Сорго алеппское, гумай (Sorghum halepense (Linn.) Pers.) — непаразитный многолетний корневищный злаковый сорняк. Является злостным и трудноискоренимым сорняком орошаемого земледелия и специализированным сорняком суданской травы и сорго посевного.
Жизненный цикл: многолетник.
Другие названия: джонсонова трава, калами, или шалаппа (груз., имерет.), гехавер (арм.), гангурдан (азерб.), гумай (казах.), Johnsongrass (англ.), means grass (англ.), Egyptian grass (англ.), false Guinea grass (англ.), millet grass (англ.), Morocco millet (англ.), Cuba grass (англ.), St. Mary’s grass (англ.), evergreen millet (англ.), maiden cane (англ.), aleppo milletgrass (англ.), Johnson grass (англ.).
Другие научные названия:
- Holcus halapensis L.;
- Sorghum miliaceum (Roxb.) Snowden.
Источник: flickr.org©Matt Lavin (CC BY-SA 2.0)
Таксономия
Царство: Растения (Plantae)
Отдел: Цветковые (Покрытосеменные) (Angiospermae)
Класс: Однодольные (Monocotyledones)
Порядок: Злакоцветные (Poales)
Семейство: Злаки (Poaceae)
Род: Сорго (Sorghum)
Вид: Сорго алеппское, гумай (Sorghum halepense (Linn.) Pers.)
Фотографии
Источник: flickr.org©Harry Rose (CC BY 2.0)
Источник: flickr.org©Harry Rose (CC BY 2.0)
Источник: commons.wikimedia.org©Daniel Villafruela. (CC BY-SA 3.0)
Дополнительные фотографии в Google Search Images.
Происхождение
Родом из Средиземноморского региона южной Европы и Африки и, возможно, из Малой Азии. Интродуцировано в другие регионы мира, в настоящее время широко распространено в субтропиках.
Завезена в Северную Америку из Турции в Южную Каролину, США, в качестве кормовой культуры в 1830 году. Первое сообщение из Канады, из Онтарио в 1959 году, а к 1980 году было сообщено еще о 60 местах.
Ботаническое описание
Семена
Семена эллиптические, от бледно-желтого до пурпурно-коричневого, или пестрые пурпурно-желтые, 4,5-4,8 мм длиной, 1,5-2 мм шириной, поверхность гладкая и блестящая.
Всходы
Всходы с одной семядолей.
Первый лист 1,6-2,5 см длиной, 4-6 мм шириной, без волосков.
Листья
Листовые пластинки тонкие, линейные до линейно-ланцетных, плоские, 20-90 см длиной, 5-50 мм шириной, вершина заостренная, в основании плавно сужающиеся, редко беловато-шелковисто опушенные, серединка преобладающая, беловатая, толстая. Край шероховатый, мелкозубчатые, обычно мелкожилковый. Листья многочисленные.
Влагалища открытые, голые или в основании опушенные, края перекрываются. Лигула перепончатая, 1,5-5 мм, вершина усеченная, края реснитчатые. Ушки отсутствуют.
Стебли
Растения сильнокустящиеся, высотой до 2 м.
Побеги прямые, образуются из мощного, широко ползучего, чешуевидного корневища, прямостоячие, 3-20 мм в диаметре, иногда разветвленные на узлах верхней части, обычно шиповатые, безволосые.
Узлы с бородками, с коричневыми чешуевидными влагалищами.
Соцветия
Соцветие — пирамидальная крупная метелка, открытая, бледно-пурпурная до пурпурно-черной, 15-50 см длиной, 3-30 см шириной, волосистая.
Центральная ось шероховатая, до 25 см длиной. Ветви вертициллярные, в узлах завитые, базальные сочленения ости и ветвей обычно бело опушенные. Верхняя часть часто ветвящаяся.
Цветоносы 2-5-гнездные, ниже отцветшей части 1-4 см, междоузлия легко ломаются. Цветоножки голые или почти голые. Ось и ветви метелки реснитчатые.
Колоски многочисленные, 35-350 в метелке, ось метелки сочлененная, двуцветковая (одна фертильная, одна стерильная). Колоски двойные, один сидячий, другой цветоносный, оба дорсально сплюснутые. Сидячие колоски эллиптические или яйцевидно-эллиптические, 4-5,5 мм длиной, 2 мм шириной, бледно-желтоватые или коричневато-желтые при созревании. Стерильные соцветия 4,5-6,5 мм длиной. Фертильные соцветия 4,5-5,5 мм длиной.
