За долгий период различные виды сорных растений приобрели морфологические и биологические особенности, очень сходные с культурными растениями, в посевах которых они чаще всего произрастают, и что помогает их распространению.
Высокую долю истребления сорные растения компенсируют рядом особенностей:
- менее требовательны к агроклиматическим условиям, в частности более засухо- и морозоустойчивы;
- высокая семенная продуктивность;
- способность размножаться вегетативным путем;
- способность семян распространяться на большие расстояния различными способами;
- сохранение всхожести семян в течение длительного периода;
- растянутый период прорастания семян сорняков;
- высокая выживаемость в различных местах обитания.
- Вред, причиняемый сорными растениями
- Агроценозы, агробиоценозы, агрофитоценозы
- Биологические и экологические особенности сорных растений (English Español)
- Классификация сорных растений
- Учет и картирование сорных растений
- Пороги вредоносности сорных растений
- Методы борьбы с сорной растительностью
- Полезные свойства сорных растений
Навигация
- Вред, причиняемый сорными растениями
- Агроценозы, агробиоценозы, агрофитоценозы
- Биологические и экологические особенности сорных растений (English Español)
- Классификация сорных растений
- Учет и картирование сорных растений
- Пороги вредоносности сорных растений
- Методы борьбы с сорной растительностью
- Полезные свойства сорных растений
Эффективная система управления сорняками невозможна без полного и всестороннего понимания их биологических особенностей. В дополнение к научно обоснованной системе земледелия, знание особенностей жизни сорной растительности позволяют определить периоды вегетации, в которые сорняки наименее устойчивы к различным агрономическим приемам или наиболее чувствительны к неблагоприятным внешним воздействиям. Что помогает спроектировать рациональную и экономически обоснованную систему предупредительных и истребительных мероприятий, обеспечивающую эффективное уничтожение как вегетирующих сорняков, так и находящихся в почве органов их возобновления.
Биологическое сходство сорных и культурных растений обуславливает их распространенность в посевах: яровых сорняков в посевах яровых культур, озимых и зимующих — в посевах озимых зерновых и т.п.
Основные особенности, отличающие сорняки от культурных растений:
- Способность размножаться вегетативным путем. Быстро размножаются вегетативно многие многолетние сорняки. Их подземные части, давая массу отростков со спящими почками, в последствии развивают в самостоятельные растения.
- Семена многих сорняков способны сохранять всхожесть на протяжении многих лет. Отмечены случаи, когда семена щирицы (Amaranthus), пастушьей сумки (Capsella), звездчатки (Stellaria) и некоторых других сорняков не теряли всхожее; в течение 10-15 лет, горчицы полевой (Sinapis arvensis) — 7 лет, ярутки полевой (Thlaspi arvense) и подорожника (Plantago) — 9 лет.
- Недружность всходов сорняков. Это значительно осложняй борьбу с ними, так как прорастание может затянуться на очень длительный период. Например, одно растение мари белой (Chenopodium album) производит два-три вида семян. Одни дают ростки в год созревания, вторые — следующей весной, а третьи — только на третий год после осыпания. Недружность всходов многих видов сорняков объясняется разнокачественностью семян, обладающих неодинаковой жизнеспособностью и различной способностью семенной оболочки пропускать воду.
Семенная продуктивность сорняков
В отличии от культурных растений, семенная продуктивность сорных растений на порядки больше (таблица).
