УПРАВЛЕНИЕ ФИТОСАНИТАРНЫМ СОСТОЯНИЕМ В АГРОЦЕНОЗАХ ПОЛЕВЫХ КУЛЬТУР

Мониторинг условий произрастания и флористический состав сорных растений в годы проведения исследований

Из практики земледелия известно, что сорные растения являются обязательным компонентом практически всех полевых агрофитоценозов. Огромные потенциальные запасы в почве семян и органов размножения сорняков являются одним из основных биоценотических приспособлений сеге- тальной флоры для сохранения стабильности в агроценозах. Результаты исследований, выполненных в России в начале века до 30-х годов, свидетельствуют, что засоренность посевов являлась одной из основных причин низких урожаев зерновых культур (А.С. Мальцев, 1931). Не решена проблема эффективного регулирующего воздействия на сорный компонент и до настоящего времени (А.И. Пупонин, В.А. Захаренко, 1998).

Первые исследования в России по изучению вредоносности сорных растений относятся к началу прошлого века (А.И. Мальцев, 1931). По его определению, к сорнякам относятся те виды, которые «...помимо воли земледельца обитают на пашне и приспособились экологически и биологически к пашенным условиям и к произрастанию совместно с культурными растениями».

Затем, согласно традиционным взглядам, в практике и теории земледелия популяции сорных растений воспринимались как чуждый и посторонний компонент посевов сельскохозяйственных культур. И это несмотря на классические работы, в которых был заложен научный фундамент учения о полевых растительных сообществах, или агрофитоценозах (В.П. Струве, 1926; В.Н. Сукачев, 1926; Н.Ф. Деревицкий, 1947; С.И. Чернобривенко, 1956).

А.А. Гроссгейм (1948) относил к сорнякам растения, сформировавшие вторичные растительные ценозы на землях, подверженных хозяйственной деятельности человека. В.Р. Вильямс (1949) считал сорным всякое растение, не соответствующее целям культуры.

В последующие годы интерес к изучению сорных растений значительно ослабел, и лишь со второй половины прошлого века вопросы вредоносности сорных растений начали вновь привлекать к себе внимание ученых и специалистов по различным аспектам борьбы с сорняками.

Прежде всего, широкое применение гербицидов не только не решило проблему борьбы с сорняками, но, напротив, значительно обострило ее. Изменился флористический состав сорняков в посевах, возросло обилие устойчивых видов и появились резистентные популяции многих сорняков, что сопровождалось последовательным снижением эффективности применяемых препаратов (Г.С. Груздев, 1980; В.А. Захаренко, 1980; A.F. Zubkov, 1995).

Сорные растения - самостоятельная экологическая группа растительного происхождения. Источником сорной растительности является естественная растительность. Выделение из естественной растительности сорной протекало под действием естественного отбора. В результате этого многие представители сорных растений меняли биологические особенности и приближались к культурным растениям. Эти изменения проходили под влиянием условий окружающей среды. Сорняки нуждаются в тех же факторах жизни, что и культурные растения. Поэтому они являются сильными конкурентами культурных растений и резко снижают урожай (Э.Д. Адиньяев, Н.Л. Адаев, 2006; J.P. Caussanel, 1986).

Популяции сорных растений практически повсеместно присутствуют в структуре агроценозов, образуя в совокупности сорный компонент со специфическим для каждого поля видовым составом и численностью отдельных видов сорняков, а также потенциальным запасом в почве их семян и органов вегетативного размножения. Сформировавшиеся в процессе многовековой истории земледелия современные популяции сорных растений приобрели комплекс хорошо известных свойств, позволяющих им успешно противостоять интенсивному антропогенному воздействию. Следовательно, место сорного компонента в структуре агрофитоценоза определено естественными средообразующими законами (А.И. Пупонин, В.А. Захаренко, 1998).

По данным А.С. Туганаева и др. (2006), на Золотаревском городище - археологическом памятнике начала XIII в., расположенном на территории Пензенского Поволжья, в почве было обнаружено 44 семени сорных видов на 3084 зерновок и семян культурных растений - довольно высокий показатель засоренности посевного материала. Но в палеоэтноботанических материалах других памятников Волжской Булгарин и Среднего Предуралья содержание семян сорных растений было ещё более высоким (300 и более на 1000 плодов и семян культурных растений).

