Биологический и флористический спектр сорной растительности агроценозов ООО агрофирма «Мордовзерноресурс» Ардатовского района РМ

Дипломная работа Биологический и флористический спектр сорной растительности агроценозов ООО Агрофирма «Мордовзерноресурс» Ардатовского района РМ

Реферат

Цель исследований: проведение флористического и агрофитоценологического анализа сорной растительности ООО Агрофирмы «Мордовзерноресурса» и ее биоэкологического спектра.

Применяемые методы исследований: монографический, маршрутно-глазомерный (экспедиционный), статистический.

В результате исследования изучен видовой состав сорной растительности ООО Агрофирмы «Мордовзерноресурса», определен флористический и биоэкологический спектр, выявлены злостные сорняки агрофитоценозов, оценены характер и степень засоренности полей хозяйства.

Степень внедрения — частичная.

Область применения — в практике работы агрономической службы хозяйства.

Засоренность полей является одной из основных причин, препятст-вующих росту урожайности сельскохозяйственных культур (С.А. Котт, 1969; Г. А. Чесалин, 1975; А. В. Фисюнов, 1984; Ю. Я. Спиридонов, 1996, 2007, Н. Н. Лунева с соавт., 2010). Вред, причиняемый сорняками, ни у кого не вызывает сомнения. Обладая хорошо развитой корневой системой, сорные растения не только расходуют влагу и питательные вещества, снижая потенциальное и эффективное плодородие почвы, но и затеняют культурные растения, вызывают их полегание, осложняют уход за посевами. Они затрудняют обработку почвы и уборку урожая, способствуют распространению вредителей и болезней, ухудшают качество продукции растениеводства. Сорные растения снижают эффективность удобрений, мелиоративных приемов и других средств интенсификации сельскохозяйственного производства (Г.И. Баздырев, 1982; Г. И. Баздырев, Б. А. Смирнов, 1986; В. И. Корытник, А. М. Малиенко, 1994, В. А. Захаренко, 2003, Т. Н. Ульянова, 2005).

Для организации планомерной борьбы с сорной растительностью необходимы сведения о состоянии ее на территории хозяйства. Детальное изучение сорной флоры ООО Агрофирма «Мордовзерноресурс» Ардатовского района предпринималось, возможно, неоднократно, однако сколько-нибудь достоверных сведений (публикации, отчеты, карты и т. п.) по этому вопросу нами не обнаружены. Отсутствие данных о характере и степени засоренности агрофитоценозов хозяйства не позволяет вести обоснованную борьбу с сорняками в посевах сельскохозяйственных культур.

В связи с этим мы провели специальные исследования видового (флористического) состава, распространения и обилия сорных растений в посевах основных полевых культур (агрофитоценозах) ООО Агрофирма «Мордовзерноресурс» Ардатовского района для разработки системы мероприятий по борьбе с сорняками.

Целью исследования являлось проведение флористического и агрофитоценологического анализа сорной растительности агрофитоценозов ООО Агрофирма «Мордовзерноресурс» Ардатовского района Республики Мордовия.

В задачи исследований входило:

1) определение видового состава сорной растительности ООО Агрофирма «Мордовзерноресурс» и ее биоэкологического спектра;

2) оценка характера и степени засоренности полей ООО Агрофирма «Мордовзерноресурс»;

3) оценка (экспертная) экономических потерь хозяйства от сорной растительности;

5) разработка предложений агрономической службы хозяйства по борьбе с сорной растительностью.

1. Обзор литературы

1.1 Видовой состав сорной флоры и его регулирование

В естественных фитоценозах, не нарушенных деятельностью человека, настоящих сорных видов почти не бывает (И.С. Косенко, Д. С. Васильев, 1971), хотя в образцах почвы целинных земель до их вспашки семена сорняков, как правило, находили. Это объясняется предельной насыщенностью, замкнутостью и недоступностью естественных фитоценозов для поселения посторонних видов.

Фитоценозы, создаваемые человеком — несовершенные экобиологические системы. Они находятся в противоречии с естественными законами формирования растительного покрова до полного насыщения фитоценозов разнообразными экобиоморфами (Б.М. Миркин, Г. С. Розенберг, 1983). При отсутствии контроля со стороны человека агроценозы теряют свои особенности, происходит восстановление фитоценоза, свойственного данному ландшафту (Б.А. Быков, 1973). На изменении видового состава сорной флоры, ее постепенном вытеснении характерной для естественных фитоценозов растительностью была основана переложная (С.А. Воробьев и др., 1991) и другие примитивные системы земледелия.

Современные культурные агрофитоценозы можно формировать только с учетом действия многих факторов на размножение, жизнеспособность и распространение различных видов сорных растений (В.И. Морозов, Ю. А. Злобин, А. Х. Куликова и др., 1999).

А.И. Мальцев (1933) считал, что распространение сорных растений, прежде всего, определяется почвенно-климатическими условиями, особенно условиями увлажнения. Всю территорию европейской части России он делил на пять зон: северную, среднюю и черноземную полосу, полосу крайнего засушливого юга и юго-восток. Однако и в пределах отдельных зон отмечаются различия. Так, территория Центрального Черноземья по видовому составу сорных растений подразделена на пять районов (Н.С. Камышев, 1978), Поволжья — на четыре района (Б.М. Смирнов, 1975). В Сибири отмечены существенные различия видового сорного компонента по природным зонам: степи, лесостепи, подтаежные и таежные районы (В.В. Никитин, 1983).

Примером зонального распространения может служить амброзия полыннолистная (Ambrуsia artemisiifуlia L.). Она не встречается выше 55° северной широты (С.М. Поспелов и др., 1978; Ю. К. Виноградова и др., 2009).

Многие виды сорных растений отличаются экологической пластичностью и широко распространены географически, обитают в разных почвенно-климатических условиях (И.С. Косенко, Д. С. Васильев, 1971).

