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
Д
Лютик полевой 1,5
Вьюнок полевой 1,9
Подмаренник
цепкий 1,8
Амброзия
полыннолистная 2,1
Озимая пшеница
2,64
Озимый ячмень
2,35
Горох 3,85
N, %
Хориспора нежная
2,5
Василек синий 1,1
Плевел
опьяняющий 3,2
Подсолнечник 2,6
ескурения Софии
2,1
Кукуруза на силос
0,3
Горох+овес з/к 0,4
Рисунок 24 – Относительное содержание азота в
зеленой массе культурных и сорных растений, %.
Вьюнок
0,17
Плевел 0,2
Дескурени
я 0,12
Амброзия
0,18
Василек
0,13
Лютик 0,17
Озимая
пшеница
0,78
Озимый
ячмень 1,1
Подсолнеч
ник 3,1
P2O5, %
Горох 1,2
Горох+ове
с 0, 15
Кукуруза
0,1
Вьюн о к
1,11
Подмаренн
ик цепкий
1,59
Амб р озия
полынноли
стная 3,26
Хориспора
нежная
2,16
Васил ек
Лютик
полевой
0,55
2,63
К2O, %
Плевел
2,28
Озимая
пшеница
1,65
Озимый
ячмен ь 1,6
Подсо лнеч
Дес курения
Софи и 0,51
Горох 2,9
Кукур у за
0,4
Горох+овес
0,2
ник 4,6
Рисунок 25 – Относительное содержание фосфора и калия
в зеленой массе культурных и сорных растений, %.
В сорных растениях содержится также относительно высокое количество серы – от 0,17 до 0,05% (рис. 26), основное количество ее, как известно,
в растениях находится в составе белков (сера входит в состав аминокислот
161
Д
цистеина, цистина и метионина) и других органических соединений – ферментов, витаминов, горчичных и чесночных масел. Сера принимает участие в
азотном, углеводном обмене растений и процессе дыхания, синтезе жиров.
Лютик полевой
0,11
Вьюнок 0,08
Подмаренник
0,11
Амброзия 0,22
Хориспора 0,05
Василек 0,05
Плевел 0,04
ескурения
Софии 0, 05
Подс олнечник
0,17
Горох+овес 0,29
Озимая пшеница
S, %
0,21
Озимый ячмень
0,19
Горох 0, 32
Кукуруза на
силос 0,18
Рисунок 26 – Относительное содержание серы в
зеленой массе культурных и сорных растений, %.
Следовательно, сорные растения являются конкурентами культурным
растениям в борьбе за факторы жизни, в частности за элементы питания. По-
требляя из почвы значительное количество основных элементов питания –
макро-, микроэлементов, органогенов, они лишают культурное растение воз-
можности в полной мере использовать питательные вещества для формиро-
вания качественного урожая.
Полученные данные свидетельствуют о том
, что сорные растения в большин-
стве своем выносят существенно больше питательных веществ, а некоторые
наравне с культурными растениями, даже при хорошем развитии культурных
растений. Представленный на рисунке 27 анализ данных показывает, что
практически на одном уровне с выносом питательных веществ озимой пше-
162
Д
Х
ницы и озимым ячменем идет поглощение питательных веществ такими сор-
ными растениями, как плевел опьяняющий (Lolium temulentum L.), подмарен-
ник цепкий (Galium aparine L), бодяк полевой (Cirsium arvense L). Сущест-
венно большее количество питательных веществ выносят амброзия полын-
нолистная (Ambrosia artemisifolia L.) и хориспора нежная (Chorispora tenella
(Pall.) DC.). На одном уровне с горохом и горохоовсяной смесью происходит
вынос питательных веществ васильком
синим (Centaurea cyanus L). Практи-
чески одинаковое количество питательных веществ выносят подсолнечник и
лютик полевой (Ranunculus arvensis L). При этом необходимо отметить, что
данные представлены по основным, доминирующим видам сорного компо-
нента агрофитоценоза.