В Ставропольском крае насчитывается около 400 видов сорно-полевой растительности из 20 семейств. Для каждой почвенно-климатической зоны характерна своеобразная сорная растительность, которая в силу своих ботанических свойств и биологических особенностей приспособилась к произрастанию в тех или иных условиях.

Несмотря на применение совершенных методов борьбы с сорной растительностью, засоренность посевов остается достаточно большой. Так, в юго-западном регионе края на 100 выращиваемых растений приходится около 150 видов сорных растений.

Биологические особенности и экология основных видов сорных видов в Ставропольском крае изучена достаточно подробно, однако при тенденции к минимализации обработки почвы происходит постепенная смена видового состава в сторону увеличения доли однодольных сорных растений, широкое распространения получают многолетние виды, которые обладают высокой вредоносностью, многие из них требуют более подробного изучения.

Согласно традиционным взглядам, в теории и практике земледелия популяции сорных растений воспринимались обычно как чуждый и посторонний компонент посевов сельскохозяйственных культур (R. Cousens, 1987).

В современном земледелии идет смена концепции о понимании роли сорных растений в агроэкосистемах и отношении к ним. Концепция, центром которой являлось «уничтожение», «искоренение», сменяется концепцией регулирования и управления численностью сорных растений (К. Hurle, 1993). Основанием для такого развития системы оказывается не только угроза всё большего загрязнения агроэкосистем гербицидами, но и соображения о том, что сорные растения представляют собой опасность не своим видовым разнообразием или наличием в посеве, а высокой численностью. Поэтому вместо дорогостоящего и фактически нереального уничтожения сорняков экономически более целесообразно не допускать их массового разрастания и снижать их численность до безопасного уровня (J. Krzymuski, J. Rola, Н. Rola, К. Filipiak, 1988).

По мнению А.И. Пупонина и В.А. Захаренко (1998), система управления сорным компонентом агрофитоценоза направлена на обеспечение безусловной эдификаторной роли культурного компонента агрофитоценоза в присутствии незначительного количества сорных растений, не оказывающих заметного влияния или стимулирующих рост и развитие культурного компонента за счет «обоюдно-положительных» аллелопатических взаимоотношений между ними.

Большое значение имеет учет биологических и агроэкологических особенностей сорных растений, механизма формирования агрофитоценоза как фактора повышения конкурентной способности культурных растений. Первостепенное внимание в регулировании засоренности посевов уделяется агротехническим, фитоценотическим (Ю.А. Одум, 1986; J.P. Caussanel, 1989), экологическим методам снижения численности и вредоносности сорных растений (А.А. Жученко, 1997; Г.С. Груздев, 1980; О.И. Власова, В.М. Переде- риева, Л.А. Перкова, 2009; D. Wittouck, К. Boone, S. Bulcke et al., 2001; S. Kuhne, M. Jahn, M. Wick, H. Beer, 2001; G. Rahmann, 2011), а также научно обоснованному чередованию культур в севооборотах, обработке почвы, уходу за посевами, подбору сортов и гибридов, проведению агротехнических мероприятий в оптимальные сроки и с хорошим качеством с соблюдением всех технологических требований с целью формирования мощного выровненного высокопродуктивного стеблестоя культурных растений. Все они направлены на то, чтобы повышать конкурентоспособность культур и усилить фитоценотическое давление на сорный компонент.

Сорные растения, входящие в состав агрофитоценоза как один из компонентов, формируют так называемое сегетальное сообщество, которое в определенной мере независимо от культурных компонентов агрофитоценоза, так как организовано банками семян и вегетативных зачатков, сохраняющихся в почве. Количественная представленность и соотношение вклада разных видов в сегетальное сообщество определяется комплексом факторов: биологическими особенностями самих сорных растений, погодой, фазой ротации севооборота, интенсивностью контроля (Б.М. Миркин, 1986; А.М. Гродзин- ский, 1990; А.А. Жученко, 1994, 1997; F. Maykuhs, 1985; E.J.P. Marshall, 1987; L.R. Oliver, 1988; R. Gerhards, 1997; J.L. Lindquist,2001).

В работах Г.И. Баздырева (1982), В.Н. Доброхотова (1961), А.М. Алиева и В.Ф. Ладонина (1995) приводятся данные о высокой плодовитости семян сорных растений, так, в каждой корзинке горчака розового, число которых на одном растении может достигать 700, развивается от 2 до 26 жизнеспособных семянок.

