Alleloherbicides and bioherbicides - myth or reality?

W artykule przedstawiono podstawowe informacje na temat zjawiska allelopatii oraz przykłady jego praktycznego zastosowania w rolnictwie. Wytwarzane przez rośliny wyższe czy mikroorganizmy (bakterie, grzyby, promieniowce) allelozwiązki są również wykorzystywane do produkcji biopreparatów: alleloherbicydów i bioherbicydów. Preparaty te z coraz większym powodzeniem są stosowane do regulacji zachwaszczenia upraw rolniczych. Ponadto niektóre substancje allelochemiczne (bialafos, leptospermon) zostały wykorzystane do produkcji syntetycznych substancji aktywnych herbicydów (glufosynat, mezotrion).The article presents basic information on the phenomenon of allelopathy and examples of its practical application in agriculture. Produced by plants or microorganisms (bacteria, fungi, actinomycetes) allelochemicals are also used for the manufacture of alleloherbicides and bioherbicides. These pesticides with increasing success are used for weed control in crops. In addition, some allelochemicals (bialafos, leptospermon) were used to produce synthetic active ingredients of herbicides (glufosinate, mesotrione)

Effect of tillage systems and weed control on the yield of winter wheat cultivated in monoculture

W pracy przedstawiono wyniki badań przeprowadzonych w latach 2001-2004 nad oceną, skutków stosowania uproszczeń uprawowych i ochrony herbicydowej na plonowanie pszenicy ozimej uprawianej w monokulturze. Stosowanie uproszczeń w uprawie roli miało wpływ na wzrost zachwaszczenia (o 58%) w porównaniu do uprawy tradycyjnej. Nie stwierdzono natomiast znaczących różnic w skuteczności działania pomiędzy badanymi herbicydami stosowanymi w różnych systemach uprawy. Stwierdzono natomiast istotne różnice w plonowaniu pszenicy ozimej spowodowane uproszczeniami uprawowymi na obiektach kontrolnych o 30%, a na obiektach ze stosowaniem herbicydów o 10-25% w porównaniu do uprawy tradycyjnej.The aim of investigations was to estimate the effect of tillage systems and weed control on the yield of winter wheat. Experiment was carried out in 2001-2004 on field, where winter wheat was cultivated in monoculture. Simplification in tillage (reduced tillage system) caused 58% increase of weed infestation in comparison with traditional tillage system. On both fields (with traditional and reduced tillage system) statistical differences in weed control effectiveness were not observed. The simplification in tillage caused the decrease yield of winter wheat about 30% on control and 10-25% on herbicide objects in comparison with yield obtained from conventional tillage system field

Effect of simplified tillage on the number and distribution of weed seeds in soil

Doświadczenie założono na glebie płowej w kukurydzy uprawianej w 3- letniej monokulturze w latach 2007-2009. Teren badania został podzielony na trzy części różniące się systemami uprawy (tradycyjny, uproszczony i zerowy). Do oznaczenia składu gatunkowego glebowego banku nasion użyto metody pośredniej zwanej też metodą kiełkowania. W przeprowadzonym doświadczeniu stwierdzono wyraźne różnice w liczebności i rozmieszczeniu nasion poszczególnych gatunków chwastów w zależności od sposobu uprawy roli. Największą liczbę nasion chwastów stwierdzono w próbkach gleby pobranych z warstwy 0-5 cm (uprawa zerowa i uproszczona). Natomiast w uprawie tradycyjnej nasiona chwastów były rozmieszczone praktycznie równomierne w całej warstwie 0-20 cm.The experiment was established in 2007-2009 on podsolic soil in three-years monoculture of corn. The experimental area was divided into pieces with different cultivation tillage: conventional, reduced and no-tillage. To determine species composition of seed bank in soil a greenhouse method was used. Data from the experiment indicate that there were differences in the seeds number and seeds distribution of particular weed species with reference on tillage systems. The highest weeds seeds number was recorded in the soil samples collected from 0-5 cm soil layer (no-tillage and reduced tillage). In conventional tillage conditions weed seeds were evenly distributed in all 0-20 cm soil layer

Effectiveness of herbicides selectivity applied in maize monoculture with of leaf area index (LAI) and mean tip angle (MTA)

