ZACHWASZCZENIE PLANTACJI WARZYW W WARUNKACH NADMIERNEGO UWILGOTNIENIA GLEBY

Transkrypt

1 Progress in Plant Protection/Postępy w Ochronie Roślin 51 (1) 2011 ZACHWASZCZENIE PLANTACJI WARZYW W WARUNKACH NADMIERNEGO UWILGOTNIENIA GLEBY MAREK URBAN 1, ADAM DOBRZAŃSKI 2 1 Instytut Ochrony Roślin Państwowy Instytut Badawczy Terenowa Stacja Doświadczalna Milicka 21, Trzebnica TSDTrzebnica@iorpib.poznan.pl 2 Instytut Ogrodnictwa Konstytucji 3 Maja 1/3, Skierniewice I. WSTĘP W warunkach nadmiernego uwilgotnienia gleby, mogą częściej i w większej ilości pojawiać się takie gatunki flory segetalnej, jak: Fumaria officinalis, Stellaria media, Galeopsis tetrahit, Galium aparine, Matricaria inodora, Sonchus arvensis, Equisetum arvense, Echinochloa crus-galli (Dobrzański 1994). Wiele powszechnie spotykanych gatunków chwastów w uprawach rolniczych i warzywnych charakteryzuje się szeroką,,amplitudą ekologiczną i występuje zarówno na stanowiskach wilgotnych, jak i suchych. Należą tu między innymi: Chenopodium album, Galinsoga parviflora, Galinsoga hispida, Sinapis arvensis, Viola arvensis, Cirsium arvense, Amaranthus retroflexus, Capsella bursa-pastoris, Thlaspi arvense, Agropyron repens (Ellenberg 1950; Tymrakiewicz 1959; Markow 1978; Dobrzański 2009). Precyzyjny podział chwastów na grupy w zależności od wymagań wilgotnościowych jest trudny do ustalenia, ponieważ w obrębie gatunku mogą występować ekotypy i formy o zróżnicowanych wymaganiach podlegających współdziałaniu wielu czynników środowiska biocenotycznego. W dostępnej literaturze niewiele jest publikacji dotyczących zachowania się flory segetalnej w uprawach warzyw w zależności od uwilgotnienia gleby. Na zależność zachwaszczenia upraw rolniczych od zwiększonej wilgotności gleby będącej skutkiem opadów lub powodzi zwracają uwagę między innymi Adamczewski i wsp. (1994) oraz Rola i wsp. (1999). Na podstawie doświadczeń przeprowadzonych w uprawie cebuli, pora i marchwi w 2009 i w 2010 roku, różniących się znacznie sumą opadów podczas wegetacji próbowano odpowiedzieć na pytanie, jakich gatunków chwastów i w jakiej liczebności należy się spodziewać w takich warunkach. II. MATERIAŁ I METODY Badania przeprowadzono w miejscowościach Głuchów Dolny (cebula), Brzyków (marchew) i Psary (por) w powiecie trzebnickim w latach Marchew odmia-

2 370 Progress in Plant Protection/Postępy w Ochronie Roślin 51 (1) 2011 ny Karoten i por odmiany Monar zlokalizowano na glebie płowej kompleksu żytniego bardzo dobrego, zaś cebulę odmiany Wolska na glebie lessowej kompleksu pszennego dobrego. W obu sezonach wegetacyjnych przedplonem dla warzyw były rośliny zbożowe. Uprawa gleby, siew, nawożenie i ochrona przed chwastami oraz szkodnikami zostały wykonane zgodnie z aktualnymi wymogami agrotechnicznymi. Cebulę i marchew wysiewano w II dekadzie kwietnia, a rozsadę pora wysadzano w I dekadzie maja. Zachwaszczenie poletek oceniono metodą ramkową, określając skład gatunkowy oraz ich liczbę w sztukach na 1 m 2 w trzech terminach: w fazie 1 2 liści, w fazie zwierania międzyrzędzi oraz przed zbiorem plonów: w cebuli w III dekadzie maja, I dekadzie lipca i II dekadzie sierpnia, natomiast w uprawie marchwi i pora w I dekadzie czerwca, III dekadzie lipca i III dekadzie września. Podczas wegetacji warzywa systematycznie pielono. Drugą i trzecią obserwację zachwaszczenia