Эволюция сорной флоры агрофитоценозов в Республике Мордовия Текст научной статьи по специальности «Биологические науки»

ЗАЩИТА РАСТЕНИЙ

УДК 632.51

Эволюция сорной флоры агрофитоценозов в Республике Мордовия

Н.В. СМОЛИН, доктор сельскохозяйственных наук Д.В. БОЧКАРЕВ, А.Н. НИКОЛЬСКИЙ, кандидаты сельскохозяйственных наук Р.Ф. БАТОРШИН Национальный исследовательский Мордовский государственный университет им. Н.П. Огарева E-mail: smolin89@mail.ru

Изучена динамика видового состава сорной флоры агрофитоценозов в Республике Мордовия за 7S лет. Видовой состав сорно-полевой растительности современного периода оказался более близок к видовому составу 30-х годов прошлого столетия, что объясняется снижением глубины обработки и возвратом к переложно-залежному земледелию.

Ключевые слова: сорняк, засоренность, видовой состав, динамика, агро-фитоценоз.

Сорные растения - наиболее динамичный элемент агрофитоценоза. Наряду с почвенно-климатическими условиями значительное влияние на состав сорной флоры оказывает степень антропогенного воздействия [1, 2]. Изучение сорной флоры Республики Мордовия началось более восьмидесяти лет назад. В нашем распоряжении имеются материалы геоботанических обследований, проведенных в Инсарском районе республики. Они характеризуют флористическое обилие сорных видов в посевах сельскохозяйственных культур при переходе от обработки почвы $2 сохой к механизированному спосо-® бу вспашки.

со В 1936-1938 гг. основными куль-

z турами, возделываемыми в хозяй-

g ствах, были озимая рожь, озимая

§ пшеница, овес, картофель, бобовые

g (горох, чечевица, вика).

! В посевах озимой пшеницы и ози-

ш мой ржи отмечено 46 видов сорных со

38

растений. Средняя засоренность составляла S3 шт/м2. Из однодольных были наиболее распространены пырей ползучий, метлица полевая; из двудольных - марь белая, живокость полевая, хвощ полевой, бодяк щетинистый, вьюнок полевой. В посевах овса обнаружен 41 вид сорняков при их общей численности 47 шт/м2. В обилии встречались ежовник обыкновенный, пырей ползучий, звездчатка средняя, василек синий, липучка оттопыренная, бодяк щетинистый, латук татарский. Минимальные количество видов (2S экз/м2) и численность сорняков (31 шт/м2) наблюдались в посадках картофеля, где были распространены плевел льняной, марь белая, вьюнок полевой, бодяк щетинистый.

Всего в 1936-1938 гг. в посевах было обнаружено 89 сорных видов [3], из них 6S % малолетних и 3S % многолетних. Наибольшее количество видов относилось к яровым ранним и зимующим сорнякам. Среди них часто встречались живокость полевая, куколь обыкновенный, мятлик однолетний, метлица полевая, марь белая, плевел льняной, торица полевая, тысячеголов посевной, фиалка полевая, василек синий. На долю корневищных в посевах полевых культур приходилось пять видов, но значительное распространение имели только хвощ полевой и пырей ползучий. Корнеотпрысковые были представлены 10 видами, в том числе злостными (бодяк щетинистый, вьюнок полевой, льнянка обыкновенная, осот полевой и щавелек малый). Стержнекорневая группа включала 13 видов, из них были наиболее распространены подорожник средний, пижма обыкновенная, сурепка полевая, цикорий обыкновенный.

Сравнение флористического состава сорных видов по коэффициенту Жаккара показало, что различия

в структуре сорного компонента аг-рофитоценозов составляли от S0 до 80 %. Более существенное сходство отмечалось в посевах культур, близких по биологическим признакам (например, зерновых). Следовательно, средообразующая роль культурного компонента как главного эдификато-ра агрофитоценоза в рассматриваемый период была на довольно высоком уровне и формировала структуру видового состава сорняков.

В 1980-1982 гг. ассортимент культур существенно изменился. Увеличилась доля яровых зерновых в севооборотах, значительные площади были заняты кукурузой, просом, коноплей, многолетними травами.

В посевах основных полевых культур того времени - озимых пшеницы и ржи - был выявлен 31 вид сорняков, причем преобладали малолетники (68 %). Засоренность оказалась выше экономического порога вредоносности и составляла в среднем 47 шт/м2. Высокой степенью встречаемости обладали ежовник обыкновенный, подмаренник цепкий, ромашка непахучая, овсюг обыкновенный, щирица запрокинутая, хвощ полевой и бодяк щетинистый.

