Введение к работе
Актуальность проблемы. Среди многообразия видового состава сорных растений в земледелии России (более 1500 видов) выделяются виды, которые, несмотря на принадлежность к различным систематическим группам, объединяет одна особенность: данные сорняки были занесены в агроландшафты из других ботанико-географических областей. Их называют адвентивными (от лат, advent ictus - пришлый, чуждый). В ботанической литературе для обозначения адвентивных сорных растений используются различные термины: синантропные, чужеземные, иноземные, пришельцы и т.п. (Щулц, 1975; Малышева, 1980; Вькжова, 1985; Пузырсв, 1988 и др.).
Адвентивные сорные растения занимают особое положение в агроландшафтах, так как на новом месте они оказываются вис досягаемости для вредителей и болезней, а также других биотических факторов, которые регулировали их численность на родине.
Адвентивные сорные растения наносят огромный ущерб современному земледелию России. По данным В.А. Захаренко (2000), ежегодные потери урожая от адвентивных сорных растений, ограниченно распространенных на территории России (карантинные сорные растения II группы), составляют 3-4 млн. т зерновых единиц, или 7,5-10 млрд. руб. При заносе в агроландшафты и распространении в посевах сельскохозяйственных культур адвентивных сорняков, отсутствующих во флоре. России (карантинные сорные растения I группы), потенциальный ущерб земледелию может составить более \ 5 млрд. руб.
В последние годы, вследствие заметного снижения обеспеченности сельских товаропроизводителей пестицидами и другими материально-техническими средствами интенсификации земледелия, наблюдается тенденция к ухудшению общего фитосанитарного состояния агроландшафтов. В агрофитоценозах получают широкое распространение наиболее трудноискоренимые виды сорных растений (пырей ползучий -Eiytrigia rcpens (L.) Ые\'$1о,;бодяк полевой - Ctrsium arvense (L.) Scop.; осот нолевой - Sonchus arvensis L. w др.), В этих условиях резко возрастает опасность широкого распространения адвентивных сорняков. Анализ динамики ареалов отдельных видов карантинных сорных растений II группы (амброзия полыннолистпая - Ambrosia artemisiifolia L.; амброзия трехраэ дельная - Ambrosia trifida L,; паслен трехцветковый - Sotanum triflomm Nuft.; повилики - Cuscota spp,; uenxpyc малоцветковый - Cenchnis paiiciflorus Beitth.) в агроландшафтах свидетельствует о наметившейся в последние годы (1995-2000 г.г.) тенденции к их расширению и заметному увеличению числе ннрсти карантинных сорняков в посевах сельскохозяйственных кул^гур|(М(>С;кадФНко, 2001). 1-,'АУЧНЛЯ БИБЛИОТЕКА fviocH, сг*ь;.:«таЬкадамиц К. А.
иГіШетз
Для предотвращения дальнейшего развития этих негативных тенденций, в условиях заметного снижения объемов применения высокоэффективных пестицидов, удобрений, химических мелиорантов, в современных системах земледелия приобретают особую актуальность вопросы научного обоснования и разработки системы регулирующих мероприятий, направленной на предотвращение заноса отсутствующих видов адвентивных сорных растений на территорию России, снижение засоренности посевов сельскохозяйственных культур карантинными сорняками, а также сокращение их ареалов » агроландшафтах.
Диссертационная работа выполнена в соответствии с Государственными научно-техническими программами исследований по разделу 030 (земледелие), задание 09: «Разработать и внедрить научно-обоснованную систему мероприятий по охране растительных ресурсов от карантинных и других, отсутствующих в стране вредителей, болезней растений и сорняков», и «Разработать н внедрить комплексные системы мероприятий по предотвращению заноса и распространения карантинных и других опасных, отсутствующих в РФ вредителей, болезней растений и сорняков».