Видовой состав сорного компонента полевого агрофитоценоза отличается высокой устойчивостью, что обусловлено их биологическими особенностями и высокой засоренностью почвы (В.В. Туганаев, 1984). Тем не менее, видовой состав сорных растений изменяется. Он связан с исходной засоренностью почвы, чередованием культур, технологией их выращивания, биологическими особенностями сорняков (Г.И. Баздырев, 1983; Г. И. Баздырев, Е. К. Никитаева, 1992).

Основные причины постоянного изменения видового состава и структуры сорного компонента агрофитоценоза — биологические особенности сорных растений и хозяйственная деятельность человека. Эта деятельность обусловила распространение в нашей стране видов, географически весьма отдаленных от мест их первоначальной локализации. Так, из Индии к нам занесена повилика сближенная (Cuscuta aproximata Bab.), из Америки — ромашник пахучий (Chamomilla suaveolens (Pursh) Rydb.), мелколепестник канадский (Erigeron canadensis L.), щирица белая (Amaranthus albus L.), галинсога мелкоцветковая (Galinsoga parviflora Cav.), паслен колючий (Solanum rostratum Dun.), подсолнечник сорный однолетний (Helianthus lenticularis Dougl.), ценхрус якорцевый (Cenchrus tribuloides L.), амброзия полыннолистная (Ambrуsia artemisiifуlia L.) и др. (С.М. Поспелов и др., 1978), из Малой Азии — дурман вонючий (Datura stramonium L.) (Н.С. Камышев, 1978).

Появление новых видов сорных растений из других стран, а также карантинных можно контролировать и предотвращать, труднее сдерживать миграцию их внутри страны. В Центрально-Черноземной зоне, например, преобладают пришлые, или заносные, виды. Местные растения (апофиты) составляют около 32% (Н.С. Камышев, 1978).

Сорные растения перемещаются с одного места на другое при помощи семенных и вегетативных зачатков. Причем разные виды различаются между собой по способности к распространению. Например, куртины бодяка полевого (Cirsium arvense (L.) Scop. s.l.) и латука татарского (Lactuca tatarica (L.) C.A. Mey.) при разрастании корней за год увеличиваются в диаметре на 2−3 м. Семена сорняков осыпаются обычно в нескольких метрах от материнского растения. При распространении ветром семена осотов, латука, одуванчика лекарственного (Taraxacum officinale Wigg. s. l.), мелколепестника канадского и других, имеющих летучки из волосков или особые крылатки, могут переноситься на расстояния до трех и более километров. На большие расстояния ветер может переносить мелкие и легкие семена заразихи (Cuscuta sp.), хотя они и не имеют специальных приспособлений. Этим способом могут распространяться, но лишь при сильном ветре щирица (Amaranthus sp.), марь (Chenopodium sp.) и лебеда (Atriplex sp.). Такие сорняки, как курай, рогач песчаный, щирица белая, резак и другие, переносятся ветром в виде перекати-поля. Особенно далеко семена сорных трав (щирица, марь белая, куриное просо) могут заноситься птицами (А.И. Мальцев, 1933; С. А. Котт, 1961; Б. М. Смирнов, 1975).

Сорные растения распространяются также дождевыми, вешними и поливными водами. Причем с дождевыми водами семена сорняков в условиях Поволжья (Б.М. Смирнов, 1975) перемещаются на расстояние не более 1−2 км. И лишь в хозяйствах с сильно пересеченной местностью ливневые осадки переносят их на большие расстояния. За сезон с поливными водами заносится 5.1−5.4 млн/га семян. Учитывая, что они обладают неодинаковой плавучестью (Б.М. Смирнов, 1975), этот фактор может быть существенным в изменении видового состава сорных растений на орошаемом поле. Так, чаще всего с поливной водой заносятся семена осотов, одуванчика, куриного проса, мари белой, ярутки полевой и др. (Г.И. Баздырев, Б. А. Смирнов, 1986).

Источником расселения сорных растений могут стать необрабатываемые земли, откуда семена заносятся ветром, водой, животными и другими способами на обрабатываемые земли. Так, плоды липучки растопыренной (Lappula sguarrosa (Retz.) Dumort.), подмаренника цепкого (Galium aparine L.), череды (Bidens sp.), дурнишника (Xanthium sp.), лопуха (Arctium sp.) цепляются колючками и шипами за шерсть животных и переносятся ими. Семена некоторых сорняков (щирица, лебеда, марь белая (Chenopodium album L.), виды щетинника (Setaria sp.) и гречишек (Polygonum sp.), горчица полевая (Sinapis arvensis L.), ромашка, щавель (Rumex sp.) и др.) плохо перевариваются животными и при выпасе скота могут попадать на другие поля (Морозов В.И., Злобин Ю. А., Куликова А. Х. и др., 1999).

Высев плохо очищенного семенного материала, прежде всего, способствует распространению сорняков, семена которых близки к признакам основной культуры и потому трудноотделимы (А.В. Фисюнов, 1984).

Существенным источником пополнения и изменения засоренности почвы и посевов являются органические удобрения (Г.А. Чесалин, 1975). В 1 т их содержится от 50 тыс. до 5 млн семян сорняков, из которых 30−90% жизнеспособны (В.А. Андреев, П. Д. Попов, 1988; В. А. Андреев, М. Н. Новиков, С. М. Лукин, 1990). Роль этого фактора особенно сильно возрастает при высокой засоренности органических удобрений и низкой засоренности почвы. При внесении удобрений изменяется не только общая засоренность почвы и посевов, но и видовой состав сорной флоры, структура агрофитоценоза.

На состав сорной флоры оказывают влияние свойства почвы. Известны растения, в том числе сорные, индикаторы условий местообитания (С.В. Викторов, Г. Л. Ремезова, 1988). Для большинства растений наиболее благоприятна почва с нейтральной или слабокислой реакцией. На почвах с высоким содержанием натрия растут солянки (Salsola sp.), некоторые виды полыни (Artemisia sp.) (С.А. Котт, 1961), на кислых обычно распространены торица полевая (Spergula arvensis L.), хвощ полевой (Equisetum arvense L.), щавель малый (Rumex acetosella L.) и др. Однако способность растений расти в неблагоприятных условиях не всегда является индикатором почвы. Например, хвощ полевой после известкования кислой почвы растет лучше (А.Н. Киселев, В. П. Синюков, 1971), а численность редьки дикой сокращается (С.А. Котт, 1961).