Венчики сизоватые, кожистые, желтые до темно-коричневых или пурпурно-красных до черных. Нижний прицветник 5-7-жилковый, жилки явные в верхней части, поперечные жилки явные в нижней части, верхушка с 3 мизерными зубцами, 2-жилковые на 1/3 верхней части. Киль узкокрылатый, края коротко шиповато волосистые. Верхний прицветник килеватый в верхней части. Ости 10-16 мм длиной, часто изогнутые и скрученные.
Нижние леммы ланцетные, немного короче прицветника, гиалиново-перепончатые, 2-лопастные, края реснитчатые. Верхняя лемма продолговатая, 1/2-1/3 длины прицветника, вершина едва заметно раздвоенная, главная жилка выступает внутри зубцов до ости, ость 5-11 мм, извилистая, или иногда цельная, без ости. Палея узкая, 1/2 длины прицветника.
Лодикулы 2, широкояйцевидные, выемчатые. Тычинок 3. Стигмы 2, базально сросшиеся. Рыльце пенициллярное.
Завязывающиеся колоски после созревания опадают.
Корень
Растения сильно корневищные. Подземная часть состоит из хорошо развитых корневищ и придаточных корней.
Корневища до 2 м длиной и 2 см в диаметре, белые с красновато-пурпурными участками.
Опорные корни возникают из нижних надземных узлов.
Корневища бывают 3 типов:
- первичные, которые образуются при закладке корневой системы;
- вторичные — отрастающие от первичных при самом начале усиленного роста, обычно короткие, выходящие наружу и образующие новые надземные укороченные или удлиненные побеги;
- третичные, или запасающие, — возникающие на молодых корневищах в период цветения растений, толстые, проникающие очень глубоко во влажную и рыхлую почву, особенно в тех случаях, когда надземная часть растения достигает больших размеров, способны после перезимовки образовывать самостоятельные растения.
Запасные корневища перезимовывают, и из них развиваются новые надземные побеги в следующем году. Основная масса корневищ (более 80%) располагается на глубине до 20-30 см, в пахотном горизонте почвы, некоторые корневища проникают до 50 см.
Придаточные корни обычно образуются на всех узлах корневищ, но большая их часть находится под узлом кущения и углубляются они до 80 см, иногда до 150 (200) см в почву.
Плод
Плод — продолговато-яйцевидная, немного сдавленная, заостренная, пленчатая зерновка, 3-4 (5) мм длиной, 1,5-2 мм шириной.
Плоды легко осыпаются и засоряют почву.
Биологические свойства
Экология
Сорго аллепское — теплолюбивое, влаголюбивое, но умеренно засухоустойчивое растение.
Адаптируется ко многим типам почв, включая глинистые возвышенности. Лучше подходят пористые плодородные низины, берега рек и наносные почвы, на которых корневища проникают на глубину до 30 см. Произрастает на глинистых и влажных песчаных почвах. Не переносит сухие и плотные почвы. Плохо развивается на засоленных почвах, на солончаках совсем не растет. По разным источникам, солеустойчивость от умеренной до полностью не переносит.
Предпочитает полузасушливые и субгумидные районы. Плохо переносит влажные тропические (строго тропические) места. Адаптируется к теплым влажным районам с летними дождями в субтропиках.
Оптимально количество осадков 500-750 мм с преобладанием летнего периода.
Не зимостоек. Корневища, редко выдерживают зимнюю температуру почвы -17 °C, если не находятся на глубине 20-25 см.
Теневынослив.
Вырабатывает токсины, которые могут иметь аллелопатические свойства.
Обычно образует плотные куртины или преобладающие популяции в рудеральных сообществах, на лугах или пустырях. Кроме того, часто появляется на возвышенных полях.
Устойчивости к гербицидам и аллелопатическим свойствам других растений.
Широко распространен на юге Центральной Азии, главным образом, на равнинах у предгорий, вдоль горных долин на орошаемых полях до 2000 м над уровнем моря. Также обитает на неорошаемых землях в Таджикистане и Узбекистане, где поднимается в поясе высоких предгорий и низкогорий (от 800 до 1500 м над уровнем моря) на рыхлых почвах в посевах к югу от Туркестанского хребта. Обычный сорняк для восточного Закавказья и на Северном Кавказе, реже — на юге европейской части России.
