Вред, причиняемый сорными растениями

Дефицит влаги

Сорные растения также, как и культурные потребляют влагу почву, вследствие чего создаётся её дефицит и происходит ослабление роста и развития культурных растений. Корневая система некоторых сорняков уходит вглубь на несколько метров, что позволяет им потреблять огромное количество воды. Некоторые сорные растения, такие как редька дикая (Raphanus raphanistrum), пикульник заметный (Galeopsis speciosa), овсюг (Avena fatua), амброзия полыннолистная (Ambrosia artemisiifolia), василёк синий (Centaurea cyanus), трёхрёберник непахучий (Tripleurospermum inodorum) потребляют в определенные периоды вегетации в 1,5-2 раза больше влаги, чем культурные растения. В результате в корнеобитаемом слое почвы влажность снижается на 2-5%. Даже в зонах с достаточным увлажнением величина создаваемого дефицита влаги приобретает опасное значение. Особенно эта проблема актуальна в период засух.

Транспирационные коэффициенты многих сорняков выше, чем у культурных растений.

Дефицит питательных веществ

Сорная растительность конкурирует с культурными растениями не только за влагу, но и за питательные вещества. Причём поглощение питательных веществ сорняками превосходит поглощение культурами с высоким урожаем. Например, исследования удобрений и агропочвоведения">ВНИИУА показали, что коэффициент использование азота редькой дикой (Raphanus raphanistrum), марью белой (Chenopodium album) и ромашкой непахучей (Tripleurospermum inodorum) на 5-12% выше, чем у пшеницы.горца развесистого (Persicaria lapathifolia) он варьирует от 56 до 70%. Поэтому растительная масса сорной растительности — это масса недополученного урожая.

Степень потребления и использования зависит от почвенно-климатических условий, видового состава сорных растений, их биологических особенностей и количества. Питательные вещества поглощённые сорняками частично отчуждаются с полей вместе с семенами при уборке урожая и стеблями, листьями при уборке соломы или зелёной массы. Большая доля аккумулируется в корнях и корневищах, семенах многолетних сорняков и долгое время не возвращается в почву.

Согласно результатам химических анализов культурных и сорных растений, росших совместно, количество питательных веществ в сорняках возрастает от их численности, в то время как в культурных растениях оно снижается. Так, вынос питательных веществ при совместном росте кукурузы и сорняков без прополки составил 157,3 и 106,8 кг/га, с двумя прополками — 273,6 и 33,6 кг/га, с четырьмя прополками — 318,6 и 0,23 кг/га соответственно.озимой пшеницы увеличился до 199,3 кг/га, урожайность при этом составила 4,52 т/га, на контроле — 1,97 т/га.

Затенение

Благодаря опережающему росту многие сорняки в начальные стадии роста опережают культурные растения, что приводит к сильному затенению культурных растений. Например, освещенность посевов ячменя и картофеля снижается соответственно на 17,7 и 23,0% по сравнению с посевами без сорной растительности. Особенно это сказывается на посевах льна, проса, кукурузы, сахарной свёклы, которые медленно развиваются в начальные периоды роста.

Сильное затенение сорной растительностью посевов вызывает ослабление прочности приземной части стеблей культурных растений, что приводит к полеганию зерновых, проса, кукурузы и др.

Затенение сказывается на температуре почвы, снижая её на 1-4 °С. Это уменьшает биохимические процессы в растениях и микробиологическую активность почвы, что, в целом, ухудшает условия жизнедеятельности культурных растений.

Механическое воздействие

Механическое воздействие сорняков проявляется в физическом давлении на вегетативные органы культурных растений. Например, вьющиеся и тонкостебельные сорняки, такие как гречишка вьюнковая (Fallopia convolvulus), подмаренник цепкий (Galium aparine), вьюнок полевой (Convolvulus arvensis), переплетают растение и за счёт собственной массы приводят к полеганию посевов. Марь белая (Chenopodium album), василёк синий (Centaurea cyanus), полынь горькая (Artemisia absinthium), мать-и-мачеха обыкновенная (Tussilago farfara) и ряд других наращивают мощную надземную часть, которая подавляет рост и приводит к изреживанию посевов.

