Сорные растения и формирование видов. Описание сорных растений и их семян и особенности мер борьбы с ними

Для успешной борьбы с сорняками необходимо знать их биологические особенности и способы распространения. За долгий период своего существования среди культурных растений сорняки приобрели многие морфологические и биологические особенности, очень сходные с культурными растениями, в посевах которых они чаще всего встречаются. Это помогает распространению сорняков.

Основные особенности, отличающие сорняки от культурных растений:

  • 1. Меньшая требовательность, по сравнению с культурными растениями, к условиям внешней среды. Сорняки более засухоустойчивы, морозостойки.
  • 2. Большая плодовитость. Одно растение дикой редьки дает до 12 тыс. шт. семян, осота полевого - до 19 тыс., осота розового - до 35 тыс., пастушьей сумки - до 70 тыс., а щирицы - до 500 тыс. шт. семян, тогда как зерновые хлеба дают в среднем около 100 зерен на одно растение.
  • 3. 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.
  • 4. Семена сорняков способны распространяться на большие расстояния при помощи специальных приспособлений (летучек, прицепок, завитков).
  • 5. Семена многих сорняков не теряют всхожесть в течение длительного периода. Отмечены случаи, когда семена щирицы, пастушьей сумки, мокрицы и некоторых других сорняков не теряли всхожесть в течение 10-15 лет, горчицы полевой - 7 лет, ярутки полевой и подорожника - 9 лет.
  • 6. Недружность всходов сорняков. Это значительно осложняет борьбу с ними, т. к. прорастание может затянуться на очень длительный период. Например, одно растение лебеды (марь белая) дает три вида семян. Одни прорастают в год созревания, вторые - будущей весной и третьи - лишь на третий год после того, как осыпятся. Недружность всходов многих видов сорняков объясняется разнокачественностью семян, обладающих неодинаковой жизнеспособностью и различной способностью семенной оболочки пропускать воду. Семена некоторых видов сорняков не теряют всхожести, находясь в навозе, воде, силосе, при прохождении через кишечник животных и птиц. Поэтому 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 свойство созревать несколько раньше культурных растений, в посевах которых они преимущественно встречаются. Благодаря этому к началу уборки сельскохозяйственных культур основная масса семян сорняков успевает осыпаться, что исключает возможность удаления их с поля с урожаем и уничтожения при очистке посевного материала.

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.

Семена и плоды сорняков распространяются с помощью специальных приспо­соблений, имеющихся у растений - автохорно и с помощью 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 вслед ствие высыхания створок плодов (фиалка полевая, горошек узколистный и др.) и коробочки (куколь обыкновенный, горчица полевая , мак самосейка, белена черная и др.)

Анемохорно (при помощи ветра) распространение осуществляется при наличии у семян волосков и крылатых выростов (одуванчик лекарственный, мелколепестник канадский и др).

Плоды и семена сорняков достаточно успешно переносятся и с помощью воды - гидрохорно. Дождевые водные потоки переносят в пониженные места рельефа семена метлы полевой, костра полевого, василька синего, мари белой. С поливными водами переносятся такие виды сорных растений как свинорой пальчатый , вьюнок полевой, ежовник петушье просо, щетинник сизый, горец шероховатый, щирица запрокинутая.

С помощью животных (зоохория) распространяются цепкие плоды и семена репейника обыкновенного, подмаренника цепкого, дурнишника зобовидного; липкие плоды и семена льнянки, горца вьюнкового , фиалки полевой



Рис. 9 РЕДЬКА ДИКАЯ – Raphanus raphanistrum L.

СЕМ. КАПУСТНЫЕ (КРЕСТОЦВЕТНЫЕ) – Brassicaceae (Cruciferae)

Яровой ранний однолетник

прилипают к ногам животных; семена с сочным околоплодником, идущим в пищу животным и птицам (орнитохория), транзитом выбрасываются с экскрементами (паслен черный и др).

Антропохория - распространение семян человеком имеет место при завозе из-за рубежа зерна, новых видов растений, а также с помощью средств производства (сельскохозяйственные машины, транспортные средства, тара).

Под покоем семян понимают отсутствие прорастания жизнеспособного семени при наличии благоприятных условий (вода, кислород, температура). Покой семян является важным приспособительным свойством, позволяющим растениям миновать неблагоприятные периоды года. В связи с этим в почве создается запас семян, который способствует сохранению вида.

