Факторы жизни растений и законы земледелия

Растения во время роста и развития предъявляют определен­ные требования к окружающим условиям, так как находятся в тес­ном взаимодействии и взаимосвязи с внешней средой. Несоответ­ствие этих условий потребностям растительного организма может привести к ослаблению и даже гибели растения, и наоборот, пол­ное удовлетворение этих потребностей обеспечивает хороший рост и развитие.

Для жизни растений необходимы свет, тепло, воздух, вода и питательные вещества. Эти факторы требуются в разных количе­ствах и соотношениях.

В полевых условиях свет и тепло растения получают от солнца, а воду, питательные элементы и воздух — из атмосферы и почвы. Используя различные агротехнические приемы, человек может в той или иной мере регулировать эти факторы, особенно водный, воздушный и питательный режимы, приспосабливая их к требова­ниям выращиваемых культур.

Растения, в свою очередь, воздействуя на окружающую среду, изменяют ее. За счет отмерших частей растений в почве накапли­ваются органические вещества, что ведет к изменению водного, микробиологического и других режимов почвы, то есть изменяют­ся внешние условия. Поэтому в природе, в том числе и в земледе­лии, существуют тесная взаимосвязь и взаимозависимость возде­лываемых растений и окружающей среды.

3.1. РОЛЬ СВЕТА В ЖИЗНИ РАСТЕНИЙ

Из всех живых организмов на Земле только зеленые растения обладают способностью усваивать кинетическую энергию солнеч­ного луча и превращать ее в потенциальную энергию синтезиро­ванного ими органического вещества.

На свету, используя лучистую энергию Солнца, растения при помощи хлорофилла могут создавать из неорганических веществ органические. Этим они коренным образом отличаются от всех других организмов на Земле, являющихся потребителями органи­ческих веществ.

Поглощение зеленым листом солнечного света и создание органического вещества из воды и диоксида углерода (углекислого газа) называется фотосинтезом.

К. А. Тимирязев установил, что фотосинтез — это главным образом процесс связывания и сохранения энергии солнечной радиации.

На фотосинтез оказывают влияние состав спектра, длитель­ность освещения и размеры листовой поверхности.

В процессе фотосинтеза из воздуха поглощается диоксид угле­рода и образуются сахара:

6С0₂ + 6Н₂0+ 2822кДж (674ккал) ^{свет, хлорофилл} С₆H₁₂O₆+6O₂.

Одновременно при синтезе органического вещества растения выделяют в атмосферу кислород, освобождающийся в результате химических реакций.

В дальнейшем сахара превращаются в крахмал и другие орга­нические вещества. За 1 ч 1 м² поверхности листа может образо­вать до 1 г органического вещества. Для этого растение должно пропустить через устьица и переработать такое количество ди­оксида углерода, которое содержится в 2 м³ воздуха. На 1 м² площади посева озимая пшеница создает листовую поверхность 17 — 20 м²; кукуруза, свекла, картофель — 3—8; клевер и люцер­на - 24-37 м².

Фотосинтез в зеленом растении начинается при слабом осве­щении утром, достигает кульминации к полудню и идет на убыль к вечеру из-за уменьшения освещения. При наступлении темноты фотосинтез прекращается.

Свет значительно влияет на качество растительной продукции. Так, сено, полученное с открытых мест, содержит больше белка, чем сено с затененных участков, сахарная свекла на свету накапли­вает больше сахара, картофель — крахмала, зерно — белков, под­солнечник — жира.

Одни растения нормально развиваются только в условиях ко­роткого дня, другие — длинного.

Озимая рожь, овес, пшеница, ячмень, горох, лен-долгунец, вика, горчица — растения длинного дня. Им нужен 16— 18-часовой световой день. Растения короткого дня (кукуруза, просо, рис, соя, фасоль, хлопчатник и др.) при длительном осве­щении затягивают развитие, у них удлиняется вегетационный период.

Перед сельскохозяйственной наукой стоит задача повыше­ния фотосинтетической деятельности растений. На этом пути открываются широчайшие возможности повышения урожайно­сти культур.

Регулировать освещенность сельскохозяйственных растений можно агротехническими приемами, главнейшие из которых следующие.

1. Правильный расчет нормы высева семян, влияющий на густоту стояния растений и обеспечивающий наилучшее освещение растений в течение вегетации.

2. Направление рядков посева по отношению к сторонам света.
Прибавка урожая зерновых культур от направления рядков с се­вера на юг по сравнению с направлением с запада на восток составляет 0,2—0,3 т/га в результате лучшего освещения растений в утренние и вечерние часы и затенения их друг другом в жар­кий полдень.

3. Различные способы и сроки посева, что позволяет более рав­номерно разместить растения по площади и улучшить их осве­щенность. Необходимо учитывать биологические особенности культур и высевать светолюбивые культуры на южных склонах. Более ранний срок посева, как правило, способствует усилению фотосинтетической деятельности растений и повышению урожая. Запаздывание с посевом относительно оптимального срока при­водит к меньшему накоплению органического вещества и недо­бору урожая.

4. Своевременное уничтожение сорных растений, резко снижа­ющих продуктивность фотосинтеза в посевах.

В последнее время все больше распространяются промежуточ­ные посевы (озимые, поукосные, пожнивные и подсевные), по­зволяющие после уборки основной культуры севооборота полу­чать на этой же площади урожай зерна или зеленой массы другой культуры, имеющей более короткий вегетационный период. Про­межуточные посевы дают возможность накапливать энергию сол­нечного луча в течение почти всего теплого периода года, служат дополнительным источником корма и органическим удобрением, способствующим повышению плодородия почвы.

3.2. ЗНАЧЕНИЕ ТЕПЛА В ЖИЗНИ РАСТЕНИЙ

Физиологические процессы в растении протекают только при определенном количестве тепла. При низкой температуре расте­ния останавливаются в росте и прекращаются микробиологичес­кие процессы в почве.

