Herbologia – nauka stosunkowo młoda, nauka o chwastach i metodach zwalczania(wyodrębniona w drugiej połowie XXw.)

Pochodzi od słów- herba- ziele, chwast

Herbologia jako dyscyplina nauk biologicznych obejmuje:- biologię i ekologię chwastów oraz ich rola w agrobiocenozie- znaczenie i powstawanie banku nasion w glebie-zjawisko konkurencyjnego oddziaływania chwastów na rośliny uprawn,-zmiany zachodzące w populacjach chwastów-metody regulacji występowania i zwalczania chwastów-optymalizacje stosowania metod pod względem skuteczności biologicznej i efektywności ekonomicznej- badania nad przemianami herbicydów w roślinach i w glebie- wpływ herbicydów na jakość produktów rolniczych i na środowisko

Definicje chwastów - Blatchley (1912) rośliny rosnące „nie na miejscu lub tam gdzie nie są pożądane” albo też „rośliny które rywalizują z człowiekiem o posiadanie gleby”- Harper (1960) „wyższe rośliny, które sprawiają kłopot”- Europejskie Towarzystwo Herbologiczne „każda roślina lub roślinność za wyjątkiem grzybów kolidująca z celem działalności i wymaganiami człowieka-Amerykańskie Towarzystwo Herbologiczne – „każda roślina rosnąca tam , gdzie nie jest pożądana”- Nowiński (1950) „chwastem w ścisłym tego sowa znaczeniu nazwiemy tylko taką roślinę, która uprawom naszym przynosi wyraźną szkodą, niczym nie zrównoważoną”

Nadrzędnym celem ochrony roślin (herbologia, fitopatologia ) nie są czynnikami plonotwórczymi, wpływają na plon ale tylko dzięki temu że ograniczają szkodliwe czynniki wpływające na roślinę

Do chwastów należą- roślin dziko rosnące, występujące w agrofitocenozach -zdziczałe rośliny uprawne np. w burakach - burakochwasty-obce rośliny uprawne tj. żyto w pszenicy, lub rzepak ozimy w burakach cukrowych. Przykłady gatunków np. przytulia czepna, komosa biała

AGROEKOSYSTEM – ekosystem obejmujący cały Obsza gospodarstwa (pola uprawne, łąki, pastwiska, miedze, drogi ,rowy , zadrzewienia, zakrzewienia śródpolne, sady, nieużytki, zabudowania)Składowe agroekosystemu

- agrobiocenoza tj. zespół gatunków świata ożywionego (rośliny, zwierzęta, mikoorganizmy)

-agrobiotyp ; nieożywiona część określonego obszaru (gleba, woda, powietrze)

AGROFITOCENOZA – zbiorowisko roślin charakterystycznych dla danego siedliska , składające się z rośliny uprawnej i towarzyszących jej chwastów

ZACHWASZCZENIE – zbiorowisko roślin niepożądanych w danej uprawie na określonym terenieRodzaje zachwaszczenia :-aktualne – ogół chwastów występujących w łanie rośliny uprawnej ( to co widzimy wchodząc w łan)-potencjalne – ogół diaspor chwastów zgromadzonych w warstwie uprawnej roli ( diaspory- organy roślin lub całe rośliny służące do rozprzestrzeniania przez nie gatunku, rozłogi korzeniowe chwastów wieloletnich) „Mówi nam co może być w latach następnych na danym polu”-pierwotne – stan i stopień zachwaszczenia w początkowym okresie wegetacji, najczęściej do pierwszych zabiegów mechanicznych. Wtedy chwasty stanowią bardzo dużą konkurencję dla rośliny ( do momentu kiedy nie wykształci systemu korzeniowego). Istnieje możliwość ingerencji mechanicznej w łan roślin- mechaniczne zabiegi pielęgnacyjne.-wtórne – występujące w drugiej połowie okresu wegetacji, po zakryciu międzyrzędzi , przed zbiorem, czy po pierwszych zabiegach odchwaszczających . Zachwaszczenie występujące przed zbiorem roślin.

