Содержание к диссертации
Введение
Глава I. Обзор литературы 7
1.1. Агрофитоценозы современного земледелия 7
1.2. Формирование урожая и вредоносность сорных растений в агрофитоценозах 13
1.3. Биохимическое взаимодействие между культурными и сорными растениями в агрофитоценозах 16
1.4. Севооборот как фактор управления сорным компонентом агрофитоценозов 19
1.5. Влияние удобрений на сорный компонент агрофитоценозов 24
1.6. Влияние известкования на состав сорной синузии в агрофитоценозах 28
1.7. Совместное влияние способа чередования культур, применения минеральных удобрений и известкования на засоренность агрофитоценозов 31
Глава II. Цель, задачи, условия и методика проведения исследований 34
2.1. Цель и задачи проведения исследований 34
2.2. Объект, место и условия проведения исследований 34
2.3. Агрометеорологические условия вегетационных периодов 38
2.4. Программа и методика проведения исследований 39
2.4.1. Полевые наблюдения и исследования 39
2.4.2. Вегетационные опыты 40
2.4.3. Химические анализы 42
2.5. Технология возделывания озимой ржи и ярового ячменя 43
ГЛАВА III. Динамика роста и развития озимой ржи и ячменя в агрофитоценозах 46
ГЛАВА IV. Количественная изменчивость сорных растений под действием изучаемых факторов в агрофитоценозах озимой ржи и ячменя 55
4.1.Влияние бессменных посевов и севооборота на изменение количественного обилия сорных растений 55
4.2. Роль систематического внесения минеральных удобрений в изменении количественного обилия сорного компонента 58
4.3. Влияние известкования на изменение количественного обилия сорного компонента 64
ГЛАВА V. Флористический и агробиологический состав сорных компонентов под действием способа чередования культур и внесения минеральных удобрений и известкования в агрофитоценозах озимой ржи и ячменя 69
5.1. Флористический и агробиологический состав сорного компонента агрофитоценозов озимой ржи 69
5.2. Флористический и агробиологический состав сорного компонента агрофитоценозов ячменя 77
5.3. Роль способа чередования культур и применения минеральных удобрений и известкования на количество видов сорняков в посевах озимой ржи и ячменя 86
ГЛАВА VI. Взаимоотношение культурного и сорного компонента в агрофитоценозах озимой ржи и ячменя 89
6.1. Биохимическое взаимодействие между культурными и сорными растениями в агрофитоценозах 89
6.2. Вредоносность сорных растений в агрофитоценозах озимой ржи и ячменя 94
6.3. Потребление питательных веществ культурными и сорными растениями в агрофитоценозах озимой ржи и ячменя 99
6.4. Изменчивость элементов структуры урожая озимой ржи и ячменя в агрофитоценозах 102
6.5. Влияние изучаемых факторов на урожайность культур 107
ГЛАВА VII. Энергетическая оценка длительного применения минеральных удобрений и периодического известкования в бессменных посевах и в севооборотах 112
Выводы 117
Список использованной литературы
- Биохимическое взаимодействие между культурными и сорными растениями в агрофитоценозах
- Агрометеорологические условия вегетационных периодов
- Роль систематического внесения минеральных удобрений в изменении количественного обилия сорного компонента
- Флористический и агробиологический состав сорного компонента агрофитоценозов ячменя
Введение к работе
сопровождается наличием в их посевах сорных растений. Последние, как непременные компоненты агрофитоценозов (М. В. Марков, 1972; Т. А.
Работнов, 1983; Б. М. Миркин, Л. Г. Наумова, А. И. Соломец, 2002), оказывают негативное влияние на величину и качество растениеводческой продукции культурных растений. Широкое и предпочтительное использование современных гербицидов хотя и позволяет значительно снизить вредоносность сорняков в посевах, но оно одновременно сопровождается обострением экологической ситуации в земледелии.
Реальной альтернативой нарастающей экологической опасности и действенными по повышению эффективности мерами контроля за обилием сорных растений на пахотных угодьях признаны комплексные меры с многообразием конструктивных вариаций, используемых при этом методов и форм контроля (Г. С. Груздев, А. М. Туликов, 1961; Г. А. Чесалин, 1975;
А. В. Воеводин, 1985; А. В. Захаренко, 2000; А. М. Туликов, 2002; Г. И.
Баздырев, Л. И. Зотов, В. Д. Полин, 2004; и др.). В связи с изложенным, исследованные изучения форм комплексных мер контроля обилия и вредоносности сорных растений имеет в интенсивном земледелии весьма ^ актуальное значение.
В сельскохозяйственном производстве численность и видовое обилие сорняков сильно колеблется по агрофитоценозам различных культур и особенно в различных почвенно-климатических условиях. Меры борьбы с сорными растениями могут быть более эффективными, если имеются сведения об особенностях формирования их видого состава под влиянием длительного использования пашни, систематического внесения минеральных удобрений и других факторов производства. При этом существенную роль играют способ чередования культур, общий уровень минерального питания и известкование почв (Г. С. Груздев, А. М. Туликов, 1961; Г. С. Груздев, 1988;
Г. И. Баздырев, А. Ф. Сафонов, 1990; А. В. Захаренко, 2000; А. М. Туликов, 2002; В. Г. Небытов, В. В. Коломийченко, 2002).
Диссертационные исследования выполнены в 2004 и 2005 годах в Длительном полевом опыте РГАУ-МСХА под руководством профессора, кандидата с.-х. наук А. М. Туликов. В проведении исследований большое содействие и доброжелательную помощь оказывали сотрудники, в том числе заведующий кафедры земледелия и МОД проф. М. А. Мазиров, руководитель Длительного опыта РГАУ-МСХА проф. А. Ф. Сафонов, ведущий научный сотрудник М. А. Золоторев и другие коллеги.
Автор благодарит весь преподавательский состав и сотрудников кафедры земледелия и МОД, физиологии растений и агрохимии за разнообразную помощь, оказанную в проведении научных исследований.
7 ГЛАВ I. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ 1.1. Агрофитоценозы современного земледелия
Возделывание различных сельскохозяйственных культур всегда сопровождается произрастанием сорных растений в их посевах. Основные условия для роста и развития сорных и культурных растений весьма сходны, поэтому сорняки развиваются в ущерб культурным растениям (А. И. Мальцев, 1931; М. В. Марков, 1972; Г. А. Чесалин, 1975; Г. С. Груздев, 1980; и др.). Обилие этих некультивируемых растений на различных полях сильно варьирует и определяется природными условиями конкретного местообитания, запасами диаспор таких растений в почве, флористическим богатством окружающих природных территорий и сельскохозяйственных угодий, принятой технологией возделывания культур и многими другими факторами.
В таком сообществе между культурными и сорными растениями формируются определенные взаимоотношения, характер и направленность которых определяются биоэкологическими особенностями, составляющими агрофитоценоз видов, а также их различными требованиями к факторам жизни, технологиями возделывания культур и другими условиями (С. И. Чернобривенко, 1956; В. П. Иванов, 1973; А. В. Захаренко, Р. С. Кираев, 2000). Такое сообщество, называемое агрофитоценозом в котором основными компонентами являются культурные и сорные растения, является более или менее устойчивой системой и обладает явлением равновесной биологической массы, суть которой заключается в том, что на данном участке при уменьшении массы культурных растений соответственно увеличивается масса сорных растений и наоборот (М. В. Марков, 1972; А. М. Туликов, 1982; R. J. Aldrich, 1984; R. J. Aldrich, R. J. Kremer, 1997).
Культурные и сорные растения нуждаются в одних и тех же факторах жизни: влага, свет, тепла, воздуха и питательные вещества. Поэтому между культурными и сорными растениями складываются многообразные взаимосвязи, имеющие большое значение для обоих компонентов
8 агрофитоценоза. Создавая более благоприятные условия для роста культурных растений и подавляя сорняки, мы способствуем росту урожая, и, наоборот, при менее благоприятных условиях увеличение массы сорных растений неизбежно снижается продуктивность культуры.
Многие виды сорных растений развивают мощную надземную массу, что снижает поступление солнечного света к листовой поверхности культурных растений, а их хорошо развитая корневая система перехватывают у культуры питательные вещества и влагу (Э. Корсмо, 1933; С. А. Котт, 1947; А. И. Мальцев, 1962; А. В. Захаренко, 2000). Такие распространённые сорняки, как Chenopodium album L. (марь белая), расходуют в 2 - 3 раза, a Avenafatua L. (овсюг) в 1,5-2 раза влаги больше, чем пшеница, овёс, ячмень и соя (В. А. Захаренко, 1968).
В конкуренции за свет многие сорняки затеняют культуры и заметно снижают коэффициент использования ими фотосинтетически активной радиации (ФАР). Естественно, в таких условиях рост и развитие культур замедляется, продуктивность их снижается, а часть растений культуры погибает. Исследованиями В. В. Тишкина и В. В. Лапины (1991) установлено, что при наличии сорняков в среднем ярусе в посевах ячменя и картофеля освещенность снижалась соответственно на 18 и 24% в сравнении с посевами, свободными от сорняков. Результаты исследования Е. W. Stoller и J. Т. Woolley (1985) в США показали, что при выращивании сои с сорняками как: Xanthium pensylvanium Wallr. (дурнишник обыкновенный), Abutilon theophrasti Medic, (канатник Іеофраста) и Datura stramonium L. (дурман обыкновенный) урожай сои сократился на 44 - 56%. Они установили, что 20 - 25% из этого снижения случилось из-за затенения сорных растений.