Таблица. Семенная продуктивность некоторых сорняков1https://de.wikipedia.org/wiki/Unkraut - "Wikipedia.org - Сорняки (нем.)" 2Земледелие. Учебник для вузов/Г.И. Баздырев, В.Г. Лошаков, А.И. Пупонин и др. — М.: Издательство «Колос», 2000. — 551 с. 3Основы технологии сельскохозяйственного производства. Земледелие и растениеводство. Под ред. В.С. Никляева. - М.: "Былина", 2000. - 555 с. 4Éléments de biologie des mauvaises herbes - Les leviers de gestion de la flore adventice, Agri-Réseau (Перевод с франц. UniversityAgro.ru)
| Вероника персидская (Veronica persica) | |
| Лен-долгунец, лен обыкновенный (Linum usitatissimum) | |
| Пшеница мягкая (Triticum aestivum) | |
| Овес пустой, овсюг (Avena fatua) | |
| Озимая рожь (Secale cereale) | |
| Яснотка (Lamium) | |
| Подмаренник цепкий (Galium aparine) | |
| Крестовник обыкновенный (Senecio vulgaris) | |
| Костёр ржаной (Bromus secalinus) | |
| Лисохвост (Alopecurus) | |
| Свинорой пыльчатый (Cynodon dactylon) | |
| Незабудка (Myosotis) | |
| Ежовник обыкновенный, куриное просо (Echinochloa crus-galli) | |
| Росичка кроваво-красная (Digitaria sanguinalis) | |
| Плевел (Lolium) | |
| Пастушья сука обыкновенная (Capsella bursa-pastoris) | |
| Бодяк полевой, розовый осот (Cirsium arvense) | |
| Одуванчик лекарственный, одуванчик обыкновенный (Taraxacum officinale) | |
| Манжетка (Alchemilla) | |
| Василек синий (Centaurea cyanus) | |
| Портулак огородный (Portulaca oleracea) | |
| Редька дикая, редька полевая (Raphanus raphanistrum) | |
| Марь белая (Chenopodium album) | |
| Мак самосейка (Papaver rhoeas) | |
| Звездчатка средняя, мокрица (Stellaria media) | |
| Трёхрёберник непахучий, ромашник непахучий, ромашка непахучая (Tripleurospermum inodorum) | |
| Осот полевой (Sonchus arvensis) | |
| Элевсина индийская (Eleusine indica) | |
| Иван-чай узколистный, кипрей узколистный, копорский чай (Chamaenerion angustifolium) | |
| Заразиха подсолнечная (Orobanche cumana) | |
| Дескурайния Софии, декурения Софии (Descurainia sophia) | |
| Амарант белый, щирица белая (Amaranthus albus) |
Высокая семенная продуктивность позволяет сорнякам решать задачи сохранения популяции и массового распространения, но и быть мобилизованными для быстрой мутации к изменяющимся условиям среды и новым агротехническим приемам, в том числе к гербицидам.
Банк семян
Многочисленными исследованиями установлено, что в пахотном слое почвы на отдельных полях находятся семена 10-25 различных видов сорняков при их общем количестве от 120 млн до 3-4 млрд на 1 га.
Такой потенциальный запас семян и плодов сорняков в почве требует проведения спланированной системной борьбы с сорняками. Это одна из наиболее важных и перспективных задач в земледелии.
Способы распространения семян и плодов сорняков
Способы распространения (диссеменции) семян и плодов сорных растений подразделяют на:
- автохорное — распространение с помощью специальных приспособлений, приводимых в действие механическими силами:
- автобарохорное — распространение семян под действием силы тяжести, осыпание семян (горчица полевая (Sinapis arvensis), капуста полевая (Brassica campestris), редька дикая (Raphanus raphanistrum), желтушник левкойный (Erysimum cheiranthoides), ромашка непахучая (Tripleurospermum inodorum)).
- Вызванное напряжением в высыхающих покровных тканях плодов (аистник цикутный (Erodium cicutarium), фиалка полевая (Viola arvensis), горошек узколистный (Vicia angustifolia)).
- Рассеивание семян в результате порывов ветра. Например, плоды в виде коробочек при созревании семян открываются зубчиками (куколь обыкновенный (Agrostemma githago), дрема белая (Silene latifolia), торица полевая (Spergula arvensis)), дырочками (мак-самосейка (Papaver rhoeas), колокольчик репчатовидный (Campanula rapunculoides)), крышечкой (белена черная (Hyoscyamus niger), очный цвет (Anagallis)) и т.д.
- Аллохорное — с помощью различных агентов.
- Анемохорное — распространение с помощью ветра (одуванчик лекарственный (Taraxacum officinale), бодяк полевой (Cirsium arvense), крестовник обыкновенный (Senecio vulgaris), мелколепестник канадский (Erigeron canadensis) и многих других из семейства сложноцветных. Благодаря перистым летучкам, семена переносятся на окружающие поля и дальние территории даже при слабом ветре на расстояние 2-5 км и более. Некоторых сорняки образуют ветвистую массу и к концу вегетации приобретают шарообразную форму — «перекати-поле». Порывы ветра обламывают высохший стебель у основания и растения получают возможность перекатываться на другие территории (солянка русская (Salsola ruthenica), щирица белая (Amaranthus albus), дескурения Софии (Descurainia sophia), клоповник мусорный (Lepidium ruderale), качим постенный (Psammophiliella muralis) и др.).
- Зоохорное — с помощью животных, птиц, насекомых. Для этого сорняки имеют различные приспособления — липучки: якорьки, крючки, зазубренные шипики, щитинки, ости и т.п. Цепляясь ими за шерсть животных, перья птиц, одежду человека, переносятся на другие территории (рис.). Плоды фиалки полевой (Viola arvensis), чистотела большого (Chelidonium majus) могут распространяться с помощью муравьев, перенося их в муравейники и используя в качестве пищи. Аналогичный пример с семенами конопли сорной (Cannabis ruderalis) и красными клопами (Pyrrhocoris apterus).