wykonano po 3 4 tygodniach od daty ostatniego pielenia. Obserwacje przeprowadzono w obiektach kontrolnych doświadczeń z oceną skuteczności biologicznej herbicydów założonych metodą bloków losowanych. Liczba powtórzeń 4, powierzchnia poletka 10 m 2. III. WYNIKI I DYSKUSJA Przebieg opadów atmosferycznych w latach charakteryzował się znacznym zróżnicowaniem, natomiast średnie dobowe temperatury kształtowały się podobnie (tab. 1). W 2009 roku, suma opadów od kwietnia do września wynosiła 249,1 mm, zaś w 2010 roku 447,0 mm, a średnie dobowe temperatury 15,6 C i 15,3 C. Tabela 1. Średnie miesięczne temperatury i sumy opadów w okresie wegetacji warzyw Table 1. Mean monthly temperature and sum of precipitation during growing season of vegetables Miesiąc Temperatura Temperature [ C] Opady Rainfall [mm] Months 2009* 2010* 2009* 2010* IV 11,2 9,1 13,1 32,0 V 13,8 1 92,0 135,6 VI 15,7 17,5 19,7 29,2 VII 19,7 21,4 74,5 8 VIII 19,2 18,8 35,0 93,9 IX ,8 74,5 X + 15,6 15,3 249,1 447,4 *lata years W 2010 roku na skutek dużej ilości opadów występowały okresowe podmoknięcia. Opady i temperatura miały wpływ na zachwaszczenie upraw warzyw. W tabelach 2. 3.

3 Zachwaszczenie plantacji warzyw i 4. przedstawiono, jak w tych latach kształtował się skład gatunkowy chwastów oraz ich ilość na 1 m 2 w zależności od uwilgotnienia gleby i terminów przeprowadzonych obserwacji. W składzie florystycznym zanotowano łącznie 26 gatunków chwastów, których liczba w uprawianych warzywach przedstawiała się następująco: cebula 12, por 15 i marchew 16. Obserwacje zachwaszczenia pierwotnego wykazały, że liczba taksonów w obu okresach wegetacyjnych nie ulegała zmianie, natomiast różnice wystąpiły w ich obsadzie na jednostce powierzchni. Większe nasilenie chwastów na 1 m 2 wynoszące od 88,6 (cebula) do 175 (por) zauważono w 2009 roku, co należy łączyć z nieco wyższymi temperaturami kwietnia i maja w 2009 roku, niż w tych samych miesiącach w 2010 roku. Poza tym zachwaszczenie pierwotne cechowało znaczne rozproszenie występujących gatunków chwastów. Najliczniej w tym okresie wystąpiły Ch. album i E. crus-galli. Zasadnicze różnice w składzie flory segetalnej w omawianych latach wystąpiły w zachwaszczeniu wtórnym. Zarysowały się w tym okresie zmiany w liczbie występujących gatunków, jak też ich ilości na jednostce powierzchni, które w większym stopniu zależały od uwilgotnienia gleby, a w mniejszym od gatunku uprawianych warzyw. Liczba występujących taksonów oraz ich obsada na 1 m 2 oceniana w trakcie pełnej wegetacji warzyw w 2009 i 2010 r. przedstawiała się następująco: cebula 7 i 11, 31,9 i 11; por 7 i 13, 61,0 i 114,4; marchew 12 i 15, 58,9 i 117,3. Natomiast przed zbiorem warzyw wartości te kształtowały się odpowiednio: cebula 9 i 12, 45,2 i 157,6; por 13 i 14, 94,5 i 21; marchew 14 i 16, 87,1 i 212,7. Przeprowadzone w tym okresie obserwacje wykazały, że w 2009 r. charakteryzującym się niewielką sumą opadów podczas wegetacji, niektóre gatunki chwastów nie pojawiły się w porównaniu do zachwaszczenia pierwotnego. Stan ten w poszczególnych uprawach warzyw przedstawiał się następująco: cebula G. aparine, C. bursa-pastoris, Lamium amplexicaule, S. media, V. arvensis; por Euphorbia helioscopia, Erodium cicutarium, Geranium pusillum, L. amplexicaule, Lamium purpureum, Polygonum convolvulus, S. media, V. arvensis; marchew