Сорные растения, классификация и меры борьбы с ними. Лекция тема введение в земледелие Распространение сорных видов с семенами растений

Биологические особенности сорных растений очень многооб­разны. Многим сорнякам присущ очень высокий коэффициент размно­жения.

Так, одно растение белой щирицы может дать до 6 млн. штук семян. Высокая плодовитость сорняков приводит к тому, что в пахотном слое почвы сосредоточивается до 800 млн. и более жизнеспособных семян сорняков на 1 га, тогда как человек вы­севает, например, семян зерновых культур 4-6 млн. штук. О коэффициенте размножения некоторых представителей сорной растительности можно судить по данным А. И. Мальцева, С. А. Котта и других исследователей, приведенным в табл. 12.

Плодовитость сорных растений в десятки и сотни раз выше плодовитости культурных растений . Большой коэффициент раз­множения сорняков обеспечивает им успешную конкуренцию в борьбе за существование.

Особенностями семян сорных растений являются : способность длительное время не терять всхожесть, недружность прораста­ния, растянутый период покоя. Многочисленные опыты свидетель­ствуют о том, что семена многих сорняков, находясь в почве на большой глубине, могут длительное время не терять своей жизнеспособности.

У некоторых сорняков образуются группы семян, в разной степени подготовленные к прорастанию. Так, у мари белой имеются семена трех групп: 1) крупные коричневые, прорастающие в первые дни обсеменения; 2) более мелкие с толстой оболочкой черного или зеленовато-темного цвета, прорастающие на второй год; 3) очень мелкие, почти круглые, блестящие, черного цвета, прорастающие на третий год.

Семена многих сорняков трудно отделяются от семян культур­ных растений, например : семена плевела - от семян пшеницы, костреца ржаного - от ржи, овсюга - от овса, повилики клевер­ной - от клевера и т. д. В результате при очистке семенного ма­териала они остаются не выделенными из семян культурного рас­тения и в процессе сева заносятся на поля.

Семена некоторых сорняков, пройдя с кормом через желудоч­ный тракт животного, не теряют своей жизнеспособности и, по­пав на поля вместе с неперепревшим навозом, дают новые поко­ления.

У семян, плодов многих видов сорняков имеются приспособления для перенесения их на большие расстояния. Так, у одуван­чика, осотов семена снабжены летучками, парашутиками, с помо­щью которых они поднимаются высоко в воздух и ветром пере­носятся на большие расстояния.

У семян таких сорняков, как репяшок, липучка имеются крючки, зацепки, с помощью которых они прикрепляются к таре, одежде человека, шерсти животных и разносятся по полям. В процессе товарообмена в конце прошло­го столетия из США к нам была завезена щирица белая, кото­рая получила широкое распространение как назойливый сорняк в Краснодарском крае, Ростовской области и во многих степных и лесостепных областях Украины.

Сорняки как представители дикой флоры в процессе длитель­ной эволюции в борьбе за существование приобрели много раз­личных свойств и приспособлений к разным экологическим режимам. Они отличаются большой морозостойкостью, способно­стью переносить засуху, понижения температур во время вегета­ции и т. д.

Семена сорняков лучше всего прорастают при мелкой их за­делке (0,5-5 см). Эту особенность следует учитывать с целью провокации их к прорастанию и последующего уничтожения при­емами обработки почвы.

Многие многолетние сорняки обладают высокой способностью вегетативного размножения .

Способность одновременно обильно образовывать органы раз­множения (семена и вегетативные почки) служит большим пре­пятствием для уничтожения многолетних сорняков: корневищных (пырей, острец, свинорой, хвощ полевой и др.), корнеотпрысковых (осот розовый, осот желтый, горчак, сурепица и др.). На­пример, количество семян, полученных с куртины площадью 1 м2, занятой осотом розовым, может полностью обсеменить и засо­рить площадь в 10 га, а 15-дневный проросток осота полевого (желтого) - образовать новые отпрыски при его подрезании.

Осоты (желтый, розовый), пырей ползучий своими мощно раз­растающимися корневыми системами сильно иссушают почву, а горчак розовый корневыми системами выделяет вещества, вред­ные для многих растений, и вблизи его куртин гибнут зерновые культуры. Он сильно распространен в Среднеазиатских странах, в Прикаспийских степях, на юге Украины.

Формирование группы сорных растений началось с момента возникновения земледелия. Помимо воли человека, но при его участии шел постепенный отбор таких растений, которые приспособились к совместному сосуществованию с культурными растениями. Приспособление сорных растений к жизни в посевах тех или иных культур идет по линии экологического уподобления и экологической дифференциации сорных и культурных растений по отношению друг к другу. Приспособившись к жизни культурного растения, многие сорняки выработали аналогичные им свойства - озимость, яровость, близкую высоту стебля, форму, размер семян и другие признаки. Некоторые сорные растения утратили способность самостоятельно обсеменяться: семена их обмолачиваются вместе с семенами культурных растений (например, погремка большого) и затем, попадая в почву, прорастают. Уподобление сорных растений культурным широко распространено и наглядно видно на примере специализированных сорняков. Цикл их развития совпадает с циклом развития культурного растения, высота стебля равна примерно высоте стебля культурного растения, и поэтому семена попадают в урожай, обмолачиваются и засоряют зерно культурных растений. Форма, масса, величина зачатков сорных растений, семена, плоды настолько схожи с семенами или плодами культурных растений, что отделить их при обычных способах очистки почти невозможно.

