CC BY
9УДК 632.51(470.345)
ДИНАМИКА СОРНОГО КОМПОНЕНТА АГРОФИТОЦЕНОЗОВ МОРДОВИИ Д.В. Бочкарев, Н.В. Смолин, А.Н. Никольский
Национальный исследовательский Мордовский ГУ им. Н.П.Огарева, Саранск
Рассмотрен процесс изменения сорной флоры агрофитоценозов с 1932 г. по настоящее время. Приводятся конспекты сорных видов в различные периоды исследований. Рассчитаны коэффициенты сходства видового состава сорных растений во времени и по культурам. Выявлена степень адвентизации сорного компонента агрофитоценозов в разные периоды исследований.
Ключевые слова: сорные растения, агрофитоценоз, изменение, численность, агротехника, сельскохозяйственная культура.
Агрофитоценоз - нестабильное растительное сообщество, состав и свойства которого находятся в тесной зависимости от степени антропогенного воздействия. Как отмечают исследователи (Мггкт, 1994; Миркин, Наумова, 1998), ведущим элементом формирования сорного компонента полевого фитоценоза является интенсивность нарушения среды произрастания, выраженная степенью антропогенного воздействия. По мнению Н.Н.Луневой и соавт. (2007), большую роль в защите сельскохозяйственных культур от вредных объектов играет фитосанитарный мониторинг. Изучение тенденций и закономерностей этого процесса служит одним из факторов успешной борьбы с сорняками и получения высоких урожаев сельскохозяйственных культур.
В XX веке в России следует выделить несколько периодов, в значительной степени повлиявших на коренное изменение видового спектра сорных растений. Создание в 30-х годах крупных сельскохозяйственных предприятий, оснащение их техникой, укрупнение площади обрабатываемых участков, введение севооборотов, применение посевных агрегатов и очистка семян, отказ от складывавшейся веками традиционной агротехники значительно изменили видовой состав сорных растений. Широкомасштабное применение гербицидов, начатое в середине 1960-х годов, также внесло определенный вклад в этот процесс. Активизация товарообмена, особенно в области сельского хозяйства, между странами и регионами при-
вела к увеличению доли адвентивных видов в сорном компоненте современных агрофитоценозов (Лунева, 2003).
В связи с этим изучение динамики сорного компонента агрофитоценозов за длительный период времени является актуальным исследованием, позволяющим вскрыть влияние историко-экономических факторов на структуру и состав агрофитоценозов региона в целом.
Исследования растительного покрова Мордовии были начаты более 150 лет назад. Среди ученых следует выделить К.А.Космовского (1890), исследовавшего земли республики, входившие на тот момент в состав Пензенской губернии, Д.И.Литвинова (1888) и В.В.Алехина (1913), изучавших растительный покров Тамбовской губернии. Растительность территории Нижегородской губернии, также частично вошедшей в состав современной территории Республики Мордовия, была описана В.В.Докучаевым в 1884-1890 гг., а позднее В.ИТалиевым (1902-1915 гг.). Зачастую исследователи ограничивались изучением флоры естественных фитоценозов, не затрагивая сорную растительность (Кузьмин, 1941).
Начало изучения сорной растительности полей Мордовской автономной области было положено профессором И.И.Спрыгиным, руководившим геоботаническим отрядом в 1931-1932 гг. Последующие масштабные исследования сорной флоры Большеигнатовского района и территории СХПК Заря были проведены через 5 лет. По постановлению Совнаркома Мордовской АССР от 29 марта 1936 г.
было введено обязательное картирование засоренности полей республики, которое
было осуществлено в 1936-1938 гг. под руководством П.К.Кузьмина.
Методика
В 2002-2011 гг. на территории СХПК «Заря» Б.-Игнатовского района нами были проведены собственные исследования по определению засоренности посевов по местам предыдущих геоботанических обследований. Засоренность посевов определяли количественным методом в третьей декаде июля (перед уборкой зерновых культур, середина вегетации пропашных культур) по методике НИИ сельского хозяйства Юго-Востока (1969). Численность сорных растений определяли непосредственным подсчетом их стеблей на пробных площадках, выделяемых с помощью рамки размером 100^100 см, где учитывали количество сорных растений каждого вида. Виды, встречавшиеся редко и не попавшие в рамку, записывали отдельно. Численность (А) рассчитывали по формуле А= а/пя, где а- число встреченных особей (стеблей) растений; п- число учетных площадок, я-размер учетной площадки, м2. Для сравнения видового состава сорных видов агрофитоценозов мы применили коэффициенты сходства (коэффициент Жакка-ра) который рассчитывается по следующей формуле К'] = с/(а + Ь - с), где: а- количество видов в фитоценозе А; Ь- то же в фитоценозе В; с- число видов, встречающихся
одновременно в обоих фитоценозах (Ивойлов, 2000).
