Сорные растения
Сорные растения — дикорастущие растения, обитающих на сельскохозяйственных угодьях и снижающие величину и (или) качество продукции.
Культуры-засорители — культурные растения, являющиеся сорняками в посевах последующих культур.
Полезными сорняками называют растения, которые люди часто считают сорняками, но при этом выращивают в садах и других культурных местах.
Суперсорняки — сорные растения, устойчивые к действию гербицидов.
Сорные растения (English Español)
- Вред, причиняемый сорными растениями
- Агроценозы, агробиоценозы, агрофитоценозы
- Биологические и экологические особенности сорных растений
- Классификация сорных растений
- Учет и картирование сорных растений
- Пороги вредоносности сорных растений
- Методы борьбы с сорной растительностью
- Агротехнические методы
- Биологические методы
- Химические методы
Навигация
Сорные растения (English Español)
- Вред, причиняемый сорными растениями
- Агроценозы, агробиоценозы, агрофитоценозы
- Биологические и экологические особенности сорных растений
- Классификация сорных растений
- Учет и картирование сорных растений
- Пороги вредоносности сорных растений
- Методы борьбы с сорной растительностью
- Агротехнические методы
- Биологические методы
- Химические методы
Концептуальное уточнение термина
Значение термина «сорняк» зависит от субъективного человеческого восприятия. Называть некоторые виды растений называются сорняками неверно, так как один и тот же вид может являться сорняком, культурой, травой, растением-индикатором или т.п. Например, донник используется как сидерат, пырей на сено. Ряд сорных растений используется в ветеринарии и медицине ( красавка или белладонна ( Atropa belladonna ) , валериана лекарственная (Valeriana officinalis) , сушеница топяная (Gnaphalium uliginosum), подорожник большой (Plantago major) и др. 1 Земледелие. Учебник для вузов/Г.И. Баздырев, В.Г. Лошаков, А.И. Пупонин и др. — М.: Издательство «Колос», 2000. — 551 с. ).
В.Р. Вильямс относил к сорным растениям с точки зрения земледельца любое растение, не соответствующее целям данной культуры. А.И. Мальцев утверждал, что сорнополевым растением следует считать дикие или полукультурные растения, которые не по воле земледельца растут на пашнях, приспособившись к пашенным условиям и произрастают совместно с культурными растениями.
Согласно ГОСТ 16265-89 «Земледелие. Термины и определения», сорные растения — дикорастущие растения, обитающие на сельскохозяйственных угодьях и снижающие величину и качество продукции.
Сорняком растение становится только тогда, когда оно воспринимается как «беспокоящее, нежелательное». Не имеет значения, является ли сорняк травянистым или древесным видом.
В лесном хозяйстве часто используется термин «сопутствующий рост», поскольку можно ожидать как негативных, так и позитивных сопутствующих эффектов.
В экологическом сельском хозяйстве термин «сорняк» означает не только вредное растение, но и неотъемлемую часть экосистемы .
Растения называют сорняками, если:
- они конкурируют с культивируемыми растениями за факторы роста , такие как питательные вещества , свет , вода , что влияет на экономическую отдачу;
- может быть нанесен вред качеству урожая;
- иметь место массовое распределение (путем посева семян, быстрого или глубокого укоренения, перемещения конкурентов), и, таким образом, создающее угрозу незасоренным угодьям;
- они нарушают эстетическое восприятие человека, например, в декоративных садах, парках , газонах или участках без растительности;
- создают токсический эффект, вызывающий непригодность угодий ( безвременник в сене);
- происходит вытеснение местные растения ( неофитов ) из их мест обитания.
