Chwasty na polach — konkurencja groźna dla plonu

Największe szkody są najczęściej wynikiem konkurencji pomiędzy chwastami a roślinami uprawnymi o składniki pokarmowe, wodę oraz światło. Rozpoczyna się ona w momencie, gdy co najmniej jeden z powyższych czynników obecny jest w ilości niewystarczającej dla zaspokojenia potrzeb wszystkich roślin zajmujących określoną powierzchnię.

Na zachwaszczonych plantacjach najczęściej jest to jedynie kwestią czasu. Niestety, większość gatunków uprawnych nie radzi sobie zbyt dobrze w tego rodzaju rywalizacji. Zbiorowisko chwastów szybko zyskuje przewagę, ponieważ tworzące je gatunki są najczęściej bardzo dobrze przystosowane do konkurencji, rosną szybko i bardzo sprawnie wykorzystują wszelkie dostępne zasoby środowiska.

Walka o składniki pokarmowe

Potrzeby pokarmowe roślin są bardzo zróżnicowane. Ze względu na to, że w skład zachwaszczenia wchodzi zazwyczaj wiele gatunków, mogą one szybko pobrać znaczne ilości wszelkich dostępnych makro- i mikroskładników. Analizy chemiczne potwierdzają, że chwasty często wykorzystują więcej związków mineralnych od roślin uprawnych. Na przykład w badaniach.

IUNG-PIB dowiedziono, że komosa biała pozostawiona przez cały sezon na plantacji kukurydzy w nasileniu 50 szt./m² pobrała 3-krotnie więcej azotu, 8-krotnie więcej fosforu i 5-krotnie więcej potasu niż roślina uprawna w obsadzie 9 szt./m².

Na opanowanych przez chwasty plantacjach zastosowanie wyższej dawki nawozów może ograniczyć niedobory składników pokarmowych i korzystnie wpłynąć na poziom plonowania.

Nawożenie nie zawsze pomoże

Intensyfikacja nawożenia może także ograniczyć zachwaszczenie, najprawdopodobniej w wyniku wzrostu zagęszczenia łanu oraz zwiększenia konkurencyjności rośliny uprawnej. Niestety, nie jest to regułą i może się okazać, że z dodatkowo dostarczonych składników skorzystają przede wszystkim chwasty.

Takie efekty zaobserwowano m.in. w badaniu nad wpływem owsa głuchego na plonowanie pszenicy jarej (tabela 1).

Rośliny wytwarzają związki organiczne w procesie fotosyntezy, której przebieg „napędzany” jest energią słoneczną. Dlatego nawet stosunkowo krótkotrwałe niedobory światła są niekorzystne, ponieważ hamują tempo wzrostu, a także przyczyniają się do zmian w morfologii roślin – łodygi się nadmiernie wydłużają, co osłabia ich wytrzymałość i może spowodować wyleganie.

Do najgroźniejszych rywali w walce o światło należą chwasty zdolne przerastać łan lub wspinające się na inne rośliny, takie jak powój polny czy przytulia czepna. Duże znaczenie ma również termin wschodów. Nawet gatunek osiągający niewielkie rozmiary może stać się niebezpieczny, gdy pojawi się na plantacji jako pierwszy.

Kierunek siewu a wpływ na konkurencję o światło

Istotny wpływ na konkurencję o światło może w niektórych przypadkach mieć kierunek siewu roślin uprawnych względem stron świata. Badacze australijscy przeprowadzili eksperyment, którego wyniki wskazują, że siew jęczmienia ozimego i pszenicy ozimej w kierunku wschód–zachód był korzystniejszy ze względu na lepsze zacienienie międzyrzędzi.

Przełożyło się to na stopień zachwaszczenia, biomasa chwastów była średnio niższa o 37% (jęczmień) i 51% (pszenica) w porównaniu z poletkami wysiewanymi w kierunku północ-południe. Na razie informacje te należy traktować jako ciekawostkę, jak dotąd nie przeprowadzono podobnych badań w naszej szerokości geograficznej.

W warunkach klimatycznych panujących w naszym kraju stres wodny jest jednym z ważniejszych czynników limitujących plonowanie roślin uprawnych, o czym wielu plantatorom boleśnie przypomniał miniony sezon. Nie zawsze zdajemy sobie sprawę z tego, jak ogromne ilości wody są wykorzystywane przez rośliny w trakcie wegetacji.

