Aktualizace systémů regulace plevelů v závislosti na měnících se půdně klimatických podmínkách

Transkript

1 ZEMĚDĚLSKÝ SVAZ ČR sborník ze semináře Aktualizace systémů regulace plevelů v závislosti na měnících se půdně klimatických podmínkách Cílem sborníku je seznámení se současným stavem a spektrem plevelového složení na zemědělské půdě v jednotlivých oblastech našeho státu, možnostmi regulace plevelů, s biologií a ekologií plevelných rostlin, s dlouhodobými i krátkodobými změnami plevelných druhů na zemědělské půdě a s funkčními systémy regulace plevelů v jednotlivých plodinách s využitím všech prvků integrované ochrany (střídání plodin, zpracování půdy, agrotechnika, racionální aplikací herbicidních přípravků). Součástí jsou i nově aplikované integrované systémy při akceptaci NAP a nařízení Evropského parlamentu a Rady ES (významné snížení rizik kontaminace potravin, krmiv, půdy a vodních zdrojů). Seminář je pořádán v rámci Programu rozvoje venkova, Operace Informační akce. 2017

2 ZEMĚDĚLSKÝ SVAZ ČR sborník ze semináře Aktualizace systémů regulace plevelů v závislosti na měnících se půdně klimatických podmínkách doc. Ing. Jan Mikulka, CSc. Ing. Jan Štrobach, Ph.D. Výzkumný ústav rostlinné výroby, Praha Seminář je pořádán v rámci Programu rozvoje venkova, Operace Informační akce. 2017

3 Zemědělský svaz ČR a Institut vzdělávání v zemědělství o.p.s. ISBN (Institut vzdělávání v zemědělství o.p.s., Hybernská 38, Praha 1)

4 Obsah 1 Úvod Charakteristika plevelů Jednoleté plevele Dvouleté až vytrvalé plevele Reprodukce plevelů Generativní rozmnožování plevelných rostlin Rozšiřování diaspor Vegetativní reprodukce plevelných rostlin Příklady vegetativního šíření plevelných rostlin Změny druhového spektra plevelů na zemědělské půdě Vliv změn klimatických podmínek na druhové složení plevelů Vliv střídání plodin Vliv zpracování půdy Vliv výživy rostlin Vliv herbicidů Problematika zaplevelení trvalých travních porostů Vliv nezemědělské činnosti na změnu plevelných společenstev Zásady správného používání herbicidů Možnosti aplikace herbicidů Faktory ovlivňující účinek herbicidů Pravidla správné regulace plevelů Rezistence plevelů vůči herbicidům Historický vývoj rezistence... 22

5 6.2 Vznik rezistence a šíření rezistentních populací Definice tolerance a rezistence Metody diagnostiky rezistence Výskyt rezistentních populací v České republice Prevence šíření rezistentních plevelů a metody jejich regulace Aktuální rizika rezistence v současné době Invazní plevele Charakteristika vybraných invazních plevelů Ambrózie peřenolistá (Ambrosia artemisiifolia L.) Bytel metlatý (Kochia scoparia (L.) Schrader) Mračňák Theophrastův - Abutilon theophrasti Med Ostrožka východní - Consolida orientalis (Gay) Schrödinger Řepeň polabská - Xanthium albinum (Widder) H. Scholz et Sukopp SMĚRNICE EVROPSKÉHO PARLAMENTU A RADY 2009/128/ES NÁRODNÍ AKČNÍ PLÁN (NAP) k zajištění udržitelného používání pesticidů v ČR Použitá literatura... 37

6 1 Úvod Plevelné rostliny se na zemi objevily již v dávné minulosti současně s počátky zemědělské činnosti člověka. Rostliny, které člověk nepěstoval, se tak staly rostlinami plevelnými. Za plevelné rostliny považujeme ty, které rostou na polích, loukách a zahradách proti naší vůli. V pěstovaných plodinách se mohou vyskytovat jednak rostliny plevelné (pýr, pcháč, chrpa, laskavce, merlíky, rdesna aj.), tak rostliny zaplevelující. Rostliny zaplevelující jsou druhy pěstované, vyšlechtěné, které se vyskytují v pěstovaných plodinách jako příměs s osivem nebo se na pole dostávají při sklizni a rostou jako tzv. výdrol a zaplevelují následné plodiny. Mezi nejvýznamnější zaplevelující rostliny patří především řepka ozimá, slunečnice, obilniny, brambory, topinambur, ostropestřec mariánský aj. Plevelné rostliny patřily v minulosti a stále patří mezi nejvýznamnější škodlivé činitele. V minulosti byly odstraňovány převážně ruční prací, později mechanicky a v poslední době převážně chemicky pomocí herbicidů. V chudých státech třetího světa je regulace plevelů prováděna do dnešní doby převážně ruční prací. Plevele způsobují každoročně obrovské ztráty na produkci a na jejich regulaci je vynakládáno mnoho finančních prostředků. V minulosti byly velmi často vypracovávány metody regulace plevelů, které měly mít za následek vyhubení plevelů na zemědělské půdě. Vyhubit plevele se však nepodařilo a víme, že se ani nepodaří. Mnohdy nadměrná opatření proti plevelům, především při aplikacích herbicidů, vedla k selekci druhového spektra plevelů nebo vzniku rezistence vůči herbicidům. Dnes je již známo, že systémy regulace plevelů mají vést ne k vyhubení plevelů, ale k celkovému snížení výskytu plevelných rostlin na polích při zachování co nejširšího spektra druhů. Cílem je tedy zachování co nejvyšší diverzity plevelů na zemědělské půdě. V současné době ve srovnání s minulostí je zemědělství zaměřeno na pěstování pouze několika tržních plodin, především obilnin, ozimé řepky, kukuřice, případně dalších plodin. Absence víceletých pícnin (vojtěška, jetel aj.) vyvolané poklesem chovu skotu má dalekosáhlý negativní vliv na obsah organické hmoty, půdní struktury, mikrobiální aktivitu v půdě. Tyto postupně měnící se půdně klimatické podmínky, které jsou významně ovlivňovány současnými teplotními vláhovými změnami, se významně projevují při pěstování plodin. Při zpracování půdy se se převážně používají technologie minimálního zpracování půdy, které přes celou řadu pozitivních vlivů mají negativní vliv na reprodukci plevelů. Při využívání nových technologií sklizně (obilniny, řepka, řepa cukrová aj.) dochází k šíření semen plevelů zpět na pole, případně jejich šíření na další lokality. Na tyto změny samozřejmě reagují plevelná společenstva. Postupně dochází k expanzím některých plevelných druhů, zejména plevelů vytrvalých. Nedostatek finančních prostředků se výrazně projevil 1

7 v používání herbicidních přípravků. Na zaplevelenosti zemědělské půdy se významně projevila i nedostatečná údržba krajiny a nezemědělské půdy. Zejména špatná údržba komunikací (železnice, dálnice) a vysoký podíl stavebních ploch, deponií ornice umožnila rychlé šíření plevelů na zemědělskou půdu. V posledních dvaceti letech dochází k velmi rychlým expanzím teplomilných invazních plevelů z nížin až do podhorských oblastí. Pozoruhodný je rychlé šíření prosovitých trav, zejména ježatky kuří nohy, béru zeleného, béru sivého, rosičky krvavá, prosa vláskovitého a dalších. Podobné je to s expanzí laskavce ohnutého, laskavce zelenoklasého, bytelu metlatého aj. Poměrně významným problémem je stoupající výskyt rezistentních populací plevelů vůči herbicidům. Systémy regulace plevelů v současné době jsou převážně zaměřeny na využívání herbicidních přípravků. Ochrana rostlin je v současné době významně ovlivňována legislativně. Jedná se o aplikaci NAP (národní akční plán) a nařízení Evropského parlamentu a Rady ES č.1107/2009 o uvádění přípravků na ochranu rostlin z pohledu ochrany životního prostředí před rezidui herbicidů v půdě i vodních zdrojích. Hlavním cílem předkládaného projektu je především seznámení odborné veřejnosti (zemědělci aj.) je prezentace analýzy současného stavu. Jedná se především o prezentaci současného stavu a spektru plevelového složení na zemědělské půdě v jednotlivých oblastech našeho státu, možnostmi regulace plevelů, s biologií a ekologií plevelných rostlin, s dlouhodobými i krátkodobými změna plevelných druhů na zemědělské půdě a s funkčními systémy regulace plevelů v jednotlivých plodinách s využitím všech prvků integrované ochrany (střídání plodin, zpracování půdy, agrotechnika, racionální aplikací herbicidních přípravků). Dalším cílem je seznámení s problematikou rezistence plevelů vůči herbicidům, s možnostmi prevence vzniku rezistence a antirezistentní strategií při používaní herbicidních přípravků. Seminář bude zaměřen na prezentaci modelových variant a situací v závislosti na spektru pěstovaných plodin, změnách klimatu (teplo, sucho), možnosti aplikace herbicidních přípravků a rizik šíření invazních plevelů. Cílem nově aplikovaných integrovaných systémů bude především zvýšení jejich efektivnosti z pohledu účinku na plevelné rostliny a při akceptaci NAP a nařízení Evropského parlamentu a Rady ES, dojde k významnému snížení rizik kontaminace potravin, krmiv, půdy a vodních zdrojů jejich rezidui. Současně uplatněné systémy regulace plevelů přispějí ke zvýšení diverzity fauny a flory. Prezentovány budou inovované postupy v systémech integrované regulace plevelů, synergický efekt jednotlivých prvků regulace a alternace jednotlivých opatření v závislosti na místních podmínkách a struktuře pěstovaných plodin Využity budou nové poznatky o dynamice vývoje plevelových společenstev v rozdílných půdně klimatických podmínkách. Aplikace poznatků o změnách klimatu, modely expanze teplomilných druhů, expanzí invazních druhů. Z pohledu cílených aplikací herbicidních přípravků budou prezentována legislativní regulativní opatření, rizika působení na životní prostředí, zdraví lidí a hospodářských zvířat. Prezentovány budou nové poznatky o příčinách vzniku rezistence plevelů vůči herbicidním látkám a inovované 2

8 metody diagnostiky rezistence a inovovaná antirezistentní strategie. Prezentovány budou výsledky řešení výzkumných projektů, které přednášející řešili a v současní době řeší a nové poznatky získané v rámci mezinárodních organizací E.W.R.S (European Weed Research Org.) a H. R. A.C (Herbicide Resistance Action Com.) se kterou řešitelé spolupracují. 2 Charakteristika plevelů Existuje celá řada dělení plevelů. Například podle výskytu na jednotlivých lokalitách (plevele polní, luční, lesní, vodní), výskytu v jednotlivých plodinách (plevele obilnin, okopanin, luskovin, pícnin apod.), vazby na substrát, stupně škodlivosti (velmi nebezpečné plevele, příležitostné, méně významné plevele). Nejvhodnější členění z pohledu zemědělství je rozdělení plevelů podle hlavních biologických vlastností (délka života rostlin, způsob rozmnožování, rozšiřování diaspor, doba klíčení a vzcházení rostlin, hloubka zakořenění apod.) podle čehož můžeme volit i vhodnou regulaci. 2.1 Jednoleté plevele Efemérní plevele Plevele mají velmi krátký životní cyklus. Vzcházejí na podzim, během zimy nebo brzy na jaře. V tomto období využívají špatně zapojených, prořídlých porostů plodin a dostatek půdní vláhy pro svůj růst. Zaplevelují ozimy a víceleté pícniny. Nepatří mezi významné plevele, protože setrvávají na stanovišti krátkou dobu a jsou spíše subtilního vzrůstu. Svůj vývoj ukončují na jaře. Do této skupiny patří například: osívka jarní, rozrazil břečťanolistý, huseníček rolní. Časně jarní plevele Plevele začínají svůj vývoj velmi brzy na jaře. Klíčení probíhá již při teplotách mírně nad 0 C, ale jsou schopny vzcházet i později, prakticky během celé vegetační doby. Zaplevelují jarní plodiny, převážně obilniny, ale také okopaniny, zeleniny. Rostliny odumírají nejpozději před zimou. Do této skupiny patří například: drchnička rolní, opletka obecná, kolenec rolní pravý. Pozdně jarní plevele Plevele vzcházejí až při vyšších teplotách (nad 10 C) půdy na jaře, v létě i během teplého podzimu. Na orné půdě se objevují v době, kdy jsou již porosty jarních obilnin dobře zapojeny a nemohou jim konkurovat. Naopak zaplevelují takové porosty, které mají pomalý počáteční vývoj nebo vzcházejí až později, např. brambory, cukrovka, kukuřice, polní zeleniny apod. a také prořídlé ozimy a jarní obilniny. Plevele 3

