Delist.ru

Научные основы комплексной фитозоологической оценки состояния зернового агроценоза в почвозащитном земледелии Приобской лесостепи Западной Сибири (01.07.2007)

Автор: Красноперов Андрей Геннадьевич

2 3.4 478.1 32.1 9.7 1.4 0.9 0.3 13.1 4.5 89

3 3.1 545.6 36.6 10.9 1.7 1.3 0.4 14.8 4.6 89

4 2.9 586.8 54.2 11.9 1.8 1.4 0.4 16.3 4.6 89

5 2.6 686.6 84.2 14.6 2.2 1.7 0.5 16.9 4.8 89

Идентификация влияния увлажнения на структуру засоренности проводилась с помощью дискриминантного анализа, где в качестве группировочного фактора выступал уровень увлажнения вегетационного периода. Для учета влияния антропогенных факторов на структуру агрофитоценоза имеющиеся данные дополнили вкладами видов, например, в биомассу ценоза, а также провели упорядочение по действию изучаемых факторов.

В результате дополнительной статистической обработки получили образование сорных растений из шести групп.

Так, типичными представителями первой группы оказались Artemisia vulgaris L., Linaria vulgaris Mill. и др. Типичными представителями второй группы оказались Artemisia campestris L., Centaurea scabiosa L.. Типичными представителями третьей группы оказались Cirsium vulgare (Savi) Ten., Cirsium setosum (Willd.) Bess. и др. В четвертую группу вошли растения, подобные Stellaria media (L.) Vill., Lappula squarrosa (Retz.) Dum. В пятую группу вошли растения мощные растения первого-второго ярусов Sonchus arvensis L., Cannabis sativa L. и др. В шестую группу вошли мелкие растения нижних ярусов агрофитоценоза, которые лишь благодаря исключительной выносливости и мощным механизмам возобновления побегообразования представляют постоянный компонент насаждения: .Berteroa incana (L.) DC, Lepidium ruderale L., Stellaria longifolia Muehl.ex.Willd. и др.

Поскольку проекции объектов шести групп составляют компактные непересекающиеся множества, неоднородность популяции сорняков по габитусу растений очевидна. Объединение параметров внутри групп позволило рассчитать среднюю массу растения в группе. Сопоставление ее со средним увлажнением годов позволило идентифицировать эмпирические и регрессионные зависимости массы одного сорного растения от степени увлажнения (рис. 3).

Рис. 3- Зависимость групп сорных растений (по средней массе одного растения) от степени увлажнения

Установлено, что максимальные антропогенные нагрузки в виде вспашки и комплексного применения химических средств защиты основной культуры пока справляются с массовым заселением зернового агрофитоценоза сообществом сорных растений. Но в то же время, применяемые гербициды явно не справляются с вьюнком полевым, льнянкой, молочаем, полынями и другими сорными растениями, усиливая тем самым дифференциацию сообщества сорняков в агрофитоценозе.

Для предварительной оценки и прогноза, общую фитомассу сорняков по имеющимся материалам приблизительно установили перемножением встречаемости данного вида на среднюю массу одного растения.

Проведена оценка зависимости массы сорняков от предшествующей засоренности и увлажнения текущего года. Таких экспериментальных случаев оказалось 23240. По ним были произведены регрессионные расчеты, отраженные на рисунке 4

Рис. 4– Тренд нарастания общей фитомассы сорняков за 1997-2004 гг.

Вычисления отразили в формуле прогноза:

My=3.92*mt+0.501*w; R=0.96; (4.3.1)

где, Му - общая фитомасса сорных растений;

m – средняя масса одного сорного растения;

t – время;

w – уровень антропогенных нагрузок.

Так, в среднем за восемь лет изучения в среднем, сохранение режима использования, сложившегося в севообороте в течение года приводит к учетверению (3,92) массы сорняков.

Таким образом, доказано, что разные типы увлажнения оказывают достоверное влияние на сообщество сорных растений. Типы увлажнения в основном определяют преимущество той или иной группировки сорных растений перед другими. С учетом предшествующей засоренности и увлажнения текущего года, сохранение антропогенной нагрузки на прежнем уровне приводит к учетверению (3,92) фитомассы сорных растений.