В посевах яровых зерновых культур было обнаружено 33 вида сорных растений при средней засоренности 61 шт/м2. Наиболее распространенные - овсюг обыкновенный, горец вьюнковый, дымянка аптечная, подмаренник цепкий, ромашка непахучая, бодяк щетинистый, сурепка полевая. В посевах многолетних трав встречалось 32 сорных вида, из которых следует отметить бодяк щетинистый, вьюнок полевой, осот полевой, одуванчик лекарственный, полынь.

Всего в посевах сельскохозяйственных культур 80-х годов было обнаружено 47 видов сорных растений при средней засоренности S4 шт/м2 [4]. Группа яровых ранних включала 11, яровых поздних - 2, зимующих - 8 видов. Были обильно распространены овсюг обыкновенный, марь белая, пикульники, дымянка аптечная, подмаренник цепкий, чистец однолетний, ромашка непахучая. Из многолетних сорняков доминировала

Qaueoa eanoaiee.p65 38 25.10.2013, 18:41

группа корнеотпрысковых, состоявшая из шести видов. Корневищная агробиологическая группа была представлена тремя, стержнекорне-вых - семью видами. В посевах постоянно обнаруживали хвощ полевой, чистец болотный, бодяк щетинистый, вьюнок полевой, одуванчик лекарственный, сурепку полевую. Определение коэффициента сходства-различия сорняков в начале 80-х годов показало, что их однородность в посевах достигала 90 %. Унифицированность обработки почвы, массовое применение гербицидов на основе 2,4-Д и 2М-4Х в посевах озимых, яровых хлебов и кукурузы способствовали сближению состава сорной флоры полевых культур, разных по биологическим особенностям и технологиям возделывания. Средо-образующая роль культурного компонента агрофитоценоза постепенно отошла на второй план.

Исследования, проведенные в 2010-2012 гг., выявили совершенно иную закономерность в засоренности посевов по сравнению с предыдущими периодами. В настоящее время в хозяйствах района выращиваются озимая пшеница, ячмень, многолетние травы, кукуруза. В структуре пашни имеются поля чистого пара (24 %), на небольших площадях возделываются горох, конопля, яровая пшеница. Треть пашни (20 тыс. га) составляют выведенные из сельскохозяйственного оборота залежные земли.

В посевах озимой пшеницы было обнаружено 43 сорных вида при засоренности 83 шт/м2. Часто встречались ежовник обыкновенный, щетинник зеленый, марь белая, подмаренник цепкий, ромашка непахучая, одуванчик лекарственный.

В культуре ячменя выявлено 4S видов сорняков, засоренность составила 59 шт/м2. Наиболее злостными видами оказались овсюг обыкновенный, пырей ползучий, пикульник обыкновенный, редька дикая, вьюнок полевой. В посевах яровой пшеницы видовое разнообразие (32 экз/м2) было ниже. Высоким обилием характеризовались овсюг обыкновенный,

вьюнок полевой и пикульник обыкновенный.

Всего обнаружено 72 вида сорных растений, 66 % из которых приходилось на малолетники. Яровых ранних сорняков было 15, зимующих - 14, двулетних - 8, яровых поздних - 4 вида. Активное распространение имели овсюг обыкновенный, горец вьюнковый, дымянка аптечная, марь белая, редька дикая, ежовник обыкновенный, подмаренник цепкий, ромашка непахучая. Последний вид встречался целыми куртинами во всех ярусах, а в его популяции были обнаружены растения на разной стадии развития, начиная от всходов и до созревания. Из группы корневищных сорняков в агрофитоценозах обильно развивались хвощ полевой и пырей ползучий. Из 7 корнеотп-рысковых видов существенное распространение имели вьюнок полевой, бодяк щетинистый, осот полевой, реже встречались латук татарский и молочай лозный. Стержнекор-невых сорняков насчитывалось 12 видов, наибольшее распространение имел одуванчик лекарственный.

Статистическая обработка данных подтвердила достоверные изменения сорной флоры агрофитоценозов за 75-летний период. Максимальное различие отмечено между результатами исследований, проведенных в 30-е и 80-е годы прошлого века (табл.). Так, в чистых парах различие по видовой структуре составило 80 %, в посевах озимой пшеницы - 77 %, гороха - 83 %. Современные агрофитоценозы по составу сорной флоры оказались более близкими к периоду 1936-1938 гг. Сходство в посевах озимых зерновых достигло 45 %, яровых зерновых - 36 %, гороха - 31 %.

