Бесплатный автореферат и диссертация по сельскому хозяйству на тему

Видовой состав и численность сорных растений в агроценозах полевых культур Северо-Западного региона РФ

ВАК РФ 06.01.07, Плодоводство, виноградарство

Автореферат диссертации по теме "Видовой состав и численность сорных растений в агроценозах полевых культур Северо-Западного региона РФ"

005016014

На правах рукописи

ФИЛИППОВА ЕВГЕНИЯ ВИКТОРОВНА

ВИДОВОИ СОСТАВ И ЧИСЛЕННОСТЬ СОРНЫХ РАСТЕНИЙ В АГРОЦЕНОЗАХ ПОЛЕВЫХ КУЛЬТУР СЕВЕРО-ЗАПАДНОГО РЕГИОНА РФ

Шифр и наименование специальности: 06.01.07. - защита растений

Автореферат диссертации на соисканне ученой степени кандидата биологических наук

О М ' " ^ р ** о

О ¿О ¡1

Санкт-Петербург - Пушкин 2012

005016014

Работа выполнена в Государственном научном учреждении Всероссийски научно-исследовательский институт защиты растений Россельхозакадемии

Научный руководитель: кандидат биологических наук Лунева Наталья Николаевна

Официальные оппоненты:

Родионова Анна Евгеньевна

доктор биологических наук, профессор, зав. кафедрой, Тверская государственная сельскохозяйственная академия

Кириленко Евгений Иванович

кандидат сельскохозяйственных наук, старший научный сотрудник, Всероссийский НИИ защиты растений Россельхозакадемии

Ведущее учреждение: Государственное научное учреждение Всероссийски J научно-исследовательский институт растениеводсп

им. Н.И.Вавилова Россельхозакадемии

Защита диссертации состоится "1Г _мая_2011 г. в 1230 часов на заседа

диссертационного совета, шифр Д 006.015.01 прЛ Всероссийском нау

исследовательском институте защиты растений по ^адресу: 196608, Ca,

Петербург, Пушкин, шоссе Подбельского, д. 3.

Факс: (812) 470-51-10

e-mail: vizrspb@mail333.com:

web-site: http://vizrspb.narod.ru

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Всероссийского нау исследовательского института защиты растений

Автореферат разослан " апреля. 2012 г.

Ученый секретарь диссертационного совета,

кандидат биологических наук ^ I -А. Наседкина

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ Актуальность темы.

стуальность исследований обусловлена недостатком сведений о современном ставе сорных растений в агроценозах полевых культур в условиях зросшего уровня засоренности посевов, без которых невозможно обосновать гимальные меры борьбы с сорными растениями. Цель и задачи исследований.

'лью работы являлось выявление видового состава сорных растений и личественных показателей (обилия и частоты встречаемости) засоренности севов полевых культур в Северо-Западном регионе (в условиях нинградскои области) для научного обоснования рекомендаций по защите севов полевых культур от сорных растений.

:оответствии с указанной целью были поставлены следующие задачи-

• Выявить видовой состав сорных растений, засоряющих посевы и посадки полевых культур в хозяйствах Ленинградской области.

• Определить степень флористического сходства агроценозов посевов каждой полевой культуры как в одном хозяйстве, так и между хозяйствами. 3

• Выявить виды сорных растений, доминирующие в посевах каждой

культуры, а также на подавляющем большинстве полей обследованных хозяйств.

• Выявить вклад наиболее распространенных доминирующих видов в засоренность посевов сельскохозяйственных культур.

• Выявить основные типы засоренности, характерные для типов культур -пропашных (овощных и картофеля), зерновых и кормовых трав (однолетних и многолетних) - и их динамику при смене культур.

• Выявить динамику типов засоренности в годы исследования.

• Составить рекомендации для обследованных хозяйств по борьбе сорными растениями в посевах культур на их полях.

[аучная новизна работы. Впервые в постперестроечный период проведено ее глубокое изучение агроценозов на территории Ленинградской области влен видовои состав сорных растений в посевах и виды, доминирующие р ивах отдельных полевых культур. Разработана методика расчета игрального индекса ожидаемого вреда от комплекса видов сорных растений в »ценозах, частных индексов ожидаемого вреда от отдельных видов сорных гении разных биологических групп, для последних разработана шкала зговых значений. Впервые произведена оценка засоренности посевов с зльзованием указанных индексов. Выявлены преобладающие типы ренности посевов основных групп полевых культур, выращиваемых в -'ро-Лападном регионе.

с

Практическая значимость работы.

Создана база данных по видовому составу и численности сорных растении в афоценозах 9-ти возделываемых в Северо-Западном регионе культур ко ор может быть использована в последующих исследованиях для выявлена многолетней динамики видового состава сорных растении в агроасно ах Разработана методика расчета интегральных индексов

видов сорных растений, предназначенных для оценки состояния засоренности текущий полевой сезон и для выработки прогноза ожидаемого вреда от сорны. растений в следующий полевой сезон, которая может быть использована последующих работах аналогичного направления. На основе выявлении данных^ о смене типов засоренности при смене культур, разработаны элемент, прогноза ожидаемого вреда от видов сорных растений разных биологически

групп в последующих культурах. _

Апробация работы. Материалы по теме диссертационнои работы был представлены на ежегодных методических комиссиях "У ВИ Россельхозакадемии по аттестации аспирантов (СПб-Пушкин, 2008-2010) научной конференции «Проблемы зашиты растении в условиях современно, сельскохозяйственного производства» (СПб, ВИЗР 2009); - Международн научной конференции, посвященной памяти Н.И. Протасова и К.П. Падено (Минск 22-25 февр. 2010 г.); на конференции молодых ученых и аспирант« «Гснети чес кие ресурсы растений и селекция» (СПб, ВИР, 15-16 марта 2010);■ Международной конференции «Базы данных и информационные технологии диагностике, мониторинге и прогнозе важнейших сорных Растении, вредите* и болезней растений» (СПб-Пушкин, ВИЗР 14-17 июня 2010); на отчет плановой сессии ВИЗР (СПб-Пушкин, 2011); на научной конфефенции .учебь преподавательского состава СПбГАУ «Научное обеспечение АПК: проблемь решения» (СПб, СПбГАУ, 27-28 января 2011); на I Международной „аунн конференции «Сорные растения в изменяющемся мире: А*гуальные «про изучения разнообразия, происхождения, эволюции» (СПб, ВИР, 6 8 декас ООП)" при подготовке ВИЗР предложений по особенностям про веде ь агротехнических и фитосанитарных мероприятий с учетом складывающие погодных условий 2012 года; на 1-й Всероссийской школе-семинаре повыше* квалификации специалистов по теме: «Комплексная система защиты картоф,

от вредных организмов» (СПб-Пушкин, ВИЗР, 27 февраля - 2 марта 2012).

Личный вклад автора. Автор осуществил работу по обследованию пол определению видов сорных растений и пополнению коллекции гербария ВИ участвовал в разработке структуры блока «Геоботанические описания поле, БД «Сорные растения во флоре России», и разместил в нем данные поле, исследований; участвовал в разработке системы запросов информации данному блоку и провел соответствующий анализ; участвовал в разрабс методики расчета интегрального индекса ожидаемого вреда, провел анал.-статистическую обработку данных; сделал выводы и составил рекомендации Публикации. По материалам диссертации опубликовано 13 работ, из них

изданиях, рекомендуемых ВАК.

Структура „ объем работы. Диссертация изложена на 314 страницах машинописного текста, иллюстрирована 81 таблицей и 41 рисунком. Устоит .з введения, 5 глав, выводов, практических рекомендаций, списка литературы

;Ги=Г 185 — ß том — 45 - -—х Li;

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ Введение

Во введении обоснована актуальность темы диссертационной работы, формулирована цель и основные задачи исследований.

Глава 1. Сорные растения как компонент агроценоза (обзор литературы)

Приведены аналитически обобщенные данные научных публикаций по зучаемым вопросам. Показана необходимость регулярного изучения "роценозов, поскольку эффективные меры борьбы с сорными растениями иируются на знании современного видового состава и показателей ясленности сорных растений.

