ZBIOROWISKA SEGETALNE W UPRAWACH EKOLOGICZNYCH I KONWENCJONALNYCH INTENSYWNYCH

FOLIA UNIVERSITATIS AGRICULTURAE STETINENSIS Folia Univ. Agric. Stetin. 2007, Agric., Aliment., Pisc., Zootech. 259 (4), 95 110 Ignacy KUTYNA, Tadeusz LEŚNIK 1, Katarzyna MALINOWSKA 2 ZBIOROWISKA SEGETALNE W UPRAWACH EKOLOGICZNYCH I KONWENCJONALNYCH INTENSYWNYCH SEGETAL COMMUNITIES IN ECOLOGICAL CULTIVATION AND INTENSIV CULTIVATION Zakład Ekologii, Akademia Rolnicza, ul. Juliusza Słowackiego 17, 71-434 Szczecin 1 Katedra Ochrony i Kształtowania Środowiska, Akademia Rolnicza ul. Juliusza Słowackiego 17, 71-434 Szczecin 2 Katedra Fizjologii Roślin, Akademia Rolnicza ul. Juliusza Słowackiego 17, 71-434 Szczecin Abstract. On the fields (Jesionowo village, Pyrzyce) organic farming made 40 phytosociological records and 30 with intensive farming. Agrophytocenosis in ecological cultivation (in winter wheat, spring wheat and potatos) are floral richer. Structure of communieties allowed on the distinguished within association. In winter and spring wheat differentiated Aphano-Matricarietum association, which is internal distingiuhsed on the subassociations:aphano-matricarietum sperguletosum, typicum i consolidetosum. In potatos cultivation differentiated Veronico-Fumarietum officinalis association internal distingiuhsed on the subassociations Veronico-Fumarietum officinalis sperguletosum i typicum. In cultivation leading in intensive way plant communities are floral poor. There is lack of characterisic species of segetal association and number of characterisic species belonging to alliances and orders of Stellarietea mediae class is small or there is lack of them. Connected with that they are qualified to communites range. In winter wheat differentiated community of Aperion spicae-venti alliance, in spring barley community of Stellarietea mediae class, in potatos community from Polygono-Chenopodietalia order. Floral separateness these agrophytocenosis confirm comparative small mutual similarity coefficient, oscillate around value 50%. Słowa kluczowe: rolnictwo ekologiczne, rolnictwo intensywne, zbiorowiska roślinne, stałość fitosocjologiczna, współczynnik pokrycia, współczynnik podobieństwa, zespół roślinny. Key words: organic farming, intensive agriculture, plant communities, phytosociological stability, cover coefficient, similarity coefficient, plant association. WSTĘP Dwa odmienne z założenia systemy gospodarki rolnej ekologiczny i konwencjonalny intensywny mają zasadniczy wpływ na skład florystyczny zbiorowisk roślinnych wykształcających się w obrębie różnych upraw (zboża ozime i jare oraz ziemniaki). W rolnictwie ekologicznym nie stosuje się sztucznych nawozów mineralnych i chemicznych środków ochrony roślin, a także ciężkich maszyn rolniczych, produkuje się żywność wolną od szkodliwych zanieczyszczeń. Rolnictwo konwencjonalne intensywne charakteryzuje się m.in. mechanizacją procesów produkcyjnych, uproszczeniami w agrotechnice i w płodozmianach, regularnym stosowaniem dużych dawek syntetycznych nawozów mineralnych oraz biocydów w ochronie roślin. W rezultacie osiąga się obfite plony, często jednak o obniżonej jakości oraz dochodzi do zanieczyszczenia środowiska glebowego i wodnego, wynikającego z chemizacji pól uprawnych.

96 I. Kutyna i in. Badania florystyczno-fitosocjologiczne przeprowadzono w Jesionowie (w powiecie pyrzyckim) w gospodarstwie ekologicznym i na polach użytkowanych intensywnie, które do niego przylegały. Zbiorowiska roślinne w uprawach intensywnie prowadzonych ulegają daleko posuniętemu procesowi degeneracji. Według Falińskiej (2004) pierwsze stadium degeneracji zbiorowisk wykazuje się brakiem gatunków charakterystycznych zespołów i związków. Agrofitocenozy przyjmują w takiej sytuacji zubożałą postać nazywaną zbiorowiskami kadłubowymi. Celem niniejszego opracowania jest określenie rodzajów zbiorowisk segetalnych, wykształcających się w uprawach pszenicy ozimej, w zbożach jarych i ziemniakach na obszarach pól gospodarstw ekologicznych i intensywnych, a także poznanie odmienności florystycznej między nimi. CHARAKTERYSTYKA SIEDLISK BADANYCH PÓL UPRAWNYCH Warunki glebowe pól obu gospodarstw (ekologicznego i intensywnego) są zbliżone. Występują na nich gleby gliniaste oraz utwory pyłowe. Na polach gospodarstw ekologicznych przeważają gleby brunatne wyługowane, wytworzone z gliny średniej pylastej (gsp) oraz w mniejszym udziale gleby brunatne właściwe, wytworzone z utworu pyłowego ilastego (płi). Na polach gospodarstw intensywnie użytkowanych występują wyłącznie gleby brunatne właściwe, wytworzone z gliny lekkiej pylastej (glp) i utworu pyłowego ilastego (płi). Gleby pól intensywnie użytkowanych charakteryzują się odczynem zasadowym i nieznaczną zawartością CaCO 3 (od 0,05 do 0,22%), natomiast na polach użytkowanych ekologicznie większość gleb charakteryzuje się odczynem kwaśnym. Zawartość przyswajalnego fosforu jest w nich bardzo niska. Gleby większości pól użytkowanych intensywnie charakteryzują się wysoką zawartością przyswajalnego fosforu. Zasobność gleb w potas przyswajalny w obu gospodarstw jest podobna (Kutyna i Leśnik 2007). W gospodarstwie ekologicznym nie stosowano syntetycznych nawozów mineralnych i pestycydów. Przeprowadzono tylko 3 razy oprysk preparatem z pokrzywy w pszenicy ozimej i jarej oraz 2 razy w ziemniakach. Na polach intensywnie użytkowanych stosowano duże nawożenie mineralne. Pod pszenicę ozimą zastosowano przed siewem 300 kg ha 1 Polifoski 6, a wiosną, z chwilą ruszenia wegetacji, 200 kg ha 1 saletry amonowej oraz, w fazie strzelania w źdźbło, 150 kg ha 1 mocznika. Pod jęczmień jary zastosowano przedsiewnie 200 kg ha 1 Lubofoski a po wschodach 200 kg ha 1 saletry amonowej. W uprawie ziemniaka zastosowano 30 t ha 1 obornika oraz przed sadzeniem 200 kg ha 1 Polifoski 6. Po wschodach wprowadzono jeszcze 100 kg ha 1 siarczanu amonowego. W gospodarstwie z intensywną agrotechniką w uprawie pszenicy ozimej i jęczmienia jarego zastosowano herbicydy Puma Super + Granstar 75 WG. W uprawie ziemniaka zastosowano wiosną doglebowo Topogard, po wschodach Sencar na rośliny dwuliścienne i Leopard na rośliny jednoliścienne (Kutyna i Leśnik 2007). MATERIAŁ I METODY Materiałem badawczym były zdjęcia fitosocjologiczne wykonane w lipcu 2006 roku, powszechnie stosowaną przez geobotaników metodą Brauna-Blanqueta. Łącznie wykonano