Сегетальная флора 30-х и 80-х годов различалась по своему составу на 71 %. Значительной была разница между современным периодом и 1980-1982 гг. - 69 %. В то же время состав сорняков в 2010-2012 гг. оказался сходен на 51 % с периодом 30-х годов. Существенные изменения в структуре посевных площадей, новые технологии обработки почвы,

применение гербицидов, очистка семенного материала способствовали устранению из посевов куколя обыкновенного, метлицы полевой, тыся-чеголова посевного, торицы полевой, змееголовника тимьяноцветного и других спейрохорных видов. Значительно сократилось количество осота полевого, ранее доминантного сорняка в агрофитоценозах. В посевах появился и устойчиво сохраняется овсюг обыкновенный. Значительно увеличилось число видов, устойчивых к гербицидам из группы 2,4-Д, - подмаренник цепкий, ромашка непахучая, фиалка полевая и трехцветная, пикульники.

Практически исчезнувший из посевов в 80-е годы пырей ползучий, в настоящее время получил широкое распространение, благодаря преобладанию в системе основной обработки почвы мелкого рыхления дискаторами. Значительная доля старовозрастных посевов многолетних трав и использование их в качестве предшественников зерновых культур способствует распространению и повышению вредоносности одуванчика лекарственного [5, 6].

На протяжении всего 75-летнего периода устойчивое положение в агрофитоценозах занимали бодяк щетинистый, вьюнок полевой и хвощ полевой, что объясняется меньшим повреждением их глубоко проникающей корневой системы при обработке почвы и высокой устойчивостью к гербицидам. Также широкое распространение имели малолетники, обладающие высокой семенной продуктивностью: марь белая, щирица запрокинутая, ежовник обыкновенный и др.

Таким образом, видовой состав сорно-полевой растительности современного периода оказался более близок к видовому составу сорняков в 30-е годы XX в. К числу основных причин этого явления относятся снижение глубины обработки и возврат к переложно-залежному земледелию. В конце 30-х годов, на заре механизированного плужного земледелия, глубина обработки почвы не превышала 16-18 см, а в средней

Коэффициент сходства сорной флоры агрофитоценозов Инсарского района Республики Мордовия

Годы Чистый пар Озимая пшеница Яровая пшеница Горох По всем агрофитоценозам

19361938 19801982 20102012 19361938 19801982 20102012 19361938 19801982 20102012 19361938 19801982 20102012 19361938 19801982 20102012

1936-1938 1980-1982 2010-2012 1 0,20 0,35 1 0,37 1 1 0,23 0,45 1 0,38 1 1 0,27 0,36 1 0,28 1 1 0,17 0,31 1 0,20 1 1 0,29 0,51 1 0,29 0,51 1 0,31

и ф 2

л

ф

д ф л

Ф

г

■о 09

1Р О

даиеоа вапоа!ёё.р65 39 25.10.2013, 18:41

УДК 632.51:631.582

Влияние севооборотов на засоренность посевов

полосе России преобладали трехпольные зернопаровые севообороты. В наши дни основная часть пахотных земель обрабатывается дис-каторами на такую же глубину, при этом под перелогами и залежами оказалась третья часть пашни страны. Иными словами, современная система земледелия за последние двадцать лет постепенно возвращается к примитивному трехполью.

Литература

1. Лунева Н.Н., Соколова Т.Д., Надто-чий И.Н., Навицкене Г.Ф., Филиппова Е.В. Оценка засоренности сельскохозяйственных посевов в Новгородской обла-сти//Вестник защиты растений, 2007. -№ 3. - С. 34-45.

2. Смолин Н.В., Бочкарев Д.В. Фито-ценотический эффект подавления овсюга (Avena fatua L.) на различном агрофо-не//Агрохимия, 2012. - № 8. - С. 38-47.

3. Кузьмин П.К. Сорные растения полей Мордовской АССР и меры борьбы с ними. - Саранск: Мордов. кн. изд-во, 1941. - 230 с.

4. Балабаева Р.М., Смолин Н.В. Динамика засоренности посевов в условиях Мордовии/Рациональное использование земельных ресурсов и повышение плодородия почв. - Саранск: Изд-во Мордов. ун-та., 1985. - С. 32-39.

