Эколого биологические особенности семян сорных растений. Сорные растения и борьба с ними. Истребительные меры борьбы

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.

Сорными называются такие растения, которые не возделываются человеком, но засоряют посевы с.-х. культур и другие угодья.

Засорители – растения, относятся к культурным видам, но не возделываемые на данном поле и засоряющие посевы основной культуры. При производстве сортовых семян к засорителям относятся все растения того же вида, не принадлежащие к этому сорту.

Некоторые сорняки настолько приспособились к условиям жизни культурных растений, что существуют как их спутники. Такие сорняки называются специализированными .

Сорные растения отличаются большой устойчивостью и приспособляе­мостью, вырабатывая аналогичные культурным растениям свойства: озимость, яровость, высоту стеблей, способность вести себя как однолетние формы.

Вред - это ущерб, наносимый сорняками сельскохозяйственным культурам. Он заключается в недоборе урожая и снижении качества сельскохозяйст­венной продукции.

Сорные растения осложняют и затрудняют уход за культурными растениями, снижают производительность с.-х. машин и орудий, в результате чего ухудшается качество работ в земледелии, увеличивается расход топлива. Засо­рённость оросительных каналов ведёт к огромным потерям воды, повышенно­му заплыванию.

Вред от сорняков выражается, прежде всего, в угнетении роста и развития культурных растений , вследствие чего снижается урожай, ухудшается его качество. С самого начала вегетационного периода многие сорняки опережают в росте культурные растения и сильно их затеняют.

Многие служат очагом распространения вредителей и болезней с.-х. растений. Вредители часто появляются сначала на диких и сорных растениях, а потом уже переходят на культурные растения.

К биологическим особенностям относятся:

• плодовитость,
• способы распространения,
• биологический покой семян,
• долговечность,
• вегетативное размножение.

Плодовитость . Наиболее широкому и быстрому распространению сорных растений способствует, прежде всего, обилие их семян и плодов. В зависимости от плодовитости все сорные растения делят на три группы:

Способы распространения . Распространение семян и плодов сорняков осуществляется с помощью специальных приспособлений - автохорно , или с помощью различных агентов – аллохорно.

Автохорное распространение семян может осуществляться с помощью различных механических сил. Так, горчица полевая, редька дикая, ромашка непахучая семена рассеивают вокруг материнского растения под действием сил тяжести. Механическое разбрасывание семян осуществляется вследствие высыхания створок плодов (фиалка полевая, горошек узколистный и др.) и коробочки (куколь обыкновенный, горчица полевая, мак самосейка).

Животные распространяют сорные растения (зоохория ) уже благодаря тому, что принимаемые ими в пищу, обычно с кормом, семена сорных растений не всегда перевариваются и выходят наружу, не теряя своей всхожести, и вместе с навозом попадают в поле

Семена многих видов сорных растений имеют специальные выросты в виде якорьков, крючочков, зазубренных шипиков, щетинок, остей, с помощью которых они цепляются к шерсти животных и перьям птиц. К ним относятся липучка ежевидная, дурман обыкновенный.

Недостаточно тщательно очищенный посевной материал, отсутствие пра­вильного севооборота и обработки почвы, неправильное использование удоб­рений всё это косвенно способствует увеличению засорённости посевов с.-х. культур.

Биологический покой семян. Под «покоем» понимают отсутствие прорастания жизнеспособного семени при наличии благоприятных условий (вода, кислород, температура). Покой семян является важным приспособительным свойством, позволяющий растениям миновать неблагоприятные периоды года. В связи с этим в почве создаётся запас семян, который способствует сохранению вида. Существует естественный и вынужденный покой .

Естественный или органический покой связан со свойствами самого семени: недоразвитость зародыша, твёрдосемянность, воздухо - и водонепрони­цаемость кожуры и покровов, действие ингибиторов и др.), а также незавер­шённость в семенах физиолого-биохимических процессов.

Вынужденный покой - непрорастание семян при отсутствии необходимых условий (влага, температура, свет и др.)