Сорные растения по-разному реагируют на отдельные элементы питания. Под влиянием некоторых удобрений и их сочетаний изменяется ботанический состав сорняков. Отмечаются азотпозитивные (марь белая), азотнегативные (торица полевая, мокрица (Stellaria media (L.) Vill.), фосфатпозитивные (горец шероховатый (Polygonum scabrum Moench.), фосфатнегативные (редька дикая, торица полевая), калийпозитивные (марь белая, горец шероховатый), калийнегативные (редька дикая (Raphanus raphanistrum L.), торица полевая, мокрица) (С.В. Викторов, Г. Л. Ремезова, 1988).

Изменения в видовом составе сорняков при внесении удобрений объясняются различной отзывчивостью на них растений. Значительное увеличение всхожести семян овсюга (Avena fatua L.), ярутки полевой (Thlaspi arvense L.), редьки дикой, ромашки непахучей (Matricaria perforata Merat), василька синего (Centaurea cyanus L.) при внесении повышенных доз минеральных удобрений позволило авторам предположить, что сравнительно медленное появление их всходов весной связано не только с низкими температурами, но и недостатком нитратов (И.И. Синягин, 1980).

Большое значение при этом имеет влагообеспеченность. Например, при недостаточной влагообеспеченности применение удобрений обостряло конкурентные взаимоотношения между ячменем и сорными растениями (Б.А. Смирнов, А. С. Мазохин, Н. Ю. Мазохина, 1989). С повышением фона питания увеличивалась гибель и уменьшалась масса малолетних сорняков, но возрастала засоренность многолетними видами (осоты, хвощ полевой). Улучшение водообеспеченности способствовало на отдельных фонах питания ослаблению конкуренции между растениями, увеличению численности и массы сорных растений всех биологических групп.

Большое влияние на конкурентные взаимоотношения растений оказывают явления аллелолатии (А.М. Гродзинский, 1991). Существует специальный термин «аллелопатическая прополка», сущность которой заключается в использовании против определенных сорняков их аллелопатических антагонистов. Так, известны факты угнетающего влияния посевов ржи (Secale cereale L.) на ряд сорных растений. В частности, рожь способна значительно снизить засоренность полей овсюгом. Для борьбы с горчицей полевой (Sinapis arvensis L.) можно использовать метод провокации. Например, посев овса (Avena sativa L.) стимулирует прорастание семян этого сорняка. При скашивании культуры на зеленый корм уничтожаются растения горчицы полевой (А.М. Гродзинский, 1991). Наиболее сильно угнетают рост растений ячменя компостированные осот полевой, или желтый (Sonchus arvensis L.), пырей ползучий (Elytrigia repens (L.) Nevsci), ежовник обыкновенный, или куриное просо (Echinochloa crusgalli (L.) Beauv.), слабее — марь белая, звездчатка средняя, или мокрица, горец вьюнковый (Polygonum convolvulus L.), ромашка непахучая, тысячелистник обыкновенный (Achillea mellefolium L. s. l.). Сведений о значении аллелопатического фактора в смене одних видов растений другими нет. В то же время в фитоценозах возможно увеличение токсических метаболитов у некоторых видов при ухудшении условий их произрастания, что связано с нарушением нормального метаболизма, но одновременно является и приспособлением, направленным на снижение конкурентной способности других видов растений, произрастающих совместно (Т.А. Работнов, 1974).

Изменение состава сорной флоры на полях связано также с биологическими особенностями культурных растений. Например, озимые культуры весной рано трогаются в рост и при нормальной перезимовке и густоте стояния сильно подавляют однолетние яровые сорные растения. Аналогичную картину можно наблюдать при посеве ранних яровых зерновых культур, которые обычно обгоняют в росте поздние яровые сорняки и угнетают их сильнее, чем ранние. На структуру агрофитоценоза оказывают влияние не только температурный фактор (и связанный с ним период массового появления всходов разных видов растений), уровень питания, влагообеспеченность, густота стояния, вид, сорт культурного компонента и т. д., но и разная плодовитость сорных растений. Например, максимальное (учтенное) плодоношение одного сорного растения колебалось от 46 (зопник клубненосный — Phlomis tuberosa L.), 100 (плевел расставленный, или льняной — Lolium remotum Schrad.) семян до 6 (просо волосовидное — Panicum capillare L.), 10.5 (полынь обыкновенная, или чернобыльник — Artemisia vulgaris L.) миллионов семян (С.А. Котт, 1969).

Причиной изменения видового состава сорных растений может быть также различная жизнеспособность семян в почве. Так, семена подмаренника цепкого, василька синего, щирицы обыкновенной, осота полевого и бодяка полевого утрачивали жизнеспособность, а в почве через 1−2 года, торицы полевой (Spergula arvensis L.) и гречишки развесистой — через 5−6 лет, мари белой, редьки дикой, пикульника обыкновенного (Galeopsis tetrahit L.), гречишки вьюнковой, ярутки полевой (Thlaspi arvense L.), дымянки лекарственной (Fumaria officinalis L.) — через 10 лет после их внесения (В.И. Морозов, Ю. А. Злобин, А. Х. Куликова и др., 1999).

Б.М. Смирнов (1975) делит сорняки по скорости потери всхожести семян на три группы: теряющие всхожесть за один год (курай обыкновенный — Salsola kali L., катун, или кумарчик растопыренный — Agriophyllum squarrosum (L.) Moq.); за 8−10 лет (марь белая, ярутка полевая) и более (щирица, гречишка вьюнковая, щетинник (мышей), куриное просо и др.). Они отмечали разноплодие, или гетерокарпию у семян, образовавшихся на одном растении. Многие сорняки имеют три и даже четыре типа семян, отличающихся друг от друга, но только морфологически, но и по длине периода покоя.

