DOKTORI (PhD) ÉRTEKEZÉS WÁGNER GÁBOR PANNON EGYETEM, GEORGIKON KAR, KESZTHELY 2012
PANNON EGYETEM GEORGIKON KAR, KESZTHELY Növényvédelmi Intézet Herbológiai és Növényvédıszer Kémiai Osztály Növénytermesztési és Kertészeti Tudományok Doktori Iskola Iskolavezetı: Dr. KOCSIS LÁSZLÓ Témavezetı: Dr. NÁDASYNÉ Dr. IHÁROSI ERZSÉBET KOMPETÍCIÓS ÉS HERBICIDHATÁS VIZSGÁLATOK ZÖLDBORSÓBAN Készítette: WÁGNER GÁBOR KESZTHELY 2012 2
KOMPETÍCIÓS ÉS HERBICIDHATÁS VIZSGÁLATOK ZÖLDBORSÓBAN Írta: Wágner Gábor Készült a Pannon Egyetem Növénytermesztési és Kertészeti Tudományok Doktori iskolája keretében Témavezetı: Dr. Nádasyné Dr. Ihárosi Erzsébet Elfogadásra javaslom (igen / nem) (aláírás) A jelölt a doktori szigorlaton...%-ot ért el. Az értekezést bírálóként elfogadásra javaslom: Bíráló neve:...... igen /nem Bíráló neve:...... igen /nem. (aláírás). (aláírás) A jelölt az értekezés nyilvános vitáján...%-ot ért el. Keszthely,. a Bíráló Bizottság elnöke A doktori (PhD) oklevél minısítése... Az EDHT elnöke 3
Tartalomjegyzék 1. Kivonatok... 7 1.1 Magyar nyelvő kivonat... 7 1.2 Angol nyelvő kivonat - Abstract... 8 1.3 Német nyelvő kivonat - Auszug... 9 2 BEVEZETÉS ÉS CÉLKITŐZÉS... 10 2.1. A kutatás elızményei... 10 2.2. Az értekezés célkitőzései... 11 3. SZAKIRODALMI ÖSSZEFOGLALÓ... 12 3.1. A borsó gazdasági jelentısége és termesztésének helyzete... 12 3.2. A borsó rendszertani besorolása és morfológiai leírása... 15 3.2.1 A borsó botanikai leírása... 15 3.3. A borsó ökológiai igénye... 16 3.3.1. A borsó talaj igénye... 16 3.3.2. A borsó éghajlati igénye... 16 3.3.3. A borsó tápanyagigénye és tápanyagfelvételi sajátosságai... 17 3.4. A borsó gyomnövényzete... 21 3.5. A gyomnövények és a kultúrnövények közötti kompetíció... 23 3.5.1. A tápelemekért történı versengés... 23 3.5.2. A kompetíció tanulmányozásának módszerei... 25 3.6. A borsó gyomnövényei elleni védekezés módszerei... 25 3.6.1. A borsó gyomszabályozásának általános szempontjai... 25 3.6.2. Agrotechnikai védekezés... 26 3.6.3. Mechanikai gyomszabályozás... 26 4
3.6.4. A vegyszeres gyomirtás lehetıségei... 26 3.6.5. Integrált gyomszabályozás... 36 3.7. A tápanyagok és herbicidek kölcsönhatása... 36 4. KÍSÉRLETI RÉSZ... 40 4.1. Üvegházi tenyészedényes kísérletek... 40 4.1.1. Tápanyag és herbicid hatás kísérlet zöldborsóban... 40 4.1.2. Tápanyag és herbicid hatás kísérlet zöldborsóban... 44 4.1.3. Tenyészedényes kísérlet a borsó és gyomnövényei közötti kompetíció... 48 4.2. Szabadföldi kisparcellás kísérletek... 51 4.2.1. Szabadföldi kisparcellás kísérlet herbicidek gyomirtó és fitotoxikus hatásának tanulmányozására... 51 4.2.2. Szabadföldi kisparcellás kísérlet herbicidek gyomirtó és fitotoxikus hatásának tanulmányozására emelkedı szintő nitrogénadagok mellett... 56 4.3. A kísérletekben használt készítmények ismertetése... 61 4.4. A tápanyagvizsgálatok során alkalmazott módszerek ismertetése... 65 5. EREDMÉNYEK... 66 5.1. Üvegházi tenyészedényes tápanyag és herbicid hatás kísérlet... 66 5.1.1. A borsó hajtás biomassza mérések eredményei... 66 5.1.2. A borsó termés biomassza mérések eredményei... 73 5.1.3. Tápanyagvizsgálatok eredményei... 77 5.2. Szabadföldi kisparcellás kísérletek eredményei... 90 5.2.1. Szabadföldi kisparcellás kísérlet herbicidek gyomirtó és fitotoxikus hatásának tanulmányozására... 90 5.2.2. Szabadföldi kisparcellás kísérlet herbicidek gyomirtó és fitotoxikus hatásának tanulmányozására emelkedı szintő nitrogénadagok mellett 2007-ben és 2009-ben... 99 5.3. A kompetíciós kísérlet eredményei... 128 6. ÖSSZEFOGLALÁS... 134 5
7. AZ ÉRTEKEZÉS TÉZISEI... 138 7.1. Magyar nyelvő tézispontok... 138 7.2. Angol nyelvő tézispontok... 139 8. KÖSZÖNETNYILVÁNÍTÁS... 141 9. FELHASZNÁLT SZAKIRODALOM JEGYZÉKE... 142 6
1. KIVONATOK 1.1 Magyar nyelvő kivonat A disszertáció a zöldborsó tápanyagfelvételével, kompetitív képességével és herbicidérzékenységével foglalkozik. A kísérletek célja a különbözı pre- és posztemergens herbicidek hatásának vizsgálata volt a zöldborsó növekedési paramétereire, termés adataira, eltérı nitrogén ellátottsági körülmények között. A szerzı a zöldborsó és a gyomnövények közötti kompetíciót a tápanyagfelvétel vizsgálatával tanulmányozta. A kutatás további tárgyát képezte a herbicidek gyomirtó és fitotoxikus hatásának felmérése. A szerzı kompetíciós kísérletet végzett tenyészedényes körülmények között a borsó és négy gyomnövénye között eltérı gyomdenzitás mellett. A legerısebb kompetítornak a vadrepce (Sinapis 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. Üvegházi, tenyészedényes kísérletekben vizsgálta öt különbözı hatásmechanizmusú herbicid és növekvı adagú nitrogénkezelések kölcsönhatását a zöldborsó biomassza produkciójára és tápanyagfelvételére. Mérte a hajtások hosszát, friss és száraz tömegét, a hüvelytermések tömegét, valamint a hajtások és a termések nitrogén, foszfor és kálium koncentrációját. A kísérletek eredményei alapján megállapította, hogy a nitrogén adagok 200 mg/kg szintig növelı hatással voltak a hajtások biomassza produkciójára a herbiciddel nem kezelt növények esetén, míg a herbicidek kétszeres dózisai jelentısen mérsékelték mind a hajtások, mind a termés friss és száraz tömeget. A herbicides kezelésben a linuron hatóanyagú Afalon Dispersion esetén tapasztalta a legnagyobb biomassza csökkentı hatást. Szabadföldi kísérletekben tanulmányozta a herbicidek gyomirtó és fitotoxikus hatását emelkedı szintő nitrogénadagok mellett. A kísérletek eredményei azt mutatják, hogy növekvı nitrogén adagok hatására nıtt a hajtások friss és száraztömege és kismértékben csökkent 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 szerzı szabadföldi kísérletekben gyomfelvételezéseket végzett Balázs-Ujvárosi módszerrel és összehasonlítva értékelte a herbicidek gyomirtó hatását. A nitrogénadagok növelésével fıként az olyan nitrofil gyomnövények borítása emelkedett, mint a fehér libatop (Chenopodium album L.). 7