Морфологические характеристики растений, например, их высота, являются важными биологическими особенностями конкурентоспособности культур в агрофитоценозе. Высокорослые культурные растения весьма сильно подавляют сорные растения вследствие их затенения. Ряд
9 исследований ( В. В. Тишкин и В. В. Лапина, 1991; Е. L. Knake, 1972; G. Н. Gubbels, C.G. Campbell, 1986; В. Geleta, М. Atak, P. S. Baenziger и др., 2002) показали, что под действием агротехнических и экологических факторов высота культивируемых растений изменяется, поэтому они влияют на освещенность и конкурентоспособность культур в агрофитоценозе.
Исследования Е. L. Клаке (1972) в США показали, что при нормальном росте и развитии сои только 2,5 - 3% от общего количества солнечной энергии проходило до поверхности почвы, что не было достаточным для роста и развития Setaria faberii Herrm.. P. M. Santelmann, J. A. Meade, R. A. Peters (1963) отмечали, что повышение густоты стеблестоя культуры, а следовательно, затенения снижало высоту, надземную сухую массу и густоту стеблестоя Setaria faberii Herrm. и Setaria (Weigel) Hubb.. Результаты исследования L. E. Steckel, С L. Sprague, A. G. Hager и др. (2003) в США показывают, что при проходе только 44% от общей ФАР в агрофитоценозе рост и развитие Amaranthus rudis Sauer. существенно снижается.
Таким образом, при улучшении условий для роста и развития в посевах культурных растений повышается их конкурентоспособность в отношении с сорняками.
С дрогой стороны, одна из важнейших форм проявления конкуренции в агрофитоценозах - способность первых к более интенсивному использованию питательных веществ из почвы, в результате чего культурные растения испытывают дефицит элементов питания.
Степень использования и потребления питательных веществ растениями зависит прежде всего от погодных условий, почвенно-климатических условий, биологических особенностей, видового состава растений и уровня засоренности (Н. С. Авдонин, А. В. Петербургский, С. Г. Шедеров, 1976; Б. А. Ягодин, П. М. Смирнов, А. В. Петербургский и др., 1989; В. Г. Лошаков, С. Ф. Иванова, Ю. Д. Иванов, 1991; D. W. Nelson, L. Е. Sommers, 1973).
Факторы интенсификации современного земледелия не устраняют отрицательного влияния сорняков, а иногда, наоборот, усиливают его, тем самым снижая эффективное плодородие почвы (Г. И. Баздырев, Л. И. Зотов, В. Д. Полин, 2004).
Многочисленными исследованиями (В. Г. Небытов, В. В. Коломейченко, 2002; А. М. Туликов, В. П. Сутягин, 2004; F. S. Davis, М. Liebman, 2001) показано, что сорные растения потребляют из почвы большое количество питательных веществ, ухудшая тем самым условия питания культурных растений. Сорняки интенсивно поглощают питательные вещества из вносимых удобрений, вследствие чего резко снижается их эффективность. Коэффициент использования азота растениями яровой пшеницы, проса и льна составил 32 - 37%, а у Арега spica venti L. (метлица обыкновенная), Matricaria inodora L. (ромашка непахучая), Chenopodium album L. и виды Polygonum - 56 - 60% (Г. П. Кутузов, Е. А. Каменева, 1982). На дерново-подзолистых почвах Московской области в посевах озимой пшеницы вынос питательных веществ всеми сорняками достигли 115-154 кг/га (Г. И. Баздырев, Б. А. Смирнов, 1986).
Результаты изучения выноса питательных элементов (NPK) культурными и сорными растениями показали, что ежегодно сорные растения в среднем выносят 44,4 кг/га азота, 15,4 - Р2О5, 70,4 кг/га - КгО (в сумме 130,2 кг/га). За ротацию севооборота сорняки выносили 651,1 кг/га NPK, или 42,6% от общего выноса NPK в агрофитоценозе (Г. П. Кутузов, Е. А. Каменева, 1982; В. Г. Лошаков, С. Ф. Иванова, 1989; В. Г. Лошаков, С. Ф. Иванова, Ю. Д. Иванов, 1991). А. М. Туликов и В. П. Сутягин (2004) отметили, что сорные растения составляли серьезную конкуренцию культурным растениям в потреблении элементов питания. Они показали, что даже в начале вегетационного периода сорняки выносили от 18 до 26% азота, от 23 до 31% фосфора и от 36 до 45% калия из агроценоза ячменя.
Вынос питательных веществ сорняками зависит от степени засоренности. Результаты химических анализов совместно росших культур- ных и сорных растений показывают, что чем больше было в посеве сорняков, тем больше они брали из почвы питательных веществ, тем меньше их приходилось на долю культурных растений. Так, вынос питательных веществ кукурузой и сорняками составил: без прополки соответственно 157,3 и 106,8 кг/га, с двумя прополками - 273,6 и 33,6, а с четырьмя прополками -
318.6 и 0,23 кг/га (Г. С. Груздев, 1988).
Опыты РГАУ-МСХА, проведенные на посевах озимой пшеницы в Московской области, показали, что даже при хорошем развитии культурных растений сорняки поглощают значительное количество питательных веществ из почвы и удобрений. Так, в фазу кущения вынос питательных веществ озимой пшеницей составил 70,8 и сорняками 7,2 кг/га; в фазу цветения -соответственно 183,6 и 115,4, а в фазу молочной спелости - 137,3 и
154.7 кг/га (Г. И. Баздырев, Л. И. Зотов, В. Д. Полин, 2004). Использование мер борьбы с сорняками позволило сократить вынос ими питательных веществ до 33,2 и увеличить вынос озимой пшеницей до 199,3 кг/га при ее урожайности зерна 4,5 и на контроле 2 т/га.
Результаты опытов В. Г. Небытова и В. В. Коломейченка (2002) на Шатиловской сельскохозяйственной опытной станции показали, что последействие фосфоритной муки способствовало повышению выноса азота, фосфора и калия зерном и соломой озимой пшеницы.
Исследования A. S. Davis и М. Liebman (2001) в США показали, что в полях севооборота, когда кукуруза идет по пшенице, применение азота в сравнении с неудобренным вариантом не оказало влияние на содержание N в культуре, свободной от сорняков. Но при выращивании кукурузы с сорняками внесение азота по сравнению с неудобренным вариантом повышало содержание N в культуре, тогда как содержание N в сорных растениях под действием внесения азота не изменялось. Они заключили, что применение азота усиливает конкурентоспособность кукурузы. A. Bhaskar и К. G. Vyas (1988) установили, что при выращивании озимой пшеницы с Chenopodium album L. содержание NPK в культурном и
12 сорном растении было ниже, чем при раздельном выращивании озимой пшеницы и Chenopodium album L.. При выращивании озимой пшеницы с Chenopodium album L. содержание N и К20 в культуре и сорняке сократилось почти в 2 раза по сравнению с раздельным выращиванием озимой пшеницы и Chenopodium album L.. При этом в сравнении с раздельным выращиванием озимой пшеницы и Chenopodium album L. содержание Р205 в культуре снизилось в 6 раз, а в сорняке - на 13%. Эти результаты подтверждают и данные В. М. Santos, J. A. Dusky, W. М. Stall и др. (1998), которые показали, что при внесении фосфорных удобрений содержание P2Os в Lactuca sativa L. и Amaranthus hybridus L., выращиваемых отдельно, повышалось. Так, в Lactuca sativa L. оно было в 3 раза выше, чем на неудобренном варианте, а в Amaranthus hybridus L. - в 16 раз выше. При выращивании этих растений совместно, внесение фосфорных удобрений повышало содержание Р2О5 в культуре и в сорном растении в 1,5 раза.
Продуктивность любого агрофитоценоза определяется средо-образующей ролью в нём культурного доминанта. Однако наличие в популяции сорных растений большого числа видов предопределяет возможности появления в конкретных условиях одного или нескольких видов сорняков с высокой конкурентной способностью (М. В. Марков, 1972).
Таким образом, характер и острота конкурентных отношений между культурными и сорными растениями завесит не только от их биологических особенностей и морфометрических показателей, но и от освещенности посевов, обеспеченности элементами минерального питания и ряда других условий местообитания. В условиях конкуренции между культурными и сорными растениями за факторы и условия жизни многовидовые популяции сорных растений практически всегда имеют потенциальное преимущество в сравнении с высеваемой культурой (Э. Корсмо, 1933; А. И. Мальцев, 1962; А. М. Туликов, 1982; А. В. Захаренко, Р. С. Кираев, 2000).
13 1.2. Формирование урожая и вредоносность сорных растений в агрофитоценозах
Важным показателем биологических особенностей сорных растений является уровень их конкурентоспособности и вредоносности, которые определяются не только обилием и видовым составом, но и степенью их отрицательного влияния на рост и развитие культуры, а, следовательно, и формирование урожая (А. В. Захаренко, 2000).
Многообразие факторов, определяющих продуктивность полевых культур, оказывает определенное влияние и на степень вредоносности сорных растений. Вредоносность сорного компонента агрофитоценоза может изменяться в зависимости от обилия и видового состава сорняков, биологических особенностей их роста и развития, почвенно-климатических условий и ряда других факторов, которые должны учитываться в системе регулирующих мероприятий. Ежегодно потери урожая культур от сорных растений в мире по данным ФАО составляют 15 - 20% (R. Labrada, 2003). Потери урожая зерновых культур и картофеля от сорняков в России за 1991 — 1996 гг. оцениваются в сумму более 40 млрд. руб. в сопоставимых ценах 1996 года (А. В. Захаренко, 2000).
Результаты исследования О. А. Нестровы и О. В. Чукановы (1981), проведенные в СИБНИИСХозе, показали, что снижение урожая пшеницы при наличии в посевах сорняков достигало 10 - 50% в зависимости от вида и обилия сорняков. Так, при засоренности посевов Echinochloa crus-galli L. (куриное просо) 40-100 шт/м потери урожая пшеницы составили 20%, при
200 шт/м - 33%, свыше 200 шт/м - 60%, а снижение урожая при 26 шт/м Cirsium arvense (L.) (осот розовый) достигало 60%.