Polygonum convolvulus, Sinapis arvensis, S. media, T. arvense, Vicia cracca. Z kolei w następnym sezonie wegetacyjnym, obfitującym w opady, liczba występujących taksonów kształtowała się podobnie, jak w zachwaszczeniu pierwotnym. Stwierdzono także, że niezależnie od przebiegu opadów, zmianie ulegała struktura zachwaszczenia. Zbiorowiska chwastów w zachwaszczeniu wtórnym w uprawie cebuli i pora zostały zdominowane przez Ch. album, G. parviflora i E. crus-galli, a w marchwi dodatkowo przez A. retroflexus. Procentowy udział wyszczególnionych gatunków chwastów w strukturze zachwaszczenia, pomimo zmian ilościowych w ocenianych okresach wegetacyjnych, cechował się pewną prawidłowością i w trakcie pełnej wegetacji warzyw w 2009 i 2010 r. wynosił: cebula 81,8 i 76,6; por 9 i 86,4; marchew 79,6 i 79,8, natomiast przed zbiorem warzyw: cebula 92,0 i 82,7; por 83,2 i 81,2; marchew 76,6 i 7. Oprócz wymienionych taksonów dużą stałością fitosocjologiczną, chociaż w niewielkim nasileniu, charakteryzowały się: w cebuli Gnaphalium uliginosum, Urtica urens, Thlaspi arvense; w porze M. inodora, Lycopsis arvensis, Polygonum persicaria; w marchwi Aethusa cynapium, Cirsium arvense, Galeopsis tetrahit, Equisetum arvense, M. inodora, P. persicaria. Zapotrzebowanie poszczególnych gatunków chwastów na wodę jest zróżnicowane i wilgotność gleby może wpływać na przerwanie okresu spoczynku nasion (Bochenek 2010) oraz wzrost i rozwój chwastów segetalnych (Świętochowski

4 372 Progress in Plant Protection/Postępy w Ochronie Roślin 51 (1) 2011 i Sońta 1962). Z badań wielu autorów wynika, że w kształtowaniu fizjonomii agrocenozy zasadnicze znaczenie mają biologiczne, siedliskowe i agrotechniczne uwarunkowania wpływające na tzw. glebowy bank nasion oraz na wschody i dynamikę pojawiania się poszczególnych gatunków chwastów w sezonie wegetacyjnym (Cavers i Benoit 1989; Grundy 2003). Bank nasion może zależeć od fizyko-chemicznych właściwości gleby (Pawłowski 1963). Stąd można się spodziewać, że warunki glebowe charakterystyczne dla lokalizacji, w której prowadzono obserwacje mają istotny wpływ na zbiorowisko chwastów, szczególnie w powiązaniu z wilgotnością gleby zależną od opadów w sezonie wegetacyjnym, okresowego zalania pola wodą lub nawadniania. Potwierdzono to w przypadku roślin rolniczych (Podstawka i Kapusta 1989; Adamczewski i wsp. 1994; Rola i wsp. 1999; Calado i wsp. 2009). Przedstawione w tej pracy wyniki potwierdzają fakt, iż podobne zależności dotyczące chwastów, mogą zachodzić także w uprawie roślin warzywnych, przy czym warunki wilgotnościowe uzależnione od opadów, powodują większe zmiany w liczbie niż w składzie gatunkowym chwastów. Tabela 2. Gatunki chwastów i ich średnia liczba w marchwi [szt./m 2 ] w zależności od roku i terminu obserwacji Table 2. Weed composition and mean number of weeds [pcs/m 2 ] in carrots depending on the year and observation time Terminy obserwacji Observation time Gatunek Species A. cynapium A. retroflexus Ch. album C. arvense E. arvense G. tetrahit G. parviflora M. inodora P. convolvulus P. persicaria S. arvensis S. media T. arvense V. cracca V. arvensis E. crus-galli Liczba chwastów ogółem Total weed number faza 1 2 liści marchwi 1 2 leaf stage of carrots faza zwierania międzyrzędzi before inter row closeness przed zbiorem before harvest , ,2 4,5 1,4 7,0 25,0 2 1,9 9,5 1 6,2 1 7,1 0,1 5,0 0,1 7,3 8,3 1,6 1 10,1 4,0 0,9 1 1,3 1 1,4 19,5 28,5 7,6 19,2 3,0 2,7 1,2 26,4 3,2 14,4 2,7 19,5 1,6 0,7 2,6 24,6 3, ,3 4,5 32,7 4,8 4,4 3,3 6,1 6,2 4,4 57,2 124,7 95,9 58,9 117,3 87,1 212,7

