Očekávaný vývoj v šíření plevelů

Druhové spektrum plevelů a stupeň jejich škodlivosti významně ovlivňují změny systému hospodaření na půdě a změny klimatu.

Přítomnost plevelů v porostech kulturních rostlin je vždy nežádoucí. Jejich biologický vztah je komplikovaný a nespočívá pouze v odčerpávání vody, živin, zastiňování apod. Druhy plevelů jsou specializované na určitý druh kulturní rostliny, jsou synchronizované s růstem a vývojem těchto rostlin, ovlivňují kulturní rostliny svými alelopatickými látkami, vytvářejí specifickou mikroflóru, čímž vážně ohrožují nejen rostliny samotné, ale i půdní prostředí.

Cílená zemědělská činnost s sebou přináší kromě zkulturnění krajinného prostoru i negativa, s nimiž je potřeba se „popasovat“. Jedním ze stále aktuálních problémů je i zaplevelenost, a to nejen aktuální, ale i potenciální, tj. rozvoj zaplevelenosti v širším časovém horizontu. Zemědělsky obhospodařovaná krajina je, co do počtu jedinců a druhového složení, podstatně chudší na rostlinné druhy označované jako plevele než volná příroda. Zaplevelenost je často považovaná za jeden ze základních problémů souvisejících se způsoby minimalizačních technologií zpracování půdy. Při redukci zpracování půdy rostou nároky na uplatňování chemické ochrany. Při změně způsobů zpracování půdy se mění i plevelné spektrum. Zbytky rostlin na povrchu půdy mohou na jedné straně inaktivovat aplikované herbicidy a tím ovlivnit jejich efektivnost, na druhé straně vhodná aplikace chemických přípravků může vést k regulaci výskytu plevelů. Úspěch ochrany proti plevelům je závislý na hospodaření na půdě. Kvalitní založení porostu vytváří předpoklady pro lepší konkurenční schopnost pěstovaných plodin vůči plevelům. Největší druhové spektrum plevelů se vyskytuje na nezpracovávaných okrajích pozemků v teplých oblastech, na nichž nejsou použity herbicidy. Na těchto lokalitách je možné najít vysoký počet zajímavých ohrožených druhů rostlin. Hustě seté obiloviny jsou v dalších letech výrazněji zaplevelované novými druhy, jejich druhová skladba vypovídá o kvalitě přípravy půdy a střídání plodin – přeslička rolní (Equisetum arvense), smetanka lékařská (Taraxacum officinale), podběl lékařský (Tussilago farfara), o měnících se klimatických podmínkách na podzim – merlík bílý (Chenopodium album), merlík zvrhlý (Chenopodium hybridum), lebeda rozkladitá (Atriplex patula) či o stavu přezimování porostu ozimých obilovin – opletka obecná (Fallopia convolvulus), durman obecný (Datura stramonium).

Zemědělství nemá jen produkční funkci, náleží mu i významná krajinotvorná funkce. Z hlediska zachování biodiverzity mají svoje místo v kulturní krajině i plevelné druhy rostlin. Tím spíše, že vytvářejí základní podmínky pro existenci početných druhů bezobratlých, ptáků a savců. Úbytek plevelů na polích se může podílet na poklesu stavu těchto živočichů.