Г.С. Зиганшина (1986) и С.А. Воробьев (1979) приводят данные о высокой жизнеспособности семян, например, семена горца вьюнкового, горчицы полевой, фиалки полевой не теряют всхожести 10 лет, бодяка полевого 20, пастушьей сумки - 35, мари белой - 38, щирицы запрокинутой - 40, вьюнка полевого - 50 лет.

У многих видов сорных растений недозрелые семена при благоприятных условиях способны достигать биологической зрелости и затем длительно сохранять свою жизнеспособность (А.В. Воеводин, 1981; А.И. Фисюнов, 1984; А.А. Бабич, В.П. Борона, 1986; Ю.И. Дубов, В.И. Бибиксарова, 1986; R.J. Snaniforth, Р.В. Cavers, 1979; V. McCarthy, N. Culleton, 1987; B.D. Maxwell, C.T. Colliver, 1995).

Сорняки способствуют размножению вредителей и распространению болезней растений. На листьях вьюнка полевого, лебеды и осота откладывает яйца озимая совка. На многих сорняках свободно паразитирует заразиха и повилика, которые потом переходят на культурные растения. На пырее встречается ржавчина, поражающая озимую пшеницу. Осот полевой служит передатчиком клеверного рака и хозяином ложномучнистой росы (Н.Е. Воробьев, 1973).

Сорняки, имея мощную, глубоко проникающую корневую систему (у овсюга - до 2 м, бодяка полевого -7, донника - 5,5 м), лучше приспосабливается к условиям жизни, потребляют воды и питательных веществ в 1,5-3 раза больше, чем культурные растения. Например, на образование 1 т сухого вещества озимая пшеница расходует 400 т воды, кукуруза - 360, сорго - 300, просо - 200 т, в то время как ярутка полевая - 1000 т, пырей - 1700, лебеда - 801, амброзия - 950 т воды. Совершенно очевидно, что на поле без сорняков культуры легче переносят засуху (Ю.Я. Спиридонов, 2004).

А.М. Шпанев (2009) установил, что транспирационный коэффициент у сорных растений, как правило, выше по сравнению с культурными. Для создания 1 кг сухого вещества кукуруза потребляет из почвы 250...400 л воды, просо - 200...300, лен - 400...430, пшеница - 460...510, овес - 600, а марь белая, щирица, бодяк - 800... 1200 л, горчица полевая - 870...900, пырей ползучий - 1100... 1200 л воды, или в 3-4 раза больше. Такое расходование влаги губительно для культурных растений, особенно в засушливые периоды, когда сорняки сильно иссушают почву. Даже в зонах, характеризующихся достаточной обеспеченностью влагой, такая потеря ее представляет реальную опасность для посевов.

Аналогичная картина наблюдается и с расходованием питательных веществ. Бодяк полевой выносит из почвы азота в 1,5 и фосфора в 3 раза больше, чем пшеница.

По данным А.И. Пупонина и В.А. Захаренко (1998), при существующем уровне засоренности посевов сорняки выносят из почвы в среднем 16 млн т питательных веществ. Обладая большой пластичностью, они лучше приспосабливаются к условиям обитания, развивая мощную корневую систему, и уже к середине вегетационного периода выносят до 291 кг/га азота, фосфора и калия.

Г.Н. Никонова и М.В. Никонов (2008) приводят данные о зависимости выноса питательных веществ от накопления биомассы сорных растений в посевах озимого рапса. Причем максимальное количество питательных веществ извлекали многолетние виды.

О.В. Мельникова (2008) определила, что в условиях Брянской области наибольшим выносом фосфора характеризовалась ромашка непахучая, марь белая, щетинник сизый и просо куриное, серы и магния - бодяк полевой, кремния - просо куриное и пырей ползучий.

В работах Г.Н. Баздырева (1983), Н.Н. Дзюбенко и Л.И. Крупы (1983), И.Н. Листопадова и И.М. Шапошникова (1984), А.А. Бабича и В.П. Бороны (1986), М.С. Раскина (1995) освещены вопросы по выносу питательных веществ и влаги сорняками.

