ΣΥΣΤΗΜΑΤΙΚΗ ΒΟΤΑΝΙΚΗ - ΖΙΖΑΝΙΟΛΟΓΙΑ ΕΑΡΙΝΟ ΕΞΑΜΗΝΟ 2014-15 Α. Λιόπα-Τσακαλίδη Γ. Ζερβουδάκης ΤΜΗΜΑ ΤΕΧΝΟΛΟΓΩΝ ΓΕΩΠΟΝΩΝ ΤΕΙ ΔΥΤΙΚΗΣ ΕΛΛΑΔΑΣ
Αναπαραγωγή (reproduction) ζιζανίων Εγγενής αναπαραγωγή (sexual reproduction) Τα ετήσια και διετή ζιζάνια αναπαράγονται κυρίως με σπόρους. Εξαίρεση αποτελεί η αντράκλα (γλυστρίδα) η οποία πολλαπλασιάζεται και με τμήματα βλαστού. Ορισμένα πολυετή ζιζάνια αναπαράγονται με σπόρους. Τέτοια ζιζάνια είναι το αγριοράδικο και τα πεντάνευρα. Ο αριθμός των σπόρων που μπορεί να παράγει ένα ζιζάνιο επηρεάζεται από το είδος και από τις συνθήκες ανάπτυξης και ανταγωνισμού. Γενικά, τα ζιζάνια παράγουν μεγάλο αριθμό σπόρων ανά φυτό. Η αντράκλα μπορεί να παράγει μέχρι 52.000 σπόρους ανά φυτό. Στα περισσότερα είδη ζιζανίων η παραγωγή σπόρων γίνεται ταυτόχρονα με αυτογονιμοποίηση και με σταυρογονιμοποίηση, ώστε να εξασφαλίζεται η αναπαραγωγή, ακόμη και όταν επικρατούν αντίξοες συνθήκες για επικονίαση, αλλά και να διατηρείται η γενετική παραλλακτικότητα
Λήθαργος (dormancy) ζιζανίων Λήθαργος ονομάζεται η φυσιολογική κατάσταση των σπόρων ή των οργάνων αγενούς αναπαραγωγής, κατά την οποία αυτά δε φυτρώνουν ή δε βλαστάνουν παρόλο που επικρατούν ευνοϊκές συνθήκες θερμοκρασίας, υγρασίας, οξυγόνου και φωτισμού. Ο λήθαργος αποτελεί, μετά τον πολλαπλασιασμό, το σημαντικότερο χαρακτηριστικό για την επιβίωση των ζιζανίων. Παρεμποδίζει το φύτρωμα των ζιζανίων στο τέλος της καλλιεργητικής περιόδου, όπου οι κλιματικές συνθήκες είναι αντίξοες για την αύξηση και πολλαπλασιασμό αυτών και παρεμποδίζει το ταυτόχρονο φύτρωμα όλων των σπόρων ενός είδους, γεγονός που θα επέτρεπε την εύκολη και οριστική αντιμετώπισή τους. Ο λήθαργος μπορεί να διακριθεί σε πρωτογενή και δευτερογενή
Λήθαργος (dormancy) ζιζανίων Ο πρωτογενής περιλαμβάνει τον ενδογενή και τον προκαλούμενο λήθαργο και παρουσιάζεται αμέσως μετά τη φυσιολογική ωρίμανση των σπόρων. Ειδικότερα, ο ενδογενής λήθαργος οφείλεται: Σε σκληρά και αδιαπέραστα από το νερό και το οξυγόνο τοιχώματα των σπόρων (άγριο σινάπι, βλήτα, στελλάρια). Η τριβή των σπόρων με το έδαφος, η δράση των μικροοργανισμών ή η διέλευσή τους από το πεπτικό σύστημα των ζώων έχουν ως αποτέλεσμα τη δημιουργία ανοιγμάτων στο περίβλημα και κατά συνέπεια την είσοδο του νερού και του οξυγόνου που προάγουν τη βλάστηση. Για το λόγο αυτό σπόροι ζιζανίων που έχουν σκληρά τοιχώματα δέχονται την επίδραση τριβής σε υαλόχαρτο ή άμμο (scarification) ή εμβαπτίζονται σε θειικό οξύ πριν τη χρησιμοποίησή τους στη διεξαγωγή πειραμάτων. Σε υπανάπτυκτα έμβρυα τα οποία συμπληρώνουν την ανάπτυξή τους μετά την αποκόλληση του σπόρου από το μητρικό φυτό.
