Ugrás a tartalomhoz

Gyomnövények, gyomirtás, gyombiológia

dr. Almádi László, dr. Béres Imre, dr. Berzsenyi Zoltán, dr. Horváth Zoltán, † dr. Hunyadi Károly, dr. Kazinczi Gabriella, dr. Lehoczky Éva, dr. Mikulás József, dr. Németh Imre, dr. Petrányi István, dr. Reisinger Péter, dr. Szemán László, dr. Szentey László, dr. Szőke Lajos, Tóth Elemér, dr. Varga Szabolcs

Mezőgazda Kiadó

1. fejezet - Gyomnövény-biológia

1. fejezet - Gyomnövény-biológia

Tartalom

A gyomnövény fogalma és jellemzői
A gyomnövény fogalma
A gyomnövények jelentősége
A szántóföldi gyomnövények adaptív tulajdonságai
A gyomnövények külső alaktana
Mag és termés
Csíranövény
Kifejlett növény
A gyomnövények életformarendszere
Az Ujvárosi-féle életformarendszer ismertetése
Gyomfelvételezési módszerek
A gyomfelvételezési módszerek fejlődése
A gyomfelvételezési adatok feldolgozása
A szántóföldi, kertészeti, erdészeti és élősködő gyomfajok jellemzése
Egyévesek (Therophyta, T, Th)
Kétévesek (Hemitherophyta, HT)
Talajban telelő évelők (Geophyta, G)
Talajszintben telelő évelők (Hemikryptophyta, H)
Fásszárúak (Phanerophyta, Ph)
Élősködő gyomnövények
A gyomnövények szaporodásbiológiája
Szaporodás magvakkal
Az évelő gyomnövények szaporodása
A gyomnövények és a kultúrnövények versengése (kompetíció)
A kompetíció fogalma és formái
A kompetíciót befolyásoló tényezők
A kritikus kompetíciós periódus
Kompetíció a természeti erőforrásokért
A kompetíció tanulmányozásának módszerei
A kompetíció tanulmányozása a növekedésanalízis segítségével
Allelopátia
Történeti áttekintés
Allelokemikáliák
Allelopatikus hatású növények
Az allelopátia tanulmányozásának módszerei
Az allelokemikáliák hatása a természetes és a mesterséges ökoszisztémákra
Az allelopátia alkalmazása a gyomszabályozásban
A jövő kutatási céljai
A gyomnövények tápanyagfelvétele és tápelemtartalma
A fontosabb egyéves és évelő gyomnövények tápelem-koncentrációja
Biomassza-produkció és tápanyagfelvétel eltérő tápanyag-ellátottságnál
A tápanyagfelvétel és a szerves vegyületek képzésének dinamikája
A gyomszabályozás módszerei
A gyomszabályozás fogalma
A gyomszabályozás módszerének kidolgozása
A gyomnövényzet szabályozása agrotechnikai eljárásokkal
Mechanikai gyomszabályozás
Biológiai gyomszabályozás
A gyomnövények szabályozása herbicidekkel
Integrált gyomszabályozás

A gyomnövény fogalma és jellemzői

A gyomnövény fogalma

Gyomok okozta károsításról, bántalomról beszélünk, ha egyes növényfajok vagy fajok egy csoportja zavarja az ember termelőtevékenységét, befolyásolja egészségét vagy pihenését (Fryer 1979). A „gyom” fogalma nem tudományos fogalom, hanem köznyelvi kifejezés, és a növényeknek széles körét értik alatta (Wells 1978). Nemcsak azokat a növényeket tekintik gyomnak, amelyek zavarják a mezőgazdasági termelést, hanem azon fajokat is, amelyek csúnyák, szúrósak, tüskések stb. Az eddigiekben is számos próbálkozás történt arra, hogy a gyomnövények tudományos alapokon nyugvó definícióját megfogalmazzák.

A felmerülő nehézségek közül az első az előbb említett, erősen szubjektív álláspont, amely alapján a vegetáció egyes fajait értékeljük. Ez megnehezíti az objektív, minden körülmények között érvényes meghatározást. Az emberek előítéleteik alapján választják ki a vegetáció tagjai közül azokat, amelyeket gyomnak neveznek. A fogalom minden esetben haszontalanságot, nem kívánatos, negatív jelleget takar. A magyar nyelvben a gyom, gaz, dudva elnevezések jól érzékeltetik ezt, sőt más szavakban (gazember, gaztett stb.) is megtalálhatók. Más nyelvekben prefixummal vagy melléknévi képzéssel a negatív megítélést külön jelzik: német „Unkräut”, holland „onkruid”, francia „mauvaise herbe”, spanyol „mala hierba”, olasz „piante infestanti, malerbe”, orosz „szornaja frava”, japán „zasso”, perzsa „alafhaje harzeh”.