Экологическая дифференциация сорных и культурных растений объясняется различиями их в характере использования пространства, света, влаги, питательных веществ и т. п. Такие различия могут приводить к тому, что сорные и культурные растения развиваются, не мешая друг другу, или же конкуренция за факторы жизни растений выражена слабо. С другой стороны, такие различия могут даже оказывать положительное действие на развитие культурных растений. Например, сорные бобовые растения обогащают почву азотом, который может быть использован затем культурными растениями, сорные растения с крепкими стеблями могут служить опорой, поддержкой для вьющихся культурных растений и т. п.

Основные биологические особенности сорных растений, объясняющие их высокую экологическую устойчивость в агрофитоценозах и повышенную вредоносность, а также отличающие их по свойствам от культурных растений, следующие. Сорные растения характеризуются чрезвычайно высокой способностью к воспроизводству при благоприятных условиях произрастания, имеют высокую плодовитость. Отдельные виды сорных растений дают десятки и сотни тысяч семян с одного растения, что во много раз превышает количество семян на одном культурном растении. Так, одно растение осота полевого может дать 35 тыс. семян, трехреберник непахучий - 54, щирица запрокинутая - 500, дескурения Софии - 730 тыс. семян. Если учесть, что хлебные злаки в среднем дают 50-80 зерен и лишь при самых благоприятных условиях могут давать до 2000 семян с одного растения, то очевидно превосходство сорных растений по плодовитости над культурными. В реальных условиях в агрофитоценозах сорные растения дают несравненно меньше семян, чем указано выше, однако вполне достаточно для того, чтобы общее их количество в почве достигало колоссальных величин. Безусловно, многие семена сорных растений, попадая на поверхность почвы, в неблагоприятных условиях для прорастания погибают, однако большая семенная продуктивность обусловливает большую их выживаемость. Тем более что отличительной особенностью семян сорных растений является способность длительное время сохранять жизнеспособность в почве. Период прорастания семян культурных растений исчисляется днями, в то время как семена у многих сорных растений могут лежать в почве годы и даже десятилетия, не теряя своей жизнеспособности. По наблюдениям П. А. Костычева, из 400 семян пастушьей сумки за 1173 дня проросло лишь 75. Остальные не проросли, однако сохранили свою жизнеспособность. До 60 лет не теряют всхожесть семена щирицы, подорожника. Семена донника белого могут сохранять всхожесть до 70 лет. Свойство семян длительное время не давать всходы, сохранять жизнеспособность объясняется их покоем, физиологическим состоянием семени, строением семенной оболочки (глубокий покой) или неблагоприятными условиями для прорастания (вынужденный покой).

Прорастание семян сорняков часто происходит неодновременно и растянуто во времени, что отличает сорные растения от культурных. У ряда сорных растений выражено явление полиморфизма семян, т. е. у них образуются семена различной крупности. Так, у мари белой, например, образуются семена трех групп: крупные, средние и мелкие. Первые прорастают в первый год, вторые - во второй и третьи - на третий год.

Для семян некоторых сорных растений характерно длительное послеуборочное дозревание. Например, у семян куриного проса период дозревания после уборки культурных растений равен пяти - шести месяцам, у семян овсюга - трем-четырем.

Семена или плоды сорных растений имеют различные формы и приспособления, при помощи которых они могут распространяться на большие расстояния. Семена одних сорняков имеют опушенность, хохолки, при помощи которых они переносятся на огромные расстояния (семена бодяка, одуванчика, осота и др.) других - имеют прицепки или колючки и с их помощью переносятся животными, человеком.

Следует отметить и такую важную особенность некоторых видов сорных растений, как способность размножаться не только семенами, но и вегетативными органами: корневищами (свинорой, пырей ползучий, гумай и др.), корневыми отпрысками (осот, бодяк, горчак, вьюнок полевой и др.), клубнями. Вегетативные органы размножения, разрезанные на мелкие части, не только не утрачивают жизнеспособности, а, напротив, у них повышается способность к образованию побегов. О том, до каких величин может доходить количество вегетативных почек на одном квадратном метре наиболее распространенных сорняков, свидетельствуют данные А. И. Мальцева (табл. 26).

Таблица 26

Количество вегетативных органов размножения в почве на 1 м2

Многие семена сорных растений сохраняют жизнеспособность в воде, силосе, сенаже, навозе после прохождения через кишечник животных и птиц. Количество семян сорных растений в навозе, особенно в свежем и слабоперепревшем, может быть очень большим. Отмечено, например, что число семян сорняков, попавших с 60 т свежего коровьего навоза на 1 га, составило 1 млн.