9 jsou potlačovány agrotechnickými zásahy v průběhu vegetace (plečkování). Do této skupiny patří například: bytel metlatý, ježatka kuří noha, merlík bílý, laskavec srstnatý. Ozimé plevele Do této skupiny patří celá řada v současné době významných plevelů. Jde o velmi variabilní druhy. Rostliny vzcházejí na konci léta nebo na podzim a do zimy vytvoří rostliny, které přezimují nejčastěji ve fázi listové růžice. Po přečkání vegetačního klidu pokračují na jaře v růstu. Plevele z této skupiny jsou schopny vzcházet i v jarních měsících vykvést a vytvořit plody. To jim umožňuje zaplevelovat většinu v současné době pěstovaných plodin. Do této skupiny patří například: chundelka metlice, chrpa polní, kokoška pastuší tobolka, úhorník mnohodílný, heřmánkovec nevonný, hluchavka objímavá. 2.2 Dvouleté až vytrvalé plevele Dvouleté až vytrvalé plevele rozmnožující se převážně generativně Plevele z této skupiny se rozmnožují převážně generativně, přičemž většina rostlin je schopna se množit i vegetativně, převážně částmi kořenů. Rostlina v roce, ve kterém vyklíčí, vytvoří listovou růžici. Po přezimování pokračuje ve vývoji. Rostlina vykvete a vytvoří semena a plody. Některé druhy poté odumírají (dvouleté rostliny), ostatní pokračují ve vývoji (vytrvalé rostliny). V jednoletých plodinách zpravidla nebývají významnými plevely, protože jim zpracování půdy neumožní vytvořit semena a na polích se vyskytují pouze ve formě listových růžic. Uplatní se spíše ve víceletých plodinách. Do této skupiny patří například: pampeliška lékařská, šťovík tupolistý, jitrocel větší. Vytrvalé plevele rozmnožující se převážně vegetativně Rostliny se rozmnožují převážně pomocí vegetativních orgánů. Intenzivně se rozrůstají a šíří do okolí mateřské rostliny a po pozemku. Jsou schopny se ovšem rozmnožovat oběma způsoby, tj. vegetativně i generativně. Podle stanovištních podmínek převládá způsob rozmnožování na orné půdě zpravidla vegetativní, na ulehlých a neobhospodařovaných lokalitách generativní rozmnožování. Kořenový systém některých druhů zasahuje do značné hloubky. Plevele z této skupiny rozdělujeme na: Plevele mělčeji kořenící Rostliny mají uloženy orgány vegetativního množení v ornici nebo na povrchu půdy. Tyto plevele dělíme: 4

10 Plevele s plazivými kořenícími lodyhami šlahouny Rostliny vytvářejí plazivé článkované lodyhy šlahouny, které se rozrůstají od mateřské rostliny všemi směry. Na uzlinách lodyh se vytvářejí kořenové a stonkové pupeny, které zakořeňují a vytvářejí nové listové růžice. Do této skupiny patří například: pryskyřník plazivý, mochna husí, popenec obecný. Plevele s tuhými pevnými oddenky Rostliny mají ve svrchní vrstvě půdy uložen kořenový systém složený z horizontálních či šikmě uložených oddenků. Oddenky jsou tuhé, pevné a článkované. Každá uzlina článku vytváří stonkový pupen a kořenové pupeny. Terminální pupen je krytý šupinou a umožňuje oddenku pronikat utuženou půdou, ale i různými tvrdými bariérami (např. dřevo, brambory, mrkev apod.). Na orné půdě dochází při zpracování půdy k rozrušování oddenků na menší části. Již na úlomcích oddenků velkých 1 2 cm jsou schopny za vlhka rašit pupeny a dát vznik novým rostlinám. Do této skupiny patří například: pýr plazivý, troskut prstnatý, psineček výběžkatý. Plevele s měkkými křehkými oddenky Celou vrstvou ornice prostupují vertikálně i horizontálně uložené článkované, křehké oddenky. Oddenky se při zpracování půdy snadno lámou, zůstávají v půdě nebo jsou rozšiřovány dále po poli a umožňují další šíření plevelů. Do této skupiny patří například: máta rolní. Plevele vytvářející cibule V nejteplejších oblastech státu se vyskytuje plevel česnek viniční. Vytváří květní a podzemní cibule, kterými se vegetativně množí. Množství vytvořených cibulí není příliš intenzivní, avšak cibule setrvávají na stanovišti dlouhou dobu. Plevele s hlízami Rostliny vytváří na oddencích různě ztloustlé hlízy, které jsou uloženy v různých hloubkách půdy. Hlízy uchovávají zásobní látky pro rostlinu, a proto v nepříznivých podmínkách umožňují rostlině setrvat na stanovišti. Rychlost tvorby a množství hlízek je u různých druhů odlišná. Intenzita tvorby hlízek se zvyšuje za vlhka. Hlízky při zpracování půdy nejsou potlačovány, naopak se rozšiřují po pozemku. Do této skupiny patří například: kamyšník polní, kamyšník širokoplodý, hrachor hlíznatý. Plevele hlouběji kořenící Do této skupiny patří velmi významné plevele. Kořenový systém je složen ze sítě horizontálních a vertikálních kořenových výběžků. Vertikální výběžky často sahají do hlubokých vrstev půdy až do podorničí, kde nejsou zasahovány zpracováním půdy. Horizontální výběžky jsou uloženy mělčeji v půdě, často patrovitě nad sebou. 5

11 Bylinné plevele s oddenky Vodorovné a svislé oddenky nesou na svých článcích osní a listové pupeny, které jsou zpravidla chráněny šupinami. Kořenové pupeny jsou rozmístěny na oddencích nepravidelně a jsou méně zřetelné. Do této skupiny patří například: bršlice kozí noha, čistec bahenní, přeslička rolní, rdesno obojživelné (HODGSON, J. M. 1971). Bylinné plevele s kořenovými výběžky Kořenové výběžky sahají zpravidla velmi hluboko do půdy, až několik metrů (locika tatarská až 5 m). Kořenové i stonkové pupeny jsou rozloženy na kořenových výběžcích nepravidelně, jsou menší a nejsou chráněny šupinou. Kořenové výběžky nejsou článkované, jsou snadno lámavé. Do této skupiny patří například: pcháč rolní, mléč rolní, svlačec rolní. Dřevinné plevele s kořenovými výběžky Nečlánkované kořenové výběžky spolu s nadzemními částmi dřevnatí (obsahují lignin) a jsou tuhé a pevné. Odolávají zpracování půdy, dlouhodobě setrvávají na stanovišti a mohou zhoršovat sklizeň. Do této skupiny patří například: ostružiník ježiník, bez chebdí. Tyto plevele se zpravidla nevyskytuji na orné půdě (DEYL, M. 1964). 3 Reprodukce plevelů Reprodukce plevelů je přirozenou biologickou vlastností, která umožňuje přežití druhů. Plevelné rostliny se rozmnožují generativním a vegetativním způsobem, přičemž generativní způsob je vlastním pro všechny plevelné druhy. Vegetativním způsobem se naproti tomu rozmnožují jen některé plevelné druhy. (ALBRECHT, H. 2003) 3.1 Generativní rozmnožování plevelných rostlin Generativní (pohlavní) rozmnožování se děje prostřednictvím diaspor, mezi které patří například výtrusy, semena či plody. Semeno je v podstatě nejméně variabilní orgán rostliny a jak do velikosti, tak i do hmotnosti semen v rámci jednoho druhu. Počet semen na rostlině je veličina druhově specifická, která souvisí s ekologickými podmínkami stanoviště (podmínky půdní, klimatické a prostorové). Nutností plevelných rostlin z hlediska přežití je vytvoření co největšího množství semen a plodů, které by bylo zárukou setrvaní druhu na dané lokalitě. Počty, udávané u jednotlivých druhů, jsou zpravidla hodnoty průměrné vztažené k průměrnému stanovišti. Maximální počty semen na rostlině velmi často uváděné v literatuře se vztahují k solitérně rostoucím jedincům na stanovištích bohatých na živiny. Ze semen vytvořených na rostlině však v polních podmínkách vytvoří novou rostlinu pouze 6

12 nepatrné část. Proto vysoká produkční schopnost druhu nemusí odpovídat jeho významnosti jako plevelného druhu. Pro přežití plevelného druhu na stanovišti jsou důležité i další faktory, dormance, životnost semen v půdě nebo rytmus vzcházení semen během vegetace atd. 3.2 Rozšiřování diaspor Důležitým předpokladem pro zachování druhu je, aby semena, plody, případně i vegetativní rozmnožovací částice nezůstaly nahromaděny v blízkosti mateřské rostliny, ale aby se rozšířily pokud možno co nejdál a na co nejvhodnější stanoviště. V blízkosti mateřské rostliny by semenáčky byly vystaveny velké konkurenci a druh rostoucí na omezeném prostoru by byl ohrožen vyhynutím. Diaspory se mohou od mateřské rostliny šířit různými způsoby, v závislosti na jejich morfologii a charakteru. Vlastní proces šíření diaspor od zdroje se nazývá diseminace. Přísun diaspor na plochu stanoviště závisí podle Slavíkové (1986) na několika faktorech: výšce a vzdálenosti zdroje šíření, koncentraci zdroje diaspor, způsobilosti diaspor k šíření (hmotnost, přítomnost specifických morfologických útvarů) a aktivitě rozšiřujícího činitele (směr a rychlost větru nebo vody, pohyb zvěře atd.) DEYL, M. 1964). Autochorie je rozšiřování diaspor vlastními mechanismy rostlin. Například u vikví a hrachorů vysýcháním praská zralý lusk, chlopně se prudce šroubovitě stáčejí a vymršťují semena do okolí; svíráním chlopní praskajících tobolek se prudce vymršťují semena violek. Další druhy ohýbají při dozrávání lodyhy a plodní stopky s tobolkami těsně k povrchu půdy (např. drchnička rolní, truskavec ptačí, rozrazil perský a r. břečťanolistý). Některé diaspory se posunují na různé strany od mateřské rostliny pomocí pohybů hygroskopických útvarů (osiny ovsa hluchého). Jednodušším případem autochorie je barochorie, při které diaspory vlastní hmotností vypadávají na povrch půdy do blízkosti mateřské rostliny (hořčice rolní, penízek rolní, obilky ježatky kuří nohy, pýru plazivého a bérů), odkud mohou být dále šířeny vodou nebo zvířaty (DEYL, M. (1964). 3.3 Vegetativní reprodukce plevelných rostlin Hlavním způsobem rozmnožování rostlin je generativní reprodukce. Vegetativní rozmnožování představuje doplňkový způsob rozmnožování, který je často využíván některými vytrvalými druhy. Ty se rozmnožují prostřednictvím diaspor vegetativního původu (např. hlízami, cibulemi, pacibulkami, částmi oddenků, kořenových výběžků a kořeny s adventivními pupeny). Vegetativní rozmnožování vytrvalých plevelů převládá především na orné půdě, která je pravidelně obdělávána. Pravidelné poškozování kořenů a kořenových výběžků vyvolává rychlou regeneraci z pupenů. To má za následek vytvoření mohutného kořenového systému, který velmi agresivně konkuruje kulturním rostlinám. Zachování druhu je tak zajištěno i za nepříznivých podmínek 7