Паразитные и полупаразитные сорняки, прежде всего повилики (Cuscuta spp.) и заразихи (Orobanche spp.), с помощью гаусторий (присосок) закрепляются на стеблях или корнях растений и извлекают из них воду, минеральные и пластические вещества. Их действие проявляется на более чем 100 видах растений.

Резерваторы болезней и вредителей

Сорные растения часто служат резерваторами вирусов, болезнетворных грибов, бактерий и насекомых, способствуя их сохранению, развитию, а затем и массовому распространению.

Например:

• Сорняки из семейства крестоцветных — горчица полевая (Sinapis arvensis), редька дикая (Raphanus raphanistrum), пастушья сумка (Capsella sp.), сурепка обыкновенная (Barbarea vulgaris) — являются резерваторами грибных заболеваний (капустной килой, белой плесенью, мучнистой росой) крестоцветных культур.
• Лисохвост (Alopecurus sp.), пырей ползучий (Elytrigia repens), овсюг (Avena fatua) способствуют увеличению спор коричневой ржавчины в зерне.
• Щетинник мутовчатый (Setaria verticillata), марь белая (Chenopodium album), паслён чёрный (Solanum nigrum), василёк синий (Centaurea cyanus), бодяк полевой (Cirsium arvense) являются резерваторами мозаики злаковых культур, корневой гнили пшеницы, вирусных заболеваний картофеля.
• Источником инвазии картофеля стеблевой нематодой нередко являются трёхрёберник непахучий (Tripleurospermum inodorum), паслён чёрный (Solanum nigrum), амарант запрокинутый (Amaranthus retroflexus), лебеда раскидистая (Atriplex patula), одуванчик обыкновенный (Taraxacum officinale) и др.
• Резерваторами вредной черепашки служат пырей ползучий (Elytrigia repens), мятлик луговой (Poa pratensis), костёр безостый (Bromus inermis); озимой совки — марь белая (Chenopodium album), вьюнок полевой (Convolvulus arvensis), паслён чёрный (Solanum nigrum); свекловичного долгоносика — бодяк полевой (Cirsium arvense), чертополох курчавый (Carduus crispus), гречишка вьюнковая (Fallopia convolvulus) и др.
• Пырей ползучий (Elytrigia repens) способствует поддержанию популяции проволочника.

Сорго алеппское (Sorghum halepense) способствует сохранению карликового вируса, вызывающего мозаику кукурузы и хлороз листьев.

Сложность производственной деятельности

Сорняки осложняют производственную деятельность сельхозпредприятий, причиняя косвенный ущерб.

Основные проявления:

• осложнение уборки урожая;
• затруднение работы уборочной техники, забивание сепарирующие механизмы, поломка машин;
• засорение сельскохозяйственной продукции семенами, плодами, частями стеблей и листьев сорных растений, попадание которых в обмолоченное зерно, повышает его засорённость до 20-30% и дополнительную влажность, что приводит к большим затратам на очистку сушку зерна, к повышению себестоимости продукции;
• дополнительные обработки почвы, ухудшение качества агротехнических приёмов, повышенный расход топлива.

Как следствие, осложнение производственной деятельности ведет к увеличению затрат труда и материальных ресурсов, повышая себестоимости сельскохозяйственной продукции. В зависимости от уровня засорённости посевов затраты на дополнительную обработку почвы в Нечернозёмной зоне могут возрастать на 30-50%.

Вред животноводству

Вред животноводству, причиняемый сорными растениями, проявляется прежде всего в снижении качества продукции животноводства и кормовому отравлению животных. Кормовое отравление животных может стать причиной отравления людей, употребивших в пищу продукцию от заболевших животных.