Высокая плодовитость .Большинство сорных растений обладает повышенной способностью к воспроизводству. По данным акад. А.И. Мальцева некоторые сорняки способны дать огромное количество семян. Если в посевах одно растение озимой ржи способно образовать 120â?”200 зерен, льна-долгунца â?” 60â?”100 семян, то одно растение костра ржаного может дать 1420 семян, василька синего â?” 6820, осота полевого â?” 19 тыс., ромашки непахучей â?” 54 тыс., мари белой до 100 тысяч семян, курая до 200, а одно хорошо развитое растение щирицы запрокинутой может дать до 500, гулявника струйчатого до 730 тысяч. По семенной продуктивности все малолетние сорняки делятся на 3 группы. К первой группе относятся сорные растения, которые образуют в среднем от 50 до 600, максимум до 15 тысяч семян. Это куколь обыкновенный, щетинник сизый, редька дикая, горец вьюнковый и др. По высоте они являются растениями среднего яруса. Вторую группу составляют сорняки, дающие в среднем от 600 до 1500 семян с максимальной продуктивностью до 100 тысяч семян. К ним относятся ярутка полевая, горчица полевая, пастушья сумка, икотник серый и др. В третью группу входят сорные растения, средняя плодовитость которых составляет от 1,5 до 5 тыс. семян, а максимальная до 1 млн. семян. Сюда входят белена черная, марь белая, щирица запрокинутая, мелколепестник канадский и др.

Однако плодовитость их зависит от условий произрастания. Наибольшей плодовитости сорные растения достигают на плодородных землях в посевах пропашных культур, у дорог, оросительных каналов, на необрабатываемых землях при хорошей обеспеченности влагой, освещенности, температурном и пищевом режимах.Хорошее развитие пролучают поздние сорняки в посевах пропашных культур.

Недружное прорастание семян и неравномерное их созревание . Всходы сорняков появляются, начиная с ранней весны и до поздней осени. Этому способствуют различные температурные и световые условия, разная степень увлажненности почвы, разноплодие семян (явление гетерокарии). Такие сорняки, как овсюг обыкновенный, марь белая, герчишка вьюнковая и др. при ранней весне дают всходы в начале мая, а при холодной затяжной весне - во второй половине мая. Всходы более теплолюбивых сорняков (куриное просо, щирица запрокинутая, щетинник сизый) появляются в конце мая - начале июня, а семена озимых сорняков прорастают лишь во второй половине лета. Растянутость сроков прорастания семян объясняется не только различным отношением их к внешним условиям, но и полиморфностью семян. Например, на одном растении мари белой имеются три вида семян: крупные, средние и мелкие. Одни из них (крупные) прорастают в год созревания, другие (средние) - на второй год, а мелкие на третий год и позже.

Акад. А.И. Мальцев на основе обзора ра­бот ряда авторов заключает, что для семян большинства видов сорных растений оптимальная глубина для прорас­тания семян 0-5см, для некоторых видов - до 10см. Свыше 10 см боль­шинство видов всходов не дают, так как они имеют, как правило, мел­кие семена.

В.П. Томилов установил, что наибольшее количество всходов овсюга получено при глубине заделки семян 5-10см. Всходы из семян, заделанных глубже 20 см на поверхность не пробились.

Очень сильно зависит от глубины заделки полевая всхожесть мелкосемянных сорняков. По данным Н.З. Милащенко и И.Н. Кузина с глубины 3-5 см дали всходы 67,2-66,5 % семян щетинника, с глубины более 5 см проростки не достигли поверхности и все погибли. Всходы сорняков с глубины 10-15 см появляются с большим опазданием и выглядят более ослабленными, угнетенными.

Способы распространения сорняков Сорняки распространяются чаще всего семенами и реже-вегетативными органами. Созревшие семена разбрасываются во время раскачивания растений ветром, при скашивании, резком растрескивании плодов, перемещении скошенной массы сорняков. Оторванные от земли после созревания семян шарообразные кусты некоторых сорняков (солянка, рогач, щирица белая, синеголовник) перекатываются по полю ветром, семена прилипают вместе с грязью к обуви, копытам животных, колесам транспортных средств. Расселение сорняков может происходить и при нетщательной очистке рабочих органов машин, с плохо очищенным семенным материалом, неперепревшим навозом и птичьим пометом. Наличие у семян различных приспособлений позволяет им распространяться на значительные расстояния (рис.4). Распространение семян и плодов сорняков осуществляется или с помощью специальных приспособлений у растений â?” автохорно, или же с помощью различных агентов â?” аплохорно. У автохорных растений дисперсия семенных зачатков происходит с помощью различных приспособлений, приводимых в действие механическими силами. Так, у горчицы полевой, капусты полевой, редьки дикой, желтушника левкойного, ромашки непахучей семена и плоды рассеиваются вокруг материнских растений под действием силы тяжести â?” автобарохорно. Механическое разбрасывание семян, обусловливаемое возникающим напряжением в высыхающих покровных тканях плодов, наблюдается у аистника цикутного, фиалки полевой, горошка узколистного и других сорняков.С помощью ветра â?” анемохорно â?” распространяются семена одуванчика лекарственного, бодяка полевого, крестовника обыкновенного, мелколепестника канадского и многих других сорняков из семейства сложноцветных. Они снабжены перистыми летучками, благодаря которым могут переноситься на окружающие поля и дальние территории даже при слабом ветре (рис. 4).Семена осотов, одуванчика снабжены летучками, с помощью которых они разносятся ветром. Семена и ягоды многих сорных растений распространяются с помощью животных, птиц, насекомых, т. е. зоохорно. Плоды или соцветия липучки ежевидной, с помощью которых они цепляются к шерсти животных, одежде человека, перьям птиц и переносятся на соседние поля и на новые местообитания.

