5.3. Mechanikai, agrotechnikai és biológiai gyomszabályozás
Közvetett (indirekt) gyomszabályozás
Vízelvezető és öntözőrendszerek kezelése
A vízelvezető és öntözőrendszerek gondos kiválasztása és karbantartása fontos megelőző intézkedés a szántóföldi gyomfertőzés csökkentésére. Az árkok mentén létesült gyomnövényzet időszakos eltávolítása megakadályozza a szántóföldre való bejutásukat. Ahol ez gazdaságilag megvalósítható, az árkok földalatti csatornákkal való helyettesítése megszünteti a gyomnövények fertőzésének lehetséges forrását. A helyi (pl. csepegtetős) öntözőrendszerek alkalmazása a gyomok rovására kedvez a termésfejlődésnek. Ezzel szemben a szétszóró öntözőrendszerek gyakran kedveznek a gyomnövényeknek, mivel a legtöbbjük vízfelhasználási hatékonysága (a párolgásra felhasznált vízegységre jutó száraz biomassza-termelés) magasabb, mint a terményé.
Talajművelés
A talajművelés egyik legfontosabb célja - egyéb kedvező hatások mellett - mindig is az volt, hogy csökkentse a gyommagvak állományát a talajban és az évelő fajoknál kimerítse a földalatti vegetatív szaporítószervek tartalék tápanyagtartalékait. A talajban lévő gyommagvak a bolygatás hatására a talajhoz közeli, kedvezőbb rétegekbe kerülnek a csírázáshoz és a palánták egy ismételt talajművelés során könnyen elpusztulhatnak. Az ökológiai gazdálkodásban nagy jelentőséggel bír a hagyományos talajművelési rendszerek alkalmazása. Elsősorban őszi mélyszántásból vagy tarlószántásból, majd a következő év tavaszán a vetést előkészítő talajművelési eljárásokból (tárcsázás, kultivátor, borona, kombájn stb.) áll. Később a növényzetben több sor közötti kiegészítő gépi gyomirtás válhat szükségessé (kultivátor, gyomfésű, gyomkefe, kapa stb.). A talajművelést, mint hatékony módszert régóta bevonják a gyomirtásba. Különféle tényezők, mint a talajművelés mélysége, időzítése és gyakorisága befolyásolhatják a gyompopuláció különböző paramétereit (összetétel, sűrűség és hosszú távú megmaradás). Más gyomirtási módszerekhez hasonlóan azonban a talajművelésben is vannak ellentmondások. A finomabb magágyak több gyomnövénycsírát termelnek, de a sima felület megkönnyíti a közvetlen gyomirtást. A nagyobb talajrögök kevesebb gyomnövénycsírát termelnek, de az érdes felület védelmet nyújt a kikelt gyomok számára a közvetlen gyomirtással szemben. A túlzott művelés károsíthatja a talaj szerkezetét, ami hosszabb távon erózióhoz vezet. Bár a csökkentett talajművelés a talajerózió jobb szabályozását és a talajnedvesség megőrzését eredményezi, nem minden talaj alkalmas a csökkentett talajművelésre. A talajművelést gyakran három csoportra osztják: elsődleges- és másodlagos talajművelés, valamint állománykezelés, de vannak más művelési módok is, amelyek nem tartoznak ezekbe a kategóriákba.
- Elsődleges talajművelés ‒ Az elsődleges talajművelés a növénytermesztés előtti fő művelési mód. A növénytermesztési rendszerekben ez az első olyan talaj megmunkálási művelet, amelyet a talaj ültetésre való előkészítésére végeznek. Az elsődleges talajművelés mindig agresszív és jelentős mélységben történik, az egynyári és/vagy évelő gyomok irtására oly módon, hogy a csírázható magvak és/vagy szaporítóanyagok egy részét olyan mélységben temetik el, ahol a gyommagok nem tudnak kikelni. Az elsődleges talajművelés végzésének fő eszközei a különböző eketípusok.