A gyomnövények angol elnevezése (weed) érdekes kivételt képez, amely egyrészt az óangol „uuiod” vagy „wiod” szavakból származtatható (van der Zweep 1979), másrészt a festő csülleng (Isatis tinctoria L.) angol nevéből („dyer’s woad”). Az I. tinctoria Délkelet-Európában, Nyugat-Ázsiában és Észak-Afrikában elterjedt, de mint gyógy- és kékfestőnövényt közel egész Európában termesztették (Wiedemann 1976). A növény könnyen képez homogén telepeket, ezért veszélyes gyomként jelentkezett a különböző kultúrterületeken (Young–Evans 1977).

A gyomnövények tudományos definícióját megnehezítő második körülmény a közelmúltból ered. Az emberiség, létszámának rohamos emelkedése miatt, igyekszik minél több földterületet művelés alá vonni, és így egyre több növénnyel kerül „konfliktusba”, vagyis egyre több növény kerül a gyomnövények listájára (Wells 1978). Más szóval, a gyomnövények csoportjáról alkotott elképzeléseink köre jelentősen kibővült.

A gyomnövényeket termőhelyi előfordulásuk szerint is csoportosítjuk. Így beszélünk szántóföldi, kertészeti, ruderális és erdészeti, továbbá vízi gyomokról, vagyis minden növény lehet gyomnövény attól függően, hogy az ember annak tekinti-e vagy sem (Wells 1978).

A gyomnövények definíciójának kérdésével számos kiváló szerző foglalkozott még (Rademacher 1948, Harlan–DeWet 1965, King 1966, Numata 1976, Eggers–Niemann 1980, Holzner–Numata 1982). A megközelítési alapot tekintve szubjektív és ökológiai meghatározások különböztethetők meg.

Szubjektív definíciók

Gyomdefiníciók a hazai szakirodalomban

Pethe Ferenc (1805): „Dudva alatt most minden olyan plántát értünk, mely az önként termesztett plánta között, a neki szabott helyen magában vadon terem, legyen bár az a leghasznosabb plánta magában”.

Balás Árpád (1876): „Gyom, gaz, dudva alatt olyan növényeket értünk, melyek művelt növényeink között akaratunk ellenére megjelenvén, azokból tért és tápanyagot elfognak és rendszeres növekedésüket gátolják”.

Cserháti Sándor (1899): „Gyomnak mondunk minden olyan növényt, mely akaratunk ellenére fordul elő ott, ahol valamely növényt termelünk. A gyom károsítja a termést, mert csökkenti a hozamot és esetleg rontja a minőséget”.

Wágner János (1908): „Azok a növények, melyek bárhol a mi akaratunk ellenére tenyésznek, amelyeket öntudatosan nem vetettünk és amelyek az elvetett növények kárára vannak, legalább annyiban, hogy azt a helyet foglalják el, amelyet egy szándékosan ültetett és jelen céljainkra szolgáló növény elfoglalhatott volna, ha máskülönben nem is mérgesek, nem is ártalmasak: gyomoknak hívjuk”.

Ujvárosi Miklós (1957): „Általános értelemben azokat a növényeket, amelyek az ősi természetes növényzetben nem fordulnak elő csak kultúrterületeken, vagy az ősi vegetáció tagjai, de kultúrterületeken alkalmazkodásuk következtében teret hódítottak, gyomoknak szoktuk nevezni”. „Szántóföldeken gyomnak nevezünk minden növényt, amelyet nem vetettünk, hasznot nem hoz és jelenléte káros azzal, hogy a vetett növény elől elfoglalja a helyet vagy felhasználja a talaj tápanyag- és vízkészletét. Ez a meghatározás érvényes a kerti és szőlőkultúrákra is.”

Ubrizsy Gábor (1962): „A gyomnövény fogalmának legtágabb értelmezése szerint minden olyan növény, amely mezőgazdasági művelés alatt álló területeken szándékos vetés nélkül lép fel, jelenlétével a műveleti növény elől teret és fényt foglal el, felhasználja a talaj tápanyag- és vízkészletét, hasznot nem hoz: gyomnövény”.