Stan zachwaszczenia – (skład botaniczny) liczba różnych gatunków chwastów w zbiorowisku( może występować od kilku do kilkunastu gatunków)

Stopień zachwaszczenia – całkowita liczba chwastów (jednego gatunku lub różnych gatunków) przypadająca na jednostkę powierzchni

Stan i stopień zachwaszczenia zależy od-banku nasion chwastów w glebie i czynników wpływających na jego uzupełnienie-stanowiska w zmianowaniu-agrobiologicznej charakterystyki przedplonu-warunków klimatycznych i glebowych powszechnie je zachwaszczają- chwasty powodują straty zarówno w wysokośći plonów jak obniżają ich jakość-straty w plonach wynoszą ok. 1-=20% i stanowią stale, poważne zagrożenie dla rośliny uprawnych we wszystkich systemach rolniczych-straty wywołane obecnością chwastów są zwykle większe niż powodowane przez choroby i szkodniki

chwasty na świecie : ok. 206 gatunków, należących do 59 rodzin botanicznych. Spośród nich

- najbardziej szkodliwe – ok. 80 gatunków na pierwszych miejscach znajdują się chwasty należące do jednoliściennych – pierwsze 9 miejsc/10 najgroźniejszych gatunków na świecie (np Cynodon dactylon – trawa bermudzka , Cyperus rotundus – cibora, Sorghum halepense – sorgo alpejskie, Echinoloa crusgalli – chwastnica jednostronna) , 10 miejsce w tym rankingu zajmuje Chenopodium album – komosa biala)

- Najgroźniejsze chwasty na świecie wg. najważniejszych rodzin botanicznych( dominują gatunki jednoliścienne zarówno roczne jak i wieloletnie)Poace (44 gatunki), Cyperaceae 12 gatunków ( turzycowate) , Asteraceae 32 gatunki(astrowate), Polygonaceae

Najgroźniejsze chwasty wg. klas rodzin i trwałości

Jednoliścienne -gatunki bardzo szkodliwe ( 18 – roczne, 18 – wieloletnie)- druga grupa szkodlwości( 7 rocznych , 4 wieloletnie)

Dwuliścienne - gatunki bardzo szkodliwe ( 33- roczne 23 wieloletnie)-druga grupa szkodliwości ( roczne -48, wieloletnie – 17)

Szkodliwe chwasty pasożytnicze

Rodzaj : -Striga – sorgo , kuku, proso, ryż -Orobanche - rośliny dwuliścienne np. słonecznik, kapusta, gorczyca, rzepak, ogórki, bobik ,soczewica, groch, ziemniaki , tytoń, marchew, pomidory, seler

W Polsce – zaraza gałęzista ( Orobanche ramosa) i zaraza przytuliowa ( Orobnache caryophyllaceae)-Cuscuta- gatunek kwarantannowy, bezwzględnie należy zwalczać przez likwidację plantacji

Chwasty w innych ekosystemach Zbiorniki wodne – ok. 35 gatunków najbardziej szkodliwych (hiacynt wodny, sałata wodna, salwinia)

Skutki :-utrudniają one prawidłowe gospodarowanie i użytkowanie akwakultury (rybołówstwo, ujęcia wody pitnej, elektrownie wodne, transport wodny, rekreacja- zakłócają bioróżnorodność poprzez wypierania rodzimych gatunków –zmiany w środowisku-większa sedymentacja i eutrofizacja ,a mniejsza głębokość i objętość zbiorników

Pozytywne aspekty występowania chwastów w agroekosystemie- źródło mat. Organicznej i skł. Pokarmowych zdolność uruchamiania i przemieszczenia do wierzchnich warstw gleby subst. Pokarmowych, zdolność akumulacji znacznych ilości składników w biomase (komosa biała, skrzyp polny, rdest powojowy, mniszek pospolity, mlecz polny, gwiazdnica pospolita)

Takson- jednostka systematyczna

Komosa biała- Chenopodium album – pokazywała rysunek. Komosa może być źródłem pokarmu dla człowieka (w liściach zaiera Wit. C)

Właściwości allelopatyczne chwastów

Allelopatia – wzajemne biochemiczne oddziaływanie (zarówno korzystne jaki i niekorzystne ) w obrębie wszystkich klas roślin , włączając mikroorganizmy

BIOINDYKACJA JAKOŚCI GLEBY I SKAŻEŃ SIEDLISKA

Np. mniejszek pospolity – ocena skażeń środowiska siarką

Szczaw polny, perz właściwy, maruan bezwonna – ocena poziomu skażeń oraz zabezpieczenie przed erozją wietrzną i wodną składowisk odpadów zawierających toksyczne metale.