Чередование культур является важным фактором, регулирующим видовой состав и численность сорной флоры. Повторное возделывание даже таких конкурентоспособных растений, как озимая пшеница, увеличивает засоренность (С.А. Воробьев, 1968). При бессменном выращивании зерновых, льна, клевера на дерново-подзолистой суглинистой почве в 3−5 раз увеличиваются засоренность почвы и посевов, а также видовое разнообразие сорняков, особенно многолетних. Так, на полях монокультуры ежегодно определяли 38 видов сорняков, в том числе 15 многолетних, в севообороте -29 и 9 видов соответственно.

Правильный севооборот ограничивает распространение и видовое разнообразие сорных растений. В севообороте борьба с сорняками осуществляется чередованием биологически сильно и слабо подавляющих сорняки культур; пропашных и сплошного сева, озимых и яровых, позднего и раннего сроков сева и др. Под действием чередования культур засоренность зерновых уменьшается в 2−6 раз по сравнению с бессменными посевами, при этом исчезают специфические сорняки, и уменьшается доля наиболее опасных корнеотпрысковых и корневищных многолетников (Г.И. Баздырев, Б. А. Смирнов, 1986). Одностороннее насыщение севооборотов одной или группой культур, близких по биологии и агротехнике, влечет за собой накопление биоэкологически совместимых с ними видов сорных растений (Г.И. Баздырев, 2000).

Для регулирования состава сорной флоры и ее численности большое значение имеет система обработки почвы. Так, при глубокой вспашке численность сорняков была снижена почти в 2 раза (Э. Рюбензам, К. Рауэ, 1969), в 1.5−2 и 2−3 раза (С.А. Воробьев и др., 1991). Засоренность всего пахотного слоя почвы была почти на одном уровне, но в верхнем слое (0−10 см) при плоскорезной обработке семян сорняков было в 2 раза больше, чем при глубокой вспашке (А.В. Фисюнов, 1980). Приемы интенсивной безотвальной обработки в ряде случаев вызывают увеличение засоренности посевов, особенно без применения гербицидов (М.Е. Черепанов и др. 1988; В. С. Циков и др., 1988; В. В. Воронцов, 2008; В. И. Турусов, А. М. Новичихин, 2012). При глубокой отвальной вспашке среди сорняков преобладают малолетние, а в случае замены вспашки поверхностными и плоскорезными обработками усиливается засоренность многолетними видами (Г.И. Баздырев, 1988).

Разные виды сорняков проявляют неодинаковую чувствительность к боронованию (Э. Рюбензам, К. Рауэ, 1969). При лущении стерни после уборки зерновых культур уничтожаются сорные растения, предотвращается размножение пожнивных сорняков. При проведении предпосевной культивации под поздние культуры уничтожаются преимущественно ранние яровые сорняки.

Существуют специальные агротехнические меры борьбы с многолетними сорными растениями (метод «истощения», метод «удушения» и др.), применение которых способствует подавлению этой группы сорняков, значительному уменьшению ее доли в структуре агроценоза. При паровой обработке общая засоренность посевов снижается в 3−4 раза, а многолетниками — в 10−15 раз (Н.3. Милащенко, 1980). При использовании в системе основной обработки почвы современных гербицидов удается ускорить очистку почвы и посевов от зачатков многолетних сорняков — бодяка полевого и др. (П.Ф. Ионин, 1988).

По данным С. А. Котта (1961), с прекращением обработки почвы через 3−4 года перестают расти однолетние сорняки, через 3−5 лет отмирают осот полевой и латук (молокан) татарский, через 8−10 лет — бодяк полевой и вьюнок полевой (Convolvulus arvensis L.). Причем последний при уплотнении не образует боковых корней размножения и становится стержнекорневым растением. Только горчак ползучий (Acroptilon repens L.) и амброзия многолетняя (Ambrosia psylostachya DC.) выдерживают более длительное уплотнение почвы, однако и они лучше произрастают на обрабатываемом поле.

За последние 40−50 лет увеличилась численность однолетних и кор-неотпрысковых многолетних сорняков в Татарии, растения других жизненных форм заметно сократили свое участие в посевах (В.В. Туганаев, 1984). Это объясняется, прежде всего, изменением глубины вспашки, а также соотношения высеваемых культур и улучшением качества семенного материала.

По данным Б. А. Смирнова (1980), состав и структура сорного компонента агрофитоценоза в интенсивном земледелии изменяются благодаря увеличению численности специализированных растений при зерновой специализации севооборота, увеличению доли участия многолетних сорняков (пырея ползучего, бодяка полевого) при внедрении энергосберегающих и почвозащитных технологий обработки (особенно нулевой, поверхностной, плоскорезной) и хвоща полевого при высоких нормах удобрений и применения гербицидов по всем системам обработки почвы, За последние годы расширился ареал распространения овсюга (П.П. Колмаков, 1975). И. Шевелев еще в 1930 г. отметил (цит. по П. П. Колмакову, 1975), что овсюг засорял посевы в зерновом севообороте и почти не встречался на других делянках опыта, когда в севооборотах сочетались пар или пропашные, озимая пшеница при одном яровом ячмене. Для Мордовии овсюг, по существу, также новый сорняк, так как на полях республики он начал активно распространяться в конце 60-х — начале 70-х годов. Так, по сведениям П. К. Кузьмина (1941), полученным в 1934;1938 гг., овсюг в Мордовии постоянного распространения не имел, появлялся в некоторые годы с завозными семенами.