Zbiorowiska segetalne w uprawach ekologicznych... 97 70 zdjęć fitosocjologicznych, z tego 40 w uprawach ekologicznych (pszenicy ozimej, pszenicy jarej i ziemniaka) i 30 w uprawach intensywnie użytkowanych (pszenicy ozimej, jęczmienia jarego i ziemniaka). Na podstawie przewodnika Matuszkiewicza (2001) zdjęcia zakwalifikowano do rangi zespołu lub zbiorowiska, wykorzystując obecność gatunków charakterystycznych dla poszczególnych syntaksonów. Stałość fitosocjologiczną i współczynnik pokrycia dla każdego gatunku obliczono, wykorzystując opracowanie Pawłowskiego (1972), natomiast współczynniki podobieństwa zbiorowisk roślinnych wyliczono na podstawie wzoru Kulczyńskiego i przedstawiono je w diagramie Czekanowskiego (Pawłowski 1972). Nazwy gatunków podano za Mirkiem i in. (2002). WYNIKI I DYSKUSJA Zbiorowiska segetalne w uprawie pszenicy ozimej Zbiorowiska segetalne, występujące w obrębie pól użytkowanych ekologicznie i intensywnie, znacznie różnią się między sobą składem gatunkowym. W uprawie pszenicy ozimej w gospodarstwie ekologicznym w agrofitocenozach zarejestrowano 38 taksonów, a w gospodarstwie intensywnym tylko 18. Liczba gatunków charakterystycznych w poszczególnych syntaksonach klasy Stellarietea mediae była zdecydowanie większa w obrębie zbiorowisk uprawy pszenicy ozimej na polu ekologicznym niż na polu intensywnie użytkowanym (tab. 1). Na polach intensywnie użytkowanym w ogóle nie wystąpiły gatunki charakterystyczne zespołów segetalnych, a jednostki fitosocjologiczne w randze związków i rzędów reprezentował tylko jeden gatunek Apera spica-venti. Również liczba gatunków charakterystycznych klasy była o połowę mniejsza niż w zbiorowiskach uprawy pszenicy w gospodarstwie ekologicznym. Struktura zbiorowiska i jej skład florystyczny wskazują na proces degeneracji, wynikający z intensywnej działalności agrotechnicznej rolnika, która spowodowała znaczne zubożenie gatunkowe zbiorowiska segetalnego w uprawie pszenicy ozimej. Zbiorowiska na polach intensywnie użytkowanych stanowią zubożałą postać nazywaną agrofitocenozami kadłubowymi związku Aperion spicae-venti (tab. 2). Udoskonalone metody uprawy, a zwłaszcza stosowanie herbicydów powoduje głębokie zmiany w strukturze agrofitocenoz. Obserwuje się przede wszystkim zubożenie florystyczne w zbiorowiskach i zanikanie gatunków charakterystycznych; powstają tzw. zbiorowiska kadłubowe, wykazujące jeszcze swoiste cechy rzędu lub tylko klasy, lecz niedające się już zakwalifikować do zespołu, a niekiedy i związku (Matuszkiewicz 2001). Jedyny gatunek charakterystyczny związku Apera spica- venti osiągnął wysoki stopień stałości (S= IV), ale znikomy współczynnik pokrycia (tab. 2). W uprawach pszenicy ozimej na polach użytkowanych w systemie ekologicznym wykształcił się zespół Aphano-Matricarietum. Jest on wewnętrznie zróżnicowany florystycznie na podzespoły Aphano-Matricarietum sperguletosum i Aphano-Matricarietum typicum (tab. 3). Zespół Aphano-Matricarietum ma wyraźnie suboceaniczny charakter, w związku z czym w Polsce jego płaty wykształcają się tylko w zachodniej części kraju. Zbiorowisko to występuje głównie w uprawach zbóż ozimych i rzepaku. Można je spotkać na glebach żyznych, gliniastych i piaszczysto-gliniastych optymalnie uwilgotnionych. Rozwija się na wielu typach gleb, najczęściej jednak na glebach brunatnych i płowych.