Большеигнатовский район расположен в пределах 55°00' с.ш. и 45°30' в.д. северо-восточной части Мордовии в бассейнах рек Пьяна и Алатырь, являющихся притоками Суры, впадающей в Волгу.
Климат здесь умеренно континентальный. Средняя температура января -12.3°С, среднегодовая +3.5°С. За год выпадает около 550 мм осадков. Продолжительность вегетационного периода в среднем составляет 150 дней. Почвы - выщелоченный и оподзоленный черноземы, тяжелосуглинистые, содержание фосфора и калия - среднее и выше среднего для зерновых культур. Реакция почвенной среды - слабокислая, близкая к нейтральной.
В годы наших обследований в структуре посевных площадей преобладали озимая пшеница (площадь от 150 до 600 га); яровая пшеница (от 240 до 725 га); ячмень яровой (от 150 до 530 га), кукуруза на силос и зерно (от 50 до 310 га); бобовые (до 100 га); многолетние травы (от 250 до 700 га). Структура посевных площадей, сложившаяся в хозяйстве, типична для большинства сельскохозяйственных предприятий Республики Мордовия (Бочкарев и др., 2009).
Результаты исследований
Результаты ботанических исследований позволяют судить о засоренности посевов, которая существовала многие столетия из-за сложившегося примитивного уровня агротехники. Г.Г.Данилов (1964) отметил, что глубина вспашки не превышала 1.5-2 вершка (6-9 см). Обработка почвы в республике вплоть до начала коллективизации осуществлялась за счет
конной тяги, при этом плугом обрабатывалось от 4 до 6% пашни, основная же площадь обрабатывалась сохой.
В 1932 г. в структуре посевной площади хозяйства были озимая рожь, овес, конопля и чистый пар. В посевах возделываемых культур и парах было отмечено 70 видов сорных растений (табл. 1).
Таблица 1. Засоренность сельскохозяйственных культур СХПК «Заря» Б.-Игнатовского района, 1932 г. шт/м
Сорные виды Пар Озимая рожь Овес Конопля
Малолетние
Эс Звездчатка средняя (Stellaria media L.) эемеры 28 7 10
Яровые ранние Горец птичий (Polygonum aviculare L.) 15 Крупка дубравная (Draba nemorosa L.) 11 Марь белая (Chenopodium album L.) 3 Проломник северный (Androsale septenthonatisL.) 12 редко 2 4 1
Зи Василек синий (Centaurea cyanusL.) Воробейник полевой (Buglossoides arvensis L.) Гулявник Лезеля (Sisymbrium loeselii L.) Гулявник струйчатый (Sisymbrium Sophia L.) Живокость полевая (Consolida regalis G.) Змееголовник тимьяноцветный (Dracocephalum thymiflorum L.) Качим степной (Gypsophila muralisL.) Крестовник весенний (Senecio vernalis Webb.) Куколь обыкновенный (Agrostemma githago L.) Пастушья сумка (Capsella bursa-pastorisL.) мующие редко 41 11 редко 6 10 10 4 20 5 9 1 редко 7 5 11 6 редко
Ромашка непахучая (Matricaria perforata Mill) Рыжик мелкоплодный (Camelina microcarpa A.) Скерда кровельная (Crepis tectorum L.) 4 6 5 редко 12 2 редко редко
Сорные виды Пар Озимая рожь Овес Конопля
Фиалка полевая ( Viola arvensis L.) 10
Чистец однолетний (Stachys annua L.) Ярутка полевая (Thlaspi arvense L.) Яснотка стеблеобъемлющая (Lamium amplexiacuale L.) 6 8 3 редко редко 8
Озимые
Метлица полевая (Apera spica-ventiL.) 132 159
Двулетники
Дрема белая (Melandrium album Mill.) Икотник серый (Berteroa incana L.) Липучка растопыренная (Lapulla squarrosa R.) Лопух паутинистый (Arctium tomentosum Mill.) Пастернак посевной (Pastinaca sativa L.) Тмин обыкновенный (Carum carvi L.) 5 25 7 редко 8 1 редко редко 6 редко 1
Свербига восточная (Bunias orientalisL. Смолевка обыкновенная (Silene vulgaris L.) Чертополох колючий (Carduus acanthoides L.) 4 3 4 7 7 3
Многолетние
Корневищные
Звездчатка злаковая (Stellaria graminea L.) редко 1
Мятлик луговой (Poa pra tensis L.) 8
Пырей ползучий (Elytrigia repens L.) 128 10 34
Тысячелистник обыкнов. (Achillea millefolium L.) 14
Хвощ полевой (Equisetum arvense L.) 16 18 2
Чистец болотный (Stachys palustris L.) 10 10
Ясколка полевая (Cerastium arvense L.) 8 2 2
Корнеотпрысковые
Бодяк полевой (Cirsium arvenseL.) 7 5 4
Вьюнок полевой (Convolvulus arvensisL.) 11 6 6
Горошек мышиный (Vicia cracca L.) 6 редко
Льнянка обыкновенная (Linaria vulgaris Mill.) 12 10
Молочай прутьевидный (Euphorbia virgata Webb.) 7 2
Осот полевой (Sonchus arvensisL.) 6 28 56
Стержнекорневые
Короставник полевой (Knautia arvensisL.) 5 редко редко
Лапчатка серебристая (Potentilla argentea L.) редко 2
Нонея темно-бурая (Nonea pulla L.) 9
Одуванчик лекарств. (Taraxacum officinale Webb.) 3 редко 1
Полынь горькая (Artemisia absinthium L.) 6
Мочковатокорневые
Подорожник большой (Plantago majorL.) Щучка дернистая (Deschampsia cespitosa L.) 1 356**
Луковичные Лук круглый (Allium rotündum L.) | 4 1 1
**Данный вид встречался в понижениях и ложбинах, где талые воды задерживаются на длительный срок ***В посевах редко встречались горец шероховатый, дымянка лекарственная, пикульник ладанниковый, сушеница топяная, аистник цикутный, подмаренник цепкий, рыжик яровой, донник белый, овсяница красная, клевер гибридный, клевер луговой, клевер средний, лапчатка прямая, подорожник средний, сурепка обыкновенная, чистец прямой, клевер ползучий.