5 Zachwaszczenie plantacji warzyw Tabela 3. Gatunki chwastów i ich średnia liczba w porze z rozsady [szt./m 2 ] w zależności od roku i terminu obserwacji Table 3. Weed composition and mean number of weeds [pcs/m 2 ] in transplanted leeks depending on the year and observation time Terminy obserwacji Observation time Gatunek Species Ch. album E. helioscopia E. cicutarium G. aparine G. parviflora G. pusillum L. amplexicaule L. purpureum L. arvensis M. inodora P. convolvulus P. persicaria S. media V. arvensis E. crus-galli Liczba chwastów ogółem Total weed number 3 tygodnie po sadzeniu rozsady 3 weeks post-planting faza zwierania międzyrzędzi before inter-row closeness przed zbiorem before harvest ,7 4,7 1 5,0 18,9 4,0 6,0 1,6 13,2 8,8 10,7 5,7 8,5 36,6 13,5 3,1 2,6 1 5,0 2,0 13,0 19,0 1,3 1 49,0 22,6 1 2,7 2 28,8 2 1,9 2,3 1,8 1,0 0,7 47,6 2 1,9 28,6 1,7 0,9 1,2 2,9 3,3 28,5 4 4,7 34,5 0,9 1,3 1 6,4 1,2 3,4 3,6 4, , ,0 114,4 94,5 21 Tabela 4. Gatunki chwastów i ich średnia liczba w cebuli [szt./m 2 ] w zależności od roku i terminu obserwacji Table 4. Weed composition and mean number of weeds [pcs/m 2 ] w cebuli depending on the year and observation time Terminy obserwacji Observation time Gatunek Species C. bursa-pastoris Ch. album G. aparine G. parviflora G. uliginosum L. amplexicaule M. inodora S. media T. arvense 1 2 liście cebuli 1 2 leaf stage of onion 5 6 liści 5 6 leaf stage przed zbiorem before harvest ,5 4,0 8,8 3,5 1 7, ,5 3 26,3 6,6 3,8 3,3 3,8 1 16,6 0,7 2,0 6 3,6 38,5

6 374 Progress in Plant Protection/Postępy w Ochronie Roślin 51 (1) 2011 U. urens V. arvensis E. crus-galli Liczba chwastów ogółem Total weed number 2,9 13,5 3,7 6,4 9,7 1,7 9,4 2,6 2 1,4 12,6 7,3 31,6 88,6 81,7 31, ,2 157,6 IV. PODSUMOWANIE Stan uwilgotnienia gleby, zróżnicowany sumą opadów w okresie wegetacji, nie powodował zmian składu gatunkowego chwastów w zachwaszczeniu pierwotnym warzyw. Natomiast miał wyraźny wpływ na zachwaszczenie wtórne przed zbiorami. Z przeprowadzonych badań wynika, że w sezonie wegetacyjnym charakteryzującym się niską sumą opadów liczba gatunków chwastów, jak też ich ilość na jednostce powierzchni może być mniejsza. Natomiast w sezonie o dużej sumie opadów liczba gatunków może być taka sama w zachwaszczeniu pierwotnym jak i wtórnym, ale ich obsada (ogólna liczba) na 1 m 2 przewyższa zachwaszczenie pierwotne. Niezależnie od przebiegu opadów w obu sezonach wegetacyjnych, dominowały: Ch. album, G. parviflora, A. retroflexus, E. crus-galli. Ich udział w strukturze zachwaszczenia, mimo istotnych zmian ilościowych w ocenianych sezonach wegetacyjnych wahał się od 7% (marchew) do 92,0% (cebula). V. LITERATURA Adamczewski K., Praczyk T., Stachecki S Wpływ opadów atmosferycznych i temperatury powietrza na występowanie niektórych gatunków chwastów oraz ich konkurencyjność w stosunku do roślin uprawnych. XVII Krajowa Konferencja Przyczyny i źródła zachwaszczenia pól uprawnych. s ART, Olsztyn, Olsztyn Bęsia, Calado J.M.G., Bash G., de Carvalho M Weeds emergence as influenced by soil moisture and temperature. J. Pest Sci. 82: Cavers P.B., Benoit D.L Seed