Hunyadi Károly (1974): „Gyomnövénynek nevezünk bármelyik fejlődési stádiumban levő olyan növényt vagy növényi részt (rizóma, tarack, hagyma, hagymagumó stb.), amely ott fordul elő, ahol nem kívánatos”.

– A gyomnövények a növények változó csoportja.

– Adott termőhelyen a termelési cél differenciálja a növényeket. Így szinte minden növény bizonyos körülmények között lehet gyomnövény.

– A gyomnövény fogalma nem korlátozódik csupán a mezőgazdaságra.

Ökológiai definíciók

Az ökológusok a gyomokat a bolygatáshoz (talajművelés stb.) legjobban alkalmazkodó növényeknek tekintik. Ökológiai megközelítés szerint „a gyomnövények a másodlagos szukcesszió pionír fajai, ahol a szántóföld egy speciális terület” (Bunting 1960). Holzner (1978) a pionír tulajdonságot az emberi tevékenységhez kapcsolja: „A gyomok az ember termesztési tevékenységéhez legjobban alkalmazkodó növények, és azt jelentősen befolyásolják”.

A gyomnövények jelentősége

Megközelítőleg 200 000 növényfaj él a Földön, és mintegy 6700 gyomnövény befolyásolja a mezőgazdasági termelést. Mindössze 200 azon fajok száma, melyek világviszonylatban gondot okoznak és fontos gyomnövényeknek tekinthetők (Holm és mtsai. 1977). Ez csupán a fajok számának 0,1%-a. A közelmúltban befejeződött világfelmérés alapján 76 gyomfaj sorolható a világ legveszélyesebb gyomnövényei közé, s ezek közül csupán 18 faj kiemelkedő jelentőségű. Természetesen helyileg más fajok is gondot okozhatnak. Földünk és hazánk legfontosabb 200 gyomnövényének növénycsaládonkénti megoszlását az 1. táblázat mutatja be.

1. táblázat - A világ (Holm és mtsai. 1977) és hazánk (Ujvárosi 1973) legfontosabb 200 gyomnövényének megoszlása a 10 legfontosabb növénycsalád sorrendje alapján

A világ gyomnövényei

Hazánk gyomnövényei

család

fajok száma

család

fajok száma

1. Gramineae (Pázsitfüvek)

44

38%

65%

1. Compositae (Fészkesek)

29

26,5 %

73%

2. Compositae (Fészkesek)

32

2. Gramineae (Pázsitfüvek)

24

3. Cyperaceae (Sásfélék)

12

 

3. Cruciferae (Keresztesvirágúak)

18

 

4. Polygonaceae (Keserűfűfélék)

8

4. Caryophyllaceae (Szegfűfélék)

16

5. Amaranthaceae (Disznóparéjfélék)

7

5. Fabaceae (Pillangósvirágúak)

13

6. Cruciferae (Keresztesvirágúak)

7

6. Labiatae (Ajakosak)

12

7. Fabaceae (Pillangósvirágúak)

6

7. Chenopodiaceae (Libatopfélék)

11

8. Convolvulaceae (Szulákfélék)

5

 

65%

8. Scrophulariaceae (Tátogatók)

11

 

73%

9. Euphorbiaceae (Kutyatejfélék)

5

9. Polygonaceae (Keserűfűfélék)

8

10. Chenopodiaceae (Libatopfélék)

4

10. Amaranthaceae (Disznóparéjfélék)

4


Megállapíthatjuk, hogy meglepően kevés azon növénycsaládok száma, amelyekbe a legfontosabb gyomnövények tartoznak. A gyomfajok 65%-a 10 növénycsaládba sorolható, és a fajoknak majdnem 40%-át két család, a Gramineae és a Compositae foglalja magában. Hazánkban is a Compositae és a Gramineae a két legfontosabb növénycsalád, mivel a fajok egynegyede tartozik ide, továbbá 10 növénycsaládba sorolható a fajok háromnegyed része. Hazánkban és világviszonylatban is a legfontosabb gyomnövények két növénycsaládba tartoznak. Ezen túlmenően a Gramineae családba tartoznak a világ legfontosabb kultúrnövényei is, mint pl. a búza (Triticum aestivum L.), kukorica (Zea mays L.), rizs (Oryza sativa L.), köles (Panicum mileaceum L.), cukornád (Saccharum officinarum L.), árpa (Hordeum vulgare L.) stb., ezért e család kiemelt jelentőségű.