Наиболее засоренными в тот период были поля чистого пара. Как правило, пары были поздними (так называемыми «крестьянскими») и отчасти выполняли функцию пастбищ. Всего в парах было обнаружено 62 вида сорных растений, наиболее распространенными из которых являлись - из малолетних: горец птичий,
крупка дубравная, проломник северный, качим постенный , пастушья сумка. Особенно сильно были распространены гулявники Лезеля и струйчатый. Много было в паровых полях метлицы обыкновенный - основного озимого сорного вида того времени. Обильно встречались двулетники, в особенности икотник серо-зеленый,
пастернак посевной. Из многолетних корневищных существенное распространение в парах имели пырей ползучий, хвощ полевой, чистец болотный. Из корнеотпрыс-ковых - бодяк щетинистый, осот полевой, льнянка обыкновенная. Стержнекорневые виды были представлены короставником полевым, но-неей темно-бурой, полынью горькой, одуванчиком лекарственным и др.
Сорных растений в посевах озимой ржи было 24 вида (основные - метлица полевая и осот полевой), в посевах овса обнаружено 23 вида (наибольшее распространенные из малолетних - змееголовник тимьяно-цветный, воробейник полевой, василек синий, гулявник Лезеля; из многолетних - осот полевой, пырей пол-зучий и вьюнок полевой, чистец болотный). В посевах конопли зарегистрировано 14 видов, основными из которых были хвощ полевой, тысячелистник обыкновенный, пырей ползучий и др., что объясняется размещением конопли на пойменных почвах. В среднем по культурам и паровым полям на 1 м2 в 1932 г. было обнаружено 286 сорных растения. Из них на долю малолетних приходилось 59%, многолетних - 41% .
Наибольшее количество видов на тот период имели: из малолетников - зимующие (27% от общего числа видов), в частности фиалка полевая, качим постенный, крестовник весенний, пастушья сумка, яснотка стеблеобьемлющая. Также существенную долю занимали яровые ранние виды (13%). Из них самыми распространенными были марь белая, крупка дубравная, горец птичий, проломник северный. Озимые сорные виды представлены только метлицей полевой, однако от средней численности малолетних растений на 1 м2 она занимала 43%. Из многолетних широкое видовое разнообразие имели стержнекорневые - 12 видов, однако по численности преобладали корневищные, из которых основными были пырей ползучий, хвощ полевой, чистец болотный. В посевах отмечалось обилие корнеотпрыс-ковых сорных растений, но на их долю приходилось только 14% от общего количества видов. Из них особо многочислен-
ными были осот полевой, вьюнок полевой, бодяк щетинистый, льнянка обыкновенная и др.
Важной характеристикой состава сорной флоры является ботанический спектр слагающих ее видов (рис. 1). В 1932 г. он был достаточно широким, всего отмечено 16 семейств сорных растений. В посевах преобладали представители астровых (19%), бобовых (13%), яснотковых, гвоздичных и капустных (11%).
Астров: 19%
Другие
28%
Гр
3%
Мятликовые 5%
Гвоздичны 10%
Рис. 1. Долевое участие семейств в формировании
Гигромезофиты
3% I серофиты
4%
Мезоксерофиты 10%
Ксеромезофиты 29%
Мезофиты 54%
сорного спектра , 1932 г.
Рис. 2. Экологические группы сорных видов по отношению к условиям увлажнения, 1932 г.