Специальное исследование, выполненные в полевом стационарном опыте РГАУ-МСХА "Михайловское" (А. М. Туликов, В. Е. Капитонов, Р. С. Кираев, 1986) с целью изучения урожайности ячменя и засоренности посевов в зависимости от вида севооборота, норм удобрений и применения гербицидов показали, что среди изучаемых факторов наибольшее влияние на
14 урожайность ячменя оказывали способы чередования культур. На варианте без удобрения этот показатель в севооборотах был выше на 900 - 1560 кг/га, чем при бессменном возделывании ячменя. Авторы же показали, что внесение удобрений, за исключением вариантов с двойной нормой минерального азота, способствовало значительному повышению урожайности ячменя. Однако положительное влияние удобрений в севооборотах было выражено значительно слабее. В севообороте варьирование урожайности во времени меньше, чем в бессменных посевах.
Исследованиями во ВНИИ сахарной свеклы за 10 лет по 8 опытно-селекционным станциям установлено, что произрастание на 1 м от 47 до 146 шт сорняков снижает урожай корнеплодов от 960 до 1370 кг/га в зависимости от условий выращивания (С. И. Матушкин, 1983).
В условиях современного земледелия задача сельскохозяйственного производства заключается не в полном уничтожении сорняков, а в поддержании их на том уровне, который не оказывал бы отрицательного влияния на урожай культурных растений. В связи с этим очень важно знать, при каком количестве сорняков или их массе на 1 м борьба становится необходимой и целесообразной. Такой уровень засоренности называется экономическим порогом вредоносности. Он представляет собой минимальную численность сорняков, при которой рентабельна борьба с ними (В. А. Захаренко, Г. С. Груздев и др., 1989).
В настоящее время определены экономические пороги вредоносности сорняков в посевах большинства культур. Например, экономический порог вредоносности составляет: для озимых культур от 10 до 20 малолетних или 2 - 5 многолетних на 1 м2, в посевах яровых зерновых культур от 10 до 40 малолетних или 2-3 многолетних и т. д. (Г. И. Баздырев, JI. И. Зотов, В. Д. Полин, 2004).
Этот зависит от культур и условий выращивания. По данным В. А. Захаренка, Г. С. Груздева и др. (1989), полученных в условиях Нечерноземной зоны, критический порог вредоносности малолетних сорняков в посевах
15 ячменя составил на неудобренных фонах от 50 до 70 шт/м , а их биомассы -до 100 - 150 г/м , а при внесении NPK (120 кг/га) критический порог вредоносности в посевах ячменя снижался до 10-20 шт/м .
Вредоносность сорняков определяется чувствительностью к ним культурных растений, которая зависит от фазы их роста и развития. Фазы наибольшей чувствительности к наличию сорняков называют критическими фазами роста культуры по отношению к сорняками, или гербакритическими (А. В. Захаренко, Р. С. Кираев, 2000; Г. И. Баздырев, Л. И. Зотов, В. Д. Полин, 2004). Исследования показывали, что у большинства культур критические периоды взаимоотношений с сорняками приурочены к ранним периодам их роста и развития (Г. С. Груздев, 1988; К. П. Паденов, Г. И. Гаджиева, Н. В. Галякевия, 2004). Так, в посевах озимой пшеницы при совместной вегетации с сорняками 15 дней урожайность снизилась на 0,22 т/га, 30 дней - на 0,26; 73 - на 0,54 и 110 дней - на 1,20 т/га (Г. С. Груздев, 1988).
Специальные исследования, выполненные в 1996-2002 гг. в Беларуси (К. П. Паденов, Г. И. Гаджиева, Н. В. Галякевия, 2004) с целью изучения вредоносности сорняков, показали, что засорение посевов сахарной свеклы в течение 15 дней от появления полных всходов не оказывало существенного влияния на ее развитие и формирование урожая корнеплодов. С увеличением периода засоренности посева от 30 и до 80 дней проявлялась острая конкуренция между сорными и культурными растениями.
Проведенный анализ научных работ позволяет отметить, что агротехнические мероприятия изменяют конкурентоспособность культурных и сорных растений в агрофитоценозе, вследствие чего изменяется формирование урожайности культур и вредоносность сорных растений в агрофитоценозе.
Таким образом, при изучении агротехнических мероприятий определенное значение имеет изучение формирования урожайности культур и вредоносность сорных растений в агрофитоценозе.
1.3. Биохимическое взаимодействие между культурными и сорными растениями в агрофитоценозах
В агрофитоценозах продуктивность культур зависит не только от численности и массы сорных растений, но и от взаимодействия между этими компонентами сообщества. Это взаимодействие между культурными и сорными растениями выражается не только в форме конкуренции за основные факторы жизни, но и в форме биохимического взаимодействия через взаимный обмен между собой выделяемыми ими органическими веществами (С. И. Чернобривенко, 1956; Г. Грюммер, 1957; А. М. Гродзинский, 1965; В. П. Иванов, 1973; Э. Райе, 1978; D.T. Patterson, 1981; Е. Jones, R. S. Jessop, В. М. Sindel и др., 1999; D. Kalita, Н. Choudhury, S. С. Dey, 1999; и др.).
Многие виды растений выделяют в окружающую среду биологически активные соединения, угнетающие развитие других видов, и это явление получило название аллелопатия. Растение в продолжение своего развития от семени до естественной смерти непрерывно выделяет в окружающую среду разнообразные водорастворимые и летучие органические продукты. Интенсивность выделения веществ обычно возрастает при действии неблагоприятных условий и принимает особенно большие размеры при отмирании растений (Г. Грюммер, 1957; М. В. Марков, 1983; Т. А. Работнов, 1983). А. М. Гродзинский (1965) принимает, что в среднем 1/3 видов обладает очень сильными прижизненными токсическими выделениями, 1/3 менее токсическими и выделения 1/3 видов существенно не влияют на рост растений и даже стимулируют его. Значительно чаще бывают токсичными посмертные выделения, образующиеся при разложении растительной массы (А. М. Гродзинский, 1965; В. П. Иванов, 1973; Т. А. Работнов, 1983; Э. Райе, 1978; Р. С. Bhowmik, J. D. Doll, 1982; H. Stumpe, L. Wittenmayer, W. Merbach, 2000). Как правило, наибольшей токсичностью обладают листья и их выделения, наименьшей - корни и корневые экстракты. Стебли занимают
17 промежуточное положение (А. М. Гродзинский, 1965; G. Economou, О. Tzakou, A. Yannitsaros и др., 2002; Т. Tefera, 2002).
Физиологическое действие корневых выделений заключается в первую очередь в изменении обмена веществ акцепторных растений, в ускорении или замедлении поступления в них воды и питательных веществ, в усилении или замедлении ростовых процессов. Корневые выделения оказывают сильное косвенное воздействие на физиологию растений и через изменение микрофлоры почвы (Г. Грюммер, 1957; В. П. Иванов, 1973; Т. А. Работнов, 1983).
Все выделения растений А. М. Гродзинский (1965) делит на прижизненные и посмертные. Последние связаны с отмершим организмом в целом или с отмершими частями живого организма.
Особый интерес аллелопатия представляет для полевых растительных сообществ. Выраженность и направленность такой формы взаимовлияний между компонентами агрофитоценоза в значительной мере и определяет как степень обилия сорняков и их вредоносность, так и уровень продуктивности возделываемой культуры (И. В. Попов, 1920; В. П. Иванов, 1973; В. С. Ипатов, Л. А. Кирикова, 1997). Актуальность этого положения усиливается еще и тем, что способ чередования или вид севооборота в значительной мере определяют количественное и видовое обилие сорняков в посевах, а, следовательно, от последних показателей в значительной мере зависит и выраженность аллелопатии, или воздействия на культуру, выделений биомассы и продуктов разложения отмерших частей сорных растений.
Многие научные исследования посвящены изучению влияния аллелопатических веществ на культуру. По данным D. Le Tourneau, G. D. Failes, H. G. Heggeness (1956) установлено, что 23 вида сорняков и несколько видов культур выделяли токсические вещества, которые мешали прорастанию семян и росту всходов пшеницы. Исследования D. Kalita, Н. Ghoudhury, S. С. Dey, (1999) установили, что вытяжки из надземных отмерших органов Cynodon dactylon L. (свинорой пальчатый), Cyperus
18 rotundus L. (сныть круглая), Ageratum conyzoides и Borreria hispida уменьшали количество листьев, индекс листовой поверхности, количество хлорофилла и активность нитрата редуктаза (NR) риса. J. R. Qasem (1995) показал, что вытяжки из корней и надземной массы трех видов щирицы уменьшали всхожесть семян, длину колеоптиле, длину корней и сухую массу пшеницы.
Но в ряде научных публикаций (J. W. Steinsiek, L. R. Oliver, F. С. Collins, 1982; A. Baghestani, С. Lemieux, G. I. Leroux и др., 1999; N. R. Burgos, R. E. Talbert, 1999; E. Jones, R. S. Jessop, В. M. Sindel и др., 1999) встречаются сведения о влиянии биохимических соединений на снижение численности сорных растений. В свете подобной информация в системе регулирующих мероприятий может быть интересно "аллелопатическая прополка", заключающаяся в применении против определенных сорняков их аллелопатических антагонистов. Так, корневые выделения кукурузы, люпина и пшеницы подавляют рост и развитие многих видов сорняков. В полевых и вегетационных опытах было показано, что вытяжки из надземных отмерших органов ржи (N. R. Burgos, R. Е. Talbert, 1999; A. Baghestani, С. Lemieux, G. I. Leroux и др., 1999), пшеницы (Э. Райе, 1978; W. Steinsiek, L. R. Oliver, F. С. Collins, 1982), сорго и ячменя (Е. Jones, R. S. Jessop, В. М. Sindel и др., 1999), обладают высокой аллелопатической активностью и могут быть использованы для подавления Amaranthus retroflexus L., Chenopodium album L., Ambrosia artemisifolia L. (амброзия полыннолистная).