По мнению А. И. Кузнецова (1988), борьба с этим коварным сорняком должна проводиться комплексными методами, предусматривающими одновременное решение следующих задач: уничтожение запасов семян овсюга в почве, недопущение пополнения этих запасов и уничтожение вегетирующих растений. Соблюдение научно обоснованного чередования культур в севообороте с использованием так называемых «противоовсюжных» звеньев (М.Н. Костин с соавт., 1982; А. В. Ивойлов, Т. А. Горбунова, 1985а); выращивание поукосных и пожнивных посевов; возделывание люцерны 3−4 года на сено и зеленый корм (Н.И. Жирнов, 1974); применение приемов и способов обработки почвы, обеспечивающих дружное массовое прорастание зерновок овсюга с последующим уничтожение проростков или всходов (А.В. Ивойлов, Т. А. Горбунова, 1985б; Ю. К. Казанков, 1988); уборка зеленой массы однолетних трав до обсеменения овсюга; повышенные (в пределах оптимальных) нормы высева семян культурных растений; оптимальные сроки посева (П.П. Колмаков, 1975) способствуют снижению заовсюженности полей.

В современных условиях значительная роль в формировании сорной флоры, динамики изменения состава ее компонентов отводится гербицидам. Известно, что при их использовании погибают одни виды сорных растений, а для других (устойчивых) создаются более благоприятные условия для роста, развития и плодоношения (Б.А. Смирнов, 1980; Г. С. Груздев, 1988). В результате изменяется соотношение видов сорной части агрофитоценоза, иногда даже без снижения общей численности семян сорняков в почве, то есть наблюдается явление компенсации (А.М. Гулидов, 1991). Чередуя различные гербициды, можно предотвратить распространение устойчивых видов сорняков. При высокой эффективности действия препаратов их влияние на агрофитоценоз выражается в изменении его структуры, прежде всего в снижении обилия сорных видов, упрощении сообщества, снижении его плотности, приближении посевов к одновидовым сообществам (В.И. Морозов, Ю. А. Злобин, А. Х. Куликова и др., 1999).

В последние годы наблюдается процесс развития устойчивости сорных растений к гербицидам (С.А. Рославцева, 1993; А. В. Захаренко, В. А. Захаренко, 2000). В настоящее время 60 видов сорняков имеют популяции, резистентные к гербицидам. Например, в Австралии отмечается развитие устойчивости к противозлаковым гербицидам биотипов у Avena fatua, в Канаде — Avena fatua, Setaria viridis, Brassica kaber, Sonchus asper, Stellaria media, Polygonum convolvulus и др.

Засоренность посевов в России в последние десятилетия увеличивается (Ю.Я. Спиридонов, 2000; В. А. Захаренко, 2003, 2008). Настораживает тот факт, что в ценозе сорняков неуклонно растет количество растений таких видов, как осоты, вьюнок полевой, ромашка, пырей, овсюг, подмаренник цепкий, щетинники, которые, как правило, обладают повышенной устойчивостью ко многим гербицидам. сорный флора растение мордовия Таким образом, видовой состав сорных растений на поле определяется почвенно-климатическими условиями зоны, биологическими особенностями сорняков и культурных растений, но главным образом деятельностью человека. Регулирование числа видов сорной флоры и общей засоренности полей, возможно, при учете конкретных источников их распространения в хозяйстве, применении комплексных мер борьбы с ними.

В современной флоре Мордовии насчитывается, по исследованиям ботаников (Сосудистые растения Республики Мордовия, 2010), более 1 400 видов сосудистых растений из 564 родов 118 семейств. В их числе 6 видов плаунов, 7 хвощей, 18 папоротников, 4 голосеменных, остальные — покрытосеменные (цветковые). Число видов деревянистых форм относительно невелико: деревьев — 24, кустарников — 45, полукустарников, кустарничков и полукустарничков — 49 (В.К. Левин, М. Н. Сбитнева, 2000). О современной же сорно-полевой флоре Мордовии и изменений видового состава сорных растений во времени доступные публикации практически отсутствуют.

1.2 Вред, причиняемый сорными растениями

Засоренность полей является одной из основных причин, препятствующих росту урожайности сельскохозяйственных культур (Г.И. Баздырев, 1982).

Чтобы усиленно вести борьбу с сорняками, надо знать их биологические особенности. К основным биологическим особенностям сорняков, способствующими проявлению высокой устойчивости их на полях и повышенной вредоносности для народного хозяйства, а также отличающим их от культурных растений, относятся следующее (Г.А. Чесалин, 1975; В. В. Никитин, 1993; А. В. Фисунов, 1984):

1) чрезвычайно высокое воспроизводство (плодовитость) при благоприятных условиях произрастания;

2) способность семян или плодов распространятся на большие расстояния при помощи специальных приспособлений (летучек, прицепок, завитков);

3) способность длительное время сохранять жизнеспособность семян в почве;

4) неравномерное прорастание семян;

5) наличие или отсутствие биоэкологического покоя у зрелых и недозрелых семян или вегетативных органов;

6) способность семян некоторых сорняков хорошо прорастать на свету;

7) высокая жизнедеятельность и пластичность при различных экологических режимах;

8) наличие у многих видов разнокачественных (гетерокарпических) семян, обладающих неодинаковой жизнедеятельностью;

9) развитие мощной корневой системы с большим запасом питательных веществ у поликарпических сорняков;

10) сохранение у некоторых видов всхожести семян, находящиеся в навозе, воде, силосе, сенаже;

11) способность семян сохранять жизнеспособность после прохождения через кишечник животных и птиц;

12) способность мелких семян сохранять всхожесть при размоле засоренного зерна на муку или при его обработке на крупорушке;

13) паразитический или полупаразитический образ жизни некоторых сорняков;

14) активное вегетативное размножение у различных многолетников и представителей других биоэкологических групп;

15) физиологические зрелые сорные растения имеют активную и скрытую (пассивную) жизнеспособность.

1.3 Биоэкологические формы сорных растений

Сорные растения по эколого-биоэкологической конституции далеко не однородны, что является показателем разнообразия путей адаптации (приспособления) растений к условиям регулярно обрабатываемых почв. Сходные в биоэкологическом отношении виды обычно объединяются в одну «жизненную форму». В гербологических работах термин «жизненная форма» употребляется редко, чаще всего здесь оперируют понятием «биологическая группа», «биологический тип», поэтому оба понятия используются в литературе в одинаковом смысле (В.В.Туганаев, 1984).