Prowadzone przez wiele lat doświadczenia nad reakcją odmian kukurydzy na herbicydy wskazują, że środki te nie są całkowicie selektywne. Powszechnie stosowany w ochronie kukurydzy rimsulfuron powoduje w wielu przypadkach zmiany morfologiczne zahamowanie wzrostu i końcowym efekcie prowadzi do obniżenia plonowania. Poddane ocenie, w latach 2003-2005 odmiany Fatima i Blask na działanie rimsulfuronu i 2,4 D+florasulam, wykazały zróżnicowaną tolerancję na zawarte w środkach substancje biologicznie czynne. Fitotoksyczne oddziaływanie herbicydów na odmiany kukurydzy oceniano na podstawie pomiarów wysokości roślin w okresie intensywnego wzrostu oraz po wykształceniu wiech, liczby roślin, liczby kolb, masy kolb i MTZ oraz wysokości plonowania. Plon ziarna i masę tysiąca ziaren podano w przeliczeniu na 15% wilgotności. W wyniku aplikowania rimsulfuronu stwierdzono u mieszańca Fatima pojawienie się w różnym nasileniu, fitotoksycznych uszkodzeń typu odbarwienia oraz staśmienia liści i deformacje roślin, a po zastosowaniu 2,4 D+florasulam zahamowanie wzrostu i skręcenie liści, prowadzące do znacznego obniżenie wysokości roślin oraz do zmniejszenia liczby kolb, MTZ oraz plonu kolb i ziarna. Wrażliwość odmiany Fatima na stosowane herbicydy potwierdzają niskie indeksy LAI i wysokie MTA. Tolerancyjna odmiana Blask charakteryzowała się najwyższym indeksem LAI i najniższym kątem ustawienia liści MTA niezależnie od warunków pogodowych występujących w poszczególnych latach badań po zastosowaniu zarówno rimsulfuronu i 2,4 D+florasulam.Conducted for many years by authors experiments have shown that for many maize hybrids cultivated in Poland herbicides applied in maize are not quite selective. Some of them, particularly rimsulfuron cold cause morphological changes, growth inhibition and even decrease yielding. In the paper are presented results of experimental research on rimsulfuron and 2.4 D+florasulam influence on selected maize varieties in different conditions of weather course in vegetation seasons 2003- 2005. In experiments used measurements of leaf area index (LAI) and mean tip angle (MTA). LAI and MTA were determined with use of a LAI-2000 meter (LI-COR, USA) aty the beginning of BBCH 45 stage in four replications. In the unfavourable year 2004, when there was, up to reaching phase of complete maturity of maize, large deficit of thermal units and excessive content of moisture in soil, after treatment with above mentioned herbicides tested hybride Fatima of maize have reacted with yield decrease, lower leaf area index and highest mean tip angle. However for resistant variety Blask was noted highest LAI index and lowe mean tip after application by Mustang 306 EC and Titus 25 WG in three years of the study

Influence of herbicides rotation on number of resistant weeds in monoculture of maize crop

Celem prowadzonych badań było określenie wpływu rotacji herbicydów na liczebność chwastów odpornych w monokulturze kukurydzy. W latach 2000-2004 prowadzono doświadczenie na plantacji kukurydzy, uprawianej od 1992 roku w monokulturze, którą corocznie odchwaszczano herbicydami triazynowymi. Na polu tym zidentyfikowano odporne na atrazynę Amaranthus retroflexus, Chenopodium album i Echinochloa crus-galli. W roku 2000 plantację podzielono na dwie części. Na jednej części nadal, corocznie stosowano herbicydy triazynowe, na drugiej zaś zmieniono dotychczas stosowane herbicydy na środki z grupy sulfonylomocznika. W roku 2004 obie części plantacji poddano ocenie stanu zachwaszczenia, z oznaczonych powierzchni pobrano próbki chwastów i metodą pomiaru fluorescencji określono liczebność osobników odpornych w poszczególnych zbiorowiskach. Uprawa kukurydzy w monokulturze oraz brak zmianowania herbicydów przyczyniły się do wystąpienia i rozwoju odporności biotypów Amaranthus retroflexus, Chenopodium album i Echinochloa crus-galli. Wprowadzenie rotacji herbicydów o różnym mechanizmie działania umożliwiło wzrost skuteczności zwalczania chwastów i ograniczyło liczebność osobników odpornych w populacji o około 8-15% w porównaniu do stanu z roku 2000.The aim of investigations was evaluation of herbicides rotation effect on variation of the number of resistant weed biotypes found in maize monoculture. Investigations were conducted on a maize field cultivated since 1992 as monoculture, where triazine herbicides were applied annually. In 2000 this field was divided into two blocks. On the first block application of triazine herbicides continued. On second block triazine herbicides were replaced by sulfonylurea herbicides. Using the fluorescence method on these fields the number of resistant weed biotypes was determined (Amaranthus retroflexus, Chenopodium album and Echinochloa crus-galli). After the four years the number of resistant biotypes was checked again. On the field, where triazine herbicides were applied, the increase of the number of resistant weeds was observed. Rotation of herbicides caused the decrease of the number of resistant weeds by 8-15% in comparison with the situation in 2000

Similarity between soil seed bank and current weed infestation in winter wheat cultivation