По данным Н. Косолап (2008), высокорослые сорняки в посевах сахарной свеклы начиная с 4-5 недели резко ограничивают поступление солнечного света к культуре, что отрицательно сказывается на ее продуктивности, даже при уровне присутствия сорняков 1 шт./м2. Затенение почвы приводит к снижению ее температуры на 1...4°С, а понижение на 1 градус температуры поверхностного слоя почвы толщиной 10 см равняется перемещению данного участка на 100 км севернее.

Вместе с тем необходимо учитывать, что сорные растения являются частью растительных сообществ и как элемент фитоценоза оказывают определенное влияние на окружающую среду.

Взаимодействие и взаимное влияние компонентов растительных сообществ, как естественных, так и культурных, издавна привлекает внимание ученых и практиков. Эта проблема является исключительно важной в научном и практическом аспектах и, несмотря на ее древность, не только не теряет актуальности, но и приобретает в настоящее время особую остроту в связи с широким внедрением в практику земледелия минимальной обработки почвы и прямого посева, смешанных посевов различных культур и сортов, с разработкой механизмов управления сорным компонентом агрофитоценозов (В.М. Передериева, Д.А. Ткаченко, 2005; О.И. Власова, В.М. Передериева,

A. В. Иващенко, 2009; Г.Р. Дорожко, О.И. Власова, В.М. Передериева, 2011;

B. Freier, В. Pallutt, М. Hommes, 1994).

В современном понимании агрофитоценозы характеризуются определенным флористическим составом, структурой, взаимоотношениями растительных организмов друг с другом и окружающей средой, саморегуляцией, динамичностью и историчностью, но отличаются от естественных формаций тем, что искусственно создаются и поддерживаются только благодаря постоянным усилиям человека. Поэтому они проще по структуре, более кратковременны в своем существовании, исторические связи в них менее прочны и для поддержания своей устойчивости требуют дополнительных затрат энергии (Одум, 1986). Таким образом, агрофитоценозы представляют собой градацию переходных форм от естественных фитоценозов через растительные сообщества, близкие к ним, к посевам, наиболее отличным от естественных фитоценозов (Воробьев, 1973) Основными структурными компонентами агрофитоценоза являются популяции культурных и сорных растений. В этой системе сегетальное сообщество наиболее устойчиво и обладает явлением равновесной биологической массы (Марков, 1972). Сорное сообщество, автономно от основной культуры за счет банка семян и банка вегетативных зачатков и проростков, состав которых обусловлен эдафически (Одум, 1986; Работнов, 1987).

Сорные растения рассматриваются как естественный компонент агрофитоценозов. Он может оказаться полезным в силу способности активизировать биогеохимический оборот с более глубокими горизонтами почвы, выступать в роли пулов (запасников) минеральных удобрений. Исходные параметры агрофитоценоза в значительной мере формирует человек путем выбора высеваемых культурных растений и разработкой технологии их возделывания. В условиях современного сельскохозяйственного производства меняется структура сегетального компонента агроценозов полевых культур. Место менее приспособленных и менее устойчивых к природным и антропогенным воздействиям занимается более устойчивыми и более приспособленными. Возрастает засорённость злостными и трудноискоренимыми видами: осотом, бодяком, пыреем и другими.

В целом, в современном земледелии идет смена концепции о понимании роли сорных растений в агроэкосистемах и отношении к ним. Концепция, центром которой являлась «борьба с сорняками», «уничтожение», «искоренение», сменяется концепцией регулирования численности сорных растений. Основанием для такого развития системы представлений оказывается не только угроза все большего загрязнения агроэкосистем остаточными количествами гербицидов, но и соображения о том, что сорные растения представляют опасность не своим видовым разнообразием или наличием в посеве, а высокой численностью. Поэтому вместо дорогостоящего и фактически нереального уничтожения сорняков экономически более целесообразно не допускать их массового разрастания и снижать их численность до безопасного уровня.

Большое значение имеет учет механизма формирования агрофитоценоза как фактора повышения конкурентной способности культурных растений. Первостепенное внимание в регулировании засоренности посевов уделяется агротехническим и фитоценотическим методам снижения численности и вредоносности сорных растений - научно обоснованному чередованию культур в севооборотах, обработке почвы, проведению агротехнических мероприятий в оптимальные сроки и с хорошим качеством с соблюдением всех технологических требований с целью формирования мощного выровненного высокопродуктивного стеблестоя культурных растений. Все они направлены на то, чтобы повышать конкурентоспособность культур и усилить фитоцено- тическое давление на сорный компонент. От того, насколько рационально адаптирована к почвенно-климатическим условиям структура посевных площадей, элементы агротехнологии, зависит механизм управления сорным компонентом в агроценозах полевых культур.