Потребность в тепле различна не только у растений, относя­щихся к разным семействам, но и у одной и той же культуры в те или иные фазы развития. Отношение различных культур к теплу проявляется при прорастании семян и сохраняется во время роста и развития растений. Различают минимальные температуры, ниже которых физиологические процессы не идут, оптимальные темпе­ратуры, при которых рост и развитие растений протекают хорошо, и максимальные, выше которых растения резко снижают продук­тивность и даже погибают. Для каждой фазы роста и развития су­ществуют свои минимальные, оптимальные и максимальные тем­пературы.

Оптимальная температура для роста и развития большинства культур 20—25 °С. При температуре немногим выше 30 °С наблю­дается торможение роста, а при повышении ее до 50—52 °С расте­ния погибают.

Термические ресурсы климата обычно выражают средней многолетней суммой суточных температур воздуха за период, когда их величина превышает 10 °С.

Агроклиматические пояса выделяют холодный, умеренный и теплый агроклиматические пояса.

К холодному поясу относят территорию с суммой температур менее 1200 ˚С. Условия теплообеспеченности позволя­ют возделывать здесь малотребовательные к теплу культуры (редис, лук на перо, турнепс, капуста, горох, ранний картофель) и колосо­вые зерновые (ячмень, овес) наиболее ранних сортов.

К умеренному поясу относят территорию, где сум­ма температур составляет 1200—4000 °С. В указан ном поясе возде­лывают культуры с пониженными требованиями к теплу и сравни­тельно коротким вегетационным периодом (зерновые колосовые, зерновые бобовые, картофель, лен и др.) и культуры со сравни­тельно повышенными требованиями к теплу (кукуруза на зерно, рис, соя, сахарная свекла и др.). Необходимая сумма температур составляет соответственно 1200—2200 и 2200—4000 °С.

К теплому поясу относят территорию с суммой темпе­ратур 4000—8000 °С. Это место произрастания теплолюбивых суб­тропических культур (хлопчатник, мандарины, чай и др.).

Методы регулирования теплового режима. Для каждой зоны на­шей страны эти методы могут быть не только различными, но даже противоположными. В северных районах почти все приемы агротехники направлены на повышение температуры почвы и бы­стрейшее ее прогревание, а на юге — на ее снижение. Увеличение влажности почвы путем полива или орошения ведет к значитель­ному снижению температуры в результате затрат тепла на нагрева­ние и испарение воды.

Ранневесеннее боронование и рыхление почвы усиливают ее прогревание. Применение посадок и посевов на гребнях и грядах способствует уменьшению влажности почвы и лучшему ее прогре­ванию в северных районах.

Большое значение при регулировании температурного режима почвы имеют снегозадержание (особенно в посевах озимых куль­тур) и посадка полезащитных лесных полос, снижающих скорость ветра, испарение с поверхности почвы и накапливающих снег зи­мой. В южных районах строительство прудов, водоемов и лиманов увеличивает влажность почвы и воздуха, что значительно снижает испарение и нагревание почвы. В северных районах применение навоза, компостов, особенно в парниках, рассадниках и теплицах, позволяет использовать тепло, выделяемое микроорганизмами при разложении органического вещества, и получать раннюю рассаду овощных культур. Такой прием, как мульчирование (покрытие по­верхности почвы материалами различного цвета — солома, торф, перегной, зола), увеличивает или снижает нагревание почвы.

3.3. ТРЕБОВАНИЯ РАСТЕНИЙ К ВОЗДУШНОМУ И ВОДНОМУ РЕЖИМАМ

Воздушный режим. Как и всякий живой организм, растение ды­шит, потребляя кислород и выделяя диоксид углерода. Во время дыхания в растении протекают окислительные реакции, в резуль­тате которых освобождается накопленная энергия для таких важ­ных процессов, как рост, размножение и др. Дыхание противопо­ложно фотосинтезу.

С первого момента жизнедеятельности растительный организм нуждается в кислороде воздуха. Так, семена, помещенные на дно сосуда и залитые водой, набухают, но не прорастают, поскольку зародыш не снабжается кислородом, однако как только семена станут соприкасаться с ним, они дружно прорастают.

Кислород воздуха нужен также для корневой системы. Различ­ные растения неодинаково относятся к недостатку кислорода в по­чвенном воздухе. Наиболее требовательные культуры в этом отношении — корне- и клубнеплоды, бобовые и масличные; менее чув­ствительны зерновые, частично снабжающие корни кислородом воздуха через воздухоносные полости, находящиеся в стеблях. Осо­бенно сильно эти полости развиты у риса и кукурузы.

В кислороде воздуха нуждаются и микроорганизмы, которые разлагают растительные остатки в почве, в результате чего накап­ливаются питательные вещества для растений. Кроме кислорода некоторым микроорганизмам необходим также азот воздуха, ко­торый они превращают в органический азот.

Оптимальное содержание воздуха в пахотной почве для зерновых 15—20 %, многолетних трав 17—21 %. Благоприятное для растений содержание кислорода в почвенном воздухе 7—12 %, а диоксида углерода около 1 %. Такой воздушный режим почвы обеспечивает хороший рост корней и лучшее погло­щение воды и питательных веществ.

Все агротехнические приемы, способствующие рыхлению па­хотного слоя, улучшают газообмен почвы.

При внесении органического вещества (навоз, торф, зеленые удобрения) количество диоксида углерода в пахотном слое почвы возрастает. Так, применение 20 т/га навоза увеличивает содержа­ние СО₂ в почве на 70—140 кг.

Водный режим. Жизнедеятельность растений тесно связана с водой. Для набухания семян и перевода запаса сухих питательных веществ семени в усвояемую для зародыша форму различным рас­тениям необходимо следующее количество воды (% от массы семян): пшеница, ячмень — 50; рожь, овес — 55—65; кукуруза — около 40; горох, лен — 100; сахарная свекла, клевер — 120—150.

Вода входит в состав самих растений, составляя значительную часть их массы: в семенах ее содержится 7—15 %, в стеблях, где имеется много одревесневших мертвых клеток, — до 50, а. в листь­ях, корнеплодах и клубнях — до 75—93 %.