Например, выпас скота на пастбищах, засорённых чистотелом большим (Chelidonium majus), болиголовом пятнистым (Conium maculatum), зверобоем продырявленным (Hypericum perforatum), звездчаткой злаковой (Stellaria graminea), лютиком едким (Ranunculus acris), хвощем полевым (Equisetum arvense), повиликами (Cuscuta spp.), вызывает заболевание или даже падеж животных. При скармливании коровам кормов, содержащих полынь горькую (Artemisia absinthium), пижму обыкновенную (Tanacetum vulgare), ярутку полевую (Thlaspi arvense), лук округлый (Allium rotundum), клоповник (Lepidium sp.), горчицу (Sinapis sp.), донник (Melilotus sp.), получают молоко и мясо со специфическим, неприятным вкусом.

Среди сорных растений встречается большое количество ядовитых, многие из которых встречаются на пастбищах: пикульники (Galeopsis spp.), плевел опьяняющий (Lolium temulentum), звездчатка злаковая (Stellaria graminea), белена чёрная (Hyoscyamus niger), дурман обыкновенный (Datura stramonium), хвощ полевой (Equisetum arvense), повилики (Cuscuta spp.), молочаи (Euphorbia spp.), вёх ядовитый (Cicuta virosa), борец (Aconitum sp.), живокость высокая (Delphinium elatum), чемерица Лобеля (Veratrum lobelianum), чистотел большой (Chelidonium majus), болиголов пятнистый (Conium maculatum), лютики (Ranunculus spp.), калужница болотная (Caltha palustris), горчак ползучий (Rhaponticum repens) и др. Токсическое действие ядовитых растений вызвано накоплением в различных частях растения токсинов в виде ядовитых продуктов распада (катаболитов), алкалоидов, гликозидов, смол, сапонинов, дубильных веществ, органических кислот. Эти химические вещества, попадая в организм животных, могут вызывать нарушение обмена веществ, кормовое отравление или гибель. Некоторые сорные растения, такие как вёх ядовитый (Cicuta virosa), белена чёрная (Hyoscyamus niger), плевел опьяняющий (Lolium temulentum) и др. сохраняют свою токсичность после высушивания и силосования.

Некоторые сорняки могут быть токсичными для одних видов животных и безвредными для других. Например, живокость (Delphinium sp.) в больших количествах ядовита для коров и относительно безвредна для овец и лошадей. Напротив, амзинкия (Amsinckia sp.) токсична для лошадей, в то время как другой домашний скот терпим к нему.

В дополнение к прямому отравлению животные могут испытать иные проблемы, связанные с поеданием некоторых разновидностей сорняков. Так зверобой продырявленный (Hypericum perforatum), эриогонум длиннолистный (Eriogonum longifolium) и манжетка полевая (Aphanes arvensis, устар. Alchemilla arvensis) содержат токсины, вызывающие фотосенсибилизацию у животных, то есть повышенную чувствительность к солнечному свету. Другие растения содержат тератогенные вещества, приводящие к эмбриональным порокам развития. Например, уродливые ягнята могут появиться, если в двухнедельный период беременности овца съедает чемерицу чашецветную (Veratrum californicum). Орляк обыкновенный (Pteridium aquilinum) вызывает болезнь коров, называемую «красная вода» из-за мочи цвета крови, которая является её признаком. Этот сорняк вызывает рак мочевого пузыря, при частом употреблении в достаточных количествах.

Сорные растения, имеющие семена, покрытые колючками, шипиками наносят вред животноводству, засоряя шерсть овец (семена липучки (Lappula sp.), чернокорня лекарственного (Cynoglossum officinale), череды трёхраздельной (Bidens tripartita), чертополоха (Carduus sp.)), повреждая кожные покровы, желудок и кишечник животных, вызывая воспаление. Созревшие колосья щетинников (Setaria spp.), пух осотов (Sonchus spp.) и бодяка (Cirsium sp.), пушицы (Eriophorum sp.) при поедании животными иногда скатываются в желудочно-кишечном тракте в шарообразные комки (фитобезоары), препятствующие продвижению пищи через кишечник, вплоть до гибели животных.