Наряду с этим, сорные растения оказывают аллелопатические влияния и друг на друга. Исследование М. С. McMlosky, L. G. Firbank, A. R. Watkinson и др. (1998) показали, что внесение органических удобрений увеличивало количество Galium aparine L. (подмаренник цепкий), но когда количество Bromus secalinus L. (костер ражаной) в посевах возрастало, то при этом количество Galium aparine L. уменьшалось. Исследование D. Lin, Е. Tsuzuki, Y. Dong и др. (2004) показывает, что вытяжки из надземных отмерших
19 органов Ophiopogon japonicus снижают прорастание и всхожесть семян Cyperus diffarmis и Monocharia vaginalis.
Таким образом, многочисленные абиогенные и биотические факторы среды контролируют взаимоотношения растений в агрофитоценозе при их совместном произрастании, в частности, определенное значение имеют взаимоотношения посредством выделений живых растений и продуктов, образующихся при отмирании растений. 1.4. Севооборот как фактор управления сорным компонентом агрофитоценозов
Многовековой практикой российского и зарубежного земледелия установлена необходимость чередования сельскохозяйственных культур, так как повторяющееся возделывание одних и тех же культур на постоянных участках приводит к резкому снижению их урожайности в результате падания эффективного плодородия почвы, распространения вредителей, болезней и сорняков (В. П. Мосолов, 1940; С. А. Воробьев, 1978; В. Г. Лошаков, В. М. Дудкин, 1994; В. Г. Лошаков, 2002; В. М. Дудкин, А. С. Акименко, И. В. Дудкин, 2004; В. Green, D. Kaminski, В. Rapp и др., 1997; М. D. Peel, 1998).
Значение севооборота, как и применение удобрений вообще определяется тем, что они способствуют повышению плодородия почвы и создают более благоприятные условия для увеличения продуктивности возделываемых культур. Однако при этом заметно изменяется засоренность посевов и часто в непредвиденном направлении. Поэтому в современном земледелии изучение характера и уровня засоренности посевов при реализации этих факторов является весьма актуальной проблемой.
Уже из ранних работ ученых России, как и иностранных авторов было известно, что севооборот является научной и оргонизационно-технологической основой систем земледелия. Он интегрирует в себе землеустройство, структуру посевных площадей, подбор и рациональное размещение сельскохозяйственных культур на пашне, системы обработки
20 почвы, системы удобрений, системы защиты растений, системы машин, меры охраны почв и окружающей среды, отражает специализацию и во многом определяет экономические результаты ведения земледелия, растениеводства, животноводства и других отраслей хозяйства, устойчивость всего производства (В. Е. Егоров, 1972; С. А. Воробьев, 1982).
Исследованиями российских и зарубежных ученных (С. А. Воробьев, 1979; М. Ф. Стихии, П. Е. Прокопов, И. А. Цивенко, 1982; В. Г. Лошаков, В. М. Дудкин, 1994; В. Г. Лошаков, 2002; Т. W. Bruulsema, R. В. Christie, 1987; М. A. Arshad, К. S. Gill, R. С. Lzaurralde, 1998; S. Mercik, W. Stepien, J. Labetowicz, 2000; и др.) установлено, что севооборот оказывает разносторонние и обширные влияния на многие условия жизни всех компонентов полевого сообщества.
Имеются данные (С. А. Воробьев, 1982), что наиболее чистые посевы ячменя в течение ряда лет отмечены после картофеля. После клевера одногодичного и двухгодичного пользования засоренность возрастала в основном многолетними сорняками. Еще выше она была при посеве ячменя после озимых (пшеницы и ржи) и самой высокой в повторных посевах.
Исследования, выполненные в Длительном полевом опыте РГАУ-МСХА показывают, что при несоблюдении севооборотов засоренность полей возрастает в 2 - 3 раза (Б. А. Доспехов, 1967, А. М. Туликов, В. М. Сугробов, 1984, А. Ф. Сафонов, В. И Лабунский, 2001). Нарушение оптимального чередования культур влечет за собой усиленное размножение специализированных сорняков как наиболее вредоносных (Г. И. Баздырев, Л. И. Зотов, В. Д. Полин, 2004), а напротив, оптимальное чередование культур снижает количество тех видов сорняков (Б. А. Доспехов, 1967, А. М. Туликов, В. М. Сугробов, 1984, А. Ф. Сафонов, В. И Лабунский, 2001; В. Green, D. Kaminski, В. Rapp и др., 1997).
Исследования Б. А. Доспехова (1967), выполненные в Длительном опыте РГАУ-МСХА, свидетельствуют о том, что засоренность посевов культур в севообороте в 3 - 4 раза меньше, чем при бессменном их
21 возделывании. При этом в бессменных посевах зерновых, льна и клевера увеличивается засоренность посевов и почвы, а также расширяется видовое разнообразие сорняков, особенно многолетних. Это согласуется с данными других исследователей (А. М. Туликов, В. М. Сугробов, 1984, А. Ф. Сафонов, В. И. Лабунский, 2001 , В. И. Лабунский, 2003). Так, численность Matricaria inodora L. озимых посевах при посеве по озимым составила 650 шт/м , по вика овсяной смеси 127, по клеверу — 25, по ячменю — 40, и по чистому пару составляла всего 5 шт/м (Г. И. Баздырев, Л. И. Зотов, В. Д. Полин, 2004).
По данным В. Г. Федорова (1995), чередование культур по сравнению с их бессменным возделыванием, уменьшало количество сорняков в посевах в 2,4 - 3,8 раза. Н. Z. Ghosheh и N. A. Al-Hajaj (2004) показали, что в посевах ячменя при севооборотах количество Hordeum marinum было меньше, чем в бессменных посевах, а также их биомасса и количество семян этого сорняков в почве.
При повторном возделывании состояние посевов сильно зависит от вида культур: в посевах зерновых культур значительно увеличивается численность и масса сорняков, а в культурах пропашных - обилие сорняков резко снижается. В севообороте, в котором чередовались только зерновые культуры, на девятый год исследований сорняки составили 7,8% от общей массы зерна и соломы овса. В то же время при чередовании ячменя с картофелем и овсом доля сорняков от общей массы урожая ячменя не превышала 0,3 - 0,7%, а при чередовании с картофелем и клевером - лишь 0,2 - 0,4% (П. М. Лазаускас, 1980; В. Ф. Зубенко, А. Ф ,Одреховский, В. Г. Сирота и др., 1984).
Реализуемый вид севооборота или способ чередования часто определяют количественное и флористическое обилие сорняков. Рядом исследователей (Б. А. Доспехов, 1967; С. А. Воробьев, 1979; Р. С. Кираев, 1986; L. Hume, 1982; G. О. Kegode, F. Forcella, S. Clay, 1999; F. Perron, A. Legere, G. Tremblay и др., 2001) установлено, что в зависимости от
22 севооборота, обработки почвы, состава удобрений и т. д. изменяется видовой состав сорняков. Так, в опытах РГАУ-МСХА в бессменных посевах встречалось 38 видов сорных растений, в том числе 15 многолетних, а в севообороте соответственно 29 и 9 (Г. И. Баздырев, Л. И. Зотов, В. Д. Полин, 2004). L. Hume (1982) в Длительном опыте в Канаде показал, что видовой состав сорняков в посеве озимой пшеницы, возделываемой бессменно и в севообороте, идущей по черному пару, существенно различался. Повторное или длительное выращивание на одном и том же поле озимых ведет, в частности, к возрастанию Apera spica venti L. (метлица полевая), Matricaria inodora L., Bromus secalinus L. (костер ржаной), а в яровых-Chenopodium album L., Galeopsis sp., Spergula arvensis L. (торица полевая) и др.
Результатами исследования А. П. Батудаева и А. К. Уланова (2003) в сухой степи Западного Забайкалья установлено, что степень засоренности и видовой состав сорняков в полевых севооборотах определяются системой основных, паровых и предпосевных обработок почвы, а также сроками посева, до- и послевсходовым боронованием. В условиях интенсификации земледелия отмечается связь и приуроченность сорняков к среде их обитания в зависимости от применяемых факторов интенсификации. Они имеют неодинаковую реакцию на различные сочетания элементов питания. В некоторых случаях по наличию отдельных их видов можно судить о плодородии и реакции почвы.
Результаты исследований М. Д. Бзикова, К. М. Битарова, Н. А. Мисика и др. (2003), проведенные в Северо-Кавказский, показали, что в посевах однолетних культур сплошного посева (озимая пшеница, овес, ячмень и др.) из малолетних сорняков преобладали зимующие и ранние яровые сорняки как Thlaspi arvense L. (ярутка полевая), Capsella bursa-pastoris L. (пастушья сумка), Galeopsis speciosa M., Atriplex patula L. (лебеда раскидистая), Polygonum sp., Galium aparine L., а из многолетних - Sonchus
23 arvense L. (осот полевой), Euphorbia waldsteini S. С. (молочай лозный), Arctium tomentosum Mill, (лопух войлочный), Agropyrum repens L. (пырей ползучий). Авторы отмечали, что из пропашных культур, посадки картофеля были засорены в основном Ambrosia artemisifolia L. (амброзия полыннолистная), Amaranthus retroflexux L., Abutilon teophrasti, Echinochloa crus-galli L., Sonchus arvense L., Euphorbia waldsteini S. С. Во второй половине лета по мере усыхания ботвы картофеля появлялись Galinsoga parviflora С. (галинсога мелкоцветная), Portulaca oleracea L. (портулак огородный), Euphorbia waldsteini S. С, Sonchus arvense L., Arctium tomentosum Mill.. В посевах кукурузы преобладали Echinochloa crus-galli L., Setaria viridis (L.) Beauv. (щетинник зеленый), Amaranthus retroflexux L., Atriplex patula L., Abutilon teophrasti, а из многолетних - Sonchus arvense L., Euphorbia waldsteini S. С. Сорняки появлялись преимущественно в начале вегетации кукурузы и весьма успешно подавлялись гербицидами.