5. Бочкарев Д.В., Смолин Н.В., Никольский А.Н. Вредоносность и меры борьбы с одуванчиком в посевах многолетних трав//Кормопроизводство, 2012.

- № 9. - С. 15-17.

6. Бочкарев Д.В., Смолин Н.В., Зай-чикова Т.Ф. Состояние и перспективы развития земледелия в Республике Мор-довия//Нива Поволжья, 2009. - № 4 (13).

- С. 1-6.

Статья поступила в редакцию 10.04.2013

Evolution of weed flora of agrophitocenosis in Republic of Mordovia

Smolin N.V., Bochkarev D.V., Nikolskiy A.N., Batorschin R.F.

Dynamics of the species composition of weed flora of agrophitocenosis in Republic

2 of Mordovia for 7S years was studied.

® Species composition of weeds of the

to modern period was more close to

z spectrum of weed species in 30th years of

ф XX century. This is explained by the

1 decrease of depth of treatment and return

3 to fallow agriculture.

^ Keywords: weed, dockage, species

2 composition, dynamics, agrophitocenosis.

Ф H

n ■

40

И.В. ДУДКИН, доктор сельскохозяйственных наук Т.А. ДУДКИНА, кандидат сельскохозяйственных наук

Всероссийский НИИ земледелия и защиты почв от эрозии E-mail: vnizem@kursknet.ru

Выполнен анализ действия севооборотов разных видов на засоренность посевов сельскохозяйственных культур. Изучено влияние данного фактора на структуру сорной части агрофитоценоза. Установлена реакция отдельных видов сорных растений на произрастание в различных севооборотах.

Ключевые слова: севооборот, засоренность посевов, биологические группы сорных растений, структура сорной части агрофитоценоза.

Севооборот - один из главных элементов современных систем земледелия, который с полным основанием можно назвать наиболее доступным, низкозатратным и экологически безопасным способом регулирования засоренности посевов. Г.И. Баздырев [1] отмечает, что в севообороте создаются благоприятные условия для роста и развития культурных растений, вследствие чего они становятся более конкурентоспособными по отношению к сорнякам. Нарушение оптимального чередования культур влечет за собой увеличение засоренности посевов и усиление роста и размножения специализированных сорняков.

В стационарном многофакторном полевом опыте по физическому моделированию систем земледелия, заложенном в 1984 г. в опытном хозяйстве нашего института (Медвенс-кий район Курской области) и продолжающемся по настоящее время, изучается действие севооборота на засоренность посевов сельскохозяйственных культур. Наши исследования проходили на небольшой части

делянок, расположенных на склоне северо-северо-западной экспозиции с уклоном до 4 Почва опытного участка - чернозем типичный тяжелосуглинистый.

Опыты проводили в следующих севооборотах: зернопаропропашном (черный пар - озимая пшеница - сахарная свекла - ячмень), зернотра-вянопропашном (клевер - озимая пшеница - сахарная свекла - ячмень + клевер) и зернотравяном (клевер - озимая пшеница - ячмень + клевер - клевер).

Содержание в севооборотах биологических групп культур было различным (табл. 1).

В годы наших исследований воз-делывались следующие культуры: в

1996 и 2000 гг. - озимая пшеница; в

1997 г. - сахарная свекла, ячмень + клевер; в 1998 г. - ячмень, ячмень + клевер, клевер.

В среднем за годы проведения полевых экспериментов наибольшее количество сорных растений в начале вегетации и перед уборкой отмечено в зернотравянопропашном севообороте, а самое низкое - в зер-нотравяном. Зернопаропропашной севооборот занимал промежуточное положение. В нем отмечена самая большая масса сорняков на 1 м2 и средняя масса одного сорняка (рис.).

Установлено, что многолетние травы при своевременных укосах и хороших урожаях способствуют уничтожению сорняков, так как большинство из них к началу скашивания трав не успевает обсемениться [2]. Многие исследователи сообщают о высокой конкурентной способности многолетних трав по отношению к сорнякам и указывают на необходимость учитывать это при проектировании севооборотов [3-8].

При насыщении севооборота многолетними травами видовой состав сорняков увеличивался (как многолетних, так и малолетних, преимуще-

I. Содержание биологических групп культур в изучаемых севооборотах, %

Вид севооборота Пар Зерновые Пропашные Многолетние травы

Зернопаропропашной 25 50 25 -

Зернотравянопропашной - 50 25 25

Зернотравяной - 50 - 50

Çàùèoà Ôàn6âièé.p65 40 25.10.2013, 18:41