13 prostředí, ve kterých se rostlina krátkodobě nebo dlouhodobě nachází. Zaplevelení může vznikat i z velmi malých orgánů vegetativního rozmnožování. V určitých případech dokonce vegetativní rozmnožování nabývá převahy nad rozmnožováním generativním, neboť poměr uvedených způsobů rozmnožování je u některých vytrvalých druhů značně závislý na podmínkách stanoviště (např. u pýru plazivého). Na půdách obdělávaných, úrodných a provzdušněných vytvářejí vytrvalé plevele jako například pýr plazivý, pcháč rolní a čistec bahenní bohatý podzemní systém oddenků nebo kořenů (převládá rozmnožování vegetativní). Naopak na půdách neobdělávaných, chudých a ulehlých se zvyšuje tvorba semen (převládá rozmnožování generativní). Vyrašené výhony na obdělávaných půdách mají vysokou konkurenční schopnost a prosadí se i v konkurenčně silných porostech kulturních rostlin jako jsou obilniny. Velmi nebezpečná je rychlá regenerace pupenů na kořenech a kořenových výběžcích v období studených a vlhkých period v měsících červnu a červenci, kdy je konkurenční schopnost obilnin na ústupu. Rostliny plevelů pcháče rolního a dalších plevelů vytvářejí mohutný kořenový systém z horizontálních a vertikálních kořenových výběžků. Kořenový systém dosahuje do poměrně značné hloubky, udává se i několik metrů. Kořenové výběžky mají obrovskou regenerační schopnost. Výhony z vytrvalých plevelů z kořenových výběžků nebo oddenků raší po celou vegetační dobu v závislosti na kulturní rostlině a agrotechnických zásazích. U některých plevelů se tvoří kořeny i na odlomených nadzemních částech rostlin v případě jejich odlomení. Takovým způsobem se rozmnožují zejména křídlatka sachalinská a křídlatka japonská podél vodních toků. Tento způsob jim umožnil lavinovité šíření především při lokálních povodních na velké vzdálenosti. 3.4 Příklady vegetativního šíření plevelných rostlin Nadzemní: Šlahouny a kořenující lodyhy pryskyřník plazivý. Podzemní: Regenerační schopnost vegetativních diaspor: Regenerace plevelných rostlin z oddenků, kořenů, hlízek a dalších částí kořenového systému bývá velmi vysoká. Je však ovlivňována celou řadou vnějších a vnitřních faktorů. Důležitá je však životnost a regenerační schopnost těchto orgánů, což závisí na mnoha faktorech, stáří orgánů, jejich zdravotním stavu, obsahu zásobních látek, podmínkách prostředí při regeneraci i na ročním období. V příznivých podmínkách regenerují i segmenty kořenových výběžků nebo oddenků vytrvalých plevelů dlouhé 2 cm. Čím jsou tyto segmenty delší a silnější, tím je pravděpodobnost regenerace v polních podmínkách větší. Některé plevelné druhy jako například kamyšníky vytvářejí hlízky. Životnost těchto hlízek je vysoká. Udává se, že hlízky si 8

14 ponechají životnost, až deset let jsou-li uloženy v půdním profilu. Velkým problémem, ovlivňujícím regulaci plevelů je, že části kořenového systému (oddenky hlízky aj.) bývá v dormantním stavu. Velmi často je kořenový systém oslaben chorobami a škůdci. Potom je jeho regenerační schopnost snížena (ROBERTS, H. A. NEILSON, J. E. 1981). Významně ovlivňují životnost vegetativních orgánů především po zpracování půdy vláhové podmínky. Za vlhka regenerují téměř všechny části kořenového systému vytrvalých plevelů. Za sucha však odumírají velmi rychle křehké oddenky nebo kořenové výběžky a to již po několika hodinách, jsou-li vystaveny slunečnímu záření. (CRAWLEY, M. J. 1997) Vliv herbicidů na vegetativní reprodukci: Na vytrvalé plevele mají uspokojivý účinek zejména systémově působící herbicidy, které jsou translokovány z nadzemních částí rostlin do kořenového systému. Z pohledu účinné regulace je důležité, aby se účinná látka herbicidu dostala do všech částí rostliny, které jsou schopny regenerace. Z tohoto pohledu se snadněji hubí mělce kořenící vytrvalé plevelné rostliny jako například pýr plazivý než hluboko kořenící plevele jako pcháč rolní nebo přesličku rolní. Pro dosažení spolehlivého účinku herbicidů je vhodné aplikovat přípravky v době, kdy mají vytrvalé plevele vytvořen dostatek listové plochy, která je schopna přijmout potřebnou dávku herbicidních přípravků. Předčasné aplikace bývají neúčinné. Dokonce v některých případech mohou působit i stimulačně na regeneraci plevelů a mohou mít za následek i zvýšení zaplevelení vytrvalými plevely. Pozdní aplikace jsou méně účinné. Účinek herbicidů je možné podpořit rozrušením kořenového systému vytrvalých plevelů zpracováním půdy. Zpracováním půdy se kořenový systém rozruší, rostliny se oslabí, podpoří se jejich regenerace a účinek herbicidů je vyšší. To platí však pouze při dostatku vláhy. Za sucha je regenerace vytrvalých plevelů nízká, a proto účinek herbicidů velmi často selhává. To se projeví na regeneraci plevelů zpravidla až v následné plodině. Translokace herbicidů je významně ovlivněna teplotou vzduchu. Při nízkých teplotách probíhá translokace pomaleji, ale herbicidy neztrácejí účinek. Při vysokých teplotách je translokace herbicidů z nadzemních částí do kořenů přerušena. Herbicidní účinek se projeví velmi silně, ale pouze na nadzemních částech rostlin. Rostliny plevelů následně během jednoho měsíce velmi rychle regenerují. 9

15 4 Změny druhového spektra plevelů na zemědělské půdě Plevelová společenstva jsou ovlivňována celou řadou faktorů, které na ně působí krátkodobě i dlouhodobě. Proto procházejí stále poměrně složitým vývojovým cyklem. Plevelné rostliny doprovázejí plodiny od počátku zemědělství a patří mezi nejproblematičtější škodlivé činitele, na jejichž eliminaci bylo vždy vynakládáno obrovské množství energie. Jednotlivé plevelné druhy se postupně přizpůsobovaly měnícím se přírodním podmínkám, později technologiím pěstování. Plevelné druhy, které nebyly schopné se postupně přizpůsobovat obdělávání půdy a pěstování plodin, z polí postupně mizely. Některé druhy vymizely již v dávné době, jiné v době nedávné, v závislosti na rozvoji technologií pěstování plodin. Plevele svázané s technologií pěstování plodin se po změně technologie nebyly schopny v nových podmínkách reprodukovat a vymizely, jako např. koukol polní. Pěstování plodin je z pohledu ekologické stability nepřirozeným jevem. Snahou vytvořit co nejvhodnější podmínky pro pěstované plodiny jsou ovlivňována původní rostlinná společenstva. V dávných dobách byla plevelná společenstva co do druhového spektra velmi bohatá. Na polích v jednotlivých plodinách bylo zastoupeno mnoho desítek plevelných druhů, které konkurovaly plodinám i samy sobě navzájem. Regulace plevelů byla vždy obtížná, v minulosti převládal mechanický způsob hubení (ruční práce). Druhová rozmanitost a poměrná stabilita plevelných společenstev znamenala, že se v dlouhých časových obdobích druhové spektrum plevelů a jejich poměr výrazně neměnil. Vývoj druhového spektra plevelových společenstev byl a stále bude ovlivňován celou řadou faktorů. S rozvojem intenzivního zemědělství, který začal v minulém století a pokračuje dodnes, bylo v zemědělství aplikováno mnoho nových poznatků. Plevelová společenstva byla ovlivněna zavedením osevních sledů, rostoucí intenzitou využívání statkových a průmyslových hnojiv, rozvojem mechanizace, která ovlivnila kvalitu agrotechniky. V posledních padesáti letech byla ovlivněna používáním herbicidů, zaváděním nových GMO plodin, které vzhledem k rezistenci vůči některým herbicidním látkám (glyphosate) významně zasáhnou do systému regulace plevelů (KNEIFELOVÁ M., MIKULKA, J a 2005). 4.1 Vliv změn klimatických podmínek na druhové složení plevelů Na naší Zemi dochází neustále k periodickým změnám klimatu. Jedná se o změny krátkodobé a dlouhodobé. Tyto změny probíhají poměrně pomalu, přesto se projevují i na změnách ve vegetaci a tedy i v druhovém zastoupení plevelných rostlin na jednotlivých stanovištích. V posledních letech je velmi často diskutován problém globálního oteplování. V důsledku globálního oteplování se zvyšuje teplota na celé zemi. To přináší mnohé změny v rostlinných i živočišných společenstvech. Organismy musí na tyto přeměny určitým způsobem reagovat. Buď zaniknou, nebo se změnám 10

16 přizpůsobí. Rostliny žijící původně v teplých krajích tak dostávají možnost expandovat do dalších lokalit a postupují směrem na sever, na místa pro ně v minulosti nevhodná. Bez ohledu na relevantnost globálního oteplování můžeme pozorovat v posledních dvaceti letech poměrně rychlé šíření některých teplomilných plevelů z nížin až do podhorských oblastí. Například ježatka kuří noha, béry, laskavec ohnutý, laskavec zelenoklasý, lilek černý, durman obecný a celá řada dalších. Riziko invazí teplomilných druhů k nám stále stoupá. Hranice výskytu čiroku halabského se posunuje, podobně se v našich podmínkách rychle šíří teplomilná rostlina žlutošťavel růžkatý. V Maďarsku byl zaznamenán výskyt subtropického plevele Cyperus aesculentus atd. (JEHLIK, V. 1998) 4.2 Vliv střídání plodin Výrazně do struktury plevelných společenstev zasáhly osevní postupy. Jejich význam mimo jiné spočíval v tom, že komplikoval reprodukci některých plevelných druhů. Při dodržování správného střídání plodin docházelo k postupnému potlačování některých plevelů v plevelných společenstvech. Některé plevelné druhy byly potlačovány více, jiné méně, přesto byla plevelná společenstva stále druhově velmi bohatá a vyvážená. Klasický střídavý osevní postup udržuje vyrovnaný poměr mezi ozimými a jarními plevely a mezi jednoděložnými a dvouděložnými druhy. Jakýkoliv posun ve struktuře osevního sledu ve prospěch obilnin či ve prospěch ozimých nebo jarních plodin má za následek rychlou reakci plevelných společenstev. V případě zvýšení výskytu ozimých obilnin a ozimých plodin (např. ozimá řepka) se rychle přemnoží následující druhy plevelů: chundelka metlice, heřmánkovec nevonný, svízel přítula, mák vlčí, hluchavka nachová, hluchavka objímavá, violka rolní aj. na úkor jarních plevelů, např. ovsa hluchého, hořčice rolní aj.. V případě stálého opakování těchto sledů dochází k vytvoření značné zásoby semen ozimých plevelů v půdě, což komplikuje hubení plevelů v následujícím období. Stejná situace vznikne při převaze jarních plodin. V tomto případě dochází k přemnožení jarních plevelů např.: hořčice rolní, ředkev ohnice, oves hluchý, merlík bílý, rdesno blešník, rdesno červivec aj. Z toho vyplývá opodstatněnost správného střídání plodin (KNEIFELOVÁ M., MIKULKA, J a 2005). Z historického pohledu můžeme říci, že v období mezi dvěma světovými válkami byly zásady střídání plodin dodržovány. V období po druhé světové válce byl na orné půdě postupně zvyšován podíl obilnin na úkor ostatních plodin. Přesto si osevní sledy zachovávaly požadovanou strukturu, která obsahovala i víceleté pícniny (vojtěška, jetel). V posledních 22 letech se však nedá hovořit o osevních postupech. Pravidla střídání plodin nejsou dodržována, druhové spektrum pěstovaných plodin se výrazně snížilo ve prospěch tržních plodin (obilniny, řepka ozimá, slunečnice, řepa 11