- Гидрохорное — диссеменция с помощью весенних и дождевых вод в пониженные части рельефа. Этим способом распространяются семена метлы полевой, костра полевого (Bromus arvensis), василька синего (Centaurea cyanus), живокости полевой (Consolida regalis), мари белой (Chenopodium album), ситника жабьего (Juncus bufonius).
- Антропохорное — распространение в результате повседневной сельскохозяйственной деятельности человека. Недостаточная очистка посевного материала (зерна, клубнях и корнеплодах, недостаточно очищенных от почвы, корнях рассады и саженцев). Этим способом периодически из южных районов страны в Нечерноземную зону заносятся щирица жминда (Amaranthus blitum), галинзога мелкоцветная (Galinsoga parviflora), портулак огородный (Portulaca oleracea), амброзия полыннолистная (Ambrosia artemisiifolia), горчак ползучий (Rhaponticum repens) и др.
Биологические свойства семян
Покой семян
Свежеосыпавшиеся семена сорных растений имеют период покоя, подразделяемый на:
- естественный (глубокий или физиологический) покой. Обусловлен:
- незавершенностью физиолого-биохимических процессов (борщевик обыкновенный (Heracleum sphondylium), подмаренник цепкий (Galium aparine), пастушья сумка (Capsella), горошек четырехсемянный (Vicia tetrasperma) и др.);
- наличием непроницаемых для воды и воздуха покровных тканей (донник белый (Melilotus albus), горец шероховатый (Persicaria lapathifolia), пикульник заметный (Galeopsis speciosa), редька дикая (Raphanus raphanistrum), чистец однолетний (Stachys annua), вьюнок полевой (Convolvulus arvensis), синяк обыкновенный (Echium vulgare), свербига восточная (Bunias orientalis), горец вьющийся (Fallopia convolvulus) и др.);
- содержанием в покровных тканях ингибиторов, задерживающих прорастание (горчица белая (Sinapis alba), горчица полевая (Sinapis arvensis), фиалка полевая (Víola arvensis), овсюг (Avena fatua), белена черная (Hyoscyamus niger), мелколепестник канадский (Erigeron canadensis), одуванчик обыкновенный (Taraxacum officinale), мак-самосейка (Papaver rhoeas), коровяк мохнатый (Verbascum phlomoides), подорожник большой (Plantago major), паслен черный (Solanum nigrum) и др.).
- Вынужденный (вторичный или экологический) покой. Обусловлен отсутствием благоприятных внешних факторов жизни (недостаток влаги, избыток тепла, отсутствие света, наличие растительных ингибиторов, продуцируемых другими видами, и т.д.).
Всходы яровых сорняков появляются весной, растения плодоносят и погибают в конце вегетационного периода. Их семена, как правило, дают всходы только после перезимовки. Семена ранних яровых прорастают при температуре почвы 2-4 °С, поздние — 12-14 °С и выше.
Семена сорняков имеют растянутый период прорастания, что существенно повышает их выживаемость, как вида. То же характерно и для семян, находящихся в почве. Этот период может быть растянут на несколько лет: в Нечерноземной семена подмаренника цепкого (Galium aparine), щирицы запрокинутой (Amaranthus retroflexus), бодяка полевого (Cirsium arvense), осота полевого (Sonchus arvensis) период прорастания сохраняется в течение двух лет, горца шероховатого (Persicaria lapathifolia) и торицы полевой (Spergula arvensis) — 5-6 лет, редьки дикой (Raphanus raphanistrum), горца вьющегося (Polygonum ?), пикульника обыкновенного (Galeopsis tetrahit), мари белой (Chenopodium album), ярутки полевой (Thlaspi arvense), дымянки лекарственной (Fumaria officinalis) — свыше 10 лет.
Долговечность
Семена большинства культурных растений сохраняют всхожесть при оптимальных условиях хранения не более 4-7 лет. Семена и плоды сорняков сохраняют всхожесть спустя десятки лет пребывания в почве.
Опыт, начатый У. Биллом в 1879 г. в Мичиганском колледже США, показал способность к прорастанию семян звездчатки средней (Stellaria media), горчицы полевой (Sinapis arvensis), пастушьей сумки (Capsella bursa-pastoris), щирицы запрокинутой (Amaranthus retroflexus), донника лекарственного (Melilotus officinalis) спустя 30 лет пребывания в почве; семена вьюнка полевого (Convolvulus arvensis), щавеля курчавого (Rumex crispus), горчицы черной (Brassica nigra) — 50 лет.