Глава 2. Материалы, место и методы исследований

Работа выполнена в 2008-2010 г.г. в хозяйствах Ленинградской области: СПК ±1ушары», СПК «Детскосельский», ЗАО «Предпортовый», «ПОС ВИР» ЗАО 3 «Рабитицы», ЗАО ПЗ «Агро-Балт» (Гостилкцы), ЗАО «Сельцо», оследовано 234 поля, в том числе: картофеля - 44, капусты белокочанной - 20 эркови - 20, свеклы столовой - 15, пшеницы яровой - 9, овса - 6, ячменя - зз' щолетних кормовых трав - 19, многолетних кормовых трав - 68 .бота выполнялась по общепринятым методикам:

- сбор данных - по методике геоботанического учета засоренности посевов льскохозяиственных культур (Лунева, 2002);

-систематический анализ сорного флороэлемента - по общепринятой схеме И Толмачева (1986);

анализ флористического сходства агроценозов посевов льскохозяиственных культур - по методу L.F. Koch (1957)-*7 анализ постоянства видов в агроассоциациях - по методике М.В. Маркова

Оценка засоренности посевов осуществлялась по вновь разработанной годике с учетом встречаемости, обилия и степени ожидаемого вреда сорных :тении H.H. Лунева, H.H. Семенова, Е.В Филиппова (2010) я оценки роли доминирующих видов сорных растений в посеве текущего зевого сезона и выработке прогноза их развития на данном поле в :дующии полевой сезон, был разработан частный индекс (ЧИ) ожидаемого :да от одного вида сорного растения, интегрирующий показатели его ценности и коэффициент ожидаемого от этого вида вреда. Коэффициенты

ожидаемого вреда рассчитаны' по универсальной таблице Захаренко В А. и Захаренко A.B. (2004), усовершенствованной и дополненной нами (таЬл. 1).

Таблица 1. Показатели засоренности посевов видами сорных растений разных

биологических групп

Степень засоренности

Очень Слабая

слабая

Средняя*

Коэф

фицие

Очень нт

сильная* ожида

емого

вреда

- необходима обработка гербицидами

Шкала по проективному покрытию:

I 5%: 2 балла - 5-20%; 3 балла -

Расчет частного индекса (ЧИ) осуществляется по формуле:

ЧИк=Врк* Прк.

/е Врк, ■ коэФФиЦиент ожидаемого вреда к-того доминирующего вида в >аллах, к=1, ...К (табл.1);

^£ллах-еДНИЙ П°Ка3аТеЛЬ "роектиш,ого покрытия к-того доминирующего вида

Баллы по шкапе ожидаемого вреда

Таблица 2. Шкала пороговых значений частных индексов

^ЯПР 1Г„ ~ ~. ___________-----—

1

оапл

ЧИ=3+

ЧИ=4++

'словные обозначения: гепень засоренности; +++

_Валлы_по шкале проективного покрытия

2 балла

ЧИ=4+

ЧИ=6++

ЧИ=8+++

3 балла

ЧИ=3+

ЧИ=6++

ЧИ=9+++

4 балла

ЧИ-4++

ЧИ=8+++

5 баллов

ЧИ=5+++

- средняя степень засоренности; ++ ■ очень сильная степень засоренности.

- сильная

Ь таблицы видно, что при одинаковом значении проективного покрытия у идов, относящихся к разным биологическим группам, и, соответственно меющих разные показатели по шкале ожидаемого вреда, значения ЧИ будут ;м больше, чем выше значения показателей по шкале ожидаемого вреда »ормула расчета интегрального индекса (ИИ) ожидаемого вреда от К видов эрных растений имеет вид:

ИИ = £к=1...к Врк * При + Врсп * Прсп; Врс„=1;

^ К - число доминирующих видов;

рк - коэффициент ожидаемого вреда к-того доминирующего вида в баллах = 1, ...К (табл.1);

рс„ - коэффициент ожидаемого вреда сопутствующих видов в баллах;

ри - средний показатель проективного покрытия к-того доминирующего вида эаллах;

Рс - средний показатель проективного покрытия сопутствующих видов в ллах.

мучаемые данные о степени ожидаемого вреда относятся к текущему левому сезону, но обусловливают прогноз развития засоренности на данном <ле в условиях посева последующей культуры и позволяют предусмотреть обходимые меры борьбы с ними.

Г лава 3. Состав ai роценозов полевых культур в Ленинградской области. Видовой состав сорных растений в посевах и посадках полевых культур на территории Ленинградской области

По результатам наших собственных исследований составлен список сорных растений, встречающихся в посевах обследованных хозяйств Ленинградской области, состоящий из 212 видов, относящихся к 32 семействам.

На долю 10 ведущих семейств, приходится 158 видов, что составляет 74,5/о ог общего числа выявленных видов. Наиболее богаты видами следующие 10 семейств (в %): астровые (Asteraceae Dumort.; - 40; мятликовые (Роасеае Barnh ) - 18; капустные (Brassicaceae Burnett; - 17; гречишные (Polygonaceae Juss ) - 15- бобовые (Fabaceae Lindl.; - 15; яснотковые (Lamtaceae Lindl.; - 4; гвоздичные (Caryophyllaceae Juss.; - И; маревые (Chenopodmceae VtvX) -11; норичниковые (Scrophulariaceae Juss.; - 10; сельдереевые (Аршсеае Lindl.; - 7.

Доминирующие виды сорных растений в агроцеиозах полевых культур в Ленинградской области

Анализ как собственных данных по обследованию полей в 2008-2010 гг., так и данных по обследованию полей в этих же районах проведенных сотрудниками лаборатории гербологии в предыдущие годы - 2001 и ¿UU5 гг. выявил стабильную группу видов, доминирующих на подавляющем большинстве полей. В настоящее время в нее входят: пастушья сумкг обыкновенная Capsella bursa-pastoris (L.) Medic., марь белая Chenopod.u^ album L.. бодяк щетинистый Cirsium setosum (Wiild.) Bess., пыреи ползучи. ElytrMa repem (L.) Nevski.. гречишка вьюнковая FaUopia convolvulus (L.) A Löve °осот полевой Sonchus arvensis L.. одуванчик лекарственный Taraxacur, officinale Wige. ярутка полевая Thlaspi arvense L.. ромашка непахуча Tripl eu г os per mît m perforatum (Merat) M. Lainz. На отдельных полях доминирую еще 24 вида сорных растений. Поэтому, руководствуясь обобщенным данными для разработки мер защиты посевов от сорных растении, в то ж время, нельзя отказываться or мониторинга отдельных полей.

Анализ флористического сходства aiроценозов полевых культур в Ленинградской области

Компонентами характеристики засоренности является (рис. 1) степень видовог сходства между агроценозами каждой культуры (индекс оиотичсскс дисперсии Коха - IBD), коэффициент видового разнообразия (частное с деления общего количества видов на количество описании, в которых ог зарегистрированы), а также показатель видового богатства одного чем (частное от деления суммы видов в ряде описаний на количество описании).

Общих видов, засоряющих посевы одной культуры на разных полях даже один и тот же год, не более 25-30%, а засоряющих посевы всех культур толы 10%. Следовательно, только результаты обследований в каждый полевой сез< обусловливают выбор мер защиты посевов культур от сорных растении.

Наиболее стабилен видовой состав сорных растений в посевах многолетних :рав (ШБ 13,40 - 13,90%) и картофеля (1ВО 20,70 - 22,68%), что также юдтверждается невысокими показателями видового разнообразия в этих сультурах (1,75). Менее стабилен видовой состав сорных растений среди фопашных культур - в посевах моркови (1ВО 19,55 - 33,33%) и капусты (ПЮ

а сРедн культур сплошного сева - в посевах пшеницы яровой 1ои 22,72 - 42,86%).

-Коэффициент видового разнообразия -О- Количество видов на поле -Показатель флористического сходства

■1С. 1. Среднегодовые показатели флористического сходства (%). видового богатства (шт ) и «нообразия (шт.) для отдельных полевых культур. Ленинградская область. 2008-2010 гг.

Среднее количество видов сорных растений на одном поле 15-18 (17), эичем, наибольшие значения отмечены в 2009 г., наименьшие - в 2008 г. Значения ШБ, рассчитанные для каждого хозяйства, находятся в пределах 17 23%, что свидетельствует о том, что общих видов, засоряющих посевы одного )зяйства в один и тот же год, около 20%.

Таким образом, нестабильность видового состава и среднего количества шов сорных растений в изученных посевах культур, как в целом для области, к и в отдельных хозяйствах, а также колебание показателей уровня сходства ) годам повышают роль ежегодного мониторинга.

Постоянство присутствия видов сорных растений в агроцснозах нолевых культур в Ленинградской области

Видовой состав сорных растений, наиболее часто и обильно засоряющих >севы каждой культуры, выявлен посредством анализа их постоянства, «ал из основан на распределении видов по классам постоянства в зависимости частоты встречаемости видов: встречаемость от I до 20% - 1 класс стоянства; от 21% до 40% - И класс постоянства; от 41% до 60 % - III класс

постоянства; от 61% до 80% - IV класс постоянства; от 81% до 100/о - V класс

постоянства (Казанцева, 1971 ; Марков, 1972).