Низкие зимние температуры являются основным сдерживающим фактором распространения на север, а также снижающим обилие в южных районах после холодных зим.
Всхожесть
Жизнеспособность зерновок составляет до 5 лет. Теряют жизнеспособность в навозе, силосе и воде.
Зерновки отличаются глубоким и растянутым период покоя. После перезимовки прорастание составляет до 33%.
Прорастают при температуре 28-35 °С и влажности почвы 60-70% от полевой влагоемкости.
Размножение
Быстро распространяется семенами, более медленно вегетативно ползучими корневищами. Главный путь возобновления — отрастание из корневищ.
Одно растение способно производить до 80 000 семян. По другим данным, один побег дает до 10 тыс. зерновок (Баздырев). Также, одно растение может давать от 500 до 1500 семян (Ларин).
Семена распространяются преимущественно водой по оросителям.
Одиночные растения могут производить 60-90 м (около 5000 узлов) корневища в год. Новые растения образуются из отрезков длиной около 3 см. Вегетативно возобновляется из отрезков корневищ, которые остаются в почве после вспашки, дискования, боронования и других видов обработки. Способность к отрастанию снижается с уменьшением длины отрезков и увеличением глубины их заделки. Например, предельной глубиной прорастания отрезков корневищ, несущих по 1-3 почки, составляет 30 см. Более длинные отрезки с более 4-5 почками могут отрастать с глубины до 40 см.
Корневища после 7 дней подсушки на поверхности почвы (в конце апреля) при температуре 30-35 °С полностью погибают. Подсушка в летний период, когда температуры значительно выше, приводит к более быстрой потере жизнеспособности корневищ. При выворачивании корневища на поверхность почвы, даже на юге Средней Азии, где зимой абсолютные минимумы воздуха кратковременно снижаются до -10…-12 °С, корневища полностью погибают, тогда как отрезки корневищ, заделанные в почву на глубину 10-20 см и более, где температура зимой обычно положительная, весной дают проростки на 100%.
Масса 1000 зерновок — от 4 до 10 г.
Вегетация
В первой половине (на юге) или в середине-конце апреля (на севере) начинают отрастать побеги от корневищ. Проростки достигают стадии седьмого листа через 50 дней. Молодые растения похожи на растения кукурузы или сорго.
В посевах хлопчатника массовое появление всходов происходит через 8-10 дней после посева хлопка. Дальнейший их рост протекает более медленно.
Корневища начинают образовываться на стадии пятого листа и хорошо развиваются к 10 неделе.
Выбрасывание метелок и цветение начинаются с первого года жизни в июне (июле-августе) и продолжаются до поздней осени (конец сентября-середина октября).
Созревание плодов начинается в июле.
Вегетация растений заканчивается поздней осенью с наступлением первых заморозков.
Цикл развития репродуктивного побега от начала отрастания до начала плодоношения составляет 80-95 (110) дней.
Распространение
Сорго аллепское имеет широкое распространение в странах с тропическим и субтропическим климатом.
В России распространен на юге европейской части, на Кавказе и в странах Средней Азии.
Районы распространения
Россия:
- Европейская часть:
- Крымский (Республика Крым и Севастополь);
- Северный Кавказ — все районы.
Украина — Одесская область.
Молдавия, Грузия, Азербайджан, Киргизия, Таджикистан, Туркменистан — все районы.
Казахстан: Тянь-Шанский (горы Тянь-Шань), бассейн Сырдарьи.
Узбекистан:
- Кызылкумский (Бухарская область, Каракалпакстан (восток));
- горы Тянь-Шань;
- бассейн Сырдарьи;
- бассейн Амударьи.
Места обитания
Места обитания: берега рек, залежи.
Засоряет все культуры, особенно хлопчатник, сады, огороды, плантации чая и цитрусовых культур, виноградники, орошаемые участки.
Вредоносность
Сорго аллепское — один из устойчивых и злостных сорняков, наносит серьезный экономический ущерб, особенно в посевах хлопчатника и других пропашных культур. Один из самых злостных сорняков, возделываемых в субтропиках по всему миру. Входит в число 18 видов наиболее вредоносных сорных растений мирового земледелия. По имеющимся данным, это злостный сорняк 30 сельскохозяйственных культур в 53 странах.
В США признан карантинным сорняком.
Агрессивно распространяется и может образовывать плотные заросли, которые вытесняют местную растительность и ограничивают укоренение саженцев деревьев.
