PANNON EGYETEM GEORGIKON KAR, KESZTHELY Növényvédelmi Intézet. Növénytermesztési és Kertészeti Tudományok Doktori Iskola

Átírás

1 PANNON EGYETEM GEORGIKON KAR, KESZTHELY Növényvédelmi Intézet Növénytermesztési és Kertészeti Tudományok Doktori Iskola Iskolavezetı: Dr. Kocsis László egyetemi tanár Témavezetı: Dr. NÁDASYNÉ Dr. IHÁROSI ERZSÉBET egyetemi docens KOMPETÍCIÓS ÉS HERBICIDHATÁS VIZSGÁLATOK ZÖLDBORSÓBAN DOKTORI (PhD) ÉRTEKEZÉS TÉZISEI Készítette: WÁGNER GÁBOR Keszthely 2012

2 1.A kutatás elızményei, célkitőzései A gyomnövények visszaszorítására való törekvés a növénytermesztéssel közel egyidıs feladat. A kémiai gyomirtás néhány évtizedes múltra tekint vissza, iparszerő alkalmazása a trágyázáshoz hasonlóan jelentıs termésnövekedéshez vezetett. A herbicidek vezetı helyet foglalnak el a gyomszabályozás rendszerében. Jelentıségük rendkívül nagy a gyomnövények okozta károk csökkentésében. Az integrált gyomszabályozást megalapozó tápanyagversengés vizsgálata nagy jelentıséggel bír a zöldborsó termesztés szempontjából. A trágyázás szintje hatással van a borsó és gyomnövények kompetíciójára eltérı tápanyagfelvételük nyomán. Kutatások bizonyítják, hogy a gyomnövények gyakran gyorsabban és nagyobb mennyiségben képesek felvenni a tápanyagokat, mint a kultúrnövények és ez kezdeti fejlıdésükben kompetíciós elınyt jelent. Munkánk célja volt a borsó kompetitív képességének tanulmányozása eltérı gyomdenzitás mellett különbözı gyomnövényekkel szemben. A gyomsőrőség növelésének vizsgálata a borsó vegetatív fejlıdésére. A kompetíció nyomon követése pre- és posztemergens herbicidek alkalmazása mellett. Az emelkedı dózisú nitrogéntrágyázás hatásának tanulmányozása a borsó és a gyomnövények versengésére. 2

3 A borsó nitrogén-reakciójának vizsgálata. Növekvı nitrogén ellátottsági körülmények között a növekedési paraméterek, termésadatok mérése. A talajból felvett nitrogén, foszfor és a kálium megoszlása a borsó és a gyomnövények között. A különbözı pre- és posztemergens herbicidek hatásának elemzése a zöldborsó növekedési paramétereire, termés adataira. A borsó gyomosodásának vizsgálata eltérı herbicid kezelések alkalmazásakor. A herbicidek gyomirtó hatásának értékelése. Új, borsóban még nem engedélyezett gyomirtó szer hatásának és fitotoxicitásának tanulmányozása. A borsó herbicid érzékenységének vizsgálata emelt dózisú pre- és posztemergens herbicidek alkalmazásakor. 3

4 2. Anyag és módszer 2.1. Üvegházi tenyészedényes kísérletek Tápanyag és herbicid hatás kísérletünket a Pannon Egyetem, Georgikon Kar, Növényvédelmi Intézetének üvegházában állítottuk be Ramann-féle barna erdıtalajon ban öt, 2007-ben három különbözı hatásmechanizmusú herbicid és növekvı adagú nitrogénkezelések kölcsönhatását vizsgáltuk a zöldborsó növekedésére, termésére. A nitrogénkezelések 27 %-os nitrogén tartalmú pétisó formájában adagoltuk a következı módon: N 0 = 0 mg/kg talaj, N 1 = 100 mg/kg talaj, N 2 = 200 mg/kg talaj, melyet 2007-ben N 3 = 300 mg/kg talaj kezeléssel egészítettünk ki. A gyomirtó szerek közül 2006-ban 4 preemergensen (Afalon Dispersion, Command 48 EC, Sencor 70 WG, Pledge 50 WG), 1 posztemergensen alkalmazható (bentazon hatóanyagú Basagran). A Pledge 50 WP borsóban nem rendelkezik engedéllyel, de egy másik hüvelyesben, a szójában alkalmazható. Az ott engedélyezett dózist használtuk ben három preemergens herbicidet vizsgáltunk (Command 48 EC, Pledge 50 WP, Stomp 330). A kísérletekbıl a borsó 2-4 leveles állapotában és terméséréskor mintát vettünk és elvégeztük a hajtáshossz, hajtás friss és száraztömeg, termés friss és száraztömeg, hajtás és termés nitrogén, foszfor és kálium koncentráció meghatározását. A hajtáshossz, hajtás friss és száraztömeg, termés friss és száraztömeg megállapítására egyszerő méréseket alkalmaztunk. 4