Для определения степени засоренности использован показатель - среднии балл засоренности, определяемый как среднее значение показателей засоренности отдельными видами сорных растений или их биологическими группами (Фисюнов, 1984; Самсонова и др., 2006). Каждому виду сорного растения в посевах каждой полевой культуры были присвоены значения класса обилия в зависимости от среднего значения проективного покрытия вида на одном поле в посеве каждой культуры: 0,01-0,5% - 1 класс обилия; 0,51-1 /о - 2 класс обилия; 1,1-1,5% - 3 класс обилия; 1,51-2,0% - 4 класс обилия; более 2/о -5 класс обилия.

На следующем этапе все виды сорных растений, зарегистрированные в посевах каждой группы культур, были подразделены на несколько групп:

А) Виды с высоким классом постоянства (III-V) и высоким классом обилия (4-5) В) Виды с высоким классом постоянства (1II-V) и средним классом обилия (2-3) С) Виды с высоким классом постоянства (I11-V) и низким классом обилия (1). D) Виды с низким классом постоянства (1-Й) и высоким классом обилия (4-5). Е) Виды с низким классом постоянства (I-II) и средним классом обилия (2-3). F) Виды с низким классом постоянства (1-11) и низким классом

обилия (1).

Анализ показал, что наиболее часто встречающимися и обильными в посевах большинства полевых культур в Ленинградской области являются многолетние виды: осот полевой и бодяк щетинистый. Одуванчик лекарственный имее-большое значение по этим параметрам только в трех культурах (ячмень однолетние и многолетние кормовые травы). Пырей ползучий, являясь част, встречающимся видом на трех культурах (картофель, свекла, ячмень), не имее высокого обилия в посевах. Из однолетних видов наиболее часто и обильн, встречаются 10 видов: марь белая, горец птичий Polygonum avtculare L звездчатка средняя Stellana media (L.) Vil!., подмаренник цепкии Gal,и, aparine L , ярутка полевая, пастушья сумка обыкновенная, ромашка непахуч« гречишка вьюнковая, фиалка полевая Viola arvensis Murr., горец развесисты

Persicaria lapathifolia (L.) S.F. Gray.

В посевах и посадках пропашных культур доминируют, главным образок следующие виды: в посадках картофеля - осот полевой, горец птичж подмаренник цепкий; в посевах капусты - марь белая, звездчатка средня подмаренник цепкий, ярутка полевая, горец развесистый; в посевах свеклы марь белая, горец птичий, горец развесистый; в посевах моркови - осс полевой, марь белая, горец птичий, звездчатка средняя, подмаренник цепки горец развесистый, ежовник обыкновенный Echinochloa crusgalli (L.) Beauv. посевах зерновых культур доминируют: в посевах ячменя - осот полевой бод: щетинистый, одуванчик лекарственный, тысячелистник обыкновенный Achill, millefolium L., марь белая, ромашка непахучая, дымянка лекарственная Fumar officinalis L.; в посевах пшеницы - осот полевой, марь белая, дымян лекарственная; в посевах овса - осот полевой, бодяк щетинистый, хвощ полев.

aisetum arvense L„ дымянка лекарственная, мятлик однолетний Роа annua L i посевах однолетних трав - осот полевой, бодяк щетинистый, одуванчик .екарственный, лапчатка гусиная PotentiUa anserine L., марь белая, пастушья умка обыкновенная, ромашка непахучая, жерушник болотный Rorippa palusrtis L.) Bess. В посевах Mj^xyi^i^^j^aB - бодяк щетинистый, одуванчик [екарственный, ромашка непахучая.

Вклад группы сопутствующих видов в формирование типа засоренности посевов и посадок полевых культур

Засоренность посевов каждой культуры формируется не одним десятком ЗДов сорных растений, но, как правило, один или несколько доминирующих идов определяют тип засоренности посева. Однако, при подборе средств ащиты посева от сорных растений необходимо учитывать также и состав бширного комплекса сопутствующих видов.

Анализ показал, что сопутствующие виды вносят вклад в формирование ипа засоренности всех типов культур преимущественно однолетним омпонентом, как по количеству видов, так и по показателям их обилия.

Характеристика типов засоренности посевов и посадок полевых культур

Важной характеристикой засоренности посевов является тип засоренности :оотношение сорных видов разных биологических групп). Обычно различают простых, типа засоренности - корнеотпрысковый, корневищный и малолетний и 4 сложных типа, в которых характерные виды сорных растений редставлены 2 или 3 группами — корнеотпрысково-корневищный, эрнеотпрысково-малолетний, корневищно-малолетний и корнеотпрысково-эрневищно-малолетний. Мы сочли возможным выделить однолетний тип 1соренности (преобладают однолетние виды) и малолетний тип (совместно с цнолетними преобладает двулетник - ромашка непахучая). При описании шов засоренности с участием многолетних видов мы указывали, какие это 1ды: однодольные или двудольные. Степень засоренности отражена ^средством показателя интегрального индекса (ИИ) ожидаемого вреда. В посевах пропашных культур (обследовано 99 полей) отмечено 17 типов соренности, из них преобладают однолетний (27 полей), многолетне-шолетний (26 полей), многолетне-однолетний (23 полей). Кроме того ригистрированы однолетне-многолетний (12 полей), малолетний (8 полей) шолетне-многолетний (2 поля), многолетний (1 поле) типы засоренности. В посевах зерновых культур (обследовано 48 полей) отмечено 17 типов соренности. Основными были малолетне-многолетний (17 полей) юголетне-однолетний (12 полей), также отмечены однолетне-многолетний О полей), многолетне-малолетний (7 полей), однолетний (2 поля) типы соренности.

В посевах однолетних кормовых трав (обследовано 19 полей) отмечено 11 пов засоренности, причем преобладает многолетне-малолетний тип (6 полей),

и, в некоторой степени, однолетний (3 поля), малолетний (3 поля), многолетне-однолетний (3 поля). Отмечены также многолетний (1 поле) малолетне-многолетний (1 поле), однолетне-многолетний (2 поля) типы засоренности.

В посевах многолетних кормовых трав (обследовано 68 полей) отмечено 24 типа засоренности, причем преобладает однолетне-многолетний тип засоренности (34 поля), малолетне-многолетний (16 полей), зарегистрированы также многолетне-малолетний (8 полей) и многолетний (6 полей) типы засоренности.

Засоренность пропашных культур характеризуется более высоким вкладо\ однолетнего компонента засоренности (40%), чем во всех остальных культура? и самой низкой долей многолетнего компонента. Наиболее высок вкла; многолетнего компонента в засоренность зерновых культур (49%) 1 многолетних кормовых трав (52%). Засоренность посевов однолетни; кормовых трав отличаются от всех остальных культур самым большим вкладои малолетнего компонента.

Глава 4. Характеристика засоренности посевов и посадок полевых культур при смене культур

В большинстве обследованных хозяйств не удается соблюдать севооборо (по разным причинам) и часто производится посев одной и той же культуры н одном поле два-три года подряд. В случае размещения овощной культуры п овощной тип засоренности, как правило, остается однолетним. В случа повторного размещения на поле культуры сплошного сева (зерновые культурь однолетние кормовые травы) наблюдается повышение роли многолетни видов, и эта тенденция усиливается на третий год повторного посева. Особенн отчетливо это проявляется в посевах многолетних трав третьего и более гол использования.

В посевах овощных культур после посадок картофеля возрастает дог. группы однолетних видов, а малолетних и многолетних - снижается, посадках картофеля после овощных культур тенденция обратная. Динами? многолетних видов незначительна, причем в посадках картофеля нос; овощных культур многолетние виды не выходят из группы субдоминируюших

В посевах зерновых культур после посадок картофеля снижается до; однолетних видов, и соответственно повышается доля малолетних. До; многолетних видов практически одинакова в обоих типах культур, но зерновых культурах снижается значение однодольных многолетних вид( (пырей ползучий) и возрастает роль двудольных многолетних (бод) щетинистый и осот полевой).

В посевах кормовых культур после посадок картофеля роль однолетн) видов снижается, а малолетних - возрастает. Доля многолетних вид незначительно снижается, причем за счет субдоминирующего компонента, посадках картофеля после однолетних кормовых трав тенденция обратная.