Растения в процессе роста и развития могут использовать ра­створ минеральных веществ почвы в очень небольшой концент­рации. Для образования таких растворов требуется много воды. Поступающая вместе с питательными веществами влага в расте­ниях используется не полностью. Установлено, что из 1000 час­тей воды, прошедшей через растение, только 1,5—2 части рас­ходуются на питание, а остальная влага испаряется через лис­тья.

Испарение воды листьями называется транспирацией. Этот процесс зависит от освещенности, температуры и влажности воз­духа. В агрономии широко применяют и другой показатель расхо­да воды растением — транспирационный коэффициент: количество воды, затрачиваемое растением в процессе образования единицы сухого вещества.

Растения на отдельных этапах роста и развития предъявляют повышенные требования к воде. Для большинства колосовых культур критический период по отношению к влаге — время от выхода в трубку до колошения. У кукурузы наибольшая потреб­ность в воде наблюдается в период цветения — молочной спелос­ти, у подсолнечника — образования корзинки. При недостатке влаги в критические периоды развитие растений ослабляется и их урожайность снижается.

В воде нуждаются и почвенные микроорганизмы. Бактерии, фиксирующие атмосферный азот, начинают размножаться только при 25%-й полной влагоемкости почвы. При недостатке воды у бактерий снижается усвоение питательных веществ, а при чрезмерном увеличении влажности они испытывают кисло­родное голодание. Оптимальная влажность почвы для растений и бактерий одинакова и составляет 60 % полной влагоемкости почвы.

Основной источник поступления воды в почву — осадки, а так­же влага, образуемая при конденсации водяных паров в результате перепада температур почвы и воздуха днем и ночью.

Рыхлая структурная почва впитывает значительно больше осад­ков, чем уплотненная и бесструктурная. Уплотнение почвы вызы­вает быстрое подтягивание влаги по капиллярам к поверхности и усиленное испарение воды. Потеря влаги весной при сухой и вет­реной погоде на незаборонованной зяби за сутки может составить 50–70 т/га. Поэтому даже мелкое поверхностное рыхление резко сокращает испарение и сохраняет влагу.

Однако иногда необходимо подтянуть влагу из нижних слоев к верхним, куда будут заделывать семена при посеве. Это особенно важно в сухое время года (например, при посеве осенью озимых культур в южных районах). В этом случае для уплотнения почвы, увеличения в ней количества капилляров и подтягивания по ним влаги из глубоких слоев к верхним (зоне посева семян) почву при­катывают.

Примерно половина пахотных земель обеспечена среднегодо­вым количеством осадков, не превышающим 300—350 мм. Это зоны рискованного земледелия, где основным фактором получения хорошего урожая являются запасы влаги в почве. Осадки выпадают неравномерно как по количеству, так и по времени, поэтому сельскохозяйственное производство в каждой зоне имеет свои особенности.

Зона неустойчивого увлажнения включает Центрально-Черноземную зону России. Количество осадков 300—400 мм в год. Приход и расход влаги в почве в данных районах примерно одинаковы. Агротехнические мероприятия надо направлять на накопление, сохранение и пра­вильное использование влаги.

Зона достаточного увлажнения включает Не­черноземную зону России. Количество осадков 450—700 мм в год. Агротехнические мероприятия должны способствовать улучше­нию пищевого, воздушного и теплового режимов, рационально­му использованию влаги.

Создание оптимального для растений режима влажности в по­чве — одна из важнейших задач в технологии интенсивного расте­ниеводства.

3.4. МИНЕРАЛЬНОЕ ПИТАНИЕ РАСТЕНИЙ

Питание зеленых растений отличается тем, что они способны создавать из неорганических соединений (вода, СО₂, минераль­ные соли) сложные органические вещества, которыми в дальней­шем питаются животные, неспособные сами синтезировать их.

Основной процесс, обеспечивающий питание зеленых расте­ний, — фотосинтез. Однако одного фотосинтеза для питания рас­тений недостаточно.

Анализы показали, что в состав растительного организма входит свыше 74 химических элементов, 16 из которых абсо­лютно необходимы для жизни растений. Углерод, кислород, во­дород и азот называют органогенными элементами; фосфор, ка­лий, кальций, магний, железо и серу — зольными макроэлемен­тами, бор, марганец, медь, цинк, молибден и кобальт —микро­элементами.

Задача агротехники состоит в создании оптимальных условий для перевода недоступных элементов, находящихся в почве, в лег­кодоступные, а также для разложения органических веществ и их минерализации.

Наиболее быстрый и эффективный способ увеличения запасов питательных элементов в почве — внесение органических и мине­ральных удобрений. Увеличению количества азота в почве способ­ствуют посевы в севообороте бобовых культур, внесение бактери­альных.

Известкование кислых и гипсование солонцовых (щелочных) земель изменяют химический состав почвы и почвенного раство­ра, повышают растворимость некоторых элементов.

Влажность почвы также влияет на динамику микробиологичес­ких процессов и накопление питательных элементов в почве.

3.5. ОСНОВНЫЕ ЗАКОНЫ ЗЕМЛЕДЕЛИЯ

Формирование урожая и эволюция почвенного плодородия происходят в строгом соответствии с законами земледелия. Иссле­дования ученых позволили выявить и сформулировать важ­нейшие законы земледелия.

1. Закон незаменимости и равнозначности факторов жизни растений. В соответствии с этим законом для нормального роста и развития растений в равной степени необходимы все экологические факторы. Отсутствие любого из них приводит к гибели растений, причем один фактор не может быть заменен другим. Растение может погибнуть даже из-за недостатка какого-либо микроэлемента — меди или цинка, при этом недостаток меди не­
возможно восполнить цинком или бором, так же как заменить азот фосфором или калием, и наоборот.

2. Закон минимума, оптимума и максимума. По этому закону каждый фактор жизни растения характеризуется минимальным, максимальным и оптимальным значениями показателей. Минимальное значение определяет наименьшее количество фактора, обеспечивающее рост и развитие растения, максимальное — наи­большее, выше которого растение гибнет; при оптимальной интенсивности фактора создаются наилучшие условия для жизнедеятельности.