5. Адаптации сорных растений к антропогенным нагрузкам

5.1 Эдафо-климатические приспособления

Для исследования устойчивости видов сорных растений использовали прямой градиентный анализ, разработанный школой уфимских фитоценологов под руководством Б.М.Миркина (1989). В системе основной обработки почвы (СООП) последовательно происходит падение интенсивности её обработки до полного отсутствия (нулевая зяблевая обработка почвы). В градиенте химической нагрузки постепенно происходит увеличение числа применяемых средств защиты растений до полного комплекса (инсектициды, гербициды, фунгициды, ретарданты, минеральные удобрения). Введены четыре класса, отражающие тенденцию более частой встречаемости тех или иных видов сорной растительности на вспашке, безотвальной, минимальной и нулевой обработках. Подгруппы характеризовали относительную устойчивость сорных видов растений к градиенте химической нагрузки. Схема классификации видов показана в таблице 2.

Таблица 2 - Схема классификации сорных растений по их отношению к системе основной обработки почвы (СООП) и уровню химической нагрузки

СООП Устойчивость к химической нагрузке

без химической нагрузки (a) гербициды (b) удобрения +фунгициды (c) удобрения+гербициды+фунгициды (d)

Вспашка (I) Ia Ib Ic Id

Безотвальная (II) IIa IIb IIc IId

Минимальная (III) IIIa IIIb IIIc IIId

Нулевая (IV) IVa IVb IVc IVd

Обнаружено, что при увеличении механического воздействия на почву увеличивается число и постоянство видов, имеющих относительную устойчивость к химическим обработкам.

5.2 Морфологические приспособления

Установлено, что минимальные зяблевые обработки почвы способствуют развитию в большей степени сорные растения с розеточным типом побегообразования. Они занимают 36.0 % от общего числа сорных растений. Второе место занимают безрозеточные (33.7 %), третье – полурозеточные растения (30.3 %), что хорошо согласуется с установленными закономерностями развития безрозеточных и розеточных растений и их тесной взаимосвязи с экологическими условиями среды. Более прогрессивный, с точки зрения растения, розеточный тип побегообразования может противостоять наиболее неблагоприятным условиям в агрофитоценозе. Подавляющее большинство видов являются симподиальными, на долю моноподиальных сорняков приходится только 4.5 % от всего видового разнообразия.

Выяснилось, что по характеру перезимовки при почвозащитном земледелии летнезеленые сорные растения составляют 64.1 %, зимнезеленые – 27%, вечнозеленые – 8.9 %. Количество летнезеленых сорных растений уменьшается по мере минимизации обработок почвы, что связано с большими конкурентными способностями зимнезеленых и вечнозеленых сорняков. Вечнозеленые растения чаще всего укоренялись на вариантах с нулевой зяблевой обработкой и полностью отсутствовали на минимальной обработке.

Установлено также, что к моменту созревания яровой пшеницы (25 декада от начала года), основная масса сорных растений ещё не закончила формирования генеративных побегов, а их отмирание происходит значительно позже. Это очень важный факт, который необходимо учитывать в почвозащитном земледелии, так как семена сорных растений будут сосредотачиваться на поверхности почвы, либо заделываться неглубоко.

5.3 Ритмофенотипические приспособления

В составе сорного сообщества зернового агрофитоценоза обнаружено 20 групп растений с различными ритмами цветения. Наибольшее число сорных растений в зерновом агрофитоценозе лесостепи Приобья цветет в три срока: ранне-среднелетний (16,4%) период, летний (13,5%) и среднепозднелетний (13,5%) период. Общий срок цветения 43.4% сорных растений агрофитоценоза растягивается на три летних месяца. Оставшиеся 52,6% занимают сорные растения с летне-осенним фенотипом цветения. Эта группа сорных растений характерна для почвозащитных приемов обработки почвы. А если учесть широкое распространение вторичного цветения, приходящегося на вторую половину вегетационного периода, то говорить о фенологической насыщенности агрофитоценоза не приходится. Нельзя судить о степени фенологической насыщенности также на основании только распределения во времени цветения. Во вторую половину лета совершаются важнейшие в биологическом отношении процессы созревания плодов и семян, которые также являются элементами фенологического развития сорных растений.

Рассматривая динамику отмирания генеративных побегов, установлено, что в течение июня генеративные побеги отмирают у небольшого сорных растений (18 декада) (рис. 5).

Рис. 5 – Динамика отмирания генеративных побегов сорных растений в зерновом агрофитоценозе, 2001-2003 гг.

загрузка...