www.ctpez.czČlánky › Vyšlo v Zemědělci: Regulace zaplevelení v ekologickém zemědělství

Vyšlo v Zemědělci: Regulace zaplevelení v ekologickém zemědělství

22.8.17  |    

Představujeme vám poslední ze tří oceněných inovativních projektů uplynulého roku, které každoročně oceňuje TP Organics - Evropská technologická platforma pro výzkum v oblasti biopotravin a ekologického zemědělství (EZ) v rámci tzv. Dnů inovací v EZ. V kategorii Zlepšování kvality a produktivity ekologické polní produkce zvítězil projekt „Innovative cereals sowing system for weeds control” (CREA, Itálie).

Regulace zaplevelení je jedním z nejvýznamnějších problémů, kterým čelí nejen ekologičtí zemědělci. Vzhledem k tomu, že v EZ je vyloučeno používání herbicidů, je nutná regulace plevelů jinými způsoby. Velký důraz se klade na preventivní a nepřímá opatření. K preventivním opatřením patří především respektování podmínek stanoviště a nároků plodiny, pestrý a vyvážený osevní postup, pěstování meziplodin a pícnin a volba vhodných druhů a odrůd. Dalšími formami prevence jsou vhodné zpracování půdy, péče o statková hnojiva a harmonické hnojení, správné setí a zabránění zavlečení plevelů na pozemek, optimální doba a způsob sklizně a posklizňové úpravy.

Výsledky výzkumu ukazují, že v porostu obilovin závisí konkurenceschopnost vůči plevelům především na celkové schopnosti kulturní rostliny zaujmout prostor a zastínit povrch půdy a konkurenční rostliny. To je spojeno s hustotou porostu polních plodin a morfologickými a fyziologickými charakteristikami odrůd.

Výběr odrůd s vyšší konkurenční schopností proti plevelům je jednou z metod snížení zaplevelení. Volba odrůd obilovin pro EZ vyžaduje jiný přístup v porovnání s běžnými konvenčními systémy. Někteří autoři navrhují používat staré odrůdy obilovin, které jsou charakteristické větší konkurenční schopností vůči plevelům vzhledem k odlišné morfologii. Do komplexu znaků odpovědných za vysokou konkurenceschopnost vůči plevelům patří délka stébla, listová pokryvnost, tvar trsu po vzejití a postavení a tvar listů. Důležitý je také výběr genotypů s vysokou schopností příjmu dusíku urychlující růst rostlin zvláště na počátku vegetace a při jarní regeneraci. Pro příjem živin z půdy je podstatný rozvoj, velikost a funkčnost kořenové soustavy. Díky delšímu stéblu, většímu počtu odnoží a větší listové ploše (v nižších patrech) se zvýší zastínění plevelů a tím sníží zaplevelení. Vyšší rostliny bývají hodnoceny jako konkurenceschopnější vůči plevelům, ale jen za předpokladu rychlého počátečního růstu a vysoké odolnosti k poléhání.

Současné konvenční odrůdy nejsou šlechtěny na konkurenceschopnost vůči plevelným rostlinám. Plevele jsou likvidovány chemickou cestou pomocí herbicidů a není proto nutné brát v potaz (ke škodě celého systému) ani další preventivní opatření. Odolnost proti poléhání je řešena šlechtěním na krátké a silné stéblo a agrotechnicky navíc podpořena morforegulátory. Zkracování stébla souvisí i se zkrácením klasového vřetene a nese v sobě negativní potenciál snížené produktivity klasu. Výhodnější je spíše souvislost mezi odolností k poléhání a pevností a pružností stébla, než odolností k poléhání a délkou stébla.

Pokud nejsou použity herbicidy, může na zapleveleném pozemku zkrácené stéblo představovat snížení stínící schopnosti. To znemožňuje využití polozakrslých málo konkurenčně schopných odrůd. Zahraniční výzkumy dokládají, že selekce odrůd konkurenceschopných proti plevelům je možná. Stejně tak je možné hledat další alternativy k zavedeným způsobům pěstování či kombinovat obojí. Takovou výzvou se zabývala operační skupina ve Výzkumném středisku pro obiloviny (CREA-CER, Foggia, v Itálii) v rámci programu Evropského inovativního partnerství.

Základem pro aplikovaný výzkum byla skutečnost, že větší rozestup řádků (15 cm a více) umožňuje růst plevelů v meziřádcích, protože pšenice v raných fázích kolonizuje svými kořeny prostor do okruhu asi 5 cm. Alternativní strategie boje proti plevelům se opírá o rovnoměrné setí. To by mělo zajistit lepší příjem živin a rovnoměrnější pokryv půdního povrchu, čímž může dojít k omezení růstu plevelů. Navíc zvýšená prostorová homogenita by měla také snížit vnitrodruhovou konkurenci o světlo, vodu a živiny a tak při vyšší transpiraci lépe využít zdroje. Nicméně informace týkající se vlivu snížení meziřádkové vzdálenosti na výtěžnost pšenice a konkurenceschopnost proti plevelům nejsou jednoznačné. Bylo totiž také prokázáno, že větší hustota porostu může někdy vést ke zvýšení vnitrodruhové konkurence, výskytu houbových chorob při změně mikroklimatu porostu a dalším problémům, které mohou vyvážit výhody redukce plevelů a nakonec celkový výnos snížit.