17 cukrová aj.). Ustoupily víceleté pícniny pěstované na orné půdě, poklesly plochy luskovin, řepy cukrové i brambor. To se zákonitě projevuje na expanzním šíření celé řady plevelných druhů. 4.3 Vliv zpracování půdy Zpracování půdy stále patří mezi základní a nejvýraznější opatření v systému regulace plevelů na orné půdě. V minulosti bylo v podstatě jediným účinným opatřením (KNEIFELOVÁ M., MIKULKA, J a 2005) Z hlediska regulace plevelů je velmi významná podmítka, která umožňuje zaklopení vypadlých semen a poškození vytrvalých plevelů (pýr plazivý, pcháč rolní). Současně zabraňuje ztrátám na vlhkosti a umožní klíčení plevelů z povrchových vrstev (HUDSON, J. 1955). Hluboká orba dokonale zaklopí posklizňové zbytky rostlin, kořeny či kořenové výběžky vytrvalých plevelů, které v těchto podmínkách nejsou schopny reprodukce. Snahy o minimalizaci zpracování půdy vedly k podstatnému snížení nákladů, ale po zavedení minimalizace dochází zpravidla již v druhém roce a dalších letech k velkému nárůstu zaplevelení. Plevelová společenstva v těchto systémech jsou sice v řadě případů druhově chudší, ale nárůst počtu plevelů na polích má stoupající tendenci (NIEDERSTRASSER, J. GEROWITT, B. 2008). Rychle se šíří například vytrvalé plevelné druhy (pcháč rolní, pýr plazivý, pelyněk černobýl, mléč rolní, rukev lužní, čistec bahenní, kamyšník polní a kamyšník širokoplodý), ale na ornou půdu se šíří i takové plevele, které se za normálních podmínek na ní nevyskytují (pampeliška lékařská, šťovík kadeřavý, šťovík tupolistý aj.). Z jednoletých plevelů převládají tyto druhy: chundelka metlice, heřmánkovec nevonný, svízel přítula, truskavec ptačí, ptačinec prostřední, bolehlav plamatý, hluchavka objímavá a nachová (GRAGLIA, E. A KOL. 2006). Při sklizni sklízecími mlátičkami, zvláště obilnin a řepky, se většina semen plevelů dostane na povrch půdy a stává se zdrojem dalšího zaplevelení. Nebezpečný je také výdrol obilí a řepky, které se v posledních letech stávají nepříjemnými plevely. V některých oblastech se stává problematickým i výdrol slunečnice, řepky ozimé, ostropeřce mariánského a dalších plodin. Tyto plodiny jsou následně velmi obtížně hubitelné v jiných plodinách. Proto je třeba věnovat pozornost seřízení sklízecí techniky a volit optimální dobu sklizně (GRAGLIA, E. A KOL. 2006). 12

18 4.4 Vliv výživy rostlin Výživa rostlin má velký vliv na plevelová společenstva. Plevelné rostliny reagují na hnojení zvýšeným růstem, v řadě případů i rychleji než pěstované plodiny. V takových podmínkách jim velmi silně konkurují. Vliv vysoké zásobenosti půd základními živinami (P, K, Mg aj.) a vysokých dávek dusíku byl patrný v 70. a 80. letech, kdy byly každoročně aplikovány poměrně vysoké dávky čistých živin na ornou půdu. V 90. letech intenzita hnojení výrazně poklesla. Proto je možné pozorovat na nehnojených pozemcích pokles výnosů plodin, ale také snížení produkce hmoty plevelů a počtu semen jednoletých plevelů i objemu vegetativních rozmnožovacích orgánů vytrvalých plevelů. Reprodukční schopnost plevelů se snižuje. To ovšem neznamená, že sníženým hnojením omezíme výskyt plevelů. Na celkovou zaplevelenost to nemá výrazný vliv vzhledem k obrovské zásobenosti půdy semeny plevelů (HUDSON, J. 1955). Zaplevelenost výrazně ovlivňovalo i používání pevných statkových hnojiv a převážně tekuté kejdy (ZWERGER, P. 1996). Jejich aplikací se rozšířila například ježatka kuří noha, béry, rdesno blešník, rdesno červivec, laskavce, merlíky aj. Zejména používáním kejdy s nízkým obsahem sušiny po jejím krátkém uložení v jímce se vytvoří optimální podmínky pro růst a vývoj některých vytrvalých plevelů (šťovík tupolistý, šťovík kadeřavý), které patří mezi nejvýznamnější plevele luk a pastvin. Přesto, že se kejda již velkoplošně nepoužívá, problém zaplevelenosti trvalých travních porostů, především širokolistými šťovíky, stále trvá. Jedná se o velký problém zvláště v horských a podhorských oblastech (KNEIFELOVÁ M., MIKULKA, J a 2005). 4.5 Vliv herbicidů Velkoplošné používání herbicidních přípravků ve všech pěstovaných plodinách zasáhlo do složení druhového spektra ve srovnání s ostatními faktory nejrazantněji. Masově se začaly používat herbicidy až od druhé světové války. Vývoj herbicidů probíhal a neustále probíhá velmi rychle. Zpočátku se využívaly pouze v některých plodinách, dnes se jimi ošetřuje téměř 100 % orné půdy, vyjma plochy vyčleněné pro ekologické zemědělství nebo na plochách, které se nacházejí v ochranných pásmech zdrojů pitné vody (FRYER, J. D. MAKEPEACE, R. J. (1977). Herbicidy ovlivnily naprostou většinu technologií pěstování rostlin. Bez herbicidních přípravků není prakticky možné pěstovat plodiny. Zemědělci se však při používání nevyrovnali s řadou chyb při jejich aplikaci, které následně komplikují regulaci plevelů na zemědělské půdě (KNEIFELOVÁ M., MIKULKA, J a 2005). Počet současně používaných herbicidních látek je stále obrovský. Vzhledem ke stále se zvyšujícím požadavkům na bezpečnost potravin a minimalizaci ekotoxikologických rizik nejsou velmi často prodlužovány registrace již dříve povolených herbicidů. Ze stejných důvodů je počet nově zaváděných herbicidů stále 13

19 nižší. Velkoplošně je však využíváno menší množství herbicidů. Ostatní se využívají okrajově nebo ve speciálních plodinách. Druhové složení plevelů na orné půdě bylo vždy významně ovlivněno po zavedení velmi účinných herbicidů, které se velmi rychle rozšířily a byly používány na velkých plochách zemědělské půdy řadu let po sobě. Protože selekční tlak byl velkoplošný a dlouhodobý, významně byla ovlivněna druhová skladba plevelů (FRYER, J. D. MAKEPEACE, R. J. 1977). Pěstování plodin nejdříve ovlivnilo zavedení růstových herbicidů typu 2,4-D a MCPA, které byly velkoplošně používány v obilninách. Účinek na plevele po jejich zavedení byl velmi dobrý po dobu několika let. Po delší době jejich používání však citlivé plevele (hořčice rolní, ředkev ohnice, penízek rolní, kokoška pastuší tobolka aj.), které byly dominantní v plevelných společenstvech postupně ustupovaly a poměrně rychle se počaly šířit některé jednoděložné plevele (oves hluchý, chundelka metlice) a řada dvouděložných plevelů (heřmánkovec nevonný, rozrazil perský, hluchavka objímavá, hluchavka nachová, svízel přítula, violka rolní). Dlouhodobé používání herbicidů narušilo strukturu plevelných společenstev. Počet druhů se podstatně snížil, ale intenzita zaplevelení zůstala stejná, případně vzrostla. Plevelné druhy, které nebyly hubeny těmito herbicidy, byly však agresivnější a více konkurovaly obilovinám i ostatní plodinám. Problém byl řešen kombinacemi herbicidů, které rozšiřovaly spektrum účinku herbicidů. Velmi často se používaly kombinace 3 5 účinných látek. Použití takových kombinací je však nákladnější a klade nároky na znalosti zemědělců. V minulosti se bohužel tyto kombinace používaly paušálně, bez přihlédnutí k druhovému spektru plevelů, což mělo za následek další selekci plevelných společenstev (KNEIFELOVÁ M., MIKULKA, J a 2005). Další velmi významnou etapou bylo zavedení triazinových herbicidů, především simazinu a atrazinu. Tyto herbicidy umožnily rozvoj pěstování kukuřice na zrno i siláž a zelené krmení. Úspěšně hubily všechny jednoleté plevele a zaručovaly dokonalou ochranu proti plevelům po celou dobu vegetace vzhledem k jejich výrazné perzistenci v půdě. Umožnily pěstování monokultur s aplikací vyšších dávek těchto herbicidů, aniž došlo k poškození následných kultur. Podobně byly tyto herbicidy používány v jabloňových sadech. Tyto aplikace ovšem přinesly nárůst některých vytrvalých plevelů v kukuřici a sadech, např. pcháče rolního, pýru plazivého, kopřivy dvoudomé a svlačce rolního. Problém byl bohužel řešen postupným zvyšování dávek herbicidů. Vytrvalé plevele však ani zvýšené dávky herbicidů nehubily. Rostliny pýru plazivého, pcháče rolního aj. nebyly vystaveny konkurenci ostatních plevelů, proto se rychle šířily a staly se dominantními plevely v těchto kulturách. Pokles úrovně zpracování půdy podpořil rychlé šíření těchto vytrvalých plevelů. Vysoké dávky triazinových herbicidů navíc urychlily vznik rezistentních populací laskavce ohnutého, merlíku bílého aj. Po mnohaletém úspěšném používání těchto perzistentních herbicidů se projevily problémy s jejich rezidui v půdě, podzemních vodách atd. Do hubení plevelů významně zasáhly i herbicidy glyphosate (Roundup) a paraquat (Gramoxone). Zejména herbicid glyphosate umožnil úspěšně hubit vytrvalé i 14