В посевах (рис. 2) преобладали мезо-фитные виды (54% от общего количества), значительную долю занимали ксеромезофи-ты (29%) и мезоксерофиты (10%).
Анализируя группы сорных растений по времени их заноса, можно отметить, что основная их доля приходилась на ар-хеофиты (виды, занесенные до 16 века) -88%. Количество неофитов было на уровне 12% от их общего числа, основную часть представляли однолетние растения, родина которых - Средиземномор-ский регион. Здесь следует выделить гулявник Лезеля, свербигу восточную, рыжик посевной и
рыжик мелкоплодный. Из многолетних видов встречались чистец прямой и молочай прутьевидный. Многие из них успешно натурализовались и получили широкое распространение. Необходимо отметить, что гулявник Ле-зеля встречался во всех культурах.
Ко времени второго периода обследований посевов СХПК «Заря» (1936 г.) положение в организации сельского хозяйства Мордовии коренным образом изменилось. Обрабатываемая тракторами площадь пашни достигла 95%. Вместо позднего пара начали вводить черный и ранний пар, а под яровые культуры - раннюю зябь. Глубина обработки почвы увеличилась до 20-22 см (Дробижев, 1981). К 1936 г. в структуре посевных площадей СХПК «Заря» значительную долю занимала яровая пшеница (ранее не возделываемая), а также просо и бобовые культуры.
Анализ результатов геоботанических исследований (Кузьмин, 1941) показал, что в посевах встречалось 62 вида сорных растений, а наиболее засорены были посевы проса (23 вида). Средняя засоренность составляла 69 растений на 1 м2 Существенное распространение в этой культуре получили: из малолетних яровых ранних горец птичий, дымянка лекарственная, марь белая; из зимующих в большом количестве здесь произрастали подмаренник цепкий и чистец однолетний. Из многолетних большую вредоносность просу приносили корневищные сорняки: пырей ползучий, чистец болотный, из корнеотпрысковых бодяк щетинистый, льнянка обыкновенная, мышиный горошек, осот полевой, вьюнок полевой.
Также высока оказалась засоренность посевов яровой пшеницы (58 растений на 1 м2, относящихся к 36 видам). Наиболее распространенными были из малолетних дымянка лекарственная, марь белая, василек синий, липучка растопыренная, гулявник Лезеля; из многолетних пырей ползучий, хвощ полевой, чистец болотный, вьюнок полевой, бодяк щетинистый.
Посевы овса были менее засоренными, всего в посевах было обнаружено 47 сорных растений на 1 м2, однако их видовой
спектр был самым высоким из всех культур (36 видов). Из малолетних яровых ранних в посевах овса отмечали марь белую, гулявник Лезеля. Из зимующих чаще в посевах овса встречались куколь обыкновенный, василек синий, чистец однолетний. Из многолетних видов в посевах овса наибольшее распространение получили пырей ползучий, хвощ полевой, чистец болотный. Из корнеотпрысковых растений особо вредоносными были осот полевой, бодяк щетинистый.
В посевах озимой ржи было обнаружено 29 видов сорных растений общей численностью 55 шт./м2, из яровых ранних горец птичий, дымянка лекарственная, крупка дубравная; из зимующих василек синий, гулявник Лезеля. Встречалась в посевах ржи метлица полевая. В отличие от яровых зерновых культур, в посевах было меньше корневищных - всего 2 вида (ясколка полевая, пырей ползучий), однако корнеотпрысковые были также широко представлены.
Минимальное число сорных растений, как на единицу площади (42 шт./м2), так и по видовому обилию (23) было отмечено в бобовых культурах. Среди них особо многочисленными были марь белая, чистец однолетний, смолевка обыкновенная, тысячего-лов посевной, скерда кровельная.
Редко встречались в посевах горец шероховатый, овсюг обыкновенный, рыжик яровой, воробейник полевой, живокость полевой, качим постенный, крестовник весенний, пастушья сумка, ромашка непахучая, фиалка полевая, ярутка полевая, донник белый, пастернак посевной, рыжик озимый, свербига восточная, чертополох колючий, звездчатка злаковая, тысячелистник обыкновенный, ясколка полевая, молочай прутьевидный, нивяник обыкновенный, одуванчик лекарственный, подорожник средний, сурепка обыкновенная, кипрей розовый, подорожник большой; редко встречаемые: крупка дубравная, пикульник двунадрезанный, пролом-ник северный, сушеница топяная, змееголовник тимьяноцветный, смолевка обыкновенная, мятлик луговой, лапчатка прямая, лапчатка серебристая.
