Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:Плодородие черноземных почв и приемы его воспроизводства в условиях Центрального Предкавказья. Монография
.pdf
ного и вегетативного возобновления сорняков, поступлением семян сорняков
с соседних территорий, что, в свою очередь, расширяет флористический состав сорного компонента и повышает его экологическую пластичность и устойчивость
В современных стратегиях борьбы с сорной растительностью речь идет
не о полном уничтожении сорных растений, а о разумном регулировании их
численности. Вследствие
этого на процессы саморегуляции фитосанитарного
состояния агрофитоценоза влияют элементы агротехнологий, в частности
большая роль принадлежит обработке почвы и севообороту в агрофитоценозе.
Полученные данные свидетельствуют о том, что на величину потенциальной засоренности оказывают влияние как обработка почвы, так и предшествующая озимой пшенице культура. При этом роль обработки почвы заключается не только в регулировании численности потенциальной засоренности,
но и в различной рассредоточенности семян сорняков по слоям почвы, что в
дальнейшем сказывается на появлении их всходов и уровне засоренности посевов.
Анализируя полученные данные (табл. 11), можно констатировать тенденцию к увеличению потенциальной засоренности при мелкой и поверхностной обработках.
Результаты показывают
, что поверхностная и мелкая обработки способствуют накоплению семян преимущественно в слое 0–10 см, вместе с тем
засоренность и нижележащего слоя 10–20 см больше в сравнении с другими
вариантами, что связано с просыпанием запаса семян в данный слой почвы.
Так, по предшественнику пар занятый при рекомендованной системе удобрений потенциальная засоренность в
слое 0–30 см при поверхностной и мелкой
обработках на 5,9% и 4,4% больше, чем при отвальной обработке, при этом в
верхнем 0–10-сантиметровом слое сосредоточено соответственно 40,3 и
61,4% семян. По предшественнику кукуруза на силос наблюдается тенденция
121
к увеличению потенциальной засоренности, так как к концу вегетации культуры происходит вторая волна всходов и вегетации сорных растений, которые не были уничтожены химическим и агротехническим способами, они успевают обсемениться и сформировать банк семян в почве.
Таблица 11 – Потенциальная засорённость почвы перед севом озимой
пшеницы, млн шт./га (среднее за 2003–2012 гг.).
Слой почвы, см Предшественник, А Обработка почвы,
Пар занятый
Горох на зерно
Кукуруза на силос
В
Рекомендованная система удобрений, С
Отвальная
Поверхностная
Комбинированная
Мелкая
Отвальная
Поверхностная
Комбинированная
Мелкая
Отвальная
Безотвальная
Комбинированная
Мелкая
0–10 10–20 20–30 0–30
47,4
75,8
52,5
112,1
51,6
80,2
62,7
92,5
52,3
74,5
106,4
137,2
51,1
66,9
58,4
48,6
46,7
72,4
65,6
80,2
62,3
87,5
88,1
116,4
76,2
42,3
60,1
21,7
88,2
57,8
56,6
62,8
81,6
70,5
78,6
75,7
174,7
185,0
171,0
182,4
186,5
210,4
184,9
235,5
196,2
241,2
264,4
329,3
Биологизированная система удобрений
Пар занятый
Горох на зерно
Кукуруза на силос
Отвальная
Поверхностная
Комбинированная
Мелкая
Отвальная
Поверхностная
Комбинированная
Мелкая
Отвальная
Безотвальная
Комбинированная
Мелкая
104,2
100,2
116,3
112,4
147,5
48,9
90,8
54,1
59,6
62,6
62,6
85,5
55,4
74,9
77,7
88,2
58,9
82,7
69,9
106,2
71,3
91,7
97,4
122,9
87,6
61,6
70,5
61,3
75,9
67,1
66,6
62,8
91,3
84,6
76,5
73,1
191,9
227,3
202,3
253,7
194,4
250,0
199,1
285,3
225,2
261,8
286,3
353,5
Потенциальная засоренность пахотного слоя почвы 0–30 см превышает
этот показатель на варианте с занятым паром на 21,5 млн шт./га по отвальному способу; 79,4 – при безотвальной обработке; 70,0 – комбинированной об-
122
работке и 146,6 млн шт./га в варианте с мелкой обработкой. Потенциальный
запас семян сорных растений по гороху занимает промежуточное положение,
однако вышеописанные закономерности сохраняются: в вариантах с поверхностной и мелкой обработкой содержится на 11,4 и 20,9% семян больше в
сравнении с отвальной обработкой.