3. Различные растения по-разному относятся к изменению интенсив­ности действия фактора (температура, вода, свет), что необходи­мо учитывать при их возделывании. Например, известны расте­ния теплолюбивые и морозоустойчивые, засухоустойчивые и влаголюбивые, растения короткого и длинного дня и т.д.

4. Закон комплексного действия и оптимального сочетания факторов. Согласно этому закону развитие растений и получения высоких урожаев сельскохозяйственных культур необходи­мо их оптимальное сочетание. Комплексное действие факторов жизни растений отличается от суммарного действия каждого в от­дельности и при оптимальном сочетании эффективность их действия повышается.

4.Закон возврата в почву питательных веществ. Предусматривает возмещение питательных элементов, потерянных почвой в ре­зультате выноса с урожаем, в процессе эрозии, вымывания и по другим причинам, при помощи внесения удобрений или соответствующих агротехнических приемов. Возвращение в почву пита­тельных имеет исключительное значение для сельскохозяйственного производства, его нарушение может привести к
утрате почвенного плодородия.

5. Закон соответствия растительного сообщества своему место­обитанию и необходимости соблюдения правильного чередования сельскохозяйственных культур во времени и пространстве. Данный закон составляет научную основу «принципа плодосмена» — чере­дования во времени и пространстве культурных растений, разли­чающихся между собой по физиологическим, биохимическим, аг­рономическим и другим показателям, то есть правильного сево­оборота

Глава 4. СОРНЫЕ РАСТЕНИЯ И МЕРЫ БОРЬБЫ С НИМИ

К сорнякам относятся растения, не выращиваемые человеком, но засоряющие сельскохозяйственные угодья. На территории Рос­сии встречается около 2 тыс. видов сорных растений, многие из которых в районах наибольшего распространения причиняют зна­чительный вред сельскому хозяйству.

Различают собственно сорняки — дикорастущие растения, раз­вивающиеся в посевах и на необрабатываемых землях, и культу­ры-засорители, например овес в посевах пшеницы, подсолнечник в посевах зерновых и др.

Сорняки засоряют поля и естественные кормовые угодья. Не­которые из них за долгий период существования настолько при­способились к произрастанию среди культурных растений, что вне посевов не встречаются. К таким сорнякам относятся ку­коль — засоритель колосовых культур, рыжик мелкоплодный, встречающийся в посевах льна, и т. д. У других сорняков за время произрастания в посевах выработались сходные с культурными рас­тениями морфологические и биологические признаки, такие, как форма и размеры семян, сроки произрастания и созревания. Они засоряют посевы только родственных культур и называются специа­лизированными сорняками. К ним, например, относятся плевел льня­ной, засоряющий посевы льна, пелюшка — посевы гороха, овсюг — посевы овса, повилика — посевы клевера, люцерны.

4.1. ВРЕД, ПРИЧИНЯЕМЫЙ СОРНЯКАМИ

Сорняки, поглощая из почвы большое количество воды и пита­тельных веществ, угнетают рост и развитие культурных растений, снижают их урожайность. Значительно быстрее развиваясь и обго­няя в росте возделываемые культуры, они сильно затеняют и за­глушают посевы, а такие сорняки, как вьюнок полевой, горец вьюнковый, вызывают полегание культурных растений, ослабля­ют процесс фотосинтеза и микробиологическую активность по­чвы. Вредоносность сорняков определяется числом их в посевах, а также взаимоотношением с культурными растениями в использо­вании факторов внешней среды.

При сильной засоренности посевов кукурузы бодяком полевым урожайность культуры уменьшается на 50—72 %. При засорении посевов повиликой урожайность сена люцерны снижается на 20— 30 %, семян — на 80—95 %.

Сорняки ухудшают и качество урожая. На сильно засоренных по­лях в зерне пшеницы уменьшается количество белка, в семенах мас­личных культур — масла, в корнеплодах сахарной свеклы — сахара.

При уборке зерновых культур с засоренных полей повышается влажность зерна, что осложняет его очистку и хранение. Семена многих сорняков, попадая при обмолоте в зерно, а затем при раз­моле в муку, ухудшают ее качество, а значительное количество примеси некоторых семян сорняков делает муку непригодной к употреблению из-за содержания вредных для организма человека и животных органических веществ. К таким сорнякам относятся куколь, горчак розовый, плевел опьяняющий и др. Семена сорня­ков костреца ржаного, попадая в ржаную муку, вызывают быстрое очерствение хлеба.

Многие сорные растения способствуют распространению насе­комых—вредителей сельскохозяйственных растений, возбудите­лей грибных заболеваний (ржавчины, ложной мучнистой росы, рака картофеля).

Сорняки затрудняют и усложняют уход за посевами, уборку урожая, ухудшают условия работы сельскохозяйственных машин.

Среди сорных растений есть виды, вредные для человека и жи­вотных. Так, в местах массового распространения амброзии полыннолистной, полин, лебеды, конопли сорной у населения часто возникают аллергические болезни. Ядовитые сорняки портят про­дукты животноводства, вызывают заболевание и гибель скота.

Большое число сорных растений, например горчака розового, лютика едкого, белены, хвоща полевого на пастбище или в сене, может вызвать отравление животных, а при поедании скотом вме­сте с кормом полыни горькой, пижмы обыкновенной у молока появляется неприятный вкус.

4.2. БИОЛОГИЧЕСКИЕ ОСОБЕННОСТИ

Для успешной борьбы с сорняками необходимо знать их био­логические особенности и способы распространения.

Основные особенности, отличающие сорняки от культурных растений, следующие.

1.Меньшая требовательность по сравнению с культурными растениями к условиям внешней среды. Сорняки более засухоустой­чивы, морозостойки.

2.Большая плодовитость. Одно растение дикой редьки дает до 12 тыс. семян, осота полевого —до 19 тыс., бодяка полевого —до 35 тыс., пастушьей сумки — до 70 тыс., а щирицы — до 500 тыс. се­мян, тогда как зерновые хлеба дают в среднем около 100 зерен на одно растение.