98 I. Kutyna i in. Tabela 1. Liczba gatunków charakterystycznych syntaksonów z klasy Stellarietea mediae w zbiorowiskach na polach gospodarstw ekologicznego i konwencjalnego intensywnego Table 1. Number of characteristic species of syntaksons from Stellarietea mediae class in communities on the field of ecological and intensive farm Systemy użytkowania pól Farming system Rolnictwo ekologiczne Organic biodynamic farming Rolnictwo konwencjonalne intensywne Intensive agriculture Jednostki fitosocjologiczne Phytosociological units Zespół Association Aphano Matricarietum Liczba gatunków Number of species 38 pszenica ozima winter wheat Zespół Association Aphano Matricarietum Liczba gatunków Number of species 49 pszenica jara spring wheat Zespół Association Veronico Fumarietum officinalis Liczba gatunków Number of species 36 ziemniak potato Zbiorowisko ze związku Community alliance Aperion spicae venti Liczba gatunków Number of species 18 pszenica ozima winter wheat Zbiorowiska z klasy Community class Stellarietea mediae Liczba gatunków Number of species 18 jęczmień jary spring barley Zbiorowisko z rzędu Community order Polygono Chenopodietalia Liczba gatunków Number of species 24 ziemniak potato Klasa Class Stellarietea mediae 9 13 11 4 5 5 Rząd Order Centauretalia cyani 5 5 3 1 3 Rząd Order Polygono-Chenopodietalia 4 4 5 3 5 Związek Alliance Aperion spicae-venti 2 2 1 1 Związek Alliance Polygono-Chenopodion 1 4 3 1 3 3 Zespół Association Aphano-Matricarietum 2 2 Zespół Association Veronico-Fumarietum officinalis 2 1 Klasa Class Artemisietea vulgaris 3 3 3 1 2 2 Klasa Class Agropyretea intermedio-repentis 3 5 4 2 2 4 Klasa Class Molinio-Arrhenatheretea 3 7 2 1 1 Pozostałe klasy fitosocjologiczne Remaining phytosociological classes 2 3 Gatunki towarzyszące Accompaning species 4 1 3 2 2 Potencjalnie zespół zajmuje siedliska żyznych grądów ze związku Carpinion betuli, głównie jednak zespoły Stellario-Carpinetum i Galio-Carpinetum (Wysocki i Sikorski 2002). Typowo wykształcone fitocenozy poszczególnych zespołów roślinności segetalnej są jeszcze w Polsce dość pospolite na obszarze drobnopowierzchniowej gospodarki rolnej o przeciętnym poziomie agrotechniki, natomiast na terenach intensywnej produkcji przeważają pod względem powierzchni zbiorowiska kadłubowe, a typowe postaci zespołów występują najczęściej w formie okrajkowej, oddzielającej łany od przydroży, poboczy i innych terenów (Matuszkiewicz 2001). Gatunki charakterystyczne zespołu Chamomilla recutica oraz Matricaria maritima subsp. indora osiągnęły najwyższy stopień stałości (S=V) i współczynnik pokrycia (D=477 673). W zespole tym bardzo często (S=V) i licznie występowały także gatunki charakterystyczne klasy Agropyretea intermedio-repentis Equisetum arvense (D=1867) i Elymus repens (D=697).

Zbiorowiska segetalne w uprawach ekologicznych... 99 Tabela 2. Zbiorowisko związku Aperion spicae-venti w pszenicy ozimej uprawianej w intensywnym konwencjonalnym gospodarstwie Table 2. Community of Aperion spicae-venti alliance in winter wheat cultivated on intensive farm Successive number of phytosociological record Pokrycie powierzchni przez roślinę uprawną Area coverage by cultiveted plant in [%] Area of phytosociological records coverage by weeds in [%] Liczba gatunków w zdjęciu fitosocjologicznym Number of species in phytosociological record I ChAll. Aperion spicae-venti 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 100 95 100 95 90 95 90 95 100 95 x = 95,5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 x = 5,0 5 5 5 5 7 4 7 5 5 4 S x = 5,2 Apera spica-venti + + + + + + + + IV 80 II ChCl. Stellarietea mediae Viola arvensis + + + + + + + + IV 80 Veronica persica + + + + + + III 60 Fallopia convolvulus + + + + II 40 III ChCl. Artemisietea vulgaris Cirsium arvense + + + II 30 IV ChCl. Agropyretea intermedio-repentis Elymus repens + + + + + + + + IV 80 Equisetum arvense + + + + + III 50 Gatunki, które w zbiorowisku osiągnęły I stopień stałości Below the tabel put up species which have I class of phytosiological stability in communities: II:Matricaria maritima subsp. inodora 4,10, (+); Polygonum aviculare 2,10, (+); Ch O. Centauretalia cyani: Centaurea cyanus 5,9, (+); Ch Cl. Molinio-Arrhenathereta: Poa annua 8,9 (+). Gatunki towarzyszące Accompaning species: Secale cereale 8 (+); Veronica arvensis 5 (+). S stałość fitosocjologiczna phytosociological stability, D współczynniki pokrycia cover coefficient, x średnia wartość medium value. Duże wartości współczynników pokrycia, osiągnięte przez te gatunki, świadczą o silnym zachwaszczeniu uprawy pszenicy ozimej (średnie pokrycie uprawy przez chwasty wynosi 54,7%) tab. 3. O znacznej odrębności agrofitocenoz obu rodzajów upraw świadczy także niski współczynnik ich wzajemnego podobieństwa 55% (rys. 1). Większą liczbę gatunków w zbiorowiskach upraw, w obrębie gospodarstw ekologicznych, stwierdzili także Dąbkowska i in. (2007), Grabowska-Orządała i in. (2007), Skrajna i Skrzyczyńska (2007) oraz Tyburski i Rychlik (2007). Zbiorowiska segetalne w uprawach zbóż jarych W uprawie pszenicy jarej w gospodarstwie ekologicznym wykształcił się zespół Aphano- -Matricarietum, wewnętrznie zróżnicowany na trzy podzespoły (tab. 4). Najwięcej 7 płatów zaliczono do podzespołu Aphano-Matricarietum sperguletosum, a po 4 płaty do podzespołu Aphano-Matricarietum typicum i Aphano-Matricarietum consolidetosum. Gatunki charakterystyczne zespołu Matricaria mairtima subsp. inodora oraz Chamomilla recutita osiągnęły V stopień stałości, ale znacznie niższe współczynniki pokrycia niż gatunki zbiorowisk w uprawie pszenicy ozimej. Wysoki stopień stałości (S=V) i duże współczynniki pokrycia osiągnęły w agrofitocenozach pszenicy jarej: Equisetum arvense (D = 1430), Avena fatua (D = 1167), Cirsium arvense (D = 617), Sonchus arvensis (D = 520) i Vicia hirsuta (D = 547). Tak duże wartości pokrycia gatunków wskazują na bardzo silne zachwaszczenie upraw pszenicy jarej (średnie pokrycie powierzchni zdjęcia przez chwasty wynosiło 69,7%). D