- Másodlagos talajművelés ‒ A másodlagos talajművelést a magágyak előkészítésére és a vetéshez szükséges síkfelület kialakítására használják, így a talajt nem dolgozzák meg agresszíven vagy mélyen. Célja a talaj előkészítése az ültetéshez vagy az átültetéshez, vagy a hamis magágyak létrehozásához. A másodlagos talajművelés eszközei a 10 cm mélységig alkalmazott kultivátorok, boronák és teljesítményleadó hengerrel működő gépek. A konzerváló talajművelés során ezek a berendezések helyettesíthetik az elsődleges talajművelés során alkalmazott ekéket. A konzerváló talajművelés hasznos a talaj szervesanyag-tartalmának megőrzésére vagy növelésére, valamint idő- és üzemanyag- megtakarításra. Bár a csökkentett talajművelési technikák problémákat okozhatnak a gyomok esetében, a gazdálkodók optimálisan váltogathatják az elsődleges és a másodlagos talajművelést, hogy a mechanikai műveletek évről évre történő változtatásával optimalizálják a talajkezelést és ezáltal javítsák a gyomfajták elleni védekezést. A magágy készítés időzítése jelentősen befolyásolja a gyompopulációkat és lehetőséget ad a növekvő kultúrában megjelenő gyomok számának csökkentésére. A gyomirtás egyik hagyományos módszere a hamis magágyas technika. A magágy-előkészítéshez végzett talajművelés két ellentétes hatást gyakorol a gyomokra: (i) az elsődleges talajművelés után kikelt növényzet megszüntetése és (ii) a gyommagvak csírázásának és az ebből következő magoncok kelésének serkentése. E két hatás kihasználása hamis magágyas technikával érhető el. A hamis magágyas technika során a magágyat több nappal/héttel/hónappal a növények ültetése vagy átültetése előtt készítik el, hogy a vetés előtt serkentsék a gyomok kelését. A hamis magágy sikere az ültetés előtti idő hosszától és a gyomspektrumtól függ. A későn megjelenő gyomok továbbra is potenciális problémát jelentenek. A hamis magágyas technika alkalmazásával több mint 80%-kal csökkenthető a gyomok kelése a hagyományos magágy készítéshez képest. A hőmérséklet mellett a legfontosabb tényező a talaj nedvessége. Száraz években a hamis magágyas módszer öntözés nélkül nem alkalmas gyomirtásra. Egy új módszer a palánták kelésének csökkentésére, hogy a magágykészítést sötétben végezzük, hogy elkerüljük a gyommagcsírázás serkentését, azonban ez a technika nem ad következetes eredményt.
- Állománykezelés ‒ A vetés után végzik, hogy sekély talajművelést érjenek el, amely fellazítja a talajt és megfékezi a gyomokat. Erre a célra kultivátorokat használnak, amelyek különféle módon képesek a gyomok irtására. A gyomok és magjaik teljes vagy részleges eltemetése az elpusztulásuk fontos oka lehet. Egy másik hatásmód a gyomnövény gyökerének kivágása és a talajjal való érintkezésének megszakítása. Az állománykezelést célszerű akkor végezni, amikor a talaj nem túl nedves, mert károsíthatja a talaj szerkezetét és elősegítheti az évelő gyomok terjedését. A kultivátorokat általában a kultúrákban való alkalmazásuk szerint osztályozzák: szóró kultivátorok használhatók a vetéssorokon és azok között is; sorközművelő kultivátorokat csak a vetéssorok között használnak; és soron belül alkalmazott kultivátorok, amelyek a vetéssorok gyomnövényeinek eltávolítására szolgálnak.
Vetésforgó
A vetésforgó az ökológiai gazdálkodás egyik alapvető technikája, amely segíti a kártevők és betegségek elleni védekezést, valamint optimális talajtermékenységet biztosít, emellett a gyomirtás hatékonyan érhető el vetésforgóval és más kultúrakezelési módszerek kombinálásával. A vetésforgó magában foglalja a különböző növények szisztematikus sorrendben történő termesztését ugyanazon a földterületen (5.24. ábra). A monokultúra vagy a hasonló növények nagy aránya olyan gyomfajok összetételét eredményezi, amelyek alkalmazkodnak a növény termesztési körülményeihez (a mezei gyűszűvirág korlátozása érdekében a gabonatartalmat legfeljebb 50%-ra kell korlátozni). A különböző életciklusú növények vetésforgója megzavarhatja a gyomnövény társulások fejlődését, mivel az eltérő ültetési és betakarítási időpontok megakadályozzák a gyomok megtelepedését és ezáltal a magtermelést. Mivel a különböző kultúrnövények más-más gyomfajtának kedveznek, fontos, hogy a vetésforgóban egynyári és évelő kultúrák között váltogassunk. Az őszi és tavaszi vetésű egynyári növények szintén különböző gyomfajoknak kedveznek, ezért fontos, hogy a vetésforgón belül váltogassuk ezeket a növényeket. Hagyományosan a burgonya (Solanum tuberosum) szerepel a vetésforgóban a gyomproblémák csökkentése érdekében, mielőtt egy kevésbé versenyképes növényt termesztenek. Az ökológiai gazdálkodók számára a talaj termékenységi szintjének figyelembevétele és a termékenységet növelő időszakok beépítése a vetésforgóba bonyolítja a növényválasztást. A vetésforgóban a parlagon hagyott időszak betelepítése köztudottan csökkenti az évelő gyomnövények számát. A legjobb, ha a hüvelyeseket fűfélékkel, a tavaszi vetésű növényeket őszi vetésű növényekkel, a sorközökben ültetett növényeket közel ültetett növényekkel váltogatjuk. A vetésforgó alkalmazása ellenére az ökológiai gazdálkodási rendszerekben egyes gyomok különleges problémát jelentenek. A tarackbúzát (Elymus repens) és egyéb kúszó évelő fűféléket, valamint a mezei aszatot (Cirsium arvensis) gyakran minden rendszerben a fő problémás gyomnövénynek nyilvánítják. A parlagi ecsetpázsit (Alopecurus myosuroides) és a Cirsium arvense gyakoribbá válhat, ha a gabonafélék a vetésforgó jelentős részét képezik. Juhsóska (Rumex spp.) különösen nagy problémát jelent a gyepekben. A saspáfrány (Pteridium aquilinum) pedig súlyos a hegyvidéki legelőkben.
