Агробиологические группы сорных растений

На пахотных землях страны встречается свыше 900 видов сорняков, из которых около 120 видов причиняют реальный и существенный вред культурам. Несмотря на разнообразие видов, многие сорняки сходны между собой по времени появления всходов, ритмике роста и развития, продолжительности жизни и вегетации, способам размножения и т.п.

Сходство сорных растений по этим биологическим особенностям, как и идентичность их реакции на агротехнические мероприятия дало основание Л.И. Казакевичу (1922), А.И. Мальцеву (1926) и А.В. Фисюнову (1976) объединить их в агробиологические группы. Уничтожение сорняков, относящихся к одной такой группе, достигается применени­ем единых способов, что существенно повышает эффективность всей системы истребительных мероприятий.

Различия по способу питания позволяют выделить три типа расте­ний: непаразитные, полупаразитные и паразитные.

Непаразитные сорняки имеют развитую корневую систему, усваива­ющую из почвы воду и минеральные элементы, и надземные зеленые органы, создающие органические вещества в процессе фотосинтеза.

Полупаразитные сорняки, или полупаразиты, имеют способные к фо­тосинтезу зеленые листья и стебли, а также корневую систему. Однако на корнях они имеют еще и специальные присоски (гаустории), с помо­щью которых присасываются к корням растения-хозяина и извлекают для себя воду и растворенные в ней вещества.

Паразитные сорняки, или паразиты, совершенно не имеют ни листьев, ни развитой корневой системы. Воду, минеральные и пластические веще­ства паразиты извлекают из растения-хозяина, к корням (заразихи) или стеблям (повилики) которого они присасываются с помощью гаусторий.

Агробиологическая классификация сорных растений

Непаразитные растения по продолжительности жизни и способам размножения подразделяют на два подтипа: малолетние и многолетние.

Малолетние сорняки имеют период жизни не более двух лет. После плодоношения все растение вместе с корневой системой отмирает. По­этому они размножаются только семенами. В этот подтип входят сорня­ки сильноразличающиеся как по продолжительности вегетации, так и по условиям предпочитаемых ими посевов и местообитаний. Их объе­диняют в биологические группы: эфемеры, ранние и поздние яровые, зимующие, озимые и двулетние.

Некоторые сорняки, как звездчатка-мокрица, плодоносят через пол­тора-два месяца с начала вегетации. За одно лето оно способно дать не­сколько поколений, почему их и называют эфемерами, или крат-ковременниками.

В посевах некоторых яровых культур многие сорняки развиваются по сходной с культурой ритмике. Одни из них (горчица полевая, торица обыкновенная, овсюг) обсеменяются до уборки, а другие (как марь бе­лая, горец шероховатый, пикульник заметный) рассеивают семена при уборке культуры. Такие сорняки получили название ранних яровых, так как они засоряют преимущественно культуры раннего срока сева (овес, ячмень, лен и т.п.) (рис. 4.).

Ряд сорняков, как щетинник сизый, куриное просо, щирица запроки­нутая, засоряют преимущественно такие поздно высеваемые культуры как сахарная свекла, кукуруза, картофель, просо, гречиха и т.п. Это группа поздних яровых сорняков, для прорастания семян ко­торых необходима температура почвы не ниже 16-18 °С и хорошая осве­щенность растений в первые недели после всходов. В посевах зерновых эти сорняки из-за неблагоприятных условий плохо развиваются и обыч­но не дают семян. На невзлушенном поле они продолжают развитие в жнивье и через 2-4 недели обильно плодоносят. Поэтому их еще называ­ют пожнивными сорняками.

Многие сорные растения как пастушья сумка, ярутка полевая, васи­лек синий, фиалка полевая начинают развитие с осени. Появившиеся всходы формируют розетку с прилегающими к земле листьями и хоро­шо развитую в пахотном слое корневую систему, что обеспечивает их хорошую перезимовку. С началом весенней вегетации они быстро раз­виваются и еще до выхода озимых в трубку зацветают, образуя семена в первой половине лета. Очень часто их всходы появляются и в посевах яровых культур. Тогда эти сорняки развиваются по ритмике яровых ра­стений и плодоносят ко времени уборки культуры. Ввиду двойственнос­ти в характере развития эти сорняки называются зимующими.