Таблица. Долговечность семян сорных растений5Éléments de biologie des mauvaises herbes - Les leviers de gestion de la flore adventice, Agri-Réseau (Перевод с франц. UniversityAgro.ru)
| Костёр бесплодный (Bromus sterilis) | |
| Вероника (Veronica) | |
| Овес пустой, овсюг (Avena fatua) | |
| Лисохвост (Alopecurus) | |
| Мятлик однолетний (Poa annua) | |
| Ромашка (Bromus secalinus) | |
| Подмаренник (Galium) | |
| Мак самосейка (Papaver rhoeas) | |
| Звездчатка (Stellaria) | |
| Горец птичий (Polygonum aviculare) | |
| Журавельник (Geranium) | |
| Марь (Chenopodium) | |
| Горчица полевая (Sinapis arvensis) |
Мерой оценки способности семян сорняков сохранять всхожесть является показатель ADR (Annual Rate of Decline) от английского — годовой темп снижения всхожести в процентах. В зависимости от значения этого показателя сорные растения подразделяются:
- недолговременные, ADR близко к 100%, то есть в первые несколько лет пребывания в почве семеня полностью теряют способность к прорастанию (костёр (Bromus), мать-и-мачеха (Tussilago));
- переходные, ADR от 70 до 85% (однолетние злаковые травы, некоторые двудольные, такие как бородавник (Lapsana) и ромашка (Matricaria);
- среднеустойчивые, ADR около 50%, то есть в течение нескольких лет половина семян сорняков теряет всхожесть (в основном двудольные сорняки: марь белая (Chenopodium album), горчица полевая (Sinapis arvensis), мак-самосейка (Papaver rhoeas), льнянка (Linaria), пастушья сумка (Capsella), щирица (Amaranthus), горец (Polygonum);
- стойкие, ADR около 10% (вероника (Veronica), звездчатка (Stellaria), очный цвет (Anagallis).
Значение ADR для некоторых сорных растений: щирица запрокинутая (Amaranthus retroflexus) — 33%, овсюг (Avena fatua) — 83%, марь белая (Chenopodium album) — 37-48%, мак-самосейка (Papaver rhoeas) — 35-54%, паслен черный (Solanum nigrum) — 35%, горчица полевая (Sinapis arvensis) — 34-43%, плевел многоцветковый (Lolium multiflorum) — 75%, горец птичий (Polygonum aviculare) — 54%, горец почечуйный (Persicaria maculosa) — 32-40%, щетинник мутовчатый (Setaria verticillata) — 75%.
Разноплодие (гетерокарпия)
Разноплодие или гетерокарпия — свойства некоторых видов сорных растений формировать в одном соцветии семян и плодов с различающимися по морфологическим и физиологическим признаками. Разноплодие увеличивает закрепление на новых территориях и приспосабливаться к осваиваемым агроценозам.
Примеры.
- Марь белая (Chenopodium album) образует семена трех видов:
- крупные, плоские, зеленовато-коричневые светлых тонов, прорастают осенью в год образования;
- средние по размеру, округло-выпуклые, с тонкой оболочкой, зеленовато-черные, прорастают на второй год;
- очень мелкие, округло-овальные, густо-черные, прорастают обычно на третий год и позднее.
- Овсюг (Avena) на концах веточек в метелках образует колоски с разнотипными по биологическим признакам зерновками. В верхней части колоска формируются мелкие темноокрашенные зерновки, которые легко осыпаются, с периодом покоя до 16-22 месяцев. Из таких семян вырастают растения схожие по ритмике с поздними яровыми зерновыми, способные прорастать с глубины до 10-12 см. В нижней части колоска образуются зерновки более крупные, светлоокрашенные, осыпающиеся позднее, что приводит к засорению посевного материала. Период покоя около 2-3 месяцев, прорастая с глубины 18-25 см, и развиваясь как раннеспелые растения. В средней части метелки формируются зерновки промежуточные по морфологическим и биологическим признакам.
- Семена сорняков из семейства астровых (сложноцветных), таких как крестовник весенний (Senecio vernalis), козлобородник большой (Tragopogon), различаются по длине периода покоя в зависимости от их расположения в соцветии. Семена, образовавшиеся в центре соцветия (корзинки), имеют менее короткий период покоя, чем сформировавшиеся у края.