Kultúrnövényfajta
A vetésforgón belüli gyomfejlődést nem egyszerűen a kultúrnövény megválasztása befolyásolja, hanem a fajta jellemzői, mint például a morfológia és a növekedési sebesség is, ami jelentős hatással lehet mind a termés, mind a gyomok fejlődésére. A fajtaválasztás és a vetőmag mennyisége hatékony lehet a gyomok visszaszorításában és ezáltal a gyomirtás minimalizálásában is. Például tavaszi árpa cv. Atem magasabb fejlettségű, mint a cv. Triumph és nagyban hozzájárul a nagyobb gyomelnyomáshoz. Hasonlóképpen, hagyományos, hosszabb szalmával rendelkező Maris Huntsman búzafajta parcellájában talált gyomfajok száma jelentősen csökkent a Mercia-fajta kultúrájához képest. A morfológiai tulajdonságok befolyásolhatják a növények gyomokkal szembeni versenyképességét. Például a korai talajtakarás létfontosságú a gyomirtásban. A kutatások kimutatták, hogy a nagyobb kezdeti vetőmagméret jelentősen javíthatja a korai növénytermesztést és ezáltal növelheti az őszi búzafajták versenyképességét. A gyomokkal szembeni versenyképességgel összefüggő tulajdonságok azonosítását és számszerűsítését valóban megnehezíti az a tény, hogy bár a különböző fajták egyedi jellemzőkkel rendelkeznek, e tulajdonságok közül sok a fejlődési szakaszban változhat. A különböző gyökérmintázat, a korai érés, a levél mérete és az allelokémiai tulajdonságok azonban befolyásolhatják a fajta gyomelnyomó képességét, amit sikeresen szelektálhatnak a nemesítési programokban.
Köztes termesztés(növénytársítás)
A növénytársítás azt jelenti, hogy a főnövény sorai között rejtett termést nevelnek (5.25. ábra). Valószínűleg a terméshozam növekedése, nem pedig a gyomirtás javulása a legfőbb előny, amit a növénytársítástól várnak. A növénytársítás képes elnyomni a gyomokat, azonban óvatosan kell kijuttatni. Odafigyelés nélkül a vetésközi növények nagymértékben csökkenthetik a főnövény terméshozamát, ha a vízért vagy a tápanyagért verseny alakul ki. A vetésközi növények a takarónövényekhez hasonlóan növelik az ökológiai diverzitást és a természeti erőforrások felhasználását, ráadásul jobban versenyeznek a gyomnövényekkel a fényért, vízért és tápanyagért. Például a soronkénti elrendezésben elvetett póréhagyma zeller köztes kultúrával 41%-kal csökkentik a gyomok relatív talajborítottságát, csökkentik a közönséges aggófű (Senecio vulgaris) sűrűségét (58%-kal) és biomasszáját (98%-kal) és 10%-kal növeli a teljes terméshozamot az egyéni termesztéshez képest. A kalászos-hüvelyes kultúra esetében is számos környezetben kimutatták a gyomnövények elnyomását és a terméshozam növekedést. Az élő mulcsozáshoz hasonlóan a növénytársítás sikere az alkotófajok fény-, víz- és tápanyagigénye közötti legjobb összhangon múlik, ami növeli az erőforrás-felhasználás komplementaritását és csökkenti a vetésközi növények közti versenyt. A gyakorlatban ez azt jelenti, hogy optimalizálni kell a kultúrák közötti térbeli elrendezést, a relatív növénysűrűséget és a termés relatív időbeli növekedését az adott környezetben.