з»ХГ»ГГГМеГГ,х,Г°Ге "°се"»^ ™

видов и возрастание , , , "6° <"»■">="» от,,,■„„,. дол|1 „Л„„Л(ЛШ|Х ме!е,ся 7вГе„ „„Г ™ """"Ч"*- «иоголетннх видов „

однолетнего " ""

ультура^'„пость №„а„Г;ПРеЯШе"аеШШКа"" """ послелующнмн — == —=

реимущесттюнно малолетнего тш]а. П°севов ™ »рмо.ь.х трав

Глава 5. А,,™ растениеводческих агроэкосистсм обследованных хозяйств Ленинградской области

Динамика однолетнего, малолетнего || многолетнего компонентов

исходя „3 ал.лиза типов засоренности посевов полевых куп туп .

мгюнентов засоренности в засоренность всех культур каждого хозяйства ,а И года исследования (рис. 2А). Аналогичное сравнение осушествГи для тех : компонентов, но отдельно доминирующих и субдоминирующихГис.'2Б, В)

-♦-Оп-»-Мп-А-ДМн-»-ОМн

А) Все компоненты засоренности

-♦-Оп—•—Мл-*-ДМн-•-ОМн

Б) Доминирующий компонент 100

-Оп

-ДМн

-ОМн |

В) Субдоминирующий компонент^-----к.пмп0нентс

малолетнего (Мл) и многолетнего (ДМн, ОМн) компоненте

засоренности в агроценозь. полевых культур отдельных ооследованнь.х хозя ств.

Хозяйства: 1 - «Детскосельский»; 2 - «Шушары»; 3 - «Предпортовьш», 4 - «ПОС ВИР»,

«Рабитицы»: 6 - «Гостнлицы»; 7 - «Сельцо»

Двудольно-многолетний (ДМн) компонент засоренности является наибож значимым в агроценозах всех обследованных хозяйств, и составляст 29 1о 50 2% засоренности все : культур хозяйства в целом. Наиоолее значи двудольные многолетние виды представлены » хозяйствах (50 2%), «ПОС ВИР» (50%), «Предпортовьш» (45,4%), «Рабитицы» (42 9/о) «Сельцо» (41,2%). Наименее значимо - в хозяйствах «Детскосельскии» (32,9, и «Шушары» (29,1%), но и там показатели довольно высокие по сравнению другими компонентами засоренности (кроме однолетнего).

Однодольно-многолетний (ОМн) компонент засоренности, формируема преимущественно, пыреем ползучим, внес наибольший вклад в формирован

<<ДеТ™ьский» и «Сельцо», но и хам показатели >чень малы (8,5-/,9% соответственно).

Вклад малолетнего компонента в засоренность наиболее значим в хозяйствах Предпортовый» (33,6%), «ПОС ВИР» в хозяйствах

Шушары» (23%), и «Гостилицы» (18 9%^ ' ' ^ " НеК°Т0Р°И СТеПеНИ Шу11Г;Гб 7°/7Т5НТ 3аСОрСННОСТИ Наиб0Лес —- в хозяйствах

Шушары» (46,7 /о), «Детскосельскуий» (42,8%), «Сельцо» (39,8%). Как видно тех хозяйствах где большой вклад в засоренность вносят много^нис виды Гостилицы», «ПОС ВИР», «Предпортовый», «Рабитицы») однолетние видь эрных растении играют незначительную роль в засорении культур Относительно каждого отдельного хозяйства можно сказать следующее-

э!евоТ и 1ес^пГК°СеЛЬСКИЙ>>-°СН0ВНУЮ Д°ЛЮ В Ф°РмиР0Вание засоренности п.Гп/ сельскохозяйственных культур вносят однолетние виды

Гп' ГГ ' КОТ°РЫе Пре0блаДаЮТ » гРУ™е доминирующих, так и в

чимостиД°МШИРУЮЩИХ ВИД0В' ГрУШа м»<"™<=™« ДВУДольных видов по аачимости на втором месте, также среди доминант и субдоминант

—Г°' 8 ХОЗЯЙСТВе «Детскосельскнй» основное внимание следует «лять однолетним и двудольным многолетним видам сорных растений

В хозяйстве «Шушары» засоренность формируется также преимущественно ■уппои однолетних видов, которые лидируют и среди доминирующих -мпонентов. Меньший по значимости и почти одинаковый Глад в армирование засоренности вносят группы малолетних и многолетних видов рных растении с той разницей, что группа малолетних видов лидирует среди 'Минирующих компонентов, а группа двудольных многолетних - с большим ^имуществом среди субдоминирующих, что свидетельствует о правильном дЬоре мер борьбы с многолетними видами сорных растений В хозяйстве «Предпортовый» основной вклад в засоренность культур вносит уппа многолетних двудольных сорных растений, как в целом, так и в □доминирующей группе. Но и в группе доминирующих многолетние лишь много уступают группе малолетних видов. В этом хозяйстве группа лолетних видов вносит самый значимый вклад в засоренность посевов пьтур. I руппа однолетних видов в этом хозяйстве самая малозначимая что здетельствует о правильно организованных мероприятиях по борьбе с чолетними видами и на данном этапе следует обратить внимание на группы оголетних и малолетних (ромашка непахучая) видов

В хозяйстве «ПОС ВИР» явно преобладает группа многолетних двудольных юв, как в целом, так и в группе доминирующих видов. На втором месте та малолетних видов, причем она является субдоминирующей. Такая уация сложилась потому, что в данном хозяйстве практически не юльзуются гербициды. Однако, снизить сложившийся уровень засоренности эголетними двудольными видами удастся только с помощью химических ДСТВ защиты, поэтому следует обратить серьезное внимание на подбор ортимента для подавления двудольных многолетних видов еимушественно, осота полевого).

в хозяйстве «Рабитицы» также значителен вклад группы двудольных многолетних видов в засоренность культур, причем за счет группы доминирующих видов. На втором месте - группа малолетних видов. В этом хозяйстве, так же, как и в хозяйстве «Сельцо», заметен вклад однодольных многолетних видов (пырей ползучий), причем из группы доминирующих.

Самый значительный вклад группы двудольных многолетних видов в засоренность культур отмечен в хозяйстве «Гостилицы», причем среди дотирующих" видов они лидируют с большим отрывом. Второй по значимости вклад в засоренность вносят однолетние виды из группы субдоминирующих. В этом хозяйстве серьезное внимание следует обратить на

многолетние двудольные виды сорных растении.

В хозяйстве «Сельцо» в равной мере актуальны как многолетние, так и однолетние виды. В группу доминирующих видов вошел однодольный многолетний вид (пырей ползучий).

Вклад отдельных видов в засорение посевов и посадок полевых культур в обследованных хозяйствах

Для сравнения отдельных хозяйств по вкладу в их агроценсш доминирующих однолетних и многолетних видов, были вычислены средни показатели ЧИ каждого из этих видов в целом по отдельному хозяйству Данные приведены на рисунках 3 (многолетние виды) и 4 (однолетние виды).

|ЯЕг,пя, щетинистый В Осот полевой ЕЮ^анчи» лекарственный РПырей ползучий

Рис 3 Средние показатели ЧИ многолетних видов сорных растений в агроцено:

обследованных хозяйств. Хозяйства: , - «Шушары»; 2 " «Д^™-™»' 3 «Предпортовый»: 4 - «ПОС ВИР»; 5 - «Рабитицы»; 6 - «Гостилицы», 7 - «Сельцо»

Агроэкосистемы хозяйств «Шушары», «Детскосельский» и «Предпортовы характеризуется низким уровнем насыщенности агроценозов все, многолетними видами сорных растений. В хозяйстве «Шушары» из четы; видов преобладает бодяк щетинистый, а в хозяйствах «Детскосельскии» «Предпортовый» - одуванчик лекарственный. Агроценозь^ хозяйства «ГК ВИР» перенасыщены осотом полевым. Агроценозы хозяйств «Рабитип.