Ujvárosi 1973-ban megjelent, Gyomnövények című könyvében 805 gyomfajt dolgozott fel. A II. Országos Gyomfelvételezés gyomborításának mértéke szerint a fajok fontossági sorrendbe állíthatók és számuk erősen csökkenthető. Hazánk legfontosabb 50 gyomfaja az összes gyomborítás 90%-át, míg a legfontosabb 100 faja 96%-át teszi ki. A fennmaradó 4%-ot 705 gyomfaj foglalja el.

A világviszonylatban és hazánkban a legfontosabb gyomfajokat szolgáltató családok után a világfelméréshez igazodva a 2. táblázatban bemutatjuk a legfontosabb gyomnövényeket fontossági sorrendben. Hazai vonatkozásban ezek az V. Országos Gyomfelvételezés adatai, amely a gyomborítás mértéke szerinti sorrend.

2. táblázat - A világ (Holm és mtsai. 1977, 1991) és hazánk (Novák és mtsai. 2009) 18 legfontosabb gyomnövénye fontossági sorrendben (a *-gal jelölt fajok hazánkban is jelentősek)

A világ legfontosabb gyomnövényei

Hazánk legfontosabb gyomnövényei

 1. Cyperus rotundus L. (szíriai palka)

 1. Ambrosia artemisiifolia L. (ürömlevelű parlagfű)

 2. Cynodon dactylon (L.) Pers.* (csillagpázsit)

 2. Echinochloa crus-galli (L.) P. B. (közönséges kakaslábfű)

 3. Echinochloa crus-galli (L.) P. B.* (közönséges kakaslábfű)

 3. Chenopodium album L. (fehér libatop)

 4. Echinochloa colonum L. (sáma-köles)

 4. Cirsium arvense (L.) Scop. (mezei acat)

 5. Eleusine indica L. (aszályfű)

 5. Setaria pumila (Poir.) R. et Sch. (fakó muhar)

 6. Sorghum halepense (L.) Pers.* (fenyércirok)

 6. Convolvulus arvensis L. (apró szulák)

 7. Imperata cylindrica (L). (Rae) (alangfű)

 7. Amaranthus retroflexus L. (szőrös disznóparéj)

 8. Eichornia crassipes (Mart.) Solms. (vízijácint)

 8. Tripleurospremum inodorum (L.) Schultz-Bip. (ebszékfű)

 9. Portulaca oleracea L.* (kövér porcsin)

 9. Datura stramonium L (csattanó maszlag.)

10. Chenopodium album L.* (fehér libatop)

10. Panicum miliaceum L. (termesztett köles)

11. Digitaria sanguinalis (L.) Scop.* (pirók ujjasmuhar)

11. Amaranthus chlorostachys Willd. (karcsú disznóparéj)

12. Convolvulus arvensis L.* (apró szulák)

12. Apera spica-venti (L.) P.B. (nagy széltippan)

13. Avena fatua L.* (vadzab)

13. Elymus repens (L.) Gould (tarackbúza)

14. Amaranthus chlorostachys Willd.* (karcsú disznóparéj)

14. Sorghum halepense (L.) Pers. (fenyércirok)

15. Amaranthus spinosus L. (tövises disznóparéj)

15. Galium aparine (L.) ragadós galaj

16. Cyperus esculentus L. (mandulapalka) *

16. Fallopia convolvulus (L.) A. Löve (szulákkeserűfű)

17. Paspalum conjugatum Bergius

17. Persicaria lapathifolia (L.) Delarbre (lapulevelű keserűfű)

18. Rottboellia exaltata (L.) L. F.

18. Helianthus annuus L. (napraforgó)


Számos olyan gyomfaj károsít szántóföldjeinken, melyeknek felszaporodása a korábbi Országos Gyomfelvételezésekhez képest jelentősen növekedett, és az ellenük való (nehéz és költséges) védekezés kiemelt jelentőségű. Ezen fajok a következők: selyemmályva (Abutilon theophrasti Medic.), parlagi ecsetpázsit (Alopecurus myosuroides Huds.), parlagfű (Ambrosia artemisiifolia L.), nagy széltippan [Apera spica-venti (L.) P. B.], vadzab (Avena fatua L.), csattanó maszlag (Datura stramonium L.), ragadós galaj (Galium aparine L.), kölesfajok (Panicum spp.), fenyércirok [Sorghum halepense (L.) Pers.], szerbtövisfajok (Xanthium spp.).