На севере США, бессменное возделывание озимой пшеницы повышало количество Bromus tectorum L., а бессменное возделывание яровой пшеницы повышало количество Setaria spp. и Avena fatua L. (R. E. Blackshaw, F. 0. Larney, С W. Lindwall и др., 1994). R. J. Aldrich (1984), R. E. Blackshaw, F. 0. Larney, С W. Lindwall и др. (1994) показали, что размещение подсолнечника в севообороте может снижать численность распространенных сорняков.
В посевах многолетних трав сорняки сильно угнетались в период вегетации и в большинстве уничтожались при скашивании трав, что исключало необходимость применения гербицидов. При использовании многолетних трав на семена в травостое к концу вегетации появлялись такие сорняки как: Rumex asetosella L. (щавель малый), Sonchus arvense L., Euphorbia waldsteini S. C, Agropyrum repens L., которые к моменту уборки семенников трав успевали образовать полноценные семена, что увеличивало потенциальную засоренность почвы.
, Таким образом, проведенный анализ научных работ показывает, что севооборот выступает в качестве одного из важнейшего фитоценотического
24 фактора современного земледелия, который оказывает интенсивное регулирующее воздействие на численность и видовой состав сорного компонента агрофитоценозов. 1.5. Влияние удобрений на сорный компонент агрофитоценозов
Обилие сорных растений в агрофитоценозе и характер распределения их по площади зависят от погодных и почвенных условий, степени засоренности почвы диаспорами сорных растений и глубины залегания в почве, нормы высева культуры, способа размещения ее семян по площади, приемов обработки и видов вносимых удобрений и ряда других факторов (М. В. Марков, 1972; А. М. Туликов, 1982; S. Mercik, W. Stepien, J. Labetowicz, 2000; F. Ellmer, H. Peschke, W. KOhn и др., 2000).
Применение минеральных удобрений является одним из важных факторов в повышении урожайности возделываемой культуры, но они одновременно резко изменяют почвенные условия обитания полевого растительного сообщества, а также количественное обилие и видовой состав сорняков.
Поэтому органическое и минеральное удобрение является одним из важных факторов интенсификации земледелия. В этой связи всестороннее изучение действия удобрений, и, прежде всего минеральных, на сорный компонент агрофитоценоза имеет немаловажное теоретическое и практическое значение. Применение минеральных удобрений создает разнообразные экологические ситуации, в которых может возрастать или снижаться засоренность посевов (Б. А. Доспехов, 1967, 1972; А. М. Туликов, 1982).
При систематическом применении удобрений открывается возможность не только направленно повлиять на продуктивность агрофитоценозов и качество получаемой продукции, но и установить особенности изменения обилия и состава сорных растений. Так, исследования А. М. Туликова, В. М. Сугробова (1984) и В. М. Дудкина, А. С. Акименка, И. В. Дудкина и др. (2002) показали, что применение
25 минеральных удобрений обеспечило снижение численности сорняков в посевах всех изучаемых культур, хотя масса сорняков возрастала. Г. С. Груздев, А. Б. Сатаров (1969) отмечали снижение численности сорняков на фоне NPK в 1,3 - 1,5 раза по сравнению с неудобренным вариантом к моменту уборки ячменя, однако масса их к этому периоду возрастала в 1,4 — 2,0 раза. По данным А. М. Туликова, В. Е. Капитонова, Р. С. Кираева (1986) внесение одних азотных удобрений или в сочетании с фосфорными и калийными снижает численность всех сорняков в 2 - 4 раза, а многолетних -5,9 - 6,5 раз. При удвоении нормы азотных удобрений в сочетании с фосфорными и калийными численность сорняков сокращается еще сильнее. Напротив, биомасса сорных растений с повышением норм удобрений, особенно азотных, увеличивается.
По данным исследований и сведениям сельскохозяйственного производства (Н. L.Carlson, J. Е. Hill, 1986; М. Liebman, 1989; В. М. Sindel, Р. W. Michael, 1992) установлено, что при сильной засоренности полей внесение минеральных удобрений мало влияет на повышение урожайности культур. Исследованиями J. М. Tomaso (1995) и Н. L.Carlson, J. Е. Hill (1986) показано, что при малом количестве сорняков в поле, внесение азота повышает урожайность культуры и ее конкурентоспособность. Наоборот, экспериментальные данные G. К. Evanylo, G. W. Zehnder (1989) показали, что применение калия повышало конкурентоспособность и урожайность фасоли при наличии сорных растений в поле, а в вариантах без сорняков его внесение не влияло на урожайность культур.
По данным других ученных (Г. И. Баздырева, 1988; В. Г. Небытова, В. В. Коломейченка 2002; J. F. Henson, L. S. Jordan, 1982; А. P. Everaarts, 1992; J. М. Tomaso, 1995; G. A. Wicks, G. W. Mahnken, 1995; H. Patro, G. K. Patro, B. K. Jena и др., 1999; R. V. Dhima, I. G. Eleftherohorinos, 2001; M. A. Ugen, H. С Wien, С S. Wortmann, 2002), хотя применение удобрений и увеличивало урожайность культур, но одновременно и повышало численность и сухую массу сорных растений в посевах. Повышенное поглощение элементов
26 минерального питания сорняками нередко увеличивает их конкурентоспособность в сравнении с культурными растениями (С. А. Котт, 1961; Н. L.Carlson, J. Е. Hill, 1986; R. Gonzalez-Ponce, 1988; A. Bhaskar, K. G. Vyas, 1988; M. Liebman, 1989; В. M. Sindel, P. W. Michael, 1992). В частности P. С. Кираев (1986) и А. В. Захаренко, Р. С. Кираев (2000) установили, что при внесении полного минерального удобрения по 120 кг/га конкурентоспособность сорных растений увеличивается, и урожайность ячменя существенно начинает снижаться.
Опыт В. Г. Небытова и В. В. Коломейченка (2002) на Шатиловской сельскохозяйственной опытной станции по изучению особенностей засоренности посевов озимой пшеницы под влиянием фосфорных удобрений показывал, что количество сорняков увеличивалось с 101 на контроле до 126 и до 155 соответственно на вариантах с ежегодным и с запасным внесением суперфосфата. По данным Г. И. Баздырева (1988), применение удобрений увеличивало засоренность посевов на 25 - 30%, а сухую массу сорняков на 50 - 75% по сравнению с контролем.
По данным И. Венгриса, X. Колби, М. Дрейка (1956) при использовании фосфорных удобрений увеличивалась биомасса у Amaranthus retroflexus L.. Исследователи также установили, что при внесении больших доз азотных, фосфорных и калийных удобрений (по 224кг/га) сорняки сильно конкурировали с кукурузой из-за важнейших питательных веществ и подавляли рост кукурузы и вызывали снижение урожая. Результаты исследований М. A. Ugen, Н. С. Wien, С. S. Wortmann (2002), G. К. Evanylo, G. W. Zehnder (1989), и А. P. Everaarts (1992) показали, что применение азота и фосфора уменьшает конкурентоспособность культур по отношению к сорнякам, а по калию - повышает ее. В работе Г. А. Романенка, А. И. Тютюнникова (1999) отмечается, что минеральные удобрения, особенно азот в нитратной форме, стимулируют появление всходов из семян таких сорняков, как Avena fatua L., Setaria glauca L., Chenopodium album L., Raphanus raphanistrum L. (редька дикая), Stellaria media L. (зведчатка
27 средняя), Thlaspi arvense L., Capsella bursa-pastiris L., Agropyrum repens L., Matricaria inodora L. и других, и способствуют быстрому наращиванию ими вегетативной массы.
Реакция урожая культур в различного видового состава сорняков в агрофитоценозе изменяется. Так, в посевах с одинаковой численностью сорняков, но с различным видовым составом снижение урожая различается. Поэтому кроме изучения изменения численности сорняков в результате внесения минеральных удобрений, изучение изменений видового состава их в агрофитоценозах имеет важное значение.
Применение удобрений, как известно, приводит к изменению видового состава сорняков и их вредоносности за счет усиленного развития тех видов, которые лучше используют питательные вещества. По требовательности к условиям питания можно выделить экологические группы сорных растений -азотпозитивные, калийпозитивные, фосфатпозитивные. При одностороннем использовании удобрений возможно усиление развития определенных групп сорняков, которые лучше используют питательные вещества. По свидетельству В. Тишлера (1971), 12 - 15-летние опыты с удобрениями полевых участков позволили выявить сорняки, могущие быть индикаторами обильного или недостаточного содержания в почве азота, фосфора и калия. Хорошими показателями богатства почвы азотом можно считать Galium aparine L., Lamium purpureum, Stellaria media L., Fumaria officinalis L„ Chenopodiwn album L., Raphanus raphanistrum L., Cirsium arvense L., Atriplex patula L. и др., в то время как Scleranthus annum L., Spergula arvensis L., Vicia angustifolia Reichard, Anthemis arvensis L., Anagalus arvensis L., указывают на недостаток азота. В высокой обеспеченности почвы фосфором свидетельствуют такие растения: Polygonum scabrum М., Fagopyrum tataricum L. (гречиха татарская), Sonchus arvence L., и калием: Chenopodium album L., Matricaria inodora L.. Точно также по наличию или отсутствию определенных сорняков он предлагает судить о содержании в почве и других питательных веществ.