остилицы» и «Сельцо» насыщены бодяком щетинистым, одуванчиком | лекарственным,_ а в хозяйствах «Рабитицы» и «Сельцо» также и осотом ..олевым. Пыреи ползучий во всех хозяйствах отмечен с низкими показателями -Ш, но в хозяйствах «Рабитицы», «Гостилицы» и «Сельцо» он выше чем в I других. '

1 2 з 4 5 6 7

Р—_______________Хозяйства

^Гречишка вьюнковая ШРомашка непахучая^|

4. Средние показатели ЧИ однолетних видов сорных растений в агроценозах следованных хозяист Хозяйства: 1 - «Шушары»; 2 - «Детскосельский*; 3 --Предпортовый»: 4 - «ПОС ВИР»: 5 - «Рабитицы»: 6 - «Гостилицы»; 7 ««Сельцо»

В хозяйстве «Шушары» агроценозы насыщены марыо белой и ромашкой . ¿пахучей, в хозяйстве «Детскосельский» - марью белой, пастушьей сумкой и рмашкои непахучей. В хозяйстве «Предпортовый» - марью белой и ромашкой

- пахучей. В хозяйстве «ПОС ВИР» - гречишкой вьюнковой, марью белой рмашкои непахучей, яруткой полевой. В хозяйстве «Рабитицы» насыщены г--т:рью белой и ромашкой непахучей, в хозяйстве «Гостилицы» - марью белой ^ечишкои вьюнковой, ромашкой непахучей, пастушьей сумкой. В хозяйстве Цельно» преобладает марь белая, затем ярутка полевая, гречишка вьюнковая

Наибольшим вклад группы сопутствующих видов в агроценозы в хозяйстве _1ушары» был отмечен в посевах моркови и посадках картофеля. В хозяйстве ^етскосельскии» в этом отношении обращают на себя внимание посевы

- ркови и капусты. В хозяйстве «Предпортовый» вклад группы дутствующих видов практически одинаков в агроценозах всех культур В

.;зяистве «ПОС ВИР» - в посевах пшеницы и посадках картофеля. В хозяйстве : абитицы» - в посевах пшеницы, «Гостилицы» - в посевах однолетних трав -иболее сильно представителями группы сопутствующих видов засорены ;есевы однолетних трав в хозяйстве «Сельцо». В этом же хозяйстве - также соевы пшеницы и ячменя.

Показатели численности сорных растений в посевах регулируются ^техническими и химическими методами, а объем их применения был лльно редуцирован в перестроечные и постперестроечные годы. В последнее пятилетие в обследованных хозяйствах ежегодно используют гербициды и

агрономы пытаются поддерживать если не севооборот, то хотя бь. лодосм^ Стратегия борьбы с сорными растениями преследует цель не полного уни ожения сорных растений, а только снижения уровня их численно^. ниже порогового. Поэтому на каждом поле выявлялся тот видовои состав . ^овень численности сорных растений, который сложился на протяжении многолетнего использования данной территории в качестве пахотных земель в определенных природно-климатических условиях. Следовательно, -ценные нами показатели вклада доминирующих и сопутствующих видов в агроиенозы хозяйств должны стать основой выработки стратегии борьбы с сорными растениями в этих хозяйствах.

Характеристика растениеводческих агроэкосистем обследованных хозяйств Ленинградской области

Обобщены результаты глав 4 и 5 и дана характеристика агроэкосистем обследованных хозяйств с точки зрения их насыщенности к -

биологическими группами сорных растении, так и -Д-ь»'-доминирующими видами. Проанализированы перечни используемы гербицидов в хозяйствах с точки зрения их соответствия доминирующим вида сорньж растений в посевах. Указаны виды сорных растении в отдельны культурах, на борьбу с которыми следует обратить особое внимание.

Динамика компонентов засоренности в посевах полевых культур в хозяйствах в отдельные годы исследования

Для выявления различий в показателях засоренности агроценозов хозяйств разные годы исследования, были подсчитаны показатели вкладов отдельнь компонентов засоренности (в %) для каждого хозяйства в целом по всем пол,

в каждый год исследования. ,,,„„„,.„

В 2008 г. на полях в большинстве хозяйств (кроме «Шушары»

«Детскосельский») преобладали многолетние виды.

В 2009 г во всех хозяйствах Тосненского района отмечено замети снижение вклада группы однолетних видов и ™«ь,шение доли груш малолетних. Вклад группы двудольных многолетних либо уровне («ПОС ВИР»), либо незначительно возрос. Доля многолетн однодольных видов снизилась. В хозяйствах Ломоносовского рано преобладали многолетние виды. В хозяйстве «Предпортовыи» - значитель, снижение доли группы однолетних видов и увеличение долей малолетн (лидирующих среди субдоминирующего компонента засоренности) и меньшей степени - многолетних двудольных видов. В хозяйстве «Гостилиц наоборот произошло незначительно уменьшение доли многолетних видов значительное уменьшение малолетних, однако увеличилась по сравнению 2008 годом доля однолетних видов, лидирующих среди субдоминируюи компонентов засоренности. В хозяйствах Волосовского района - «Рабитицы «Сельцо» - отмечена та же тенденция снижения доли однолетних видов увеличения доли малолетних видов (доминирующий компонент засоренное-

,ля группы двудольных многолетних в хозяйстве «Рабитицы» не изменилась в хозяйстве «Сельцо» - вопреки общей тенденции этого года, снизилась, и оставила субдоминирующий компонент засоренности.

В 2010 году погодные условия периода вегетации сорных растений 'тличались от таковых в предыдущие годы повышенной температурой и шнимальным количеством осадков (кроме июня месяца).

В хозяйствах «Шушары» и «Детскосельский» Тосненского района по равнению с 2009 годом произошло увеличение доли однолетних видов и нижение долей двудольных многолетних и малолетних видов Доля днодольных многолетних видов показала тенденцию к увеличению как и в 008 г. В «ПОС ВИР» в 2010 году так же было отмечено резкое увеличение днолетних видов и значительное снижение малолетних, но доминировали так :е как и в предыдущих годах многолетние виды. В хозяйстве «Предпортовый» гнденция поддерживается в отношении групп малолетних и однолетних видов. ,оля многолетних видов, вопреки общей тенденции, незначительно возросла 1к же, как и в хозяйстве «Гостилицы». Несмотря на это, также как и на то, что хозяйстве «Гостилицы», также вопреки тенденции, доля однолетних -шзилась, а малолетних - увеличилась, общее соотношение групп видов в ормировании засоренности было таким же, как и в 2008 году.

В 2010 году в Волосовском районе обследования проводили только в ззяистве «Сельцо». Было отмечено увеличение многолетних и малолетних адов по сравнению с 2009 годом, а так же снижение однолетних и днодольных многолетних.

В целом, самым стабильным оказался многолетний двудольный компонент 1соренности, вклад которого в засоренность агроценозов обследованных вяиств не изменялся в течение трех лет исследования. Доля однолетнего шпонента возрастала в более сухие и теплые годы (2008, 2010 гг.), а алолетнего - в более прохладный и влажный 2009 г.

ВЫВОДЫ

1. В посевах и посадках полевых культур произрастает 212 видов сорных стений из 32 семейств. Наиболее богаты видами следующие 10 семейств (в ): астровые - 40; мятликовые - 18; капустные - 17; гречишные - 15; бобовые -; яснотковые - 14; гвоздичные - 11; маревые - 11; норичниковые - 10; льдереевые - 7.

2. Выявлен невысокий уровень флористического сходства агроценозов севов каждой культуры, как в одном хозяйстве, так и между хозяйствами, что условливает ежегодный мониторинг для выявления достоверного видового става сорных растении в посевах полевых культур в конкретных хозяйствах.

3. Выявлены виды сорных растений, доминирующие в посевах отдельных льтур: в посадках картофеля - осот полевой, горец птичий, подмаренник пкии; в посевах кщгусты - марь белая, звездчатка средняя, подмаренник пкии, ярутка полевая, горец развесистый; в посевах свеклы - марь белая,

горец птичий, горец развесистый; в посевах мщсови - осот полевой, марь белая, горец птичий, звездчатка средняя, подмаренник цепким, горец развесистый, ежовник обыкновенный; в посевах ячменя наиболее значимые виды - осот полевой, бодяк щетинистый, одуванчик лекарственный, тысячелистник обыкновенный, марь белая, ромашка непахучая, дымянка лекарственная; в посевах пшщщы - осот полевой, марь белая, дымянка лекарственная; в посевах овса - осот полевой, бодяк щетинисты«, хвощ полевой, дымянка лекарственная, мятлик однолетний; в посевах однолетних трав - осот полевой, бодяк щетинистый, одуванчик лекарственный, лапчатка гусиная, марь белая, пастушья сумка обыкновенная, ромашка непахучая, жерушник болотный; в посевах многолетних трав - бодяк щетинистыи,

одуванчик лекарственный, ромашка непахучая.