A szántóföldi gyomnövények országos terjedéséről Magyarországon, nemzetközi viszonylatban is egyedülálló módon, hat évtizedre vonatkozó, periodikusan gyűjtött borítási adatokkal rendelkezünk, amelyek alapján tendenciák megállapítására nyílik lehetőségünk (Novák és mtsai. 2010).

Őszi búzában a nagyüzemi intenzív vegyszeres gyomirtás hatására az 1980-as évek végéig a gyomnövények összborítása csökkent. Az utóbbi húsz évben emelkedett a gyomborítás, amivel megközelítette a II. Országos Szántóföldi Gyomfelvételezés szintjét.

Az 1980-as évek végéig búzavetésekben a hormonhatású gyomirtó szerek egyoldalú használata vezetett a T. inodorum, M. chamomilla, G. aparine, Lamium (árvacsalán fajok), Viola és a Veronica fajok felszaporodásához. Ez utóbbi két nemzetségbe tartozó fajok felszaporodásának az is kedvezett, hogy a szulfonil urea típusú herbicidekkel szemben kevéssé érzékenyek. A C. arvense fontossága szintén növekedett az utóbbi húsz évben, ami az egyes biotípusok herbicidekkel szembeni megnövekedett morfológiai szelektivitásával, valamint a talajművelési viszonyokban bekövetkezett változásokkal (mélyművelés elhagyása több helyen) magyarázható.

A búzavetésekben tovább folytatódott az A. spica-venti felszaporodása, borítása húsz év alatt csaknem megduplázódott. Ugyanakkor a G. aparine borítása csaknem a húsz évvel korábbi szintre csökkent annak köszönhetően, hogy e gyomfaj elleni védekezés az utóbbi időkben kiemelt szerepet kapott. Borítása azonban még így is nagyon magas, búzavetésekben az ötödik legfontosabb gyomfaj.

Az őszibúza-tarlókon a vegyszeres gyomirtás és a korai tarlóhántás a tipikus tarlógyomok (pl. Stachys annua) visszaszorulását eredményezte. Jelenleg itt a parlagfű a leggyakoribb gyomfaj, 6,4467%-os borítással.

Kukoricában a gyomnövények összes borítása az 1970-es évekig csökkent, ezt követően az összgyomborítás jelentősen növekedett, és ma már jóval magasabb a gyomfedettség, mint hatvan évvel ezelőtt.

Kukoricában az 1980-as években az atrazin és a 2,4-D hatóanyagok egyoldalú alkalmazásának köszönhetően főleg az egyszikű fajok (kakaslábfű, vadköles) és az atrazinrezisztens gyombiotípusok (A. retroflexus, A. chlorostachys, C. album) szaporodtak fel. Az atrazin hatóanyagú készítmények visszavonásával további eltolódás érzékelhető a posztemergens technológiák irányába, ami viszont a Setaria fajok további térnyerésének kedvez.

A kukoricavetésekre vonatkozó adatok az A. artemisiifolia folyamatos előretörését mutatják.

Az utóbbi húsz évben kukoricavetésekben tovább folytatódott több inváziós, nehezen irtható gyomfaj (pl. Asclepias syriaca, Abutilon theophrasti) felszaporodása. Újabb gyomfajként terjed a mandulapalka (Cyperus esculentus). Ezek visszaszorítására kiemelt figyelmet kell fordítani.

Flóraelemek tekintetében az adventív elemek növekedése fajszámban kevéssé, de borításban annál inkább jelentős, és a gyomfelvételezések során idővel meghaladja az eurázsiai elemek arányát (Kazinczi 2011a).