Tabela 3. Zespół Aphano-Matricarietum w uprawie pszenicy ozimej w gospodarstwie ekologicznym. Zdjęcia 1 8 podzespół Aphano-Matricarietum sperguletosum; zdjęcia 9 15 podzespół Aphano-Matricarietum typicum Table 3. Aphano-Matricarietum association in winter wheat cultivationon ecological farm. Records 1 8 subassociation Aphano-Matricarietum sperguletosum; records 9 15 subassociation Aphano-Matricarietum typicum Successive number of phytosociological record 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 Pokrycie powierzchni przez roślinę uprawną Area coverage by cultiveted plant in [%] 55 50 55 65 40 50 60 70 65 60 50 70 50 60 50 x = 57,3 Area of phytosociological record coverage by weeds in [%] 40 30 80 50 65 60 25 55 35 70 75 45 30 60 55 x = 51,7 Liczba gatunków w zdjęciu fitosocjologicznym Number of species in phytosociological record 21 14 16 14 19 19 22 24 20 19 19 20 19 19 22 x = 19,0 I ChAss. Aphano-Matricarietum S D Chamomilla recutita 1.1 2.3 1.1 2.3 1.1 1.1 + 1.1 + + + + + 2.3 2.3 V 673 Matricaria maritima subsp. inodora 1.1 + 2.2 1.1 1.1 1.3 1.1 1.2 1.1 1.2 1.1 + + + 1.1 V 477 Subass. Aphano-Matricarietum sperguletosum D. Spergula arvensis + + 1.1 1.1 2.2 + + + III 217 II ChAll. Aperion spicae-venti Apera spica-venti 2.2 1.1 2.2 1.2 1.1 2.2 1.1 1.2 1.1 1.1 2.2 1.1 1.1 1.2 1.2 V 917 Vicia hirsuta + + 1.1 + + + + + III 80 III ChO. Centauretalia cyani Centaurea cyanus 1.1 + 2.2 1.2 1.1 1.1 1.1 1.3 + + + + + 1.1 2.2 V 507 Bromus secalinus + + + + 1.1 + II 67 Papaver rhoeas + + + + + II 33 Vicia sativa + + + + + II 33 Avena fatua + + + + II 27 IV ChCl. Stellarietea mediae Viola arvensis + + 1.1 + + + + + + + + + + 1.1 + V 153 Chenopodium album + + + 1.1 + + + + + + + + + V 113 Galeopsis tetrahit var. arvensis + + + + + + + + + + + + + + + V 100 Myosotis arvensis + + + + 1.1 + + + + + IV 93 Fallopia convolvulus + + + + + + + + + + + IV 73 Sonchus arvensis + + + 2.3 1.2 1.2 + III 183 Polygonum aviculare + + + + + + + III 47 Stellaria media + + + 1.1 1.1 II 87 Sonchus asper + + + + + + II 40 Anagallis arvensis + + + + + II 33 Anchusa arvensis + + + + + II 33

cd. tab. 3 cont. Table 3 Successive number of phytosociological record 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 Pokrycie powierzchni przez roślinę uprawną Area coverage by cultiveted plant in [%] 55 50 55 65 40 50 60 70 65 60 50 70 50 60 50 x = 57,3 Area of phytosociological record coverage by weeds in [%] 40 30 80 50 65 60 25 55 35 70 75 45 30 60 55 x = 51,7 Liczba gatunków w zdjęciu fitosocjologicznym Number of species in phytosociological record 21 14 16 14 19 19 22 24 20 19 19 20 19 19 22 x = 19,0 V ChCl. Artemisietea vulgaris Cirsium arvense + 1.3 1.1 1.1 + + 1.3 + 1.2 + 1.1 1.2 + 1.2 V 307 Galium aparine + + + + + + + + + 1.2 2.2 IV 210 VI ChCl. Agropyretea intermedio-repentis Equisetum arvense 1.2 1.1 2.3 2.3 2.3 3.3 1.1 3.3 2.3 3.3 3.3 2.3 2.3 1.2 1.2 V 867 Elymus repens 1.1 1.2 2.2 1.3 2.3 1.3 1.1 + 1.1 1.1 1.1 1.1 + 2.2 1.1 V 697 Convolvulus arvensis +.2 1.2 1.3 + II 80 VII Gatunki towarzyszące Accompaning species Veronica arvensis + + + + + + + III 47 Polygonum amphibium var. terrestre +.2 + + 1.2 1.2 II 87 Secale cereale + + + + + II 53 Gatunki, które w zbiorowisku osiągnęły I stopień stałości Below the tabel put up species which achieved I class of phytosociological stability in community. IV: Capsella bursa-pastoris 8 (+); Polygonum lapathifolium subsp. pallidum 2,4,6 (+); V: Artemisia vulgaris 12,14 (+); VII: Avena sativa 10 (+); ChCl. Isoëto-Nanojuncetea: Gnaphalium uliginosum 8,15 (+); Plantago intermedia 12 (+); ChCl. Molinio-Arrhenatheretea: Poa annua 2 (+); Rumex crispus 9,12,15 (+); Trifolium repens 1,15 (+); Objaśnienia jak w tab. 2 Explanation as in Table 2.