20 jednoleté plevele na orné půdě při předsklizňových aplikacích, v sadech, ale i na nezemědělské půdě. Převrat v metodách hubení pýru plazivého, ovsa hluchého a ježatky kuří nohy přinesly tzv. postemergentní graminicidy se systémovým účinkem. Pomocí těchto herbicidních přípravků bylo možné v širokolistých plodinách (řepa cukrová, brambory, řepka, hrách, slunečnice aj.) účinně zasáhnout jednoleté, ale i vytrvalé jednoděložné plevele s vysokým efektem (FRYER, J. D. MAKEPEACE, R. J. 1977). Zásadní obrat v hubení plevelů v obilninách, ale později i v kukuřici a cukrovce přineslo zavedení sulfonylmočovin. Nejznámějším herbicidem je chlorsulfuron (Glean), tribenuron (Granstar) a mnoho dalších. Tyto herbicidy se používají v gramových dávkách a měly široké spektrum účinku na jednoděložné plevele (chundelka metlice, psárka polní) a odolné dvouděložné plevele (heřmánky, heřmánkovec nevonný, svízel přítula, hluchavky aj.) Vzhledem k jejich širokému spektru účinku, ceně i toxikologii se sulfonylmočoviny používají velkoplošně po dlouhou dobu (přes 20 let). Po jejich mnohaletém používání se dostavil stejný efekt jako po dlouhodobém používání jiných skupin herbicidů. Plevele citlivé vůči těmto herbicidům byly potlačeny, naproti tomu se rychle šířily plevele relativně odolné. Typickým příkladem je violka rolní, která se především v devadesátých letech rychle rozšířila, a také svízel přítula. Problém šíření svízele přítuly však spočívá v jeho biologických vlastnostech. Rostliny svízele přítuly vzcházejí ve vhodných podmínkách již na podzim, v teplých periodách v průběhu zimních měsíců, v časném i pozdním jaru. V případě, že jsou sulfonylmočoviny aplikovány na podzim, jsou rostliny vzešlé před aplikací i po aplikaci vzhledem k perzistentnímu účinku zasaženy. Rostliny vzcházející v průběhu zimy a vzešlé na jaře nejsou již zasaženy. Vzhledem k vynikajícímu účinku na ostatní plevele nemá proto svízel přítula konkurenty. Jelikož se jedná o agresivní rostlinu, je schopen konkurovat obilninám i ostatním plodinám. V případě aplikace sulfonylmočovin na jaře jsou úspěšně zasaženy rostliny svízele přítuly vzešlé na jaře, či vzešlé v průběhu zimy. Rostliny vzešlé na podzim jsou pouze poškozeny, ale regenerují. Nedocenění této skutečnosti mělo a má za následek doslova populační explozi svízele přítuly na našich polích (FRYER, J. D. MAKEPEACE, R. J. 1977). Úspěšně jsou používány sulfonylmočoviny v kukuřici, např. nicosulfuron (Milagro). Jedná se o herbicidy s širokospektrálním účinkem na jednoděložné i dvouděložné plevele. Používání řeší problém pýru plazivého a ježatky kuří nohy a řady dvouděložných plevelů. V posledních letech se však na orné půdě objevily nové významné plevelné druhy jako např. kamyšník polní (Bolboschoenus planiculmis) a kamyšník širokoplodý (Bolboschoenus laticarpus) - šáchorovité rostliny, které vykazují toleranci vůči sulfonylmočovinám a postemergentním graminicidům (CRAWLEY, M. J. 1997). Z těchto údajů vyplývá, že plevelná společenstva se zatím úspěšně vypořádala se všemi technologiemi i sebeúčinnějšími herbicidy. To je jistým varováním. Musíme si uvědomit, že naším cílem není úplné vyhubení plevelů, ale formou účinných metod 15

21 pouze plevele regulovat a neumožnit neuváženými zásahy narušení rovnováhy mezi jednotlivými plevelnými druhy. Při nerespektování těchto zákonitostí si do budoucna vytvoříme celou řadu problémů. Příkladem může být rychlý nárůst ploch s GMO plodinami a vystavení plevelových společenstev herbicidům typu glyphosate, vůči nimž jsou tyto plodiny (řepka, kukuřice, cukrovka, sója atd.) odolné (KNEIFELOVÁ M., MIKULKA, J a 2005). 4.6 Problematika zaplevelení trvalých travních porostů Trvalé travní porosty mají kromě produkčního významu i význam krajinně ekologický. V posledních letech především v souvislosti s významným poklesem početních stavů skotu produkční význam výrazně poklesl. Přesto tato poměrně velká rozloha trvalých travních porostů musí být pravidelně ošetřována, aby nedocházelo k jejich degradaci a nárůstu zaplevelení. Hnojení a používání herbicidních přípravků pokleslo a téměř se nepoužívá. Údržba spočívá především v sečení nebo mulčování. Provádějí-li se tyto zásahy ve správnou dobu, riziko zaplevelení luk se snižuje. Vzhledem k poklesu zatíženosti trvalých travních porostů a stoupající kvalitě ošetřování lze pozorovat rostoucí diversitu fauny a flóry na těchto plochách. Velkým problémem však nadále zůstávají širokolisté šťovíky, zejména šťovík tupolistý, bodláky, pcháče a další plevelné rostliny. V případě výskytu těchto plevelů je nutné provést důsledná agrotechnická opatření (opakované seče) nebo ve výjimečných případech aplikace herbicidů. Velkým problémem na loukách i pastvinách jsou náletové dřeviny (bříza, olše, javory, pajasan žláznatý aj.) (KNEIFELOVÁ M., MIKULKA, J a 2005). 4.7 Vliv nezemědělské činnosti na změnu plevelných společenstev Působení člověka na krajinu má pochopitelně významný vliv i na zemědělství a tedy druhotně i na plevelná společenstva. Je dlouhodobé a zásahy do životního prostředí bývají zpravidla velkoplošné. Urbanizace krajiny, povrchová těžba surovin, velkoplošné skládky a výsypky ovlivnily výskyt rostlin a existenci vhodných podmínek pro většinu rostlinných druhů. Některé druhy rostlin však rostou i za těchto okolností, a protože nemají konkurenci, velmi rychle se rozmnožují a osidlují tyto plochy. Následně potom osidlují i zemědělskou půdu. Mezi takové druhy patří především lebeda lesklá, locika kompasová, merlíky, turanka kanadská, podběl obecný, pelyněk černobýl a celá řada dalších. Tyto zdroje zaplevelení je nutné ošetřovat, aby se zabránilo jejich dalšímu šíření. Takové lokality jsou nebezpečné i z pohledu hygienického. Rostliny zde rostoucí jsou příčinou pylových alergií. Regulace plevelů na nezemědělských plochách je poměrně složitým problémem. Zejména rozsáhlé plochy železnic, plochy v přístavech a manipulačních 16

22 skladech bývají pravidelně ošetřovány herbicidy. Používány jsou totální, zpravidla perzistentní herbicidy v podstatně vyšších dávkách než v zemědělství. Tyto plochy jsou zdrojem rezistentních populací plevelů, které se následně mohou šířit na zemědělskou půdu. Největším problémem je jejich šíření po železnici po celé republice (KNEIFELOVÁ M., MIKULKA, J a 2005). K rychlému šíření plevelných druhů dochází v posledních letech především podél dálnic a vysokorychlostních silnic. Rychlý postup šíření některých plevelných druhů napříč Evropou je zřetelný. Zejména plevele rozšiřující se anemochorně (starčky, zlatobýl, pelyněk černobýl, podběl lékařský atd.). Podél těchto komunikací se šíří i další plevele jako např. pupalky, laskavce, rdesna, merlíky, rosičky, ježatky, béry, štětka soukenická aj. Vzhledem k budování dalších nových dálnic lze předpokládat, že šíření plevelů podél nich bude nabývat na stále větším významu. Nebezpečím jsou proto i cizokrajné plevele, které se k nám šíří po železnici, lodní dopravou s různými surovinami (obilí, zemědělské produkty, železná ruda atd.). Příkladem může být ambrózie peřenolistá a bytel metlatý. Tyto plevele v našich podmínkách již zdomácněly a jsou významným nebezpečím pro zemědělskou půdu. Podobně k nám byla zavlečena s železnou rudou locika tatarská. Problém zavlékání cizokrajných plevelů je nezanedbatelný a riziko zavlékání je stále vyšší. Proto je nutné tento problém neustále sledovat a studovat jednotlivé migrační cesty. Šíření plevelů také napomáhají zahrádkáři, kteří šíří do okolí zahrad mnoho rizikových rostlin, které následně zaplevelují krajinu i zemědělskou půdu (křídlatky, netýkavky, třapatky, zlatobýly a další). Stejně negativně působí poměrně časté zavlékání rostlin z dovolených ze zahraničí a jejich pěstování na zahradách (KNEIFELOVÁ M., MIKULKA, J a 2005). 5 Zásady správného používání herbicidů Ze všech faktorů v posledních desetiletích nejvýznamněji ovlivnily druhové složení plevelů na orné půdě herbicidy. První používání herbicidních látek lze datovat na počátek minulého století, kdy se jednalo především o některé anorganické herbicidy. Používání organických herbicidních látek počalo po skončení druhé světové války. Po zpočátku nevýznamném rozšíření došlo v šedesátých letech minulého století k masovému používání herbicidů. Vývoj nových látek byl explozivní a v současné době je používáno velké množství herbicidů s různým mechanizmem účinku. Většinu plodin na celém světě by bez používání herbicidů nebylo možné pěstovat. Velkoplošné a opakované používání herbicidů má však celou řadu rizik. Kromě rizik ekologických a jejich vlivu na zdraví zvířat a lidí jsou jejich dlouhodobému působení vystavena i plevelová společenstva, která na používání herbicidů bezprostředně reagují. Pravidlem zpravidla bývá, že čím účinnější herbicid se zemědělcům dostane do rukou, tím více a delší dobu jej používají. Mnohaleté opakované používání má pak za následek výrazné změny v druhovém složení plevelů. 17

23 Z počátku dochází k rychlému ústupu citlivých plevelů vůči zmíněným herbicidům. Na polích po opakované několikaleté aplikaci zůstává pouze několik tolerantních plevelných druhů (např. svízel přítula, violka rolní, chundelka metlice, laskavce, rdesna aj.), které se však rychle přemnoží a silně konkurují plodinám. Další reakcí plevelů může být vznik rezistence plevelů vůči herbicidním látkám (ZIMDAHL, R. L. 1993). Přestože existuje velké množství herbicidních přípravků na většinu plevelných druhů, zemědělci chybují nejčastěji v tom, že v jednotlivých letech nepoužívají herbicidy s rozdílným mechanizmem účinku. Používají herbicidy, se kterými jsou spokojeni a které vykazují velmi dobrý účinek. Dlouhodobým používáním těchto herbicidů však podporují nevědomky selekci plevelných druhů. Selekce je pomalá, ale o to nebezpečnější. Již v minulosti se udělala chyba s opakovaným používáním růstových herbicidů typu MCPA aj., později opakovaným používáním sulfonylmočovin typu chlorsulfuron aj. V prvním případě došlo k přemnožení chundelky metlice a odolných dvouděložných plevelů (heřmánky, svízel přítula, hluchavky aj.) a druhém případě přemnožení svízelem přítulou, violkou rolní a zemědýmem lékařským. Následné řešení problému takto vyselektovaných plevelů je finančně značně náročné (KNEIFELOVÁ M., MIKULKA, J a 2005). 5.1 Možnosti aplikace herbicidů Předseťová aplikace herbicidem se ošetří připravená nebo i nepřipravená půda před setím nebo sázením plodin. Jde o méně rozšířený způsob, který se používá např. u půdních herbicidů, které jsou na světle nestabilní nebo špatně pronikají hlouběji ke klíčícím semenům plevelů. Prosto se po aplikaci zapravují např. kypřičem nebo bránami mělce do půdy. Preemergentní aplikace provádí se v období po zasetí plodiny, avšak ještě před jejím vzejitím. Jde buď o kontaktní preemergentní aplikaci, která se provádí po vzejití plevelů anebo o reziduální preemergentní aplikaci, která se provádí před vzejitím plevelů. Postemergentní aplikace provádí se po vzejití plodiny. Podle typu použitého herbicidu je přesný termín aplikace zpravidla vymezen růstovou fází plodiny a plevelů. Předností postemergentních aplikací je možnost rozhodnutí se pro provedení zásahu a výběru účinných látek až podle skutečného zaplevelení. Při ojedinělém a nerovnoměrném výskytu plevelů není na pozemku při postemergentní aplikaci nutno ošetřovat celou plochu, ale lze provést pouze ohniskovou aplikaci. Rozvoj výpočetní a telekomunikační techniky přispěl v posledních letech k vývoji automatizovaných systémů pro ohniskovou aplikaci. Zaplevelení v jednotlivých částech pozemku je buď snímáno přímo při jízdě postřikovače kamerou a on-line vyhodnocováno informačním systémem, který vypočítá předpokládanou ztrátu na výnosu a stanoví optimální dávku 18