5 Kénsavas feltárást követıen az összes nitrogéntartalom meghatározása Kjeldahl módszerrel, a növényi foszfor-koncentrációé 430 nm-es hullámhosszon spektrofotometriásan, a káliumtartalomé 760 nm-es hullámhosszon lángfotometriás eljárással történt. Az SzD 5% értékének meghatározása varianciaanalízis alkalmazásával SPSS 9.0 for Windows programcsomag segítségével történt Szabadföldi kisparcellás kísérletek A herbicidek gyomirtó és fitotoxikus hatásának tanulmányozására szabadföldi kísérletet állítottuk be Keszthelyen a Pannon Egyetem Georgikon Tanüzem KHT. ban kisparcellákon, egytényezıs véletlen blokk elrendezésben, 2006-ban, 2007-ben és 2009-ben, melyekben azokat a herbicideket és nitrogén mőtrágyázási szinteket alkalmaztuk, mint a tenyészedényes kísérletek során. A kísérletekbıl a borsó 2-4 leveles állapotában, virágzás kezdetén és terméséréskor mintát vettünk és elvégeztük a hajtáshossz, hajtás friss és száraztömeg, termés friss és száraztömeg, hajtás és termés nitrogén, foszfor és kálium koncentráció meghatározását. A méréseket a tenyészedényes kísérleteknél leírtakkal azonos módon végeztük el. A gyomfelvételezéseket 3 idıpontban (a borsó 2-4 leveles állapotában, virágzáskor és éréskor) végeztük a parcellák teljes felületén, mely során Balázs-Ujvárosi felvételezési módszerrel értékeltük a gyomborítást. 5

6 2.3. Tenyészedényes kísérlet a borsó és gyomnövényei közötti kompetíció tanulmányozására Additív kompetíciós vizsgálatunkat 2006-ban a Pannon Egyetem, Georgikon Kar, Növényvédelmi Intézetének üvegházában állítottuk be a borsó és négy gyomnövénye között. A kísérletben szereplı gyomnövények a következık voltak: vadrepce (Sinapis arvensis L.), szırös disznóparéj (Amaranthus retroflexus L.), fehér libatop (Chenopodium album L.), kakaslábfő (Echinochloa crus-galli (L.) P.B.). A gyomnövények kompetícióját háromféle egyedszám mellett vizsgáltuk: 5, 10 ill. 15 db növény/tenyészedény. A növényeket 6 hétig neveltük, majd a lebontást követıen mértük a következı paramétereket: 1. borsóhajtások hossza (cm/növény) 2. borsóhajtások friss- és száraztömege (g/növény) 3. gyomnövények friss- és száraztömege (g/növény) 4. borsó és a vadrepce levélterülete (cm 2 /növény) A levélterület mérése LI-COR LI-3000 típusú levélterület mérıvel történt. A kísérleti eredmények feldolgozása során az egytényezıs varianciaanalízist alkalmaztuk. 6