Tabela 4. Zespół Aphano-Matricarietum w uprawie pszenicy jarej w gospodarstwie ekologicznym. Podzespół Aphano-Matricarietum sperguletosum (zdjęcia1 7), podzespół Aphano- - Matricarietum typicum (zdjęcia 8 11), podzespół Aphano-Matricarietum consolidetosum (zdjęcia 12 15) Table 4. Aphano-Matricarietum association in spring wheat cultivation on ecological farm. Aphano-Matricarietum sperguletosum subassociation (records 1 7), Aphano-Matricarietum typicum subassociation (records 8 11), Aphano-Matricarietum consolidetosum subassociation (records 12 15) Successive number of phytosociological record Numer zdjęcia fitosocjologicznego na obszarze badań Number of phytosociological record within the research area Pokrycie powierzchni przez roślinę uprawną Area coverage by cultiveted plant in [%] Area of phytosociological record coverage by weeds in [%] Liczba gatunków w zdjęciu fitosocjologicznym Number of species in phytosociological record 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 1 2 7 8 12 13 14 3 4 5 6 9 10 11 15 60 50 45 50 40 60 40 50 40 55 40 50 30 45 50 x = 47,0 45 65 70 70 85 80 100 45 60 55 75 65 80 60 90 x = 69,7 28 30 28 31 27 25 25 27 30 25 28 23 22 29 26 x = 26,9 I ChAss. Aphano-Matricarietum S D Matricaria maritima subsp. inodora 1.1 1.1 + + + 1.1 + 1.1 + + 1.3 + 1.1 + 1.1 V 260 Chamomilla recutita + 1.1 + + + + + + + + + + + + 1.1 V 153 D Subass. Aphano-Matricarietum sperguletosum Spergula arvensis + + + + + + + III 47 D Subass. Aphano-Matricarietum consolidetosum Consolida regalis + + + + II 27 II ChAll. Aperion spicae-venti Vicia hirsuta 1.2 1.2 1.1 2.3 2.3 2.2 3.3 + 2.3 + 2.3 2.2 2.3 2.2 3.3 V 1547 Apera spica-venti + + + + II 27 III ChO. Centauretalia cyani Avena fatua 2.2 2.3 1.1 1.3 1.3 2.2 2.3 1.1 1.3 2.2 1.3 2.2 2.2 1.1 2.3 V 1167 Centaurea cyanus 1.1 1.1 + 1.1 1.3 1.1 1.1 1.1 1.1 + 1.1 + 1.1 + 1.1 V 393 Papaver rhoeas + + + + + II 33 IV ChCl. Stellarietea mediae Sonchus arvensis + 1.2 2.3 2.3 1.3 + + 1.2 1.2 1.2 1.3 1.1 1.3 V 520 Chenopodium album 1.1 1.1 1.1 1.1 1.1 1.1 1.1 1.1 1.1 1.1 1.1 1.1 1.1 1.1 1.1 V 500 Fallopia convolvulus 1.1 + 1.1 + + 1.1 + 1.1 + 1.1 + 1.1 + 1.1 1.1 V 313 Veronica persica + 1.1 + 1.1 1.1 + + + + + + 1.1 1.1 + 1.1 V 260 Anagallis arvensis + + + 1.1 1.1 + + + + + 1.1 + 1.1 + + V 207 Polygonum aviculare + + + + + + + + + + + + + + V 93 Myosotis arvensis + + + + + + + + + + + + + V 87 Viola arvensis + + + + + + + + + + + + + V 87 Anchusa arvensis + + + 1.1 + + + + + + IV 93

cd. tab. 4 cont. Table 4 Gatunki, które w zbiorowisku osiągnęły I stopień stałości Below the tabel put up species which achieved I class of phytosociological stability in community. III: Vicia sativa 5 (+); IV: Desucrainia sophia 11 (+), Lamimum purpureum 4 (+); Polygonum lapathifolium subsp. pallidum 6,7,8 (+); Sinapis arvensis 4,11,15 (+); VI: Tussilago farfara Successive number of phytosociological record 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 Numer zdjęcia fitosocjologicznego na obszarze badań Number of phytosociological record within the research area 1 2 7 8 12 13 14 3 4 5 6 9 10 11 15 x = 47,0 Pokrycie powierzchni przez roślinę uprawną Area coverage by cultiveted plant in [%] 60 50 45 50 40 60 40 50 40 55 40 50 30 45 50 x = 69,7 Area of phytosociological record coverage by weeds in [%] 45 65 70 70 85 80 100 45 60 55 75 65 80 60 90 x = 26,9 Galeopsis tetrahit var. arvensis + + + + + + + + + + + IV 73 Stellaria media + + + + + + 1.1 III 73 Capsella bursa-pastoris + + + + + + II 40 Sonchus asper + + + + + + II 40 Thlaspi arvense + + + + + II 33 Euphorbia helioscopia + + + + + II 33 V ChCl. Artemisietea vulgaris Cirsium arvense + 1.2 2.3 1.3 1.3 + 1.3 + 1.3 2.3 2.3 1.1 1.3 + 1.3 V 617 Galium aparine + + + + + + + + + + + + + 1.1 V 120 Artemisia vulgaris + + + + + + + III 47 VI ChCl. Agropyretea intermedio-repentis Equisetum arvense 1.2 2.3 1.3 2.3 3.3 2.3 3.3 + 1.2 + 2.3 2.3 2.3 V 1430 Elymus repens + + + + + + + + + + + 1.1 IV 107 Convolvulus arvensis + + + 1.2 + + + III 73 VII ChCl. Molinio-Arrhenarethetea Stachys palustris + +.2 1.3 + 1.3 1.3 1.3 +.2 1.2 III 193 Plantago major + + + + + + + + + III 60 Rumex crispus + + + + + + II 40 Taraxacum officinale + + + + II 27 VIII ChCl. Isoëto-Nanojuncetea Plantago intermedia + + + + + + + III 47 IX Gatunki towarzyszące Accompaning species Veronica arvensis + + + + + + + + + + + + + + V 93 Polygonum amphibium var. terrestre +.2 +.2 1.2 + 1.3 +.2 +.2 1.2 +.2 III 140 14 (+.2); VII: Achillea millefolium 2,4,11 (+); Agrostis capillaris 4,9.13 (+); Trifolium repens 9 (+); IX: Arenaria serpyllifolia 2 (+); ChCl. Koelerio glaucae-corynephoretea canescentis: Trifolium arvense 5 (+), 14 (1.1); T. campestre 4 (+). Objaśnienia jak w tab. 2 Explanation as in Table 2.