В среднем по культурам в 1936 г. численность растений составляла 54 шт/м2 Из них на долю малолетних приходилось 54%, многолетних - 46%. Наиболее распространенными были: из малолетников яровые ранние виды (28% от общего количества видов). Из них наибольшую численность имели василек синий, гулявник Лезеля, змееголовник тимьяноцветный, куколь обыкновенный. Яровые ранние виды занимали порядка 18%. Наиболее распространенными в тот период были горец птичий, марь белая, гулявник лекарственный, дымянка лекарственная. Озимые были представлены одним видом -метлицей полевой. Из многолетних наибольшее число видов имели стержнекор-невые, однако по количеству на учетной площадке доминировали корнеотпрысковые виды. Из них особо многочисленны были осот полевой, вьюнок полевой, бодяк щетинистый, льнянка обыкновенная.
Существенные изменения экологических условий в агрофитоценозе, вызванные глубокой отвальной вспашкой, расширением спектра возделываемых культур, введением севооборотов способствовали снижению видового разнообразия сорных растений на 12%, а их численности более чем в 5 раз по сравнению с 1932 годом. Существенно сократилась численность двулетних видов, так как по своим биологическим особенностям они не смогли произрастать на полях с глубокой периодической обработкой почвы. Введение севооборотов с яровыми культурами, очистка посевного материала снизили численность метлицы полевой. Уменьшилось число корневищных видов. Из посевов исчезли овсяница красная, редко стал встречаться тысячелистник обыкновенный. Число побегов пырея, который при вспашке плугом с предплужником слабо развивался, сократилось более чем в 10 раз. Из многолетних доминирующими стали корнеотпрысковые сорные виды, что объясняется меньшим повреждением их корневой системы рабочими органами почвообрабатывающих орудий. Численность корнеотпрысковых на 1 м2 по срав-
нению с 1932 годом сократилась вдвое. В то же время ввоз сортовых семян яровой пшеницы для посева из Саратовской области стал причиной появления овсюга обыкновенного, ранее не встречавшегося на полях республики.
Доминирующими ботаническими семействами, как и в первый период обследований, оставались астровые (18% от общего количества), бобовые и капустные -по 15%. Всего в посевах отмечены сорные растения из 15 семейств (рис. 3).
Экологическая группировка сорных видов по отношению к условиям увлажнения показала, что большая их часть относилась к группе мезофитов (42%). Также обильно представлены ксеромезофиты -39% и мезоксерофиты - 11% (рис. 4).
Астровые 18%
Другие 25%
Гречишные 4%
Мятликовые
5%
Капустньн 15%
Бобовые 15%
Яснотковые 9%
Гвоздичные 9%
Рис. 3. Доля семейств в спектре видов
Гигромезофит
3% ~1 Ксерофит
Мезофи 42%
сорных растений, 1936 г.
Рис. 4. Экологические группы сорных растений по отношению к условиям увлажнения, 1936 г.
Интенсификация сельского хозяйства, сопровождавшаяся ввозом семенного материала и новой техники, оказала существенное влияние и на появление новых заносных сорных растений. Количество адвентивных видов возросло до 24%. Среди них преобладали малолетние виды -гулявник лекарственный, чистец одно-
Мезок
Ксеромезофит 39%
летний, овсюг обыкновенный. Из многолетних видов следует выделить звездчатку злаковую и сурепку полевую
Исследования 2002-2011 гг. показали, что общее число сорных видов на полях СХПК «Заря» составило 53 (табл. 2). Максимальное их количество (33) было в посевах многолетних трав разных лет пользования. Здесь встречались как малолетние сорные растения, свойственные яровым покровным культурам, так и многолетние виды. Наиболее распространенными оказались дымянка лекарственная, ромашка непахучая, фиалка полевая, подмаренник цепкий, пырей ползучий, одуванчик лекарственный. Значительное видовое разнообразие сорняков было в посевах озимой пшеницы и ржи (порядка 30 видов). Здесь отмечены василек синий, ромашка непахучая, подмаренник цепкий, ярутка полевая, виды фиалок. Интенсивно развивался в нижнем ярусе ежовник обыкновенный. Из многолетних видов в посевах озимых культур обильно произрастали
хвощ полевой, корнеотпрысковые виды, а при посеве по пласту многолетних трав -одуванчик лекарственный. В яровых зерновых культурах было выявлено 28 видов сорных растений. Наибольшее распространение здесь получили овсюг обыкновенный, дымянка лекарственная, ежовник обыкновенный, щирица запрокинутая, виды пикульников. Многолетние виды в основном были представлены
корнеопрысковой группой.
Минимальное численное (17 шт./м2) и видовое (16) присутствие сорных растений отмечалось в посевах бобовых. Чаще встречались здесь овсюг обыкновенный, щирица запрокинутая, хвощ полевой и бодяк щетинистый. Кукуруза была единственной пропашной культурой за все годы исследований. Количество сорняков на 1 м2 составляло 47, всего было отмечено в посевах 18 видов. Наиболее распространенными были просо куриное и щирица запрокинутая, бодяк щетинистый и вьюнок полевой.