Результаты исследования В. И. Лабунского (2003) показывают, что элементы минерального питания оказывают неодинаковое влияние на видовой состав сорных растений. Так, азот уменьшал количество видов многолетних растений и повышал видовое разнообразие малолетников, а фосфор и калий несколько увеличивали число видов многолетних растений, особенно хорошо на внесении фосфора и калия отзывается на Equisetum arvense L. (хвощ полевой). А. И. Пупонин, А. В. Захаренко, К. Ш. Дебердеев (1991) показали, что внесение минеральных удобрений повышало засоренность культуры малолетними сорняками 1,3 раза по сравнению с неудобренным вариантом, тогда как численность многолетних сорняков по фону NPK оказалась в 2,5 раза ниже в сравнении с контролем.
Таким образом, анализ научных работ показал, что применение минеральных удобрений является одним из важных факторов интенсификации земледелия. Вместе с тем, применение различных видов и норм минеральных удобрений создает весьма многообразные экологические ситуации, что обуславливает непредсказуемость в стимулировании или подавлении количественного и флористического обилия сорняков в агрофитоценозах. Тем более, чем больше эти изменения обилия сорняков варьируют и под влиянием других элементов принятой технологии возделывания культуры. Все это и обусловливает необходимость дальнейшего изучения роли удобрений в изменении численности и флористического состава сорно-полевого компонента агрофитоценоза. 1.6. Влияние известкования на состав сорной синузии в агрофитоценозах
В России значительные площади, особенно дерново-подзолистые почвы, занимают кислые почвы (Б. А. Ягодин, П. М. Смирнов, А. В. Петербургский и др., 1989). Для нейтрализации кислотности и повышения плодородия кислых почв основным мероприятием является известкование. На таких почвах без внесения извести, даже при использовании минеральных
29удобрений, невозможно получать высокие урожаи многих сельскохозяйс твенных культур. *
Большинство культурных растений и почвенных микроорганизмов лучше развивается при слабокислой или нейтральной реакции почвы (рН 6 -7), а щелочная и излишне кислая реакции оказывают на них отрицательное действие. Различные растения по-разному относятся к реакции среды -имеют неодинаковый интервал рН, благоприятный для их роста и развития, и обладают разной чувствительностью к отклонению реакции от оптимальной (Н. С. Авдонин, А. В. Петербургский, С. Г. Шедеров, 1976).
Растения по отношению к реакции среды и по отзывчивости их на известкование можно разделить на несколько групп. Ячмень чувствителен к повышенной кислотности, а озимая рожь слабо-чувствительна к повышенной кислотности. Ячмень лучше развивается при слабокислой или нейтральной реакции (рН 6 - 7), а озимая рожь может расти удовлетворительно в широком интервале рН (4,5 - 7,5), но наиболее благоприятна для ее роста слабокислая реакция (рН 5,5 - 6) почвы (Н. С. Авдонин, А. В. Петербургский, С. Г. Шедеров, 1976; Б. А. Ягодин, П. М. Смирнов, А. В. Петербургский и др., 1989).
Изменение состава и обилия сорняков в посевах наблюдается под воздействием ряда агротехнических приемов (G. О. Kegode, F. Forcella, S. Clay, 1999; В. S. Manley, H. P. Wilson, Т. E. Hines, 2001; D. Bilalis, P. Efthimiadis, N. Sidiras, 2001), и, в частности, при известковании почв (С. А. Котт, 1955; Б. А. Доспехов, 1967; А. М. Туликов, В. М. Сугробов, 1984; К. W. Т. Goulding, А. Е. Johnston, P. R. Poulton, 1988).
Известкование почв существенно изменяет реакцию почвенной среды, анионный и катионный состав почв, изменяется также доступность отдельных элементов питания (Б. А. Ягодин, П. М. Смирнов, А. В. Петербургский и др., 1989; А. Ф. Сафонов, А. А. Алферов, 2002; F. Ellmer, Н. Peschke, W. KOhn и др., 2000; J. Garz, W. Schliephake, W. Merbach, 2000). Как уже раньше отмечалось, о реакции почв можно в известной мере судить по произрастающим в посевах сорнякам.
Кислые почвы необходимо известковать для того, чтобы приблизить реакцию почвенной среды к нейтральной, наиболее благоприятной для роста и развития культурных растений. С. А. Котт (1955) и А. В. Захаренко (1996) отмечали, что преобладание отдельных видов сорных растений зависит от степени кислотности почвы. Систематическое известкование изменяет экологические условия роста и развития сорняков, их видовой состав и обилие в полевых культурах (А. М. Туликов, В. М. Сугробов, 1984; А. М. Туликов, В. Е. Капитонов, Р. С. Кираев, 1986).
Сорные растения различаются между собой по отношению к известкованию почвы (С. А. Котт, 1955; R. G. Warren, А. Е. Johnston, 1964). Так, на почвах с реакцией среды от сильно до слабокислой широкое распространение получают Spergula arvensis L., Spergularia campestris (L.) Aschers. (торичник полевой), Viola arvensis L. (фиалка полевая), Raphanus raphanistrum L., Poa annua L. (мятлик однолетний), Alopecurus geniculatus L. (лисохвост коленчатый), Rumex asetosella L., Equisetum arvense L. При проведении известкования почвы, когда реакция среды приближается к нейтральной, резко увеличивается обилие таких сорняков, как: Matricaria inodora L., Centaurea cyanus L. (василек синий), Erysimum cheiranthoides L. (желтушник левкойный), Thlaspi arvense L., Capsella bursa-pastoris L., Polygonum scabrum M. (горец щавелелистный), Chenopodium album L., Fumaria officinalis L. (дымянка аптечная), Sonchus arvensis L. (С. А. Котт, 1955).
Как следует из экспериментальных данных А. М. Туликова, В. М. Сугробова (1984), в бессменных посевах ячменя и озимой ржи применение извести на неудобряемом фоне приводит к некоторому снижению обилия сорняков, тогда как на фоне с NPK численность и масса сорняков от известкования почв заметно возрастают. Они отмечали, что в севообороте внесение извести резко снижало в среднем обилие сорняков в посевах озимой
31 ржи и ячменя независимо от уровня их минерального питания. Вместе с тем на фонах удобрений периодическое известкование почв сопровождается неуклонным снижением численности и массы сорняков вследствие сильного подавления их хорошо развитыми посевами культурных растений.
Результаты исследования К. W. Т. Goulding, А. Е. Johnston, P. R. Poulton (1988) в Длительном опыте на Ротамстедской опытной станции показывают, что на фоне без удобрения количество сорняков при известковании сократилось на 11% по сравнению с вариантом без извести, хотя сухая масса сорняков повышалась. Они отмечали, что известкование изменяло видовой состав сорно-полевой синузии, при этом доля злаковых сорняков от общей численности составляла 32%, но тогда как доля бобовых и двудольных сорных растений повышалось.
Таким образом, анализ научных работ показали, что известкование почв изменяет количественный и качественный компонент агрофитоценоза и зависит от культуры, технологии возделывания, почвенно-климатических условий и других.
1.7. Совместное влияние способа чередования культур, применения минеральных удобрений и известкования почв на засоренность агрофитоценозов
На современном этапе развития сельскохозяйственного производства для эффективного регулирования сорной растительности с учетом региональных и местных почвенно-климатических условий необходимо выявлять закономерности комплексных мероприятий на количественные и качественные параметры изменения сорного компонента агрофитоценоза и урожайности культур.
Прибавка урожая от извести и минеральных удобрений при совместном их внесении в большинстве случаев значительно выше суммы прибавок от раздельного использования этих удобрений. На произвесткованных сильнокислых почвах по сравнению с непроизвесткованными эффективность минеральных удобрений на озимой
32 ржи и ячмене возрастает в среднем в 2 раза (Б. А. Ягодин, П. М. Смирнов, А. В. Петербургский и др., 1989).
По данным А. М. Туликова, В. Е. Капитонова, Р. С. Кираева (1986), численность многолетних сорняков в посевах ячменя в плодосменных севооборотах без внесения удобрений снизилась в 8 - 9 раз по сравнению с бессменными посевами, всех сорняков - в 1,5 - 1,9 раза, а их биомасса -почти в 2 раза. При этом урожайность ячменя увеличилась на 15%. Результаты исследований других авторов (В. И. Лабунский, 2003; В. S. Manley, Н. P. Wilson, Т. Е. Hines, 2001) также показывают, что в плодосменных севооборотах численность многолетних сорняков на варианте без внесения удобрений снизилась в сравнении с их обилием в бессменных посевах.
Данные Б. А. Доспехова (1967) показали, что в полях севооборота применение полного удобрения снижало долю многолетних сорняков от общего количества сорных растений, тогда как в бессменных посевах, напротив, их доля повышалась. В опытах кафедры земледелия РГАУ-МСХА в Московской области было установлено, что в сравнении с неудобренным вариантом засоренность озимой пшеницы по всем предшественникам была выше на удобренном варианте. По числу сорняков засоренность посевов по кукурузе также была выше на удобренном фоне (С. А. Воробьев, 1978).