Термин «сорняк» также применяется к инвазионным растениям , то есть распространяющимся в результате деятельности человека, вне его естественной среды обитания. К таковым относятся выведенные человеком виды для различных хозяйственных целей, например, борщевик Сосновского (Heracleum sosnowskyi), борщевик Мантегацци (Heracleum mantegazzianum), или завезенные из других мест, например, в Европе к таковым относятся: хеномелес (Chaenomeles) , сумах оленерогий (Rhus typhina) , недотрога желёзконосная (Impatiens glandulifera) , черёмуха поздняя (Prunus serotina) .
Происхождение сорных растений
Благодаря систематическому отбору и выращиванию на протяжении сотен лет некоторых видов растений, обладающих широкой экологической пластичностью, высокой продуктивностью и рядом полезных в пищевом и хозяйственном отношении свойств, были введены в культуру такие растения, как рожь, овес, рыжик, гречиха и другие виды.
Наряду с появлением первых культурных растений появились и сорные. Доказательством происхождения сорных растений одновременно с зарождением земледелия являются находки археологов семян в растительных остатках таких сорняков, как марь белая (Chenopodium album), кострец ржаной (Bromus secalinus), овсюг (Avena fatua), куколь обыкновенный (Agrostemma githago) , ежовник обыкновенный (Echinochloa crus-galli), подмаренник цепкий (Galium aparine) и др. Датируются эти находки каменным и бронзовым веком.
Предполагается, что сорные растения, в значении термина — быстро развивающиеся растения, использующие среду, нарушенную человеком, возникли в ответ на неолитическую сельскохозяйственную революцию примерно 12 000 лет назад. Однако, найденные в Охало II — месте археологических раскопок в Израиле — свидетельства, указывают на то, что «прото-сорняки» существовали задолго до этого — не менее 23 тысяч лет назад. 1 Ainit Snir; et al. (22 July 2015). «The Origin of Cultivation and Proto-Weeds, Long Before Neolithic Farming».
Семена некоторых видов сорных растений были найдены в европейской тундре во время ледникового периода, другие виды произошли от естественных видов в частонарушаемых экосистемах (берегах рек, каменистых склонах, дюнах, болотах). 2 Jauzein, P., 2001. Biodiversité des champs cultivés: L’enrichissement floristique. Dossier de L’environnement de l’INRA 21, 43–64. 3 Baker, H.G., 1974. The evolution of weeds. Annual Review of Ecology and Systematics 5, 1–24. doi:10.1146/annurev.es.05.110174.000245.
Сельское хозяйство, вероятно, возникло в плодородной зоне Полумесяца 1 Ulrich Willerding: Zur Entwicklung von Ackerunkrautgesellschaften im Zeitraum vom Neolithikum bis in die Neuzeit in Der prähistorische Mensch und seine Umwelt. In: Forsch. u. Bericht Vor- und Frühgeschichte Bad.-Wütt.Nr. 31. Stuttgart 1988, S. 31–41. и, затем, примерно в 5000 лет до н.э. появилось в Центральной Европе. Сорные растения распространялись вместе с распространением сельского хозяйства. Уже будучи адаптированными к сельскохозяйственной практике, они быстро адаптировались к агроклиматическим условиям новой среды.
Во время археологических исследований было установлено, что видовый состав сорных растений в период с 4000 лет до н.э. (неолит) до 1250 лет до н.э. (бронзовый век) практически не менялся и был представлен следующими видами в порядке уменьшения частоты: лебеда (Atriplex) , гречиха (Fagopyrum) , бородавник обыкновенный (Lapsana communis), костер бесплодный (Bromus sterilis) , подмаренник (Galium) , щавель обыкновенный (Rumex acetosa) , мятлик обыкновенный (Poa trivialis) , горец почечуйный (Persicaria maculosa) и различные вики 2 Thomas Eggers: Werden und Wandel der Ackerunkraut-Vegetation. In: Otti Wilmanns, Reinhold Tüxen (Hrsg.): Werden und Vergehen von Pflanzengesellschaften. In: Berichte der Internationalen Symposien der Internationalen Vereinigung für Vegetationskunde. Band 22, 1979, ISBN 3-7682-1218-1, S. 503–527. .