4 В годы исследования доминирующими видами в посевах большинства культур на большинстве полей были: многолетние - бодяк щетинистыи, осо полевой, одуванчик лекарственный; однолетние : марь белая, ярутка полева* пастушья сумка обыкновенная, ромашка непахучая, гречишка вьюнковая, горе: птичий, звездчатка средняя, подмаренник цепкий и фиалка полевая. Н отдельных полях доминировало ещё 24 вида сорных растении, что такж обусловливает необходимость мониторинга для более точного подбор гербицидов. Группы сопутствующих (не доминирующих) видов сорны растений во всех группах культур состоят, главным образом, из однолетни

видов.

5 Для правильной оценки вклада в засоренность посева видов сорнь растений, относящихся к разным биологическим группам, но имеющи одинаковые показатели численности, для каждого вида был рассчитан частнь индекс ожидаемого вреда с предварительной оценкой каждого вида по шкш ожидаемого вреда.

6. Выявлен вклад наиболее распространенных доминирующих видов

засоренность посевов полевых культур:

- бодяк щетинистый в большей мере засоряет культуры сплошного сен нежели пропашные, причем посевы кормовых трав значительнее, чем зернов.

культуры; г „

- осот полевой засоряет посевы пропашных культур так же, как и бод

щетинистый, а в культурах сплошного сева его показатели ниже;

- одуванчик лекарственный практически не засоряет посевы пропашн, культур и сильно засоряет культуры сплошного сева, из которых наибо*

сильно - посевы многолетних трав;

- пырей ползучий предпочитает пропашные культуры, но в настоящее вре в обследованных хозяйствах имеет самые низкие показатели засоренности

многолетних видов;

- марь белая, пастушья сумка, ярутка полевая засоряют все культуры,

уровень засоренности этими видами ниже порогового;

- гречишка вьюнковая наиболее сильно засоряет посадки картофеля;

- ромашка непахучая в большей мере засоряет посевы зерновых культур и однолетних кормовых трав.

7. Засоренность пропашных культур относится преимущественно к однолетнему типу, причем, независимо от того, являются ли эти культуры культурами-предшественниками или последующими культурами. Засоренность посевов культур сплошного сева относится, преимущественно к многолетнему типу, также независимо от места в звене смены культур. Засоренность посевов однолетних кормовых трав преимущественно малолетнего типа.

Во всех обследованных хозяйствах в течение трех лет исследования наиболее стабильным был двудольный многолетний компонент. Значение однолетнего компонента засоренности увеличивалось в более сухие и теплые годы (2008 и 2010 г.), а малолетнего - в более прохладный и влажный 2009 год 1,оля однодольных многолетних видов изменялась мало.

Практические рекомендации

1. При разработке мер защиты посевов от сорных растений учитывать, что на сех полях кроме доминирующих видов сорных растений присутствует ольшое количество сопутствующих (преимущественно однолетних) видов.

2. Для обеспечения снижения засоренности до оптимального уровня на всех олях под одной культурой, целесообразно осуществлять дифференцированный одход к каждому полю. Для целенаправленной борьбы с конкретными оминирующими видами сорных растений проводить ежегодный мониторинг сходной засоренности посевов не на отдельных полях под одной и той же ультурои, а на всех полях и, в зависимости от результатов мониторинга, пределять нормы внесения гербицидов.

3. Во избежание увеличения показателей засоренности многолетними видами >рных растений избегать повторного размещения культур сплошного сева на 5ном поле.

4. Следует возобновить ведение книги истории полей в каждом хозяйстве.

5. При выборе гербицидов мы рекомендуем обращать внимание на 1едуюшие наиболее значимые виды в культурах:

В посадках картофеля: осот полевой, горец птичий, подмаренник цепкий- в левах капусты - марь белая, звездчатка средняя, подмаренник цепкий, ярутка элевая, горец развесистый; в посевах свеклы - марь белая, горец птичий горец 1звесистый; в посевах моркови - осог полевой, марь белая, горец пгичий ездчатка средняя, подмаренник цепкий, горец развесистый, ежовник .ыкновенныи. В посевах ячменя: осот полевой, бодяк щетинистый, одуванчик карственный, тысячелистник обыкновенный, марь белая, ромашка непахучая амянка обыкновенная; в посевах пшеницы - осот полевой, марь белая' шянка обыкновенная; в посевах овса - осот полевой, бодяк щетинистый^ ощ полевой, дымянка обыкновенная, мятлик однолетний.

В посевах однолетних трав - осот полевой, бодяк щетинистый, одуванчик лекарственный, лапчатка гусиная, марь_белая, пастушья сумка обыкновенная,

ромашка непахучая, жерушник болотный.

В посевах многолетних трав - бодяк щетинистыи, одуванчик

лекарственный, ромашка непахучая.

Список опубликованных работ по теме диссертации

Статьи, опубликованные в ведущих рецензируемых журналах, рекомендованных ВАК

1 Лунева H.H. Оценка засоренности сельскохозяйственных посевов в Новгородской области / H.H. Лунева, Соколова Т.Д., Надточий H.H., Навицкене Г Ф Филиппова Е.В. // Вестник защиты растении. - 2007. -

У Лунева H.H. Интегральная оценка засоренности посевов сельскохозяйственных культур / H.H. Лунева, Семенова H.H., Филиппова Е.В.. // Вестник защиты растений. - 2010. №4. - С.32-35.

3 Филиппова Е.В. Анализ флористического сходства агрофитоценозов посевов сельскохозяйственных культур в Ленинградской области / Е.В. Филиппова // Вестник защиты растений. - 2012. №1. - С.53-55.

Статьи, опубликованные в прочих научных журналах, сборниках и материалах научных конференций

4 Лунева H.H. Анализ распространения сорных растений в Северо-Западно. регионе РФ с использованием базы данных "Сорные растения во флоре России /H.H. Лунева, Филиппова Е.В. // Сельскохозяйственные вести. 2008. №3 (74

~ С5 36'Luneva N.N. Analysis of distribution of weed plants in NW Russia with us the Database "Weed plants in flora of Russia" / N.N. Luneva, F.l.ppova E.V. International conference - Information systems of diagnostics, monitoring an forecasting the major weed plants, pests and diseases of agricultural его, (St.Petersburg - Pushkin, May 12-16, 2008). Abstracts. - St.Petersburg - Pushk.n,

61 63

6 Надточий И H. Редко встречающиеся виды сорных растений i территории агроландшафтов Ленинградской области. / И.Н. Надточии, Луне! Н Н Филиппова Е.В., Мысник E.H. // Проблемы защиты растении в услови: современного сельскохозяйственного производства. Мат. научш

конференции. Спб: ВИЗР, 2009. - С.103-104.

7 Лунева H.H. К вопросу об оценке засоренности посевов. / H.H. Луни Филиппова Е.В., // Проблемы сорной растительности и методы борьбы с не тез. докл. междунар. науч. конф., посвящ. памяти H.H. Протасова и К. Паденова (Минск, 22-25 февр. 2010 г.) / РУП "Ин-т защиты растении . Несвиж: Несвиж. укрупн. тип., 2010. - С.122-124.

8. Филиппова E.B. Динамика видового состава сорных растений в посевах сельскохозяйственных культур на территории Ленинградской области. / Е.В. Филиппова // Сб. «Генетические ресурсы растений и селекции». Мат. конф молодых ученых и аспирантов. СПб 15-16 марта 2010. - С 89-95

9. Филиппова Е.В. Анализ засоренности посевов сельскохозяйственных культур с использованием базы данных «Сорные растения во флоре России» / Ь.В. Филиппова // Базы данных и информационные технологии в диагностике мониторинге и прогнозе важнейших сорных растений, вредителей и болезней растении. Тезисы докладов международной конференции. Санкт-Петербург -Пушкин, 14-17 июня 2010. Санкт-Петербург-Пушкин: Инновационный центр защиты растении, 2010.-С.23-24.

10. Филиппова Е.В. Видовой состав сорных растений в агроценозах Ленинградской области. / Е.В. Филиппова // Научное обеспечение развития АПК в условиях реформирования. 2011. - С.77-79.

11. Лунева H.H. Постоянство присутствия видов сорных растений в посевах сельскохозяйственных культур в Ленинградской области. / Н.Н Лунева Филиппова Е.В. И I Междунар. науч. конф., «Сорные растения в изменяющемся мире: Актуальные вопросы изучения разнообразия, происхождения, эволюции». СПб 6-8 декабря 2011. - С.209-215.

12. Лунева H.H. Прогностическая оценка засоренности посевов. / НН Лунева, Семенова H.H., Филиппова Е.В. //1 Междунар. науч. конф., «Сорные растения в изменяющемся мире: Актуальные вопросы изучения разнообразия происхождения, эволюции». СПб 6-8 декабря 2011. - С. 199-203.

