UniversityAgro.ru » Земледелие » Биологические и экологические особенности сорных растений

Биологические и экологические особенности сорных растений

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:

  1. менее требовательны к агроклиматическим условиям, в частности более засухо- и морозоустойчивы;
  2. высокая семенная продуктивность;
  3. способность размножаться вегетативным путем;
  4. способность семян распространяться на большие расстояния различными способами; 
  5. сохранение всхожести семян в течение длительного периода;
  6. растянутый период прорастания семян сорняков;
  7. высокая выживаемость в различных местах обитания.

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:

  1. 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.
  2. 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.
  3. 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 жизнеспособность» различной способностью семенной оболочки пропускать воду.[1]

Семенная продуктивность сорняков

В отличии от культурных растений, семенная продуктивность сорных растений на порядки больше (таблица).

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.

Таблица. Семенная продуктивность некоторых сорняков1 2 3 4

Название растения
Продуктивность одного растения, шт. семян в год
Вероника персидская (Veronica persica)
50-100 (по другим данным 1500-8000)
Лен-долгунец, лен обыкновенный (Linum usitatissimum)
60-100
Пшеница мягкая (Triticum aestivum)
90-100
Овес пустой, овсюг (Avena fatua)
100-450 (по другим данным 500-2000)
Озимая рожь (Secale cereale)
120-200
Яснотка (Lamium)
200-2000
Подмаренник цепкий (Galium aparine)
300-450 (по другим данным 50-3000)
Крестовник обыкновенный (Senecio vulgaris)
1100-1200
Костёр ржаной (Bromus secalinus)
1420
Лисохвост (Alopecurus)
1500-10 тыс.
Свинорой пыльчатый (Cynodon dactylon)
2000-3000
Незабудка (Myosotis)
2000-6000
Ежовник обыкновенный, куриное просо (Echinochloa crus-galli)
2000-40000
Росичка кроваво-красная (Digitaria sanguinalis)
2000-150000
Плевел (Lolium)
3000-20 тыс.
Пастушья сука обыкновенная (Capsella bursa-pastoris)
3500-4000 (по другим данным до 70000)
Бодяк полевой, розовый осот (Cirsium arvense)
4000-5000 (по другим данным до 35000)
Одуванчик лекарственный, одуванчик обыкновенный (Taraxacum officinale)
5000
Манжетка (Alchemilla)
свыше 5000
Василек синий(Centaurea cyanus)
6820
Портулак огородный (Portulaca oleracea)
10 тыс.
Редька дикая, редька полевая (Raphanus raphanistrum)
12 тыс.
Марь белая (Chenopodium album)
13 тыс.-500 тыс.
Мак самосейка (Papaver rhoeas)
14 тыс.-19,5 тыс. (по другим данным 50 тыс. - 200 тыс.)
Звездчатка средняя, мокрица (Stellaria media)
15 тыс.-25 тыс.
Трёхрёберник непахучий, ромашник непахучий, ромашка непахучая (Tripleurospermum inodorum)
15 тыс.-19 тыс. (по другим данным до 54 тыс.; 30 тыс.-100 тыс.)
Осот полевой (Sonchus arvensis)
19 тыс.
Элевсина индийская (Eleusine indica)
50 тыс.-135 тыс.
Иван-чай узколистный, кипрей узколистный, копорский чай (Chamaenerion angustifolium)
80 тыс.
Заразиха подсолнечная (Orobanche cumana)
100 тыс.
Дескурайния Софии, декурения Софии (Descurainia sophia)
730 тыс.
Амарант белый, щирица белая (Amaranthus albus)
500 тыс. - 2 млн

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:

  1. 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.
  2. 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 и красными клопами.
    • 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.
Плоды сорных растений
Плоды сорных растений с летучками: 1 - бодяк полевой; 2 - одуванчик лекарственный; 3- крестовник обыкновенный; 4 - козлобородник восточный
Семена одуванчика
Летучки одуванчика лекарственного
Плоды сорных растений
Плоды сорняков с прицепками: 1 - морковь дикая; 2 - липучка ежевидная; 3 - подмаренник цепкий; 4 - череда; 5 - репейник; 6 - дурнушник
Семена репейника
Зацепки семян лопуха (репейника) войлочного

