MONITORING VÝSKYTU A DIVERZITY PLEVELNÉ ŘEPY

Monitoring of occurance and diversity of weed beets

J. Soukup, J. Holec

Česká zemědělská univerzita

Summary: In 2001, monitoring of weed beet occurance was conducted in sugar beet fields in the Czech Republic. Morphological and genetical variabilty was studied in selected sugar beet fields with weed beet weediness. Weed beets showed a high degree of phenotypic variability of studied traits as coloration of roots, hypocotyl and stem, and root and stem branching.

Key words: Beta sp., weed beet, wild beet, sugar beet, diversity, gene flow

Souhrn: V roce 2001 byl na 11 lokalitách reprezentujících pěstitelské oblasti proveden monitoring výskytu plevelných řep v porostech technické cukrovky a odběr vzorků. U odebraných rostlin byly sledovány morfologické znaky - výška rostliny a růstová fáze, tloušťka, tvar, větvení a zbarvení kořene, barva hypokotylu a lodyhy, tvar listů, množství semen na rostlině a polykarpické založení.

Klíčová slova: řepa, plevelná řepa, planě rostoucí druhy řepy, diverzita, přenos genů

Úvod

Plevelná řepa v porostech cukrovky je závažným hospodářským problémem. Při vyšším výskytu způsobují bohatě větvené rostliny plevelné řepy v meziřádkovém prostoru sklizňové komplikace a sklizené kořeny způsobují technologické obtíže při zpracování v cukrovaru. Závažným problémem je při dlouholetém výskytu na pozemku i možnost přenosu chorob. Z důvodu příbuznosti s kulturními formami neexistuje proti plevelné řepě selektivní herbicid.

Plevelná řepa má původ ve středozemí, kde se vyskytuje planě rostoucí druh řepa přímořská Beta vulgaris ssp. maritima Arcang. V současné době je v Evropě rozšířena v přímořských oblastech nejen ve středomoří, ale i na pobřeží Atlantického oceánu a Severního a Baltského moře (Hanf, 1999, Bartsch, 2001). Řepa přímořská se používala při šlechtění kulturních odrůd a snadno se kříží s kulturními formami rodu Beta (B. vulgaris ssp. vulgaris var. altisimma Döll., Beta vulgaris ssp. vulgaris var. alba DC., Beta vulgaris ssp. vulgaris var. vulgaris Lain et DC., Beta vulgaris ssp. vulgaris var. flavescens). Protože se hlavní produkční oblasti osiva cukrovky nacházejí v místech výskytu řepy přímořské, dochází často ke vzájemnému křížení mezi planě rostoucími řepami na pozemcích a v jejich okolí a kulturními odrůdami, čímž vzniká tzv. primární typ plevelné řepy. Distribuce osiva s příměsí jednoletých kříženců má za následek kvetení v porostech cukrovky, obohacování půdní zásoby a vznik populací sekundárního typu plevelných řep prakticky ve všech oblastech Evropy, kde se řepa cukrová pěstuje (Mücher et al., 2000). Na americkém kontinentu má plevelná řepa genetický původ kromě řepy přímořské ještě v druhu Beta macrocarpa Gussone, který je původní pravděpodobně na zavlažovaných oblastech v Maroku (Bartsch, 2001). Vzhledem k samosprašnosti však vykazuje nižší alelickou diverzitu než převážně cizosprašná Beta vulgaris. Plevelné řepy v Kalifornii blízké Beta macrocarpa jsou geneticky podobné evropským materiálům (Bartsch a Elstrand, 1999).

Plevelná řepa má několik charakteristických fyziologických a morfologických znaků, které se však nemusí současně projevit. Nejdůležitějším znakem je převažující jednoletost, která je spolu s víceklíčkovostí dominantním znakem. Doprovodnými znaky je větvení kořene, plagiotopický vzrůst, antokyanové zbarvení hypokotylu a lodyhy (Kohout 1996).