Вред сельскохозяйственной продукции

Сорная растительность наносит существенный ущерб качеству сельскохозяйственной продукции. Зерно с засорённых полей имеет повышенную влажность, что осложняет его очистку и хранение. Попадание семян, плодов, частей сорных растений в зерно увеличивает его засорённость до 20-30%. При размоле такого зерна в муку резко ухудшается её качество, а в некоторых случае делает непригодным к употреблению из-за содержания вредных для организма человека и животных примесей. К наиболее вредным в этом отношении относятся куколь обыкновенный (Agrostemma githago), клоповник мусорный (Lepidium ruderale), белена чёрная (Hyoscyamus niger), горчак ползучий (Rhaponticum repens), плевел опьяняющий (Lolium temulentum) и др.

Семена костра ржаного (Bromus secalinus), попадая в ржаную муку, вызывают быстрое очерствение хлеба. В целом, качество муки из засорённого зерна имеет плохие хлебопекарные качества: натура снижается на 8-11 г, стекловидность — на 0,5-3,3%, содержание протеина — на 0,6-2,0% по сравнению с мукой, полученной из зерна с полей, обработанных гербицидами. В зерне, убираемом с засорённых полей, пониженное содержание белковых веществ, у масличных культур — масел в семенах, а у корнеплодов сахарной свёклы снижена сахаристость.

Картофель, свёкла, морковь в условиях засорённости посевов образует мелкие клубни и корнеплоды, содержание в них сухих веществ ниже на 0,1-0,6%, аскорбиновой кислоты — на 0,3-0,5 мг на 100 г сырья. Урожай сена люцерны наиболее высок в первый год после посева, однако, и наиболее засорён сорными растениями, что может снизить содержание белка вдвое.

В некоторых системах земледелия семена сорняков и семена культурных растений схожи в весе и форме, что серьезно затрудняет их разделение, например, семена люцерны и повилики (Cuscuta sp.), семена сои и плоды паслёна (Solanum sp.).

Снижение урожайности

Сорные растения наносят значительный ущерб сельскохозяйственному производству. Сорняки снижают урожайность на 20-40%. Считается, что 10-15% общей рыночной стоимости сельскохозяйственных продуктов в Соединенных Штатах потеряны из-за сорняков. Эта потеря составляет приблизительно от 8 до 10 миллиардов долларов в год.

Потери урожая культур в мировом масштабе от сорняков и вредителей составляют: зерновые — 500-510 млн т, картофеля — 125-135 млн т, сахарной свёклы — 65-75 млн т, овощей — 78-79 млн т. Суммарный ущерб оценивается в 75 млрд долларов (1980 г.).

Таблица. Потенциальные потери сельскохозяйственной продукции в мире за 2001-2003 год.^[1]

В среднем за 1991-1995 годы в России потери урожая от сорняков зерновых культур составили 16,6%, льна-долгунца — 21,8%, сахарной свёклы — 22,4%, масличных культур — 16,1%, картофеля — 15%, кормовых культур— 15,8%. В последние годы снижение урожайности не только не снижается, но и наблюдается положительная динамика.

В России средняя и сильная засорённость посевов зерновых культур составляет 61% площадей, сахарной свёклы — 66, картофеля — 51, кормовых трав — 49% (ЦИНАО). При систематической и эффективной организации защиты посевов от сорной растительности, и приведения количества сорняков до приемлемого уровня (критического порога вредоносности) повышение урожайность зерновых культур могло составить 9-18%, технических — 10-17, картофеля и овощных — 10-15, кормовых — 10-15%.

Множество научных исследований доказывают существенное влияние сорной растительности на снижение урожайности, что ведет прежде всего к снижению экономической эффективности сельскохозяйственной деятельности. Например, при 11 побегах горчака ползучего (Rhaponticum repens) на 1м² посевов озимой пшеницы урожай её снижается на 28-30%, при 26 — на 48-50 и при 60-70 — на 70-75%. При сильной засорённости посевов кукурузы бодяком полевым (Cirsium arvense) урожай культуры уменьшается на 50-72%, при средней — на 35-40 и слабой — на 20-30%. При засорённости посевов повиликой (Cuscuta sp.) урожай сена люцерны уменьшается на 20-30, семян — на 80-95%; валовой сбор хлопка — на 8-12%, корнеплодов сахарной свёклы — на 14-18, овощей — на 30-50%.