Ботаническая систематика сорных растений, основанная на морфологических признаках, недостаточна для производственных целей, так как при этом в одну и ту же группу попадают растения, резко отличающиеся по биоэкологическим особенностям. В связи с этим в практике сорняки классифицируют по важнейшим биологическим признакам — по продолжительности жизни, способу размножения, характеру питания и т. д. (С.А. Котт, 1969; С. А. Воробьев и др., 1991).

По продолжительности жизни сорняки подразделяют на малолетники и многолетники.

По способу размножения различают растения, размножающиеся в основном семенами, и меньше — вегетативно (со стержневой и с мочковатой корневыми системами), и размножающиеся в основном вегетативно и в меньшей степени семенами (корневищные, корнеотпрысковые, клубневые, луковичные и ползучие).

По способу питания они делятся на две группы: сорняки паразиты и сорняки — зеленые растения. Первая группа представлена полными паразитами корневого и стеблевого питания, а также полупаразитными. Вторая группа — обычными автотрофными зелеными растениями. Кроме того, сорняки классифицируются по местообитанию. По этому признаку выделяют полевые (сегетальные) и мусорные (рудеральные) сорняки. Сегетальные сорняки характерны для полей, лугов, огородов, садов и болот, а рудеральные — для пустырей, обочин дорог и т. д.

В практике наибольшее распространение получила комплексная биоэкологическая классификация, объединяющая сорняки по способу питания и продолжительности жизни (В.В. Никитин, 1983; А. В. Фисюнов, 1984; В. Н. Лияскин; В. В. Чернышева, 1993).

По этой классификации все сорные растения подразделяются на следующие группы:

А. Непаразитные сорные растения

1. Малолетники: а) эфемеры, б) яровые сорные растения: ранние и поздние, в) зимующие, г) озимые, д) двулетники

2. Многолетники: а) корнеотпрысковые, б) корневищные, в) луковичные и клубневые, г) ползучие, д) стержнекорневые, е) кистекорневые, ж) плотнокустовые Б. Паразитные сорные растения: 1) стеблевые паразиты, 2) корневые паразиты, 3) корневые полупаразиты Таким образом, обзор литературных данных свидетельствует о том, что многие вопросы о статусе сорных растений в агроценозах, об их флористическом и биоэкологическом спектре проработаны недостаточно полно.

Кроме того, отсутствие данных о характере и степени засоренности в агрофитоценозах конкретных землепользований не позволяет вести обоснованную борьбу с сорняками в посевах сельскохозяйственных культур.

В связи с этим мы провели специальные исследования видового (флористического) состава, распространения и обилия сорных растений в посевах основных полевых культур (агрофитоценозах) ООО Агрофирмы «Мордовзерноресурс» Ардатовского района Республики Мордовия для разработки системы мероприятий по борьбе с сорной растительностью.

2. Материалы и методы исследования

2.1 Характеристика хозяйства

Сельскохозяйственный производственный кооператив ООО Агрофирма «Мордовзерноресурс» Ардатовского района Республики Мордовия организовано в 2005 г.

Ардатовский филиал ООО Агрофирма «Мордовзерноресурс» расположен в центральной части Ардатовского района. Центральным пунктом хозяйства является г. Ардатов. Расстояние до республиканского центра г. Саранска составляет 114 км, ближайшей железнодорожной станции 10 км.

Пунктами продажи сельскохозяйственных продуктов являются: зерна — Ардатовский хлебоприемный пункт, Саранский пивоваренный завод.

Производственные связи в хозяйстве осуществляются по дорогам районного и республиканского значения. Основную часть из всех закрепленных за хозяйством земель занимают сельскохозяйственные угодья, на их долю приходится 93%. Наибольший удельный вес в структуре сельскохозяйственных угодий приходится на пашню — 94% и на пастбища — 2%.

Агроклиматические условия хозяйства. Республика Мордовия расположена в лесостепной зоне юга нечерноземной зоны РФ, в умеренно-теплом поясе. Климат этой зоны умеренно-континентальный и характеризуется значительными колебаниями температуры и относительной влажности воздуха, неравномерным распределением осадков по годам и в течение вегетационного периода, периодическими суховейными явлениями и засухами разной степени интенсивности (Агроклиматические ресурсы…, 1971).

Самый теплый месяц — июль, со средней температурой воздуха 18−22 °С. Сумма положительных среднесуточных температур воздуха при переходе через 5 °C составляет 2 593 °С, через 10 °C — 2 320 °С и через 15 °C — 1 732 °С.

Наряду с температурой воздуха интерес представляют сведения о температурном режиме почв. Данные, полученные Агрометеорологической станцией г. Саранска за 20 лет показывают, что на поверхности почвы температура изменяется по месяцам. Если в мае она в среднем равна 14 °C, то в июне возрастает до 18 °C, в июле — до 22.1 °С, затем процесс идет в обратно порядке: август — 18.3 °С, сентябрь — 10.9 °С.

По годовому количеству осадков территория Мордовии относится к зоне неустойчивого увлажнения, так как годы с достаточным или даже с избыточным увлажнением нередко чередуются с засушливыми. Во влагообеспеченные годы осадков выпадает 500 мм или более, в сильно засушливые — не более 200−300 мм в год. Слабые суховейно-засушливые явления наблюдаются в этом регионе почти ежегодно, при этом влажность воздуха падает до 20−30%, а среднесуточная температура поднимается выше 25 °C. Ветер засушливый обычно южный или юго-восточный. В результате такой погоды возникают засухи различной степени и продолжительности. Повторяемость сухих, засушливый и полузасушливых лет составляет 38%, нормальных по увлажнению — 30%, влажных и избыточно влажных — 32% (И.Е. Бучинский, 1976). Засухи обычно сопровождаются суховеями. Слабые суховеи бывают ежегодно, интенсивные — 6−8 раз в 10 лет. Очень интенсивные суховеи в Республике Мордовия наблюдаются 1−2 раза в 10 лет (Агроклиматические ресурсы…, 1971).