Биологические свойства семян

Покой семян

Свежеосыпавшиеся семена сорных растений имеют период покоя, подразделяемый на:

  1. 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.).
  2. 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 растений5

Название растения
Долговечность семян, лет
Костёр бесплодный (Bromus sterilis)
1
Вероника (Veronica)
10
Овес пустой, овсюг (Avena fatua)
15
Лисохвост (Alopecurus)
15
Мятлик однолетний (Poa annua)
более 50
Ромашка (Bromus secalinus)
20
Подмаренник (Galium)
40
Мак самосейка (Papaver rhoeas)
40
Звездчатка (Stellaria)
50 (максимально 500)
Горец птичий (Polygonum aviculare)
60 (максимально 500)
Журавельник (Geranium)
более 50
Марь (Chenopodium)
более 50 (максимально 1700)
Горчица полевая (Sinapis arvensis)
200

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:

  1. 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));
  2. переходные, ADR от 70 до 85% (однолетние злаковые травы, некоторые двудольные, такие как бородавник (Lapsana) и ромашка (Matricaria);
  3. 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);
  4. 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%.

Долговечность семян сорняков
Зависимость жизнеспособности семян сорных растений от срока нахождения в почве

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 закрепления на новых территориях и приспосабливаться к осваиваемым агроценозам.

Примеры.

  1. Марь белая 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.
  2. Овсюг 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.
  3. 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)6

Дата наблюдения
Количество осыпанных семян овсюга
шт/м2
% общего
24.07
1066
9
27.07 (начало восковой спелости пшеницы 25.07)
1658
14
30.07 (полная восковая спелость пшеницы 29.07)
3316
28
5.08 (полная спелость пшеницы 04.08)
5092
43
08.08
6987
59
14.08
8409
71
22.08
11369
96

Пожнивные сорняки — сорные растения, образующие семена и плоды после уборки урожая. Например, в степных районах России ежовник петушье просо, щетинник сизый, щирица запрокинутая, солянка русская, 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, ежовника петушье просо, щирицы запрокинутой, чистеца однолетнего 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, редьки дикой, торицы полевой, овсюга, мари белой, ярутки полевой, ромашки непахучей и др. начинают прорастать при температуре почвы выше 3-7 °С. Семенам щетинника сизого, проса рисового, щирицы жминдовидной, солянки русской (курай) 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, зверобоя продырявленного, метлицы полевой, щавеля курчавого 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, горошка мышиного, костреца ржаного, дурнишника игольчатого, подсолнечника сорного. Семянки овсюга 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:

  1. предел появления — максимальная глубина заделки семян сорняков, с которой они способны прорасти и дать всходы;
  2. 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.

Влияние глубины залегания семян на всхожесть
Влияние глубины нахождения семян в течение 2 лет весенне-летних сорняков на их всхожесть
Влияние глубины залегания семян на всхожесть
Влияние глубины нахождения семян в течение 4 лет на их всхожесть

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.

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, пырей ползучий, латук татарский, хвощ полевой. Низкой приживаемость свойственна для горчака ползучего, бодяка полевого, вьюнка полевого.

Таблица. Характеристика корней размножения многолетних сорняков в пахотном слое почвы (по данным Смирнова, Котта, Туликова и др.)7

Вид растения
Масса, г
Длина, м
Число адвентивных почек
Бодяк полевой
144,2
80,5
410
Горчак розовый
592,0
65,8
250
Молокан татарский
310,5
32,5
130
Осот полевой
102,3
24,6
831
Мать-и-мачеха
1524,0
170,0
2596
Пырей ползучий
1520,0
126,5
5550
Хвощ полевой
162,5
2625,0
45
Чистец болотный
1079,0
523,0
7009

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.

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 и сорго алепского (гумая) полностью погибают за зимний период на полях, вспаханных на зябь.