24 přípravku pro příslušné místo, nebo je dávkování přípravku prováděno s využitím geografického informačního systému (GIS), který vytvoří mapu zaplevelení pozemku a řídí aplikační techniku podle její polohy udané družicovým globálním pozičním systémem (GPS) (KNEIFELOVÁ M., MIKULKA, J a 2005). Způsoby použití herbicidů dle termínu aplikace Aplikace před setím 2. Aplikace preemergentní, před vzejitím po zasetí 3. Aplikace preemergentní, před vzejitím po zasetí 4. Aplikace postemergentní, po vzejití, časná 5. Aplikace postemergentní, po vzejití, pozdní Předsklizňové aplikace herbicidů Podstata těchto aplikací spočívá především ve vysoké herbicidní spolehlivosti na pýr plazivý, pcháč rolní, pelyněk černobýl a další plevele. Plevele mají vytvořenou velkou listovou plochu, což příznivě ovlivní množství přijaté účinné látky a její následnou translokaci do kořenů vytrvalých plevelů. Předpokladem úspěchu je dodržení termínu aplikace herbicidů, aby došlo k odumření nadzemních částí rostlin plevelů. Nespornou výhodou těchto aplikací je rovnoměrně vyzrálý porost obilnin a odumřelé plevele. To podstatně zjednodušuje sklizeň obilnin a výrazně sníží ztráty při sklizni i náklady na dosoušení zrna. Klasická neboli jednorázová aplikace herbicid je použit jednorázově v optimální fázi růstu plevelů i zemědělské plodiny. Dělená aplikace plevele mají různou vzcházivost v průběhu vegetace a aplikace herbicidů musí být provedena v takové fázi růstu plevele, aby byla co nejoptimálnější a nejúčinnější. Některé plevele ovšem vzchází během celého vegetačního roku a jedna aplikace na ně celkově nepůsobí, protože zasáhne pouze plevele vzešlé, avšak semena v půdní zásobě nejsou potlačena. Proto se v praxi někdy využívá tzv. dělených dávek herbicidů. To znamená, že se dávka herbicidu rozdělí na několik dávek nebo se použije více herbicidů na určité plevele, které postupně rostou. Příkladem jsou tzv. Betanal systémy používané v cukrové řepě (např. na mračňák Theophrastův) nebo možnost dělených aplikací například proti pýru plazivému. 19

25 5.2 Faktory ovlivňující účinek herbicidů Teplota vzduchu s rostoucí teplotou stoupá účinek herbicidů. Při vyšších teplotách nad 22 C dochází velmi často k popálení pěstovaných plodin. U vytrvalých plevelů dochází při vyšších teplotách také k rychlejšímu odumírání nadzemní hmoty. V řadě případů fytotoxicitu zvyšují i nízké teploty, proto je vhodné respektovat vlastnosti jednotlivých skupin herbicidů. Rychlost větru bezprostředně ovlivňuje kvalitu aplikace. Při silnějším větru dochází k úletům postřikové jíchy, což se projevuje nepravidelným účinkem nebo poškozením okolních kultur. Při větru není tedy možné ošetřovat porosty až na výjimky především při používání speciálních postřikovačů s usměrněným postřikem, tzv. twin systém (KNEIFELOVÁ M., MIKULKA, J a 2005). Půdní druh v půdách lehkých, písčitých, s malou sorpční kapacitou se herbicid velmi snadno pohybuje v půdním profilu, hrozí jeho vyplavování do podzemních vod. Herbicid se projevuje vyšší fytotoxicitou vůči plodinám. V takových půdách aplikujeme nižší dávky herbicidů. Naproti tomu půdy těžké, jílovité s vysokou sorpční kapacitou váží velmi silně herbicidy. Nehrozí nebezpečí vyplavování do podzemních vod, proto volíme dávky v horním rozpětí povolené dávky. Velmi aktivně ovlivňuje účinek herbicidů obsah humusu v půdě. Půdy s vysokým obsahem humusu poutají značné množství účinné látky herbicidů. Vlhkost půdy v suché půdě herbicidy zpravidla neúčinkují, naopak ve vlhčí půdě stoupá jejich aktivita. V suché půdě se poločas rozpadu velmi významně prodlužuje, ve vlhké půdě naopak klesá. To souvisí s mikrobiální aktivitou. Dešťové srážky v menším množství neovlivní účinek herbicidů. Naopak u preemergentních aplikací napomohou k dokonalému rozptýlení herbicidů v povrchové vrstvě půdy. U postemergentních aplikací umožňují dokonalé pokrytí listů herbicidem, rozvádí herbicid do listových pochev nebo paždí listů a umožní lepší příjem do listových pletiv. Dokonce po mírných srážkách po aplikaci je zaznamenán vyšší účinek herbicidů. Avšak při prudkých srážkách dochází k proplavení půdních herbicidů do spodních vrstev ornice, kde neovlivní vzcházející plevele. U postemergentních herbicidů dochází ke splavování účinné látky z rostlin. Doporučuje se neprovádět aplikaci před deštěm nebo při dešti. Vliv rosy především při aplikacích na podzim při nižších teplotách dohází k pomalému příjmu herbicidů plevelnými rostlinami. Při tvorbě rosy potom dochází k opětovnému rozpuštění herbicidů a jeho stékání z listů, což může významně snížit celkový účinek herbicidů. 20

26 Intenzita světla ovlivňuje účinek herbicidů působících na fotosyntézu. Bývá spojována i s teplotou vzduchu, která je doprovodným jevem slunečního záření. Ovšem i za doporučovaných teplot vzduchu při vysoké intenzitě slunečního záření dochází k poměrně značným projevům fytotoxicity na kulturních rostlinách. Herbicidy ovlivňující fotosyntézu ve tmě nepůsobí poškození rostlin. V polních podmínkách při silně zataženém počasí klesá účinek herbicidů. Růstová fáze plevelů z hlediska hubení plevelů je velmi důležité aplikovat herbicidy v termínu, kdy jsou plevelné rostliny nejcitlivější. U jednoletých plevelů platí, že menší rostlina je citlivější než rostlina vyvinutá, která zpravidla po aplikaci herbicidu snadněji regeneruje. U vytrvalých plevelů je situace složitější. Je vhodnější aplikovat herbicidy na vyvinutější rostliny, které vytvořily dostatečnou listovou plochu, na které ulpí potřebné množství účinné látky herbicidů, která je následně translokována do podzemních orgánů (SOUKUP, J. A KOL 2000). 5.3 Pravidla správné regulace plevelů Hlavní podstatou regulace je spolehlivě eliminovat plevelné rostliny, které silně konkurují plodinám již krátce po vzejití na podzim. Při zanedbání pravidel regulace plevelů dochází k nevratnému poškození porostu, kterému nezabráníme ani jarními aplikacemi účinných herbicidů. Při cílených aplikacích je důležité respektovat celou řadu zásad (ZIMDAHL, R. L. 1993). Správná determinace plevelů včetně znalostí jejich biologie. Aplikace herbicidů nebo jejich kombinací se spolehlivým účinkem na vyskytující se plevele. Vyloučení opakovaných aplikací herbicidů se stejnými účinnými látkami po sobě. Hrozí nebezpečí selekce tolerantních plevelů, případně vzniku rezistence u plevelů a jejímu rychlému rozšíření po okolí. Při vyšším zaplevelení použít vždy horní hranici povolené dávky herbicidů. Používání přesně seřízených a otestovaných postřikovačů s vyškolenou obsluhou. Dodržování doporučené dávky vody. Snižování dávky vede zpravidla k vyššímu riziku selhání aplikace. Volba optimálního termínu aplikace herbicidů ve vztahu k citlivým fázím plevelů. Aplikace v období velkého sucha jsou rizikové. 21

27 6 Rezistence plevelů vůči herbicidům 6.1 Historický vývoj rezistence První nálezy rezistentních plevelných rostlin vůči herbicidům byly odezvou na zavedení perzistentních herbicidů ze skupiny triazinů. Tyto herbicidy byly používány opakovaně především v monokulturách kukuřice a jabloňových sadů. Tam došlo poprvé k popsání vzniku rezistence vůči triazinům. Rezistence byla prokázána již koncem 60. let v USA. Starček obecný byl nalezen v ovocných školkách. V průběhu let především v Severní Americe a v Evropě byly popsány nové druhy rezistentních plevelů (laskavec ohnutý, merlík bílý, merlík tuhý aj.). Rezistentní populace plevelů byly dále nalezeny v Japonsku, Číně, Jižní Koreji atd. Do dnešní doby bylo na celém světě popsáno více než 300 biotypů plevelů, které vytvořily rezistentní populace (např. laskavce, merlíky, turanka kanadská, starček obecný, lipnice roční, psárka polní, jílek tuhý, locika kompasová, psárka polní aj.). V Evropě byly již zjištěny rezistentní populace plevelů téměř ve všech státech (ZIMDAHL, R. L. 1993). V našich podmínkách se stala rezistence významným problémem až v 80. letech minulého století. Negativně se projevilo se velkoplošné pěstování kukuřice. Ta byla pěstována od nížin až do podhorských oblastí. Vzhledem k dostupnosti herbicidů (simazin, atrazin) bylo možné pěstovat kukuřici více let po sobě při používání vysokých dávek, až 5 kg úč.l. na hektar. Mnohdy byly používány i dávky vyšší. Podobně byly tyto herbicidy používány i v jabloňových sadech. To umožnilo rychlé přemnožení vzniklých rezistentních jedinců laskavce ohnutého, laskavce zelenoklasého, merlíku bílého, lipnice roční a dalších plevelných druhů. Odtud se tyto rezistentní populace rychle šířily prostřednictvím krmení a statkových hnojiv do okolí. K šíření rezistentních populací přispěla i křížová rezistence (cross-rezistence). Výrazně přispěla k šíření rezistentních populací na našem území i železniční a automobilová doprava. Pro odplevelování kolejišť a nádražních ploch byl používán herbicid atrazin. Používaly se nekontrolované dávky a aplikace se prováděly opakovaně více jak dvacet let. Rezistentním populacím plevelům byl tím uvolněn prostor od konkurence ostatních plevelů. Železniční doprava navíc přispěla k rozšíření rezistentních plevelů po celé republice i do oblastí, kde se dříve nevyskytovaly. Z kolejišť se pak tyto plevele rozšířily i na ornou půdu. Používání atrazinu bylo pro jeho nedostatečný účinek ukončeno. Začal se používat herbicid imazapyr, který plně nahradil atrazin. Po počátečním rozsáhlém používání se objevilo jeho nedostatečné působení na plevel bytel metlatý. U tohoto plevele byla následně prokázána rezistence vůči triazinům, imazapyru a sulfonylmočovinám. Tento plevel se již dostal z nezemědělské půdy (železnice) i na ornou půdu, kde se stal obtížně hubitelným plevelem. Herbicid imazapyr se z těchto důvodů přestal používat. Dnes se na železnici a nezemědělských plochách používá herbicid glyphosate. Vzhledem k jeho 22