Očekávaný vývoj v šíření plevelů může být významně ovlivněný i globálními změnami klimatu. Obsah oxidu uhličitého se v atmosféře v letech 1984–2004 zvýšil asi o 25 % v důsledku spalování fosilních paliv, ale též následkem kácení lesů. V současnosti se koncentrace oxidu uhličitého zvyšuje každý rok asi o 0,5 %. Pro produkci organické hmoty (výnosy plodin) je nejvýznamnější fotosyntéza a dýchání, tj. čistá fotosyntéza a stomatární vodivost. Stomatární vodivost povrchu listů je dána optimální bilancí mezi příjmem oxidu uhličitého a transpirací. Zdvojnásobení koncentrace oxidu uhličitého má za následek zmenšení transpirace asi o 34 %. Tím stoupá efektivní využívání vody při fotosyntetické fixaci uhlíku. Tento efekt by mohl být příznivý pro rostliny v suchých oblastech. Ovlivnění fotosyntézy a tvorby biomasy plevelů při zvyšování obsahu oxidu uhličitého v atmosféře závisí kromě jiného na metabolickém typu rostliny vzhledem k fixaci oxidu uhličitého. Podle způsobu fixace oxidu uhličitého do organických sloučenin, která probíhá biochemickými reakcemi v chloroplastech, rozdělujeme rostliny na typy C3 a C4. Tyto rostliny se výrazně liší anatomickou stavbou, biochemickými reakcemi, produkcí sušiny, distribucí asimilátů a dalšími vlastnostmi. Významná je i rozdílná reakce těchto rostlin na některé klimatické vlivy, hlavně na obsah oxidu uhličitého v atmosféře. Zdvojnásobení koncentrace oxidu uhličitého může zvýšit výnos biomasy C4 rostlin o 0–10 % a C3 rostlin o 10–15 %. Prakticky všechny patogenní organismy mohou být ovlivněny globálními změnami klimatu a extrémními výkyvy počasí. Avšak pouze plevele reagují přímo na zvyšování koncentrace oxidu uhličitého v atmosféře. Mezi C3 plevele patří mračňák Theophrastův (Abutilon theophrasti), merlík bílý (Chenopodium album), durman obecný (Datura stramonium), pýr plazivý (Elytrigia repens), oves hluchý (Avena fatua), šťovík menší (Rumex acetosella), jílek mnohokvětý (Lolium multiflorum), smetanka lékařská (Taraxacum officinale). C4 rostliny jsou ježatka kuří noha (Echinochloa crus-galli), laskavec ohnutý (Amaranthus retroflexus), rosička krvavá (Digitaria sanguinalis), proso vláskovité (Panicum capillare). Všeobecně je možno říci, že C3 plevele reagují na zvýšení obsahu oxidu uhličitého zvýšenou tvorbou biomasy. Další důsledek skleníkového efektu (zvýšení teploty a dlouhodobé sucho) povede ke zvyšování výskytu C4 plevelů. Změny v anatomických vlastnostech povrchu listů a zvýšená akumulace škrobu v listech C3 plevelů mohou způsobit komplikace při regulaci plevelů. Vytrvalé druhy plevelů se mohou stát obtížně hubitelnými vzhledem k tomu, že zvýšená fotosyntéza stimuluje vyšší produkci rhizomů a dalších zásobních orgánů. V důsledku oteplování se mnohé plevelné druhy objevují v chladnějších polohách, zejména C4 trávy a invazní teplomilné druhy.

Hlavním faktorem, který ovlivňuje geografické rozšíření plevelů a jejich sezónní růst, je teplota. Pro fotosyntézu C3 rostlin je optimální teplota přibližně 15–25 °C, pro C4 rostliny 25–40 °C. Šíření teplomilných plevelných druhů jako mračňák Theophrastův (Abutilon theophrasti), laskavec ohnutý (Amaranthus retroflexus), durman obecný (Datura stramonium) aj. pozorujeme i na našem území, v okolních státech i v celé Evropě již delší dobu.

Všeobecně se předpokládá, že při globální změně klimatu se zvýší počet invazních druhů plevelů, tj. nepůvodních rostlin, které jsou k nám soustavně a opětovně zavlékány a mají schopnost trvalé samoreprodukce. Invazní druhy jsou globálním problémem životního prostředí, ohrožují přírodní a výrobní systémy, způsobují rozrušování ekologických systémů a vymírání druhů. Největší význam z hlediska šíření a adaptace nepůvodních druhů plevelů mají hlavně dopravní uzly, sklady, mlýny, podniky na zpracování olejnin, čistící stanice osiv, výrobny krmných směsí, zahradnické podniky, drůbežářské farmy apod. Zvýšený obsah oxidu uhličitého v atmosféře bude významným způsobem ovlivňovat celý ekosystém. U některých plevelů jako svlačec rolní (Convonvulus arvensis) nebo mléč rolní (Sonchus arvensis) se předpokládá, že na jejich zvýšenou selekci již mělo vliv zvýšení oxidu uhličitého v atmosféře v minulém století. Mezi významné faktory umožňující invazi a úspěšnost introdukovaných druhů v původních rostlinných společenstvech patří antropický tlak na vegetaci (imise, kyselé deště, eutrofizace prostředí, eroze apod.). Invazní druhy se vyznačují úspěšnou strategií v obsazování teritorií, mají vysokou vitalitu, schopnost odolávat stresům, tvoří velké množství semen, mnohé z nich jsou schopné se úspěšně šířit i vegetativně, mají silnou konkurenční schopnost (způsobují zastínění, odebírání vody a živin). K nejnebezpečnějším invazním druhům patří ty, jejichž konkurenční vlastnosti brání v přítomnosti domácím druhům. Nejznámější z nich jsou křídlatka japonská (Fallopia japonica), netýkavka žláznatá (Impatiens glandulifera), netýkavka malokvětá (Impatiens parviflora), zlatobýl obrovský (Solidago gigantea), bolševník velkolepý (Heracleum mantegazzianum) a další. Postupným rozšiřováním a osídlováním stále větších ploch způsobují rozsáhlé změny v druhovém složení celých ekosystémů.

Problematika plevelů je jedním ze stále aktuálních témat. Změna systému hospodaření na půdě, týkající se skladby pěstovaných plodin, přípravy půdy, ošetřování plodin během vegetace, a rovněž změny klimatu se odráží v spektru plevelů a stupni jejich škodlivosti. K této problematice je třeba přistupovat komplexně jako k celku, protože všechny tyto složky (člověk – rostlina – prostředí) jsou vzájemně propojené.