banks in arable land. p In: Ecology of Soil Seed Banks (M.A. Leck, V.T. Parker, R.L. Simpson, eds.). Academic Press, Inc. London, 462 pp. Bochenek A Ecophysiological conditions of seed dormancy of weeds from the Asteraceae family. Dissertation and Monographs. UWM Olsztyn 155, 126 pp. Dobrzański A Wpływ niektórych czynników środowiska, ze szczególnym uwzględnieniem wilgotności, na zachwaszczenie upraw warzyw. XVII Krajowa Konferencja Przyczyny i źródła zachwaszczenia pól uprawnych. s ART, Olsztyn, Olsztyn Bęsia, Dobrzański A Ekspertyza. Biologiczne i agrotechniczne aspekty regulowania zachwaszczenia. Publikacja współfinansowana przez Unię Europejską w ramach Europejskiego Funduszu Społecznego. Sieć naukowa Agroinżynieria dla rozwoju zrównoważonego rolnictwa, przemysłu rolno-spożywczego i obszarów wiejskich. Ellenberg H Unkrautgemeinschaften als Zeiger für Klima und Boden. Landwirtschaftliche Pflanzensoziologie. 1. Stuttgart/Ludwigsburg, 141 pp. Grundy A.C Predicting of weed emergence: a review of approaches and future challenges. Weed Res. 43: Markow M. (red.) Chwasty. s W: Agrofitocenologia Nauka o Zbiorowiskach Roślinnych. PWRiL, Warszawa, 267 ss.

7 Zachwaszczenie plantacji warzyw Podstawka E., Kapusta B Wpływ deszczowania i rożnych dawek azotu na zachwaszczenie ziemniaków na glebie lekkiej. Zesz. Nauk. Seria Roln., WSRP Siedlce 20: Pawłowski F Liczebność i skład gatunkowy nasion chwastów w ważniejszych glebach województwa lubelskiego. Ann. Univ. Mariae Curie-Sklodowska, Sect. E, 18: Świętochowski B., Sońta W Wpływ wilgotności gleby na wzrost i rozwój niektórych chwastów segetalnych (doświadczenia wazonowe). Rocz. Nauk Roln. 85-A-1: Rola J., Radziszewski J., Badowski M., Rola H Wpływ powodzi w 1997 roku na zachwaszczenie pól uprawnych. Pam. Puł. 115: Tymrakiewicz W Ekologiczne grupy chwastów polnych. Dominujący czynnik ekologiczny woda w glebie. s W: Atlas Chwastów. PWRiL, Warszawa, 367 ss. MAREK URBAN, ADAM DOBRZAŃSKI WEED INFESTATION OF VEGETABLE CROPS IN EXCESSIVE SOIL MOISTURE CONDITION SUMMARY The influence of soil moisture as results of rainfall sum on weed species composition, primary and secondary weed infestation was studied in vegetable crops (drilled onion, carrot and transplanted leek) in The results of performed studies revealed that the sum of rainfall did not influence the weed species composition at the primary weed infestation, contrary to the period of second weed infestation. In 2009, due to a low level of precipitation, the number of weed species and their population density were low. In 2010, characterized by a high sum of rainfall, the number of species was comparable at both weed infestation periods; however, the weed population density was much higher at the second weed infestation. In both growing seasons, most dominant weed species were: Chenopodium album, Galinsoga parviflora, Amaranthus retroflexus, Echinochloa crus-galli, and their share in weed abundance ranged from 75.5% (carrots) to 92.0% (onions). The following weed species were permanently present: Gnaphalium uliginosum, Urtica urens, Thlaspi arvense, Matricaria inodora, Lycopsis arvensis, Polygonum persicaria, Aethusa cynapium, Cirsium arvense, Equisetum arvense, Galeopsis tetrahit, and their share in weed community was rather low. Key words: weeds, onion, carrot, leek, soil moisture