Cílem projektu bylo zjistit úlohu prostorového uspořádání rostlin pšenice z hlediska výnosů zrna a zaplevelení u dvou zcela odlišných genotypů tvrdé pšenice (Triticum durum L.) vysetých ve třech hustotách a třech různých šířkách meziřádků. Podstatou pokusu bylo snížení meziřádkové vzdálenosti z 25 cm na 15 cm a na 5 cm (při zachování konstantního výsevku). Jednotlivé varianty meziřádkové vzdálenosti byly zkoušeny při výsevcích 190, 380 a 570 klíčivých zrn/m2.

Pokud byl proveden ve dvou vegetačních sezónách. Tvrdá pšenice (polozakrslý genotyp "PR22D89" a vysoký genotyp "Cappelli") byla vyseta v prosinci 2012 a 2013. K setí byl použit nový secí stroj SEMINBIO (také výstup projektu EIP) s roztečí výsevních botek 5 cm. To umožnilo rovnoměrnější prostorové rozložení rostlin ve srovnání s konvenčním setím s použitím širších (15 nebo 25 cm) meziřádkových vzdáleností (viz. obr. 1). Výsev do řádků 15 a 25 cm byl proveden stejným secím strojem, který to umožňuje.

Během růstu byla každá parcela hodnocena z hlediska tvorby sušiny biomasy a složení plevelů. Pozornost byla věnována především druhu zemědým lékařský (Fumaria officinalis L.), rozrazilům (Veronica spp.) a hluchavkovitým (Lamium spp.). U pšenice byla hodnocena hustota porostu na konci odnožování a výnos zrna a obsah bílkovin po sklizni. Z bezplevelných variant pozemků byly plevele odstraňovány až do konce odnožování.

Z pokusů vyplynulo, že biomasa plevelů rostla se zvětšenou meziřádkovou vzdáleností (viz graf 1) přičemž se výrazně lišila podle kultivaru. Konkrétně, při nejnižší vzdálenosti mezi řádky (tj. 5 cm), byla biomasa plevelů u obou sledovaných odrůd podobná, zatímco při vzdálenosti 15 cm a 25 cm byla na parcelách osetých nízkou moderní "PR22D89" odrůdou ve srovnání s vysokou starší odrůdou "Cappelli" biomasa plevelů v porostu vyšší. U obou genotypů se v širokých řádcích zvýšil výskyt zemědýmu a snížil výskyt rozrazilů, zatímco výskyt hluchavkovitých plevelů, které byly nejpočetnější, byl podobný ve všech roztečích i genotypech. Při snížení“ základního“ výsevku o 50% (tj. z 380 na 190 klíčivých zrn/ m2), se snížila hustota porostu o 42,7% u obou genotypů pšenice zatímco při zvýšení výsevku o 50% (ze 380 na 570 klíčivých zrn/m2), hustota porostu vzrostla v průměru o 36,9% ("Cappelli" o 40,7%, "PR22D89" o 33,0%).

Vzdálenost řádků, výsevek, ani potlačení plevelů nemělo vliv na obsah bílkovin v zrnu, který byl v průměru 12,2% ± 0,08% u nízké odrůdy „PR22D89“, a 14,6% ± 0,10% u vysoké starší odrůdy ‚Cappelli‘. Pšenice zasetá do řádků po 5 cm měla za následek snížení HTZ o 3,7% u ‘PR22D89 a 2.9% u odrůdy „Cappelli“.

Zaplevelení a jeho regulace představují jednu z největších překážek pro větší rozšíření pěstování pšenice v EZ. Obvyklý výsev do širších řádků (více než 15 cm) má za následek menší pokrytí povrchu a prostor pro šíření plevelů, které konkurují pšenici. Snížením meziřádkové vzdálenosti (z 25 cm na 5 cm), při konstantním výsevku se zvyšovala vzdálenost mezi obilkami osiva v řádku. Se vzrůstající homogenitou porostu se snižovalo zaplevelení. Snížení meziřádkové vzdálenosti vedlo v obou kultivarech i k poklesu výskytu později se vyskytujících hluchavkovitých plevelů v porovnání s časnějšími rozrazilovitými.