13. Лунева H.H. Изучение сорных растений с использованием БД и ИПС «Сорные растения во флоре России». / H.H. Лунева, Лебедева Е.Г., Мысник E.H., Филиппова Е.В. /Л Междунар. науч. конф., «Сорные растения в изменяющемся мире: Актуальные вопросы изучения разнообразия происхождения, эволюции». СПб 6-8 декабря 2011. - С.193-199.

Научное издание. 1ШО-печать ИННОВАЦИОННЫЙ ЦЕНТР ЗАЩИТЫ РАСТЕНИЙ Лицензия ПЛД № 69-253. Подписано к печати 9 апреля 2012 г., тир. 100 экз.

Текст научной работыДиссертация по сельскому хозяйству, кандидата биологических наук, Филиппова, Евгения Викторовна, Санкт-Петербург-Пушкин

61 12-3/1234

РОССИЙСКАЯ АКАДЕМИЯ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫХ НАУК ВСЕРОССИЙСКИЙ НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ИНСТИТУТ

ЗАЩИТЫ РАСТЕНИЙ

ВИДОВОЙ СОСТАВ И ЧИСЛЕННОСТЬ СОРНЫХ РАСТЕНИЙ В АГРОЦЕНОЗАХ ПОЛЕВЫХ КУЛЬТУР СЕВЕРО-ЗАПАДНОГО РЕГИОНА РФ

Специальность: 06. 01. 07 - Защита растений

ДИССЕРТАЦИЯ на соискание ученой степени кандидата биологических наук

Научный руководитель: кандидат биологических наук Лунева Н.Н.

Санкт-Петербург - Пушкин

На правах рукописи

ФИЛИППОВА

Евгения Викторовна

СОДЕРЖАНИЕ

Введение.....................................................................................5

Глава 1. Сорные растения как компонент агроценоза (обзор литературы) .......................................................................................................14

1.1. Состав и структура агрофитоценоза.........................................14

1.2. Понятие «Севооборот»..........................................................16

1.3. История развития научных основ севооборота............................18

1.4. Введение и освоение севооборотов в России и СССР......................20

1.5. Севообороты за рубежом.......................................................22

1.6. Роль севооборотов в системе защиты полевых культур от комплекса вредных организмов..............................................................25

1.7. Классификация севооборотов.................................................27

1.8. Роль полевых культур и севооборота в биологическом круговороте питательных веществ и изменении агрохимических свойств почвы

..........................................................................................29

1.9. Оценка основных полевых культур как предшественников в севообороте и влияние их чередования на засоренность

.........................................................................................33

Глава 2. Объекты, места и методы проведения исследований.................40

2.1. Объекты исследования........................................................40

2.2. Места проведения исследований...........................................40

2.2.1. Почвенно-климатические условия.........................................40

2.2.2. Агрометеорологические условия в годы проведения исследований

....................................................................................42

2.3. Методы исследования........................................................48

2.3.1. Метод флористического анализа..........................................48

2.3.2. Метод учета и анализа засоренности посевов и посадок сельскохозяйственных культур с использованием базы данных «Сорные растения во флоре России»......................................48

2.3.3. Оценка засоренности посевов с учетом встречаемости, обилия и

вредоносности сорных растений............................................48

Глава 3. Состав агроценозов полевых культур в Ленинградской области ...56

3.1. Видовой состав сорных растений в посевах и посадках полевых

культур на территории Ленинградской области..........................56

3.1.1. Систематический анализ сегетального элемента флоры Ленинградской области.......................................................56

3.1.2. Доминирующие виды сорных растений в агроценозах полевых

культур в Ленинградской области ....................................58

3.2. Анализ флористического сходства агроценозов полевых культур в

Ленинградской области.......................................................61

3.3. Постоянство присутствия видов сорных растений в агроценозах

полевых культур в Ленинградской области..............................70

3.3.1. Пропашные культуры.........................................................71

3.3.2. Зерновые культуры............................................................73

3.3.3. Однолетние кормовые травы................................................75

3.3.4. Многолетние кормовые травы...............................................77

3.4. Вклад группы сопутствующих видов в формирование типа

засоренности посевов и посадок полевых культур.....................82

3.5. Характеристика типов засоренности посевов и посадок полевых

культур...........................................................................92

3.5.1. Типы засоренности посевов и посадок пропашных культур...........92

3.5.2. Типы засоренности зерновых культур.....................................97

3.5.3. Типы засоренности однолетних кормовых трав........................102

3.5.4. Типы засоренности посевов многолетних кормовых трав.............104

Глава 4. Характеристика засоренности посевов и посадок полевых культур

при смене культур............................................................107

4.1. Характеристика засоренности при смене пропашной культуры, как

культуры-предшественника................................................107

4.1.1. Картофель как культура-предшественник...............................107

4.1.2. Капуста как культура-предшественник..................................117

4.1.3. Морковь как культура-предшественник.................................123

4.1.4. Свекла столовая как культура-предшественник........................129

4.2. Характеристика засоренности при смене зерновой культуры, как

культуры-предшественника................................................134

4.2.1. Пшеница как культура-предшественник..................................134

4.2.2. Ячмень как культура-предшественник...................................138

4.2.3. Овес как культура-предшественник.......................................150

4.3. Характеристика засоренности при смене кормовых трав,

как культуры-предшественника....................................................153

4.3.1. Однолетние кормовые травы как культура-предшественник.......153

4.3.2. Многолетние кормовые травы как культура-предшественник......161

4.4. Динамика однолетнего, малолетнего и многолетнего компонентов

засоренности при смене культур из разных групп.....................177

Глава 5. Анализ растениеводческих агроэкосистем обследованных хозяйств

Ленинградской области.....................................................196

5.1. Динамика однолетнего, малолетнего и многолетнего компонентов

засоренности в посевах полевых культур в отдельных хозяйствах.....

.............................................................................................196

5.2. Вклад отдельных видов в засорение посевов и посадок полевых

культур в обследованных хозяйствах....................................200

5.3. Характеристика растениеводческих агроэкосистем обследованных

хозяйств Ленинградской области..........................................210

5.4. Динамика компонентов засоренности в посевах полевых культур в

хозяйствах в отдельные годы исследований...........................221

ВЫВОДЫ.................................................................................229

ПРАКТИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ.............................................232

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ.................................252

ПРИЛОЖЕНИЯ..........................................................................270

ВВЕДЕНИЕ

Как известно, среди культурных растений часто поселяются сорные растения, вступающие с ними в конкурентные взаимоотношения и снижающие их урожайность. Потери урожая сельскохозяйственных культур от сорняков могут составлять до 15-20% его потенциального уровня (Крамер, 1975; Котт, 1961; Никитин, 1983; Фисюнов, 1984; Спиридонов, 1995). Вред, причиняемый сорными растениями культурным, весьма разнообразный. Сорные растения поглощают из почвы питательные вещества и влагу (Корсмо, 1933; Котт, 1961; Баздырев, Смирнов, 1986; Баздырев, 1995; Neckar et al., 2008;), необходимые для нормального развития культурных растений. Затеняя почву и заглушая посевы, сорные травы нередко подавляют процесс фотосинтеза, понижают температуру почвы на 1,5 - 4°С, что, особенно на севере, отрицательно сказывается на развитии культурных растений (Шлякова, 1982; Туликов, 1982).

Чрезвычайно осложняются и затрудняются обработка почвы и уборка урожая на полях, засоренных сорными растениями, а также очистка собранного урожая от семян сорных растений, влияя на его качество как продукта питания (Киселёв, 1971).

Сорные растения нередко являются очагами массового распространения вредителей и болезней. Такие сорные растения, как редька дикая (Raphanus raphanistrum L.), пастушья сумка обыкновенная (Capsella bursa-pastoris (L.) Medic.) являются резерваторами грибковых заболеваний - килы капусты, плесени белой, мучнистой росы. Пырей ползучий (Elytrigia repens (L.) Nevski), василистник малый (Thalictrum minus L.), и овсюг (овес пустой) (Avena fatua L.) служат промежуточными растениями-хозяевами стеблевой, желтой и корончатой ржавчины зерновых культур. Щетинник сизый {Setaria glauca L.), василек синий (Centaurea cyanus L.), марь белая (Chenopodium album L.), бодяк полевой (Cirsium arvense L.) являются резерваторами корневой гнили яровой пшеницы, мозаики злаковых культур, вирусных

заболеваний картофеля. Источником заражения картофеля стеблевой нематодой могут быть ромашка непахучая (Tripleurospermum inodorum (L.) Sch. Bip.), щирица запрокинутая (.Amaranthus retroflexus L.), дымянка лекарственная (Fumaria officinalis L.), лебеда раскидистая (.Atriplex patula L.), одуванчик лекарственный {Taraxacum officinale Wigg.), осот полевой (Sonchus arvensis L.).