Цель и задачи исследований. Целью исследований была разработка научных и практических основ прогнозирования и регулирования ареалов адвентивных сорных растений в современном земледелии России,
Для достижения поставленной цели решались следующие задачи; ,
обосновать основные принципы определения потенциальной опасности и карантинного значення адвентивных сорных растений в современном земледелии; ., /
разработать новые методологические и методические положения оценки потенциала конкурентоспособности адвентивных сорных растений, динамики их ареалов и обосновать критерии для определения их вредоносности; ,_
изучить агроэкологнческие особенности регулирующего воздействия отдельных элементов системы земледелия на засоренность посевов сельскохозяйственных культур адвентивными сорняками;
изучить биологические особенности отсутствующих в земледелии России видов адвентивных сорных растений и оценить потенциальную конкурентоспособность и возможности их акклиматизации в агроландшафтах различных почве нно-климатических ЗОН РФ;
усовершенствовать систему карантинных фитосанитарных мероприятий по предотвращению заноса и распространения в агроландшафтах опасных видов адвентивных сорных растений.
4 -v
- дать агротехническую и экономическую оценку эффективности
системы регул ирующих адвентивные сорные растения
мероприятий.
Научная новизна исследований. В результате многолетних исследований разработаны теоретические и практические основы прогнозирования и регулирования адвентивных сорных растений в современном земледелии. При этом выявлен и теоретически обоснован ряд новых положений и закономерностей'.
впервые разработана и научно обоснована методология экспертной оценки потенциальной опасности адвентивных сорных растений для агрофитонеиозов и их карантинного значения в современном земледелии;
разработан и научно обоснован новый методологический подход к прогнозированию потенциальных ареалов адвентивных сорных растений в а грела ндш афтах;
определены основные пути заноса адвентивных сорных растений в агролакдшафты. В подкарантинной растительной продукции выявлено и идентифицировано АО новых видов адвентивных сорных растений, отсутствующих на территории РФ;
впервые установлены агроэ колота чес кие особенности отсутствующих во флоре России четырех видов адвентивных сорных растений (ипомея плющевидная - Ipomoea hederacea L.; череда волосистая - Bidens piiosa L; подсолнечник калифорнийский - Heliamhus califomicus Г>С.; паслен каролннский - Solanum carolinense L,) и дана интегральная оценка их конкурентоспособности, вредоносности и возможностей распространения в агроландщафтах различных агроклиматических зон РФ;
- разработана и научно обоснована концептуальная модель
формирования первичных популяций адвентивных сорных
растений и динамики их ареалов в зависимости от экологических
условий агроландшафтов;
- предложена система регулирующих карантинные сорные растения
. . мероприятий в основных экологических зонах их фактических
ареалов {зоны натурализации, акклиматизации и локальных очагов);
- впервые определены закономерности изменения количественных
. и качественных параметров адвентивных сорных растений под
действием отдельных элементов системы земледелия;
- установлена возможность значительного снижения доз гербицида
раундап для борьбы с повиликой полевой (Cuscuta cainpestris
Junck.) в посевах люцерны;
разработал новый способ девитализации семян адвентивных сорных растений с использованием гамма-облучения (Авторское свидетельство № 1732831 от 15.01.1992 г.)
дана агро з ко и омическая опенка системы регулирующих адвентивные сорные растения мероприятий.
На защиту выносятся следующие основные положения:
-
Методологические и методические основы экспертной оценки потенциальной опасности адвентивных сорных растений для агрофитоценозов и прогнозирования их потенциальных ареалов в агрола ндш афтах.
-
Концептуальная модель формирования первичных популяций адвентивных сорных растений и Динамики их ареалов.
-
Агроэкологнческие закономерности изменения количественных и качественных параметров адвентивных сорных растений под действием отдельных элементов системы земледелия.
-
Система регулирующих, адвентивные сорные растения мероприятии.
Практическая ценность работы и реализация се результатов.
Разработанные новые теоретические положения и выявленные закономерности позволяют на научной основе прогнозировать и эффективно регулировать ареалы адвентивных сорных растений в современных адаптивно-ландшафтных системах земледелия.