W badaniach własnych porównywano zasobność glebowego banku nasion z zachwaszczeniem łanu pszenicy ozimej w zależności od systemy uprawy i produkcji. Badania obejmowały ocenę składu gatunkowego i liczebność chwastów w łanie pszenicy ozimej oraz zapasu nasion chwastów w warstwie 0-20 cm. Analizy porównawczej dokonano przy użyciu wskaźników ekologicznych: ogólnej różnorodności Shannona i dominacji Simpsona. We wszystkich systemach produkcji liczba gatunków nasion chwastów w glebie była mniejsza niż liczba gatunków chwastów w łanie pszenicy ozimej. Największą bioróżnorodnością zarówno w glebowym banku nasion, jak i w łanie pszenicy ozimej charakteryzowała się uprawa ekologiczna. Największe podobieństwo glebowego banku nasion z zachwaszczeniem łanu stwierdzono w systemie ekologicznym oraz w monokulturze w uprawie uproszczonej. Najwyższe wskaźniki różnorodności Shannona oraz najniższe wskaźniki dominacji Simpsona zarówno dla gleby, jak i dla łanu stwierdzono dla uprawy ekologicznej. Najwyższe wskaźniki dominacji Simpsona i zarazem najniższe wskaźniki różnorodności Shannona dla gleby oraz łanu stwierdzono dla monokultury (uprawa uproszczona i tradycyjna).In the experiments the soil seed bank with weeds infestation of winter wheat depending on tillage and crop production systems were compared. The experiments included assessment of weed species composition and the numbers of weeds in winter wheat and the weed seeds stock in the 0-20 cm soil layer. The analysis was conducted using ecological index: Shannon's total diversity and Simpson's domination. In all compared production systems the number of species of weed seeds was lower than in the canopy of winter wheat. The greatest biodiversity in the soil seed bank and in the canopy of winter was observed in organic farming. The greatest similarity between the soil seed bank and wheat infestation was found out organic farming and in monoculture in reduced tillage. The greatest index of Shannon diversity and bottom index of Simpson domination both for the soil and the canopy were found out in organic farming. But the greatest index of Simpson domination and bottom index of Shannon diversity for the soil and the canopy were found out in monoculture (conventional and reduced tillage)

Usage of microbiotest phytotoxkit in detecting of allelopathic potential of phalaris arundinacea

W badaniach własnych oceniano wpływ wodnych wyciągów z gleby okołoryzosferowej, korzeni oraz liści mozgi trzcinowatej (Phalaris arundinacea) na zdolność kiełkowania i wzrost korzeni gorczycy białej (Sinapis alba). Doświadczenie przeprowadzono z użyciem testu kiełkowania i wczesnego wzrostu roślin - Phytotoxkit. Testy obejmowały 3 niezależne serie doświadczeń laboratoryjnych w odstępach miesięcznych po 3 powtórzenia. Wodne wyciągi sporządzono z 12,5 g i 25 g gleby, świeżej masy korzeni oraz liści mózgi trzcinowatej (P. arundinacea) na 100 ml wody destylowanej. Obiekt kontrolny stanowiły płytki, na które nanoszono jedynie wodą destylowaną. Najsilniejszy efekt inhibicyjny na zdolność kiełkowania oraz długość korzeni gorczycy białej (S. alba), stwierdzono dla wyciągu sporządzonego z liści mózgi trzcinowatej (P. arundinacea). Podczas gdy, potencjał allelopatyczny wyciągów wodnych otrzymanych z korzeni oraz z gleby okołoryzosferowej był istotnie mniejszy.In the laboratory experiments an effect of the rhizosphere soil water extracts, Phalaris arundinaceae roots and leaf water extracts on germination capacity and Sinapis alba root growth was determined. Test of germination and early growth Phytotoxkit was used in experiment, which consisted of 3 independend laboratory experimental series in one month period and 3 replications. Water extracts were prepared from 12,5 g and 25 g of soil, fresh root mass and leaves of Phalaris arm dinaceae and 100 ml of destilled water. Plates moistened of destilled water were control objects in these experiment. Data indicated that the highest inhibition effect on the germination capacity and Sinapis alba root length was obtained after leaf water extracts application, whereas allelopathic potential of root and rhizosphere soil water extracts were significantly lower

Ochrona kukurydzy przed chwastami w swietle zroznicowanej technologii uprawy

W pracy przedstawiono wyniki badań przeprowadzonych w latach 2002-2004 nad porównaniem wpływu dwóch różnych systemów uprawy na stan i stopień zachwaszczenia łanu kukurydzy w zależności od warunków glebowych i zastosowanych herbicydów. Stosowanie uproszczeń w uprawie miało wpływ na wzrost zachwaszczenia w porównaniu do uprawy tradycyjnej. Nie stwierdzono natomiast znaczących różnic w skuteczności działania pomiędzy badanymi herbicydami stosowanymi na różnych kompleksach glebowych i w różnych systemach uprawy.The investigations conducted in years 2002-2004 compared the effects of different tillage systems on weed infestation in maize crop depending on soil conditions and herbicide application. Reduced tillage system increased the weed infestation in comparison to conventional tillage system. No significant differences were found in the efficacy of effects between herbicides used on various soil complexes at different tillage systems