Долговечность семян . При отсутствии благоприятных условий для прорастания семена культурных растений теряют всхожесть за короткий период. Семена же сорных растений сохраняют свою всхожесть длительное время в почве, воде, силосе, навозе, компосте. Под долговечностью понимают способность семян сохранять жизнь в определённых узких условиях.

Вегетативное размножение сорных растений . Кроме семенного, у многих сорняков выражена способность к вегетативному размножению с помощью подземных органов - корневых отпрысков, корневищ, луковиц и клубней, а также с помощью надземных стеблевых органов. Наиболее злостными являются многолетние корнеотпрысковые (горчак ползучий, различные виды осотов, вьюнок полевой и др.) и корневищные сорняки (пырей ползучий, свинорой пальчатый, гумай).

На территории России встречаются более 1000 видов сорных растений, в том числе около 400 видов ядовитых. Чтобы облегчить изучение и борьбу с ними, сорные растения классифицировали, то есть объединили в группы по сходным условиям жизни. В основу классификации положены следующие признаки:

• способ питания растений;
• продолжительность жизни;
• способ размножения.

По способу питания сорняки делятся на типы:

Типы подразделяются на подтипы по продолжительности жизни

• малолетние: однолетние и двулетние;
• многолетние.

Однолетние делятся на биологические группы:

• эфемеры;
• зимующие (однолетние двудольные);
• озимые;
• яровые ранние;
• яровые поздние (двудольные, однодольные).

Биологические группы у подтипа многолетних определяются развитием корневой системы и её видом

• стержнекорневые;
• мочковатокорневые;
• луковичные;
• корневищные;
• корнеотпрысковые.

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.

К сорнякам относятся растения, не выращиваемые человеком, но засоряющие сельскохозяйственные угодья. На территории Рос­сии встречается около 2 тыс. видов сорных растений, многие из которых в районах наибольшего распространения причиняют зна­чительный вред сельскому хозяйству.

Различают собственно сорняки - дикорастущие растения, раз­вивающиеся в посевах и на необрабатываемых землях, и культу­ры-засорители, например овес в посевах пшеницы, подсолнечник в посевах зерновых и др.

Сорняки засоряют поля и естественные кормовые угодья. Не­которые из них за долгий период существования настолько при­способились к произрастанию среди культурных растений, что вне посевов не встречаются. К таким сорнякам относятся ку­коль - засоритель колосовых культур, рыжик мелкоплодный, встречающийся в посевах льна, и т. д. У других сорняков за время произрастания в посевах выработались сходные с культурными рас­тениями морфологические и биологические признаки, такие, как форма и размеры семян, сроки произрастания и созревания. Они засоряют посевы только родственных культур и называются специа­лизированными сорняками. К ним, например, относятся плевел льня­ной, засоряющий посевы льна, пелюшка - посевы гороха, овсюг - посевы овса, повилика - посевы клевера, люцерны.

4.1. ВРЕД, ПРИЧИНЯЕМЫЙ СОРНЯКАМИ

Сорняки, поглощая из почвы большое количество воды и пита­тельных веществ, угнетают рост и развитие культурных растений, снижают их урожайность. Значительно быстрее развиваясь и обго­няя в росте возделываемые культуры, они сильно затеняют и за­глушают посевы, а такие сорняки, как вьюнок полевой, горец вьюнковый, вызывают полегание культурных растений, ослабля­ют процесс фотосинтеза и микробиологическую активность по­чвы. Вредоносность сорняков определяется числом их в посевах, а также взаимоотношением с культурными растениями в использо­вании факторов внешней среды.

При сильной засоренности посевов кукурузы бодяком полевым урожайность культуры уменьшается на 50-72 %. При засорении посевов повиликой урожайность сена люцерны снижается на 20- 30 %, семян - на 80-95 %.

Сорняки ухудшают и качество урожая. На сильно засоренных по­лях в зерне пшеницы уменьшается количество белка, в семенах мас­личных культур - масла, в корнеплодах сахарной свеклы - сахара.