28 velkoplošnému a opakovanému používání na zemědělské půdě i na půdě nezemědělské lze předpokládat, že se rezistence plně rozvine i vůči tomuto herbicidu (CHODOVÁ D., A KOL. 2000). Stále častěji stoupá význam rezistence vůči dalším skupinám herbicidů. Rezistence vůči glyphosatu byla již prokázána v Austrálii v roce 1997 u plevele Lolium rigidum (jílek tuhý) a v Chile v roce 2002 a u plevele Lolium multiflorum (jílek mnohokvětý). U plevele Lolium rigidum byla rezistence vůči glyphosatu prokázána též v USA a Jižní Africe. V jižní Africe již byla v roce 2003 prokázána rezistence i u Conyza bonariensis a v roce 2000 v USA rezistence u Conyza canadensis (turanka kanadská). V Malajsii byla prokázána rezistence u plevele Eulesine indica (kalužnice indická) v roce Významné bylo prokázání rezistence v jižní Africe v roce 2003 u plevele Plantago lanceolata (jitrocel kopinatý). Jitrocel kopinatý by testován v různých dávkách glyphosatu: 0, 2, 4, 6, 8, 10 l/ha. Rezistentní rostliny nebyly poškozeny ani nejvyšší dávkou herbicidu. To je jasným signálem pro uvážené používání herbicidu glyphosatu. Vznik rezistence vůči tomuto široce používanému herbicidu a šíření rezistentních rostlin na zemědělské i nezemědělské půdě je nežádoucí. Je však vysoce pravděpodobné, že rezistentní populace vůči tomuto herbicidu vzniknou i u nás. Vznik rezistence ovlivnit nemůžeme, ale můžeme významně zpomalit šíření rezistentních rostlin do okolí a toho je možné dosáhnout především střídáním rozdílných herbicidů po sobě. Dalším problémem je vznik rezistence vůči herbicidům ze skupiny inhibitorů ALS. Jedná se o sulfonylmočoviny a imazapyr. Ve světě již byly popsány rezistentní populace plevelů Amaranthus retroflexus, Amaranthus chlorostachys, Amaranthus hybridus, Amaranthus rudis, Amaranthus blitoides, Kochia scoparia, Raphanus raphanistrum, Ambrosia artemisiifolia, Ambrosia trifida a Xanthium strumarium. (CHODOVÁ D., A KOL. 2000). Problémem je i vznik rezistence vůči inhibitorům ACCázy. Ve Francii již byla prokázána rezistence u Alopecurus myosuroides a Setaria viridis. V našich podmínkách lze předpokládat rezistenci u Echinochloa cruss-galli. Uvedená fakta potvrzují význam problému rezistence plevelů vůči herbicidům. Vzniku rezistence nelze zabránit, vzhledem k jejímu spontánnímu vzniku mutací. Proto se musíme zaměřit na opatření vedoucí k minimalizování možnosti vytvoření semen u rezistentních jedinců a zabránit jejich dalšímu šíření (CHODOVÁ D., A KOL. 2000). 6.2 Vznik rezistence a šíření rezistentních populací Herbicidy jsou chemické látky, které se používají na hubení plevelů více než 60 let. Využívá se různých mechanismů účinku, které působí na plevelnou rostlinu 23

29 (inhibitory fotosystému II, inhibitory syntézy aminokyselin, inhibitory acetyl CoA karboxylázy aj.). Pravděpodobně díky neuváženému používání herbicidů došlo u některých rostlin k fyziologickým změnám a tyto rostliny již nereagují na herbicidní přípravky, na které dříve reagovaly. Vznik a šíření populací rezistentních plevelů bylo rychlejší při monokulturním pěstování plodin, ve vytrvalých kulturách s dlouhodobým používáním herbicidů a na nezemědělské půdě (CHODOVÁ D., A KOL. 2000). Rezistence plevelů vznikla bez ohledu na používání herbicidů jako spontánní mutace, ale rozšířila se především v důsledku nevhodného velkoplošného používání herbicidů 6.3 Definice tolerance a rezistence Tolerance rostlin - Je přirozená odolnost vůči používaným herbicidům. Každý plevelný druh je různě odolný vůči spektru používaných herbicidů. Pro příklad lze uvést přirozenou odolnost laskavce ohnutého (Amaranthus retroflexus) vůči postemergentním graminicidům nebo svízele přítuly (Galium aparine) či lipnice roční (Poa annua) vůči MCPA a 2,4-D. Rezistence rostlin - Rezistence je absolutní tolerance vůči takové dávce herbicidů, která daný druh plevelné rostliny normálně v porostu kulturní rostliny hubí. Jde tedy o to, že plevelný druh, který byl dříve citlivý vůči určitému herbicidu, po jeho delším používání a po opakovaných aplikacích vysokých dávek přežívá a je schopen se reprodukovat. Typickým příkladem v našich podmínkách může být mnohaleté používání atrazinu v kukuřici, kdy se vytvořily rezistentní populace plevelů laskavce ohnutého (Amaranthus retroflexus) a bytelu metlatého (Kochia scoparia) v Čechách i na Slovensku. Křížová a vícenásobná rezistence - Křížová rezistence (cross rezistence) je problém, který ještě více komplikuje hubení rezistentních populací. Prakticky to znamená, že rostlina, u které byla zjištěna rezistence vůči jedné účinné látce je rezistentní vůči dalším účinným látkám ze stejné chemické skupiny. Cross rezistence byla prokázána u řady plevelných druhů. V České republice se jedná o laskavec zelenoklasý, laskavec ohnutý, merlík bílý, merlík tuhý, starček obecný a bytel metlatý. Většina plevelů v ČR s prokázanou cross-rezistencí je rezistentní vůči triazinům. Ve světě jsou diagnostikovány desítky plevelů s cross- rezistencí.vícenásobná rezistence (multiple resistance) je typ rezistence, kdy je jeden plevelný druh rezistentní také vůči přípravkům z více chemických skupin. V podmínkách ČR se jedná o bytel metlatý u kterého byla prokázána rezistence vůči inhibitorům PSII a vůči inhibitorům ALS. Ve Světě je to například psárka polní (inhibitory ACC, ALS, PSII, ureázy, amidy a 24

30 dinitroaniliny) a oves hluchý (inhibitory ACC, ALS, thiokarbamáty a kyselina arylaminopropionová). 6.4 Metody diagnostiky rezistence Vzhledem k tomu, že rezistentní a citlivé rostliny jsou od sebe pouhým okem prakticky nerozeznatelné, je nutné používat metody determinace sloužící k rozlišení rezistentních a citlivých biotypů plevelných rostlin. Metody se podle postupů a hodnocení rozdílů mohou rozlišovat na metody biologické, fyziologické a genetické. 6.5 Výskyt rezistentních populací v České republice V druhé polovině sedmdesátých let se začalo s výzkumem rezistence plevelů ve Výzkumném ústavu rostlinné výroby v Praze - Ruzyni na základě předpokladu výskytu rezistentních populací. V té době se objevily první signály ze zemědělské praxe o sníženém účinku celé řady používaných herbicidů. V České Republice je v současné době popsáno celkem 15 rezistentních plevelných druhů a u řady dalších, u kterých je právě na rezistenci vůči herbicidům podezření je prováděno podrobné testování na rezistenci cílený monitoring jejich výskytu. Většina rezistentních biotypů je odolných vůči přípravkům ze skupiny inhibitorů fotosyntézy ve fotosystému II. Tato skupina zahrnuje atrazinové herbicidy, jejichž používání je legislativně zakázané od 1. srpna 2005 na základě rozhodnutí Evropské komise 2004/248/EC. Objevují se však nové plevele s podezřením na rezistenci vůči přípravkům ze skupiny inhibitorů acetolaktátsyntázy a inhibitorů acetylkoenzyma karboxylázy. Výskyt rezistentních plevelných populací na území ČR Druh Rok nálezu systém účinku nnálezu Amaranthus chlorostachys - laskavec 1989 inhibitor PSII zelenoklasý Amaranthus retroflexus - laskavec ohnutý 1985 inhibitor PSII Alopecurus myosuroides psárka polní 2008 ALS Apera spica-venti - chundelka metlice 2005 inhibitor PSII Chenopodium album - merlík bílý 1986 inhibitor PSII Chenopodium strictum - merlík tuhý 1989 inhibitor PSII Conyza canadensis - turanka kanadská 1987 inhibitor PSII Conyza canadensis - turanka kanadská 2007 Glyciny - glyphosate Digitaria sanguinalis - rosička krvavá 2005 inhibitor PSII Echinochloa crus-galli - ježatka kuří noha 1994 inhibitor PSII Kochia scoparia - bytel metlatý 1996 inhibitor PSII, ALS 25

31 Poa annua - lipnice roční 1988 inhibitor PSII Polygonum lapathifolium - rdesno blešník 1989 inhibitor PSII Polygonum persicaria - rdesno červivec 1989 inhibitor PSII Senecio vulgaris-starček obecný 1988 inhibitor PSII Solanum nigrum- lilek černý 1999 inhibitor PSII 6.6 Prevence šíření rezistentních plevelů a metody jejich regulace V současné době se rezistentní populace plevelů vyskytují roztroušeně po území našeho státu. Dříve vysoce problematická rezistence vůči triazinovým herbicidům s ohledem na jejich restrikci ustoupila do pozadí pouze zdánlivě. Rezistentní rostliny vůči triazinům mají poněkud odlišné biologické vlastnosti, kterými se liší od citlivých rostlin, a proto v řadě případů komplikují i současné systémy regulace plevelů. Navíc situaci mnohdy komplikuje křížová rezistence. Základním preventivním pravidlem je pravidelné střídání plodin, dodržování základních zásad správného zpracování půdy a střídání herbicidů s různým mechanizmem účinku. Vhodné je používání kombinovaných herbicidů. Dodržením těchto zásad výrazně snížíme riziko šíření rezistentních plevelů. V případě zjištění výskytu rezistentních rostlin na polích je nutné provést podrobný průzkum na intenzitu jejich výskytu, stanovení počtu druhů rezistencích vůči herbicidům. Po stanovení rezistence vůči konkrétním herbicidům je nutné přijmout následující opatření: 1. Vyloučit herbicidní přípravky, vůči kterým byla prokázána rezistence. 2. Zabránit opakovanému pěstování plodin po sobě. 3. Používat co nejširší spektrum herbicidů 4. Pravidelně provádět průzkum na výskyt rezistentních rostlin 6.7 Aktuální rizika rezistence v současné době Riziko rezistence vůči inhibitorům ALS (Amaranthus retroflexus, Amaranthus chlorostachys, Amaranthus hybridus, Amaranthus rudis, Kochia scoparia, Raphanus raphanistrum, Amaranthus blitoides, Ambrosia artemisiifolia, Ambrosia trifida a Xanthium strumarium aj). Riziko rezistence vůči inhibitorům ACCázy (Alopecurus myosuroides, Setaria viridis a Echinochloa cruss-galli aj). 26