1.2. Angol nyelvő kivonat Abstract: Competition and herbicide effect studies with green pea This Ph.D. thesis deals with the nitrogen uptake, competitiveness and selectivity of green pea (Pisum sativum L.). The aim of the dissertation was to study the influence of pre and post emergent herbicide applications to the growth parameters and yield of green pea at different nitrogen levels. The author examined the competition between green pea and weeds with the nitrogen uptake. The efficacy and selectivity of the herbicides was also studied in field trials. The author conducted a competition pot experiment between peas and four annual weeds with different weed densities. Wild mustard (Sinapis arvensis L.) produced the greatest biomass compared to the other weeds and green pea. The largest decrease in leaf area was observed at a weed density of 5 wild mustards. Pot experiments were conducted in the greenhouse to determine the effect of five herbicides and 3 nitrogen levels on the biomass of green pea. The following parameters were measured: length, fresh and dry weight of the shoots and pods, the nitrogen, phosphorus, and potassium concentration of the shoots and pods of green pea. The experiments showed that the nitrogen fertilizer applications increased the biomass of pea at 100 and 200 mg/kg nitrogen without herbicide application. The double rates of herbicides significantly decreased the fresh and dry biomass of the shoots and pods. The herbicide Afalon Dispersion caused the greatest decrease in biomass. In field experiments the selectivity and efficacy of different herbicides were studied at increasing nitrogen levels. Results showed that following increasing nitrogen fertilizer applications the fresh and dry biomass of the shoots improved, however, the pod biomass slightly decreased. The results showed that Pledge 50 WP, Command 48 EC and Stomp 330 increased the biomass of peas through their good weed control. The author carried out weed surveys in field experiments using Balázs-Ujvárosi method. With increasing nitrogen levels, the coverage of Chenopodium album was greater than the other weed species tested. 8
1.3 Német nyelvő kivonat Auszug: Konkurrenz und Herbizidwirkung Untersuchungen mit Grünerbsen Die Dissertation beschäftigt sich mit der Nährstoffaufnahme, mit der Wettbewerbsfähigkeit und mit der Herbizidempfindlichkeit von Erbsen. Ziel dieser Arbeit war die Auswirkung von verschiedenen Vorauflaufherbiziden auf Wachstumsparameter und den Biomassenertrag von Erbsen bei steigender Stickstoffgabe herauszufinden. Die Erbsenpflanzen wurden bis zur Erntereife kultiviert und zum Versuchsende wurden die Sprosslänge und die Frisch- und Trockenmasse vom Spross und der Erbsenhülsen erhoben. Der Autor hat die Konkurrenzsituation zwischen Unkräutern und den Erbsen und die Nährungstoffaufnahme der Erbsen untersucht. Die Forschungsarbeiten umfassen die Wirkung von Herbiziden auf die Unkräuter und auf die Erbsen. Der Autor hat den Wettbewerb zwischen vier Unkräutern und den Erbsen in einem Gewächshausexperiment bei verschiedenen Unkrautdichten untersucht. In dem Experiment hat Sinapis arvensis die größte Biomasse produziert. Die Blattfläche der Erbsen wurde von Sinapis arvensis am meisten reduziert. Der Einfluss von fünf verschiedenen Herbiziden auf den Biomassenertrag der Erbsen wurde in einem Gewächshausexperiment bei steigender Stickstoffzufuhr geprüft. Die folgenden Parameter wurden gemessen: Sprosslänge, Sprossfrisch- und -trockenmasse, Masse der Erbsenhülsen und die Stickstoff-, Phosphor- und Kaliumkonzentration im Erbsenspross. Basierend auf unseren Ergebnissen im Topfexperiment wurden die Sprosslänge und die Sprossfrisch- und -trockenmasse der Erbsen bei Stickstoffgaben von 100 und 200 mg/kg ohne Herbizide erhöht, während sie bei verdoppelter Dosis der Herbizide reduziert wurden. Die Afalon-Dipersion-Herbizide reduzierten die Sprossmasse der Erbsen am meisten. In Freilandexperimenten wurde die Wirkung der Herbizide auf die Unkräuter und auf die Erbsen untersucht. Die Parameter Sprossfrisch- und -trockenmasse, Kornertrag und Stickstoff-, Phosphor- und Kaliumgehalt wurden gemessen. Die Ergebnisse der Experimente zeigten, dass der Kornertrag der Erbsen bei zunehmender Stickstoffdüngung wegen der geringeren Wirkung der Herbizide reduziert wurde. Die Herbizide Pledge 50 WP, Command 48 EC und Stomp 330 steigerten den Kornertrag der Erbsen durch die herbizide Wirkung. Im Rahmen der Feldexperimente wurde mittels des Balázs-Ujvárosi-Verfahrens die Unkrautdichte bestimmt. Bei steigender Stickstoffdüngung erhöhte sich der Deckungsgrad von Chenopodium album. 9
2.1. A kutatás elızményei 2 BEVEZETÉS ÉS CÉLKITŐZÉS A gyomnövények visszaszorítására való törekvés a növénytermesztéssel közel egyidıs feladat az ember számára. 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. A termelés intenzitásának növelésével, a mőtrágyák, tápanyagok bevitelével egyre kedvezıbb feltételeket biztosítunk kultúrnövényeink és károsítóik, így a gyomnövények számára, és megnı a szántóföldön a fajok közötti (interspecifikus), és a fajon belüli (intraspecifikus) kompetíció a kultúrnövények és a gyomnövények, valamint azok egyedei között. A magas színvonalú növénytermesztés alapeleme a tudományos alapokon nyugvó növényi tápanyag ellátás és a növényi károsítók elleni hatékony védekezés. A mőtrágyázás és a kémiai növényvédelem intenzívvé válásával vált aktuálissá a tápanyagellátás növényvédelmi vonatkozásainak vizsgálata, mivel a különbözı termelési tényezık mindig komplexen lépnek fel és hatnak a növényekre. A borsó az ember egyik legısibb tápláléka. Ezt azok a borsómagok is bizonyítják, amelyeket az ısember barlangjában találtak. Termesztése idıszámításunk elıtt kb. 7000 évvel megkezdıdött. Elıbb valószínőleg mint száraz borsót fogyasztották. Zölden érett szemének felhasználásáról a XIII.-XIV. századtól vannak adataink. Lippay már, mint általánosan ismert növényt említi. Nem csak a múltban volt jelentıs, hanem napjainkban is az egyik legnagyobb területen termesztett szántóföldi és zöldségnövényünk. Éretten étkezési száraz borsónak, zölden friss fogyasztásra zöldborsónak vagy konzervipari célra, valamint abrak vagy zöldtakarmányként egyaránt hasznosítják. Az agrárkörnyezet gazdálkodási támogatások újraindítása nyomán, mint hüvelyesnövény jelentısége növekedni fog a jövıben. 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. 10