A búza és kukorica nyárutói listái egyesítésével kapott összesítő eredményeink szerint az Ambrosia artemisiifolia továbbra is szántóföldjeink legfontosabb gyomnövénye, borítása 5,33%-ra emelkedett. Az országos összesítést a kukoricavetések első három gyomfaja, az Ambrosia artemisiifolia, az Echinochloa crus-galli és a Chenopodium album magasan kiemelkedő borítással vezeti. A magról kelő egyszikű gyomfajok terjedését az összesített eredmények is jól mutatják. A kapás kultúrákban való felszaporodásának köszönhetően lépett előre a Setaria pumila, a Panicum miliaceum, a Digitaria sanguinalis (pirók ujjasmuhar) és a Setaria viridis (zöld muhar). Az Apera spica-venti összesítve már a tizenkettedik legjelentősebb gyomnövény az országban. Az évelő Cirsium arvense az utóbbi húsz évben felszaporodott, és ma már a negyedik legfontosabb gyomnövényünk. Az Elymus repens (tarackbúza) előrenyomulása napjainkban is folyamatosan tart.

A felvételezett fajok életforma arányaiban is jelentős változás következett be. Az I. Országos Gyomfelvételezés során az egyéves és az évelő fajok közelítőleg 50-50%-kal részesedtek. Ezt követően az egyévesek arányában folyamatos növekedés, míg az évelő fajok arányában csökkenés tapasztalható. Az V. Országos Gyomfelvételezés alapján az egyévesek borítási aránya 82%-a az összborításnak, míg az évelőké mindössze 18% (Novák és mtsai. 2010).

Az I–V. Országos Szántóföldi Gyomfelvételezés adatai a 3. táblázatban láthatók.

3. táblázat - Az I–V. Országos Szántóföldi Gyomfelvételezések eredményei Magyarországon a 2007–2008. évi adatok szerinti fontossági sorrendben (Novák és mtsai. 2009)

Gyomfaj neve

I. Országos Gyomfelvételezés (1947–1953)

II. Országos Gyomfelvételezés (1969–1971)

III. Országos Gyomfelvételezés (1987–1988)

IV. Országos Gyomfelvételezés (1996–1997)

V. Országos Gyomfelvételezés (2007–2008)

fsor.

bor. %

fsor.

bor. %

fsor.

bor. %

fsor.

bor. %

fsor.

bor. %

Ambrosia artemisiifolia

21.

0,3926

8.

0,8734

4.

2,5724

1.

4,7030

1.

5,3300

Echinochloa crus-galli

9.

0,8557

1.

3,728

1.

4,4192

2.

3,9095

2.

4,2542

Chenopodium album

3.

1,5319

3.

2,0662

2.

3,0816

4.

2,8988

3.

3,6635

Cirsium arvense

2.

2,0031

7.

1,1245

8.

0,7090

5.

1,8070

4.

1,7724

Setaria pumila

7.

1,1054

4.

1,9544

7.

0,7208

19.

0,4872

5.

1,6324

Convolvulus arvensis

1.

7,9266

2.

2,5144

5.

1,9439

7.

1,4532

6.

1,4829

Amaranthus retroflexus

17.

0,5079

5.

1,4658

3.

3,0610

3.

3,6290

7.

1,4183

Tripleurospermum inodorum

66.

0,0657

26.

0,2316

6.

1,2984

6.

1,5429

8.

1,1634

Datura stramonium

177.

0,0055

59.

0,0619

19.

0,3847

8.

1,0694

9.

0,9675

Panicum miliaceum

199.

0,0032

192.

0,0045

23.

0,2905

13.

0,6027

10.

0,9600

Amaranthus chlorostachys

105.

0,0231

18.

0,3948

13.

0,5691

9.

0,9435

11.

0,9229

Apera spica-venti

56.

0,0762

36.

0,1435

14.

0,4617

17.

0,4896

12.

0,9100

Elymus repens

27.

0,2800

12.

0,5065

20.

0,3845

12.

0,6483

13.

0,8768

Sorghum halepense

94.

0,0249

18.

0,4040

11.

0,8204

14.

0,8213

Galium aparine

137.

0,0103

50.

0,0875

12.

0,5858

10.

0,8716

15.

0,6169

Fallopia convolvulus

14.

0,7110

6.

1,1441

11.

0,6000

16.

0,5210

16.

0,5981

Persicaria lapathifolia

29.

0,2524

16.

0,3994

10.

0,6060

15.

0,5273

17.

0,5798

Helianthus annuus

206.

0,0030

119.

0,0141

16.

0,4245

18.

0,4892

18.

0,5514

Hibiscus trionum

25.

0,2959

11.

0,5093

17.

0,4065

22.

0,3838

19.

0,5369

Consolida regalis

19.

0,4203

23.

0,2905

40.

