. (3a): 809-813.
G. Wágner, E. Nádasy (2007): Study regarding the competition between green pea and its summer annual weeds. Analele Universitatii Din Oradea, Fascicula Agricultura-Horticultura, ed. Universitatii Din Oradea 13. (13): 317-324.
G. Wágner – E. Nádasy (2007): Competition for nutrients between weeds and green pea. Cereal Research Communications, 35. (2): 1325-1328.
G. Wágner – E. Nádasy (2009): Interaction between nutrition and herbicide application in pea culture. Communication in Soil Science and Plant Analysis, 40 (01-06), 435-444.
13
G. Wágner – E. Nádasy (2010): Influence of nitrogen and herbicide treatments on the nitrogen uptake of pea and Chenopodium album (L.). Acta Agronomica Hungarica, 58 (2), 123-132.
Konferencia elıadások teljes terjedelemben magyar nyelven:
Wágner Gábor – Nádasyné I. E. (2007): A zöldborsó gyomosodása különbözı herbicid kezelésekben. XVII. Keszthelyi Növényvédelmi Fórum kiadványa, 68-72.
Wágner Gábor – Nádasyné Ihárosi Erzsébet (2009): Tápanyagok és herbicidek kölcsönhatásának vizsgálata tenyészedényes kísérletben. XIX. Keszthelyi Növényvédelmi Fórum kiadványa, 150-159.
Konferencia elıadások teljes terjedelemben angol nyelven:
G. Wágner – E. Nádasy (2006): Study of phytotoxicity of herbicides on green pea. 4th International Plant Protection Symposium at Debrecen University, (11th Trans-Tisza Plant Protection Forum), Debrecen, Proceedings, 307-313.
E. Nádasy – D. Szám – Zs. Sümegi – G. Wágner – G. Kazinczi – L. Labancz (2007): Problems and experience of chemical weed control of green pea in Hungary. IOBC /wprs Bulettin, 30 (8): 141-146.
14
Elıadás összefoglalók magyar nyelven:
Nádasyné I. E. - Wágner G. (2004): A zöldborsó preemergens herbicidekkel
szembeni
érzékenysége.
XIV.
Keszthelyi
Növényvédelmi Fórum kiadványa, Keszthely, 43.
Wágner G. – Nádasyné I. E. (2004): A zöldborsó herbicid érzékenysége, mint a vegyszerválasztás egyik meghatározója. XLVI. Georgikon Napok Tudományos Konferencia kiadványa, Keszthely, 113.
Wágner G. - Nádasyné I. E. (2006): A borsó herbicid-választékának változása az elmúlt 20 évben. XLVIII. Georgikon Napok kiadványa, Keszthely 131.
Wágner Gábor – Nádasyné I. E. (2007): A zöldborsó és néhány fontosabb
gyomnövénye
közötti
kompetíció
vizsgálata
tenyészedényes kísérletben. 53. Növényvédelmi Tudományos Napok kiadványa, 59.
Wágner Gábor – Nádasyné Ihárosi Erzsébet (2008): A borsó és a gyomnövények
versengése
nitrogénkezelések
Georgikon Napok kiadványa, Keszthely 109.
15
hatására.
50.
Elıadás összefoglalók angol nyelven:
G. Wágner – E. Nádasy (2007): Effect of herbicides on green pea’s weed flora. 59th International Symposium on Crop Protection, Abstracts, May 22, 2007, Gent, Belgium, 142.
G. Wágner – E. Nádasy (2007): Interaction between nutrition and herbicide application in pea culture. 10th International Symposium on Soil and Plant Analysis, Program and Abstract Book, 11-15 June, 2007, Budapest, Hungary, 33.
Magyar nyelvő, ismeretterjesztı folyóiratban megjelent cikk:
Wágner Gábor – Nádasyné Ihárosi Erzsébet (2008): A borsó gyomnövényei, gyomirtása és gyomirtószer választéka. Agrofórum, 19. (2): 34-37.
16