2.2. Az értekezés célkitőzései A vizsgált idıszakban elvégzett tenyészedényes és szabadföldi kisparcellás kísérleteket a következı célok elérése érdekében állítottuk be: 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. 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. 11
3. SZAKIRODALMI ÖSSZEFOGLALÓ A borsó gazdasági jelentısége és termesztésének helyzete A borsó hazánk egyik legnagyobb volumenben termesztett hüvelyes növénye. A vetésterület adatai meglehetısen nagy ingadozást mutatnak, hiszen 1999 és 2005 között 44 és 66 ezer ha között változott a száraz és zöldborsó termıterülete. A hasznosítás jellegében történı módosulások visszatükrözıdnek a vetett terület nagyságát tekintve is, hiszen az utóbbi évtizedben a szárazborsó-termesztés területi részesedése lecsökkent az 1999-es 49,9 ezer ha-ról 18 ezer ha-ra (1. táblázat). Hosszabb távon szemlélve a csökkenés mértékét az még nagyobb fokú, hiszen a múlt század 80-as éveiben még 100 ezer ha-on termesztettek nálunk szárazborsót. A konzervipari célú zöldborsótermesztés terén az utóbbi években 6 9 ezer ha-os területnövekedés tapasztalható (KAJDI, 2005). Termıterülete 20 ezer ha körül mozog (CSONTOS, 2007), ezzel a második legnagyobb területen termesztett hüvelyes növény. A szárazborsó kedvelt, nagy fehérjetartalmú élelmiszerünk. A takarmányborsó magas fehérjetartalma miatt lényeges komponense a takarmánykészítményeknek és egyik fontos társnövénye a különbözı ıszi és tavaszi takarmánykeverékeknek (árpás bükkönyös borsó, búzás bükkönyös borsó, ıszi zabos bükkönyös borsó, borsós napraforgó, tavaszi repcés borsó) (SCHÜLLER, 1980). Zöldtrágyaként is alkalmazható. Vetımagtermesztése hazánk kedvezı természeti adottságai miatt jelentıs. A borsótermesztés közvetlen elınye, hogy utána a talaj jó állapotban marad vissza, nitrogéntartalma gazdagodik (120-140 kg/ha), melyet az utónövény jól hasznosít ez által termésmennyisége nı (KURNIK, 1968). Rövid tenyészideje és lekerülése miatt másodnövény termeszthetı. Termesztése teljes mértékben és jól gépesíthetı (NAGY, 1994; CORRE- HELLOU és CROZAT, 2003), azonban jövedelmezısége ingadozó. A zöldborsó a legnagyobb területen termesztett zöldségnövény Magyarországon (2. táblázat). A termés kis része kerül frissen felhasználásra, nagyobb része konzervként vagy mélyhőtött állapotban kerül forgalomba. Termesztése mind gazdasági, mind üzemi szempontból jelentıs (SÁRVÁRI, 2005). 1. táblázat A hazai szárazborsó termesztés területe, és termésátlaga 12
Év Vetésterület Össztermés Termésátlag (ha) (tonna) (kg/ha) 1981-90 81780 202827 2470 1993 88650 140953 1590 1997 52565 110887 2110 1998 53860 130973 2430 1999 49860 107936 2150 2000 25464 47559 1840 2001 26361 64120 2470 2002 22508 49362 2170 2003 22463 30188 1330 2004 21743 64424 2960 2005 19961 50235 2520 2006 18000* 49365 2450 2007 21000* 51264 2290 2008 20727 45991 2220 2009 19050 32516 1710 2010 17982 36597 2020 (Mezıgazdasági Statisztikai Évkönyv 2005., Magyar Statisztikai Évkönyv 2007., KSH, 2011) * száraz hüvelyesek (borsó és bab együtt) A zöldborsótermesztés elınyei a következık: - a legkorábban lekerülı növények egyike, mind a vetés, mind a betakarítás megelızi a nagy munkacsúcsokat - kíméli a talaj víz- és tápanyagkészletét, jelentıs mennyiségő nitrogénnel gazdagítja a talajt - termesztése teljesen gépesíthetı - a betakarítás során visszamaradó szár és hüvely fehérjében gazdag, értékes takarmány 2. táblázat: A zöldborsó termıterülete és termésátlaga Magyarországon Év Termıterület (ha) Termésátlag (kg/ha) 1981-90 28419 9430 1991-95 14022 3200 1996-2000 14214 3700 2001 19113 5200 2002 21858 4020 2003 17852 3090 2004 15882 5210 2005 13748 5300 2006 16129 5290 2007 18465 4820 2008 19791 5600 2009 18484 5010 2010 14377 3970 13
(Mezıgazdasági Statisztikai Évkönyv 2005, Magyar Statisztikai Évkönyv 2007, KSH, 2011) SÁRVÁRI (1995) vizsgálatai alapján a borsó kedvezı elıvetemény hatása korai lekerülésében, mőtrágya megtakarításban, kedvezı vízgazdálkodásban, élénkülı talaj mikrobiális életben nyilvánul meg. Jelentıségét növeli a levegı N-fixáló képessége. A borsóval szimbiózisban élı nitrogénkötı gümıbaktériumok a gazdanövénytıl szerves és szervetlen tápanyagot kapnak, ık maguk pedig a levegıbıl megkötött nitrogén nagy részét átadják a növénynek. A nitrogén jelentıs része (25-30 kg/ha nitrogén) a növény betakarítása után a talajban marad, ami az utónövény számára igen kedvezı. Az emberi szervezet számára nélkülözhetetlen szénhidrátot és fehérjét a zöld- és szárazborsó nagy mennyiségben tartalmazza. Rostanyag-tartalma a többi zöldségfajhoz viszonyítva szintén kiemelkedı. A vitaminok közül számottevı a C-vitamin tartalma (25 mg/100 gr), de B 1 -, B 2 -, D 1 -, D 2 - vitamin tartalma is jelentıs. Ásványi anyagai nélkülözhetetlenek az emberi szervezet számára (NAGY, 1999, 2000). A hüvelyesek megkülönbözetett helyet foglalnak el a vetésszerkezetben. Beiktatásuk a vetésváltás rendszerébe növeli más növények termésbiztonságát és termésszintjét. BAHL és PASRICHA (2000) öt éves kísérleti adatai azt bizonyítják, hogy a vetésforgóba iktatott borsó 30 %-kal növeli a kukorica termésmennyiségét, búza elıveteményhez képest. A borsó elıveteményt követıen a talajban maradt nitrogén könnyen felvehetı formában van (BECKIE és mtsai, 1997). SÁRVÁRI és SZABÓ (1998) kísérleteiben a kukorica legkedvezıbb elıveteménye a búza és a borsó volt trikultúrában (borsó búza kukorica), melyben a maghüvelyes szerepe meghatározó, és a monokultúrához képest a mőtrágyaigény jelentısen csökkent. BERZSENYI és GYİRFFY (1997) valamint PUMMER és mtsai (1997) trágyázási kísérletében a búza termésnövekedése a norfolki típusú vetésforgóban volt a legnagyobb arányú borsó elıvetemény után és, átlagtermése hektáronként 1,7 tonnával haladta meg a trágyázás nélküli búza monokultúra termését. LESZNYÁK (1997) 2,5 tonna/ha termésnövekedést tapasztalt vizsgálataiban. A sok elınyös tulajdonsága mellett meg kell említeni, hogy gyomnevelı növény, gyenge gyomelnyomó képessége révén, ezért az utóveteményben fokozottan kell ügyelni a szakszerő gyomirtásra. Az Országos Mőtrágyázási Tartamkísérletek eredményei alapján kiemelkedı termés akkor érhetı el, amikor márciusban vetéskor minimális csapadék hullik, a virágzási 14