В Европе сельское хозяйство распространилось как вдоль средиземноморского побережья, так и вверх по долине Дуная. Эти два направления отмечены различиями в генотипах сорняков. Например, овёс бесплодный (Avena sterilis), представлен в Северной Европе, и овес пустой (Avena fatua), представлен в Юго-восточной Европе. 1 Jauzein, P., 2001. Biodiversité des champs cultivés: L’enrichissement floristique. Dossier de L’environnement de l’INRA 21, 43–64.
Виды, прибывшие в Европу до 1500 г до н.э., называются археофиты . Сорняки, завезенные после 1500 г до н.э. — неофиты .
Во времена римлян многие виды сорняков, характерных для зерновых культур, были завезены семенами из стран Средиземноморья.
Открытие Америки и развитие торговли с другими континентами, вызвало приток новых видов сорных растений в Европу, в основном из Северной Америки. Темпы появления составляли около 3 видов в год вплоть до XIX столетия, и около 30 видов в год в XX веке. 2 Jauzein, P., 2001. L’appauvrissement floristique des champs cultivés. Dossier de L’environnement de l’INRA 21, 65-78. 3 CLEMENT E.J, FOSTER M.C., 1994. Alien plants of the British Isles : a provisional catalogue of vascular plants (excluding grasses). Botanical Society of the Br. Isles, London, 590 p. По климатическим причинам, они распространились преимущественно в Юго-восточной Европе. К северу Европы их частота уменьшается.
Среди видов, завезенных из Америки, можно назвать: амарант запрокинутый (Amaranthus retroflexus), амброзия полыннолистная (Ambrosia artemisiifolia), дурман обыкновенный (Datura stramonium) и др. 4 P Jauzein, «Biodiversité des champs cultivés : l’enrichissement floristique», Dossier de l’environnement de l’INRA, n o 21, 2001, p. 43-64
Ромашка пахучая была завезена в Европу с Дальнего Востока, крестовник неравнозубчатый (Senecio inaequidens) и кислица козья (Oxalis pes-caprae) из Юной Африки.
В средние века большая часть полей возделывалась по принципу трехпольного земледелия (озимые зерновые — летние культуры — пар ). В течение парового периода на поля выгоняли скот. Скот выгоняли даже по молодым всходам зерновых, так как сорняков было значительно больше, а вред хлебам был незначительным. В тоже время это улучшало кущение. Для этого периода характерно распространение сорных растений пастбищ и лугов. Целевая борьба с сорняками осуществлялась путем прополки.
В 18 веке появилось улучшенное трехполье ( озимые зерновые культуры — летние культуры — корнеплоды ), что способствовало распространению сорняков типичных для посевов корнеплодов и пропашных культур .
Изменения в сельскохозяйственной практике приводят к снижению разнообразия и обилия сорняков, которое начинается в конце XVIII столетия, а затем усиливается после 1950 года. Эта потеря биоразнообразия вызвана совершенствованием методов агроприемов: сортировка семян, механическая прополка культур, усложнение севооборотов, а затем, после 1945 года — использование гербицидов.
С 1950-х годов, добавляет к этому механизированная прополка, новые системы севооборотов и лучший контроль среды (известкование, внесение удобрений, дренаж), которые приводят к гомогенизации почвы.