7 3. Eredmények A borsó és vadrepce (Sinapis arvensis L.), szırös disznóparéj (Amaranthus retroflexus L.), fehér libatop (Chenopodium album L.), kakaslábfő (Echinochloa crus-galli (L.) P.B.) közötti addíciós kompetíciós vizsgálatunkban az E. crus-galli 10 db/tenyészedény és a S. arvensis 5 db/tenyészedény egyedsőrősége csökkentette legjobban a borsó friss és száraztömegét. A legerısebb kompetitítornak a S. arvensis bizonyult, ez a gyomfaj képezte a legtöbb szárazanyagot, a többi gyomfajhoz, illetve a borsóhoz viszonyítva is. A borsó levélterületét 5 db vadrepce csökkentette leginkább a kontrollhoz képest ben és 2009-ben szabadföldi kísérletben a nitrogén-kezelések biomassza-tömeget növelı hatását tapasztaltuk a mintavételek illetve lebontások során egészen 200 kg/ha nitrogén mőtrágya dózisig, e felett már csökkenés volt megfigyelhetı. A kísérlet eredményei azt mutatják, hogy növekvı nitrogén adagok hatására kismértékben csökken a termés friss tömege a herbiciddel nem kezelt növények esetén. Az alkalmazott Pledge 50 WP, Command 48 EC és Stomp 330 herbicidek kismértékben növelték a termés biomasszáját a gyomkonkurencia kikapcsolása miatt. A gyomfelvételezések eredményei alapján a legnagyobb borítási értékkel a Chenopodium album szerepelt és szintén fontos gyomfaj volt még a Cirsium arvense, Sonchus arvensis, Ambrosia artemisiifolia, Amaranthus retroflexus, Abuthilon theophrasti, 7

8 Galinsoga parviflora. A Command 48 EC+Basagran és Stomp 330+Basagran kezelések adták a legjobb gyomirtó hatást. A tenyészedényes tápanyag és herbicid hatás kísérletünkben a borsó korai, 2-4 leveles stádiumában az alkalmazott herbicidek többsége visszavetette a hajtások hosszirányú növekedését, friss tömegét. A herbicidek kétszeres dózisai okozták a legnagyobb csökkentést, így az Afalon Dispersion, a Pledge 50 WP és a Sencor 70 WG. A nitrogén dózisok emelése növelte a növénymagasságot, a biomassza tömeget és csökkentette a kezelések közötti különbségeket. A kísérlet eredményei azt mutatják, hogy növekvı nitrogén adagok hatására kismértékben nıtt a termés friss tömege a herbiciddel nem kezelt növények esetén, míg a herbicidek kétszeres dózisai jelentısen mérsékelték a termést. A borsó 2-4 leveles korában nitrogénkezelés nélkül a hajtások átlagos nitrogéntartalma 2,54 %, mely 3,05 %-ra emelkedett 100 mg/kg nitrogén hatására. A herbicidek kétszeres dózisai kissé növelték a hajtások nitrogén koncentrációját. Nitrogén kijuttatás nélkül az Afalon Dispersion, Pledge 50 WP és a Basagran szignifikánsan növelték a nitrogén koncentrációt. Az Afalon Dispersion kezelés minden nitrogén szinten megnövelte a hajtások nitrogén koncentrációját, mely összefüggésben van a biomasszatömeg csökkentı hatásával. A herbicid kezelésben nem részesült növények foszfor és kálium koncentrációja a nitrogén dózisok növelésével az aránytalan tápelem ellátottság révén csökkent. 8