idıszak mérsékelten meleg és átlagosan csapadékos, és a betakarítási idıszak száraz periódusra esik (SÁRVÁRI, 2009). Vetésszerkezetünkre a gabonafélék túlsúlya jellemzı, ami többek között a hüvelyesek részarányának növelésével enyhíthetı (KISMÁNYOKY, 1994). 3.2. A borsó rendszertani besorolása és morfológiai leírása 3.2.1 A borsó botanikai leírása A Fabaceae családba tartozik. Lágyszárú, egyéves növény. Fıgyökérzetén Rhizobium-gümık fejlıdnek. A hajtásrendszer tengelye kapaszkodó, elheverı dudvaszár. Magassága 30-150 cm. A levelek szórt állásúak, párosan szárnyasan összetettek. Fürtvirágzata van. Öntermékenyülı növény. Termése hengeres, vagy kissé lapított, több magvú hüvely. Az ezer mag tömeg fajtától függıen 100-500 gramm (SOMOS, 1975, SZABÓ, 1980). A termesztési cél és morfológiai sajátosságuk alapján két csoportra osztjuk: - Kifejtıborsó: Pisum sativum L. convar. glaucospermum (ALEF) - Velıborsó: Pisum sativum L. convar. medullare (ALEF) Kifejtıborsó: magja éretten sima, gömbölyded. Cukortartalma rövid idı alatt keményítıvé alakul. A maghéja a belsı magállománytól könnyen elválik, ezért hántolásra alkalmas. A hántolt mag kétfelé válik, melyet sárga vagy zöld feles borsóként hoznak forgalomba. A kifejtıborsók edzettebbek, igénytelenebbek, mint a velı- és cukorborsók (KISS, 1980). Velıborsó: nagyobb cukortartalma miatt zöldéréskor lassúbb a keményítıvé válása, ezért betakarítás után tovább megtartja zsengeségét. Héja ráncos, nem hántolható, alakja szögletes. Konzervkészítés céljára alkalmasabb, azonban a kifejtıborsónál igényesebb. Cukorborsó (Pisum sativum L. convar saccharatum SER.): Külön alakkört képez. A hüvelytermés anatómiája eltér a többi borsóétól, ugyanis hüvelyének belsejébıl hiányzik a pergamenszerő hártya, ezért hüvelyestıl fogyasztható (BOCZ, 1996, FEHÉR, 1998). 15
3.3. A borsó ökológiai igénye 3.3.1. A borsó talaj igénye A régebbi nézet szerint a borsó a szélsıséges talajok kivételével majdnem minden talajon termeszthetı. Mára már túlhaladott az az álláspont, miszerint nem igényes a talajjal szemben. Legkedvezıbb számára a löszön kialakult meszes, vagy mészlepedékes csernozjom talaj. Ez elégíti ki legjobban igényeit: jó vízgazdálkodás, porózusság, megfelelı mész- és humusztartalom, semleges, vagy enyhén lúgos kémhatás, 6,5-8,0 ph. Termesztésére alkalmasak még, a homokos vályogtalajok, amelyeken szintén kimagasló termés érhetı el. Nem alkalmasak a szikesek, hideg vízmegtartó réti agyagtalajok, alacsony humusztartalmú sülevényes homoktalajok és a savanyú erdıtalajok sem. 3.3.2. A borsó éghajlati igénye Hıigény: Hidegtőrı növény. A tenyészidıszak alatti összes hımennyisége 1300-1600ºC. Optimális víztartalom esetén már 2-3ºC-on csírázik (SZABÓ, 1996). Fejlıdésének hımérsékleti küszöbértéke 4,4ºC, a fejlıdés optimális hımérséklete 14-15ºC. Hıigénye a virágzás, de fıként az érés idején ennél általában nagyobb. A virágzás idején 15-18ºC, éréskor 18-20ºC az optimum. Száraz idıjáráskor 25ºC feletti hımérsékleten kényszerérés következik be. Tenyészidejét elsısorban a hasznos hıösszeg-szükséglete befolyásolja (VELICH és CSIZMADIA, 1985, CSELİTEI, 1993; ANTAL 2000). Fényigény: Hosszúnappalos növény. Rövid megvilágításban inkább a vegetatív, hosszú megvilágításban viszont a generatív szervei fejlıdnek jobban. A nagy termés eléréséért a növénynek teljesen ki kell fejlıdnie, ezért kell a borsót nálunk kora tavasszal vetni. A korai vetésbıl kelt növények vegetatív fejlıdésére a kora tavaszi, hővös idıvel párosult rövid megvilágítás, a virágzásra és az érésre a nyár eleji hosszabb megvilágítás és meleg hat kedvezıen (CSATÁRI-SZŐTS és KOMJÁTI, 1963; BALÁZS, 2004). Vízigény: Vízigénye közepesnek mondható. Kezdeti fejlıdése egyenletes vízellátást kíván. Csírázáskor a mag nagy mennyiségő vizet vesz fel a talajból. A maximális vízigény virágzás és hüvelykötés idején jelentkezik. Vízellátás szempontjából a virágzás idıpontja a kritikus. Ha virágzás idején az idıjárás száraz, a virágok rosszul kötnek és a termés 16
nagymértékben csökken. Vízigénye éréskor a legkisebb. A kifejtıborsók magtömegük 105-110, a velıborsók magtömegük 150-155 %-ának megfelelı mennyiségő vizet vesznek fel. Transzspirációs együtthatója: 150-280. MÁRTON (2004) vizsgálataiban a csapadék termésmennyiséget meghatározó szerepét emeli ki. 3.3.3. A borsó tápanyagigénye és tápanyagfelvételi sajátosságai A borsó tápanyagigénye Az istállótrágyázást nem igényli, de a nagy terméshez mőtrágyázni kell. Legnagyobb mennyiségre nitrogénbıl van szüksége, mégis kicsi a nitrogén-mőtrágya igénye, mivel a Rhizobium baktériumok N-kötésük révén nagyban hozzájárulnak a növény nitrogén ellátásához. A borsó fejlıdésének kezdetén van szüksége nitrogénmőtrágyára, melyet kora tavasszal juttatunk a borsó alá. A gümık ugyanis késıbb fejlıdnek ki, és tudják ellátni a növényt nitrogénnel. A foszfor- és kálium mőtrágyát ısszel egy adagban adjuk ki. Mészigényes növény, ezért mésztrágyázással biztosíthatjuk a talaj megfelelı mészállapotát (ÁCS és KURNIK, 1980; BÓDIS, 1983). A borsó tápanyagfelvételi sajátosságai A hüvelyesek tápanyagfelvételének üteme hasonló más pillangós növényekéhez. A virágzás végéig a nitrogén- és káliumfelvétel nagyobb mértékben megtörténik, míg a foszforfelvétel a szemtelítıdés végéig intenzív (KISMÁNYOKY, 2005). A borsó tápanyagigényes növény, mivel gyökérzete nem hatol mélyre és rövid a tenyészideje. Különösen foszfor- és káliumigénye kifejezett. A borsó gyökerének nagyon jó a foszfor- és káliumfeltáró képessége (IVÁNY, 1994). Nitrogéngyőjtı, de tavasszal nitrogént is igényel, mert a Rhizobium baktériumok intenzív nitrogén megkötése csak a kelést követı 4-5. héten indul meg. A kezdeti fejlıdés idıszakában a talajban lévı nitrogénre van utalva. Amennyiben a nitrogénellátás bıséges, a nitrogén kötés elmarad, és a borsó a talaj nitrogénkészletét hasznosítja (SÁRVÁRI, 1978; ÁCS, 1987; RUZSÁNYI, 1991). A harmonikus tápanyagellátás elengedhetetlen a megfelelı mennyiségő és jó minıségő termés eléréséhez. A tápanyag utánpótlás igazodjon a növény igényeihez és vegye figyelembe a környezeti feltételeket (NÉMETH és VÁRALLYAI 1998). A talaj tápanyag ellátottsága, a tápanyagok felvehetısége határozza meg az adott körülmények között a növények számára rendelkezésre álló tápelemek mennyiségét (BUZÁS 1987). A hatékony trágyázás talajvizsgálatokra alapozva figyelembe veszi a talaj tápanyagtartalmát, tápanyag szolgáltató képességét és a korrekciós tényezıket (KÁDÁR, 1992). A jövı útja a helyspecifikus, 17