Например, такие сорные растения, как жабник полевой (Filago arvensis) и чернушка полевая (Nigella arvensis) не наблюдаются во Франции с 1920 года . В 2001 году установлено снижение популяции 300 видов, а 100 оказались под угрозой исчезновения . Среднее число видов сорняков в Европе сократилось на 20 % в период с 1945 по 2000 год и на 42 % в период между 1970 и 2000 во Франции . 1 Jauzein, P., 2001. L’appauvrissement floristique des champs cultivés. Dossier de L’environnement de l’INRA 21, 65-78. 2 Fried, G., Petit, S., Dessaint, F., Reboud, X., 2008b. Arable weed decline in Northern France: Crop edges as refugia for weed conservation? Biological Conservation 6–11. doi:10.1016/j.biocon.2008.09.029 3 Richner Holderegger Linder Walter 2015, «Reviewing change in the arable flora of Europe: a meta-analysis», Weed Research, vol. 55, n o 1, 2015-02-01 1 er février 2015, p. 1–13 (ISSN 1365-3180, DOI 10.1111/wre.12123, consulté le 9 février 2017
C 1980 года наблюдается рост числа видов сорняков, вероятно, в связи с развитием органического сельского хозяйства и уменьшения использования гербицидов. Преимущественно к таким видам относятся виды, предпочитающие богатые почвы, неофиты или однодольные. Численность редких и исчезающих видов сорняков при этом не увеличиваются. 4 Richner Holderegger Linder Walter 2015, «Reviewing change in the arable flora of Europe: a meta-analysis», Weed Research, vol. 55, n o 1, 2015-02-01 1 er février 2015, p. 1–13 (ISSN 1365-3180, DOI 10.1111/wre.12123, consulté le 9 février 2017
Проблема сорняков так же стара, как само сельское хозяйство. В Библии они упоминаются как наказание Бога за грехопадение.
Гербология
Гербология — область науки о сорняках, биологии и экологии сорняков, методов борьбы и связанного с этим воздействием на окружающую среду. Получила развитие в последние десятилетия.
Охватывает следующие вопросы:
- конкурентоспособность сорняков по отношению к пахотным культурам,
- вредоносность сорняков,
- положительное действие сорняков,
- определение порогов вредоносности сорной растительности,
- оценка биологической эффективности гербицидов и их смесей в зависимости от погодных условий, состояния почвы и степени зараженности,
- химические, физические, механические, биологические и агротехнические методы борьбы с сорняками,
- тестирование сортовой чувствительности сельскохозяйственных растений к гербицидам,
- иммунизация сорняков,
- экологические последствия применения гербицидов,
- последующая обработка гербицидами,
- остатки гербицидов в окружающей среде и растениях,
- разработка интегрированного метода борьбы с сорняками,
- составление фитосоциологических карт,
- районирование сорняков.
Вред, причиняемый сорными растениями
Сорные растения наносят значительный ущерб сельскохозяйственному производству. В 1996 году было подсчитано, что сорные растения снижают урожайность на 20-40%. 1 Erich-Christian Oerke, Ulrike Steiner: Ertragsverluste und Pflanzenschutz. Die Anbausituation für die wirtschaftlich wichtigsten Kulturpflanzen. In: Schriftenreihe der Deutschen Phytomedizinischen Gesellschaft. Band 6. Ulmer Verlag, 1996. В мировом масштабе — на 10%.
По данным ЦИНАО, в России площади, занятые под зерновыми культурами и засоренными в средней и сильной степени, составляют более 60%. Сокращается использование агротехнических методов борьбы с сорняками в связи с уменьшением доли чистых паров (9,2%) и пропашных культур (23,7%) в севооборотах, а также переходом на безотвальную обработку.
Негативное влияние сорняков на культурные растения заключается в непосредственном ухудшении условия жизни растений.
Сорные растения наносят ущерб сельскому хозяйству за счет:
- создания дефицита влаги и питательных веществ для культурных растений;
- затенение посевов;
- механического воздействия на культурные растения;
- подавления роста культурных растений за счет токсического воздействия ( аллелопатии , может оказывать и положительный эффект);
- резервации болезней и вредителей;
- осложнения производственной деятельности;
- нанесения вреда животноводству;
- ухудшения качества продукции;
- снижения урожайности.
При отсутствии должной системы борьбы с сорной растительностью, создаются условия их накопления, что в последующие периоды усугубляет вред.
