A gyomnövények szaporodásbiológiája Magvakkal történı szaporodás mag terjeszkedés, túlélés, tápanyagforrás, új genetikai kombinációk lehetısége A gyomnövények magprodukciója függ - faji tulajdonságoktól - környezeti tényezıktıl - intraspecifikus kompetíciótól - kártevıktıl, betegségtıl - herbicidektıl - Stresszhelyzetben lerövidülhet az életciklus - Kaszálás után néhány nappal bekövetkezhet a magérlelés
A néhány gyomnövény maghozama szırös disznóparéj fehér libatop pásztortáska nagy útifő fodros lórom közönséges kakaslábfő parlagfő vadrepce mezei aszat 117 400 72 450 38 500 36 150 29 500 7 160 3 380 1 700 680
A gyommagvak életképessége Talaj gyommagtartalma potenciális veszélyforrás Beal-féle százéves tartamkísérlet (1879-1979): 23 faj magját 90 cm mélységben tárolta 5-10 évenként 50-50 magot csíráztatta legtöbb gyommag kb. 30 évig életképes
10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 konkoly fakó muhar tyúkhúr pásztortáska nagy útifő parlagfő kövér porcsin szırös disznóparéj borsos keserőfő fodros lórom molyőzı ökörfarkkóró
Duvel 39 éves tartamkísérlete 107 faj magját 20, 55, 105 cm mélységben tárolta 39 év után: 36 faj magja életképes, ezek többnyire gyomnövények voltak parlagfő, csattanó maszlag, fekete csucsor, molyhos ökörfarkkóró, sövényszulák, fehér libatop
Kozma 5 éves tartamkísérlete 14 faj gyomnövény magját tárolta 8, 15, 30, 50 cm mélységben, homok- és agyagtalajban A fajok zöménél agyagtalajon jobb az életképesség A csíkos bükköny életképessége homoktalajon jobb A porcsin keserőfő és a beléndek életképessége a két talajtípuson közel azonos
Stonville-i 50 éves tartamkísérlet 20 gyomnövény magját, 8-23 és 40 cm mélyre helyezte A kakaslábfő magjainak 50%-a, a tyúkhúr magjainak 5,5%-a életképes Lueschen és Anderson talajmővelés kísérlete A selyemmályva magjainak csírázóképessége 4 év múlva mővelt területen 9%, nem mővelt területen 27%
Milberg herbáriumi győjtése: 129 éves cseh gólyaorr London bombázása: 227 éves selyemakác Etnobotanikai kutatások: 620 éves Canna compacta Régészeti feltárások: 1700 éves fehér libatop 17 faj túlélıképessége 600 évnél is hosszabb
A magnyugalom típusai Endogén fejletlen embrió impermeábilis maghéj vízzel szemben gázokkal szemben mechanikailag inhibitorok Exogén fény oxigénhiány magas széndioxid szint hımérséklet nedvesség kötött talaj tápanyagok A magnyugalom hossza fajon belül is változó lehet
A környezeti tényezık hatása a csírázásra A magvak mélysége a talajban: A mélység növekedésével csökken a csírázási erély Meghatározó a magvak nagysága 5 mg-nál nagyobb tömegő magvak 10-15 cm-nél mélyebbrıl is csíráznak Fényigényes magvak: 1 cm-es mélységbıl csíráznak A szántóföldi fajok 90%-a a talaj felsı 5 cm-ében van
A hımérséklet hatása: Inkább módosító, nem indító faktor Téli egyévesek: 4-14 C Nyári egyévesek: 8-30 C A magvak érettségétıl is függ Változó hımérséklet kedvezıbb Dormancia megszőnéséhez Nyári egyévesek: hideghatás Téli egyévesek: hıhatás szükséges
A fény hatása: Pozitív fotoblasztikus Köz. cickafark, disznóparéjfajok, parlagfő, libatopfajok, vadmurok, galajfajok, muharfajok, pipacs Meghatározó: intenzitás, spektrum (660 nm), tartam Hımérséklet befolyásolhatja Negatív fotoblasztikus Nem fotoblasztikus A fényérzékenység az életkor elırehaladtával csökkenhet
A víz, a talaj és a nitrát szerepe: Szárazságstressz tőrık: ragadós galaj, réti ecsetpázsit Talaj: kötöttség vízmegtartó képesség tápanyagok hımérséklet Nitrát: elısegíti a gyommagvak csírázását
Magbank vizsgálatok A talaj gyommagkészlete 16 000 240 000 mag / m 2 a felsı 20 cm-es rétegben potenciális veszélyforrás Magbank: Harper: a talajban eltemetett, életképes magvak összessége Roberts: a talaj felszínén található magvak Magvak lehetnek még: - a lombkoronában - ágvillában - kéregrepedésben - vízben - madárfészekben