Вегетативное размножение многолетних сорняков. В почве наряду с семенными зачатками находятся и корни многолетних сорняков (корневища, луковицы, клубеньки и др.), способные к вегетативному размножению и называемые корнями размножения. Высокая экологическая пластичность этих сорняков определяется как количественным обилием, так и высокой регенерирующей способностью корней размножения. У многих из них значительная часть таких корней располагается и в подпахотном слое, проникая нередко на глубину до 1 â?”2 м и более. Вследствие этого большая часть корневой системы оказывается недосягаемой для почвообрабатывающих орудий, глубина работы которых обычно не превышает мощность пахотного слоя. В корнях размножения запасаются пластические вещества в форме углеводов, содержание которых в зависимости от вида растения и времени вегетации колеблется от 5â?”12 до 35â?”54 %. На них образуется большое количество адвентивных (придаточных) почек. При повреждении корней почвообрабатывающими орудиями часть этих почек пробуждается и формирует взамен уничтоженных новые растения. При обработке находящиеся в пахотном слое корни размножения разрываются и дробятся на обломки различной длины. В благоприятных условиях эти отрезки способны приживаться и даже образовывать самостоятельные растения. Высокой приживаемостью характеризуются корни размножения осота полевого, пырея ползучего, латука татарского, хвоща полевого, тогда как приживаемость таких корней у горчака ползучего, бодяка полевого, вьюнка полевого выражена очень слабо.

С уменьшением величины отрезков корней их способность к регенерации убывает. Тем не менее корни размножения ряда многолетних сорняков (осот полевой, пырей ползучий и др.) способны к регенерации даже при длине обломков 1â?”5 см.

Более того, сильное измельчение корней многолетних сорняков стимулирует пробуждение на их отрезках большого количества адвентивных почек. В результате регенерационная способность (определяемая по количеству образовавшихся побегов на 1 м) корней размножения возрастает в 1,5â?”2 раза и более.

Поэтому изредка проводимые в чистом пару обработки почвы или небрежные междурядные культивации пропашных приводят к сильному зарастанию этих полей сорняками.

С уменьшением длины корней размножения, а следовательно, и с сокращением запасов пластических веществ приживаемость их резко убывает. Поэтому измельчение корней и последующая их заделка в почву на глубину не менее 20â?”25 см практически полностью исключают регенерацию многолетних сорняков из пахотного слоя от отрезков их корней размножения. На этом и строится механическое уничтожение многолетних сорняков, называемое методом удушения. При минимальной и нулевой технологиях для уничтожения таких сорняков приходится прибегать к химическим методам борьбы.

Приживаемость обломков корней размножения резко снижается при увеличении плотности (свыше 1,1 г/см 3), снижении влажности (ниже 15â?”20 %) и температуры (ниже 5â?”10 °С) почвы.

Высокая экологическая пластичность наблюдается у многолетних сорняков и в неблагоприятные периоды их жизни. При глубоком механическом повреждении корней, чрезмерном уплотнении почвы, длительной засухе корневая система горчака ползучего, бодяка полевого, осота полевого, латука татарского, хвоща полевого впадает в состояние покоя на 2â?”3 года. С наступлением благоприятных условий сохранившаяся часть корневой системы возобновляет регенерацию подземных отпрысков, из которых затем формируются полноценные растения. Этим и объясняется нередко неожиданно обильное появление на вспаханных полях многолетников, присутствие которых в посевах в предшествующие годы практически не наблюдалось.

Все это обусловливает высокую жизнеспособность и устойчивость многолетних сорняков, если борьбу с ними ведут без учета их биологических и экологических особенностей.

Долговечность семян. Если у культурных растений, в частности злаков, семена при хранении сохраняют всхожесть до 5... 10 лет, то у большинства сорняков, попав в почву, они бывают жизнеспособными на протяжении нескольких десятилетий. Благодаря твердой оболочке семена длительное время остаются жизнеспособными, независимо от влажности почвы. Твердость оболочки является биологическим свойством, которое передается по наследству. Это свойство наиболее характерно для некоторых видов семейств Бобовых и Просвирниковых. При механическом повреждении водонепроницаемой оболочки прорастание семян ускоряется.

Долговечность семян объясняют также наличием покоя. Например, семена овсюга обыкновенного сохраняют жизнеспособность в течение 4-5 лет, мари белой - 20, горчицы полевой - 7 лет, мокрицы - 10-15 лет.

Различают глубокий и вынужденный покой. Первый связан с физиологическим состоянием семени и строением оболочки. Второй обуславливается неблагоприятными внешними условиями (недостатком влаги, воздуха, тепла, света). Разрушение оболочек семян способствует более быстрому выходу их из состояния покоя.