Сорная растительность Ставропольского края характеризуется большим видовым разнообразием. Как указывает профессор В.В. Скрипчинский (1977), только в окрестностях города Ставрополя ботаниками выявлено около 1200 видов, многие из которых являются засорителями посевов. Исследований, посвященных установлению фитосоциологической номенклатуры в растительных пашенных сообществах, крайне мало, особенно актуальным это становится при переходе к почвозащитным методам обработки почвы в сельском хозяйстве Центрального Предкавказья.

В крае насчитывается около 400 видов сорнополевых растений. При этом для каждой почвенно-климатической зоны характерна своеобразная сорная растительность (рис. 14).

Количественный состав сорных растений по природно- климатическим зонам Ставропольского края, шт./м

Рисунок 14 - Количественный состав сорных растений по природно- климатическим зонам Ставропольского края, шт./м2

Как видно из представленных данных, третья часть от всего количества видов сорных растений приходится на зону неустойчивого и достаточного увлажнения, что связано с водным и почвенными режимами.

Основным структурным элементом агрофитоценоза является видовая популяция, характеризующаяся плотностью, возрастным составом, характером распределения в пределах территории и т.д. (Работнов, 1969; Одум, 1986). Засоренность в наших опытах зависит от многих факторов: погодных условий, возделываемых культур и агротехно логических приемов.

За период третьей ротации севооборота (1994-2001 г.) в посевах озимой пшеницы преобладающей группой, как показывает анализ таблицы 6, являются сорные растения, относящиеся к биологической группе зимующих: василёк синий {Centaurеа cianus Z.), пастушья сумка обыкновенная (Capsella burs а-p astoris (L.) Medic.), подмаренник цепкий (Galium aparine L.), фиалка полевая (Viola arvensis Murr.), хориспора нежная (Chorispora tenella (Pall.) DC.), ярутка полевая (Thlaspi arvense L.), L.), вероника плющелистная (Veronica hederifolia L.), дескурения Софии (Descurainia Sophia L.)

Среди представителей группы яровых ранних в посевах озимой пшеницы преобладают: яснотка стеблеобъемлющая (Lamium amplexicuale), воробейник полевой, буглосоидес (Buglossoides arvensis (L.) Johnst.), горец вьюнковый (Polygonum convolvulus L.), пикульник обыкновенный (Galeopsis tetra- hit L.).

Группу яровых поздних сорняков в агрофитоценозе озимой пшеницы представляют: амброзия полыннолистная (Ambrosia artemisiifolia L.), дурнишник зобовидный (Xanthium stumarium L.), ширица запрокинутая (Amaran- thus retroflexus L.).

Многолетние сорные растения принадлежат к группам ползучих, корневищных, кисте- и стержнекорневых, корнеотпрысковых и представлены следующими видами соответственно: ясколка костенецевидная (Cerastium holosteoides Fries), лютик полевой (Ranunculus arvensis L.), бодяк полевой, осот розовый (Cirsium arvense (L.) Scop.), вьюнок полевой, берёзка (Convolvulus arvensis L.), осот полевой, жёлтый (Sonchus arvensis L.) (табл. 9).

Таблица 9 - Видовой состав сорных растений в фазу весеннего кущения озимой пшеницы (1994-2001 гг.)

Название сорного растения

Ботаническое

семейство

Тип корневой системы

шт./м2

%

1

2

3

4

5

Эфемеры

Звездчатка средняя (Stellaria media L.)

Г воздичные (Caryophyllaceae)

стержневая

2,3

2,2

Яровые ранние

Гречишка вюнковая (Polygonum convolvulus L.,

Гречишные

(Polygonaceae

стержневая

5,4

5,2

Яснотка стеблеобъемлющая

Яснотковые

стержневая

6,2

5,9

(Lamium amplexicuale (L.)

(Lamiaceae)

Пикульник обыкновенный (Galeopsis tetrahit L.)

Яснотковые

(Lamiaceae)

стержневая

7,8

7,4

Воробейник полевой, бугло- соидес (Buglossoides arvensis (L.) Johnst.)