Trágyázás
Az agrokoszisztémában a talaj tápanyagszintjét a műtrágyák kijuttatása megváltoztatja, így közvetlenül befolyásolják a gyompopuláció dinamikáját és a termés-gyom versenyt. Számos gyomnövény nagy nitrogén fogyasztó ezért képes csökkenteni a nitrogén elérhetőségét a haszonnövény számára. A műtrágyák időzítése, adagolása és elhelyezése komoly hatást gyakorol a gyomirtásra. Az ökológiai gazdálkodásban szerves trágyát és komposztot használnak a tápanyag pótlására, amelyek a nem megfelelő kezelés következtében „gyomnövesztő” hatást fejtenek ki a bennük lévő életképes gyommagvak miatt. Köztudott, hogy a gyomnövények korábban és nagyobb mennyiségben szívják fel a tápanyagot, mint a hozzájuk tartozó kultúrnövények, ezért nagyon körültekintően kell kezelni tápanyag-utánpótlást.
Takarónövények
A takarónövények a különféle okokból termesztett növények széles körét foglalják magukban, amelyek takarják a talajt. A takarónövények az erőforrásokért való versengés révén elnyomják a gyomnövényeket, továbbá a talaj felszínén lévő maradványaik fizikai (gátolja gyomok csírázását és a gyomok normális fejlődéséhez szükséges teret csökkenti), biotikus (a fény blokkolása, a hőmérséklet-ingadozás elkerülése, a csírázáshoz szükséges nedvességi feltételek megváltoztatása) és allelopatikus kölcsönhatások (élő vagy bomló növényi szövetből felszabaduló vegyület) révén gátolják a gyomokat (5.26. ábra). Általánosságban elmondható, hogy minél nagyobb a takarónövény és a biomassza- vagy szárazanyag-termelés, annál nagyobb a hatása van a gyomokra. E potenciális előnyök ellenére a takarónövények fizikai és biokémiai hatásai nem biztos, hogy megfelelő gyomirtást biztosítanak. A takarónövény-maradványok által okozott gyomirtás az elhanyagolhatótól a rendkívül hatékonyig változhat két héttől több hónapig, a takarónövénybiomasszától és nitrogén-tartalomtól, évszaktól, időjárástól és talajviszonyoktól függően. A meleg, nyirkos időjárás magas talajbiológiai aktivitással párosulva felgyorsítja a takarónövény-maradványok és allelokémiai összetevőik lebomlását, így lerövidíti a gyomirtás időszakát. Az alacsony N-tartalmú maradványok tovább tartanak, mint a magas N-tartalmú maradványok. Használjon mechanikus védekezési módszert a takarónövények kiegészítésére a gyomszabályozáshoz. Az olyan takarónövények, mint a rozs, a vörös here, a hajdina és az retek, a telelő növények (pl. az őszi búza) vagy a takarmányok bevonása a növénytermesztési rendszerbe visszaszoríthatja a gyomok növekedését. A takarónövény kiválasztásakor mindig figyelembe kell venni, hogy a takarónövény milyen hatással lesz az következő kultúrára. A gyomokat erősen elnyomó takarónövények például a rozs, a cirok, a kelkáposzta, a rukkola és a mustár. Ezzel szemben, bár a hüvelyesek közvetlen gyomirtása jelentős lehet, a visszamaradó gyomirtó hatásuk általában kisebb, mivel a takarónövény megsemmisülése után a felszabaduló nagy mennyiségű N serkenti a gyomok kelését, különösen, ha a hüvelyeseket zöldtrágyaként használják.
Higiénia
Megakadályozható, hogy sok új gyom a gazdaságba kerüljön és megakadályozható, hogy a meglévő gyomok nagy mennyiségű magot termeljenek. A tiszta vetőmag használata, a gyomok levágása a szántóföldek szélén vagy betakarítás után, valamint a trágya alapos komposztálása a kijuttatás előtt nagymértékben csökkentheti a gyomfajok betelepülését. A tiszta, jó minőségű vetőmag ültetése elengedhetetlen a termés sikeréhez. Egyéb megfontolandó higiéniai szempontok közé tartozik minden olyan gép alapos tisztítása, amelyet gyomos táblákon vagy mosóállomásokon használnak, valamint sövények kialakítása a szél által terjedő magvak korlátozására.