Rodu Beta a výskytu plevelných řep je věnována značná pozornost především ve vztahu k otázkám rizik přenosu genů mezi kulturními, planě rostoucími a plevelnými rostlinami. Zkoumány jsou především otázky uchování biodiverzity ekosystémů a rizik spojených se zaváděním geneticky modifikovaných plodin. V případě řepy byl sice gen flow prokázán (Bartsch a Ellstrand, 1999, Bartsch et al., 1999), avšak ke snížení genetické diverzity planě rostoucích populací nedošlo (Bartsch et al., 1999). Přenos genů tolerance k herbicidům nebo rezistence k virovým chorobám do přirozených ekosystémů by mohl vést k získání konkurenční výhody. Rizika mohou nastat především při vyšší infestaci škodlivého činitele na pozadí (Bartsch et al., 2001).

V České republice se plevelná řepa ve větší míře začala vyskytovat koncem 80. let a v r. 1992 byla zařazena mezi karanténní plevele (Vášová, 1995). Důvodem výraznějšího rozšíření bylo zvýšení dovozu osiv cukrovky, ústup od mechanické meziřádkové kultivace, časté zařazování cukrovky na stejný pozemek a nedostatek pracovníků pro selekci vyběhlic. V současné době se cukrovka v ČR pěstuje na cca 75 000 ha a veškeré osivo se dováží. Veškeré partie dováženého osiva jsou testovány. Zaplevelení plevelnou řepou je přesto na mnoha pozemcích intenzivně využívaných k pěstování řepy tak vážné, že na nich již nelze cukrovku pěstovat. Monitoring výskytu a popis morfologické variability plevelné řepy v podmínkách ČR jsou předmětem této práce.

Materiál a metody

Sledované pozemky byly vybrány v hlavních oblastech pěstování cukrovky v ČR. Bylo zvoleno 5 lokalit v Polabí a 3 lokality na jižní Moravě. Pokusná pozorování byla na pozemcích s řepou cukrovou 2x za vegetaci. V každé lokalitě bylo na pozemku odebráno 100 rostlin, z nichž 10 bylo hodnoceno. V prvním termínu byly hodnoceny morfologické znaky. Ve druhém termínu byly odebírány vzorky rostlin pro charakteristiku rozmnožovací schopnosti. Pokusná pozorování byla v každé lokalitě na náhodně odebraných rostlinách z meziřádkového prostoru, aby se jednalo o rostliny vzešlé z půdní zásoby. Pouze v lokalitě Moutnice byly rostliny odebrány i v řádku z porostu s velkým počtem vykvetlic.

Tabulka 1: Charakteristika pokusných lokalit

Číslo lokality	Lokalita	Pěstovaná odrůda
1	Luštěnice	Millenium
2	Bašnice	Arosa
3	Kratonohy	Fox
4	Kočí	Millenium
5	Suchdol	Fox
6	Tursko	řepka
7	Jiřice	Euro
8	Litobratřice	Hilma
9	Drnholec	Dialog
10	Ořechov	Tower
11	Blažovice	Tesyna
12	Moutnice	Millenium

Sledované morfologické znaky v prvním termínu odběru: intenzita výskytu, výška rostlin, růstová fáze, vzrůst, větvení lodyhy, větvení kořene, zbarvení kořene, zbarvení hypokotylu, tloušťka hypokotylu, tvar listů.

Sledované znaky v druhém termínu odběru: výška rostlin, hmotnost rostlin, počet větví, počet klubíček, hmotnost tisíce klubíček, germicita.

Výsledky

Stupeň morfologické variability je uveden v tab. č.2. Pr. = aritmetický průměr, s. odch. = směrodatná odchylka

Tabulka 2: Morfologická variabilita plevelné řepy

pokračování

pokračování tabulky 2:

Tabulka č. 3 udává výsledky sledování z druhého termínu odběru. Zde byl počet lokalit snížen na tři, u lokality 4 byly provedeny dva odběry: rostliny z meziřádků, u nichž se předpokládá původ v půdní zásobě (4a) a rostliny z řádků, rostoucí v přesné vzdálenosti setí; předpokladem je původ v kontaminovaném osivu odrůdy Millenium (4b) - viz závěr.