32 Riziko rezistence vůči glyphosatu (Lolium rigidum Lolium multiflorum, Conyza canadensis, Plantago lanceolata aj.). Uvedené informace potvrzují význam problému rezistence plevelů vůči herbicidům. Vzniku rezistence nelze zabránit, vzhledem k jejímu spontánnímu vzniku mutací. Proto se musíme zaměřit na opatření vedoucí k minimalizování možnosti vytvoření semen u rezistentních jedinců a zabránit jejich dalšímu šíření. 7 Invazní plevele S ohledem na postupné oteplování klimatu je postupně zaznamenáván v Evropě posun severní hranice výskytu teplomilných rostlinných druhů na sever. Vzhledem ke stále rostoucí železniční i kamionové dopravě a převážení stále většího objemu zboží se tvoří koridory vhodné pro postupné šíření rostlinných druhů na poměrně velké vzdálenost. Velké změny v posledních letech zaznamenala zemědělské výroba. Podstatně se zúžilo spektrum pěstovaných plodin, klasické osevní postupy se přestaly dodržovat, přistoupilo se k minimálnímu zpracování půdy a intenzita používání herbicidů významně poklesla. Tyto změny se významně projevily na zaplevelenosti polí. Vzhledem k nevhodnému střídání plodin došlo k výraznému posunu ve spektru zaplevelení. Změny proběhly i v dalších oblastech lidské činnosti. Vzhledem k velkému rozsahu stavební činnosti existuje obrovské množství ploch připravených pro velké investiční záměry, které jsou však po určité období nevyužívány a jsou zdrojem přemožení plevelných druhů. Na takto nevyužívaných plochách především v blízkosti komunikací hrozí vysoké nebezpečí přesevším od zavlečených plevelných druhů, které jsou schopny ve velmi krátké době expandovat na půdu obdělávanou. Celé řadě zavlečených plevelných druhů vyhovují u nás pěstované plodiny, jsou schopny odkvést a vytvořit zralá semena a následně se šířit v agroekosystémech. V důsledku toho hrozí riziko expanze do krajiny, kdy může dojít k ohrožení původních ekosystémů a jejich postupnému znehodnocení. 7.1 Charakteristika vybraných invazních plevelů Ambrózie peřenolistá (Ambrosia artemisiifolia L.) Výskyt: Pochází ze severní Ameriky. Na území našeho státu se dostala tzv. labskou cestou adventivů (lokality v Polabí) s dováženými sojovými boby a sojovým odpadem. Ambrózie se k nám rozšířila také s obilím, železnou rudou, chlévským hnojem apod. 27

33 V České republice se vyskytuje v klimaticky teplejších oblastech státu Polabí, méně často na jižní Moravě a Ostravsku. Hojná je zvláště na jižním Slovensku, odkud se může dále šířit do České republiky. Roste převážně na ruderálních stanovištích podél cest, vod, na rumištích, skládkách, v železničních stanicích, na železniční trati, kolem lidských sídlišť, u polí, na okrajích polí a na jižní Moravě i na orné půdě převážně v kukuřici. Regulace: Na orné půdě lze ambrózii potlačit pravidelným zpracováním půdy, střídáním plodin, používáním vhodných herbicidů. Na nezemědělské půdě lze aplikovat totální herbicidy. Prognóza šíření: Postupně se rozšiřuje na nové lokality, jak na nezemědělské, tak i na zemědělské půdě. Šíří se z kukuřičného i do řepařského výrobního typu. Obr. 1: Výskyt ambrózie peřenolisté - Ambrosia artemisiifolia L. v ČR Bytel metlatý (Kochia scoparia (L.) Schrader) Výskyt: Původní areál sahá od jihovýchodní Evropy přes jižní část území bývalého SSSR, po Japonsko. Druhotně se rozšířil do dalších kontinentů, do České republiky byl zavlečen spolu s dováženými surovinami. Další cestou šíření je pěstování okrasných kultivarů, známých pod názvem letní cypřišek, které mohou zplaňovat. U nás je zastoupen druh dvěmi taxony - subspecies scoparia a densiflora. Roste na rumištích, skládkách, kolejištích, nádražích, překladištích, na širé trati v zahradách, sadech a pomalu se začíná rozšiřovat i na orné půdě. Dává přednost teplým a suchým ruderálním stanovištím. Na orné půdě byl nalezen v teplých oblastech jižní Moravy v obilí, cukrovce, kukuřici, kde byly již zjištěny asi 500 hektarové lokality s velmi silným výskytem. Problematickým začíná být i v sadech a zahradách. Vytváří mohutné rostliny, které komplikují sklizeň, zvláště u obilnin. Při sklizni kukuřice a cukrovky dochází k dozrávání generativních orgánů, které vypadávají na půdu a jsou klíčivá. 28

34 Regulace: Důležité je zamezit jeho dalšímu rozšiřování, likvidovat ohniska výskytu i na nezemědělské půdě na železnici, překladištích a ruderálních místech. Sledovat čistotu osiva, zvláště dováženého. V zahradách a sadech jej postačí mechanicky odstraňovat pletím, kosit porosty před nasazením plodů nebo lokálně aplikovat herbicidní látky. Z přímé regulace na orné půdě jej potlačí základní agrotechnika. V širokořádkových porostech je vhodná kultivace během vegetace, po sklizni provedená podmítka s následnou orbou. Pokud se podmítka neprovede nebo není včas a správně provedena, rostlina bytelu je schopna obrůstat. Dalším účinným způsobem regulace je použití herbicidních látek, kterých je řada, např. růstové, kontaktní herbicidy. Vzhledem k výskytu rezistentních populací tohoto plevele vůči triazinům, imazapyru a sulfonylmočovinám je regulace na lokalitách s jeho výskytem složitá. Prognóza šíření: Pro svou tendenci rychle se šířit, se očekává jeho velký nárůst v České republice jako plevele, který nyní obsazuje spíše klimaticky teplá stanoviště, avšak postupem doby, jak se bude přizpůsobovat novým podmínkám, se bude šířit i do vyšších a chladnějších poloh. Rozšiřování pomáhá především doprava zvláště železniční a lodní, kterou se šíří nejenom semena, ale i úlomky celých rostlin. Takové rostliny jsou nazýváni stepní běžci. Obr. 2: Výskyt bytelu metlatého - Kochia scoparia (L.) Schrader v ČR Mračňák Theophrastův - Abutilon theophrasti Med. Výskyt: Zavlečená rostlina, která pochází z teplejších oblastí Asie, odkud se postupně dostala do ostatních částí Asie kromě území s tropickým klimatem. V mnoha částech Evropy již zdomácněla. V České republice byla poprvé zaznamenána již na konci 19. století. Na našem území se vyskytuje v teplé nebo mírně teplé klimatické oblasti a to 29

35 převážně na rumištích, železničních nádražích, v přístavech, kolem zemědělských objektů, v zahrádkách, na kompostech, úhorech a na orné půdě. Zapleveluje cukrovku, brambory, kultury léčivých rostlin i nově zakládané vinice. Regulace: Regulace spočívá především v likvidaci ohnisek na nezemědělské půdě, v okolí orné půdy, v čistotě osiva a statkových hnojiv. Při výskytu na orné půdě lze použít některé herbicidní látky především v kukuřici a cukrovce. Vůči herbicidům je poměrně tolerantní, jeho regulaci komplikuje etapovité vzcházení. Herbicidní přípravky zpravidla účinkují pouze ve fázi děložních listů až dvou párů pravých listů. Prognóza šíření: Vzhledem k postupnému oteplování klimatu především v průběhu vegetační doby lze předpokládat postupný nárůst výskytu tohoto plevele. Obr. 3: Výskyt mračňáku Theophrastova - Abutilon theophrasti Med. v ČR Ostrožka východní - Consolida orientalis (Gay) Schrödinger Výskyt: Pochází z oblastí od jihozápadní Evropy až po Střední Asii, odkud se druhotně rozšířila do dalších evropských zemí, mimo jiné i do České republiky. V naších podmínkách roste podél železnic, silnic, na rumištích, navážkách, na kompostech, mezích, úhorech, okrajích polí a na zemědělské půdě. Vyskytuje se v teplých oblastech Čech a Moravy převážně na půdách černozemních. Zapleveluje porosty ozimých obilnin (pšenice, ječmen), zahrady a vinohrady. Regulace: Regulace spočívá v zavedení preventivních metod kontrola čistoty převážně dováženého osiva z východu, dodržování pravidel osevního sledu a dobře 30

36 zapojený porost. Ve vyrovnaných, hustých a zdravých porostech obilnin se tyto plevelné druhy neprosadí. Přímá regulace je stejná jako u ostrožky stračky. Prognóza šíření: Její výskyt postupně narůstá, na polích v menším množství není nebezpečná, naopak konkuruje ostatním, mnohdy více agresivním plevelům, a navíc zvyšuje diverzitu v agroekosystému. Při silné výskytu škody narůstají. Obr. 4: Výskyt ostrožky východní - Consolida orientalis (Gay) Schrödinger v ČR Řepeň polabská - Xanthium albinum (Widder) H. Scholz et Sukopp Výskyt: V České republice je známý tento druh od druhé poloviny 18. století, kdy byl poprvé v roce 1851 zaznamenán výskyt z okolí Děčína. V současné době je Xanthium albinum s lokálním, ale četným výskytem součástí vegetace břehových zón řeky Labe od Hřenska až po Kolín, roztroušeně též roste v okolí Přelouče a Pardubic. Druhou významnou oblastí výskytu tohoto druhu je jižní Morava. Zde je výskyt postupně zaznamenáván v posledních desetiletích. Jihomoravská oblast rozšíření koresponduje s hlavními moravskými toky, a to s Moravou a s Dyjí, odkud se dále rozšiřuje do okolí a po březích přítoků. Jihomoravská oblast rozšíření je především v okolí Břeclavi a podél řeky Dyje, směrem k Dolním Věstonicím. Druhá část rozšíření v jihomoravské oblasti směřuje od Břeclavi směrem ke Strážnici, a to převážně v okolí řeky Moravy. Regulace: Tento plevel významně škodí v širokořádkových plodinách, jako je kukuřice, řepa cukrová a slunečnice. Je citlivý vůči celé čadě herbicidů, ovšem postupné vzcházení snižuje výsledný efekt herbicidních aplikací Prognóza šíření: Do budoucna lze předpokládat šíření tohoto plevele zejména v povodí Labe na jižní Moravě. 31

37 Obr. 5: Výskyt řepně polabské - Xanthium albinum (Widder) H. Scholz et Sukopp v ČR Prevence: Nejdůležitější z pohledu regulace invazních plevelů je především prevence. Ta spočívá zejména v jejich monitoringu a mapování jejich výskytu. Důležité je zachytit invazi v počátečním stavu, dříve než dojde jejich k rozmnožení a následné expanzi. Hlavní pozornost by měla být zaměřena na železniční stanice, okolí dálnic, přístavů, vodních toků a městských aglomerací. V případě jejich výskytu je nutné přistoupit k jejich eradikaci. Některé invazní plevele jsou však na našem území již rozšířeny velkoplošně jako například laskavec zelenoklasý a křídlatky, jiné jsou na počátku expanze (ambrózie, mračňák, bytel, řepeň aj.). V případě rozšíření na ornou půdu je nutné upravit střídání plodin, agrotechniku a použití herbicidů tak, aby se zabránilo jejich dalšímu šíření. 32