Озимая пшеница
(при урожае
Лютик полевой 240,7
Вьюнок полевой 124
Бодяк полевой 252,7
Подмаренник цепкий
298,1
4,0 т/га)
310,1
Озимый ячмень
(4,1 т/га)
289
Горох
(2,0 т/га)
Кукуруза на силос
т/га)
179
(37,6
300,8
Амброзия
полыннолистная 383,2
ориспора нежная
486,7
Василек синий 169,2
ескурения Софии
Плевел опьяняющий
296,4
Горох+овес з/к
(25,1 т/га)
Подсолнечник
(2,4 т/га)
256,6
245,1
188
Рисунок 27 – Вынос питательных веществ культурными
растениями и сорняками, кг/га.
163
4.6. Аллелопатический механизм взаимовлияния культурного
и сорного компонентов агрофитоценоза
Представленные данные показывают, что вынос с урожаем питательных
веществ культурными растениями близок к выносу этих элементов сорными
растениями. Однако не всегда целесообразно оценивать полную картину степени вредоносности и снижения урожая сельскохозяйственных культур за
счет конкуренции с сорняками. Наряду с конкуренцией между
культурными
и сорными растениями за питательные вещества, влагу, свет и пространство,
существуют также аллелопатические взаимовлияния.
Доля влияния разных факторов в самоорганизацию агрофитоценоза
понимается по-разному. Наряду с признанием конкуренции как соревнования
за потребление ресурсов существенным фактором организации агрофитоценозов является химическая интерференция – аллелопатия.
Однако остаются невыясненными некоторые вопросы о степени алле
-
лопатического влияния на культурное растение однодольных и двудольных
сорных растений.
Проведенные нами лабораторные исследования показывают, что четко
прослеживается высокая степень аллелопатического влияния сорных растений,
которая проявляется в угнетении процессов прорастания тест-культуры, а также
в замедлении темпов прорастания, роста и развития озимой пшеницы. Степень
действия экстрактов из сорных растений на
прорастание тест-культуры (семена
редиса) зависит от вида сорняков и концентрации экстракта.
Аллелопатическая активность водных вытяжек сорных растений при
концентрации 1:50 наиболее значительная в отношении всхожести семян
тест-культуры (рис. 28).
Ярко выраженным ингибирующим действием обладают вытяжки из
бодяка полевого, вьюнка полевого, одуванчика лекарственного, василька
синего, подмаренника цепкого, причем оно начинается уже с
164
минимальных
концентраций. При соотношении навески сорняка и воды 1:50 проросло от 16
до 21% семян редиса. С увеличением концентрации раствора ингибирование
составляет от 90 до 80% по сравнению с контролем.
50
45
40
35
30
25
20
15
10
%
39
35
28
21
17
8
5
0
0
Плевел
18
4
5
опьяняющий
Лютик полевой
Бодяк полевой
14
6
Хориспора
1:50 5:50 10:50
8
нежная
Амброзия
16
3
Василек синий
полыннолистная
26
18
2
Вьюнок полевой
0
Одуванчик
42
21
7
Дескурения
лекарственный
41
19
8
Софии
Подмаренник
501250
цепкий
контроль (вода)
Рисунок 28 – Аллелопатические свойства сорных растений
(проросшие семена тест-культуры, %).
Большинство из перечисленных видов принадлежат к семейству астровых,
особенностью которых является то, что в клеточном соке растений содержатся
вещества гликозидного характера – тараксацин и тараксацерин, каучукоподобные вещества. В корнях одуванчика лекарственного найдены тритерпены – тараксерол, тараксастерол. Тритерпены являются производными компонентов
эфирных масел, растительных гормонов и ферментов терпеновой природы. Установлено,
что эфирные масла и их компоненты влияют не только на прорастание семян, но и на рост проростков и их органов, вызывают более глубокие изменения в фотосинтезе, дыхании и других процессах. При соотношении навески
сорняка и воды 10:50 угнетение составило 100%. Следует обратить внимание на
плевел опьяняющий (Lolium temulentum L.), в зерновках которого присутствует
165
грибок Stromatinia temulenta, который вырабатывает алкалоид темулин.
В большой концентрации он оказывает тормозящий эффект на прорастание семян тест-культуры. Так, ростовой индекс при концентрации раствора 1:50 составляет 0,34, а при 5:50 – 0,16, аналогичные показатели получены при действии
василька синего и одуванчика лекарственного, последний оказывал более мощный ингибирующий эффект, проявляющийся в том, что уже при
соотношении
сорняка и воды 5:50 процессы прорастания тест-культуры отсутствуют (рис.29).