precíziós termesztéstechnológiákban rejlik, mind a trágyázás, mind a gyomszabályozás területén (LEHOCZKY és REISINGER 2002, LEHOCZHY és mtsai 2004, REISINGER és mtsai 2007). A termıhely specifikus, a termés optimumát, nem maximumát célul kitőzı, talajés növényvizsgálatokra alapozott adagok biztosítják a környezetkímélı tápanyag utánpótlást (SÁRDI és mtsai 2003). KÁDÁR és mtsai (2003) vizsgálatai szerint a borsó számára optimális nitrogén adag 100 kg/ha mészlepedékes csernozjom talajon. Az ezt meghaladó nitrogénadagolás szignifikánsan nem növelte a termést, hanem ellenkezıleg a maximális nitrogén adag (300 kg/ha) terméscsökkenést okozott. A száraz magborsó egy tonna terméssel az alábbi (3. táblázat) tápanyagokat veszi fel a talajból a melléktermékekkel együtt (SÁRVÁRI, 2005): 3. táblázat: A szárazborsó fajlagos tápanyagigénye 1 tonna fı és melléktermésre vonatkoztatva Fajlagos tápanyagigény N P 2 O 5 K 2 O CAO MgO kg/t fő és melléktermék Szárazborsó 60 17 35 32 6 Tápanyagigénye a talaj felvehetı tápanyagtartalmának és a terület szántóföldi termıhelyének ismeretében számítható ki. Mészigénye valamennyi hüvelyes közül a legnagyobb, mészszegény talajokon keveset terem. Savanyú, mészhiányos területeken csírázása vontatott, kelése egyenetlen. A mikroelemek közül különösen a molibdén, a mangán és a bór hiányára érzékeny (BOCZ, 1992; 1996). Az egységnyi terméshez felhasznált tápanyagmennyiség mindhárom elem vonatkozásában igen jelentıs, azonban a Rhizobium baktériumok nitrogéngyőjtı képessége révén képes fedezni nitrogénszükségletének jelentıs részét. A zöldborsó rövidebb tenyészideje miatt kevesebb tápanyagot igényel (4. táblázat). A talajból átlagosan egy tonna terméshez az alábbi tápanyagokat veszi fel (ANTAL, 1999): 4. táblázat: A zöldborsó fajlagos tápanyagigénye 1 tonna fı és melléktermésre vonatkoztatva Fajlagos tápanyagigény 18
N P 2 O 5 K 2 O CAO MgO kg/t fő és melléktermék Zöldborsó 19 6 15 10 2 WOODMAN (1944) a borsó ásványi táplálkozását vizsgálta, és meghatározta a makro elemeknek a borsó termésképzéséhez szükséges felvehetı mennyiségét. Ezek szerint nitrogén 8.24 32.96 ppm, foszfor 2.73-10.92 ppm, kálium 5.61-44.88 ppm koncentrációban kívánatos a talajban. A tápelemek jelentısége A nitrogén egyike a leggyakoribb elemeknek, gyakorisága globális méretben hasonló a szén és az oxigén gyakoriságához (NÉMETH, 1996). Különleges helyet foglal el a növények számára esszenciális elemek között, mert a szántóföldi növények nagy mennyiségben építik szervezetükbe az egyedfejlıdés folyamán. Az élı szervezetekben a nitrogén nagyobb mennyiségben elsısorban az aminosavakban és az ezekbıl felépülı fehérjékben fordul elı. A növényvilágban a szervetlen nitrogén beépítése biológiai nitrogén fixációval és legnagyobbrészt nitrát asszimilációval történik. (RATNER, 1963). A növény fıleg a gyökerein keresztül veszi fel a nitrogént a talajban lévı egyszerő nitrogén vegyületekbıl, ammónium és nitrát formában. A fehérjeszintézishez ammónia szükséges, ezért a növény a nitrát formájában felvett nitrogént elıször ammóniává redukálja. A legtöbb növény nitrogén táplálkozása folyamán, növekedése kezdeti szakaszában a nitrát-, késıbbi idıszakában az ammóniumiont részesíti elınyben. A növények nitrogén igényének kielégítésével növelhetı a termés mennyisége és minısége, elsısorban fehérjetartalma. Megfelelı nitrogén ellátás esetén nı a fehérjeképzıdés intenzitása, meggyorsul a növekedés, bizonyos mértékben lassul a levelek elöregedése. A fiziológiailag elöregedett levelekben levı fehérje elbomlik, a nitrogén a fiatal, növekvı szervekbe vándorol. A szemképzıdés idején a levelekben található fehérjeanyagok lebomlásából származó aminosavak a magvakba jutnak és ott ismét fehérjékké alakulnak (DEBRECZENINÉ és SÁRDI, 1999). A nitrogénhiány a fejlıdés visszamaradásában, az idısebb levelek sárgulásában nyilvánul meg. A pillangós növények légköri nitrogén asszimilációjával Hellriegel és Wilfarth 1886-ban foglalkozott elıször és megállapította, hogy a légkörbıl a gáz alakú nitrogént a pillangósok gyökerén lévı gümıkben baktériumok kötik meg. Ezt a szervezetet 1888-ban Beijerinck-nek sikerült izolálni, aki Bacillus radicolá-nak nevezte el (DEBRECZENI, 1997). Rhizobium 19
(Bacillus radicicola) a pillangós növények gyökérgümıiben élı és a levegı szabad nitrogénjét megkötı baktérium nemzetség. Eleinte egy fajnak tartották a pillangósok gyökérgümıiben élı rhizobiumokat majd Phelps, Wilson és Dixon azonosította a borsó gyökérgümıiben a Rhizobium leguminosarum-ot. A rhizobiumok szén- és energiaforrásként szénhidrátokat használnak, ezt a pillangós növény szolgáltatja, míg a nitrogénforrás a levegı szabad nitrogénje. Ezen baktériumok a talajban szabadon is megélnek, ahová a gumók szétesése folytán kerülnek és a gyökerekbe a hajszál gyökereken keresztül jutnak. A rhizobiumok csak a pillangósokkal szimbiózisban, a gyökérgümıkban élve tudják a levegı nitrogénjét megkötni, mesterséges táptalajon és a talajban szabadon nem. Ilyenkor szerves vagy szervetlen nitrogén vegyületeket használnak. Mesterséges táptalajon könnyen tenyészthetık. A pillangós vetések rhizobiuma által megkötött nitrogén évente átlagosan 50-100 kg/ha (HANUS és mtsai, 1979). A foszfor szinte minden anyagcsere-folyamatban fontos szerepet tölt be. Nélkülözhetetlen a szintézis-folyamatokban. A nitrogénnel ellentétben a foszfor a generatív szervek fejlıdését segíti elı, tehát szerepe a termés mennyiségében és minıségében is