При уборке зерновых культур с засоренных полей повышается влажность зерна, что осложняет его очистку и хранение. Семена многих сорняков, попадая при обмолоте в зерно, а затем при раз­моле в муку, ухудшают ее качество, а значительное количество примеси некоторых семян сорняков делает муку непригодной к употреблению из-за содержания вредных для организма человека и животных органических веществ. К таким сорнякам относятся куколь, горчак розовый, плевел опьяняющий и др. Семена сорня­ков костреца ржаного, попадая в ржаную муку, вызывают быстрое очерствение хлеба.

Многие сорные растения способствуют распространению насе­комых-вредителей сельскохозяйственных растений, возбудите­лей грибных заболеваний (ржавчины, ложной мучнистой росы, рака картофеля).

Сорняки затрудняют и усложняют уход за посевами, уборку урожая, ухудшают условия работы сельскохозяйственных машин.

Среди сорных растений есть виды, вредные для человека и жи­вотных. Так, в местах массового распространения амброзии полыннолистной, полин, лебеды, конопли сорной у населения часто возникают аллергические болезни. Ядовитые сорняки портят про­дукты животноводства, вызывают заболевание и гибель скота.

Большое число сорных растений, например горчака розового, лютика едкого, белены, хвоща полевого на пастбище или в сене, может вызвать отравление животных, а при поедании скотом вме­сте с кормом полыни горькой, пижмы обыкновенной у молока появляется неприятный вкус.

4.2. БИОЛОГИЧЕСКИЕ ОСОБЕННОСТИ

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

Основные особенности, отличающие сорняки от культурных растений, следующие.

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

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

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

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

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 10-15 лет, горчицы полевой - 7, ярутки по­ левой и подорожника - 9 лет.

Недружность всходов сорняков. Это значительно осложняет борьбу с ними, так как прорастание может затянуться на очень длительный период. Например, одно растение лебеды дает три вида семян. Одни прорастают в год созревания, вторые - будущей весной и третьи - лишь на третий год.

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 с та­лой и поливной водой, при внесении свежего навоза.

К свойствам сорняков, которые затрудняют борьбу с ними, от­носится и способность 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.

4.3. КЛАССИФИКАЦИЯ СОРНЫХ РАСТЕНИЙ

Сорные растения классифицируют по важнейшим биологичес­ким признакам: способу питания, продолжительности жизни, способу размножения (табл. 6).

Малолетние сорные растения. Размножаются только семенами, жизненный цикл составляет не более двух лет, отмирают после созревания семян. Среди них выделяют несколько групп.

Эфемерные. За вегетационный период при достаточном количестве влаги растения дают несколько поколений. К данной группе относится звездчатка средняя (мокрица).

6. Классификация сорных растений

Яровые. Особенности роста и развития данных сорняков сходны с яровыми культурами. Размножаются семенами. Всходы появляются весной, растения дают семена летом или осенью и от­мирают в этом же году. в зависимости от время прорастания яровые сорняки подразделяют на ранние и поздние.

Ранние яровые. Наиболее многочисленная группа сор­няков. Они опасны для культур раннего срока сева. Семена сорняков за­соряют почву и урожай культурных растений. В эту группу вхо­дят: горец (вьюнковый и птичий), горчица полевая, гречиха та­тарская, марь белая, овсюг обыкновенный, редька дикая, ежовник обыкновенный (просо куриное) и др.

Поздние яровые. Прорастают при температуре выше 10-14 °С. Всходы появляются в конце весны - начале лета. Засо­ряют в основном культуры позднего срока сева и созревают одновременно с ними. К поздним яровым сорнякам относятся щирица, щетинник, паслен чер­ный и др.

Зимующие сорняки. Заканчивают вегетацию при ран­них весенних всходах в том же году, при поздних - зимуют в лю­бой фазе роста. В эту группу входят: василек синий, живокость полевая, пастушья сумка, ярутка полевая, подмаренник цепкий, ромашка, пупавка полевая и др.