Někteří autoři uvádí, že zvýšená vzdálenost mezi řádky z 12 cm na 24 cm nepodporuje zvýšenou hustotu plevelů, ale snižuje výnosnost plodiny, zatímco jiní tvrdí, že regulace plevelů byla účinná pro snížení plevelů pouze na nejvyšší vzdálenost mezi řádky, za velkého tlaku plevelů. Podobné výzkumy ukázaly, že stejnoměrný výsev může silně snížit biomasu plevelů se zanedbatelným účinkem na biomasu plodiny. To znamená, že vliv meziřádkové vzdálenosti a výsevku na hustotu a celkovou biomasu plevelů závisí jak na tlaku plevele, tak na dostupnosti zdrojů pro plevele i plodiny. Zvýšená konkurenční schopnost pšenice, která v tomto pokusu vyplynula z redukované vzdálenosti mezi řádky, závisela také na zvolených kultivarech pšenice. Vysoký kultivar "Cappelli" potlačoval při meziřádkové vzdálenosti 15 cm a 25 cm růst plevelů více než "PR22D89". Když byla vzdálenost mezi řádky snížena na 5 cm, rozdíly ve vývoji rostlin mezi kultivary se snížily. V tomto vzoru uspořádání rostlin byl moderní kultivar "PR22D89" " proti plevelům stejně konkurenceschopný jako "Cappelli a což zřejmě závisí na několika mechanismech, včetně soutěže o světlo, živiny, vodu a prostor. Lze předpokládat, že snížená vzdálenost mezi řádky také vedla ke snížené konkurenci pšenice mezi sebou, a tudíž k větší vitalitě pšenice zejména u polozakrslého genotypu. Zvýšená hustota výsevu snížila množství plevelů u odrůdy "Cappelli" nevýznamně, u odrůdy "PR22D89"vůbec zaplevelení nekleslo.

Výsledky pokusu potvrzují hypotézu, že zvyšování uniformity distribuce rostlin vede ke zvýšení příjmu živin. Snížená meziřádková vzdálenost výrazně zvyšuje výnos moderních pšenic. Dále bylo potvrzeno, že homogennější uspořádání rostlin (snížená vzdálenost mezi řádky od 25 cm do 15 cm až 5 cm současně se zvyšující se vzdáleností rostlin v řádku) při udržení stejné hustoty výsevu, snížilo zaplevelení v obou kultivarech pšenice.

Redukce meziřádkové vzdálenosti vedla také ke značnému zvýšení výnosu zrna a příjmu dusíku u ‘PR22D89’(viz graf 2). Snížení meziřádkové vzdálenosti zvýšilo u ‘PR22D89’ výnos zrna více, než regulace zaplevelení. Volba správné rozteče má tedy význam pro redukci zaplevelení a výši výnosu. Minimální vzdálenost mezi řádky použitá v této studii téměř odpovídá schopnosti kolonizace kořenů pšenice, která zřídka přesahuje 5 cm.

Bylo také prokázáno, že snížená vzdálenost mezi řádky může současně vést ke zvýšené transpiraci plodin a snížení výparu z půdy, což vede ke zvýšení účinnosti využití vody a živin. Obiloviny jsou známy vysokou autoregulační a kompenzační schopností. Protože se ale odrůdy svými vlastnostmi značně liší, je třeba jejich výběru věnovat náležitou péči. Je třeba brát v potaz půdní i klimatické podmínky, předplodinu, stupeň zaplevelení, ale i složení plevelných společenstev. Snížení meziřádkové vzdálenosti harmonizuje prostorové rozmístění rostlin, zlepšuje využití půdy, vody, živin i světla, snižuje vzájemnou konkurenci kulturních rostlin v porostu a tím jejich lepší růst a vývoj a umožňuje snížení výsevku, což přináší další ekonomický efekt. Zavedení do praxe závisí na dostupnosti úzkořádkových secích strojů. Konečně, před zavedením herbicidů byly takové secí stroje (rozteč 7,5 cm) běžné. V současné době v EZ běžný způsob pěstování obilovin ve standartních řádcích (12,5 či 15 cm) a obvykle dvojí vláčení prutovými branami pomáhá regulaci plevelů zvládnout při dodržování preventivních opatření také poměrně dobře. Vláčení nebo plečkování u širokořádkových porostů má kromě eliminace plevelů i další pozitiva (provzdušnění půdy, podpora aerobních mikroorganismů, lepší mineralizace dusíku a přeměna půdní organické hmoty, porušení půdního škraloupu a snížení evaporace aj).

Pro ČTPEZ zpracovali:
prof. Ing. Jan Moudrý, CSc. a Ing. Marek Kopecký
Zemědělská fakulta Jihočeské univerzity v Českých Budějovicích
Příloha:  Zemědělec č. 33 / 2017 [1 MB, pdf]
Souvisí s členy:  JU

© 2012 - ČTPEZ - Česká technologická platforma pro ekologické zemědělství

Sídlem ČTPEZ je sídlo koordinátora: Bioinstitut o.p.s., Ondřejova 13, 779 00 Olomouc, e-mail: info@ctpez.cz
Webdesign & publikační systém Toolkit - Econnect