Бурачниковые

(Boraginaceae)

стержневая

7,7

Яровые поздние

Амброзия полыннолистная (Ambrosia artemisifolia L.)

Астровые

(Asteraceae)

стержневая

3,8

3,6

Дурнишник зобовидный (Xanthium stumarium L.)

Астровые

(Asteraceae)

стержневая

2,1

2,0

Щирица запрокинутая (Amaranthus retroflexus L ).

Амарантовые

(Amaranthaceae)

стержневая

4,1

3,9

Зимующие

Василек синий (Centaurea су anus L.)

Астровые

(Asteraceae)

стержневая

9,8

9,4

Вероника плющелистная (Veronica hederifolia L.)

Норичниковые

(Scrophulariaceae)

стержневая

8,2

7,8

Подмаренник цепкий (Galium aparine L.)

Мареновые

(Chenopodiaceae)

стержневая

7,8

7,5

Ярутка полевая (Thlaspi arvense L.)

Капустные

(Brassicaceae)

стержневая

9,1

8,7

Фиалка полевая (Viola arvensis Murr.)

Фиалковые

(Violaceae)

стержневая

5,4

5,2

Дескурения Софии (Descurainia Sophia L.)

Крестоцветные

(Brassicaceae)

стержневая

6,1

5,7

Пастушья сумка (Capsella bur- sa-pastoris (L.) Medic.)

Крестоцветные

(Brassicaceae)

стержневая

7,3

6,8

Многолетние

Лютик полевой (Ranunculus arvensis L.)

Лютиковые

(Ranunculaceae)

стержневая

2,1

2,0

Бодяк полевой (Cirsium arvense L.)

Астровые

(Asteraceae)

корнеотпрысковая

1,5

1,4

Вьюнок полевой (Convolvulus arvensis L.)

Г речишные (Polygonaceae)

корнеотпрысковая

2,4

2,1

Осот полевой (Sonchus arvensis L.)

Астровые

(Asteraceae)

корнеотпрысковая

2,7

2,6

Ясколка костенецевидная (Cerastium holosteoides Fries)

Г воздичные (Caryophyllaceae)

стержневая

зд

2,8

итоге

104,3

100

В посевах озимой пшеницы (рис. 15) преобладающими видами являются растения, относящиеся к семействам Asteraceae (19,1%), Brassicaceae

102

(21,2%) и Caryophyllaceae (6,7%), Lamiaceae (13,3%). Остальные виды принадлежали к следующим семействам: Caryophyllaceae - 5%, Polygonaceae - 7,3, Boraginaceae - 7,7, Amaranthaceae - 3,9, Scrophulariaceae - 7,8, Chenopodi- aceae - 7,5, Ranunculaceae - 2,0, Violaceae - 5,2%.

Принадлежность сорных растений к ботаническим семействам

Рисунок 15 - Принадлежность сорных растений к ботаническим семействам

(1994-2001 гг.)

Используя классификацию жизненных форм К. Раункиера (1905), можно констатировать, что данное сорное сообщество представлено 46,3% гемикриптофитов, 51,7% терофитов и 2% геофитов (рис. 16).

Жизненные формы сорных растений в фазу весеннего кущения озимой пшеницы (1994-2001 гг.)

Рисунок 16 - Жизненные формы сорных растений в фазу весеннего кущения озимой пшеницы (1994-2001 гг.).

За две ротации севооборота в сорном компоненте агроценозов полевых культур произошли изменения в видовом составе, что связано, на наш взгляд, с погодными условиями, а также с элементами технологии возделывания культуры.

В посевах озимой пшеницы четвертой ротации севооборота (табл. 10) преобладающими видами являются растения, относящиеся к семействам As- teraceae - 18,5%, Brassicaceae - 25,7, Polygonaceae - 12,7, Chenopodiaceae - 11,3%.

Таблица 10 - Видовой состав сорных растений в фазу колошения (2000-2007 гг.)

Название сорного растения

Ботаническое

семейство

Тип корневой системы

шт./м2

%

1

2

3

4

5

Эфемеры

Звездчатка средняя (Stellaria media L.)

Г воздичные (Caryophyllaceae)

стержневая

3,1

2,5

Яровые ранние

Дымянка аптечная (Fumaria officinalis L.)