Таблица 2. Засоренность сельскохозяйственных культур (СХПК «Заря» Б. Игнатовский район, 2002-2011 гг.) шт / м2
Сорные виды Озимая пшеница Озимая рожь Яровая пшеница Бобовые Ячмень Кукуруза Мн. травы
Малолетние
Звездчатка средняя (Stelaria media L.) Эфемеры 1 3 3 2
Яровые ранние
Горец птичий (Polygonum a viculareL) 5 2 1 редко 7
Дымянка лекарственная (Fumaria officinalisL) редко 3 12 редко
Марь белая (Chenopodium albumL) 4 5 7 1 редко
Овсюг обыкновенный (A vena fatua L.) редко редко 6 2 7 редко редко
Пикульник зябра (Galeopsis speciosa Mill.) редко 1 1 1 редко
Пикульник обыкновенный (Galeopsis tetrahitL) редко 3 5 1
Редька дикая (Raphanus raphanistrum L) 1 2
Яровые поздние
Ежовник обыкновенный (Echinochloia crusgaliiL) 2 редко 14 редко 20
Щирица запрокинутая (AmaranthusretroBexusL) редко 1 3 3 редко 12
Зимующие
Аистник цикутный (Erodium cicutariumL) редко редко редко 1 2 редко
Воробейник полевой (Buglossoides arvensisL) 1 1 редко
Пастушья сумка (Capsella bursa-pastorisL) 3 1
Подмаренник цепкий (Galium aparineL) 2 1 2 редко 7 2 1
Ромашка непахучая (Matricariaperforata Mill.) 3 6 3 2 1 4
Рыжик мелкоплодный (Camelina microcarpa A) 1
Фиалка полевая (Viola arvensisL) 3 2 1 6
Фиалка трехцветная (Viola tricolorL) 9 4 1
Ярутка полевая (Thlaspi arvenseL) 5 1 редко редко редко
Многолетние
Корневищные
Пырей ползучий (Eytrigia repensL) 2 1 редко 14
Хвощ полевой (Equisetum arvenseL) 11 7 7 2 6 1 2
Чистец болотный (StachyspalustrisL) редко редко редко редко редко редко 2
Бодяк щетинистый (Слазит ап/епёЪ) Вьюнок полевой (СпуоШия апеепШЪ.) Латук татарский(Ъас/иса Ьа/агШса Ъ.) Молочай прутьевидный (ЕирЬолЫа Шдз/а№) Осот полевой (ЗопсИи апёепШЪ) Корне 4 3 2 редко этпрыско 2 3 1 редко 1 вые 3 4 редко 4 2 1 3 редко 12 8 редко 2 4 2 редко редко редко 1
Одуванчик лекарственный (Талахасит оЖСПаё Webh) Стерж 7* снекорне! 13* ые редко редко редко 16
Ползучие
Лапчатка гусиная (Роёп/Ша апёгюа Ъ.)
1
*Имеет существенное распространение при посеве озимых культур по пласту многолетних трав.
**В посевах редко встречались горчица полевая, мальва пренебреженная, гулявник Лезеля, скерда кровельная, лопух паутинистый, синяк обыкновенный, чертополох колючий, подмаренник настоящий. горошек мышиный, борщевик Сосновского, короставник полевой, лапчатка серебристая, нивяник обыкновенный, пижма обыкновенная, полынь обыкновенная, щавель курчавый, лютик едкий, подорожник большой, цикорий обыкновенный, льнянка обыкновенная, полынь горькая, смолевка обыкновенная, дрема белая.
В среднем на 1 м2 в годы наших исследований произрастало 53 экземпляра сорных растений, из которых на долю малолетних приходилось 59%, многолетних -41%. Среди малолетников как и ранее доминировали зимующие виды (21% от общего числа видов) - ромашка непахучая, фиалка полевая и трехцветная, подмаренник цепкий, ярутка полевая. Яровые ранние были представлены 10 видами, из кото-рых наиболее распространенными оказались марь белая, овсюг обыкновенный, пи-кульник обыкновенный. Яровые поздние были представлены 2 видами, однако их количество на 1 м2 из малолетних было максимальным. Из многолетних стержнекорне-вые виды имели самый широкий видовой спектр (10), однако по численности на единице площади преобладали корнеотпрысковые (бодяк щетинистый, вьюнок полевой), а из корневищных - хвощ полевой.
Систематически проводимые в течение 10 лет исследования показали, что основные сорные виды во всех культурах сохранялись из года в год. Однако при умеренном и повышенном увлажнении как численное, так и видовое разнообразие сорных растений несколько увеличилось. (Никольский и др., 2012). Помимо погодных условий существенное влияние на уровень засоренности оказали антропогенные факторы. Нестабильная экономическая ситуация, отсутствие системного применения гербицидов способствовали росту уровня засоренности посевов. Ши-
рокое применение дискования на глубину 12-14 см в качестве основной обработки существенно влияло на увеличение численности хвоща полевого, бодяка щетинистого и вьюнка полевого. В посевах вновь появился пырей ползучий, который в 80-е годы практически исчез (Ивойлов, Ивой-лов, 2002). Однако начатое в первое десятилетие XXI века применение повсходовых гербицидов на ячмене и яровой пшенице значительно снизило численность овсюга.