3.Способность размножаться вегетативным путем. Быстро раз­множаются вегетативно многие многолетние сорняки. Их подземные органы дают массу побегов с многочисленными спящими почками, из которых могут развиваться новые побеги и самостоя­тельные растения.

4.Семена сорняков способны распространяться на большие расстояния при помощи специальных приспособлений (летучек, прищепок, завитков).

5.Семена многих сорняков не теряют всхожести в течение дли­тельного периода. Отмечены случаи, когда семена щирицы, пасту­шьей сумки, мокрицы и некоторых других сорняков не теряли всхожести в течение 10—15 лет, горчицы полевой — 7, ярутки по­ левой и подорожника — 9 лет.

6. Недружность всходов сорняков. Это значительно осложняет борьбу с ними, так как прорастание может затянуться на очень длительный период. Например, одно растение лебеды дает три вида семян. Одни прорастают в год созревания, вторые — будущей весной и третьи — лишь на третий год.

Семена некоторых видов сорняков не теряют всхожести, нахо­дясь в навозе, воде, силосе, при прохождении через кишечник животных и птиц. Много семян сорняков заносится на поля с та­лой и поливной водой, при внесении свежего навоза.

К свойствам сорняков, которые затрудняют борьбу с ними, от­носится и способность созревать несколько раньше культурных растений, в посевах которых они преимущественно встречаются. Благодаря этому к началу уборки сельскохозяйственных культур основная масса семян сорняков успевает осыпаться, а это исклю­чает возможность удаления их с поля с урожаем и уничтожения при очистке посевного материала.

4.3. КЛАССИФИКАЦИЯ СОРНЫХ РАСТЕНИЙ

Сорные растения классифицируют по важнейшим биологичес­ким признакам: способу питания, продолжительности жизни, способу размножения (табл. 6).

Малолетние сорные растения. Размножаются только семенами, жизненный цикл составляет не более двух лет, отмирают после созревания семян. Среди них выделяют несколько групп.

Эфемерные. За вегетационный период при достаточном количестве влаги растения дают несколько поколений. К данной группе относится звездчатка средняя (мокрица).

6. Классификация сорных растений

Непаразитные	Паразитные
малолетние	многолетние	полупаразиты	паразиты
Эфемерные Яровые: ранние поздние Зимующие Озимые Двулетние	Мочковатокорневые Стержнекорневые Луковичные и клубневые Ползучие Корневищные Корнеотпрысковые	Стеблевые Корневые	Корневые

Яровые. Особенности роста и развития данных сорняков сходны с яровыми культурами. Размножаются семенами. Всходы появляются весной, растения дают семена летом или осенью и от­мирают в этом же году. в зависимости от время прорастания яровые сорняки подразделяют на ранние и поздние.

Ранние яровые. Наиболее многочисленная группа сор­няков. Они опасны для культур раннего срока сева. Семена сорняков за­соряют почву и урожай культурных растений. В эту группу вхо­дят: горец (вьюнковый и птичий), горчица полевая, гречиха та­тарская, марь белая, овсюг обыкновенный, редька дикая, ежовник обыкновенный (просо куриное) и др.

Поздние яровые. Прорастают при температуре выше 10—14 °С. Всходы появляются в конце весны — начале лета. Засо­ряют в основном культуры позднего срока сева и созревают одновременно с ними. К поздним яровым сорнякам относятся щирица, щетинник, паслен чер­ный и др.

Зимующие сорняки. Заканчивают вегетацию при ран­них весенних всходах в том же году, при поздних — зимуют в лю­бой фазе роста. В эту группу входят: василек синий, живокость полевая, пастушья сумка, ярутка полевая, подмаренник цепкий, ромашка, пупавка полевая и др.

Озимые сорняки. Для своего роста и развития нужда­ются в пониженных температурах зимнего периода. Обитают в по­севах озимых культур и многолетних трав. Семена созревают од­новременно с озимыми культурами. При уборке засоряют урожай и одновременно осыпаются на почву. К данной группе относятся метлица обыкновенная, кострец ржаной и др.

Двулетние сорняки. Развиваются в течение двух веге­тационных периодов. При весенних всходах в первый год жизни образуют розетку листьев, развивают мощную корневую систему и зимуют в поле. Весной они быстро трогаются в рост, цветут, пло­доносят и отмирают. Сюда входят омег (болиголов) пятнистый, белена черная, донник, черто­полох колючий, василек смолевка широколистная и др.

Многолетние сорные растения. Наиболее злостные и трудноис-коренимые. После созревания семян надземная часть отмирает, но в почве остаются живыми органы вегетативного размножения, из которых ежегодно развиваются стебли, цветы и семена.

Мочковатокорневые. Сорняки обладают мощно раз­витыми нитевидными корнями и размножаются преимуществен­но семенами. Встречаются на лугах, пастбищах, по обочинам до­рог и в оврагах. Данная группа включает лютик едкий, подорожник большой и др.

Стержнекорневые. Растения с удлиненным и утол­щенным главным корнем и ограниченным вегетативным размно­жением. Размножаются семенами и частично вегетативно. Рас­пространены повсеместно. К ним относятся одуванчик лекар­ственный, полынь обыкновенная, цикорий обыкновенный и др.

Ползучие. Эти сорняки размножаются преимущественно стелющимися и укореняющимися побегами. Засоряют зерновые и технические культуры, кормовые однолетние и многолетние тра­вы. Наиболее распространены лапчатка гуси­ная, лютик ползучий.

Корневищные. Размножаются преимущественно вегета­тивно подземными стеблями (корневищами). В корневище откладываются большие запасы элементов питания. Небольшой отрезок корневища дает новую поросль. Сорняки сильно разрастаются, образуя дернину, и заглу­шают возделываемые культуры.

К ним относятся пырей ползучий. Распространен повсеместно. Очень злостное и трудноискоренимое растение. Основная масса корне­вищ (до 90 %) залегает в почве на глубине 10—12 см, но корневая система способна проникать в почву в первый год жизни на 75 см, во второй — на 195, на третий — на 250 см.

Хвощ полевой и др.