0,1281

31.

0,1973

20.

0,5150


Megjegyzés: fsor. = fontossági sorrend, bor. % = borítási %.

A szántóföldi gyomnövények adaptív tulajdonságai

A gazdaságilag jelentős gyomfajok evolúciójuk során sikeresen alkalmazkodtak három nagy területhez, nevezetesen: 1. a gyors növekedéshez és versengéshez, 2. a reproduktív fázis biztosításához, 3. az agrotechnikai és kémiai védekezési eljárásokhoz.

A növekedéshez és a versengéshez kapcsolódó adaptív tulajdonságok

A gyomnövények hat lényeges tulajdonsága tartozik ide, melyek a következők:

Erőteljes növekedés csíranövénykorban, illetve a regenerálódás fázisában.

Nagy a fotoszintézis produktivitása. A világ tíz legfontosabb gyomnövénye közül nyolc C4-es típusú fotoszintézist folytat. Ez azt jelenti, hogy ezen gyomnövények rendkívül előnyös élettani paraméterekkel rendelkeznek a zömmel C3-as típusú fotoszintézist folytató kultúrnövényekkel (búza, rizs, árpa, burgonya [Solanum tuberosum L.], cukorrépa [Beta vulgaris L.], szója [Glycine max (L.) Merr.] stb.) szemben. A közelmúlt növényélettani kutatásai feltárták, hogy a fotoszintézis szekunder folyamataiban (szén-dioxid-fixálás vagy szén-dioxid-asszimiláció) eltérés figyelhető meg az egyes növényekben. A szekunder folyamatok két részre választhatók: a szén-dioxid fixálására (megkötésére) és redukciójára, melynek eredményeként szénhidrátok képződnek. A szén-dioxid fotoszintetikus redukcióját felfedezője után Calvin-ciklusnak nevezzük. Egy olyan ribulóz-1,5-difoszfáttól kiinduló körfolyamatról van szó, amely egyrészt a szénhidrátokat (pl. fruktóz-6-foszfátot), továbbá a szén-dioxid-akceptor ribulóz-1,5-difoszfátot (RuDP) szolgáltatja.

A növények zömére az jellemző, hogy a szén-dioxidot a RuDP-karboxiláz enzim köti meg, és az elsődleges termék a 3-foszfo-glicerinsav. Ezen növényeket C3-as növényeknek is nevezzük, utalva a három szénatomos köztes termékre. A szén-dioxid megkötésének van azonban egy másik módja is, amelyet felfedezőiről Hatch–Slack-ciklusnak vagy C4-dikarbonsav útnak nevezünk. Itt a szén-dioxid a PEP-karboxiláz enzim segítségével kötődik meg. A C4-es növények levelének szöveti felépítése is eltér a C3-as növényekétől, mivel az edénynyalábokat egy nagyobb sejtekből álló parenchima, az ún. hüvelyparanchima veszi körül, mintegy hüvelyt vagy koszorút képezve körülöttük (Kranz-anatómia vagy Kranz-szindróma). Ez a fotoszintézis sajátos térbeli kompartmentizációját teszi lehetővé, amely nagy nettó fotoszintézist eredményez.

A PEP-karboxiláz szén-dioxid-megkötő képessége több mint harmincszorosa a RuDP-karboxilázénak, és így a fotorespiráció során felszabaduló szén-dioxidot is képes visszafogni és felhasználni. Ez különösen magas hőmérsékleten nyújt nagy előnyt a növények számára, mivel nem szorulnak a légzőnyílásokon keresztüli szén-dioxid-utánpótlásra. A zárt légzőnyílás pedig a sztómás transzspirációval járó vízveszteség csökkentését jelenti.

Összefoglalva megállapítható, hogy a C4-es növények két tekintetben is felülmúlják a C3-as növényeket: egyrészt nagy nettó fotoszintézisük révén, másrészt azáltal, hogy nagy melegben és szárazságban zárt légzőnyílásokkal is képesek hatékony fotoszintézisre. E két alapvető élettani, illetve ökológiai tulajdonság fontos alapja a C4-es gyomnövények erős kompetíciós képességének.