104 I. Kutyna i in. W uprawie jęczmienia jarego w gospodarstwie intensywnie użytkowanym agrofitocenozy są ubogie florystycznie; brakuje w nich gatunków charakterystycznych zespołu, występuje tylko kilka gatunków charakterystycznych dla związków i rzędów (tab.1). W związku z czym nie było podstaw do zakwalifikowania zbiorowiska do rangi zespołu; dlatego nazwano je zbiorowiskiem klasy Stellarietea mediae (tab. 5). Podobnie jak w uprawie pszenicy ozimej, w uprawie jęczmienia jarego na polach intensywnie użytkowanych skład gatunkowy zbiorowisk roślinnych uległ znacznym zaburzeniom; reprezentują one daleko posunięte stadium degeneracji. Ponadto o znacznej odrębności florystycznej zbiorowisk w pszenicy ozimej i jęczmienia jarego świadczy współczynnik podobieństwa 55% (rys. 1). Tabela 5. Zbiorowisko klasy Stellarietea mediae w uprawie jęczmienia jarego w gospodarstwie konwencjonalnym intensywnym Table 5. Community from Stellarietea mediae class in spring barley cultivation on intensive farm Successive number of phytosociological record Pokrycie powierzchni przez roślinę uprawną Area coverage by cultiveted plant in [%] Area of phytosociological records coverage by weeds in [%] Liczba gatunków w zdjęciu fitosocjologicznym Number of species in phytosociological record I ChCl. Stellarietea mediae 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 90 85 90 90 95 90 90 80 95 100 x = 87,8 10 10 5 5 5 5 5 5 5 5 x = 6,0 10 9 10 7 10 7 5 8 7 7 S x = 8,0 Viola arvensis 1.1 + + + + + + + + + V 130 Lamium purpureum + + + + + + + IV 70 Fallopia convolvulus + + + + + + III 60 Apera spica-venti + + + + + III 50 Veronica persica + + + + + III 50 Chenopodium album + + + + II 40 Anagallis arvensis + + + II 30 Avena fatua + + + II 30 Stellaria media + + + II 30 II ChCl. Agropyretea intermedio-repentis Elymus repens 1.1 + 1.1 + 1.1 + + + IV 200 Equisetum arvense + + +.2 II 30 III ChCl Artemisietea vulgaris Galium aparine + + + + + + + + + + V 100 Cirsium arvense + + + II 30 IV Gatunki towarzyszące Accompanig species Veronica arvensis + + + II 30 Gatunki, które w zbiorowisku osiągnęły I stopień stałości Below the tabel put up species which achieved I class of phytosociological stability in community I: Capsella bursa-pastoris 4,9 (+); Lamium amplexicaule 2,8 (+); Polygonum lapathifolium subsp. pallidum 1,5 (+); IV: Polygonum amphibium var. terrestre Objaśnienia jak w tab. 2 Explanation as in Table 2. D

Zbiorowiska segetalne w uprawach ekologicznych... 105 Systemy użytkownika pól Farming system Rolnictwo ekologiczne Organic biodynamic farming Rolnictwo konwencjonalne intensywne Intensive farming Systemy użytkowania pól Farming system Zespoły i zbiorowiska roślinne, rośliny uprawne Associations and communities Cultivated plants Aphano-Matricarietum pszenica ozima winter wheat Aphano-Matricarietum pszenica jara spring wheat Veronico-Fumarietum officinalis ziemniak potato Zbiorowisko z rzędu Community order Polygono-Chenopodietalia ziemniak potato Zbiorowisko klasy Community class Stellarietea mediae jęczmień jary spring barley Zbiorowisko związku Community alliance Aperion spicae-venti pszenica ozima winter wheat Rolnictwo ekologiczne Organic biodynamic farming Rolnictwo konwencjonalne intensywne Intensive farming Aphano-Matricarietum pszenica ozima winter wheat Aphano-Matricarietum pszenica jara spring wheat Veronico-Fumarietum officinalis ziemniak potato Zbiorowisko z rzędu Community order Polygono-Chenopodietalia ziemniak potato Zbiorowisko klasy Community class Stellarietea mediae jęczmień jary spring barley Zbiorowisko związku Community alliance Aperion spicae-venti pszenica ozima winter wheat 73 63 54 55 55 73 72 66 55 51 63 72 63 45 39 54 66 63 45 49 55 55 45 45 59 55 51 39 49 59 30 39% 40 50% 51 60% 61 70% 71 80% Rys. 1. Diagram współczynników podobieństwa zbiorowisk roślinnych występujących w pszenicy ozimej, zbożach jarych i ziemniakach w gospodarstwach ekologicznym i konwencjonalnym intensywnym Fig. 1. Similarity coefficient diagram of the plant communities occuring in winter wheat, spring corns and potatos on ecological and intensive farm Zbiorowiska segetalne w uprawie ziemniaków W uprawie ziemniaków w gospodarstwie ekologicznym wykształciły się agrofitocenozy zespołu Veronico-Fumarietum officinalis (tab. 6). Jest to zespół rozpowszechniony we wschodniej części Europy Środkowej, wykształcający się pod wpływem klimatu suboceanicznego. W Polsce zbiorowisko to występuje przede wszystkim na Pomorzu Zachodnim, a także na Pojezierzu Mazurskim, gdzie osiąga wschodnią granicę zasięgu. Warunki siedliskowe, w których wykształca się zespół, są bardzo zbliżone do warunków zespołu Lamio-Veronicetum politae. Można go spotkać na glebach brunatnych i czarnych ziemiach. Potencjalnie zespół zasiedla siedliska bardzo żyznych grądów (związek Carpinion) lub bogatych kserotermicznych dąbrów (zespół Potentillo albae-quercetum) Wysocki i Sikorski (2002). Strukturę zespołu Veronico- Fumarietum officinalis kształtują Fumaria officinalis gatunek charakterystyczny asocjacji (S = V, D = 920) oraz gatunek wyróżniający Anchusa officinalis (S = V, D = 470).