Озимые сорняки. Для своего роста и развития нужда­ются в пониженных температурах зимнего периода. Обитают в по­севах озимых культур и многолетних трав. Семена созревают од­новременно с озимыми культурами. При уборке засоряют урожай и одновременно осыпаются на почву. К данной группе относятся метлица обыкновенная, кострец ржаной и др.

Двулетние сорняки. Развиваются в течение двух веге­тационных периодов. При весенних всходах в первый год жизни образуют розетку листьев, развивают мощную корневую систему и зимуют в поле. Весной они быстро трогаются в рост, цветут, пло­доносят и отмирают. Сюда входят омег (болиголов) пятнистый, белена черная, донник, черто­полох колючий, василек смолевка широколистная и др.

Многолетние сорные растения . Наиболее злостные и трудноис-коренимые. После созревания семян надземная часть отмирает, но в почве остаются живыми органы вегетативного размножения, из которых ежегодно развиваются стебли, цветы и семена.

Мочковатокорневые. Сорняки обладают мощно раз­витыми нитевидными корнями и размножаются преимуществен­но семенами. Встречаются на лугах, пастбищах, по обочинам до­рог и в оврагах. Данная группа включает лютик едкий, подорожник большой и др.

Стержнекорневые. Растения с удлиненным и утол­щенным главным корнем и ограниченным вегетативным размно­жением. Размножаются семенами и частично вегетативно. Рас­пространены повсеместно. К ним относятся одуванчик лекар­ственный, полынь обыкновенная, цикорий обыкновенный и др.

Ползучие. Эти сорняки размножаются преимущественно стелющимися и укореняющимися побегами. Засоряют зерновые и технические культуры, кормовые однолетние и многолетние тра­вы. Наиболее распространены лапчатка гуси­ная, лютик ползучий.

Корневищные. Размножаются преимущественно вегета­тивно подземными стеблями (корневищами). В корневище откладываются большие запасы элементов питания. Небольшой отрезок корневища дает новую поросль. Сорняки сильно разрастаются, образуя дернину, и заглу­шают возделываемые культуры.

К ним относятся пырей ползучий. Распространен повсеместно. Очень злостное и трудноискоренимое растение. Основная масса корне­вищ (до 90 %) залегает в почве на глубине 10-12 см, но корневая система способна проникать в почву в первый год жизни на 75 см, во второй - на 195, на третий - на 250 см.

Хвощ полевой и др.

Корнеотпрысковые. Данные сорняки в основном раз­множаются корнями, дающими отпрыски. Вертикальные корни проникают глубоко в почву, от них отходят горизонтальные, из почек которых образуются корневые отпрыски. Последние наибо­лее интенсивно развиваются при разрезании корневой системы на части и уничтожении надземных органов растений. Новая по­росль появляется в течение всего вегетационного периода. Бо­роться с этими сорняками очень трудно.

Бодяк полевой. Вертикальные и горизонтальные корни несут вегетатив­ные почки, прорастающие на глубину 60-170 см. Во второй и на третий годы жизни корни соответственно могут достигать в длину 4,8 и 7,2 м. Основная масса их (до 87 %) залегает в почве на глуби­не 6-20 см.

Осот полевой. Распространен повсеместно.

Вьюнок полевой. Встречается повсеместно (кроме Крайнего Севера) и засоряет все культуры. Вьющийся стебель длиной до 2 м обвивает культурные растения, вызывая их полега­ние. Корневая система представляет собой мощно развитые, раз­ветвленные вертикальные и горизонтальные подземные органы, углубляющиеся на 4-6м. Максимальная глубина вегетативного возобновления 40 см. Отрезки корней длиной 1-2 см приживают­ся во влажной почве и дают новые побеги.

Горчак ползучий (розовый). Карантинный сор­няк южных районов страны. Семена и вегетативная масса ядовиты для животных. Корневая система проникает в почву на глубину 10 м. Максимальная глубина вегетативного возобновления 1,6 м. В почве приживаются отрезки корней длиной 10-20 см.

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.