Σε ύπαρξη ουσιών, όπως η κουμαρίνη και διάφορα οξέα, όπως το αμπσισικό, το καφεϊκό και το φερουλικό. Οι ουσίες αυτές παρεμποδίζουν την ενεργοποίηση του εμβρύου, ενώ η έκπλυσή τους με το νερό της βροχής ή των αρδεύσεων και συνεπώς η μείωση της συγκέντρωσής τους στο σπόρο επιτρέπει το φύτρωμα. Στην παρουσία αυτών των ουσιών οφείλεται ο λήθαργος που έχει ο ένας από τους δύο σπόρους του καρπού της αγριομελιτζάνας (Xanthium strumarium), έτσι ώστε να μη φυτρώνουν ταυτόχρονα. Για το λόγο αυτό, σπόροι ζιζανίων, των οποίων ο λήθαργος οφείλεται στην παρουσία παρόμοιων ουσιών, δέχονται την επίδραση νερού πριν τη χρησιμοποίησή τους στη διεξαγωγή πειραμάτων. Σε απουσία ουσιών, όπως η α-αμυλάση, που είναι απαραίτητες για την ενεργοποίηση του εμβρύου. Ο σπόρος φυτρώνει μόνο μετά από ένα χρονικό διάστημα, απαραίτητο για τη βιοσύνθεση αυτών των ουσιών. Ο προκαλούμενος λήθαργος οφείλεται σε εναλλαγές της φωτοπεριόδου ή της θερμοκρασίας.
Λήθαργος (dormancy) ζιζανίων Ο δευτερογενής (επιβαλλόμενος) λήθαργος είναι μία κατάσταση αναστολής του φυτρώματος στην οποία εισέρχονται οι σπόροι που, ενώ είναι ικανοί να φυτρώσουν, εισέρχονται σε λήθαργο εξαιτίας επικείμενων δυσμενών συνθηκών του περιβάλλοντος. Τέτοιες συνθήκες μπορεί να είναι το παράχωμα των σπόρων σε μεγάλο βάθος. Οι αλλαγές στη θερμοκρασία του εδάφους ή την περιεκτικότητα του εδάφους σε νερό, το φως, η διαδοχική ύγρανση και ξήρανση της επιφάνειας του εδάφους, η περιεκτικότητα σε οξυγόνο ή σε διοξείδιο του άνθρακα στο έδαφος είναι παράγοντες που μπορούν να προκαλέσουν ή να διακόψουν το λήθαργο. Η μικροχλωρίδα του εδάφους επηρεάζει το λήθαργο, δεδομένου ότι επηρεάζει την περιεκτικότητα σε οξυγόνο και διοξείδιο του άνθρακα.