Рис. 4. Малолетние сорняки:

а - куколь обыкновенный; б - овсюг; в - щирица запрокинутая;

г - пастушья сумка; д - василек синий

Весенние всходы некоторых сорняков (метлица обыкновенная, кос­тер полевой и др.) в течение всего лета кустятся и образуют вегетатив­ную массу, но не способны развить плодоносящие побеги. Большинство их всходов появляется осенью. После перезимовки они продолжают раз­витие и к уборке культуры обсеменяются и затем отмирают. Такие сор­няки, сходные по ритмике развития с озимыми культурами, называют озимыми. Поэтому они способны засорять только озимые хлеба или многолетние травы.

У таких сорняков как чертополох курчавый, донник желтый, белена черная весенние всходы за первое лето развиваются в плотную розетку с глубоким стержневым корнем. На следующий год перезимовавшие рас­тения выбрасывают стрелку и после плодоношения отмирают вместе с корнем. Это двулетние сорняки, которым для развития необ­ходимо два полных вегетационных периода: даже при образовании их всходов осенью они зимуют дважды.

Все растения рассмотренных биологических групп сорняков закан­чивают полный цикл своего развития за время не более двух лет, поче­му их и называют малолетними. Поскольку эти сорняки размножаются плодами и семенами и за время жизни плодоносят только раз, то их еще называют монокарпиками.

Многолетние сорняки. Немало сорняков, у которых ежегодно весной от сохранившейся в почве корневой системы отрастают новые растения. Они образуют к концу лета свои органы вегетативного возобновления и семена. Осенью после плодоношения растение до корневой шейки отми­рает, а весной весь цикл развития повторяется заново. Следовательно, такие сорняки живут несколько лет, почему их и называют многолетни­ками. Но поскольку они способны к ежегодному плодоношению, то их называют поликарпиками. Органы вегетативного возобновления у них представлены в виде корней размножения, корневых отпрысков, корне­вищ, луковиц, клубеньков, наземных плетей и т.п., от которых даже за один летний период образуется по несколько штук или даже десятков дочерних растений.

В зависимости от выраженности семенного и вегетативного размно­жения различают несколько групп многолетних сорняков.

У таких сорняков, как одуванчик лекарственный, цикорий дикий, по­лынь горькая, корневая система слагается из проникающего в подпахот­ные слои главного стержневого корня и большого количества покрываю­щих его мелких боковых корешков. При поверхностном повреждении корневой системы почвообрабатывающими орудиями или после перези­мовки образование новых растений происходит из расположенных в вер­хней части главного корня на корневой шейке адвентивных (придаточ­ных) почек. При глубоком подрезании корневой системы плугом отрас­тания (регенерация) растений от корневой системы уже не наблюдается. Сорные растения этой группы называются стержнекорневыми.

Некоторые сорняки, как подорожник большой, лютик едкий имеют систему хорошо развитых и многочисленных придаточных корней. В почве от основания стебля она расходится в виде густой кисти, образуя плотную мочку корней. Это группам мочковатокорневых сор­няков. Вегетативное возобновление у них выражено весьма слабо. По­этому они обычно встречаются на межах и по краю полей, где обработ­ка почвы менее тщательна и на полях с неежегодной обработкой (мно­голетние травы, пастбища и т.п.).

У многолетних сорняков, как чистец болотный, мята полевая, наря­ду с семенным размножением, хорошо выражено и вегетативное с помо­щью корней, сформированных в четковидные или клубнеобразные утол­щения. Эти клубеньки с почками, листовыми чешуйками отделяются от корневой системы осенью после отмирания материнского растения или же при обработке почвы. Одно растение образует несколько десятков четковидных клубеньков, каждый из которых способен дать новое рас­тение. По структуре корневой системы эти сорняки объединяют в груп­пу клубневых.

В размножении лука круглого, наряду с семенами, большую роль иг­рают образующиеся в почве у основания стебля многочисленные дочерние луковички. При обработке почвы они растаскиваются по полю и каждая из них образует отдельное растение, вызывая сильное засорение посевов. К таким сорнякам, получившим название л у к о в и ч н ы е, от­носится также лук полевой, распространенный в лесной полосе.