Chwastnica jednostronna – - źródło pokarmu dla ludzi np. komosa biała, pokrzywa zwyczajna, mniszek pospolity. Trzeba wiedzieć jakiej fazie rozwoju można jeść i które części rośliny- ziołolecznictwo i medycyna weterynaryjna np. perz właściwy, tasznik pospolity, chaber bławatek, rumianek pospolity, skrzyp polny, dziurawiec zwyczajny, babki, pokrzywa zwyczajna

Tasznik pospolity Capsella bursa-pastoris- źródło barwników Kolor żółty( krwawnik pospolity, mniszek pospolity, rumian polny)Kolor czerwony ( przytulia czepna, dziurawiec zwyczajny)Kolor niebieski ( rdest ptasi, ostrożeń polny)-podnoszenie walorów estetycznych krajobrazu ( maki, chabry, mniszki)

Czynniki wpływające na czas i przebieg kiełkowania chwastów-dojrzałość nasienia( w przypadku chwastów jest ona długotrwała)-skład chemiczny substancji zapasowych w nasieniu(tłuszcze, węglowodany, białko)-temp i wilgotność gleby-odczyn gleby- położenie nasion

Przyczyny nierównomiernego kiełkowania-budowa anatomiczna łupiny nasiennej-różny skład chemiczny substancji zapasowych-czynniki klimatyczne (temp. , światło, wilgotność gleby)-głębokość zalegania w glebie-nierównomierne dojrzewanie nasion na roślinach-specyficzne wymagania niektórych nasion

Rozsiewanie i rozprzestrzenianie się nasion chwastów poprzez:- materiał siewny-ptaki i inne zwierzęt- wiatr-woda--obornik i gnojowica

Sposoby rozprzestrzeniania się chwastów 1Samosiewność( autochoryczne) np. iglica pospolita(rozłupki iglicy wystrzeliwują nasiona na odległość kilku metrów), bodziszek drobny(na polach obserwujemy kompensację gatunku 2Przez wiatr ( anemochoryczne) nasiona bardzo drobne( gwiazdnica pospolita, mak polny, owoce z puchem kielichowym(astrowate ostrożeń polny, mlecz polny, podbiał pospolipty) , owoce z długimi ościami (owies głuchy, miotła zbożowa)3Przez wodę ( hydrochoryczne) np. rdest kolankowy, rdest ptasi, szarłat szorstki 4 Przez zwierzęta (zoochoryczne) przytulia czepna( pokryta haczykami, przyczepia się do sierści zwierząt), fiołek polny, jasnoty, przetaczniki 5 Przez człowieka (antropochoryczne) żółtlica drobnokwiatowa, przymiotno kanadyjskie, ostrożeń polny i owies głuchy.

Znajomość ekologii podstawowych gatunków pozwala na- dobieranie odpowiednich zabiegów agrotechnicznych w stosownym czasie- optymalizowanie mechanicznego zwalczania chwastów np. niszczenie młodych siewek poprzez bronowanie-obniżanie kosztów związanych ze stosowaniem metod herbicydów( więcej niszczenia chwastów metodą mechaniczną-zwiększenie dochodu rolniczego

Wielkość banku nasion jest rezultatem:- osypywania się nasion z rosnących chwastów- opóźnionej zdolności kiełkowania nasiona znajdujących się w glebie-zjadanie przez zwierzęta- naturalnego obumierania roślin- zabiegów agrotechnicznych i chemicznych

Przyczyny masowego pojawienia się chwastów- wprowadzenie uproszczonych płodozmianów.- wzrost poziomu mechanizacji- uproszczenie technologii zbioru (przeważa zbiór kombajnowy, wysokie ściernisko pozwala na rozprzestrzenianie się chwastów.- uproszczenie uprawy roli- poziom nawożenia mineralnego-niewłaściwe stosowanie herbicydów ( niewłaściwy dobór środków do stanu zachwaszczenia)- nowe formy zbóż- odłogowanie gruntów

Konkurencja- zawsze pomiędzy dwoma osobnikami które rosną w tym samym siedlisku.Konkurencja roślin rozpoczyna się wówczas gdy zaopatrzenie w pojedynczy lub niezbędny składnik pokarmowy spada poniżej łącznego zapotrzebowania konkurujących ze sobą roślinDwie rośliny konkurują ze sobą wówczas, gdy wzrost jednej lub obu został osłabiony, czy też pokrój ich został zmodyfikowany względem wzrostu i pokroju roślin rosnących w w izolacji