Παραμονή σπόρων ζιζανίων στο έδαφος (seed bank) Η μηχανική κατεργασία του εδάφους έχει ως αποτέλεσμα το παράχωμα, σε μεγάλο βάθος, των σπόρων των ζιζανίων που βρίσκονται στην επιφάνεια, εκεί όπου οι συνθήκες δεν είναι ευνοϊκές για το φύτρωμα. Με τον τρόπο αυτό δημιουργείται μία τράπεζα σπόρων των ζιζανίων στο έδαφος. Οι σπόροι αυτοί προστατεύονται από τα πτηνά, τα έντομα και τους μικροοργανισμούς και φυτρώνουν μόνο όταν ξαναβρεθούν στο επιφανειακό στρώμα του εδάφους, με τη βοήθεια της μηχανικής κατεργασίας. Μέρος αυτών των σπόρων θα διακόψουν το λήθαργο και, εάν δεν καταστραφούν από τους μικροοργανισμούς και τα έντομα, θα φυτρώσουν την επόμενη καλλιεργητική περίοδο. Το σύστημα κατεργασίας του εδάφους και τα είδη των καλλιεργούμενων φυτών που περιλαμβάνονται στην αμειψισπορά επηρεάζουν τα είδη και τα ποσοστά των σπόρων που μετέχουν σε αυτή την τράπεζα γενετικού υλικού των ζιζανίων. Οι σπόροι των ζιζανίων παραμένουν στο έδαφος και διατηρούν για μεγάλο χρονικό διάστημα τη φυτρωτική ικανότητά τους. Το διάστημα αυτό εξαρτάται από το είδος του ζιζανίου, το μέγεθος του σπόρου και το βάθος εδάφους στο οποίο βρίσκονται.
Φύτρωμα ή βλάστηση (germination) ζιζανίων Το φύτρωμα (διεργασίες εισόδου νερού και ενεργοποίησης του εμβρύου) των σπόρων των ζιζανίων και η βλάστηση των οργάνων αγενούς αναπαραγωγής τους επηρεάζονται από τη θερμοκρασία του εδάφους, την υγρασία και το λόγο της συγκέντρωσης οξυγόνου και διοξειδίου του άνθρακα (O 2 /CO 2 ). Επιπλέον, το φύτρωμα ορισμένων ζιζανίων επηρεάζεται από την ένταση του φωτός και από την παρουσία ή απουσία ουσιών στο έδαφος. Η άριστη θερμοκρασία φυτρώματος για όλα τα ζιζάνια κυμαίνεται από 15 έως 35 o C. Πολλά φθινοπωρινά ζιζάνια φυτρώνουν κατά ένα μικρό ποσοστό και σε θερμοκρασίες μικρότερες από 10 o C, ενώ ορισμένα ανοιξιάτικα ζιζάνια φυτρώνουν και σε θερμοκρασίες μεγαλύτερες από 35 o C. Οι σπόροι ορισμένων ζιζανίων φυτρώνουν καλύτερα, όταν εκτίθενται σε εναλλασσόμενες θερμοκρασίες από ό,τι σε μια σταθερή θερμοκρασία. Η μείωση του οξυγόνου στο έδαφος (συμπιεσμένο έδαφος) έχει ως αποτέλεσμα τη μείωση του φυτρώματος των περισσότερων ζιζανίων.
Αναπαραγωγή (reproduction) ζιζανίων Αγενής αναπαραγωγή (asexual reproduction) Τα ζιζάνια αναπαράγονται αγενώς κυρίως με μεταμορφωμένους βλαστούς και μεταμορφωμένες ρίζες. Οι μεταμορφωμένοι βλαστοί περιλαμβάνουν: τα ριζώματα, τους στόλωνες, τους κονδύλους και τους βολβούς. Στις μεταμορφωμένες ρίζες ανήκουν: οι έρπουσες και οι πασσαλώδεις ρίζες. Τα ριζώματα είναι υπόγειοι βλαστοί. Φέρουν γόνατα και μεσογονάτια διαστήματα. Ο βέλιουρας (Sorghum halepense), η αγριάδα (Cynodon dactylon), η νεραγριάδα (Paspalum distichum) και το αγρόπυρο (Agropyron repens) είναι ζιζάνια που αναπαράγονται αγενώς με ριζώματα. ΒΙΒΛΙΟΓΡΑΦΙΑ: http://books.eudoxus.gr/publishers/cid_821/cid_00821-0508-abs.pdf