Разное время созревания плодов и семян
В ходе эволюции сорняки приобрели свойство заканчивать жизненный цикл раньше, чем культурные растения, что позволяет им до оптимального срока уборки урожая рассеять семена на почву.
Например, растения редьки дикой (Raphanus raphanistrum), пастушьей сумки (Capsella bursa-pastoris), ярутки полевой (Thlaspi arvense), дивалы однолетней (Scleranthus annuus), торичника красного (Spergularia rubra), произрастающие в посевах озимых хлебов, отмирают на полторы-две недели раньше обмолота, благодаря чему большая часть семян попадает в почву. Семена ромашки непахучей, василька синего, живокости полевой, костра ржаного, метлы полевой также успевают осыпать свои семена за несколько дней до уборки.
Кроме заблаговременного созревания семян, некоторые сорняки характеризуются неравномерностью их созревания. Данные НИИСХ Юго-Востока показывают неравномерность осыпания зерновок овсюга, половина из которых созревая к периоду обмолота, успевает посасть в почву (таблица).
Таблица. Осыпание овсюга в посевах яровой пшеницы (по Смирнову)6Земледелие. Учебник для вузов/Г.И. Баздырев, В.Г. Лошаков, А.И. Пупонин и др. — М.: Издательство «Колос», 2000. — 551 с.
| 24.07 | ||
| 27.07 (начало восковой спелости пшеницы 25.07) | ||
| 30.07 (полная восковая спелость пшеницы 29.07) | ||
| 5.08 (полная спелость пшеницы 04.08) | ||
| 08.08 | ||
| 14.08 | ||
| 22.08 | ||
Пожнивные сорняки — сорные растения, образующие семена и плоды после уборки урожая. Например, в степных районах России ежовник петушье просо (Echinochloa crusgalli), щетинник сизый (Setaria glauca), щирица запрокинутая (Amaranthus retroflexus), солянка русская (Salsola australis), не образуют семян в период вегетации зерновых культур. Однако после обмолота при благоприятных агроклиматических условиях, коротком световом дне и оптимальных питательном и водном режимах в невзлущенной стерне они ускоренно проходят жизненный цикл и через 2-3 недели образуют дополнительные 40-60 млн семян на 1 га.
Всхожесть семян и плодов сорных растений
Семена сорных растений имеют свойство регуляции всхожести в зависимости от внешних условий. Свежеосыпавшиеся семена имеют низкую способность к прорастанию — не более 3-8%. После длительного пребывания в почве, в следствие, физиологического дозревания и увеличения проницательности покровных тканей, что наблюдается после осенне-зимнего периода, всхожесть семян сорняков значительно возрастает.
Решающими факторами прорастания семян являются факторы роста: влага и тепло. Например, для прорастания семян щетинника зеленого (Setaria viridis), ежовника петушье просо (Echinochloa crusgalli), щирицы запрокинутой (Amaranthus retroflexus), чистеца однолетнего (Stachys annua) требуется влажность почвы 12-15%, для семян метлы полевой — не менее 30%.
Требования сорных растений к минимальной температуре почвы, необходимой для прорастания семян различны. Семена мокрицы-звездчатки (Stellaria media), редьки дикой (Raphanus raphanistrum), торицы полевой (Spergula arvensis), овсюга (Avena fatua), мари белой (Chenopodium album), ярутки полевой (Thlaspi arvense), ромашки непахучей (Tripleurospermum inodorum) и др. начинают прорастать при температуре почвы выше 3-7 °С. Семенам щетинника сизого (Setaria glauca), проса рисового (Echinochloa oryzoides), щирицы жминдовидной (Amaranthus blitoides), солянки русской (курай, Salsola tragus) и ряда других видов, произрастающих в посевах поздних культур, температуре прорастания составляет свыше 18-20 °С.
Свет, как и другие факторы жизни, оказывает влияние на всхожесть семян, ускоряя их прорастание. Наиболее чувствительным к свету относятся семена портулака огородного (Portulaca oleracea), зверобоя продырявленного (Hypericum perforatum), метлицы полевой (Apera spica-venti), щавеля курчавого (Rumex crispus) и др.
Большинство видов сорняков имеет растянутый период появления всходов, который может длиться весь период вегетации культурных растений, что усложняет борьбу с ними в посевах, особенно в период созревания урожая.