Таким образом, до 50% от общего запаса семян сорных растений
нахо-
дится в наиболее благоприятных для прорастания условиях.
Поверхностное сосредоточение растительных остатков приводит к увеличению засоренности посевов однолетними и многолетними сорняками.
Размещение растительных остатков, а вместе с ними и семян сорняков в поверхностном слое почвы (на глубине, близкой к оптимальной для их прорастания), способствует созданию наилучших условий
для прорастания и развития сорных растений в течение вегетационного периода. Увеличение глубины заделки пожнивных остатков, с которыми заделываются и семена сорных
растений, приводит к снижению засоренности посевов однолетними и многолетними сорняками.
Отвальный способ основной обработки почвы способствует очищению
почвы, что объясняется перемещением семян сорняков на глубину более 20 см
,
тем самым, затрудняя их прорастание и увеличивая гибель. Основной объём
семян сорных растений в этом варианте – до 47,3% – сосредоточен в слое 20–30
см. Вариант с использованием комбинированного способа обработки занимает
промежуточное положение – распределение семян сорняков достаточно равно-
мерное, а общее их количество превышает вариант с отвальной обработкой от
0,2 до 22,9%. Семена сорных растений
в данном варианте сравнительно равно-
мерно распределяются по слоям, а именно – по пару занятому при рекомендо-
ванной системе удобрений 52,5; 58,4; и 60,1 млн шт./га, соответственно, по го-
роху – 62,7; 65,6 и 56,6; по кукурузе на силос – 74,5; 88,1 и 78,6 млн шт./га, со-
123
ответственно. Такая же закономерность прослеживается, но с некоторой долей
увеличения, и на варианте с биологизированной системой удобрений.
В варианте с биологизированной системой удобрений засоренность
увеличивается по отношению к рекомендованной системе удобрений, что
связано с внесением навоза и пополнением запаса семян в почве.
В результате математической обработки и анализа данных по всем
изу-
чаемым вариантам (табл. 12) выявлены положительные эффекты взаимодей-
ствий предшественников и способов обработки почвы. В слое 0–10 см между
предшественниками и способами обработки почвы F
жду предшественниками и системами удобрений F
бами обработки и системами удобрений F
изучаемыми факторами F
> F05=2,29:4,45. Аналогичные закономерности
факт
т > F05=2,79:5,85, между тремя
фак
факт
> F05= 2.29:4,21, ме-
факт
> F05=3,13:5,82, спосо-
отмечаются по всем слоям почвы. Наименьшая существенная разница свиде-
тельствует о достоверном влиянии факторов на потенциальную засоренность
почвы семенами сорняков.
Таким образом, установлено, что потенциальный запас семян в почве
формируется под влиянием нескольких факторов: предшественника, способа
основной обработки и системы удобрений. Пар занятый и горох, выступающие в
качестве предшественников озимой пшеницы, а также отвальный способ обработки способствуют снижению запаса семян в почвы. Поверхностная и мелкая обработки приводят к накоплению банка семян в слое 0–10 см,
что благоприятствует дальнейшему их прорастанию.
Предшественник – мощный фактор регулирования засоренности посевов, это подтверждено исследованиями, проведенными в стационарном опыте по изучению
роли предшественников и бессменных посевов озимой пше-
ницы в 1992–1998 гг.
124
Таблица 12– Потенциальная засоренность почвы перед севом
озимой пшеницы, млн шт./м
Варианты
Пар занятый 73,1 65,2 65,1 206,0
Горох 78,2 72,8 68,5 219,6
Кукуруза на силос 96,1 92,2 81,4 271,0
НСР
095
Отвальная 51,9 57,6 83,4 194,9
Поверхностная 94,3 80,3 62,6 237,2
Комбинированная 65,3 75,2 69,4 210,0
Мелкая 118,3 93,8 71,3 286,6
НСР
0,40 0,75 0,44 0,48
095
Рекомендованная 78,8 70,3 67,7 218,5
Биологизированная 86,1 83,1 75,7 245,9
НСР
095
0–10 10–20 20–30 0–30
Фактор А – предшественник
0,35 0,39 0,38 0,41
Фактор В – обработка почвы
Фактор С – система удобрения
0,28 0,32 0,31 0,34
2
(по главным факторам)
Слой почвы, см
Данные исследований показывают, что максимальная засоренность
почвы семенами сорняков по всем исследуемым слоям почвы была под бессменными посевами. Связано это с тем, что реальная засоренность посевов
при бессменном возделывании выше и количество осыпавшихся семян за вегетационный период достаточно велико, в сравнении с другими предшественниками. При бессменном возделывании культуры
вообще, и озимой пшеницы в частности, происходит формирование видов сорной растительности,
наиболее приспособленных к произрастанию в посевах озимой пшеницы,
особенно это касается зимующих сорняков, которые находят в посевах озимой пшеницы наиболее благоприятные условия. Осеменяясь ежегодно, они
тем самым формируют банк семян в почве и обуславливают максимальную
засоренность посевов.