В отличие от северного и центрального Нечерноземья, где растения страдают от временного избыточного увлажнения, в Мордовии в отдельные периоды вегетации культурных растений ежегодно отмечается недостаток влаги. Сумма осадков на период активной вегетации на территории РМ составляет в среднем 230−260 мм. Однако в отдельные годы их выпадает в 2−3 раза меньше, либо больше.

Оптимальное значение гидротермического коэффициента по Г. Т. Селянинову (ГТК), который характеризует условия увлажнения территории в период вегетации, составляет 1.0−1.2. Однако ввиду континентальности климата этот показатель сильно изменяется по годам: амплитуда колебаний его находится в интервале от 0.20 до 2.45. Отношение месячных осадков к сумме значений дефицита влажности воздуха по данным гидрометеостанции составляет за июнь — август 0.25−0.27 (0.25−0.20 показатель засушливости). Средне годовая температура воздуха в РМ равна 3.9 °С. Безморозный период продолжается 134−148 дней в году (А.В. Ивойлов и др., 2005).

Максимальные запасы влаги наблюдаются весной, после снеготаяния. Граница оптимального увлажнения метрового слоя составляет от 170−190 до 120−235мм. Снижение весенних запасов продуктивной влаги в метровом слое до 60 мм даже при значительных летних осадках считается показателем плохих условий влагообеспеченности.

Для сельского хозяйства огромное значение имеет учет природно-климатических условий. Хозяйство расположено в зоне лесостепи с умеренно-континентальным климатом, сравнительно холодной зимой и умеренно жарким летом. В среднем здесь выпадает 400−500 мм осадков. Устойчивый снежный покров образуется примерно с 25 ноября. Снеготаяние начинается 150−170 дней. Наибольшая высота снежного покрова наблюдается в марте и составляет 27 см (Агроклиматические ресурсы…, 1971).

Характеристика климатических ресурсов показывает, что средние значения в основном благоприятны для возделывания большинства сельскохозяйственных растений. Однако при разработке технологий возделывания культур в условиях РМ должны обязательно учитываться и факторы риска в целях их устранения.

К основным климатическим факторам риска относятся: частые весенне-летние засухи; недостаточная влагообеспеченность в предпосевной период для озимых культур; ливневые осадки с градом, приводящие к гибели части посевов и потере почвенного плодородия в результате активного проявления эрозии; частые оттепели зимой, сменяющиеся морозами, вызывающие образование ледяной корки и гибели озимых посевов и многолетних трав; поздние заморозки весной, приводящие к повреждению и гибели посевов и многолетних насаждений; глубокое промерзание почвы, обуславливающее усиление стока талых вод, эрозию и почвенную засуху. В связи с этим необходимо проводить агротехнические приемы по устранению и ослаблению факторов риска.

Характеристика почвенных условий Данные агрохимических показателей почв хозяйства приводятся в таблице 1. Исходными материалами для этой таблицы является очерк агрохимической характеристики почв хозяйства за последний период обследования.

Таблица 1 — Агрохимические показатели плодородия почв (по данным на 2012 г., по полям севооборота)

Из таблицы 1 видно, что почвы хозяйства представлены:

черноземами выщелоченными — 6400 га. это 36% от всей площади пашни, черноземами оподзоленными — 5316 га, (30%), серыми лесными — 3650 га, (21%), темно серыми лесными — 2200 га, (13%).

2.2 Условия и место проведения исследований

Экспериментальная часть работы выполнялась в ООО Агрофирма «Мордовзерноресурс» Ардатовского района Республики Мордовия.

Маршрутные обследования засоренности посевов были выполнены на посевах ведущих сельскохозяйственных культур (озимой и яровой пшеницы, ячменя, кукурузы, однолетних и многолетних трав).

2.3 Методика проведения исследования

Маршрутное обследование полей ООО Агрофирма «Мордовзерноресурс» проведено на площади 2 170 га. Обследовали посевы озимой пшеницы, ячменя, яровой пшеницы, кукурузы, однолетних и многолетних трав. Всего обследовано 29 полей (430 учеток).

Для учета засоренности посевов хозяйства нами использован количественный метод учета, разработанный коллективом ученых, одобренный ученым советом ЦИНАО (Инструкция по определению …, 1986). Сущность примененной методики состоит в том, что учет засоренности полей проводится количественным методом. С этой целью поля и участки проходят по наибольшей диагонали и через равные промежутки накладывают рамки 50 см Ч 50 см (0.25 смІ) на сплошных посевах и 100 см Ч 25 см (0.25 м²) — на пропашных культурах. Внутри каждой учетной площадки устанавливается и фиксируется видовой состав сорняков и подсчитывается их количество.

На полях и участках до 50 га засоренность определяли в 10 местах, от 50 до 100 га — в 15 местах, более 100 га — в 20 местах.

Результат количественного обследования площадей по степени засоренности проводили по следующим градациям численности сорняков на 1 м²: 1−5 — очень слабая, 6−15 — слабая, 16−50 — средняя, 51−100 — сильная, > 100 — очень сильная (Инструкция по определению …, 1986).

Учет засоренности полей проводили в следующие сроки: зерновые — в фазе кущения — колошения; пропашные — в середине вегетации; многолетние травы — в фазе стеблевания. Результаты учета засоренности заносились в ведомость первичного учета.

Кроме того, визуально определялся тип засоренности, степень засоренности, отмечалась ярусность сорняков.

Степень обилия овсюга в посевах оценивали по пятибалльной шкале через степенную зависимость y = ax² (И.И. Либерштейн, А. М. Туликов, 1980): 1 балл — 1−5 шт./м², 2 балла — 6−20 шт./м², 3 балла — 21−45 шт./м², 4 балла — 46−80 шт./м², 5 баллов — > 80 шт./м².