Уровень засоренности посевов определяется не столько жизнеспособностью семян сорняков, сколько числом появившихся всходов. Оптимальная глубина прорастания семен и плодов большинства видов сорных растений составляет не более 5 см. С глубины до 10 см прорастают семена гречихи татарской (Fagopyrum tataricum), горошка мышиного (Vicia cracca), костреца ржаного (Bromus secalinus), дурнишника игольчатого (Xanthium spinosum), подсолнечника сорного (Helianthus). Семянки овсюга (Avena fatua) могут прорастать и образовывать полноценные всходы с глубины 20-25 см. Увеличение глубины семян в почве снижается их всхожесть, а образовавшиеся проростки не достигают поверхности и погибают.
Исследования по влиянию глубины хранения семян на их жизнеспособность, проведенные Ассоциацией сельскохозяйственной технической координации (Association de coordination technique agricole, ACTA, Франция) показали различные результаты после 2-х и 4-х лет пребывания в почве на глубинах 2, 10 и 40 см (графики).
В зависимости от способности семян прорастать с различных глубин, были определены два предела:
- предел появления — максимальная глубина заделки семян сорняков, с которой они способны прорасти и дать всходы;
- предел прорастания — максимальная глубина заделки семян, на которой сорные растения способны прорасти.
Предел появления — глубина, с которой растение способно дать всходы, в то время, как предел прорастания — глубина, на которой растение способно прорасти, но если она оказывается больше предела появления, то всходы не появятся на поверхности. Ниже предела появления семена переходят в фазу покоя — консервируются. Поэтому в практике борьбы с сорными растениями важно учитывать это свойство.
Существует мнение, что предел прорастания имеет прямую зависимость с размером семян.
Для использования свойств сенян сорных растений следует учитывать следующее: периодическое рыхление пахотного слоя, способствует прорастанию, в том числе в засушливых условиях Поволжья. Последующая обработка почвы уничтожает появившиеся всходы, что способствует очищению поля. Напротив, заделка семян в глубокие плотные слои создает условие гипоксии (отсутствия доступа воздуха), что приводит к консервации семян на более продолжительное время.
Таким образом, даже однократно осыпавшиеся семена сорняков, способны обеспечить всходы на несколько лет вперед.
Вегетативное размножение многолетних сорняков
Особенность многих видов сорняков является способность к вегетативному размножению от корней (корневищ, луковиц, клубеньков), называемых корнями размножения. Высокая экологическая пластичность в данном случае обусловлена количественным обилием корней или их частей и высокой регенерирующей способностью к размножению (таблица). Глубина залегания значительной части таких корней не ограничивается пахотным слоем и способна доходить до глубины 1-2 м. Что обеспечивает защиту сорных растений от истребления почвообрабатывающими орудиями.
Таблица. Характеристика корней размножения многолетних сорняков в пахотном слое почвы (по данным Смирнова, Котта, Туликова и др.)7Земледелие. Учебник для вузов/Г.И. Баздырев, В.Г. Лошаков, А.И. Пупонин и др. — М.: Издательство «Колос», 2000. — 551 с.
| Бодяк полевой (Cirsium arvense) | |||
| Горчак розовый (Rhaponticum repens) | |||
| Молокан татарский (Lactuca tatarica) | |||
| Осот полевой (Sonchus arvensis) | |||
| Мать-и-мачеха (Tussilago farfara) | |||
| Пырей ползучий (Elytrigia repens) | |||
| Хвощ полевой (Equisetum arvense) | |||
| Чистец болотный (Stachys palustris) |
Способность к вегетативному размножению обусловлена накоплением пластических веществ в корнях преимущественно в виде углеводов, содержание которых в зависимости от вида растения и времени вегетации варьирует от 5-12 до 35-54%. На корнях расположено достаточное количество адвентивных (придаточных) почек, которые пробуждаются при повреждении корней, и за счет запаса пластических веществ формируется новое растение.
Измельчение корней в результате действия почвообрабатывающих орудий приводит к образованию большого числа обрывков. В благоприятных условиях они приживаются и образовывают самостоятельные растения. Сорняки с высокой приживаемостью: осот полевой (Sonchus arvensis), пырей ползучий (Elytrigia repens), латук татарский (Lactuca tatarica), хвощ полевой (Equisetum arvense). Низкой приживаемость свойственна для горчака ползучего (Acroptilon repens), бодяка полевого (Cirsium arvense), вьюнка полевого (Convolvulus arvensis).
Из-за уменьшения количества пластичных веществ с уменьшением длины отрезка корней уменьшается и их регенеративная способность. Наименьшая длина, при которой возможна регенерация наблюдается у таких сорняков, как осот полевой, пырей ползучий и некоторых других, способных размножаться от отрезков длиной 1-5 см. Кроме того, уменьшение длины отрезков приводит к пробуждению большего количества адвентивных почек, следствием чего является рост в 1,5-2 раза регенерационной способности корней (таблица). Поэтому редкая обработка почвы в чистом пару или неправильная культивации междурядий пропашных культур способна приводить к существенному засорению.