Дымянковые

(Fumarioideae)

стержневая

7,0

5,8

Галинсога мелкоцветная (Са- linsoga parviflora Cav.)

Астровые

(Asteraceae)

стержневая

6,2

Марь белая

(Chenopodium album L.)

Маревые

(Chenopodiaceae)

стержневая

6,1

5,0

Г орец почечуйный (Polygonum persicaria (L.)

Гречишные

(Polygonaceae)

стержневая

7,2

6,0

Гречиха татарская (Fagopyrum tataricum (L.) Gaertn.)

Гречишные

(Polygonaceae)

стержневая

5,4

4,5

Яснотка пурпурная (Lamium purpureum L.)

Яснотковые (La- miaceae)

стержневая

5,3

4,4

Яровые поздние

Амброзия полыннолистная (Ambrosia artemisifolia L.)

Астровые

(Asteraceae)

стержневая

2,3

1,9

Дурнишник зобовидный (Xanthium stumarium L.)

Астровые

(Asteraceae)

стержневая

3,1

2,5

Щирица запрокинутая (Amaranthus retroflexus L ).

Амарантовые

(Amaranthaceae)

стержневая

1,8

1,5

Щетинник сизый (Setaria glauca (L.) Beauv.)

Мятликовые (Poa- ceae)

мочковатая

1,9

1,6

Плевел опьяняющий (Lolium temulentum L.)

Мятликовые (Poa- ceae)

мочковатая

3,1

2,5

Эгилопс цилиндрический (Aegilops cylindrica Host)

Мятликовые (Poa- ceae)

мочковатая

2,1

1,7

Озимые

Костер кровельный (Вготор- sis inermis (Leyss.) Holub)

Мятликовые (Poa- ceae)

мочковатая

ел

5,0

Зимующие

Василек синий (Centaurea су anus L)

Астровые

(Asteraceae)

стержневая

7,2

5,9

Дескурения Софии (Descurainia Sophia L.)

Крестоцветные

(Brassicaceae)

стержневая

6,8

5,6

Подмаренник цепкий (Galium aparine L)

Маревые

(Chenopodiaceae)

стержневая

7,7

6,3

Пастушья сумка (Capsella bursa-pastoris (L.) Medic.)

Капустные

(Brassicaceae)

стержневая

8,7

7,2

Ярутка полевая (Thliaspi arvense L.)

Капустные

Brassicaceae)

стержневая

5,8

4,8

Хориспора нежная (Chorispora tenella (Pall.) DC.)

Капустные

Brassicaceae)

тержневая

9,9

8,1

Многолетние

Лютик полевой (Ranunculus arvensis L)

Лютиковые

(Ranunculaceae)

стержневая

2,2

1,8

Бодяк полевой (Cirsium arvense L.)

Астровые

(Asteraceae)

корнеотпрысковая

2,4

1,9

Будра плющелистная (Glechoma hederacea L.)

Яснотковые

(Lamiaceae)

корнеотпрысковая

3,1

2,5

Вьюнок полевой (Convolvulus arvensis L.)

Гречишные

(Polygonaceae)

корнеотпрысковая

2,5

2,2

Одуванчик лекарственный (Taraxacum officinale Wigg.)

Астровые

(Asteraceae)

стержневая

1,5

1,2

Пырей ползучий (Elytrigia repens L.)

Мятликовые (Poa- ceae)

корневищная

3,1

2,7

ИТОГО

121,6

100,0

Обращает на себя внимание тот факт, что в агрофитоценозе появились сорные растения семейства Роасеае и занимают 13,3% сорного компонента сообщества. Остальные виды принадлежат к следующим семействам: La- miaceae - 6,9%, Fumarioideae - 5,8, Caryophyllaceae - 2,5, Amaranthaceae - 1,5, Ranunculaceae - 1,8% (рис. 17).

Принадлежность сорных растений к ботаническим семействам (2000-2007 гг.)

Рисунок 17- Принадлежность сорных растений к ботаническим семействам (2000-2007 гг.)