Сорная растительность наносит вред не только сельскохозяйственным угодьям, но и промышленным, транспортным и другим хозяйственным территориям и объектам, вскрывая твердые покрытия дорог и аэродромов, разрушая здания и сооружения, перекрывая водные артерии и т.д.
Положительные эффекты сорных растений
Сорная растительность может оказывать нейтральное или положительное влияние на функционирование агроценозов. Она служит пищей для беспозвоночных, птиц и микроорганизмов, некоторые из которых уничтожают вредителей сельскохозяйственных угодий. Например, вьюнок ( Convolvulus ) при правильном его использовании способствует сохранению симбиоза полезных микориз во время зимы.
Грамотное использование сорной растительности может защищать почву от эрозии , некоторые виды способны фиксировать азот атмосферного воздуха. Они могут быть полезны в качестве удобрений, кормов, пищевых продуктов, красителей или лекарственных средств ( ромашка (Matricaria) , подорожник (Plantago) , хвощ полевой (Equisetum arvense) ). Почвопокровные сорные растения — в качестве мульчи в плодово-ягодных посадках и виноградниках. Например, марь (Chenopodium) и лебеда (Atriplex) , рассматриваемые в современном земледелии, как сорняки, выращивались до завезенных Колумбом из Америки культур в качестве источников пищи. 1 Zimdahl, R. L., 2007. Fundamentals of weed science. Elsevier , Амстердам, Нидерланды. doi:10.1016/0378-4290(95)90065-9 2 Wilson, J.D., Morris, A.J., Arroyo, B.E., Clark, S.C., Bradbury, R.B., 1999. A review of the abundance and diversity of invertebrate and plant foods of granivorous birds in northern Europe in relation to agricultural валюты. Agriculture, Ecosystems and Environment 75, 13-30. doi:10.1016/S0167-8809(99)00064-X 3 Franke, A.C., PLotz, L.A., van der Burg, W.J., van Overbeek, L., 2009. The role of почвы weed seeds for agroecosystem functioning. Weed Research 49, 131-141. doi:10.1111/j. 1365-3180.2009.00692.x Эти растения использовались в качестве пищи в период массового голода в России, в том числе в годы Великой Отечественной войны 1941-1945 гг.
Сорная растительность может быть использована в качестве растений-индикаторов , которые могут очень точно охарактеризовать состояние почвы, например, недостаток или избыток органического вещества растительного или животного происхождения, уплотнение, деградацию, избыток нитратов и др.).
Китайские натуралисты давно наблюдали особенности сорняков. Они заметили, что возникновение некоторых растений в конкретном месте может быть индикатор наличия подземных месторождений цинка, селена, никеля или меди. Совместив знания минералогии и ботаники, был создан раздел — геоботаника. 4 Robert Temple, Le génie de la Chine, Trois mille ans de découvertes et d’inventions, traduit par Joëlle Faye, Alain Impens, Marlyse Schweizer et al., Picquier, Arles, 2007, cité par Clifford D. Conner, Histoire populaire des sciences, traduit par Alexandre Freiszmuth, L’Échappée, Montreuil, 2012
Некоторые виды сорняков, имеют декоративную ценность, такие как мак (Papaver) , ромашка (Matricaria) , васильки (Centaurea) и другие или используются в качестве медоносов, привлекают опылителей.
В Великобритании предпринимается попытка культурного использования сорного растения воробейника полевого (Buglossoides arvensis) для производства омега-3 жирных кислот. 1 Nowoczesna uprawa 7/2011. APRA Sp. z o.o., 2011, s. 56. ISSN 1896-9046.
https://universityagro.ru/%D0%B7%D0%B5%D0%BC%D0%BB%D0%B5%D0%B4%D0%B5%D0%BB%D0%B8%D0%B5/%D1%81%D0%BE%D1%80%D0%BD%D1%8B%D0%B5-%D1%80%D0%B0%D1%81%D1%82%D0%B5%D0%BD%D0%B8%D1%8F/