Таблица. Регенерационная способность корней размножения при их измельчении8Земледелие. Учебник для вузов/Г.И. Баздырев, В.Г. Лошаков, А.И. Пупонин и др. — М.: Издательство «Колос», 2000. — 551 с.
В целях истребления сорняков с высокой способностью к вегетативному размножению корни измельчают на мелкие отрезки и заделывают на глубину не менее 20-25 см. В следствии ограниченности пластическими веществами и большой глубины, отрезки полностью лишаются возможности к регенерации. Данный метод механической борьбы с сорняками называется методом удушения.
Увеличение плотности почвы более 1,1 г/см3, пониженная влажность до 15-20% и температура ниже 5-10 °С) резко снижает приживаемость обломков корней. Так, корневища свинороя пальчатого (Cynodon dactylon) и сорго аллепского (гумая, Sorghum halepense) полностью погибают за зимний период на полях, вспаханных на зябь.
Многолетние сорняки обладают высокой экологической пластичностью и по отношению к неблагоприятным условиям. При сильном механическом повреждении корней, чрезмерном уплотнении почвы, продолжительной засухе корневая система горчака ползучего (Acroptilon repens), бодяка полевого (Cirsium arvense), осота полевого (Sonchus arvensis), латука татарского (Lactuca tatarica), хвоща полевого (Equisetum arvense) впадает в состояние покоя на 2-3 года. Их сохранившаяся корневая система возобновляет регенерацию с наступлением благоприятных условий. Это свойство объясняет в некоторых случаях неожиданно обильное появление на вспаханных полях многолетних сорняков, ранее не наблюдавшихся.
Сорняки как индикаторы среды обитания
Приуроченность многих видов сорных растений к определенным полевым сообществам свидетельствует не только об их фитоценотической совместимости с культурой, но и о предпочтениях к почвенным условиям среды местообитания. В последнем случае обобщенную реакцию сорняков следует рассматривать в двух аспектах: как индикацию природных эдафических условий и как реакцию их на свойства почвы, в какой-то степени измененные агротехническими мерами в процессе хозяйственной деятельности человека.
При изучении реакции сорных растений на эдафические условия следует прежде всего остановиться на их отзывчивости на обеспеченность почвы влагой, реакцию почвенной среды и обеспеченность элементами минеральной пищи.
По отношению к уровню увлажнения почвы выделяют следующие группы сорных растений:
- гигрофиты — встречаются почти исключительно на сырой слабоаэрируемой почве (сушеница топяная (Gnaphalium uliginosum), ситник лягушачий (Juncus bufonius), метла полевая (Apera spica-venti), хвощ полевой (Equisetum arvense), мята полевая (Mentha arvensis), чистец болотный (Stachys palustris), лютик ползучий (Ranunculus repens));
- гигромезофиты — предпочитают достаточно влажные и хорошо аэрируемые почвы (марь белая (Chenopodium album), марь многосемянная (Chenopodium polyspermum), дымянка аптечная (Fumaria officinalis), подмаренник цепкий (Galium aparine), ромашка непахучая (Tripleurospermum inodorum), ярутка полевая (Thlaspi arvense), осот полевой (Sonchus arvensis));
- ксерофиты — предпочитают хорошо аэрируемые, теплые и временами сильно просыхающие почвы (щирица запрокинутая (Amaranthus retroflexus), щирица жминдовидная (Amaranthus blitoides), чистец однолетний (Stachys annua), аистник цикутный (Erodium cicutarium), смолевка-хлопушка (Silene vulgaris), щетинник зеленый (Setaria viridis), ежовник петушье просо (Echinochloa crusgalli), амброзия полыннолистная (Ambrosia artemisiifolia)).
Использование этих сведений обычно ограничивается учетом фактической ситуации, тогда как возможности ее регулирования практически исключены.