Биологический и вынужденный покой семян. Одна изхарактерных особенностей болышинства сорных растений â?” недружность прорастания семян. Если бы их семена прорастали так дружно, как у культурных растений, то бороться с ними было бы значительно легче. Основная причина недружного прорастания â?” наличие периода биологического покоя, когда физиолого-биохимические процессы ослаблены. Такой период в жизненном цикле семян обусловливают ряд причин: водо- и воздухонепроницаемость оболочек семян, высокое осмотическое давление клеточного сока в оболочках семени; физиологическая недозрелость зародыша; наличие в разных частях семени тормозящих веществ, так называемых ингибиторов, которые задерживают его прорастание; обособленность протоплазмы, элементы которой еще не включились в метаболизм всего организма. С общебиологической точки зрения период покоя семян сорных растений представляет собой способ приспособления организма сохранять жизнеспособность в неблагоприятных условиях, один из путей саморегуляции жизненных процессов в организме. Длительный период покоя у семян сорных растений имеет особенно большое значение для сохранения вида.

Период покоя может быть нарушен под влиянием света, переменных температур, токов высокой частоты, механического или химического разрушения оболочки. Чтобы вывести жизнеспособные семена сорных растений из периода покоя, необходимо в первую очередь обеспечить доступ воздуха, тепла и воды к зародышу и запасным питательным веществам. Некоторые факторы (мороз, периодическая смена температуры и изменение влажности среды) открывают доступ воздуха, тепла и воды, так как под их влиянием повышается проницаемость оболочки семени. Мороз оказывает действие лишь на влажную оболочку, потому что при этом повышается активность ферментативных процессов в набухших семенах. Благоприятное влияние чередования морозов и оттепелей в зимний период â?” одна из важнейших причин высокой энергии прорастания весной зимовавших в почве семян сорных растений. На сухие семена мороз действует слабо, поэтому весной они прорастают медленно и в меньшем количестве.

Кроме того, различают вынужденный покой. Вынужденный (вторичный или экологический) покой у семян и плодов обычно вызывается отсутствием благоприятного сочетания внешних экологических факторов, которое способствует их прорастанию (недостаток влаги, избыток тепла, отсутствие света, наличие растительных ингибиторов, продуцируемых другими видами, ит. д.). В отличие от культурных растений, семена которых должны обладать высокой дружностью прорастания, семена сорняков имеют очень растянутый период прорастания. Растянутость периода всхожести сохраняется и у семян сорняков, постоянно пребывающих в почве.

Многие из попавших в почву плодов сорняков оказываются в неблагоприятных условиях и погибают. Значительная же часть из оставшихся плодов способна сохранять жизнеспособность в почве длительное время и этим обусловливает засорение посевов последующих культур на несколько лет вперед.

Семена большинства культурных растений сохраняют жизнеспособность обычно не более 4â?”7 лет и при условии хранения их в помещениях в оптимальных условиях. Семена же и плоды многих сорняков не теряют жизнеспособности даже после многих лет пребывания в почве.

О необычной долговечности семян сорняков свидетельствуют данные опыта, заложенного У. Биллом еще в 1879г. в Мичиганском колледже (США). Установлено, что семена звездчатки средней, горчицы полевой, пастушьей сумки, щирицы запрокинутой, донника желтого сохраняли жизнеспособность после 30-летнего погребения в почве, а семена вьюнка полевого, щавеля курчавого, горчицы черной в этих условиях не теряли всхожести даже через 50 лет.

Разноплодие . У некоторых видов сорняков семена или плоды, сформировавшиеся в одном соцветии, различаются по морфологическим и физиологическим признакам (разномодие, или гетерокарпия). Это увеличивает возможности вида закрепляться на осваиваемой территории и внедряться в новые агрофитоценозы. Так, у мари белой образуются семена трех видов: крупные, плоские, зеленовато-коричневые светлых тонов, которые 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. В метелке овсюга на концах веточек формируются колоски с разнотипными по биологическим признакам зерновками. В верхней части колоска образуются мелкие темноокрашенные зерновки, легко осыпающиеся, период их покоя до 16â?”22 мес. Они образуют всходы с глубины не более 10â?”12 см и растения по ритмике развития схожи с поздними яровыми. Зерновки из нижней части колоска самые крупные, светлоокрашенные, осыпаются позднее и поэтому засоряют посевной материал культуры. Период покоя этих зерновок около двух-трех месяцев, по окончание которого они в благоприятных условиях дружно всходят, давая проростки с глубины 18â?”25 см, и развиваются как раннеспелые растения. В средней части метелки формируются зерновки промежуточные по морфологическим и биологическим признакам.

У сорняков из семейства астровых (сложноцветных) (крестовник весенний, козлобородник большой и др.) семена, формирующиеся у центра соцветия (корзинки), имеют менее короткий период покоя, чем расположенные у края.

Разновременное созревание семян и плодов . В процессе естественного отбора у малолетних сорняков сформировалась способность заканчивать жизненный цикл несколько раньше, чем у культурных растений. Это приводит к тому, что уже заблаговременно (до оптимального срока уборки культуры) значительная часть образовавшихся на растениях сорняков семян осыпается на почву. Кроме того, исключается возможность непосредственно удалить эти семена с поля, как это легко удается с семенами сорняков, которые попадают, например, в бункер комбайна при обмолоте зерновых культур.