В результате проведенных исследований выявлено, что по предшественнику люцерна в слое 0–30 см содержится 257,8 млн шт./га, а под бессменными посевами этот показатель равен 511,2 млн шт./га сорняков, т.е. практи-
125
чески в два раза больше. По пару занятому запас семян 313,7 млн шт./га, по
гороху – 370,4, а по кукурузе на силос – 384,3 млн. шт./га.
Следовательно, многолетние травы, выступающие в качестве предшественника озимой пшеницы, развивая мощную вегетативную массу, обладают
высокой конкурентной способностью и подавляют развитие сорных растений,
тем самым снижая семенную продуктивность
сорных растений и потенциальный запас семян в почве. Занятый пар также способствуют снижению запаса
семян сорных растений, что связано с биологией культуры и технологией
возделывания, а именно коротким периодом вегетации и проведением послеуборочных операций обработки почвы. В посевах гороха и кукурузы на силос, имеющих более продолжительный период
вегетации, некоторые виды
яровых поздних сорных растений успевают обсемениться, что способствует
пополнению банка семян сорных растений в почве.
Экспериментальные данные по определению потенциальной засоренности почвы в зависимости от предшественника и под бессменными посевами озимой пшеницы убедительно показывают, что расхождение предшествующих культур в биологических особенностях (оптимальные температуры
прорастания, длина
вегетационного периода), а также сроки посева и уборки
оказывают существенное влияние на сохранение и накопление семян сорняков под этими культурами. При смене возделываемых культур те или иные
сорные растения, находившие себе необходимые условия для роста и развития при произрастании в посевах какой-то одной культуры, не находят этих
условий при возделывании другой, что оказывает большое влияние на формирование того или иного агрофитоценоза. Исследования показали, что потенциальная и реальная засоренность взаимосвязаны, зависимость определяется не только предшественником, но и фазой развития культуры.
Запас семян в слое 0–10 см, в основном, определяет количество сорняков
в агрофитоценозе озимой пшеницы. Особенно это
126
заметно в периоды кущения
и колошения культуры. Анализ данных, представленный на рисунке 19, показывает, что по предшественникам значения коэффициентов корреляции в
фазу кущения мало отличаются. Так, при бессменном возделывании и по кукурузе на силос коэффициенты корреляции +0,378 и +0,396 соответственно.
По другим предшественникам они несколько выше, но по своему абсолютному значению определяют среднюю корреляционную зависимость
1,0
0,9
0,8
0,7
0,6
0,5
0,4
0,3
0,2
0,1
0,0
0,094
0,378
0,130
0,539
0,199
0,060
0,424
0,343
0,010
0,912
0,782
0,450
0,182
0,157
0,088
0,017
.
0,198
0,108
(горох+овес)
Пар занятый
Горох
озимой пшеницы
Бессменный посев
Кущение Колошение Полная спелость
Люцерна на сено
Кукуруза на силос
слой почвы 0–10 см 10–20 см 20–30 см
Бессменный посев
Горох
озимой пшеницы
(горох+овес)
Пар занятый
Люцерна на сено
Кукуруза на силос
Бессменный посев
Горох
озимой пшеницы
Пар занятый
(горох+овес)
Люцерна на сено
Кукуруза на силос
Рисунок 19 – Корреляционная зависимость между фактической и
потенциальной засоренностью озимой пшеницы (1993–1998 гг.).)
Вступление озимой пшеницы в фазу колошения сопровождается уве-
личением засоренности посевов, а также связи ее с потенциальным числом
127
семян сорняков в слое почвы 0–10 см. Корреляционная зависимость между
запасом семян сорняков в почве и засоренностью посевов озимой пшеницы,
возделываемой по люцерне, приближается к единице, что свидетельствует о
высокой тесноте связи. Высокий коэффициент корреляции отмечается по
предшественникам пар занятый (+0,787) и кукуруза на силос (+0,782).
Виды сорняков, которые в силу своих биологических
особенностей и
некоторых факторов внешней среды в фазу кущения не взошли, появились к
колошению. Как известно, второй пик массового появления сорняков приходится именно на эту фазу, что подтверждается высокими коэффициентами
корреляции между засоренностью посевов в фазу колошения и потенциальной засоренностью, особенно в слое 0–10 см. Несколько выше корреляционная зависимость
в эту фазу по сравнению с фазой кущения и в слое 10–20 см.