Вегетативное размножение таких сорняков, как лютик ползучий, буд-ра плющевидная осуществляется стелющимися по поверхности почвы надземными побегами (усы, плети). Из каждого узла такой плети появ­ляются листья и придаточные корни, развивающиеся затем в дочернюю розетку. Сорняки этой группы называют ползучими.

Рис. 5. Многолетние сорняки:

а - пырей ползучий; б - хвощ полевой;

1 - корневища с корнями и наземными побегами;

2 - надземные спороносные побеги; 3 - споролистник со спорангиями;

4 - спора; 5 - отрезок корневища и клубенька.

У некоторых сорняков, например пырей ползучий, хвощ полевой, вегетативное размножение осуществляется с помощью подземных побе­гов (корневищ), расходящихся от материнского растения во все сторо­ны. Каждый узел корневища несет защищенную чешуйкой адвентивную почву и образует мочку придаточных корней. В почве разрастающиеся корневища ветвятся, а при выходе на дневную поверхность их концов они развиваются в новые растения. При дроблении корневищ почвооб­рабатывающими орудиями каждый образовавшийся отрезок, если он несет один или несколько узлов, способен образовать самостоятельное растение. По характеру вегетативного возобновления сорняки этой груп­пы называют корневищными (рис. 5.).

Вегетативное размножение ряда многолетних сорняков, как бодяк полевой, осот полевой, вьюнок полевой, осуществляется с помощью ча­стей корневой системы, называемых корнями размножения. На этих кор­нях, вертикальных, а часто и на отходящих в стороны горизонтальных, закладываются многочисленные придаточные (адвентивные) почки. Из них образуются подземные вертикальные побеги (отпрыски), которые, достигнув поверхности почвы, развиваются в самостоятельные расте­ния. Однократное повреждение корневой системы при обработке почвы усиливает вегетативное возобновление этих сорняков. Образовавшиеся обломки корней во влажной почве хорошо приживаются и дают новые растения. Оставшаяся ниже глубины обработки корневая система имеет большой запас пластических веществ, после механических повреждений выгоняет на поверхность еще большее количество новых растений, чем их было уничтожено при обработке.

Вместе с тем многие сорняки этой группы, получившей название корнеотпрысковых, весьма устойчивы к неблагоприятному состоянию ряда экологических факторов (иссушение почвы, повышен­ные температуры, высокая плотность почвы, слабая освещенность и т.п.).

Полупаразитные сорняки на посевах представлены погремком боль­шим, присасывающимся к корням озимой ржи. Из них часто встречаются на злаковых травах зубчатка, очанка, а по опушкам лесов - марьянник дубравный (иван-да-марья).

Паразитные сорняки представлены двумя биологическими группами: стеблевые и корневые паразиты.

Рис. 6. Паразитные сорняки:

а - заразиха подсолнечная; б - повилика клеверная.

Из стеблевых паразитов наиболее опасны различные виды повилик, поражающие лен, клевер, люцерну, сахарную свеклу и другие культуры. Появившийся из семени нитевидный проросток не имеет корней и в течение первых дней совершает вращательные движения, отыскивания растение-хозяина. Коснувшись его, он делает 2-3 витка вок­руг стебля и внедряется присосками в стебель хозяина. С этого момента проросток теряет связь с почвой и усиленно растет, образуя шапкообразные клубки нитевидных стеблей с многочисленными коробочками, содержащими семена.

К корневым паразитам относят различные виды заразих, которые, присасываясь к корням растения-хозяина, поражают око­ло 100 видов (подсолнечник, табак, томаты, конопля и др.).Семена, со­храняя в почве всхожесть 8-10 лет, под воздействием корневых выделе­ний растения-хозяина прорастают, образуя нитевидный проросток. Он, встречая корень растения-хозяина, присасывается к нему и усиленно разрастается в почве в виде луковицы. Через 1,5-2 месяца из нее выхо­дит на поверхность цветонос (рис. 6.).

Особо опасными являются карантинные сорные рас­тения. Ограниченно распространенными на территории России явля­ются следующие виды: амброзия полыннолистная, многолетняя и трехраздельная, горчак ползучий, паслен клювовидный, паслен трехцветный и все виды повилик. Контроль за ограничением их дальнейшего распро­странения и борьбой с ними жестко осуществляется на всей территории страны государственной инспекцией по карантину.