Так, в посевах озимых хлебов за полторы-две недели до их обмолота полностью отмирают растения редьки дикой, пастушьей сумки, ярутки полевой, и большая доля их семян попадает в почву. Несколькими днями позднее начинают осыпаться на почву уже созревшие на отдельных веточках семена ромашки непахучей, василька синего, живокости полевой, костра ржаного, метлы полевой и др.У многих сорных растений периоды созревания и дисперсии сильно растянуты, что не позволяет полностью исключить засорение почвы. Период созревания зерновок у овсюга весьма растянут, а к фазе полной спелости пшеницы, когда приступают к обмолоту урожая, в почву поступала почти половина образовавшихся семян.

В степных районах России некоторые сорняки, такие, как ежовник, петушье просо, щетинник сизый, щирица запрокинутая, солянка русская, в посевах зерновых сильно подавляются и почти не образуют семян. Однако после обмолота зерновых и при благоприятно складывающихся в невзлущенной стерне питательного и водного режимов и короткого светового дня они ускоренно проходят жизненный цикл и через 2â?”3 недели образуют дополнительные 40â?” 60 млн семян на 1 га, пополняя имеющиеся в почве запасы диаспор сорняков. Такие сорняки получили название пожнивных.

Многочисленными исследованиями установлено, что в пахотном слое почвы на отдельных полях находятся семена 10â?”25 различных видов сорняков при их общем количестве от 120 млн до 3â?” 4 млрд на 1 га.

Учитывая громадный по численности потенциальный запас семян и плодов сорняков в почве, необходимо вести систематическую борьбу с сорняками. Это одна из самых актуальных задач в земледелии на ближайшую перспективу.

Другие биологические особенности. У некоторых сорняков семена не теряют жизнеспособность после прохождения через кишечник животных и птиц, например мелкие семена, механически не повреждаемые жвачными животными либо целикомпоедаемые различными птицами. Семена некоторых сорняков не разрушаются после обработки крупяных культур или размола зерна на муку, особенно при крупном помоле.

Есть группа сорных растений, для которых характерно разноплодие (гетерокарпия), причем эта особенность имеет наследственный характер. К ним относятся марь белая, овсюг, лебеда блестящая (имеет три вида семян), амброзия полыннолистная (шесть), одуванчик лекарственный (два), просо куриное, горец птичий, крестовник и др. Эти семена различаются между собой по размеру и окраске, имеют различный период био-логического покоя, всхожесть у них разная, несмотря на то, что они образовались на одном растении или даже соцветии.

Некоторым сорным растениям свойственна мимикрия, т. е. внешнее сходство их или отдельных органов, в частности семян, с культурными растениями. Такая биологическая особенность дает возможность легко распространяться с посевным материалом. Для отделения такой сорной примеси требуется очистка на специальных зерноочистительных машинах.

Для успешной борьбы с сорняками необходимо знать их биологические особенности и способы распространения.

За долгий период своего существования среди культурных растений, сорняки приобрели многие морфологические и биологические особенности, очень сходные с культурными растениями, в посевах которых они чаще всего встречаются. Это помогает распространению сорняков. Сходство в развитии обуславливает распространение в посевах яровых культур яровых сорных растений, в посевах озимых хлебов - озимых и зимующих сорняков.

Основные особенности, отличающие сорняки от культурных растений, следующие:

1. Меньшая требовательность по сравнению с культурными растениями к условиям внешней среды. Сорняки более засухоустойчивы, морозостойки.

2. Сорняки нередко имеют очень мощную корневую систему, благодаря которой ими активно поглощается влага и питательные вещества. У горчака, хвоща, донника, бодяка длина корней достигает 5,5-7 метров.

3. Большая плодовитость. Одно растение дикой редьки дает до 12 тыс. семян, осота полевого - до 19 тыс., осота розового - до 35 тыс., пастушьей сумки - до 70 тыс., а щирицы - до 500 тыс. семян, тогда как зерновые хлеба дают в среднем 100-1000 зерен на одно растение.

4. Способность размножаться вегетативным путем. Вегетативным способом быстро размножаются многие многолетние сорняки. Их подземные органы дают массу побегов с многочисленными спящими почками, из которых могут развиваться новые побеги и самостоятельные растения.

5. Семена сорняков способны распространяться на большие расстояния при помощи специальных приспособлений (летучек, прицепок, завитков).

6. Семена многих сорняков не теряют всхожести в течение длительного периода. Отмечены случаи, когда семена щирицы, пастушьей сумки, мокрицы и некоторых других сорняков не теряли всхожести в течение 40-50 лет, горчицы полевой - 7 лет, ярутки полевой и подорожника - 9 лет. Семена некоторых видов сорняков не теряют всхожести, находясь в навозе, воде, силосе, при прохождении через кишечник животных и птиц. Много семян сорняков заносится на поля при внесении свежего навоза, с талой и поливной водой.

7. Недружность всходов сорняков значительно осложняет борьбу с ними, так как прорастание может затянуться на очень длительный период. Например, одно растение лебеды (марь белая) дает три вида семян. Одни прорастают в год созревания, вторые - будущей весной и третьи - лишь на третий год после того, как осыпятся. Недружность всходов многих видов сорняков объясняется разнокачественностью семян, обладающих неодинаковой жизнеспособностью, а также различной способностью семенной оболочки пропускать воду.