Корнеотпрысковые. Данные сорняки в основном раз­множаются корнями, дающими отпрыски. Вертикальные корни проникают глубоко в почву, от них отходят горизонтальные, из почек которых образуются корневые отпрыски. Последние наибо­лее интенсивно развиваются при разрезании корневой системы на части и уничтожении надземных органов растений. Новая по­росль появляется в течение всего вегетационного периода. Бо­роться с этими сорняками очень трудно.

Бодяк полевой. Вертикальные и горизонтальные корни несут вегетатив­ные почки, прорастающие на глубину 60—170 см. Во второй и на третий годы жизни корни соответственно могут достигать в длину 4,8 и 7,2 м. Основная масса их (до 87 %) залегает в почве на глуби­не 6—20 см.

Осот полевой. Распространен повсеместно.

Вьюнок полевой. Встречается повсеместно (кроме Крайнего Севера) и засоряет все культуры. Вьющийся стебель длиной до 2 м обвивает культурные растения, вызывая их полега­ние. Корневая система представляет собой мощно развитые, раз­ветвленные вертикальные и горизонтальные подземные органы, углубляющиеся на 4—6м. Максимальная глубина вегетативного возобновления 40 см. Отрезки корней длиной 1—2 см приживают­ся во влажной почве и дают новые побеги.

Горчак ползучий (розовый). Карантинный сор­няк южных районов страны. Семена и вегетативная масса ядовиты для животных. Корневая система проникает в почву на глубину 10 м. Максимальная глубина вегетативного возобновления 1,6 м. В почве приживаются отрезки корней длиной 10—20 см.

Паразитные сорные растения. Эти сорняки подразделяют на па­разиты и полупаразиты.

Паразиты. Данные сорные растения, в свою очередь, раз­биты на две группы: стеблевые и корневые.

Стеблевые паразиты. Злостные карантинные сор­няки (повилики европейская, льняная, клеверная и др.). Они не имеют корней и листьев, не содержат хлорофилла, размножаются семенами. Прорастают в почве, затем молодые проростки обвива­ют культурное растение, присасываются к нему присосками и на­чинают паразитировать, теряя связь с почвой. Паразитируют на клевере, люцерне, вике, чечевице, льне, конопле, овощных, бах­чевых и других культурах.

Корневые паразиты. Развиваются на корнях зелено­го растения-хозяина (заразихи подсолнечная, ветвистая, желтая, конопляная, капустная и др.). Представляют собой небольшое ра­стение без зеленой окраски. Вместо листьев у них бурые чешуи, спирально расположенные на стебле. Последний — прямой, мяси­стый, желто-бурый в верхней части, в пазухах чешуи несет цветки. Размножаются семенами, сохраняющими всхожесть до 8—10 лет. Заразихи паразитируют на многих культурных растениях, нанося громадный вред и нередко вызывая полную их гибель.

Полупаразиты. В отличие от полных паразитных расте­ний имеют зеленые листья и способны к фотосинтезу. Первый пе­риод (45 дней), развиваясь из семян, живут самостоятельно, затем паразитируют на культурных растениях, присасываясь к их корням. Распространены повсеместно, засоряют посевы, луга, залежи и на­носят существенный вред сельскому хозяйству. К ним относятся погремок большой, зубчатка обыкновенная, очанка тонкая и др.

4.4. БОРЬБА С СОРНЫМИ РАСТЕНИЯМИ

Мероприятия по борьбе с сорными растениями подразделяют на предупредительные и истребительные.

Предупредительные меры. Препятствуют заносу сорняков и рас­пространению их на полях.

Правильное чередование культур в сево­обороте. Повышает продуктивность севооборота, снижает засоренность почвы семенами и вегетативными частями. Хорошо развитые культурные растения сильнее угнетают сорняки. Сле­довательно, создание благоприятных условий для роста и разви­тия возделываемых культур способствует подавлению сорных растений.

Тщательная очистка посевного материала. Согласно требованиям стандарта число семян сорняков в 1 кг семян пшеницы, овса, ячменя, ржи, риса, гречихи I класса не дол­жно превышать 5, II класса — 20.

Соблюдение оптимальных норм, сроков и способов посева. Снижение норм высева и уменьшение густоты стеблестоя культурных растений непременно повышают засоренность полей. В данном случае норму высева увеличивают на 10—15 %. Предпосевная культивация и посев должны быть еди­ным технологическим процессом (во избежание преждевременно­го прорастания сорняков и засорения полей). Узкорядный и пере­крестные способы посева снижают засоренность по сравнению с обычным.

Применение районированных сортов и гиб­ридов. В соответствующих почвенно-климатических усло­виях они дают самый высокий урожай и препятствуют засоре­нию почвы.

Своевременное уничтожение сорняков. Унич­тожение сорняков до их цветения на дорогах, межах, полезащит­ных лесных полосах, оросительных каналах и других участках пре­дотвращает их распространение. Соблюдение чистоты в зерно­складах, своевременная очистка мешков и транспортных средств также препятствуют распространению сорняков.

Своевременная и высококачественная убор­ка урожая. Существенно снижает потенциальную засорен­ность почвы и зерна. При большой засоренности посевов прово­дят раздельную уборку. В результате семена многих сорняков — бодяка полевого, щирицы белой, латука (молокана) татарского и др. — дозревают в валках, а при обмолачивании значительная часть их попадает в бункер комбайна. Семена сорняков с корот­ким периодом вегетации (гречишки вьюнковой, ярутки полевой, горчицы полевой, редьки дикой и др.) при скашивании осыпают­ся, увеличивая засоренность почвы. При прямом комбайнировании основная их масса попадает вместе с зерном в бункер. Скармливание животным зерноотходов. Зер­ноотходы со значительным количеством семян сорняков скармли­вают животным только в размолотом или запаренном виде, чтобы семена потеряли свою всхожесть. В противном случае значитель­ная часть семян сорняков проходит через желудочно-кишечный тракт животных, сохраняя ее.

Приготовление навоза. Категорически запрещено вывозить на поля и запахивать свежий навоз, служащий источни­ком дальнейшего пополнения запасов сорняков в почве. Только при самосогревании навоза большинство семян сорных растений теряет всхожесть. На поля вносят навоз, пролежавший около года в навозохранилищах или буртах.