На основе результатов многолетних исследований 'разработана, апробирована и рекомендована для практического использования методика экспертной оценки вредоносности, конкурентоспособности и возможности распространения адвентивных сорных растений в агроландшафтах.
Определены потенциальные ареалы адвентивных сорных растений, имеющих карантинное значение для земледелия РФ, которые широко используются Государственными инспекциями карантина растений в различных регионах РФ.
Подученные экспериментальные данные позволили разработать эффективную систему предупредительных и истребительных мероприятий для основных экологических зон фактических ареалов карантинных сорных растений в агроландшафтах (зоны натурализации, акклиматизации и локальных очагов).
На основе результатов научных исследований подготовлено 6 инструкций, методических указаний и рекомендаций, которые используются службой карантина растений Российской Федерации в практической работе, в том числе: «Перечень сорняков, имеющих карантинное значение для Российской Федерации» (В сб.: Руководящие и инструктивные документы по карантину растений в РФ. М., МСХ РФ,
1999); «Инструкция по предотвращению. завоза и распространения карантинных сорных растений, отсутствующих на территории Российской Федерации (I группа Перечня)» и «Инструкция по борьбе с карантинными сорными растениями, имеющими ограниченное распространение на территории Российской Федерации (II группа Перечня)» (Новосибирск: ЦЭРИС, 1997) и др.
Установлена возможность значительного снижения доз гербицида раундап для борьбы с повиликой полевой (Cuscuta campestris Junck.) в посевах люцерны, что подтверждено решением Госхимкомиссии Мннсельхоза РФ о включении в «Список разрешенных для использования на территории РФ пестицидов» (М, 1995) гербицида раундам в рекомендованных нами пониженных дозах (0,6-0,8 л'га).
Разработай и апробирован новый способ девитализации семян адвентивных сорняков с использованием гамма-облучения (Авторское свидетельство № 1732831).
Результаты исследований автора используются в учебном процессе в Московской сельскохозяйственной академии им. К.А.Тимирязева, а также для методического обеспечения научных исследований во ВНИИ карантина растений.
Апробация работы. Основные положения диссертации докладывались на Всесоюзной школе'молодых ученых и специалистов (Сухуми,1982; Кишинев,1985); на всесоюзных и всероссийских научных и научно-производственных совещаниях по проблемам изучения биологии и борьбы с карантинными сорными растениями (Херсон, 1981; Москва, 1983; Пятигорск, 1986; Краснодар, 1989; Волгоград, 1991; Москва, 1999); на заседаниях Пленума Госхимкомиссии Минсельхоза РФ (1988; 1989); на всесоюзных и всероссийских конференциях и научно-производственных совещаниях по проблемам борьбы с сорной растительностью (Москва, 1985; Харьков, 1987; Голицыне, 1995; 2000); на Международном симпозиуме по борьбе с сорными растениями (Гавана, 1990); на Международной конференции «Современные направления борьбы с сорняками с использованием новых классов гербицидов и трансгенных растений, устойчивых к гербицидам» (Москва, 2001); на ежегодных всесоюзных и всероссийских совещаниях специалистов службы карантина растений (Москва, 1982-1997), а также на ученых советах ВНИИКР (Быково, Московская обл., 1982-2000).
Публикация результатов исследований. Основные положения диссертации опубликованы в 40 печатных работах, в том числе одной монографии, шести инструкциях и методических указаниях, и одном авторском свидетельстве на изобретение. Общий объем публикаций - 63 п.л.
Объем и структура работы. Диссертация состоит из введения, 6 глав, выводов, предложений производству, списка использованной литературы и приложений. Работа. изложена на 280 страницах компьютерного текста и содержит 88 таблиц, 27 рисунков и 9 фотографий. Список использованной литературы включает 446 наименований, в том числе 192 - иностранных авторов.