Tabulka 3: Reprodukční a morfologické charakteristiky fertilních rostlin

Většina sledovaných rostlin plevelné řepy měla alespoň slabě rozvětvený kořen. Podíl jedinců s nerozvětveným kořenem mezi lokalitami značně kolísal (10 - 70 %). Na každé lokalitě byla nalezena část rostlin s kořenem rozvětveným silně. Pokud jde o barvu kořene, můžeme říci, že naprostá většina rostlin byla bez antokyanového zabarvení. Na 5 lokalitách se rostliny se zabarveným kořenem vyskytovaly jen vzácně nebo vůbec. V případě hypokotylu a lodyhy je podíl nezabarvených jedinců ve sledovaných populacích přibližně 50 %.

U charakteristik z druhého termínu odběru jsou patrné nejen rozdíly mezi lokalitami, ale vysoké hodnoty směrodatné odchylky ukazují i na silnou variabilitu uvnitř populací, zvláště u hmotnosti rostlin a počtu klubíček na rostlinu.

Závěr

Úroveň zaplevelení pozemků se mezi sledovanými lokalitami značně lišila a poukazuje na různé množství semen v půdní zásobě, které je důsledkem použití kontaminovaného osiva a ponechání kvetoucích rostlin v porostu v předcházejících letech. Na obtížnost kontroly kvality osiva upozorňuje Vášová (1995). Norma v ČR povoluje obsah 0,05 % příměsi plevelných řep, avšak výsledek vegetačních zkoušek je znám až v době, kdy jsou již v porostu kvetoucí vyběhlice. Toto zjištění bylo učiněno v roce 2001 na běžných plochách odrůdy Millenium, která byla i v jednom z našich pozorování. V porostu bylo zjištěno 0,8 % kvetoucích řep. Nedůslednost při selekci a chemické ochraně může vést následně k silnému obohacení půdní zásoby semeny plevelné řepy. Na základě zjištěné produkce semen na 1 rostlinu se může jednat o 100 semen / m2.

Rostliny plevelné řepy vzešlé z půdní zásoby vykazovaly značnou morfologickou variabilitu mezi pokusnými lokalitami i v rámci pozemku. Podobně jako v práci Mücher et al.(2000) bylo zjištěno, že populace na sledovaných pozemcích jsou tzv. sekundárního typu, nesoucí znaky řepy přímořské (jednoletost, antokyanové zbarvení, multigermicita) i znaky řepy cukrové (ortotropický vzrůst, absence antokyanového zbarvení na kořeni i lodyze).

Použitá literatura

BARTSCH, D., M. LEHNEN, J. CLEGG, M. POHL-ORF, I. SCHUPHAN, N. C. ELLSTRAND: Molecular Ecology, 8, 1733-1741, 1999.

BARTSCH, D., N.C. ELLSTRAND: Theoretical and Applied Genetics 99, 1120-1130, 1999.

BARTSCH, D., U. BRAND, C. MORAK, M. POHL-ORF, I. SCHUPHAN, N. C. ELLSTRAND: Ecogical Applications, 11 (1), 142-147, 2001.

BARTSCH, D.: Proceedings Risk Assessment Methods for Genetically Modified Plants - Current trends and new developments. ESF Scientific Programme, České Budějovice, 7-11, 2001.

HANF, M.: Ackerunkräuter Europas mit ihren Keimlingen und Samen. 4. Auflage. Verlags Union Agrar, München, 1999.

KOHOUT, V.: Kulturní rostliny jako plevel následných plodin. Studijní informace ÚZPI, 1996.

MÜCHER, T., P. HESSE, M. POHL-ORF, N. C. ELLSTRAND, D. BARTSCH: Journal of Sugar Beet Research 37 (3), 19-38, 2000.

VÁŠOVÁ, Z.: Úroda (7), 36-37, 1995.

Poděkování

Autoři děkují Ing. Josefu Královi (VP Agro) a agronomům z pokusných lokalit za technickou podporu.

Projekt je financován s přispěním grantu NAZV č. QD1360/2001

Adresa autora