Вместе с уменьшением количества видов в настоящее время выросла доля семейства астровые (31%), количество видов из семейств капустные и яснотковые составило 11% (рис. 5).
Потепление климата отразилось и на соотношении экологических групп сорняков по условиям увлажнения (рис 6). Как и в предыдущие периоды исследований, в 2002-2011 гг. основную долю составили мезофиты (42). Выросло (38%) количество ксеромезофитов, количество гигромезо-фитов составило всего 6%.
Наши данные согласуются с результатами Ю.Я.Спиридонова с соавт. (2004) об изменении количественного и качественного состава сорного ценоза из-за агротехнических приемов возделывания сельскохозяйственных культур, и от погодных условий. Ими установлено, что в последние годы из-за потепления климата увеличилась численность и вредоносность зимующих видов (ромашки непахучей, подмаренника цепкого, фиалки полевой, василька синего, пастушьей сумки, ярутки полевой).
Доля неофитов в общей массе выросла за последние 80 лет и составляет 29%. В посевах появились виды сорных растений, которые в 1932 г. на полях не встречались: овсюг обыкновенный, борщевик Соснов-ского, щирица запрокинутая, щавель курчавый.
Другие
Астровые 31%
Бобовые 5%
Гречишные
5%
Мятликовые 8%
Гвоздичные
8%
Яснотковые 11
Рис. 5. Доля семейств в спектре видов сорных растений, 2002-2011 гг.
Гигромезофит 6%
Ксерофит 4%
Мезоксероф] 10%
Ксеромезофит 38%
Мезофит 42%
Рис. 6. Экологические группы сорных видов по отношению к условиям увлажнения, 2002-2011 гг.
Сопоставление имеющихся в нашем распоряжении данных геоботанических обследований 30-х годов с результатами наших исследований показало, что за 80-
летний период произошли значительные изменения в видовом составе сорных растений агрофитоценозов СХПК "Заря", подтверждающиеся результатами статистической обработки.
Таблица 3. Коэффициент сходства сорной флоры между озимыми культурами _и яровыми зерновыми_
Коэффициент сходства по годам
Культуры 1932 1936 2002-2011
озимые яровые озимые яровые озимые яровые
Озимые зерновые Яровые зерновые 1 1 1 0.53 1 0.45 1 0.61 1
Таблица 4. Коэффициент сходства сорной флоры культур за восьмидесятилетний период
Годы Коэффициент сходства по годам
озимые зерновые яровые зерновые
1932 1936 2011 1932 1936 2011
1932 1936 1 1 0.72 1 0.77 1
20022011 0.55 0.63 1 0.48 0.61 1
Состав сорного компонента озимых и яровых зерновых культур существенно отличался во все периоды исследований. Вместе с тем, при унификации обработки почвы под различные культуры, использовании гербицидов из одних и тех же химических групп в последние годы наметилась тенденция к сближению со-става сорных флор. Коэффициент сходства в 2011 г. вырос на 20% по сравнению с 1936 г. (от 0.45 до 0.61).
Заключение
За 80-летний период в составе сорной флоры СХПК «Заря» произошли существенные изменения. В озимых зерновых культурах видовой состав изменился более чем на 45%, у яровых зерновых - на 52%. Из посевов исчезли яровые ранние -горец птичий (предпочитающий более плотные почвы), крупка дубравная, про-ломник северный, сушеница топяная. Однако редко встречавшийся в тот период овсюг обыкновенный стал одним из злостных сорняков яровых зерновых культур. Практически в 2 раза сократилось число
зимующих видов. Из посевов исчезли куколь обыкновенный (занесен в красную книгу Республики Мордовия), змееголовник тимьяноцветный. Злостные сорняки 30-х годов гулявник Лезеля и струйчатый редко встречаются в посевах многолетних трав, на обочинах дорог и необрабатываемых участках. Малораспространенные в 30-е годы подмаренник цепкий и ромашка непахучая в настоящее время повсеместно присутствуют по причине устойчивости к гербицидам группы 2,4-Д и 2М-4Х. По-прежнему остаются в фитоценозах
фиалка полевая и трехцветная. За 80-летний период полностью выпала из посевов метлица полевая, чему способствовало увеличение доли яровых культур, где данный вид из-за своих биологических особенностей произрастать не может.