По реакции на величину рН почвенного раствора (актуальная кислотность) целесообразно выделить такие группы сорняков:
- оксилофиты — встречаются преимущественно на почвах с величиной рН < 5,0 (щавель малый (Rumex acetosella), торица полевая (Spergula arvensis), дивала однолетняя (Scleranthus annuus), торичник полевой (Spergularia arvensis), ромашка непахучая (Tripleurospermum inodorum), редька дикая (Raphanus raphanistrum), метла полевая (Apera spica-venti), ситник лягушачий (Juncus bufonius));
- оксиломезофиты — произрастают на почвах с реакцией почвенного раствора от слабокислой до слабонейтральной (овсюг (Avena fatua), лебеда раскидистая (Atriplex patula), желтушник левкойный (Erysimum cheiranthoides), ярутка полевая (Thlaspi arvense), белена черная (Hyosyamus niger), чистец болотный (Stachys palustris), лапчатка гусиная (Potentilla anserina), осот полевой (Sonchus arvensis));
- индифферентные к реакции почвенного раствора (марь белая (Chenopodium album), пастушья сумка обыкновенная (Capsella bursa-pastoris), куколь обыкновенный (Agrostemma githago), мелколепестник канадский (Erigeron canadensis), пикульник заметный (Galeopsis speciosa), тысячелистник (Achllea)).
Присутствие популяций нескольких видов из конкретной группы дают основания для оценки целесообразности последующего известкования почв. Этот прием нередко вследствие изменения флористического состава сорняков и улучшения развития культуры резко снижает засоренность посевов.
По уровню отзывчивости на обеспеченность почвы элементами минерального питания обычно выделяют «элементпозитивные» и «элементнегативные» группы сорных растений. Однако в практике земледелия важно знать сорняки, которые положительно реагируют на высокое содержание в почве определенных элементов минерального питания.
К группе нитрофилов относятся марь белая (Chenopodium album), марь многосемянная (Chenopodium polyspermum), лебеда раскидистая (Atriplex patula), редька дикая (Raphanus raphanistrum), горчица полевая (Sinapis arvensis), горец шероховатый (Persicaria lapathifolia), пикульник заметный (Galeopsis speciosa), пикульник двурасщепленный (Galeopsis bifida), ежовник петушье просо (Echinochloa crusgalli), мятлик однолетний (Poa annua), щавель малый (Rumex acetosella). В качестве фосфатфилов следует выделить сорняки: крестовник обыкновенный (Senecio vulgaris), фиалка полевая (Viola arvensis), торица полевая (Spergula arvensis), торичник красный (Spergularia rubra), дымянка аптечная (Fumaria officinalis), яснотка стеблеобъемлющая (Lamium amplexicaule). Из группы калиефилов необходимо назвать подмаренник цепкий (Galium aparine), лебеду раскидистую (Atriplex patula), ярутку полевую (Thlaspi arvense), осот полевой (Sonchus arvensis).
Приведенная группировка сорняков по отношению к различным элементам минерального питания не является строгой, так как с изменением минерального питания обычно меняются и другие условия жизни. Вследствие этого может существенно измениться и реакция сорняков на отдельные элементы. Тем не менее эти сведения, дополненные другой информацией экологического и фитоценологического содержания, позволяют наиболее рационально использовать известковые материалы и минеральные удобрения. При этом успешно удается или избежать усиления засоренности посевов, или, предвидя его, заблаговременно разработать меры по более полному уничтожению сорняков.
Рассмотренные биологические свойства и экологические предпочтения сорняков свидетельствуют о многообразии форм и способов приспосабливаться как к фитоценотическим, так и к экологическим условиям пахотных земель. Поэтому только детальные знания этих особенностей и их глубокой научной интерпретации могут способствовать разработке системы действенных мер по снижению обилия и вредоносности сорных растений.
Мимикрия
Многочисленными исследователями установлено, что нередко популяции сорняков одного вида в различных природных условиях ведут себя как растения различных биологических групп. Так, горчица полевая (Sinapis arvensis) и куколь обыкновенный (Agrostemma githago) в северо-западных районах России — типичные яровые ранние сорняки, тогда как в южных районах они ведут себя как зимующие растения. Некоторые сорняки, например, василек синий (Centaurea cyanus), ромашка непахучая (Tripleurospermum inodorum), ярутка полевая (Thlaspi arvense), имеют как яровые, так и зимующие формы. Типичные корнеотпрысковые многолетники осот полевой (Sonchus arvensis) и вьюнок полевой (Convolvulus arvensis) на переуплотненных почвах обычно ведут себя как стержнекорневые сорняки.
Литература
Основы технологии сельскохозяйственного производства. Земледелие и растениеводство. Под ред. В.С. Никляева. — М.: «Былина», 2000. — 555 с.
Основы агрономии: учебное пособие/Ю.В. Евтефеев, Г.М. Казанцев. — М.: ФОРУМ, 2013. — 368 с.: ил.
Земледелие. Учебник для вузов/Г.И. Баздырев, В.Г. Лошаков, А.И. Пупонин и др. — М.: Издательство «Колос», 2000. — 551 с.