A magbank azon természetes módon elıforduló magvak összessége, amelyek anyagcseréjük vonatkozásában anyanövényeiktıl már függetlenné váltak és emellett vagy csírázóképesek, vagy ezt a képességet a jövıben elnyerik. Bevétel: maghullás, magvándorlás Kivétel: csírázás, elhalás, zsákmány A magbank vizsgálatának jelentısége: - váratlan fajmegjelenések - magforrás - regenerációs képesség - magbank típus
magesı csírázás Aktív magbank predáció Dormans magbank magpusztulás
Mintavétel mélység: 0-5 cm, 5-10 cm Ált. elég 10 cm mélységig Apró magvak akár 150 cm mélyen is elıfordulhatnak Inverzió talajforgatás eredményeként kialakulhat térfogat: gyomtársulás: 400 cm 3 gyepek: 500-600 cm 3 klímax erdıtársulás: 4000-6000 cm 3 idıpont: max.: október, min.: május Kisebb részminták sokaságát alkalmazzuk
A minták feldolgozása Üvegházi hajtatás Mintavétel Kiszárítás, elmorzsolás, gyökerek, gumók eltávolítása Hideghatás alkalmazása, tárolás Csíráztatás: virágföldön vagy homokon 3-4 hónapig Csíranövény határozás
A minták feldolgozása Fizikai elválasztás Nehézoldatos elkülönítés (K 2 CO 3, Na 2 CO 3, CaCl 2 ) Felülúszó leszőrése, maghatározás, életképesség vizsgálat Átmosó szőrés Szitán történı átmosás, maghatározás, életképesség vizsg. Kifújatás Légáram alkalmazása, maghatározás, életképesség vizsg. Életképesség vizsgálat Magvak elvetése, csíráztatás TTC festés (2,3,5-trifenil-tetrazólium-klorid) Látszólagos életképesség vizsgálat
Hajtatásos módszer Könnyő határozni Nem pénzigényes, nem eszközigényes Több évig futhat 1 csíranövény = 1 jó mag A fajszámot jobban becsli Idıigényes Helyigényes Eltérı csírázási körülmények szükségesek Alábecsli a magbankot Fizikai elválasztás A vizsgálat gyors Nem helyigényes Sok minta feldolgozható Nem függ az eltérı csírázási feltételektıl A denzitást jobban becsli Nehéz határozni Kicsi magvak elvesznek Eszköz- és munkaigényes Életképesség vizsgálat kell Túlbecsli a magbankot
Magbank típusok Thompson 1993 - Tranziens: a magvak max. 1 évig életképesek - Rövid távú perzisztens: az életképesség 1 évnél tovább, de legfeljebb 5 évig tarthat - Hosszú távú perzisztens: az életképesség 5 évnél is tovább megmarad Grubb 1988 - disturbance-broken - risk-spreading - weather-dependent
Elıfordulási mód VFA, F A; VFA, F>A VF VA FA, F A FA, F>A V F A Magbank típus hosszú távú perzisztens (3) rövid távú perzisztens (2) tranziens (1) hosszú távú perzisztens (3) hosszú távú perzisztens (3) rövid távú perzisztens (2) tranziens (1) rövid távú perzisztens (2) hosszú távú perzisztens (3) A fajok besorolása magbank típusokba az elıfordulási módok szerint (Thompson, 1993 nyomán) V: a felszíni vegetációban van jelen; F: a felsı talajrétegben van jelen; A: az alsó talajrétegben van jelen
Magbank adatbázis (Csontos 2001) A hazai flóra 448 fajára terjed ki Magbank típust tartalmaz 2381 faj esetén magtömeg kategóriákat is tartalmaz Alkalmazási példák az adatbázisok használatára Szukcesszió késıbbi állapota nagyobb magsúlyú fajok Degradáció kisebb magsúlyú fajok Jó fényellátottságú élıhelyek kisebb magsúlyú fajok Magbank paradoxon : minél kisebb a magtömeg, annál hosszabb az életképesség Északi lejtık tranziens magbank típusú fajok
Az adatok százalékos aránya 60 50 40 30 20 10 0 50 29 5 5 5 3 3 VFA VF VA FA V F A 120 (vágásterületeken és erdei utak mentén elıforduló) faj parcellánként vett viselkedésének gyakoriság eloszlása az elıfordulási kategóriáik szerint
W(1) 6% RC(-2) 5% AC(-3) 5% S(6) 7% C(5) 12% Társulás DT(2) 27% W(1) 5% RC(-2) 7% NP(3) 3% AC(-3) 9% S(6) 3% C(5) 16% G(4) 35% Jelmagyarázat: S(6): specialisták, C(5): természetes kompetitorok, G(4): generalisták, NP(3): természetes pionírok, DT(2): zavarástőrı növények, W(1): honos gyomfajok, RC(-2): a honos flóra ruderális kompetitorai, AC (-3): tájidegen, agresszív kompetitorok. DT(2) 29% NP(3) 7% G(4) 24% Magbank