В настоящее время в посевах обильно встречаются яровые поздние виды - щирица запрокинутая и ежовник обыкновенный, ранее не отмеченные исследователями. Это связано с возделыванием в хозяйстве кукурузы.
Двулетние виды, обильно встречавшиеся в первый период обследований, в настоящее время произрастают лишь в посевах многолетних трав, где складываются благоприятные условия для их развития. Состав корневищных видов сократился до 4. Из посевов исчезли ясколка полевая, звездчатка злаковая, тысячелистник обыкновенный. Снизилась численность пырея ползучего, однако хвощ полевой сохранил обилие своей популяции. Корнеотпрыс-ковые виды все время сохраняли свое значи-
Вестник защиты растений, 3, 2013 тельное численное присутствие, а их спектр увеличился за счет появления в посевах молокана татарского. Численность осота полевого сократилась по сравнению с 30-ми годами более чем в 10 раз.
Из стержнекорневых наибольшее распространение получил одуванчик лекарственный из-за наличия в севооборотах многолетних трав с длительным сроком использования. В посевах отмечен борщевик Сосновского - эргазиофитный вид, получивший широкое распространение в республике в последние несколько десятков лет (Смолин и др., 2011).
Анализ имеющихся в нашем распоряжении геоботанических материалов обследований полей и наши собственные исследования показывают, что основным фактором, влияющим на видовой состав и численность сорных растений в посевах сельскохозяйственных культур, является уровень антропогенной нагрузки.
Бочкарев Д.В., Смолин Н.В., Зайчикова Т.Ф. Состояние и перспективы развития земледелия в Республике Мордовия / / Нива Поволжья, 2009, 4, 13, с. 1-6.
Данилов Г.Г. Из истории земледелия Мордовии. Саранск, Мордовское книжное издательство, 1964, 112 с.
Ивойлов А. В., Ивойлов Д. А. Сорная растительность Республики Мордовия, ее флористический и агрофитоценотический анализ // Аграрная наука Евро-Северо-Востока, 2002, 3, с. 35.
Ивойлов А. В. Анализ данных агрономических исследований методами непараметрической статистики. Саранск, изд-во МГУ, 2000, 68 с.
История Мордовской АССР: в 2 томах. Саранск, Мордовское книжное издательство, т 2, 1981, 432 с.
Кузьмин П. К. Сорные растения полей Мордовской АССР и меры борьбы с ними. Саранск, Мордовское Государственное издательство, 1941, 232 с.
Лунева Н.Н. Видовой состав сорных растений и тенденции его изменчивости в агроценозах Ленинградской области // Проблемы изучения адвентивной и синан-тропной флоры в регионах СНГ. Москва-Тула, Изд. Бот. сада МГУ, 2003, с. 62-63.
Лунева Н.Н., Соколова Т.Д., Надточий И.Н.,
Литература
Навицкене Г.Ф., Филиппова Е.В. Оценка засоренности сельскохозяйственных посевов в Новгородской области / / Вестник защиты растений, 2007, 3, с.34-45.
Лунева НН. О ботанических наименованиях сорных растений / / Защита и карантин растений, 2003, 11, с 17-20.
Миркин Б.М., Наумова Л.М. Наука о растительности (история и современное состояние основных концепций). Уфа, Гилем, 1998, 413 с.
Никольский А.Н., Бочкарев Д.В., Смолин Н.В., Дворецкий С.А. Экотопическая флуктуация сорного компонента агрофитоценоза озимой пшеницы // Вестник Алтайского ГАУ, 2012, 9, с. 33-37.
Смолин Н.В., Бочкарев Д.В., Никольский А.Н. Поиск путей борьбы с борщевиком Сосновского продолжается / / Защита и карантин растений, 2011, 8, с. 26-28.
Спиридонов Ю.Я., Протасова Л.Д., Ларина Г.Е. Изменение видового состава сорняков // Защита и карантин растений, 2004, 10, с.6-8.
Спрыгин И. И. Геоботанический отчет по Игна-товскому совхозу свиноводтреста им. М. Горького. Рукопись, 1932, 21 с.
Mirkin B.M. Which plant communities do exist? / / J. Veget.Sci., 1994, 5, 2, p. 283-284.
WEED DYNAMICS IN AGROPHYTOCENOSES OF THE REPUBLIC OF MORDOVIA D.V.Bochkarev, N.V.Smolin, A.N.Nikolskiy The weed flora dynamics in agrophytocenoses is reviewed since 1932 to now. Weed species in different periods of research are listed. The coefficients of similarity in weed species composition are counted over time and across cultures, as well as the fraction of adventive weeds in agrophytocenoses.
Keywords: weed, agrophytocenosis, flora dynamics, agrotechnology, crop.
Д.В.Бочкарев, к.с-х.н., Н.В.Смолин, д.с.-х.н., Smolin89@mail.ru А.Н.Никольский, к.с.-х.н., Al_mzr@mail.ru