Tabela 6. Zespół Veronico-Fumarietum officinalis w uprawie ziemniaka w gospodarstwie ekologicznym. Podzespół Veronico-Fumarietum officinalis sperguletosum (zdjęcia 1 5), podzespół Veronico-Fumarietum officinalis typicum (zdjęcia 6 10) Tabel 6. Veronico-Fumarietum officinalis association in potato cultivation on ecological farm. Subassociation Veronico-Fumarietum officinalis sperguletosum (records 1 5), subassociation Veronico-Fumarietum officinalis typicum (records 6 10) Successive number of phytosociological record Numer zdjęcia fitosocjologicznego na obszarze badań Number of phytosociological record within the research area Pokrycie powierzchni przez roślinę uprawną Area coverage by cultiveted plant in [%] 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 2 5 6 7 8 1 3 4 9 10 60 50 60 45 65 65 60 70 40 50 x = 56,5 Area of phytosociological record coverage by weeds in [%] 65 45 65 50 70 65 65 70 70 80 x = 67,5 Liczba gatunków w zdjęciu fitosocjologicznym 24 18 19 23 24 19 20 21 22 28 x = 21,8 Number of species in phytosociological record S D I ChAss. Veronico-Fumarietum officinalis Fumaria officinalis 1.2 1.1 2.3 2.3 + 1.2 + 1.1 2.3 2.3 V 920 Anchusa arvensis D 1.1 + + + + + + + 2.3 2.3 V 470 D. Subass. Veronico-Fumarietum officinalis sperguletosum Spergula arvensis + + + + + III 50 II Ch, DAll. Polygono-Chenopodion Matricaria maritima subsp. inodora + + + + + 1.1 + + 1.2 + V 180 Veronica persica + + + + + III 50 III Ch,DO Polygono-Chenopodietalia Chenopodium album 2.2 2.2 1.1 1.1 1.3 2.2 2.2 1.2 2.3 2.2 V 1250 Sonchus arvensis D 2.3 + 1.3 2.3 1.3 + 1.2 1.3 1.3 2.3 V 795 Capsella bursa-pastoris D + + + + + + + + IV 80 Polygonum aviculare + + + + + + III 60 Stellaria media D + 1.2 + II 70 IV ChCl. Stellarietea mediae Fallopia convolvulus 1.2 2.2 1.2 1.2 1.3 2.2 2.2 1.3 + 1.2 V 835 Centaurea cyanus + 1.1 + + + + + 1.1 + + V 180 Chamomilla recutita + + + + + + + + 1.1 1.2 V 180 Avena fatua + + + + + + + + 1.1 + V 140 Galeopsis tetrahit var. arvensis + + + + + + III 60 Thlaspi arvense + + + + + III 50 Myosotis arvensis + + + II 30 V ChCl. Artemisietea vulgaris Cirsium arvense 2.3 + 2.3 1.2 2.3 1.2 1.2 2.3 1.2 2.3 V 1085 Galium aparine + + + + + 1.1 + 1.1 1.1 + V 220 Artemisia vulgaris + + + + + + III 60 VI ChCl. Agropyretea intermedio-repentis Equisetum arvense 1.3 1.2 3.3 1.2 2.3 2.3 2.3 2.3 1.3 2.3 V 1450 Elymus repens 1.2 1.1 2.2 2.2 2.3 1.1 1.1 1.3 2.3 2.3 V 1125 VII ChCl. Molinio-Arrhenatheretea Plantago major + + + II 30 VIII Gatunki towarzyszące Accompaning species Sinapis alba + + + 1.1 + 1.1 1.1 + + + V 220 Polygonum amphibium var. terrestre + +.2 +.2 + + +.2 III 60 Brassica napus var. oleifera + + + + + III 50 Gatunki, które w zbiorowisku osiągnęły I stopień stałości Below the tabel put up species which achieved I class of phytosociological stability in community. II: Rumex crispus D 3,5 (+); IV: Anagallis arvensis 1,10 (+); Raphanus raphanistrum 2,5 (+); Sinapis arvensis 1,10 (+); Sisymbrium officinale 1 (+); Vicia hirsuta 8,10 (+); Viola arvensis 5,10 (+); VI: Convolvulus arvensis 4,10 (+); Tussilago farfara 4,10 (+); VII Taraxacum officinale 5,10 (+). Objaśnienia jak w tab. 2 Explanation as in Table 2.

Zbiorowiska segetalne w uprawach ekologicznych... 107 Wysokie stopnie stałości (S = V) i współczynniki pokrycia osiągnęły także gatunki charakterystyczne klasy Stellarietea mediae: Chenopodium album (D = 1250), Fallopia convolvulus (D = 835) i Sonchus arvensis (D = 795) oraz taksony klasy Artemisietea vulgaris (Cirsium arvense D=1085), a także Agropyretea intermedio-repentis (Equisetum arvense D =1450 i Elymus repens D = 1125). Wartości D wskazują na silnie zachwaszczenie uprawy ziemniaków (średnie pokrycie chwastów w fitocenozach wynosiło 67,5%). Zespół Veronico-Fumarietum officinalis różnicował się na podzespół Veronico-Fumarietum officinalis sperguletosum (5 płatów); taką samą liczbę zdjęć zaliczono do podzespołu Veronico-Fumarietum officinalis typicum. Strukturę zespołu reprezentowały gatunki charakterystyczne wszystkich niższych syntaksonów klasy Stellarietea mediae, z wyjątkiem taksonów związku Aperion spicae-venti typowego dla zbóż, głównie ozimych. Tabela 7. Zbiorowisko rzędu Polygono-Chenopodietalia w uprawie ziemniaka w intensywnym konwencjonalnym gospodarstwie Table 7. Community of Polygono-Chenopodietalia order in potatos cultivation on intensive farm Successive number of phytosociological record Pokrycie powierzchni zdjęcia przez roślinę uprawną Area coverage by cultiveted plant in [%] 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 80 90 75 85 80 85 90 85 80 90 x = 84,0 Area of phytosociological records coverage by weeds in [%] 20 15 20 10 10 10 5 15 20 15 x = 14,0 Liczba gatunków w zdjęciu fitosocjologicznym Number of species in phytosociological 16 11 14 12 15 10 10 13 10 14 x = 12,5 record S D Ch,DAll. Polygono-Chenopodion Matricaria maritima subsp. inodora D + + + + + + + + IV 80 Veronica persica + + + + + + + IV 70 Euphorbia helioscopia + + + II 30 I Ch,DO Polygono-Chenopodietalia Chenopodium album + + 1.1 + 1.1 + + + + V 170 Stellaria media D + + + + + + 1.1 + 1.1 V 170 Sonchus arvensis D + + + + + + + + IV 80 II ChCl. Stellarietea mediae Sinapis arvensis + + + + + + + + IV 80 Fallopia convolvulus 1.1 + + + + + III 100 Centaurea cyanus + + + + + + III 60 Viola arvensis + + + + + III 50 Avena fatua + + + + + III 50 Papaver rhoeas + + + + II 40 Myosotis arvensis + + + II 30 Fumaria officinalis + + + II 30 III ChCl. Artemisietea vulgaris Cirsium arvense + 1.1 + + + + + + + V 130 Galium aparine + + + + + III 50 VI ChCl. Agropyretea intermedio-repentis Elymus repens + + + + + + + + + V 90 Equisetum arvense + + + + + + III 60 Convolvulus arvensis + + + + + III 50 Gatunki, które w zbiorowisku osiągnęły I stopień stałości Below the tabel put up species which achieved I class of phytosociological stability in community. I: Capsella bursa-pastoris 1,7 (+); Polygonum aviculare 3,8 (+); II: Thlaspi arvense 7 (+); IV: Tussilago farfara 3 (+); ChCl. Molinio-Arrhenetheretea: Taraxacum officinale 9 (+). Objaśnienia jak w tab. 2 Explanation as in Table 2.