0,9
0,8
0,7
0,6
0,5
0,4
0,3
0,2
0,1
0,34
0
Плевел
0,7
0,36
0,16
опьяняющий
Лютик полевой
1:50 5:50
0,42
0,11
Бодяк полевой
0,78
0,28
Хориспора
0,56
0,32
0,24
нежная
Амброзия
полыннолистная
Василек синий
0,1
0,52
0,38
0,1
Вьюнок полевой
Одуванчик
0,48
лекарственный
0,84
0,42
Дескурения
0,82
0,38
Софии
цепкий
Подмаренник
Рисунок 29 – Ростовые индексы тест-культуры под воздействием
водных экстрактов сорных растений.
В меньшей степени замедляют процессы прорастания тест-культуры
такие виды, как дескурения Софии (Descurainia Sophia L,) и хориспора нежная (Chorispora tenella (Pall.) DC.). Ростовые индексы тест-культуры под воздействием экстрактов дескурении Софии изучаемых концентраций составляют соответственно 0,84; 0,42 и 0,14. Под воздействием вытяжки из хориспоры нежной они 0,78, 0,28 и 0,12, то есть при концентрации раствора 1:50
их действие близко к контролю.
С целью определения степени воздействия вытяжек из сорных растений на ростовые процессы озимой пшеницы проводилось проращивание се-
166
мян культуры на водных вытяжках исследуемых видов сорных растений.
Нами обнаружено негативное прижизненное влияние однодольных и двудольных сорных растений на проростки пшеницы. При соотношении водных
экстрактов 10:50 процессы прорастания зерновок озимой пшеницы отсутствуют, то есть при высокой засоренности посевов увеличивается концентрация физиологически активных веществ, которые угнетают процессы прорастания
озимой пшеницы.
При действии водных экстрактов сорных растений происходит снижение
роста надземной и корневой части озимой пшеницы по сравнению с контролем, в
качестве которого служила вода. Особенно активны были виды семейства астровых. Так, если на контроле при соотношении 1:50 длина надземной части растений озимой пшеницы составляет 13,2 см, то вытяжки
таких сорных растений, как
бодяк полевой, василек синий, вьюнок полевой, одуванчик лекарственный, подмаренник цепкий снижают этот показатель в два раза (рис. 30).
При этом многолетние сорные растения – одуванчик лекарственный и
бодяк полевой, которые имели мощную корневую систему и к периоду проведения исследований образовали цветки, в большей степени замедляют
процессы роста
озимой пшеницы.
При соотношении навески сорняка и воды 5:50 происходит уменьшение
длины надземной части от 10 до 30%, но вышеописанные закономерности повторяются. Так, ростовой индекс надземной части озимой пшеницы при воздействии на нее раствора бодяка полевого при соотношении 1:50 составляет 0,42, а
при 5:50 – 0,38, при воздействии вытяжки из одуванчика лекарственного ростовые индексы соответственно 0,44
и 0,38, в то время как экстракт хориспоры нежной в меньшей степени угнетает рост надземной части озимой пшеницы, ростовые индексы при вышеуказанных концентрациях 0,69 и 0,63. Плевел опьяняющий также способствует угнетению развития надземной части культуры, при соотношении сорняка и воды 1:50 ростовой индекс 0,38 (рис. 31).
167
см
14
12
10
9,1
опьяняющий
7,4
6,9
5,6
5,1
Лютик полевой
8,3
Хориспора
Бодяк полевой
1:50 5:50 10:50
8
5,1
6
4
4,4
2
0
Плевел
8,2
5,8
7,1
4,1
нежная
Амброзия
полыннолистная
6,2
5,6
Василек синий
5,9
5,1
Одуванчик
Вьюнок полевой
9,4
8,2
Дескурения
лекарственный
6,1
5,3
Софии
Подмаренник
Рисунок 30 – Аллелопатические влияние вытяжек из сорных растений
на рост озимой пшеницы (длина надземной части, см)
13,2
0
цепкий
контроль (вода)
0,8
0,38
лекарственный
0,7
0,62
Дескурения
0,6
0,4
Софии
цепкий
Подмаренник
0,7
0,6
0,5
0,4
0,3
0,2
0,1
0,69
0,63
0,58
0,48
0,38
0
Плевел
опьяняющий
0,52
Лютик полевой
0,42
0,38
Бодяк полевой
0,62
0,54
0,44
нежная
Хориспора
Амброзия
полыннолистная
1:50 5:50 10:50
0,47
0,31
Василек синий
0,42
Вьюнок полевой
0,44
Одуванчик
Рисунок 31 – Ростовые индексы надземной части озимой пшеницы
под воздействием водных экстрактов сорных растений.