Таблица. Регенерационная способность корней размножения при их измельчении8

Длина отрезка корней, см
Число образовавшихся побегов на 1 м корней размножения
латук татарский
осот полевой
пырей ползучий
20
100
100
100
15
140
-
104
10
200
173
138
5
400
200
251
3
400
209
-
2
-
-
-
1
-
262
-

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, бодяка полевого, осота полевого, латука татарского, хвоща полевого 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 (сушенница топяная, ситник лягушачий, метла полевая, хвощ полевой, мята полевая, чистец болотный, лютик ползучий);
  • гигромезофиты — предпочитают достаточно влажные и хорошо аэрируемые почвы (марь белая, марь многосемянная, дымянка аптечная, подмаренник цепкий, ромашка непахучая, ярутка полевая, осот полевой);
  • ксерофиты — предпочитают хорошо аэрируемые, теплые и временами сильно просыхающие почвы (щирица запрокинутая, щирица жминдовидная, частец однолетний, аистник цикутный, смолевка-хлопушка, щетинник зеленый, ежовник петушье просо, амброзия полыннолистная).

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, торица полевая, дивала однолетняя, торичник полевой, ромашка непахучая, редька дикая, метла полевая, ситник лягушачий);
  • оксиломезофиты — произрастают на почвах с реакцией почвенного раствора от слабокислой до слабонейтральной (овсюг, лебеда раскидистая, желтушник левкойный, ярутка полевая, белена черная, чистец болотный, лапчатка гусиная, осот полевой);
  • индифферентные к реакции почвенного раствора (марь белая, пастушья сумка обыкновенная, куколь обыкновенный, мелколепестник канадский, пикульник заметный, тысячелистник).

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, марь многосемянная, лебеда раскидистая, редька дикая, горчица полевая, горец щероховатый, пикульник заметный, пикульник двурасщепленный, ежовник петушье просо, мятлик однолетний, щавель малый. В качестве фосфатфилов следует выделить сорняки: крестовник обыкновенный, фиалка полевая, торица полевая, торичник красный, дымянка аптечная, яснотка стеблеобъемлющая. Из группы калиефилов необходимо назвать подмаренник цепкий, лебеду раскидистую, ярутку полевую, осот полевой.

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.[3]

Мимикрия

Многочисленными исследователями установлено, что нередко популяции сорняков одного вида в различных природных условиях ведут себя как растения различных биологических групп. Так, горчица полевая и куколь обыкновенный 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, ромашка непахучая, ярутка полевая, имеют как яровые, так и зимующие формы. Типичные корнеотпрысковые многолетники осот полевой и вьюнок полевой на переуплотненных почвах обычно ведут себя как стержнекорневые сорняки.

[INSERT_ELEMENTOR id="2563"]

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.

Ссылки

  1. https://de.wikipedia.org/wiki/Unkraut - "Wikipedia.org - Сорняки (нем.)"
  2. Земледелие. Учебник для вузов/Г.И. Баздырев, В.Г. Лошаков, А.И. Пупонин и др. — М.: Издательство «Колос», 2000. — 551 с.
  3. Основы технологии сельскохозяйственного производства. Земледелие и растениеводство. Под ред. В.С. Никляева. - М.: "Былина", 2000. - 555 с.
  4. Éléments de biologie des mauvaises herbes - Les leviers de gestion de la flore adventice, Agri-Réseau ("Элементы биологии сорняков", перевод с франц. UniversityAgro.ru)
  5. Éléments de biologie des mauvaises herbes - Les leviers de gestion de la flore adventice, Agri-Réseau ("Элементы биологии сорняков", перевод с франц. UniversityAgro.ru)
  6. Земледелие. Учебник для вузов/Г.И. Баздырев, В.Г. Лошаков, А.И. Пупонин и др. — М.: Издательство «Колос», 2000. — 551 с.
  7. Земледелие. Учебник для вузов/Г.И. Баздырев, В.Г. Лошаков, А.И. Пупонин и др. — М.: Издательство «Колос», 2000. — 551 с.
  8. Земледелие. Учебник для вузов/Г.И. Баздырев, В.Г. Лошаков, А.И. Пупонин и др. — М.: Издательство «Колос», 2000. — 551 с.