Szacuje się, że lucerna do wyprodukowania 1 kg suchej masy potrzebuje 798–870 litrów wody, a kukurydza „tylko” 361 litrów (wg Zimdahl 2007), ponieważ jako gatunek o fotosyntezie typu C4 oszczędniej nią gospodaruje. Niestety chwasty, których zapotrzebowanie na wodę jest równie wysokie, często o wiele sprawniej mogą ją pozyskiwać z gleby. Dlatego w okresach z niedoborem opadów obecność zachwaszczenia może mieć wręcz katastrofalne skutki.

Konkurencja o wodę w doświadczeniach

Przykładem może być doświadczenie przeprowadzone w Skierniewicach, w którym chwasty dwuliścienne o wysokości około 20 cm, pozostawione w trakcie suszy przez 2 tygodnie na plantacji, doprowadziły do zaschnięcia około 40% roślin selera uprawianego z rozsady.

Oczywiście może się też zdarzyć, że to roślina uprawna lepiej poradzi sobie z niedoborem wody niż niektóre gatunki chwastów. W badaniach kanadyjskich zaobserwowano, że maruna, konkurując z pszenicą w „suchym” sezonie, spowodowała około trzykrotnie mniejsze straty niż w sezonie z umiarkowaną ilością opadów.

Krytyczny okres zachwaszczenia

Początek wegetacji to na ogół okres, gdy obecność zachwaszczenia jest najbardziej niepożądana. Gatunki uprawne są wówczas mało konkurencyjne i bardzo wrażliwe na towarzystwo chwastów. Wraz z upływem czasu sytuacja stopniowo się zmienia i zachwaszczenie pojawiające się w późniejszym terminie nie jest już tak dużym zagrożeniem.

Prof. Woźnica (UP Poznań) podaje, że największy wpływ na plonowanie wielu jednorocznych gatunków jarych ma konkurencja trwająca pomiędzy 2. a 6. tygodniem od wschodów. Dla niektórych upraw okres ten może być znacznie dłuższy, np. dla cebuli z siewu rozpoczyna się krótko po wschodach i kończy około 10–12 tygodni później.

W okresie największej wrażliwości roślin uprawnych na konkurencję (nazywanym krytycznym okresem konkurencji chwastów lub krytycznym okresem zachwaszczenia) nawet stosunkowo krótka obecność chwastów może spowodować dostrzegalną stratę plonu. W badaniach IUNG-PIB pozostawienie plantacji kukurydzy masowo zachwaszczonej chwastnicą jednostronną przez 2 tygodnie po wschodach spowodowało średnią obniżkę plonu o około 9%, po kolejnych 2 tygodniach straty sięgały już blisko 30%.

Progi szkodliwości chwastów na polach

Progi szkodliwości tworzone są w celu wspierania rolników przy podejmowaniu decyzji, czy i kiedy należy zwalczać agrofagi. W użyciu funkcjonują dwa terminy – próg szkodliwości biologicznej oraz ekonomicznej. Progiem biologicznej szkodliwości zachwaszczenia określa się minimalne nasilenie chwastu powodujące istotną, stwierdzalną doświadczalnie stratę plonu, natomiast progiem ekonomicznej szkodliwości nazywamy stopień zachwaszczenia, przy którym wartość straty plonu równa jest kosztom odchwaszczania.

Zatem dla praktyki rolniczej znaczenie ma przede wszystkim próg ekonomicznej szkodliwości, mówiący o opłacalności i zasadności zabiegu środkami ochrony roślin. Niestety, jak wiemy, efekty konkurencji często są dość nieprzewidywalne i zależą od współdziałania bardzo wielu czynników.

Sytuację dodatkowo komplikuje fakt, że szkodliwość podaje się najczęściej dla jednego gatunku chwastu, a w praktyce mamy do czynienia ze zbiorowiskiem kilku, a nawet kilkunastu gatunków. Dlatego progi szkodliwości najczęściej możemy traktować jedynie orientacyjnie, zwłaszcza gdy nie wiemy, w jakich warunkach były one wyznaczone.

Jeśli jest to możliwe, przed zabiegiem należy wziąć pod uwagę wartości progów ustalonych dla danego regionu, konkretnego obszaru, uprawy i określonych warunków pogodowych. W tabeli 2 zamieszczone zostały progi ekonomicznej szkodliwości wyznaczone w badaniach IUNG-PIB, IOR-PIB oraz UP w Lublinie.

Atlas chwastów — z jakich źródeł korzystać?

Dużo danych na temat wpływu chwastów na plonowanie gatunków uprawnych można znaleźć w książce Adama Paradowskiego pt. „Herbologia w tabelach”.