Корневая система растений страдает от аллелопатически активных ве-
ществ сорных растений, так как корневая система в первую очередь поглощает
168
водный раствор и все находящиеся в нем вещества, в том числе и вредные для
растения, в связи с чем угнетение ее было более интенсивно (рис. 32).
см
6
5
4
3
1,5
2
1
1,2
0
Плевел
опьяняющий
3,1
2,8
1,5
1,3
Лютик полевой
3,9
2,9
3,6
2,4
нежная
Хориспора
Бодяк полевой
1:50 5:50 10:50
Амброзия
1,6
1,4
полыннолистная
1,7
1,2
Василек синий
1,4
1,1
Одуванчик
Вьюнок полевой
3,8
3,5
Дескурения
лекарственный
1,7
1,5
Софии
Подмаренник
5,5
0
цепкий
контроль (вода)
Рисунок 32 – Аллелопатические влияние вытяжек из сорных растений
на рост озимой пшеницы (длина корневой части, см)
Так, ростовые индексы (рис. 33) под воздействием аллелопатически активных видов составляют от 0,27–0,30 при концентрации раствора 1:50 до
0,1–0,2 при 5:50.
0,8
0,7
0,6
0,5
0,4
0,3
0,2
0,1
0,56
0,5
0,27
0,21
0
Плевел
опьяняющий
0,27
Лютик полевой
0,7
0,65
0,52
0,43
0,23
нежная
Хориспора
Бодяк полевой
1:50 5:50 10:50
0,29
Амброзия
полыннолистная
0,25
Василек синий
0,3
0,21
Вьюнок полевой
0,25
0,69
0,63
0,3
0,2
Софии
Одуванчик
Дескурения
лекарственный
0,27
цепкий
Подмаренник
Рисунок 33 – Ростовые индексы корневой части озимой пшеницы
под воздействием водных экстрактов сорных растений.
169
Ростовые индексы менее активных видов выше: 0,52–0,70 при низкой
концентрации и 0,43–0,63 при более высокой концентрации.
Из вышеописанного можно сделать вывод, что в агроценозе озимой
пшеницы вегетируют как аллелопатически активные виды, так и виды, к которым растения толерантны. Данное положение имеет практическое значение, так как позволяет дифференцированно подходить к системе интегриро
-
ванных мер борьбы с сорными растениями.
4.7. Мониторинг распространения
грибных болезней полевых культур
Возделывание сельскохозяйственных культур в севообороте с необходимой пространственной изоляцией для культур в ряде случаев исключает
возможность их повреждения, так как многие возбудители болезней, приспособленные к питанию на определенных растениях, при смене культур погибают от недостатка
пищи.
Поступающие после уборки культур в почву пожнивно-корневые остатки содержат зачатки болезней. Бессменное возделывание обуславливает
поступление в почву однородных по своему составу растительных остатков,
что ведет к накоплению инфекций, в частности возбудителей грибных заболеваний, таких как септориоз, бурая ржавчина, корневые гнили.
Супрессивность почвы повышается благодаря возрастанию численности и активности почвенной биоты, в том числе антагонистов. Покоящиеся в
почве пропагулы фитопатогенов прорастают под влиянием корневых выделений растений. Опознание растений-хозяев происходит химическим путем.
Если опознание произошло, то возбудитель проникает в корень, а если нет,
то споры погибают под влиянием сапротрофов и антагонистов. В гибели
пропагул возбудителей решающая
роль принадлежит антагонистической
микрофлоре.
170
Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]