Протасов Н.И. и др. (1987) отмечают, что для многих мышевидных грызунов заросли сорных растений (около скотных дворов, различных построек, вдоль дорог, на межах и на других местах, не занятых посевами культурных растений) служат удобным местом обитания и источником пищи даже зимой.

Многие вредители сельскохозяйственных культур (летняя капустная муха, капустная моль, вредная черепашка, озимая совка, хлебный клоп, свекловичный долгоносик, - клоп, - муха, луговой мотылек, листоеды и др.) развиваются на сорных растениях, а затем переходят на культурные (Баздырев, 1990; Захаренко, 2000; Norris & Kogan, 2000; Bacher & Schwab, 2000).

Заметное отрицательное воздействие на рост и развитие сельскохозяйственных культур обусловлено аллелопатическим воздействием отдельных видов сорных растений (пырей ползучий, амброзия полыннолистная {Ambrosia artemisiifolia L.), горчица полевая {Sinapis arvensis L.), и др.), продуцируемых ими органических веществ из выделений надземных органов и корневых выделений. (Чернобривенко, 1956; Гродзинский, 1965; Muller, 1970; Иванов, 1973; Татаринова и др., 1980; Stolcova & Honek, 1999; Захаренко, 2000; Weir et al.,2004; Xuan et al., 2005).

Высокая засоренность сельскохозяйственных угодий, особенно пахотных земель, не позволяет обеспечить высокую культуру земледелия на полях (Никитин, 1983).

Все это, в конечном итоге, приводит к дополнительным затратам труда и денежных средств.

Кроме посевов сорные растения произрастают на необрабатываемых территориях, которые испытывают пресс хозяйственной деятельности человека. В связи с чем дикорастущая растительность на этих местах вытесняется сорной (Ульянова, 2005).

Из разнообразия типов воздействий, их видовой специфичности, ясно, что борьба с сорно-полевыми растениями может быть эффективной, если она базируется на знании видового состава сорно-полевых растений, знании их экологии и биологии (Цинзерлинг, 1937).

Известно, что большинству культурных растений приходится конкурировать в своем ареале более чем с 200 видами сорных растений. Причем практически в каждом конкретном географическом регионе в посевах основных сельскохозяйственных культур складывается зональный комплекс наиболее вредоносных для данной территории видов сорных растений. Эти комплексы могут различаться по составу в пределах даже одного региона, при резком отличии почвенно-климатических условий его отдельных территорий.

Вот почему разработке любых мероприятий по борьбе с сорно-полевыми растениями должны предшествовать ботанические (флористические) исследования по выявлению видового состава сорно-полевых растений конкретного региона в целом и особенно основных видов сорных растений посевов (Захаренко, Захаренко, 2004).

Однако многовековой опыт человечества (этноботаника) говорит о том, что сорные растения приносят не только вред, но и значительную пользу. Во-первых, многие из них вошли в культуру (рожь посевная, овес посевной, горчица и др.) и стали родоначальниками травянистых культурных растений, многие являются лекарственными растениями (Туганаев, 1984; Ульянова, 1998). Во-вторых, сорные растения являются частью флоры как аборигенной, так и антропогенной (Цвелев, 2000). В-третьих, в посевах сорные растения увеличивают мощность горизонта почвы, где происходит обмен элементами минерального питания, повышают активность микрофлоры почвы,

уменьшают эрозию почвы в условиях пропашных культур, а так же повышают качество травостоя в злаково-бобовых ценозах, что улучшает его поедаемость и т. д. (Дорст, 1968; Архангельский, 1971; Миркин, 1980).

Таким образом, в действительности сорные растения, благодаря своим экологическим особенностям, в жизни человека выступают с двух позиций -как группа растений, засоряющих посевы и тем самым причиняющих им вред, как группа растений, приносящих разностороннюю пользу.

В условиях реформирования сельского хозяйства России проблема сорных растений наиболее актуальна. Реорганизация колхозов и совхозов в частные предприятия с долевой собственностью на землю, фермерские хозяйства и современные агрохолдинги привела к перераспределению пахотных земель. К 2004 году около 40 млн. га перешли в категорию бросовых земель (Спиридонов и др., 2006). С момента прекращения сельскохозяйственного производства на поле с течением времени усиливается засорение почвы злостными, трудноискоренимыми сорняками (РгасЬ, 1985). Ограниченность землепользования (земельные доли) у фермеров, небольшие площади частных предприятий, сокращение общественного животноводства, а также снижение применения минеральных удобрений, способствовали смене систем земледелия, уходу от плодосменных и длинноротационных севооборотов к зерновым, зернопаровым севооборотам с короткой ротацией и бессменно возделываемым культурам (Баздырев, 1990; Дудкин, 1997).

На современном этапе следует признать наиболее возможными и, в той или иной степени реальными, следующие направления борьбы с сорняками.

1. Прежде всего, необходимо считать, что современная система борьбы с сорными растениями будет эффективной при констатации ее как истинно системной, целостной и комплексной с учетом таких показателей, как:

- характеристика факторов, влияющих на интенсивность и объем

регламентируемых системой мероприятий, т.е. почвенно-

климатических условий, существующих севооборотов и степени вредоносности различных видов сорняков;

- наличия и объемы профилактических (предупредительных) мер, сдерживающих распространение сорняков;

- оценки принятой в настоящий момент системы земледелия как постоянно влияющего на результативность борьбы с сорняками фактора.

2. Мощным приемом в регулировании засоренности полей является севооборот, как один из главных факторов культурного земледелия, с помощью которого можно эффективно регулировать фитосанитарное состояние полей, в том числе и численность сорняков (Либерштейн, 1994; Спиридонов, 2004).

3. Весьма эффективным приемом в борьбе с сорной растительностью была и остается дифференциальная обработка почвы, с помощью которой можно снизить засоренность полей на 60-65% (Макаров, 1996).

4. Для разработки любых эффективных мер борьбы с сорными растениями необходимо знание современного видового состава сорных растений, их распространения и обилия в посевах сельскохозяйственных культур (Багмет, 1995; Спиридонов, 2000).

ЦЕЛИ И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ

Цель: Выявить видовой состав сорных растений и количественные показатели (обилия и частоты встречаемости) засоренности посевов полевых культур Северо-Западного региона (в условиях Ленинградской области) для научного обоснования рекомендаций по защите посевов полевых культур от сорных растений.

Задачи исследования:

1. Выявить видовой состав сорных растений, засоряющих посевы и посадки полевых культур в хозяйствах Ленинградской области.

2. Определить степень флористического сходства агроценозов посевов каждой полевой культуры как в одном хозяйстве, так и между хозяйствами.

3. Выявить виды сорных растений, доминирующие в посевах каждой культуры, а так же на подавляющем большинстве полей обследованных хозяйств.

4. Выявить вклад наиболее распространенных доминирующих видов в засоренность посевов полевых культур.

5. Выявить основные типы засоренности, характерные для типов культур -пропашных (овощных и картофеля), зерновых и кормовых трав (однолетних и многолетних) и их динамику при смене культур.

6. Выявить динамику типов засоренности в годы исследования.

7. Составить рекомендации для обследованных хозяйств по борьбе с сорными растениями в посевах культур на их полях.

Научная новизна и актуальность исследования

Актуальность исследований обусловлена недостатком сведений о современном составе сорных растений в агроценозах полевых культур в

условиях возросшего уровня засоренности посевов, без которых невозможно обосновать оптимальные меры борьбы с сорными растениями.

- Впервые в постперестроечный период проведено более глубокое изучение агроценозов на территории Ленинградской области, выявлен видовой состав сорных растений в посевах и виды, доминирующие в посевах отдельных полевых культур;

- Разработана методика расчета интегрального индекса ожидаемого вреда от комплекса видов сорных растений в агроценозах, частных индексов ожидаемого вреда от отдельных видов сорных растений разных биологических групп, для последних разработана шкала пороговых значений;

- Впервые произведена оценка засоренности посевов с использованием указанных индексов.

- Выявлены преобладающие типы засоренности посевов основных групп полевых культур, выращиваемых в Северо-Западном регионе.

Практическая значимость исследования

- Создана база данных по видовому составу и численности сорных растений в агроценозах 9-ти возделываемых в Северо-Западном регионе культур, которая может быть использована в