Gyomnövény-ismeret 2.

A gyomnövények szaporodásbiológiájaMagvakkal történő szaporodás

mag → terjeszkedés, túlélés, tápanyagforrás, új genetikai kombinációk lehetősége

A gyomnövények magprodukciója függ

- faji tulajdonságoktól - környezeti tényezőktől- intraspecifikus kompetíciótól- kártevőktől, betegségtől- herbicidektől

- Stresszhelyzetben lerövidülhet az életciklus- Kaszálás után néhány nappal bekövetkezhet a magérlelés

A néhány gyomnövény maghozama

szőrös disznóparéj 117 400

fehér libatop 72 450

pásztortáska 38 500

nagy útifű 36 150

fodros lórom 29 500

közönséges kakaslábfű 7 160

parlagfű 3 380

vadrepce 1 700

mezei aszat 680

A gyommagvak életképessége

• 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

Talaj gyommagtartalma → potenciális veszélyforrás

10 20 30 40 50 60 70 80 90 100

konkoly

fakó muhar + + +

tyúkhúr + + +

pásztortáska + + +

nagy útifű + +

parlagfű +

kövér porcsin + + +

szőrös disznóparéj + + + +

borsos keserűfű + + + +

fodros lórom + + + + + + + +

molyűző 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

– parlagfű, 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 keserűfű 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 kakaslábfű magjainak 50%-a,

a tyúkhúr magjainak 5,5%-a életképes

• Lueschen és Anderson talajművelés kísérlete

− A selyemmályva magjainakcsírázóképessége 4 év múlvaművelt területen 9%, nem művelt területen 27%

• Milberg herbáriumi gyűjtése: – 129 éves cseh gólyaorr

• London bombázása: – 227 éves selyemakác

• Etnobotanikai kutatások: – 620 éves Canna compacta

• Régészeti feltárások: – 1700 éves fehér libatop – 17 faj túlélőképessége 600 évnél is hosszabb

A magnyugalom típusai

Endogén• fejletlen embrió• impermeábilis maghéj

– vízzel szemben– gázokkal szemben– mechanikailag

• inhibitorok

Exogén• fény• oxigénhiány• magas széndioxid szint• hőmérséklet• nedvesség• kötött talaj• tápanyagok

A magnyugalom hossza fajon belül is változó lehet

A környezeti tényezők hatása a csírázásra

A magvak mélysége a talajban:

• A mélység növekedésével csökken a csírázási erély

• Meghatározó a magvak nagysága

• 5 mg-nál nagyobb tömegű magvak 10-15 cm-nél mélyebbről is csíráznak

• Fényigényes magvak: 1 cm-es mélységből csíráznak

• A szántóföldi fajok 90%-a a talaj felső 5 cm-ében van

A hőmérséklet hatása:

• Inkább módosító, nem indító faktor

• Téli egyévesek: 4-14 °C

• Nyári egyévesek: 8-30 °C

• A magvak érettségétől is függ

• Változó hőmérséklet kedvezőbb

• Dormancia megszűnéséhez – Nyári egyévesek: hideghatás– Téli egyévesek: hőhatás szükséges

A fény hatása:

• Pozitív fotoblasztikus– Köz. cickafark, disznóparéjfajok,

parlagfű, libatopfajok, vadmurok, galajfajok, muharfajok, pipacs

• Meghatározó:– intenzitás, – spektrum (660 nm),– tartam

• Hőmérséklet befolyásolhatja• Negatív fotoblasztikus• Nem fotoblasztikus• A fényérzékenység az életkor

előrehaladtával csökkenhet

A víz, a talaj és a nitrát szerepe:

• Szárazságstressz tűrők:– ragadós galaj, réti ecsetpázsit

• Talaj:– kötöttség– vízmegtartó képesség– tápanyagok– hőmérséklet

• Nitrát: elősegíti a gyommagvak csírázását

Magbank vizsgálatok

• A talaj gyommagkészlete– 16 000 – 240 000 mag / m2 a felső 20 cm-es rétegben

→ potenciális veszélyforrás

Magbank:Harper: a talajban eltemetett, életképes magvak összességeRoberts: + a talaj felszínén található magvakMagvak lehetnek még:

- a lombkoronában- ágvillában- kéregrepedésben- vízben- madárfészekben

„A magbank azon természetes módon előforduló magvak összessége, amelyek anyagcseréjük vonatkozásában anyanövényeiktől már függetlenné váltak és emellett vagy csírázóképesek, vagy ezt a képességet a jövőben elnyerik.”

Bevétel: maghullás, magvándorlás Kivétel: csírázás, elhalás, zsákmány

A magbank vizsgálatának jelentősége:- „váratlan” fajmegjelenések- magforrás- regenerációs képesség- magbank típus

Aktív magbank

Dormans magbank

mageső csírázás

magpusztulás

predáció

Mintavétel

• mélység: 0-5 cm, 5-10 cm– Ált. elég 10 cm mélységig

– Apró magvak akár 150 cm mélyen is előfordulhatnak

– Inverzió talajforgatás eredményeként kialakulhat

• térfogat: – gyomtársulás: 400 cm3

– gyepek: 500-600 cm3

– klímax erdőtársulás: 4000-6000 cm3

• időpont: 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 (K2CO3, Na2CO3, CaCl2)

• Felülúszó leszűrése, maghatározás, életképesség vizsgálat

– Átmosó szűrés

• Szitán történő 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 módszerKönnyű határozni

Nem pénzigényes,

nem eszközigényes

Több évig futhat

1 csíranövény = 1 jó mag

A fajszámot jobban becsli

Időigényes

Helyigényes

Eltérő csírázási körülmények szükségesek

Alábecsli a magbankot

Fizikai elválasztásA vizsgálat gyors

Nem helyigényes

Sok minta feldolgozható

Nem függ az eltérő csírázási feltételektől

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”

Előfordulási mód Magbank típus

VFA, F≤A; hosszú távú perzisztens (3)

VFA, F>A rövid távú perzisztens (2)

VF tranziens (1)

VA hosszú távú perzisztens (3)

FA, F≤A hosszú távú perzisztens (3)

FA, F>A rövid távú perzisztens (2)

V tranziens (1)

F rövid távú perzisztens (2)

A hosszú távú perzisztens (3)

A fajok besorolása magbank típusokba az előfordulási módok szerint (Thompson, 1993 nyomán) V: a felszíni vegetációban van jelen; F: a

felső 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 későbbi állapota → nagyobb magsúlyú fajok – Degradáció → kisebb magsúlyú fajok – Jó fényellátottságú élőhelyek → kisebb magsúlyú fajok – „Magbank paradoxon”: minél kisebb a magtömeg, annál hosszabb

az életképesség– Északi lejtők → tranziens magbank típusú fajok

29

5

3

5 5

3

50

0

10

20

30

40

50

60

VFA VF VA FA V F A

Az

adat

ok s

záza

léko

s ar

ánya

120 (vágásterületeken és erdei utak mentén előforduló) faj parcellánként vett viselkedésének gyakoriság eloszlása az előfordulási kategóriáik szerint

Jelmagyarázat:S(6): specialisták,C(5): természetes kompetitorok,G(4): generalisták,NP(3): természetes pionírok,DT(2): zavarástűrő növények, W(1): honos gyomfajok, RC(-2): a honos flóra ruderális kompetitorai,AC (-3): tájidegen, agresszív kompetitorok.

Magbank

Társulás