Служит переносчиком ряда вредителей: насекомых, нематод, грибков и вирусов. Например, сорговый мокрец, юго-западный кукурузный борщик, кукурузная листовая тля, сахарный борщик, травяные клещи, сорговая пуховая роса и вирусы кукурузы. Способствует сохранению карликового вируса, вызывающего мозаику кукурузы и хлороз листьев.
Семена похожи по размеру на семена кукурузы и сорго, что затрудняет их отделение.
Свежие или разлагающиеся листья, корневища и корни обладают аллелопатическими свойствами, благодаря которым подавляет другая растительность, что позволяет гумаю образовывать большие колонии.
Ядовито. Скот, пасущийся на большом количестве молодых растений, подвержен отравлению цианистым водородом (синильной кислотой).
Полезные свойства
Сорго-гумаевый гибрид может представлять интерес при освоении песков юга степной зоны. Гибрид был выведен в 1935 г. проф. А.И. Державиным на песках овцесовхоза № 8 на юге Ставропольского края. Через 2 года после посева растения достигали высоты 2,5-3 м и образовали густой травостой. После скашивания отрастание быстрое. Мощная корневая система проникала в почву на глубину, доходя до грунтовых вод. При этом растения очень экономно расходуют влагу на создание сухого вещества: транспирационный коэффициент 200, для сравнения, у ржи и пшеницы — 500-550. Этот гибрид может служить сырьем для производства пищевой патоки и этилового спирта. На 1951 г. постановление Совета Министров СССР и ЦК ВКП(б) «О плане полезащитных лесонасаждений, внедрения травопольной системы земледелия…» предполагало создание посевов сорго-гумаевого гибрида площадью 100 тыс. га.
Были отобраны экземпляры гибрида сорго сахарного типа с повышенной зерновой продуктивностью и высоким содержанием в зеленых стеблях сахара (больше, чем в арбузе).
Стебли гумая раньше использовались для плетения.
Кормовые свойства
Сочетание отрицательных (сорняк орошаемого земледелия, ядовитость корней) и положительных качеств (высокая урожайность, хорошее качество сена, поедаемость), возможно, позволяет рассматривать сорго аллепское в качестве кормового растения. Однако, в этом случае имеется необходимость разработки приемов его контроля. Урожайность сена высокого качества достигает 2 т/га, что в несколько раз выше урожая естественных сенокосов. На зеленый корм за летний период позволяет проводить 3-4 скашивания.
В молодом состоянии сорго аллепское хорошо поедается крупным рогатым скотом, лошадьми. Овцами поедается плохо.
Скошенный в молодом состоянии, гумай дает хорошее сено. Однако, имеются сведения о его ядовитости в фазе цветения. В засушливые годы при начале пожелтения и увядания растений, ядовитые вещества образуются также в зеленеющих, молодых побегах и листьях. Также сообщается о ядовитости корней.
Ядовитым веществом является цианогенный глюкозид дуррин, который при соответствующих условиях распадается на глюкозу, оксибензойную кислоту и свободную синильную кислоту (Вильнер, 1948).
На юге США на сеяных пастбищах сорго аллепское ценится как высокоурожайное кормовое растение. В посевах позволяет проводить 3-4 скашивания. В травосмесях хорошо сочетается с коровьими бобами, викой, инкарнатным клевером. Норма высева 20-30 кг/га, средняя урожайность сена составляет 2-3 т/га.
Согласно опытам, проведенным в Таджикистане, сено и трава гумая в фазе плодоношения имеет повышенную питательную ценность.
При поедании корневищ, свиньи получают отравление.
Стравливание переносит плохо, губительно низкое стравливание на протяжении 4 лет.
Химический состав
В корневищах содержится 27% крахмала и 13% сахара.
В сене содержится 3,9 гаммы каротина.
Таблица. Химический состав сорго аллепского1И.В. Ларин и др. Кормовые растения сенокосов и пастбищ СССР. Том I. Споровые. Голосеменные и однодольные. Государственное издательство сельскохозяйственной литературы. Москва. 1950. Ленинград. с. 192.