3. Результаты и обсуждение

3.1 Флористический спектр сорной растительности ООО Агрофирмы «Мордовзерноресурс»

По В. В. Никитину (1983), на территории бывшего СССР зарегистрировано 1 330 видов сорняков, в том числе на Украине — 728, в Нечерноземной полосе — 449, в Волжско-Камском регионе — 412, в Приморском крае — 175, в Таджикистане — 550, в Туркмении — 493 вида. По А. В. Фисюнову (1984), в республиках бывшего СССР произрастает около 2 тыс. сорных растений, из которых около 100 видов являются злостными сорняками. В полевых сообществах Южного Урала насчитывается около 160 видов сорных растений (П.П. Колмаков, А. Г. Таскаева, 1985). Из них широко распространено 95 видов, принадлежащих к 11 семействам. Кроме того, 59 видов имеют тенденцию к расширению ареала. В посевах Приморского края зарегистрировано 158 видов сорных растений (В.Д. Блохин с соавт., 1980). В Поволжье в качестве сорных растений регистрируют примерно 75−100 видов, но только 25−50 из них являются злостными массовыми сорняками (В.И. Морозов, Ю. А. Злобин, А. Х. Куликова и др., 1999).

О современной сорно-полевой флоре Республики Мордовия имеется мало информации. В опубликованных работах по агрономии и гербологии, как правило, уделено внимание лишь наиболее обременительным сорным растениям (чаще всего — сегетальным) и указываются комплексные меры борьбы с ними. Полный список сорно-полевой растительности Республики Мордовии отсутствует из-за неопределенности статуса «сорное растение».

По нашим подсчетам, сорно-полевая флора ООО Агрофирмы «Мордовзерноресурса» представлена 109 видами, относящихся к трем флористическим отделам, 71 родам и 23 семействам (табл.2).

По видовому богатству ведущими являются семейства: Астровые, или Сложноцветные — Asteraceae (29 видов), Капустные, или Крестоцветные — Brassicaceae (11 видов), Яснотковые — Lamiaceae (8 видов), Злаковые, или Мятликовые — Poacea (6 видов), Гречиховые — Polygonaceae (7 видов), Мотыльковые, или Бобовые — Leguminosae (10 видов), — Маревые — Chenopodiaceae (2 видов) и другие.

Таблица 2 — Флористический состав полевых сорняков ООО Агроформы «Мордовзерноресарса «Ардатовского района Республики Мордовия

Около 77% всех видов сегетальной и рудеральной сорной растительности приходится всего лишь на долю 10 основных семейств. Такой высокий суммарный процент незначительного количества семейств свойственен, по мнению А. И. Толмачева (1974), территориям, условия развития растительного покрова которых могут рассматриваться как экстремальные. И действительно, Республика Мордовия расположена в лесостепной зоне, характеризующейся неустойчивым увлажнением, когда годы с достаточным и даже с избыточным количеством атмосферных осадков чередуются с годами остро засушливыми (И.Е. Бучинский, 1976).

В то же время узкий видовой состав сорняков, например из семейства Хвощевые (2 вида), Амарантовые (2 вида), Вьюнковые (1 вид), Маревые (4 вида) и других, не отражают сами по себе степень участия того или иного семейства и вида в засорении сельскохозяйственных культур и их вредоносность.

Несмотря на большое видовое разнообразие сорняков, нами зафиксировано на учетных площадках лишь 34 вида (или 31.2% к общему их числу), относящихся к 33 родам 18 семейств (табл. 3). Наибольшее распространение имеют следующие виды: осот розовый (бодяк), овсюг, вьюнок полевой, пикульник красивый, осот полевой (желтый), василек синий, редька дикая, ромашка непахучая и другие.

По устным сообщениям старожилов, к настоящему времени из полевых сообществ фактически полностью выпали пырей ползучий, дивала однолетняя, змееголовник тимьяноцветковый, качим степной, льнянка обыкновенная, пастернак обыкновенный, чистец болотный, чистец однолетний, икотник серо-зеленый.

Полученные нами данные показывают, что наиболее распространенными и злостными сорняками пахотных земель ООО Агрофирма «Мордовзерноресурс» являются 16 видов малолетников (аистник цикутный, василек синий, гречишка вьюнковая, горец щавелелистный, дымянка лекарственная, сокирки полевые, марь белая, овсюг, пикульник красивый, подмаренник цепкий, редька дикая, ромашка непахучая, торица полевая, фиалка полевая, ярутка полевая) и 4 вида многолетников (вьюнок полевой, осот полевой, осот розовый, хвощ полевой), однако наибольшую опасность для сельскохозяйственного производства представляют осот розовый (бодяк), овсюг (овес пустой), вьюнок полевой, пикульник красивый, хвощ полевой, осот полевой (желтый).

Таблица 3 — Основные сорные растения на полях ООО Агрофирма «Мордовзерноресурс» Ардатовского района Республики Мордовия

3.2 Биоэкологический спектр сорных растений СХПК «Пушкинский»

Сорные растения исключительно разнообразны. Одни из них являются автотрофными организмами, другие ведут полупаразитический или паразитический образ жизни. Некоторые виды сорных растений многолетние, но немало и таких, у которых весь жизненный цикл укладывается в 2−3 месяца (В.И. Морозов, Ю. А. Злобин, А. Х. Куликова и др., 1999).

В современной отечественной и зарубежной литературе имеются множество классификационных схем сорных растений (В.В. Никитин, 1983; А. В. Фисюнов, 1984; В. И. Морозов, Ю. А. Злобин, А. Х. Куликова и др., 1999; Т. Н. Ульянова, 2005).

Различают таксономическую (ботаническую), генетическую (по их проникновению в посевы того или иного региона), экологическую (по отношению к условиям обитания — режиму влажности, плодородию почв, кислотности почв и т. д. и по степени специализации к пашенным условиям), биологическую (основанная на особенностях жизненной формы растений и преобладающим способам размножения) классификации сорных растений (Б.М. Миркин, Г. С. Розенберг, 1983; В. И. Морозов, Ю. А. Злобин, А. Х. Куликова и др., 1999; Т. Н. Ульянова, 2005).