Исчезли из сообщества сорные растения семейства Boraginaceae, Viola- сеае и Scrophulariaceae, в частности такие виды, как пикульник ладаннико- вый, яснотка стеблеобъемлющая, буглосоидес или воробейник полевой, что, вероятно, связано с замещением их в агрофитоценозе более сильными конкурентоспособными видами. Жизненные формы представлены 55,1% гемикриптофитов, 38,1% терофитов и 6,8% геофитов (рис. 18), то есть по сравнению с третьей ротацией севооборота произошло снижение доли терофитов на 13,6%, тогда как доля гемикриптофитов и геофитов увеличивается соответственно на 8,8 и 4,8%, что свидетельствует о том, что однолетние виды с усилением техногенных элементов агротехнологий не способны оказывать конкуренцию более сильным видам, в основном относящимся к многолетним сорным растениям, а также большое распространение получили злаковые виды.

Период третьей ротации севооборота - с 1994 по 2001 - характеризуется тем, что из восьми лет пять были типичными по увлажнению и три - с недостаточным увлажнением, показатели температурного режима были близки к среднемноголетним и лишь два года характеризовались пониженными температурами: 1996 и 1997. В этот период виды сорных растений принадлежали к следующим экологическим группам: ксерофиты - виды, приуроченные к местообитаниям с постоянным дефицитом влаги, составляли 13,4% агрофитоценоза, мезофиты - виды, тяготеющие к местообитаниям с постоянным умеренным количеством влаги (44,3%), гигромезофиты - растения, развивающиеся в условиях временного избытка влаги (24,4%), и ксеромезофиты - растения экотопов с временным дефицитом влаги (17,9%).

Жизненные формы сорных растений в фазу колошения озимой пшеницы (2000-2007 гг.)

Рисунок 18 - Жизненные формы сорных растений в фазу колошения озимой пшеницы (2000-2007 гг.)

Погодные условия, сложившиеся в период четвертой ротации севооборота, отличались от предыдущей ротации. Так, из восьми лет три года характеризуются как типичные по увлажнению, а в другие пять лет осадков выпало ниже нормы, за исключением одного года, 2006-го. Показатели температур были ниже нормы. В связи с этими условиями изменяется и соотношение экологических групп сорных растений. Увеличивается число видов сорных растений, принадлежащих к экологической группе ксерофитов, - 23,6, что превышает показатели предыдущей ротации на 10,2%, происходит это в основном за счет появления злаковых видов сорняков. Вместе с тем наблюдается снижение видов-гигромезофитов с 24,4 до 18,6%. Количество сорных растений, принадлежащих к мезофитам и ксеромезофитам, практически не изменяется и составляет 42,8 и 14% соответственно. Подобный анализ свидетельствует о высокой пластичности сорных растений по отношению к условиям произрастания.

Что касается типа засоренности, то на основании вышеизложенного можно заключить, что в умеренно-влажной зоне Ставропольского края преобладает корнеотпрысково-малолетний и корнеотпрысково-корневищно- малолетний тип засоренности.

Таким образом, прослеживается влияние погодных условий на видовой состав сегетальной растительности, характер и степень засорения посевов озимой пшеницы.

Так как сорные растения являются истинными эксплерентами, они отличаются высокой семенной (часто усиливаемой еще и вегетативной, за счет корневищ) силой размножения. Как правило, семена этих растений распространяются ветром или образуют в почве «банки семян», которые бурно реагируют прорастанием на нарушения. Они первыми начинают восстанавливать растительность при нарушениях: семена одних уже имеются в почвенном банке, семена других быстро доставляются на место нарушения ветром или другими агентами.

При рассмотрении типов стратегий следует подчеркнуть, что в зависимости от стратегии виды отличаются типом регулирования численности популяций, значимостью когорт резервного фонда - семян и проростков, способностью к вегетативному размножению.

И все же есть множество признаков, которые объединяют все сорные растения в одну группу и определяют особенности их образа жизни и благодаря которым все сорняки относят к одному типу эколого-ценотических стратегий - к эксплерентам.

Подавление культурных растений сорными происходит за счет высокой семенной продуктивности и пластичности последних по отношению к условиям произрастания, к тому же они более конкурентоспособны, особенно в условиях недостаточной густоты посевов культурных растений.

Проведенные исследования показывают, что на изменение видового состава сорных растений пшеничного агроценоза влияние оказывает временной фактор, что связано с различиями в погодных условиях в годы проведения исследований, в частности это касается формирования экологических форм сорных растений.

 
Посмотреть оригинал
< Пред   СОДЕРЖАНИЕ   ОРИГИНАЛ     След >