На ранних стадиях роста, наличие сорняков ещё не означает потерю урожайности, так как и культурные и сорные растения могут развиваться без помех друг друга. Однако по мере роста, возрастает потребность в воде и питательных веществах. Период до момента, когда конкуренция станет значительной, составляет примерно три недели. Например, после начала конкуренции конечный урожай лука снижается почти на 4% в день.

Вред, причиняемый сорными растениями, несвязанный с сельским хозяйством

Сорняки влияют на многие виды деятельности человека, которые трудно оценить в денежном выражении. Присутствие сорняков может уменьшить цены на недвижимость из-за неопрятного и неприглядного вида собственности. Плотный, удерживающий влажность рост сорняков способствует разрушению деревянных и металлических конструкций и машин. Высушенный травостой сорной растительности в засушливых местах серьезная пожароопасная угроза возгорания и распространения пожаров. Нередко сорная растительность наносит ущерб рекреационным зонам.

Американские ученые Росс и Лемби (1985) приводят интересный пример того, как сорняки влияют на транспортные расходы. Они указывают, что в 1969 и 1970, 487 000 тонн овсюга (Avena fatua) непреднамеренно транспортировались из Канады до Соединенных Штатов вместе с 16 миллионами тонн зерна. Транспортные расходы на перевозку овсюга были оценены в 2 миллиона долларов, не включая стоимости последующей очистки зерна в размере 2 миллионов долларов. Большие экономические затраты вызваны уничтожением сорной растительности вдоль автомобильных и железнодорожных дорог и линий электропередач, территорий аэропортов.

Токсичные вещества и аллергены сорных растений могут вызывать серьезные проблемы со здоровьем людей, дискомфорт или болезни, включая сенную лихорадку (поллиноз или сезонный аллергический риноконъюнктивит), дерматит и прямое отравление. От сенной лихорадки страдают миллионы людей каждый год. Она вызвана неблагоприятным воздействием протеинов, связанных с пыльцой определенных растений на дыхательной системе восприимчивых людей. Ряд растений вырабатывают токсичное вещество урушиол, вызывающее интенсивный зуд и сыпь на контакт с кожей, так называемый «урушиоловый контактный дерматит».

Более наглядный пример, борщевик Сосновского (Heracleum sosnowskyi). Его прозрачный водянистый сок содержит светочувствительные вещества из группы фуранокумаринов. Под действием ультрафиолетового излучения они переходят в активную форму, способную вызывать серьёзные повреждения кожи, требующие длительного лечения и не всегда проходящие бесследно. После контакта с растением, особенно в солнечные дни, на коже может появиться сильный ожог. Многие растения содержат токсичные вещества, способные при проглатывании вызвать отравление или смерть. К токсичным веществам, содержащимся в сорняках, относятся алкалоиды, гликозиды, оксалаты, смолы и резиноиды, эфирные масла, фитотоксины (токсальбумины) и полезные ископаемые.

Ссылки

1. ^ Herbes sauvages des champs, bonnes ou mauvaises? INRA Dijon/Jardin des sciences.

Литература

• Баздырев Г. И., Лошаков В. Г., Пупонин А. И. и др. Земледелие. Учебник для вузов. М.: Издательство «Колос». 2000
• Баздырев Г.И. Сорные растения и меры борьбы с ними в современном земледелии: Учебное пособие для вузов. М.: Изд-во МСХА. 1993
• Никляев В. С. Основы технологии сельскохозяйственного производства. Земледелие и растениеводство. М.: «Былина». 2000
• Евтефеев Ю. В., Казанцев Г. М. Основы агрономии: учебное пособие. М.: ФОРУМ. 2013
• Radosevich, Steven R. Ecology of weeds and invasive plants: relationship to agriculture and natural resource management / Steven R. Radosevich, Jodie S. Holt, Claudio M. Ghersa.—3rd ed. p. cm. Rev. ed. of: Weed ecology / Steven Radosevich, Jodie Holt, Claudio Ghersa. 1997. Includes index. ISBN 978-0-471-76779-4 (cloth)