jelentıs. A növény energia ellátásában betöltött szerepe a legismertebb. A magok energiatartalékaként a csíranövény energiaellátása foszforhoz kötött (HORVÁTH és PÁLMAI, 2005). A növényekben a szerves kötéső foszfor szerepe a legfontosabb. Ide tartoznak a nukleinsavak, melyek a növényekben a bázikus fehérjékkel nukleoproteideket képeznek, melyek a sejtmag és a kromoszómák alkotórészei. A fehérjeanyagok foszforsav vegyületei a foszfoproteidek. Ez a forma szoros kapcsolatban van a nitrogénnel és a fehérjevegyületekkel. Más foszfortartalmú szerves vegyületek, mint a foszfolipidek, fitin, szénhidrátok foszforsav észterei fontos szerepet játszanak a fotoszintézis folyamatában, légzésben, az összetett szénhidrátok bioszintézisében. A fehérjék, zsírok és a keményítı szintéziséhez szükséges energia Adenozin-trifoszfátból (ATP) származik. A generatív szervekben háromszor-hatszor több foszfor található, mint a vegetatív szervekben. Foszforhiánykor a növények szárészei és gyökérzete egyaránt rosszul fejlıdik (BENNETT, 1996). Jellegzetes tünete a kékes-vöröses zöld szín. Ez az antocián képzıdés következménye, amit a gátolt fehérje- és cukorszintézis idéz elı. A foszforhiányos állapot negatívan hat a virág- és termésképzésre. A foszfor sok tekintetben a nitrogénnel ellentétesen hat a növényekre. Megfelelı foszforellátáskor meggyorsul a növények fejlıdése és érése, növekszik a megdıléssel szembeni ellenálló képesség és a szem szalmához viszonyított aránya, javul a termék minısége. 20
A káliumot a növények kation formájában veszik fel a talajoldatból, vagy a talajkolloidok felületérıl. Mozgékonyságára jellemzı, hogy elsısorban az aktív anyagcseréjő helyekre vándorol. Legnagyobb mennyiségben a fiatal szövetekben található, ott ahol a sejtosztódás intenzív. Szervetlen ionos formában van a növényi sejtnedvben és a sejtkolloidokban. 80-90 %-ban a vegetatív részekben halmozódik fel, ezért természetes úton a szervesanyag maradványokkal visszajut a talajba. Sok szempontból jelentıs a növények életében, annak ellenére, hogy egy fontos vegyületnek sem alkotórésze (HAVLIN, és mtsai 2005). Befolyásolja sok szintetikus reakció intenzitását, sok enzim hatását serkenti. Növeli a protoplazma kolloidok hidrofil sajátosságát, hatására a növények víztartó képessége növekszik, ezért könnyebben átvészelik a rövid ideig tartó szárazságot. Az intenzív szénhidrát képzıdés következtében növekszik a gyümölcs és zöldségfélék cukor-, és a burgonya keményítıtartalma. A cukortartalom növekedése nyomán kialakuló sejtnedv koncentráció növeli az ozmotikus potenciált, ami a növény fagyállóságát fokozza. Káliumhiány esetén csökken a termés mennyisége és minısége és a növények betegségekkel szembeni ellenálló képessége. Ha a kálium ellátottság a szükségesnek csak harmada vagy ötöde, a levélszélek megbarnulnak, a levéllemezek rozsdafoltosak lesznek. Jó kálium ellátottság nyomán vastagodik az epidermisz, nı a szár szilárdsága. A szántóföldi növénytermesztés során a tervezett termés mennyiségének és minıségének biztosítása, a termesztési céloknak és az adottságoknak leginkább megfelelı fajták kiválasztásán és a helyes agrotechnikai eljárások alkalmazásán alapul. Az utóbbiak közül a trágyázás az a tényezı, aminek segítségével leginkább mérsékelhetık az eltérı termıhelyek, és változó évjáratok okozta mennyiségi és minıségi anomáliák. 3.4. A borsó gyomnövényzete A gyomnövények kártételének többféle megnyilvánulása lehet. Közvetlen kártételük egyrészt az, hogy a kultúrnövények konkurensei, versengenek a vízért, tápanyagért, de fontos megemlíteni a gyomok árnyékoló hatását, toxikus anyagok termelését, a talaj hımérsékletének csökkentését. Közvetett kártételként a gomba- és vírusbetegségek terjesztésével, a kártevık elterjedésének elısegítésével, a termelés költségeinek növelésével és a termés értékének csökkentésével okoznak kárt. A borsóban a második, nyár eleji gyomaszpektus okoz károkat, mert az elsı, kora tavaszi gyomaszpektust a magágykészítési munkákkal megsemmisítjük, a harmadik, tarló aszpektus pedig már alig fejlıdik ki a korán lekerülı kultúrákban (REISINGER, 1996). A 21
második gyomaszpektus az ıszi és tavaszi gabonavetések uralkodó gyomállományának felel meg. Mivel a borsó fejlıdése lassan indul meg, eleinte nagy teret enged a gyomok kelésének, majd a gyomok gyors fejlıdésének is, mert késıbb sem lesz olyan sőrő és beárnyékoló kultúra, mint a gabonafélék. A harmadik aszpektus gyomnövényeinek fejlıdését kevésbé akadályozza, így az aratást megelızıen jelentısen elgyomosodhat (UJVAROSI, 1973b; GIMESI, 1980). A borsó kora tavaszi vetése meghatározza a gyomflóra összetételét. A T 2 -es és T 3 -as életformacsoportba tartozó fajok egy idıben csíráznak a borsóval. A gyomosodás második hulláma a tenyészidı végén jelenik meg a kultúrnövény leveleinek leszáradása nyomán, ekkor a nyárutói egyéves (T 4 ) fajok válnak dominánssá. A T 2 -es életforma-csoportba tartozó fajok közül a székfőfélék (Matricaria spp.), a pipitérfajok (Anthemis spp.), a pipacs (Papaver rhoeas L.), a ragadós galaj (Galium aparine L.), stb. olykor intenzíven és nagy tömegben csírázhatnak a borsóval egy idıben. Késıbb a T 3 -as életforma-csoportba tartozó vadrepce (Sinapis arvensis L.) és repcsényretek (Raphanus raphanistrum L.) borítása lehet jelentıs, de gyakori a vadzab (Avena fatua L.) is. A kultúrnövény alsó leveleinek leszáradása után a területet teljesen elboríthatják a T 4 -es életforma-csoportba tartozó gyomnövények. Különösen veszélyes a fehér libatop (Chenopodium album L.), a szırös disznóparéj (Amaranthus retroflexus L.), a kakaslábfő (Echinochloa crus-galli L.P.B.) és az árvakeléső napraforgó (Helianthus annus L.). Az évelı fajok közül a mezei aszat (Cirsium arvense L.SCOP.), az aprószulák (Convolvulus arversis L.), valamint a fenyércirok (Sorgum halepense L.PERS.) gyakori (REISINGER, 1997; 2000). KARÁBINSZKY (1981) szerint a T 3 és T 4 csoportba tartozó gyomfajok 60-100 %-ban alkotják a borsó gyomnövényzetét, három különbözı termıhely átlagában. Fı gyomnövényekként a Sinapis arvensis, Chenopodium album, Amaranthus retroflexus, Echinochloa crus-galli, Setaria glauca szerepel eredményeiben. A kétszikő gyomnövények károsítása borsóban nagyobb mértékő, mint az egyszikőeké (ALDRICH, 1984; MCDONALD, 2003) és zöldborsóban az egyéves egyszikőek elleni védekezés el is hagyható késıi csírázásuk miatt. Ezt erısítik NELSON és NYLUND (1962) eredményei, mely szerint a Sinapis arvensis (L.) növekvı egyedsőrősége nagyobb mértékben csökkenti a borsó szemtermését, mint az Alopecurus myosuroides (Huds.) hasonló denzitása. A kultúrnövény vetett magmennyisége befolyásolja a gyomnövények fajösszetételét, borítását és ezáltal a gyomnövények okozta terméscsökkenés mértékét is. A borsó 22