9 3. Új tudományos eredmények 1. A kísérletek eredményei alapján bebizonyosodott, hogy a borsó eltérı herbicid érzékenységgel rendelkezik a különbözı herbicidekkel szemben. A herbicid érzékenységben tapasztalt különbségek a borsó növekedési paramétereiben (friss és száraz tömeg, hajtáshosszúság) és termésében nyilvánultak meg. A borsó a linuron hatóanyagú Afalon Dipersionnal szemben bizonyult érzékenynek különösen kétszeres dózis alkalmazásakor és a kívántnál több bemosó csapadék hatására. Ez a készítmény 35-90% terméstömeg csökkenést idézett elı 2. A tenyészedényes kísérletek eredményei alapján 100 mg/kg nitrogénadag szignifikánsan növelte a 2-4 leveles borsó hajtásainak nitrogén koncentrációját, a 200 mg/kg már csökkentette. Éréskor a 200 mg/kg nitrogént is tudta hasznosítani a növény. 3. A 2-4 leveles borsónövények foszfor koncentrációja a nitrogén dózisok 0-ról 100 mg/kg-ra történı növelésével az aránytalan tápelem ellátottság révén mintegy 25%-kal csökkent. A nitrogén ellátottság 300 mg/kg-ra történı emelésével közel 40 %-os csökkenést figyeltünk meg a foszfor tartalomban. 4. A herbicidekkel nem kezelt borsó kiegészítı nitrogén ellátás nélkül a következı nitrogén koncentrációkat tartalmazta: 2-4 leveles állapotban hajtásban: 2,54-4,18 %, éréskor hajtásban: 1,31-1,75 %, termésben: 3,0-4,06 %. 9

10 5. A tenyészedényes kísérletek eredményei alapján a herbicidek szignifikánsan növelték a borsóhajtások nitrogéntartalmát a biomasszaprodukció csökkentése révén, különösen kétszeres dózis alkalmazásakor. Az Afalon Dispersion és a Command 50 WP herbicidek a termések nitrogéntartalmát magas nitrogénellátás esetén 8-25 %-kal növelték a herbicid nélküli kezelésekhez képest. A termések nitrogén tartalmát a flumioxazin tartalmú Pledge 50 WP mintegy 10 %-kal növelte. 6. A szabadföldi kisparcellás kísérletekben a fehér libatop nitrogéntartalma az emelkedı nitrogéndózisokkal egyenes arányban növekedett. A tápanyagokért folytatott kompetícióban a borsó több nitrogént épített be 100 és 200 kg/ha nitrogén adag alkalmazásakor, mint a libatop. 300 kg/ha nitrogén mennyiséget a borsó már nem tudta hasznosítani, míg a fehér libatop tízszer annyi nitrogént vettel fel, mint a borsó. 7. A kompeticiós kísérlet eredményei azt mutatják, hogy tenyészedényenként 10 db kakaslábfő illetve 5 db vadrepce 11%-kal csökkentette a borsó friss hajtástömegét. A legerısebb kompetítornak a vadrepce bizonyult több szárazanyagot képzett, mint a borsó és levélterület csökkentı hatása 15% volt. 8. A zöldborsóban végzett gyomfelvételezések eredményei alapján megállapítottuk, hogy a nitrogénadagok növelésével arányosan emelkedik a gyomnövények borítása, míg fajszáma csökken. A kísérletekben a legnagyobb borítási értékkel a nitrofil fehér libatopot (Chenopodium album L.) felvételeztük. A legjobb 10

11 gyomirtó hatást a Command 48 EC+Basagran és Stomp 330+Basagran kezelések adták. 11

12 4. Az értekezés témakörében írt tudományos közlemények, publikációk, elıadások Magyar nyelvő, lektorált tudományos folyóiratban megjelent cikk: Nádasyné I. E. - Wágner G. (2004): A borsó herbicidérzékenységének vizsgálata. Magyar Gyomkutatás és Technológia, V. évfolyam 1. szám, Wágner G. Nádasyné I. E. (2006): Herbicidek fitotoxicitás vizsgálata zöldborsón. Magyar Gyomkutatás és Technológia, VII. évfolyam 2. szám, Wágner Gábor Nádasyné Ihárosi Erzsébet (2008): A zöldborsó és néhány fontosabb gyomnövénye közötti kompetíció vizsgálata tenyészedényes kísérletben. Növényvédelem, 44. (1): Wágner Gábor - Nádasyné Ihárosi Erzsébet (2009): A borsó és a gyomnövények tápanyag kompetíciója. Agrokémia és Talajtan, 58. (1): Idegen nyelvő, lektorált tudományos folyóiratban megjelent cikk: 12

