Экология сорных растений зерновых агрофитоценозов приобской лесостепи

Известно, что наиболее восприимчивым к токсическим веществам природного и техногенного происхождения являются растения редиса (Raphanus sativus) из семейства капустных (Brassicaceae) (Вайда, 1992). О характере угнетения проростков R. sativus судили по динамике «ростового индекса» (Ri) корневой системы, гипокотиля и листовых пластинок в сравнении с контролем, (Барахтенова и др.2003).

Обнаруж

ено, что все исследуемые образцы почвы с вариантов полевого мониторинга отличаются друг от друга по показателю ростового индекса R. sativus. Отмечено негативное влияние факторов системы зяблевой обработки почвы, азотных удобрений и системы защиты растений с долями 9.8, 21.5 и 35.6 % соответственно на общий уровень фитотоксичности почвы. При двухфакторном анализе и трехфакторном анализе – зарегистрировали их совместное негативное усиленное действие.

Зафиксированы значительные различия между горизонтами почвы по уровню общей фитотоксичности почвы. Отличия отмечены как по средним значениям ростового индекса редиса, так и по различным предшественникам. Кроме того, на всех вариантах, где применялся полный комплекс средств защиты растений, наблюдалось уменьшение значений ростового индекса и соответственно повышение общей фитотоксичности почвы, выраженное в различных аномальных отклонениях в развитии проростков редиса. Сорные растения разных видов и разных жизненных форм специфично реагируют на фитотоксичность почвы, что изложено в последующих главах.

4.2 Аллелопатическое влияние некоторых сорных растений на развитие проростков пшеницы

В лабораторных исследованиях нами обнаружено негативное прижизненное влияние однодольных и двудольных сорных растений на проростки пшеницы. Установлена достоверная зависимость развития проростков пшеницы от аллелопатического воздействия проростков сорных растений, причем представители двудольных растений, например, вьюнок полевой (Convolvulus arvensis), оказывал более интенсивное воздействие в сравнении с однодольными, такими как щетинник (Setaria viridis) и овсюг (Avena fatua). Количественными показателями этой зависимости являются соотношение числа проростков сорных растений на один проросток пшеницы и величина ростового индекса культурного растения (рис. 1).

Рис. 1. Изменение ростового индекса первичных корешков проростков пшеницы на разном фоне аллелопатических влияний сорных растений

4.3 Флористический состав, обилие и жизненное состояние сорных растений

Исследования сорных растений в зерновом агрофитоценозе показали, что их сообщество включало до 89 видов, принадлежащих к 78 родам из 26 семейств. Сегетальная флора лесостепи Приобья при почвозащитной системе земледелия представлена преимущественно антропохорами (56.7%), на долю апофитов приходится 29.5 % видов Значительная часть сорных растений приходится на покрытосеменные растения (98,9 %). Преобладают виды семейств Asteraceae (22.5 %), Brassicaceae (15.7 %) и Caryophyllaceae (6.7 %). Доминирующие 13 семейств включают в себя 73 вида (84.1 %). На степные и лесостепные особенности флоры указывает высокое положение родов Artemisia, Potentilia, Centaurea, Chenopodium, виды которые в основном свойственны зонам с недостаточным увлажнением. Наиболее крупные 11 родов содержат 25 видов (27.7 %).

Анализ ареалов показывает, что все сорные растения относятся к двум группам: голарктической и космополитной, а в пределах голарктической группы, евразийские виды составляют 45.6 % из общего числа видов, куда относятся представители семейств Asteraceae, Fabaceae, Rosaceae.

Классификация сорных растений разнообразна, наиболее важны классификации жизненных форм, или биоморф, так как знание биоморфы каждого вида позволяет прогнозировать поведение сорного растения при смене зяблевой обработки почвы. По классификации К.Раункиера и Б.Миркина в разных вариантах опыта распределение сорных растений отражает следующую закономерность: при отвальной системе зяблевой обработки преобладают терофиты, при почвозащитной системе – гемикриптофиты. Жизненные группы в исследованном агрофитоценозе представлены четырьмя группами (рис. 2).

Рис. 2. Жизненные формы по К. Раункиеру и Б. Миркину в сравнении с отвальной системой зяблевой обработки почвы

При почвозащитной системе зяблевой обработки почвы почти в 2 раза снижается доля многолетних сорных растений, а двулетних увеличивается в 2,4 раза по сравнению с отвальной системой зяблевой обработки почвы (5 видов). Биологические спектры при разных системах зяблевой обработки сходны по типам жизненных форм, но отличаются в процентном соотношении. При отвальной и почвозащитной системах зяблевой обработки почвы преобладают корневищные растения и стержнекорневые сорные растения.

При переходе к почвозащитной системе обработки почвы уменьшается число видов сорных растений с корнеотпрысковой корневой системой в 4 раза, а число растений с мочковатой корневой системой увеличивается в 2,8 раза. Среди корневищных сорных растений в 4,9 раз возрастает доля длиннокорневищных, а короткокорневищные растения незначительно увеличивают свою долю при переходе от отвальной к почвозащитной системе обработки почвы.

По отношению к увлажнению ведущей является группа мезофитов – 53 вида (59.6 %) Значительную долю в спектре занимают мезоксерофиты – 23 вида, что составляет 25.8 %. Ксерофиты составляют 7.9 % от общего числа видов. Мезогигрофитов ещё меньше – всего 6,7 %.

Проведенный эколого-ценотический анализ позволил выявить происхождение и предпочитаемое размещение сорных растений, что позволяет прогнозировать их пространственное распределение в агрофитоценозе.

Глава 5. Возобновление побегов сорных растений в течение вегетационного периода

Формирование и функционирование побегов наиболее важный период в жизнедеятельности сорных растений. Сопоставление динамики сезонного развития растений одних и тех же видов, произрастающих в зерновом агрофитоценозе в течение одной или нескольких ротаций, позволяет точнее определить их экологическое значение в зависимости от глубины зяблевых обработок.

5.1 Формирование надземных органов

Среди сорных растений при почвозащитной системе земледелия выделены три группы по срокам начала вегетации: ранним, средним и поздним.

Особенно ранним началом вегетации характеризуются Androsace filiformis, Viola arvensis, Artemisia sieversiana, приступающие к формированию вегетативных побегов еще осенью и сразу после таяния снега начинающие вегетировать.

Наиболее обширную группу сорных растений составляют виды, заметная вегетация которых начинается после таяния снега, - в конце апреля – начале мая. К ним относятся некоторые летнезеленые виды Nonea pulla (L.) DC, Sonchus arvensis L., Chenopodium album L. и большинство летне-зимнезеленых видов - Draba nemorosa L., Matricaria perforate Merat , Dracocephalum thymiflorum L., Lamium amplexicaule L.и др.

 Скачать реферат