8. К свойствам сорняков, которые затрудняют борьбу с ними, относится их свойство созревать несколько раньше культурных растений, в посевах которых они преимущественно встречаются. Благодаря этому, к началу уборки сельскохозяйственных культур основная масса семян сорняков успевает осыпаться, а это исключает возможность удаления их с поля с урожаем и уничтожения при очистке посевного материала.

Очаги размножения сорняков - необкошенные обочины дорог, необработанные полосы по границам полей и т.д..

(Методическое пособие для студентов агрономического факультета)

Цель данного пособия – систематизировать материал о сорных растениях и ускорить усвояемость материала студентами на лабораторно-практических занятиях. В задачи курса входит изучить вред сорных растений на примере различных видов сорняков, усвоить различные биологические особенности сорняков и привить навыки планирования мер борьбы с различными группами сорных растений, а так же систематизировать знания о сорных растениях в целом.

Понятие о сорных растениях и их вредоносность

Сорными называются растения, засоряющие сельскохозяйственные угодья и наносящие вред культурным растениям. Растения, относящиеся к культурным видам, но не возделываемые на данном поле, относятся к засорителям.

Сорняки, засоряющие отдельные с/х угодья называются спутниками, а при засорении отдельных видов культур – специализированными спутниками. Приспосабливаясь к жизни культурных растений, сорняки приобрели многие признаки и свойства, присущие культурным растениям: озимость, яровость, высоту стебля, размеры и форму семян, осыпаемость семян и т.д.

На территории нашей страны насчитывается около 1400 видов сорняков, в Предуралье более 120 видов. Наиболее злостные: хвощ полевой, бодяк полевой, осот полевой, горец вьюнковый, василек синий, овсюг обыкновенный, пырей ползучий, марь белая, звездчатка средняя, пикульник зябра, вьюнок полевой и другие.

Сорняки в борьбе за условия существования наносят большой ущерб сельскому хозяйству:

1. Снижается урожай сельскохозяйственных культур. Потери урожая с/х культур в мире от сорняков и других вредных организмов составляют у зерновых – 500-510 млн.т.; картофеля – 125-135 млн.т.; овощей – 78-79 млн.т. или 30 – 40%от общего сбора урожая и оценивается в 75 млрд.долларов.

Снижение урожайности с/х культур происходит благодаря быстрому росту и развитию сорняков. Они потребляют большое количество питательных веществ и влаги. При наличии на 1 кв.м. 14 стеблей осота полевого в пахотном слое 0-20 см может находиться до 104 его корнеотпрысков, которые поглощают с гектара пашни почти 238 кг азота, 35 кг фосфора и более 160 кг калия (О.Н. Мирскова). А озимая рожь для создания 10 ц зерна потребляет всего 31 кг азота, 14 кг фосфора и 26 кг калия. В связи с этим эффективность удобрений резко снижается, так как на засоренных полях большая часть элементов питания усваивается сорняками.

3. Сорняки способствуют развитию вредителей и болезней с/х растений. Например, на листьях вьюнка полевого, мари белой, осотов откладывает яички озимая совка, гусеницы которой сильно повреждают посевы. Редька дикая, сурепица, пастушья сумка и некоторые сорняки из семейства капустных способствуют размножению земляной блохи и капустной тли, наносящих большой вред капусте, брюкве и другим культурам. Пырей ползучий способствует распространению проволочника, ржавчины зерновых культур. Сорняки из семейства капустных являются распространителями капустной килы, ложной мучнистой росы и т.д.

4. Многие сорняки снижают качество урожая и с/х продукции. Семена сорняков при сильном засорении посевов увеличивают влажность зерна, что приводит к самосогреванию и порче. Наличие в муке даже незначительного количества размолотых семян куколя обыкновенного, плевела опьяняющего, белены черной делает ее непригодной для человека и животных. Мука, полученная из заовсюженного овса, обладает терпким вкусом, имеет темный цвет. Примесь в сене лютика едкого, хвоща полевого и некоторых других сорняков может вызвать отравление животных, а наличие донника лекарственного, чеснока, полыни горькой придает молоку горький вкус. Зерна овсюга в не размолотом виде могут вызывать заболевание животных, и даже смерть. Жесткие ости, попадая во влажную среду, начинают раскручиваться и ввинчиваться в слизистую оболочку, вызывая у животных воспаление и повреждение слизистых оболочек органов пищеварения.

5. Сорняки снижают производительность с./х. машин, затрудняют проведение ряда с./х. работ. На полях засоренных вьюнком полевым, пыреем ползучим, осотами приходится проводить дополнительные обработки почвы, при этом тяговое сопротивление почвообрабатывающих орудий повышается до 30%. На сильно засоренных полях возникает необходимость увеличивать число обработок, а многократные обработки приводят к иссушению, разрушению структуры почвы. Зеленые сочные сорняки забивают шнеки и элеваторы комбайнов, наматываются на звездочки, вызывают простои, поломки машин, затягивают уборку, увеличивают потери урожая.