13 E. Nádasy G. Wágner (2005): Dry matter production of green pea influenced by herbicides, Cereal Research Communications, 33. (1): G. Wágner E. Nádasy (2006): Changing of chemical weed control of green pea considering environmental protection in Hungary. Cereal Research Communications, 34. (1): G. Wágner E. Nádasy (2006): Effect of pre-emergence herbicides on growth parameters of green pea. Communications in Agricultural and Applied Biological Sciences, 71. (3a): G. Wágner, E. Nádasy (2007): Study regarding the competition between green pea and its summer annual weeds. Analele Universitatii Din Oradea, Fascicula Agricultura-Horticultura, ed. Universitatii Din Oradea 13. (13): G. Wágner E. Nádasy (2007): Competition for nutrients between weeds and green pea. Cereal Research Communications, 35. (2): G. Wágner E. Nádasy (2009): Interaction between nutrition and herbicide application in pea culture. Communication in Soil Science and Plant Analysis, 40 (01-06),

14 G. Wágner E. Nádasy (2010): Influence of nitrogen and herbicide treatments on the nitrogen uptake of pea and Chenopodium album (L.). Acta Agronomica Hungarica, 58 (2), Konferencia elıadások teljes terjedelemben magyar nyelven: Wágner Gábor Nádasyné I. E. (2007): A zöldborsó gyomosodása különbözı herbicid kezelésekben. XVII. Keszthelyi Növényvédelmi Fórum kiadványa, Wágner Gábor Nádasyné Ihárosi Erzsébet (2009): Tápanyagok és herbicidek kölcsönhatásának vizsgálata tenyészedényes kísérletben. XIX. Keszthelyi Növényvédelmi Fórum kiadványa, Konferencia elıadások teljes terjedelemben angol nyelven: G. Wágner E. Nádasy (2006): Study of phytotoxicity of herbicides on green pea. 4 th International Plant Protection Symposium at Debrecen University, (11 th Trans-Tisza Plant Protection Forum), Debrecen, Proceedings, E. Nádasy D. Szám Zs. Sümegi G. Wágner G. Kazinczi L. Labancz (2007): Problems and experience of chemical weed control of green pea in Hungary. IOBC /wprs Bulettin, 30 (8):

15 Elıadás összefoglalók magyar nyelven: Nádasyné I. E. - Wágner G. (2004): A zöldborsó preemergens herbicidekkel szembeni érzékenysége. XIV. Keszthelyi Növényvédelmi Fórum kiadványa, Keszthely, 43. Wágner G. Nádasyné I. E. (2004): A zöldborsó herbicid érzékenysége, mint a vegyszerválasztás egyik meghatározója. XLVI. Georgikon Napok Tudományos Konferencia kiadványa, Keszthely, 113. Wágner G. - Nádasyné I. E. (2006): A borsó herbicid-választékának változása az elmúlt 20 évben. XLVIII. Georgikon Napok kiadványa, Keszthely 131. Wágner Gábor Nádasyné I. E. (2007): A zöldborsó és néhány fontosabb gyomnövénye közötti kompetíció vizsgálata tenyészedényes kísérletben. 53. Növényvédelmi Tudományos Napok kiadványa, 59. Wágner Gábor Nádasyné Ihárosi Erzsébet (2008): A borsó és a gyomnövények versengése nitrogénkezelések hatására. 50. Georgikon Napok kiadványa, Keszthely

16 Elıadás összefoglalók angol nyelven: G. Wágner E. Nádasy (2007): Effect of herbicides on green pea s weed flora. 59 th International Symposium on Crop Protection, Abstracts, May 22, 2007, Gent, Belgium, 142. G. Wágner E. Nádasy (2007): Interaction between nutrition and herbicide application in pea culture. 10 th International Symposium on Soil and Plant Analysis, Program and Abstract Book, June, 2007, Budapest, Hungary, 33. Magyar nyelvő, ismeretterjesztı folyóiratban megjelent cikk: Wágner Gábor Nádasyné Ihárosi Erzsébet (2008): A borsó gyomnövényei, gyomirtása és gyomirtószer választéka. Agrofórum, 19. (2):