Соблюдение противосорнякового каранти­на. В нашей стране введен внешний и внутренний карантин. Внешний карантин препятствует завозу отсутствующих злостных сорняков: амброзии приморской, бузинника пазушного, паслена (линейнолистного и калифорнийского), стриги всех видов. Задача внутреннего карантина — предотвращение распространения опас­ных сорняков на территории страны. К группе сорняков внутрен­него карантина относят амброзию (полыннолистную, трехраздельную и многолетнюю), горчак ползучий (розовый), повилики всех видов, паслены (рогатый, каролинский и трехцветковый), ценхрус якорцевый. Чтобы предупредить распространение каран­тинных сорняков, выполняют следующие мероприятия: при нали­чии указанных сорняков в хозяйствах не оставляют семенных уча­стков; не допускают семена к посеву без свидетельства Государ­ственной семенной инспекции; не вывозят семена в другие хозяй­ства или районы; отходы после очистки семян обязательно размалывают или запаривают; навоз для удобрения применяют только в перепревшем состоянии.

Истребительные меры. Направлены на непосредственное унич­тожение сорняков, их семян и вегетативных зачатков механичес­ким, биологическим и химическим способами.

Механический способ. Сорняки уничтожают рабо­чими органами почвообрабатывающих машин и орудий. Для се­мян сорняков, способных к прорастанию, наиболее распростра­ненный способ — провокационный. Он заключается в следующем. На поле, свободном от культурных растений, создаются благопри­ятные условия для прорастания сорняков. Появившиеся всходы сорных растений уничтожают различными орудиями.

Данный способ используют при основной и предпосевной обработках почвы. Еще более эффективен он при обработке черных паров. Осенью, весной и летом проводят несколько обработок на разную глубину. В результате создаются благоприятные условия для прорастания сорняков в различных слоях почвы. Во время об­работки пара существенно снижается количество сорняков в па­хотном слое. Второй способ очищения почвы от жизнеспособных семян сорняков — глубокая заделка их в почву при вспашке. В резуль­тате создаются такие условия, когда семена совсем не прораста­ют или их проростки гибнут, не достигнув поверхности, из-за истощения.

Жизнеспособные вегетативные органы размножения сорняков уничтожают истощением, удушением, вычесыванием, высушива­нием и вымораживанием корневищ.

Истощение корневищ. Основано на многократном подрезании появившихся на поверхности почвы розеток корнеотпрысковых сорняков: бодяка полевого, латука (молокана) татарс­кого, осота полевого, горчака ползучего (розового), вьюнка поле­вого и др. При этом ускоряются пробуждение почек и образование новой поросли. Одновременно быстро расходуются запасы эле­ментов питания, что в конечном счете приводит к истощению и гибели сорняков.

Удушение корневищ. Применяют для уничтожения вегетативных органов размножения пырея ползучего, свинороя пальчатого, хвоща полевого и др. путем глубокой заделки их на дно борозды. Почву первоначально перекрестно обрабатывают дисковыми орудиями на глубину залегания основной массы кор­невищ (10—12 см).

После измельчения подземных вегетативных органов быстро пробуждаются и начинают отрастать «спящие» почки. Проростки, появившиеся на поверхности, запахивают плугом с предплужни­ком на глубину 23—25 см. Уложенные на дно борозды отрезки корневищ с пробудившимися почками в большинстве случаев не дают всходы, так как израсходовали значительную часть элемен­тов питания. Чем мельче отрезки корневищ и чем тщательнее они запаханы, тем больше сорняков погибает.

Вычесывание корневищ. Проводят культиватора­ми с пружинными рабочими органами или боронами. Предвари­тельно при помощи вспашки корневища переворачивают в верх­нюю часть пахотного слоя, затем извлекают из почвы многократ­ными проходами вычесывающих механизмов вдоль и поперек поля, после чего их сгребают к краям поля и сжигают.

Высушивание корневищ. В засушливых степных районах страны при паровой или ранней осенней вспашке корне­вища сушат на солнце. Соответствующими приемами обработки их размещают ближе к поверхности почвы, где через 15—20сут корневища высыхают.

Вымораживание корневищ. В районах с мало­снежными суровыми зимами корневища вымораживают. После глубокой осенней вспашки почва глубоко промерзает. Весной в засушливых районах промороженные корневища вычесывают, во влажных — запахивают. Механический способ борьбы с сорняками проводят после сева и в течение вегетации путем боронования и междурядной обработки. Боронуют как до, так и после появления всходов (в результате у культур весеннего срока сева погибает до 90 % одно­летних сорняков). Посевы боронуют, когда сорняки находятся в фазе «белой ниточки» и хорошо уничтожаются. Такое состояние обычно наступает не ранее чем через 3—4 суток после сева, когда корешки злаковых культур достигают величины половины семе­ни, свеклы — не более 1 см. Посевы яровых овса и ячменя боро­нуют в фазе кущения культуры, свеклы — при появлении одной-двух пар настоящих листьев, обычно в жаркое время дня, когда растения теряют свой тургор. Особую роль в борьбе с сорняками играет боронование картофеля до всходов, которое проводят не менее двух раз. Эффективный прием уничтожения всходов сор­няков при возделывании пропашных культур — междурядная обработка.

Биологический способ. Особое значение данный способ приобретает в связи с проблемой загрязнения окружающей среды. В зависимости от свойств культурных растений и видового состава сорняков используют несколько приемов.

Использование насекомых и нематод. Для подавления горчака розового используют горчаковую нематоду, осота — личинки жука листогрыза, крестоцветных — рапсового пилильщика, повилик — долгоносиков, червецов. В посевах под­солнечника мушка фитомиза откладывает яйца на растения зара­зихи и снижает их семенную продуктивность на 70 %. Против амб­розии полыннолистной используют амброзиевую совку.