| Начало цветения | Химический состав | ||||||||||||
| Перестоявшие растения | Химический состав | ||||||||||||
| Осыпание семян | Химический состав | ||||||||||||
| Плодоношение (доля гумая в образце 81,2%) | Химический состав | ||||||||||||
| Коэффициенты переваримости, % | |||||||||||||
| Плодоношение (доля гумая в образце 42,7%, доля овсюга Людовик 45,2%) | Химический состав | ||||||||||||
| Коэффициенты переваримости, % | |||||||||||||
| Скошенная перестоявшая трава, собранная по арыкам в конце августа, доля гумая 96% | Химический состав | ||||||||||||
| Коэффициенты переваримости, % | |||||||||||||
Истребительные методы борьбы
При определение приемом борьбы руководствуются свойствами сорго аллепского. К основным агротехническим методам борьбы относятся:
- снижение семенного распространения путем уничтожения сорняка до обсеменения на необрабатываемых участках и полях;
- глубокая зяблевая вспашка с выворачиванием на поверхность почвы корневищ для их высушивания в теплый период (при температуре 30-35°С после 7 дней подсушки корневища теряют жизнеспособность) или вымораживания в зимний период (при непродолжительные температурах -10…-12 °С корневища полностью теряют жизнеспособность);
- одновременно разрезание дискованием и глубокое запахивание корневищ;
- угнетение сорняка при посеве высококонкурентных культур, например, люцерны, озимой вики, озимой пшеницы;
- посевы люцерны осенью, густой травостой которой на плодородном фоне и частом скашивании, сильно подавляет или практически полностью очищает поле от сорняка;
- глубокая (на 10-15 см) предпосевная обработка посевов хлопчатника и частые междурядные обработки культиваторами проводят для уничтожения семянных всходов и отрастающих от корневищ побегов на ранних фазах их развития;
- в районах орошаемых и богарных зерновых культур пар на перегар, двухуровневое (двуслойное) лущение жнивья озимой пшеницы тяжелой дисковой бороной и вспашка при появлении «шилец» на поверхности почвы на глубину 23- 30 см плугом с предплужником.
Агаджанян предложен комплекс мероприятий по борьбе с сорго аллепским в районах орошаемого земледелия: зяблевая вспашка, сочетающаяся с глубокой (не менее 30 см) перепашкой весной, повторные обработки, многократное систематическое подрезание, сбор корневищ вслед за обработкой, своевременный посев озимой культуры с повышенной на 10% нормой высева семян, ранняя своевременная уборка зерновых, пожнивное лущение без полива с глубокой вспашкой осенью. Кроме того, рекомендуется проводить очистку поливных вод от семян, затопление летом и внедрение травопольных севооборотов (Ларин).
Борьба с сорняком наиболее эффективна до появления пяти листьев. Наиболее эффективным и действенным методом борьбы является предотвращение вторжения и распространения гумая. Для быстрой и эффективной борьбы более эффективно сочетание взаимодополняющих методов. Интегрированное управление включает в себя не только уничтожение целевого растения, но и создание желательных видов и уничтожение неместных, инвазивных видов в долгосрочной перспективе. Борьба редко бывает успешной при использовании только одного метода борьбы.
В настоящее время проводится тестирование нескольких биологических агентов для возможного использования. Sphacelotheca holci помогла в борьбе на пахотных землях Луизианы (США). В полевых испытаниях во Флориде смесь местных грибковых патогенов контролировала сорняк и другие сорные травы в цитрусовых рощах (Citrus spp.).
Опрыскивание в течение первых двух недель роста 1% глифосатом или 8 мл/10 л (400 мл/га) Verdict 520® + смачиватель. Последующее точечное опрыскивание и контроль проростков проводят до образования корневищ, как правило, до стадии семи листьев.
Обнаружен биотип, устойчивый к глифосату, в основном благодаря своему ризоматозному свойству.
Предполагается, возможным методом борьбы может служить выпас скота.
Литература
Баздырев Г.И. Сорные растения и меры борьбы с ними в современном земледелии: Учебное пособие для ВУЗов. М.: Изд-во МСХА, 1993.- с. 242. ISBN 5-7230-0196-5.
Никитин В.В. Сорные растения флоры СССР. — Л.: Наука, 1983. — 454 с.
Губанов И.А., Киселёва К.В., Новиков В.С., Тихомиров В.Н. Иллюстрированный определитель растений Средней России. Том 1: Папоротники, хвощи, плауны, голосеменные, покрытосеменные (однодольные). Москва: Т-во научных изданий КМК, Ин-т технологических исследований. 2002. 526 с.
И.В. Ларин и др. Кормовые растения сенокосов и пастбищ СССР. Том I. Споровые. Голосеменные и однодольные. Государственное издательство сельскохозяйственной литературы. Москва. 1950. Ленинград.