108 I. Kutyna i in. Uprawę ziemniaków w gospodarstwie prowadzonym w sposób intensywny zasiedla zbiorowisko rzędu Polygono-Chenopodietalia (tab. 7). Agrofitocenozy tego rzędu wykształcającają się na żyznych glebach o odczynie obojętnym lub zasadowym, zasobnych w azot oraz intensywnie nawożonych. W strukturze zbiorowisk brakuje gatunków charakterystycznych zespołów, które pozwoliłoby zaliczyć występujące agrofitocenozy do zespołu. W fitocenozach tych występują jedynie nieliczne gatunki charakterystyczne i wyróżniające rzędu i klasy: Chenopodium album, Sonchus arvensis i Stellaria media. Osiągnęły one V i IV stopień stałości, ale ich współczynniki pokrycia nie były zbyt duże. Średnie pokrycie powierzchni zdjęć przez roślinę uprawną jest duże (84%), a przez chwasty małe (14%). W zbiorowisku występuje także niewielka liczba gatunków charakterystycznych dla niższych syntaksonów klasy Stellarietea mediae. Zespół Veronico-Fumarietum officinalis wykazuje małe (63%) wzajemne podobieństwo do zbiorowiska rzędu Polygono-Chenopodietalia, występującego w uprawie ziemniaków w gospodarstwie intensywnym. WNIOSKI 1. Agrofitocenozy w uprawach użytkowanych w systemie ekologicznym są bogatsze florystycznie od zbiorowisk na polach intensywnie użytkowanych, a ich struktura pozwala zakwalifikować je do rangi zespołów: a) w pszenicy ozimej występuje zespół Aphano-Matricarietum, zróżnicowany wewnętrznie na podzespoły Aphano-Matricarietum sperguletosum i Aphano-Matricarietum typicum; b) w pszenicy jarej występuje także zespół Aphano-Matricarietum wewnętrznie zróżnicowany na trzy podzespoły: Aphano-Matricarietum sperguletosum, Aphano-Matricarietum typicum i Aphano-Matricarietum consolidetosum; c) w uprawie ziemniaka występuje zespół Veronico-Fumarietum officinalis zróżnicowany na podzespoły: Veronico-Fumarietum officinalis sperguletosum i Veronico-Fumarietum officinalis typicum. 2. Zbiorowiska w uprawach użytkowanych konwencjonalnie intensywnie są ubogie florystycznie, szczególnie brakuje w nich gatunków charakterystycznych niższych syntaksonów (zespołów i związków) z klasy Stellarietea mediae. W związku z czym wyróżniono zubożałe postacie agrofitocenoz nazywane zbiorowiskami kadłubowymi : a) w pszenicy ozimej zbiorowisko związku Aperion spicae-venti, b) w jęczmieniu jarym zbiorowisko klasy Stellarietea mediae, c) w ziemniakach zbiorowisko z rzędu Polygono-Chenopodietalia. 3. O odrębności florystycznej i zróżnicowaniu agrofitocenoz obu rodzajów upraw świadczą niskie wzajemne współczynniki ich podobieństwa. 4. Brak gatunków charakterystycznych zespołów i niewielka liczba lub brak gatunków charakterystycznych związków i rzędów, a także nieliczny udział gatunków z klasy Stellarietea mediae świadczą o procesie degeneracji zbiorowisk na polach użytkowanych intensywnie (wysokie nawożenie, stosowanie pestycydów itd.). PIŚMIENNICTWO Dąbkowska T., Stupnicka-Rodzynkiewicz E., Łabza T. 2007. Zachwaszczenie upraw zbóż w gospodarstwach ekologicznym, konwencjonalnym i intensywnym na wybranych przykładach z Małopolski. Pam. Puł. 145, 5 16.

Zbiorowiska segetalne w uprawach ekologicznych... 109 Grabowska-Orządała M., Dąbkowska T., Łabza T. 2007. Zachwaszczenie upraw zbóż i bioindykacja wybranych właściwości glebowych w systemie ekologicznym i konwencjonalnym. Cz. I. Wybrane wskaźniki zachwaszczenia w latach 1999 i 2005. Pam. Puł. 145, 77 87. Kutyna I., Leśnik T. 2007. Porównanie zachwaszczenia niektórych roślin uprawnych w ekologicznym i konwencjonalnym intensywnym systemie gospodarki rolnej w Jesionowie na Pomorzu Zachodnim. Pam. Puł. 145, 151 164. Matuszkiewicz W. 2001. Przewodnik do oznaczania zbiorowisk roślinnych Polski. Wydaw. Nauk. PWN, Warszawa. Mirek Z., Piękoś-Mirkowa H., Zając A., Zając M. 2002. Flowering plants and pteridophytes of Poland a checklist. Krytyczna lista roślin naczyniowych w Polsce. Inst. Bot. PAN, Kraków. Pawłowski B. 1972. Skład i budowa zbiorowisk roślinnych oraz metody ich badania [w: Szata roślinna Polski]. Cz. I. Red. W. Szafer, K. Zarzycki. PWN, Warszawa, 237 279. Skrajna T., Skrzyczyńska J. 2007. Zachwaszczenie zbóż ozimych w różnych typach gospodarstw w powiecie mińskim. Pam. Puł. 145, 177 183. Tyburski J., Rychlik B. 2007. Zachwaszczenie pszenicy ozimej w gospodarstwie ekologicznym i konwencjonalnym na Pojezierzu Ełckim. Pam. Puł. 145, 233 241. Wysocki C., Sikorski P. 2002. Fitosocjologia stosowana. Wydaw. SGGW, Warszawa.