Фитопатогенные микроорганизмы. Поражают вегетативные и генеративные органы сорняков. Споры грибов пуцинии и ржавчинника резко снижают фотосинтетическую деятель­ность и затем вызывают гибель бодяка полевого. Споры гриба альтернария, попадая на стебель повилики, быстро прорастают, раз­множаются и в течение 2 недель убивают растение-паразита. Против горчака розового применяют горчаковую ржавчину.

Химический способ. Данный способ состоит в унич­тожении сорняков химическими веществами — гербицидами.

Гербициды сплошного действия. Вызывают гибель всех растений. Применяют их в соответствующих дозах против сорняков на обочинах дорог, берегов каналов и на других участках, которые должны быть свободными от сорной раститель­ности. В эту группу входит раундап. Гербициды избирательного действия. По­давляют или уничтожают сорняки, не повреждая культурные растения.

Гербициды данной группы делят на контактные, повреждаю­щие только органы и ткани растений, с которыми соприкасается препарат; системные, легко проникающие в ткани через листья или корни и передвигающиеся по сосудисто-проводящей системе. Вступая во взаимодействие с продуктами обмена, они нарушают жизненные процессы. К гербицидам контактного (местного) дей­ствия относят бандвел; к системным — 2М-4Х, эптам, трефлан, прометрин, эрадикан, гексилур.

Для внесения гербицидов используют опрыскиватели ОПШ-15, ОПШ-15-01, ОМ-630, ПОП-2000-2. Рабочий раствор готовят на агрегатах АПЖ-12 и СТК-5.

Обработка бывает сплошной (для всего поля), рядковой (для рядков определенной ширины в широкорядных посевах пропаш­ных культур), ленточной (для полос-лент в междурядьях пропаш­ных культур). При использовании гербицидов поля опрыскивают равномерно, не допуская необработанных участков и перекрытий (повторной обработки); обеспечивают высокую производитель­ность агрегатов и их маневренность; точно дозируют препараты и растворы. Недопустимо травмировать культурные растения меха­низмами и их движителями.

4.5. ОХРАНА ТРУДА ПРИ РАБОТЕ С ГЕРБИЦИДАМИ

Гербициды хранят в специальных складских помещениях. Склады и заправочные площадки располагают на расстоянии не менее 200 м от жилых домов, животноводческих ферм и источни­ков воды. В складских помещениях оборудуют вентиляцию, пол бетонируют или асфальтируют, выделяют отдельную комнату для хранения спецодежды, противогазов и другого защитного инвен­таря, аптечки, в специальных местах размещают противопожарное оборудование.

При хранении гербициды периодически подвергают химичес­кому анализу. Препараты, потерявшие более 30 % действующего вещества, уничтожают.

К работе на складах и заправочных площадках допускают лиц, прошедших соответствующий инструктаж (ознакомление с пести­цидами, средствами защиты от возможного отравления и приемами оказания первой помощи при отравлении). С гербицидами нельзя работать подросткам до 18 лет, беременным женщинам и кормя­щим матерям, людям, страдающим определенными заболеваниями, мужчинам старше 55 лет и женщинам старше 50 лет. Во время при­готовления растворов и при обработках нельзя курить, принимать пищу или пить воду, а также хранить пищу в карманах одежды. Продолжительность работы с гербицидами не более 6ч в сутки.

Рабочие на заправочной площадке должны иметь комбинезо­ны, фартуки из водонепроницаемой ткани, резиновые перчатки и сапоги, защитные очки, респираторы; сигнальщики — комбинезо­ны и очки. Спецодежду нельзя уносить домой, ее хранят в складс­ком помещении. В дни работ с гербицидами обслуживающий пер­сонал получает молоко. Руководитель (звеньевой, бригадир, уп­равляющий или агроном) следит за состоянием и самочувствием персонала. При жалобе пострадавшего отстраняют от работы, ока­зывают первую помощь и вызывают врача.

Обрабатывать посевы и почву штанговыми тракторными оп­рыскивателями разрешают при скорости ветра не более 4 м/с (мел­кокапельное опрыскивание) и 5 м/с (крупнокапельное).

При работе с гербицидами строго выполняют следующие пра­вила: не оставляют приготовленные растворы без присмотра; не приготавливают корма (и не кормят животных) в таре из-под гер­бицидов и в посуде из-под растворов; не используют данную тару для питьевой воды, хранения продуктов, кормов и т. д.; перед едой тщательно моют руки и лицо теплой водой с мылом, полощут рот и горло; принимают пищу только в специально отведенном месте (не менее 100 м от заправочной площадки); воду для питья хранят в этом же месте в закрытых бочках; после окончания работ места заправочных площадок перепахивают; не моют у водоемов емкос­ти для перевозки и внесения гербицидов.

На обработанные гербицидами участки запрещено выходить ра­нее чем через 3—5 суток. На полях, где использовали гербициды (не­зависимо от срока применения), нельзя работать в тракторах с от­крытыми кабинами. О предстоящих обработках хозяйства извеща­ют за 3—5 дней владельцев пасек, находящихся в радиусе 5 км. На время опрыскивания пчелиные семьи изолируют в ульях: при ис­пользовании гербицидов группы 2,4-Д, 2М-4Х — на 24—36 ч.

4.6. МЕРОПРИЯТИЯ ПО ЗАЩИТЕ ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ

Движение воздуха в атмосфере и воды в гидросфере, а также другие физико-химические процессы приводят к тому, что даже при соблюдении правил обработки гербициды распространяются за пределы предназначенных площадей. Действие гербицидов на центральную нервную систему вызывает нарушения в поведении диких животных. Они теряют осторожность, появляются на от­крытых местах, где могут легко погибнуть.

Под действием физико-химических факторов и микроорганиз­мов почвы гербициды в конечном счете распадаются, но некоторые могут превращаться в более токсичные вещества или способны со­храняться долгое время (хлорорганические препараты).

Препараты эптам, трефлан, прометрин и др. быстро инактивируются в почве, не оказывают последействия на культурные расте­ния. Отрицательное последействие стойких препаратов уменьша­ется, если их вносят в почву в минимальных дозах, сочетая с пре­паратами, быстро теряющими токсичность. Все это способствует защите окружающей среды.

Дата добавления: 2014-01-15