A fentiekből következik a víz hatékony hasznosítása. A transzspirációs együttható [egységnyi szárazanyagképzéshez szükséges vízmennyiség, víz (g)/szárazanyag (g)] értéke a C4-es fajoknál 250–350, a C3-as fajoknál pedig 450–950. Számos, gazdaságilag jelentős gyomfaj sorolható a C4-es csoportba. Ide tartoznak: a disznóparéjfajok (Amaranthus spp.), a fenyércirok, a kakaslábfű [Echinochloa crus-galli (L.) P. B.], a muharfajok (Setaria spp.), az ujjasmuharfajok (Digitaria spp.), a kölesfajok (Panicum spp.), a csillagpázsit [Cynodon dactylon (L.) Pers.], a kövér porcsin (Portulaca oleracea L.), az átoktüske (Cenchrus pauciflorus Benth.).

Gyors az asszimiláták transzlokációja a képződött új levelekbe.

Gyors a növekedés a generatív fázis eléréséig. Az évelők esetén nagymértékű a tartalék tápanyagok mobilizációja a rizómákból, mellyel a hajtásnövekedést támogatják.

A gyomnövények az interferencia „speciális” eszközével (pl. allelopátia) is rendelkezhetnek. Számos gazdaságilag fontos gyomnövényünk élő vagy elpusztult szövetrészeiből olyan vegyületek, ún. allelokemikáliák szabadulnak fel, melyek a kultúrnövények, illetve más gyomnövények növekedésére és fejlődésére zavaró hatással vannak.

Széles a genetikai bázis a változó környezeti feltételekhez való alkalmazkodáshoz.

A reproduktív fázishoz kapcsolódó tulajdonságok

Ezek közül a gyomnövényeknek azt a – szaporodás szempontjából fontos – tulajdonságát emeljük ki, hogy az egyévesek stresszhelyzetekben is képesek bizonyos magprodukcióra, az évelők pedig a tarackok apikális dominanciája révén biztosítják a regenerálódásuk önszabályozását. Tehát az egyévesek és az évelők is egyaránt rendelkeznek hatékony túlélési stratégiával.

Adaptáció az agrotechnikai és a kémiai védekezési eljárásokhoz

Ebből a szempontból a gyomnövények négy fontos sajátosságát kell kiemelni, amelyek a következők:

Morfológiai és élettani hasonlóság a kultúrnövényekhez. A gyomnövények zöme életciklusában, morfológiájában és számos élettani tulajdonságban közeledett a kultúrnövényekhez. Ez különösen jellemző a rizskultúrákat károsító kakaslábfűfajokra. A jelenséget „crop mimicri” vagy „kultúrnövény-mimikrinek” nevezzük.

A magérés időzítése a kultúrnövényhez. A szántóföldi kultúrákban károsító gyomnövények rendkívül gyorsan elérik a reproduktív fázisukat, és a betakarítást megelőzően elhullatják magvaikat. Szinte az összes gabonagyomra jellemző ez a tulajdonság (A. fatua, A. spica-venti, veronikafajok [Veronica spp.], pipacs [Papaver rhoeas L.] stb.).

A herbicidekkel szembeni tolerancia és rezisztencia. Az utóbbi húsz évben világszerte új jelenséget figyeltek meg a szakemberek, nevezetesen a tartós herbicidhasználat nyomán kialakuló, genetikai alapon nyugvó herbicidrezisztenciát. Elsőként a triazincsoportba tartozó simazinnal és atrazinnal szemben kialakuló rezisztenciát írták le. Korábban gazdaságilag a disznóparéjfajok (Amaranthus spp.) és a közönséges aggófű (Senecio vulgaris L.) rezisztenciája volt jelentős. Magyar kutatók ismerték fel a világon először a betyárkóró (Conyza canadensis L. Cronq.) karbamidszármazékú herbicidekkel szemben kialakult rezisztenciáját. Ma már több herbicid hatóanyaggal szemben több gyomfaj herbicidrezisztens biotípusát írták le. Kiemelkedő jelentőségű napjainkban az ALS-gátló herbicidekkel szemben kialakult rezisztencia.

Magnyugalom (dormancy), a magvak életképessége a talajban. Általános jelenség a gyomnövényeknél, hogy az érett magvaknak és szemterméseknek az érést követően csak egy része csírázik. A többi a túlélést szolgálva hónapokig, évekig nyugalmi állapotban (primér és szekunder dormancia) marad. Ez azt jelenti, hogy ha egy szántóföldi területen a gyomnövények magot hoznak, akkor a dormanciájuk révén több éven keresztül fertőzhetik az adott területet.