Существует естественный и вынужденный покой.

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

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

Период покоя нарушается под влиянием света, переменных температур, магнитного и гамма-поля, ультразвука, механического разрушения кожуры покровов семян в результате обработки почвы.

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 определенных узких условиях.

На долговечность семян влияет степень их зрелости , место произрастания, агрофон, прием уборки и хранения продукции, состав семян, свойства оболочки и процессов, проходящих в семенах. Долговечность семян является



Рис. 10 ГОРЕЦ ВЬЮНКОВЫЙ – Fallopia convolulus (L.)

love (Polygonum convolvulus L.)

СЕМ. ГРЕЧИШКОВЫЕ – Polygonaceae

Яровой ранний однолетник

наследственным свойством, приобретенным подбором в качестве приспособления к условиям существования и зависит от семейства, рода и вида.

Так, семена овса пустого, горца вьюнкового , горчицы полевой , фиалки полевой не теряют всхожести 10 лет, бодяка полевого - 20, пастушьей сумки, щирицы запрокинутой, мари белой, звездчатки средней - 35, вьюнка полевого, щавеля курчавого - 50 лет.

Прорастание семян сорняков зависит от их размера. Так, растения мари белой могут давать семена трех групп, прорастающие в различное время. Крупные семена белого цвета, попадая в благоприятные условия, дают всходы в год созревания осенью; семена более мелкие , коричневого цвета - на второй год; самые мелкие блестящие семена черного цвета всходят на третий год после созревания.

По способности семян сорняков прорастать в зависимости от температуры почвы их делят на следующие группы: очень холодостойкие - прорастающие при 2-4 °С (ранние яровые, озимые и зимующие); холодостойкие - прорастающие при 3-6°С (средние яровые, морозостойкие, многолетние); требовательные к теплу - прорастающие при 10-12 °С; очень требовательные к теплу - прорастающие при температуре не ниже 14-18°С (поздние яровые, однолетние, многолетние).

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

В корнях размножения откладываются пластические вещества в форме углеводов. На них образуются почки , каждая из которых при соответствующих условиях способна дать новое растение.

В результате обработки почвы вегетативные органы разрезаются и в благоприятных условиях способны производить самостоятельное растение. С


^

Рис. 11 БОДЯК ПОЛЕВОЙ (ОСОТ РОЗОВЫЙ) – Cirsium arvense (L.) Scop

СЕМ. АСТРОВЫЕ (СЛОЖНОЦВЕТНЫЕ) –Asteraceae (Compositae)

Корнеотпрысковый многолетник



Рис. 12

уменьшением длины отрезка корней их способность к регенерации уменьшается и лишь заделка их в почву на глубину 20-25 см практически полностью исключает регенерацию.

Все перечисленные свойства сорняков обуславливают их высокую жиз­неспособность. От того, в какой мере земледелец использует в своей практической деятельности эти особенности, и зависят успех или неудачи по снижению численности сорняков в посевах.

Лекция 12

Т
Рис. 12

ема - Классификация сорных растений

По способу питания сорные растения делятся на два типа:

Зеленые растения вырабатывают в процессе фотосинтеза необходимые органические вещества, а через корневую систему поглощают из почвы минеральные соединения, тем самым они самостоятельно обеспечивают свое развитие.

По продолжительности жизни эта группа делится на два подтипа -малолетние и многолетние.

Малолетние - это растения, имеющие жизненный цикл (от всходов до обсеменения с последующим отмиранием) не более двух лет.

Сорняки, произрастающие на одном месте несколько лет и размножающиеся не только вегетативными органами, но и генеративными, неоднократно плодоносящие в течение жизненного цикла, относятся к подтипу многолетние.



Рис. 13

Развитие некоторых видов сорняков наиболее благоприятно происходит при сходных с культурными растениями условиями произрастания и биологии. Такие сорняки называются специализированными.

В посевах озимых культур успешно развиваются озимые и зимующие виды - василек синий, ярутка полевая, ромашка непахучая, костер полевой и ржаной, пырей ползучий, в посевах яровых зерновых - осот полевой и бодяк полевой, редька дикая, марь белая, в пропашных - просо куриное, щетинники, курай обыкновенный.

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.

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.