В бывшем учхозе РГАУ-МСХА в Московской области посевы озимой пшеницы по гороху на удобренном фоне были засорены по числу сорняков в 1,7 раза, а по сырой массе - в 3,6 раза больше, чем на неудобренном. Засоренность удобренных бессменных посевов пшеницы была выше, чем без удобрений, по числу сорняков в 1,3 и по массе - в 3,2 раза. В учхозе Михайловское той же области и района озимую пшеницу высевали в плодосменном четырехполье после клевера, в двухполье после ячменя и озимой ржи и бессменно. Количество сорняков по всем вариантам предшественников на удобренном фоне было на 20 - 40% меньше, но масса сорняков - на 30% больше, чем на неудобренном (С. А. Воробьев, 1982).
Исследования В. И. Лабунского (2003) в Длительном опыте РГАУ-МСХА показали, что в посеве севооборота озимой ржи полное применение минерального удобрения полностью исключало засорение посевов многолетними сорняками.
Б. А. Доспехов (1967) отмечал, что в севообороте на почвах, длительно удобрявшихся NPK, количество и вес сорняков существенно не изменились. В условиях монокультур, которые, естественно, ограничивают возможности совершенствования технологии возделывания, общая масса сорняков сильно увеличивалась под воздействием удобрений.
Из анализа научных работ можно отметить, что успешная борьба с сорно-полевой растительностью и также максимальная урожайность возможна при условии применения комплекса взаимосвязанных мероприятий.
Биохимическое взаимодействие между культурными и сорными растениями в агрофитоценозах
В агрофитоценозах продуктивность культур зависит не только от численности и массы сорных растений, но и от взаимодействия между этими компонентами сообщества. Это взаимодействие между культурными и сорными растениями выражается не только в форме конкуренции за основные факторы жизни, но и в форме биохимического взаимодействия через взаимный обмен между собой выделяемыми ими органическими веществами (С. И. Чернобривенко, 1956; Г. Грюммер, 1957; А. М. Гродзинский, 1965; В. П. Иванов, 1973; Э. Райе, 1978; D.T. Patterson, 1981; Е. Jones, R. S. Jessop, В. М. Sindel и др., 1999; D. Kalita, Н. Choudhury, S. С. Dey, 1999; и др.).
Многие виды растений выделяют в окружающую среду биологически активные соединения, угнетающие развитие других видов, и это явление получило название аллелопатия. Растение в продолжение своего развития от семени до естественной смерти непрерывно выделяет в окружающую среду разнообразные водорастворимые и летучие органические продукты. Интенсивность выделения веществ обычно возрастает при действии неблагоприятных условий и принимает особенно большие размеры при отмирании растений (Г. Грюммер, 1957; М. В. Марков, 1983; Т. А. Работнов, 1983). А. М. Гродзинский (1965) принимает, что в среднем 1/3 видов обладает очень сильными прижизненными токсическими выделениями, 1/3 менее токсическими и выделения 1/3 видов существенно не влияют на рост растений и даже стимулируют его. Значительно чаще бывают токсичными посмертные выделения, образующиеся при разложении растительной массы (А. М. Гродзинский, 1965; В. П. Иванов, 1973; Т. А. Работнов, 1983; Э. Райе, 1978; Р. С. Bhowmik, J. D. Doll, 1982; H. Stumpe, L. Wittenmayer, W. Merbach, 2000). Как правило, наибольшей токсичностью обладают листья и их выделения, наименьшей - корни и корневые экстракты. Стебли занимают промежуточное положение (А. М. Гродзинский, 1965; G. Economou, О. Tzakou, A. Yannitsaros и др., 2002; Т. Tefera, 2002).
Физиологическое действие корневых выделений заключается в первую очередь в изменении обмена веществ акцепторных растений, в ускорении или замедлении поступления в них воды и питательных веществ, в усилении или замедлении ростовых процессов. Корневые выделения оказывают сильное косвенное воздействие на физиологию растений и через изменение микрофлоры почвы (Г. Грюммер, 1957; В. П. Иванов, 1973; Т. А. Работнов, 1983).
Все выделения растений А. М. Гродзинский (1965) делит на прижизненные и посмертные. Последние связаны с отмершим организмом в целом или с отмершими частями живого организма.
Особый интерес аллелопатия представляет для полевых растительных сообществ. Выраженность и направленность такой формы взаимовлияний между компонентами агрофитоценоза в значительной мере и определяет как степень обилия сорняков и их вредоносность, так и уровень продуктивности возделываемой культуры (И. В. Попов, 1920; В. П. Иванов, 1973; В. С. Ипатов, Л. А. Кирикова, 1997). Актуальность этого положения усиливается еще и тем, что способ чередования или вид севооборота в значительной мере определяют количественное и видовое обилие сорняков в посевах, а, следовательно, от последних показателей в значительной мере зависит и выраженность аллелопатии, или воздействия на культуру, выделений биомассы и продуктов разложения отмерших частей сорных растений.
Многие научные исследования посвящены изучению влияния аллелопатических веществ на культуру. По данным D. Le Tourneau, G. D. Failes, H. G. Heggeness (1956) установлено, что 23 вида сорняков и несколько видов культур выделяли токсические вещества, которые мешали прорастанию семян и росту всходов пшеницы. Исследования D. Kalita, Н. Ghoudhury, S. С. Dey, (1999) установили, что вытяжки из надземных отмерших органов Cynodon dactylon L. (свинорой пальчатый), Cyperus rotundus L. (сныть круглая), Ageratum conyzoides и Borreria hispida уменьшали количество листьев, индекс листовой поверхности, количество хлорофилла и активность нитрата редуктаза (NR) риса. J. R. Qasem (1995) показал, что вытяжки из корней и надземной массы трех видов щирицы уменьшали всхожесть семян, длину колеоптиле, длину корней и сухую массу пшеницы.
Но в ряде научных публикаций (J. W. Steinsiek, L. R. Oliver, F. С. Collins, 1982; A. Baghestani, С. Lemieux, G. I. Leroux и др., 1999; N. R. Burgos, R. E. Talbert, 1999; E. Jones, R. S. Jessop, В. M. Sindel и др., 1999) встречаются сведения о влиянии биохимических соединений на снижение численности сорных растений. В свете подобной информация в системе регулирующих мероприятий может быть интересно "аллелопатическая прополка", заключающаяся в применении против определенных сорняков их аллелопатических антагонистов. Так, корневые выделения кукурузы, люпина и пшеницы подавляют рост и развитие многих видов сорняков. В полевых и вегетационных опытах было показано, что вытяжки из надземных отмерших органов ржи (N. R. Burgos, R. Е. Talbert, 1999; A. Baghestani, С. Lemieux, G. I. Leroux и др., 1999), пшеницы (Э. Райе, 1978; W. Steinsiek, L. R. Oliver, F. С. Collins, 1982), сорго и ячменя (Е. Jones, R. S. Jessop, В. М. Sindel и др., 1999), обладают высокой аллелопатической активностью и могут быть использованы для подавления Amaranthus retroflexus L., Chenopodium album L., Ambrosia artemisifolia L. (амброзия полыннолистная).
Агрометеорологические условия вегетационных периодов
В первый период (1912 - 1938 гг.) ежегодно вносили: N - 7,5; Р2 ( -15; К20 - 22,5 кг/га и навоз - 18 т/га.
Во второй период (1939 - 1954 гг.) увеличили дозы вносимых удобрений:. N - 75; Р205- 60; К20 - 90 к г/га, и навоз - 20 т/га. Стали выращивать новые сорта сельскохозяйственных культур. Были усовершенствованы агротехнические приемы: ранний пар и весенняя вспашка заменены соответственно на черный пар под озимые зерновые культуры и зяблевую вспашку под яровые. С 1944 г. установлены дифференцированные сроки применения удобрений: фосфорные и калийные - по полной норме вносят с осени, а азотные распределили из расчета 1/3 дозы под предпосевную обработку, а остальную часть как подкормку в начале роста растений.
В третий период (1955 - 1972 гг.) были улучшены способы обработки почвы. Осенью 1949 года впервые на половине всех полей севооборота и бессменных культур провели известкование. С этого времени известкование проводится регулярно 1 раз в 6 лет. Известкование осуществляли по полной гидролитической кислотности. Последнее известкование было проведено в 2003 году согласно схеме опыта. Также было изменено соотношение между элементами питания.
В четвертый период (с 1973 г. и до настоящего времени) минеральные удобрения вносят в дозах: N - 100; Р205 - 150; К20 - 120 кг/га и навоз - 20 т/га ежегодно. С 1973 года в схему опыта внесли изменения. Применение удобрений на нечетных полях севооборота проводится по схеме, принятой в 1912 г. (St, N, P, К, NP, NK, PK, NPK, NPK+навоз), а на четных - начато изучение действия на плодородие почвы и продуктивность растений высокой нормы полного минерального удобрения N - 100; Р205 - 150; К20 - 120, которую применяют сплошь на всех 18 делянках каждого из этих полей.
Лабораторные опыты и химические анализы выполнены в лабораториях кафедры земледелия и МОД и на кафедре агрохимии РГАУ- МСХА . 2.3. Агрометеорологические условия вегетационных периодов
Метеорологические условия вегетационных периодов 2004 - 2005 гг., как следует из данных метеорологической обсерватории им. В. А. Михельсона РГАУ-МСХА (рис. 2 и приложение 1) значительно отличались друг от друга и от среднемноголетних значений.
Начало вегетации 2004 характеризовалось теплыми и сухими погодными условиями. Это позволило провести механическую обработку почвы и посев яровых культур раньше обычных сроков, что способствовало росту и развитию культур и благопрятивовало конкурентоспособности культур по отношению к сорным растениям. В конце мая и большую часть июня отмечалось похолодание и обильное выпадение осадков приложение 1). Июль и август выделялись жаркой и влажной погодой. Такие метеорологические условия положительно отразились на формировании надземной массы культурных растений.