Rodzaje konkurencji-wewnątrzgatunkowa(intraspceficzna)-międzygatunkowa(interspecyficzna)

Straty powodowane przez chwasty-bezpośrednie : obniżenie ilości wytworzonego plonu obniżenie zwrotu kosztów wytworzonego plonuNa wielkość strat wpływ ma zagęszczenie czyli intensywność występowania rośliny w łanie roślin- pośrednie : koszty społeczne, koszty producenta

Zachwaszczenie pszenicy ozimejLiczba chwastów 100-200 szt/m² pobiera z gleby-60 -140 kg N- 20 -30 kg P100-140 kg K

Plon ziarna pszenicy ok. 30 dt/haSpadek plonów przy średnim poziomie zachwaszczenia-zboża 20 %- ziemniaki – 10%Kuku- 30 %Buraki cukroweg – 15 %

50 roślin owsa głuchego , na 1 m² uprawy jęczmienia jarego powoduje straty o 35 %.

Konkurencyjność zbóż-szybkie tempo wschodów i gromadzenia biomasy po wschodach

Im bardziej liśc flagowy się odchyla to dochodzi do większego zasłaniania powierzchni gleby- krzewienie się odmian: gatunkami które największą presję na chwasty wywierają jęczmień ozimy i żyto. - duża powierzchnia liści ustawionych poziomo i odchylony liść flagowy(fotosynteza- gromadzenie biomasy)-wysokość rośliny- bardziej konkurencyjne odmiany o długiej słomie

Na stopień konkurencji wpływają (czynniki konkurencji)- gatunki chwastów i dynamika ich rozwoj- liczba i rozmieszczenie chwastów na 1 m ² -czas trwania konkurencji- gatunki roślin uprawnych- norma wysiewu i rozstawa rzędów(rolnik może przez to wpływać na przebieg konkurencyjności między rośliną uprawę i chwastami- nawożenie, głównie azotem- za dużo azotu będzie powodowało nagromadzenie w glebie chwastów nitrofilnych np. gwiazdnica pospolita, szarłat szorstki ,przytulia czepna-warunki klimatyczne i glebowe

Kompensacja Zmiany w relacji występowania chwastów zanikanie jednych chwastów i dominacja w ich miejsc u innych gatunków na skutek oddziaływania antropogenicznego

Czynniki siedliska a zachwaszczenie - zmiany jakościowe – zróżnicowanie różnorodności gatunkowej chwastów- zmiany ilościowe – zróżnicowanie liczebności chwastów na jednostce powierzchni

Czynniki środowiskowe : -zmiany klimatu : ( temp. ilość opadów, wilgotność powietrza)

Chwasty termofilne- chwasty typu C4(włośnica, palusznik krwawy) – większa liczebność tych chwastów bo ociepla się klimat- wzrost stężenie CO₂ –chwasty o fotosyntezie C4, charakteryzują się mniejszym przyrostem suchej masy

Czynniki antropogeniczne- struktura zasiewów(monokultura zbożowa) -nawożenie-agrotechnika-technika ochrony rośliny-systemy gospodarowania

Kierunku zmian w zachwaszczeniu-powolne zanikanie odrębności zbiorowisk chwastów występujących w zbożach i okopowych.-ustępowanie z pól chwastów wrażliwych na szeroko stosowane herbicydy (gorczyca polna, rzodkiew świrzepa i inne) - nasilenie występowania chwastów z rodziny Poaceae ( miotła zbożowa , owies głuchy , wiechlina roczna, chwastnica jednostronna , wyczyniec polny) -nasilenie występowania chwastów azotolubnych (gwiazdnica pospolita, komosa biała , przetaczniki i inne)- nasilenie występowania chwastów wijących ,czepnych , wytrzymałych na bronowanie i zacienianie ( rdest powojowy, powój polny , przytulia czepna)-migracja niektórych gatunków ruderalnych na pola uprawne( bylica pospolita, blekot pospolity, bodziszek drobny, rzepicha leśna)- zanikanie gatunków przenoszonych z materiałem siewnym (kąkol polny, stokłosa żytnia, życica roczna i inne-wzrost udziału gatunków wieloletnich oraz chwastów piętra przyziemneg- wzrost udziału gatunków wieloletnich oraz chwastów piętra przyziemnego