Биологические особенности сорняков:

1.Распространению сорняков способствует их плодовитость. Одно сорное растение при благоприятных условиях способно давать от нескольких сотен до десятков миллионов семян, тогда как растение зерновых злаков дает в среднем несколько десятков семян. По данным профессора А.А.Хребтова, наиболее распространенные сорняки Предуралья имеют такую плодовитость: звездчатка средняя (мокрица) – 25 тыс., осот – 20 тыс., бодяк – 35 тыс., ромашка непахучая – 500 тыс., марь белая – 100 тыс., щирица – 500 тыс., полынь горькая – до 1 млн. семян. Такая высокая семенная плодовитость сорняков ведет к сильному засорению урожая и почвы, позволяет сорнякам сохранить вид даже при активной борьбе с ними.

2.Семена многих сорняков могут долгие годы сохранять в почве жизнеспособность и всхожесть. Долговечность и недружность прорастания семян является важным биологическим свойством вида и зависит от физиологического состояния семени и строения оболочки. Плотная оболочка семян многих сорняков препятствует проникновению в них воздуха, воды, вследствие чего запасные питательные вещества семени находятся в нерастворимой форме и не могут потребляться зародышем. Из состояния покоя могут вывести внешние условия: периодическая смена влажности и температуры, мороз. При этом оболочки семян становятся проницаемыми для воды и воздуха и начинают прорастать. Опыты показали, что семена овсюга, промерзшие во влажном состоянии, весной прорастают лучше, чем промерзшие сухими.

Период покоя у разных видов сорняков неодинаковый, так овсюг сохраняет всхожесть до 8 лет, марь белая, щирица, пастушья сумка – до 5-6 лет и более, а семена донника сохраняли всхожесть 77 лет.

Пахотный слой содержит огромные запасы сорняков. В опытах кафедры земледелия Пермской ГСХА в учхозе «Липовая гора» на слабозасоренных полях в почве насчитывалось от 45 до 65 млн. семян на 1 га пахотного слоя, а на засоренных полях Очерского района Пермской области – до 1,5 – 3,0 млрд.

3. Сорные растения способны размножаться не только семенами, но и вегетативными органами – корневищами, корнеотпрысковыми, луковицами, обломками стеблей, листьями. У некоторых, наиболее злостных сорняков – осота полевого, вьюнка полевого, пырея ползучего, бодяка полевого вегетативный способ размножения является преобладающим (А.И. Мальцев). При благоприятном развитии пырея длина корневищ на 1 кв.м. пахотного слоя достигает 495 м, масса – 2890 г, а число вегетативных почек – 26000. У осота желтого длина корней на 1 кв.м. достигает 76 м, масса – 1000 г, а число почек – 1600. Каждая почка при благоприятных условиях может прорасти и дать новые надземные побеги.

4. Сорняки имеют различные приспособления для распространения семян и плодов. Так, семена осота полевого, бодяка, одуванчика и других снабжены летучками, при помощи которых они переносятся ветром с одних полей на другие. У ряда сорняков – подмаренника цепкого, липучки, лопуха, дурнушника семена снабжены колючками, при помощи которых они цепляются к одежде человека, шерсти животных и переносятся на большие расстояния.

Семена сорняков распространяются также водой при орошении и при разливе рек. Источником засорения полей является также свежий, неправильно приготовленный навоз. В навоз семена попадают с подстилкой и кормами. Семена многих сорняков при поедании животными проходят через пищеварительные органы и не теряют всхожести.

5. Важной биологической особенностью сорняков является неприхотливость, приспособленность к условиям произрастания. Культурные растения проявляют повышенные требования к температуре, влажности, обработке почвы, глубине заделки семян, а сорняки прорастают при более глубокой заделке, меньшей влажности, более низкой температуре почвы.

Семена сорняков прорастают с различной глубины, но наибольшее количество – с глубины 0-5 см. Чем крупнее семена и плоды, тем с большей глубины они прорастают и наоборот, чем мельче семена, тем с меньшей глубины они могут прорастать. Семена овсюга могут прорастать с глубины 15 – 20 см, а семена мокрицы – с глубины 0,5 – 2,0 см.

Семена большинства сорняков созревают раньше, чем семена культурных растений и, осыпаясь до уборки, попадают в почву. Много семян осыпается во время уборки.

В результате длительной эволюции семена и плоды сорняков приобрели размеры, форму, внешний вид, сроки созревания близкие к семенам культурных растений. Очень схожи семена сурепки и дикой редьки с семенами капусты, гречихи татарской – с культурной гречихой, овса с овсюгом, куриного проса с культурным просом и т.д. Это значительно затрудняет очистку и подработку посевного материала и служит источником вторичного засорения.

АГРОБИОЛОГИЧЕСКАЯ КЛАССИФИКАЦИЯ И ХАРАКТЕРИСТИКА СОРНЯКОВ

Для более удобного изучения сорняков и разработки эффективных мер борьбы с ними создана классификация, базирующаяся на важных морфологических и биологических признаках. Она включает: способ питания, продолжительность жизни, способ размножения (табл.1).

Таблица 1

Биологические группы сорняков (по А.И.Мальцеву)

ОПИСАНИЕ БИОЛОГИЧЕСКИХ ГРУПП СОРНЫХ РАСТЕНИЙ

Малолетние сорные растения – размножаются семенами, плодоносят один раз в жизни,