tıtávolságának 3,6 cm-rıl 8,7 cm-re növelésével a Setaria viridis L. borítása 4,4 szeresére nıtt (MARX és HAGEDORN, 1961). LAWSON és TOPHAM (1985) szerint a borsó terméscsökkenését elsısorban a gyomnövények denzitása határoz meg. A borsó jelenléte, függetlenül borításától, alapvetıen nem befolyásolja a gyomflóra összetételét. VARGA és mtsai (2000) szabadföldi kísérletekben a kukorica és az Echinochloa crusgalli közötti kompetíciót vizsgálta és megállapította, hogy a gyomnövény 26 db/m 2 egyedsőrősége 44,77 %-kal csökkentette a kukorica termésmennyiségét a herbicidekkel kezelt kontroll terméséhez képest. A gyomirtás nagy elırelátást igényel, mivel már az elıvetemények során figyelemmel kell kísérni a fontosabb, uralkodó gyomfajok elterjedésének alakulását. Az évelı gyomnövények fokozott odafigyelést igényelnek, célszerő ıket már az elıveteménybıl, vagy annak betakarítás utáni tarlójából kiirtani, mert a borsóból gyakorlatilag nem vagy alig irthatók (GIMESI, 1980; SALONEN és mtsai, 2005). 3.5. A gyomnövények és a kultúrnövények közötti kompetíció A gyomnövények minden évben jelentıs kárt okoznak a kultúrnövényeink termésének csökkentésével. A fenntarthatóság elveit szem elıtt tartva ma már nem cél a gyomnövények teljes mennyiségének kiirtása, gyomszabályozást végzünk, és a gyomnövények számát egy meghatározott károsítási küszöbérték alá csökkentjük. A kultúrnövény gyom kompetíció vizsgálata során arra törekszünk, hogy megismerjük azt a gyomnövény egyedszámban, borítottságban kifejezett küszöbértéket, amelynél a kultúrnövény termésvesztesége gazdasági kárt okoz. A küszöbérték alatt nem szükséges védekezni, felette viszont védekezni kell a terméscsökkenés elkerülése érdekében. A borsó számára szükséges gyommentes idıszak a kelés után 2 héttel kezdıdik a hélazabbal (Avena fatua L.) való kompetíciója során (HARKER és mtsai, 2001). 3.5.1. A tápelemekért történı versengés A gyomnövények és kultúrnövények között erıs kompetíció folyik a tápanyagokért, és ez a vegetáció elsı szakaszában a legkritikusabb. Fıként az elegendı mennyiségő makrotápelemekért, a nitrogénért, a foszforért és a káliumért versengenek a növények (ZIMDAHL, 1980; KAZINCZI, 2000). 23
A legtöbb gyomfaj a nitrogént és a káliumot nagyobb mértékben ki tudja vonni a talajból, mint a vele társulásban élı kultúrnövény, és ez számukra kezdeti kompetíciós elınyt jelent (ALKÄMPER, 1976). A foszforért történı versengés kevésbé intenzív. Különösen a pillangósvirágúak és az egyszikő gyomnövények versengenek a foszforért. A nitrogénért történı versengés különösen erıs, ami a kultúrnövényfaj számára nagy terméskiesést jelenthet (THRASHER és mtsai, 1962). A növények szárazanyagának tápelemtartalma tájékoztat a növény tápanyagigényérıl és utal az egyes fajok tápanyagversengésben betöltött szerepére. A tápanyagtartalomra hatással vannak a külsı környezeti tényezık, köztük meghatározó a talaj tápanyagtartalma, de a tápelemtartalom alapvetıen a növényfajok, és fajták biológiai sajátosságaitól függ (LEHOCZKY, 2000). Számos publikáció foglalkozik a tápelemekért történı versengéssel (KAZINCZI és mtsai, 2006; KAZINCZI és mtsai, 2009; TORMA és mtsai, 2010). Számunkra azok érdemelnek nagyobb figyelmet, melyek a borsóval valamint fontos gyomnövényeivel foglalkoznak. KÁDÁR és mtsai (2003) szerint 100 kg/ha N adag felett csökken a borsó- és nı a gyomborítás. Javuló foszforellátással viszont mind a borsó, mind a gyomnövények borítottsága emelkedik. A nitrogén hatását vizsgálták DHIMA és ELEFTHEROHORINOS (2005) a búzának, árpának és a tritikálénak a vadrepcével szembeni kompetíciójára. A búza és a tritikálé száraztömegét a Sinapis arvensis jelenléte 26-31 %-kal csökkenti, míg az árpáét csak 1,5 %- kal. Hasonlóan változik a szemtermés mennyisége is. A gyomnövény továbbá 20%-kal akadályozta a búza és a tritikálé nitrogénfelvételét 150 kg/ha nitrogénadag esetén. A gyomnövényekkel fejlıdı tavaszi árpa nitrogén- és foszfortartalma nem változott növekvı adagú tápanyagkezelések hatására. A Sinapis arvensis több foszfort vett fel, mint az árpa annak ellenére, hogy a tavaszi árpa szárazanyag tartalma jelentısen meghaladta a gyomnövényét (ANDREASEN és mtsai, 2006). VARGA és mtsai (2000) szabadföldi kísérletekben a kukorica és az Echinochloa crusgalli közötti kompetíciót vizsgálta és megállapította, hogy a gyomnövény 26 db/m 2 egyedsőrősége 44,77 %-kal csökkentette a kukorica termésmennyiségét a herbicidekkel kezelt kontroll terméséhez képest. A tavaszi árpa és az Avena fatua ill. Sinapis arvensis kompetícióját tanulmányozta RADICS és mtsai (1985). LEHOCZKY (2002) a kukorica és az Echinochloa crus-galli versengését vizsgálta és megállapította, hogy a gyomnövény erısen verseng a kukoricával, 24