Значения коэффициентов указывают на среднюю тесноту связи и находятся в
пределах от +0,343 на бессменных посевах до +0,450 – по люцерне.
Наличие семян сорняков в слое почвы 10–20 см в период колошения
озимой пшеницы влияет в большей мере на засоренность посевов, чем
в фазу
кущения.
Независимо от предшественников значения коэффициентов корреляции указывают на среднюю тесноту связи и колеблются в пределах от +0,343
до +0,450.
Обращает внимание на себя тот факт, что на бессменных посевах проявляется тенденция к уменьшению коэффициентов корреляции между потенциальной и реальной засоренностью, в сравнении с другими предшественниками.
Известно
, что в процессе прорастания семена различных культур, в том
числе и сорных, выделяют в окружающую среду продукты своей жизнедеятельности. При этом часто отмечается ингибирующая роль выделений прорастающих семян (фенольные соединения, абсцисовая кислота и др.), а также
128
наличие соединений с высокой концентрацией физиологически активных
веществ.
Количество семян в почве бессменных посевов было достаточно велико, это, возможно, и обусловило аллелопатическое угнетение семян друг другом. Хотя реальная засоренность высокая, можно предположить, что запас
семян в почве не является главным источником засоренности посевов. Подтверждением этому и является наличие
слабой связи.
В полную спелость наличие семян сорняков в почве уже не оказывает
влияния на засоренность посевов.
Коэффициенты корреляции указывают на слабую связь потенциальной
засоренности по всем слоям почвы с засоренностью в полную спелость (от
+0,20 до минимального значения показателя +0,198). Количество сорняков в
посевах озимой пшеницы от содержания семян в слое
почвы 20–30 см не зависит. Коэффициент корреляции по всем предшественникам и по фазам развития не превышал +0,198.
4.3. Влияние предшественников и бессменных посевов
на конкурентную способность озимой пшеницы в агрофитоценозе
В состав агрофитоценоза, помимо высеваемого человеком культурного
растения, входят независимо от желания человека и часто вопреки этому желанию сорные растения
. Агрофитоценоз, равно как и любой другой фитоценоз, – форма совместного существования растительных организмов, содержанием которого являются те сложные биоценотические отношения, которые
связывают между собою все компоненты в единую саморегулирующуюся и
развивающуюся в пространстве и во времени систему.
Главенствующее значение в формировании сорной флоры агрофитоце-
нозов имеет экологический режим местообитания
129
сорняков, обусловленный
деятельностью человека, а также фитоценотическими взаимоотношениями
сорных растений с культурными (Г.И. Баздырев, 2002)
Исходные параметры агрофитоценоза в значительной мере формирует
человек путем выбора элементов технологии высеваемых культур.
Б.М. Миркин (1990) считает, что «...сорняки специализировались... по их устойчивости к используемой системе борьбы с ними».
Роль вклада разных факторов в самоорганизацию агрофитоценоза
понимается по-разному. Наряду с признанием конкуренции как соревнования
за потребление ресурсов (Т.А. Работнов, 1983, 1985, 1987;. D. Moormann,
1994; A. Onofri, F. Tei, 1994; A.J. McDonald, S.J. Riha, 1999) многими исследователями в качестве главного или хотя бы существенного фактора организации агрофитоценозов указывается аллелопатия (Э. Райс, 1965; D. Bell,
1970; C. Muller, 1970; А.М. Гродзинский, 1990; О.И. Власова, Е.В. Дьяковская, 2007; В.М. Передериева, Д.А
. Ткаченко, О.Б. Алтунина, 2008). Однако
остается невыясненным вопрос о степени аллелопатического влияния на
культурное растение однодольных и двудольных сорных растений.
И.Б. Сорокин (2008) считает, что сорные растения являются естественными компонентами биоценозов, несущими функции поддержания их биоразнообразия и устойчивости. Сорняки с глубоко проникающей корневой
системой мобилизуют из глубинных горизонтов
почвы элементы питания,
которые загрязняют грунтовые воды. А в пахотном горизонте после разложения растительной массы они становятся доступными культурным растениям. Многие цветущие виды сорняков в агроценозе поддерживают численность и видовое разнообразие энтомофагов, которые в свою очередь регулируют численность вредителей культурных растений. Съедобные и лекарственные виды сорняков
в посевах кормовых культур вносят свой вклад в ко-
личественный и качественный состав кормов. В посевах сидеральных куль-
130
Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]