Начало вегетации 2005 г. характеризовалось теплыми и влажными погодными условиями, особенно в третью декаду мая. Это непозволило провести механическую обработку почвы и посев ярового ячменя во времени. Июнь и особенно его первая декада выделялись жаркой и сухой погодой, что задерживало рост и развитие ярового ячменя, но способствовало росту и развитию сорных растений и ускоренному увеличению их надземной массы. Конец июня и большая часть июля выделились теплыми и влажными. Конец вегетационного периода 2005 г. выделялся жаркой и сухой погодой (рис. 2), при этом температура воздуха была выше средне-многолетних значений. Такая погода негативно отразилась на формировании продуктивности озимой ржи и ячменя и ускорила их созревание. 2.4. Программа и методика проведения исследований 2.4.1. Полевые наблюдения и исследования: Для решения поставленных задач исследования в 2004 и 2005 годах нами проводились на Длительном полевом опыте кафедры земледелия и методики опытного дела РГАУ-МСХА. В качестве объектов выбраны посевы озимой ржи и ячменя, возделываемые бессменно и в севообороте, в следующих вариантах с внесением удобрений и извести:
Роль систематического внесения минеральных удобрений в изменении количественного обилия сорного компонента
Способ возделывания оказал существенное влияние и на величину сырой (биомасса) и сухой массы надземных органов сорняков (рис. 10 и приложение 10) в посевах ячменя. В сравнении с бессменным посевом биомасса и сухая масса сорняков в севообороте была в 2 - 3 раза меньше.
Таким образом, резюмируя результаты обсуждения рассмотренных экспериментальных материалов, можно отметить, что растения озимой ржи более сильно подавляют рост и развитие сорняков по сравнению с растениями ярового ячменя. Это связно биологическими особенностями растений озимой ржи (см. глава III). Также можно заключить, что севооборот лучшее биологическое средство для снижения засоренности посевов. Так, по сравнению с бессменными посевами чередование озимой ржи в севообороте снижал количество сорняков в 1,5 - 6 раз, а на ячмень - в 1,2 - 4 раза. 4.2. Роль систематического внесения минеральных удобрений в изменении количественного обилия сорного компонента
Систематическое внесение минеральных удобрений является одним из определяющих факторов в увеличении плодородия почвы и резкого повышения продуктивности культур. Однако вносимые удобрения не могут не оказывать влияние и на сорный компонент агрофитоценоза, в том числе еще и через изменение экологических условий почвенной среды (Б. А. Доспехов, А. Н. Братерская, Б. Д. Кирюшин, 1975).
Влияние вносимых минеральных удобрений на обилие сорных растений в посевах весьма не одинаково. В исследованиях Б. А. Доспехова (1967) систематическое внесение NPK. снижало на 10 - 25% численность сорняков в посевах, но повышало на 20% их массу в сравнении с контрольным вариантом. Г. С. Груздев, А. В. Сатаров (1969) отмечали снижение численности сорняков в посевах ячменя ко времени его уборки в 1,3 - 1,5 раза при внесении NPK, но при этом наблюдали увеличение их надземной массы в 1,4-2 раза. Аналогичные результаты получены и в ряде других исследований (А. М. Туликов, В. М. Сугробов, 1984; В. М. Дудкин, А. С. Акименко, И. В. Дудкин и др., 2002; и др.).
В проведенных нами исследованиях была предпринята попытка установить степень влияния систематического внесения минеральных удобрений на количественное обилие сорных растений в посевах озимой ржи и ячменя.
Результаты учета сорных растений позволяют наблюдать их определенную реакцию на вносимые удобрения в посевах озимой ржи (табл. 5). Прежде всего, следует отметить, что численность сорняков на вариантах с внесением только фосфорных или только калийных удобрений обычно была выше или почти не уступала их численности на контрольном варианте (St). Это явление весьма четко прослеживается как в бессменном посеве, так и в севообороте в оба срока учета сорняков. Напротив, внесение только азота или полного минерального удобрения снижало численность сорняков на 20 60 40% в сравнении с контролем. Однако в бессменном посеве эта тенденция была более выражена, чем в севооборотном посеве.
В бессменном посеве озимой ржи внесение азота раздельно или совместно (NPK) резко снижало численность посевов этой культуры и особенно к концу вегетационного периода. В этой связи интересны материалы других авторов. Так, A. Tanji и D. L. Regehr (1988) показали, что применение азота повышало количество сорняков только в 1 опыте из 20 опытов. Это действие в 2004 г. было выше, чем в 2005 году, крторый характеризовался недостатком влаги и высокой температурой воздуха. По данным международного центра агрономических исследований (ICARDA, 1984) во влажные годы применение азота снижало засоренность посевов озимой пшеницы, а в сухие годы применение азота не изменяло засоренность таких посевов.
Изучаемые варианты позволили установить сокращение численности сорняков к концу вегетации по сравнению с ее началом в изучаемых посевах и в зависимости от климатических условий (табл. 5).
Как видно из данных таблицы 5, в поле севооборота озимой ржи численность сорняков в оба срока учета в среднем за годы исследований практически была одинакова по всем вариантам и перед уборкой варьи-рование - в пределах 118-182 шт/м . При этом наименьшая численность сорняков наблюдалась на варианте азота, а наибольшая - на варианте К. Сходная тенденция наблюдалась в 2004 и 2005 годах.
Установленные в посевах озимой ржи тенденции изменения численности сорняков под влиянием систематического внесения минеральных удобрений сохраняются и при оценке надземной массы сорного компонента агрофитоценоза. Анализ данных, представленных в таблице 6, позволяет отметить, что в сравнении с контролем раздельное внесение Р или К способствовало увеличению биомассы и сухой массы надземных органов сорных растений.
Флористический и агробиологический состав сорного компонента агрофитоценозов ячменя
Выполненные многими учеными исследования свидетельствует о том, что флористические состав сорняков в посевах в значительной мере определяется биологическими особенностями возделываемой культуры (А. И. Мальцев, 1931, 1962; С. А. Котт, 1961; Б. М. Смирнов, 1975; Н. 3. Милащенко, 1978; Г. С. Груздев, 1988; D. Bilalis, P. Efthimiadis, N. Sidiras, 2001; R. G. Smith, К. L. Gross, 2006; и др.). Более того, в ряде работ отмечается на видовой состав сорняков влияние способов чередование культур,""обработки почвы, видов удобрений и т. п. (С. А. Котт, 1955; Б. А. Доспехов, 1967; А. М. Туликов, В. М. Сугробов, 1986; F. Perron, A. Legere, G. Tremblay и др., 2001; R. G. Smith, К. L. Gross, 2006).
О влиянии изучаемых нами факторов на состав сорного компонента в посевах озимой ржи в начале и конце вегетации можно судить по данным таблиц 9 и 10, в которых виды сорняков, следуя принятой агробиологической классификации (А. И. Мальцев, 1931; 1962) и в целях краткой, объединены в три агробиологические группы: яровые (эфемеры, ранние и поздние яровые), зимующие (зимующие, озимые и двулетние) и многолетние. Анализ этих материалов позволил установить, что в бессменном посеве озимой ржи в среднем за годы исследований на всех изучаемых вариантах как в начале, так и в конце вегетации доминировали виды из группы зимующих, из которых преобладали следующие виды: Matricaria inodora L., Viola arvensis L., Centaurea cyanus L. и Capsella bursa-pastoris L.. Наиболее распространенными из яровых сорняков в бессменном посеве озимой ржи было Spergula arvensis L., а из многолетних сорняков - Equisetum arvense L.
Однако на видовой состав сорных растений в посевах культур, как отмечали многие исследователя (И. И. Синягин, О. П. Анчихорова, Л. М. Жукова, 1964; И. И. Синягин, С. А. Теппер, 1967; Б. А. Доспехов, 1972; Б. Ф. Ладонин, 1976; и др.), значительнее влияние оказывают и вносимые минеральные удобрения.
Анализа результатов наши наблюдений в Длительном опыте РГАУ-МСХА позволяет установить, что в бессменном посеве озимой ржи видовое и особенно количественное обилие сорняков изменяется и по вариантам удобрений. На вариантах с низким уровнем плодородия (St) и односторонним внесением минеральных удобрений (Р или К) численность сорняков и, прежде всего, агробиологические группы зимующих выше, чем на вариантах с более высоким уровнем плодородия (N или NPK) (табл. 9 и 10, приложения 11 и 12). Эта тенденция резко усиливается ко времени уборки озимой ржи и особенно на фонах с внесением извести (табл. 10 и приложение 12). Это полностью согласуется с проведенным выше анализом (глава IV) и объясняется более высокой конкурентной способностью растений озимой ржи на вариантах с более высоким уровнем минерального питания, чем на контроле.
Наряду с проведенным анализом, не менее важно проследить изменчивость и относительную численность, рассматриваемых агробиологических групп сорняков по изучаемым вариантам удобрений. Обобщенные за два года результаты исследований представлены в форме диаграмм на рисунке 15. Установлено, что в бессменном посеве озимой ржи ко времени уборки по изучаемым вариантам удобрений, и по относительной численности преобладают сорняки агробиологической группы зимующих (от 52 до 90%), тогда как доля сорных растений агробиологической группы яровых минимальна и колеблется от 2 до 9%. Более значительно и вариабельно по разным вариантам доля многолетних сорняков, изменяющаяся от 1 - 2% до 26 - 44% от общей численности сорняков. Вместе с тем, представленные на рисунке 15 диаграммы позволяют отметить, что относительная численность сорняков агробиологической группы зимующих в сравнении с контролем тем больше, чем выше уровень плодородия почвы на вариантах, определяемый длительным внесением как азотное удобрений (N и NPK), так и извести.