különösen a csírázást követı elsı 4 hétben. Ebben az idıszakban a felvett nitrogén az összes mennyiség 65-80%-át is elérte. Fajon belül a különbözı növényfajták kompetitív képessége eltérı. STANIFORTH (1961) vizsgálataiban a korai kukorica hibridek kompetitív képessége a nitrogénért jobb volt, mint a késıi hibrideké. 157 kg/ha nitrogén felett a gyomnövények a késıi hibridek termésmennyiségét 20 %-kal, míg a korai hibridekét mindössze 6 %-kal csökkentették. Az egyes borsófajták kompetitív képességében is jelentıs különbségek figyelhetık meg, a robosztus, intenzíven növekvı, magas fajták gyomelnyomó képessége jobb, mint a korai, alacsony fajtáké. Ezt igazolja WALL és mtsai (1991), WALL és TOWNLEYSMITH (1996) vizsgálata. A szerzık a Sinapis arvensis L. kompetitív képességet vizsgálták két (hagyományos levélkés, ill. félig levélnélküli) borsófajta esetében. Ez utóbbi fajták levélzete erısen kacsos, s ennek következtében állóképessége, gyomelnyomó képessége is jobb. 20 db/m 2 Sinapis arvensis növény 2 és 35 % közötti terméscsökkenést okozott a vizsgált parcellák átlagában. VAN HEEMST (1985) 25 kultúrnövényt rangsorolt kompetíciós képességük alapján és a borsót a jó kompetíciós képességgel rendelkezı fajok közé sorolta, amely hazai szerzık véleményeinek ellentmond. 3.5.2. A kompetíció tanulmányozásának módszerei A heterogén populációk kompetíciójának tanulmányozására két módszert használhatunk: A helyettesítési kísérletekben együtt kerül elvetésre a két (vagy több) növényfaj, különbözı arányokban keverve, a kevert állomány sőrőségét állandó értéken tartva. Ezen kísérletekben adott faj tiszta állományokban tanúsított viselkedése összehasonlítható a változó állományban kevert gyomállományéval és mérhetı a kölcsönös agresszivitás. Az additív kísérletekben két növényfajt nevelnek együtt. Az egyik faj sőrősége állandó, a másikat változtatják. A különbözı gyomfajok egymáshoz viszonyított kompetíciós képessége ez által mérhetı (KAZINCZI, 2000). 3.6. A borsó gyomnövényei elleni védekezés módszerei 3.6.1. A borsó gyomszabályozásának általános szempontjai A borsóvetések országos átlagban számított gyomosodása közepes, azaz a gyomborítás 25-30 %-os, aminek 15-20 % gyomkártétel felel meg (GIMESI 1980). 25
A borsó gyomirtása igen nagy gondosságot és pontosságot igénylı feladat. Jelentıségét kiemeli az a tény, hogy még kellıen sőrő növényállományban sem tud a fejlıdése kezdetén álló borsó úrrá lenni a gyomnövényeken. Az elgyomosodott táblán a termés felére is csökkenhet. A ráfordítási költségeket pedig jelentısen megnöveli az igen nehéz betakarítás. Konvencionális termesztési körülmények között a leghatékonyabb védekezési mód a herbicidek használata (SALONEN és mtsai, 2005). A korszerő fajták termesztése és a korszerő agrotechnika ma már elképzelhetetlen a borsó vegyszeres gyomirtása nélkül (ARLT FEYERABEND, 1972; ÁCS, 1980; AVOLA és mtsai, 2008). 3.6.2. Agrotechnikai védekezés A gyomirtás eredményességét az agronómiai tényezık alapvetıen meghatározzák. A borsó és gyomok versengése a tenyészidıszak elején a legnagyobb, ezért különösen fontos a borsó gyors és erélyes fejlıdését biztosítani. Követelmény a jó minıségő, egészséges, csávázott vetımag, amelyet megfelelıen elıkészített, tápanyagokkal jól ellátott, aprómorzsás talajba kell vetni. Törekedni kell a vetés optimális idıpontban történı elvégzésére is (BODÓ és KOVÁCS, 1994; AVOLA és mtsai, 2008). 3.6.3. Mechanikai gyomszabályozás A korszerő gyomszabályozási módszerek alapját képezik a mechanikai módszerek. A mechanikai gyomszabályozás módjaihoz szervesen hozzátartozik talajmővelés és kaszálás, valamint a kézi kapálás és gyomlálás. A talajmővelés oly módon pusztítja el a gyomokat, hogy feldarabolja, szétszakítja vagy kitépi a talajból azokat, ezáltal kiszáradásukat okozza. Ezen kívül talajjal takarja a lágy a növényeket, kimeríti az elraktározott tápanyagkészleteket, csökkenti a talaj gyommagtartalékát és a talajban lévı vegetatív szaporítóképletek számát. A kaszálás során eltávolítjuk a hajtásokat, a magprodukciót megelızıen, ill. kimerítjük az évelık talajfelszín alatti tápanyagtartalékait és növeljük a kultúrnövények kompetitív képességét (BERZSENYI, 2000). 3.6.4. A vegyszeres gyomirtás lehetıségei A herbicidek jelentısége A herbicidek vezetı helyet foglalnak el a gyomszabályozás rendszerében. Jelentıségük rendkívül nagy a gyomok elpusztításában, a gyomnövények okozta károk csökkentésében (HOFFMANN, 1993). 26
A herbicidek használatának elınyeit a következıkben foglalhatjuk össze: -A herbicidek használatával csökken a kézi kapálásra és gyomlálásra fordított emberi munkaerı mennyisége. Ahol a hatékony herbicidek rendelkezésre állnak, a gyomszabályozás költsége jelentısen csökkenthetı és a növénytermesztési munkafolyamatok gépesíthetık. - Azon gyomnövények, melyek más módszerekkel nehezen szabályozhatók, herbicidekkel hatékonyan, kis költséggel a károsítási küszöbérték alatt tarthatók (vegetatív úton szaporodó évelı gyomok egy csoportja). - Széles körő használatuknak további fontos oka, hogy gyorsan hatnak és gyakran nagymértékő gyomosodás esetén is hatékonyak. - A herbicidek használata nagyobb rugalmasságot tesz lehetıvé az agrotechnikai rendszerekben. A kevesebb növénybıl álló vetésforgók könnyebben megvalósíthatók. -A gyomok szabályozása ott is lehetıvé válik, ahol a sorközök mővelése nem lehetséges (sorokban, szők sorközökben, takarmánynövényeknél, gyepekben, szántás nélküli rendszerekben). -A talajmővelési eljárások száma csökkenthetı, valamint kiterjeszthetı e mőveletek kritikus idıtartama különösen a vetés idıszakában. A herbicidekkel való gyomszabályozás lehetıvé teszi, hogy a növényeket korábbi idıpontban vessük, mivel magágy készítés során a talajmővelési eljárások egy részét herbicid kezeléssel helyettesíthetjük. Azt is tudjuk, hogy a herbicidek használata nem problémamentes, azonban az elınyök messze meghaladják a használatukból eredı kockázatot. A problémák nagy része a helytelen használatukból ered, mely minimalizálható a herbicidek szakszerő kiválasztásával és felhasználásával. - Széles körő használatuk ökológiai változásokat idézhet elı a gyompopulációkban, mely rezisztens gyomnövények kialakulásához vezethet. - Megváltoztathatja a talaj mikroorganizmusainak egyensúlyát. A herbicidek legsúlyosabban a Rhizobium fajokra, a nitrifikáló baktériumokra, az Actynomycetes baktériumfajokra és a szervesanyag degradációjában résztvevı organizmusokra hatnak (BERZSENYI, 2000). - Herbicidek rendszeres használata a talaj mikroorganizmusainak lebontó képességét növelheti meg. Ezzel függ össze, hogy az USA egy részén a tiolkarbamát herbicidek gyors biodegradációja következtében hatásfokuk limitált. Az ökológiai változások és a herbicidekkel szembeni genetikai rezisztencia kialakulásának lehetısége jelent bizonyos kockázatot, de nem válhat jelentıssé, ha kombináljuk az 27