Особенности сукцессии сорной растительности в зерновых агрофитоценозах Приобья

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

Особенности сукцессии сорной растительности в зерновых агрофитоценозах Приобья

В.Е. Синещеков, А.Г. Красноперов, Е.М. Красноперова

При использовании трехфакторного дисперсионного анализа оценивали особенности сукцессии сорной растительности за одну и несколько ротаций зернопарового севооборота и при бессменной культуре яровой пшеницы при различных способах зяблевой обработки почвы и степени химической нагрузки посевов. Рассматривается динамика формирования ассоциаций сорных растений в зерновых агрофитоценозах.

Features of succession of weeds in cereals agrophytocenosis of Priob'e

V.E. Sineshchekov, A.G. Krasnoperov, E.M. Krasnoperova

The features of succession of weeds were estimated by means of three-factor variance analysis during one or more rotation of grain-fallow and summer wheat as permanent crop. It was revealed, that time of succession is the main factor determinant the specific content of weed community. However, autumn ploughing and complete chemical loading of sown area also exert influence on forming of specific content of weeds. It was shown, that the successions proceed in compliance with model of «tolerance», when the segetal and ruderal species were replaced gradually by the species of natural community (hemicrypto- and hemiterophytes) as a result of increase total competition and differentiation of ecological niches.

Введение

Усиление антропогенного воздействия на растительные сообщества при использовании химических препаратов нового поколения и сельскохозяйственной техники отражается на видовом разнообразии и численности растений (1-3). В связи с этим возникает необходимость изучения механизмов сукцессий с целью прогнозирования и управления этими процессами.

Основные исследования в этой области проводили на многолетних травах или травосмесях в агрофитоценозах и естественных сообществах (4-6). Показано, что вторичные автогенные сукцессии на залежах сопровождаются уменьшением доли растений высеянных видов и внедрением выходцев из местной флоры, которые находятся в благоприятных экологических условиях (7, 8). Смена видов в ходе сукцессий обусловлена наличием полного набора семян в почве уже на начальных стадиях процесса (9). Предложен оригинальный метод восстановления многолетних травяных сообществ с помощью сено-семенной смеси, заготовляемой в естественных растительных ценозах.

Известно, что растения в агрофитоценозах зерновых культур испытывают высокие антропогенные нагрузки (10). Поэтому целью нашей работы был анализ особенностей сукцессии сорной растительности в зернопаровом севообороте за одну и несколько ротаций, а также в бессменных посевах яровой пшеницы.

Методика

Исследования проводили на стационаре Сибирского НИИ земледелия и химизации сельского хозяйства в ОПХ «Элитное» Новосибирской области. Почва опытного участка была представлена черноземом выщелоченным среднесуглинистым. В пахотном слое содержание валового азота, Р₂О₅ и К₂О составляло соответственно 0,30-0,35 %, 26-30 и 9,4-12 мг/100 г почвы, гумуса -- около 6 %, Са в поглощающем комплексе -- 80 % (при незначительном количестве Na и Mg); pH водной вытяжки 6,1-6,9; среднемноголетняя норма осадков 420 мм.

В материалы исследования вошли данные по сукцессии сорной растительности в зернопаровых севооборотах: 4- и 5-польный -- соответственно три ротации (II, III и IV -- соответственно 1991-1994, 1995-1998 и 1999-2002 годы) и одна ротация (I -- 1986-1990 годы), а также при бессменных посевах яровой пшеницы за 12 лет. Влияние погодных условий учитывали опосредованно по видовому составу сорной флоры в посевах пшеницы сортов Обская 14 (1986-1998 годы) и Кантегирская 89 (1999-2002 годы). Система основной (зяблевой) обработки почвы включала три варианта: первый -- вспашка на глубину 20-27 см; второй -- безотвальная глубокая обработка на такую же глубину при использовании «стоек», разработанных в Сибирском НИИ механизации и электрификации сельского хозяйства; третий -- мелкая обработка плоскорезом КПШ-9 на глубину 10-12 см (минимальная); в четвертом варианте зяблевую обработку стерни не проводили. В каждом из вариантов были образованы четыре группы -- контроль (без химизации) и три группы, в которых использовали гербициды, фунгициды, ретарданты и удобрения в следующих сочетаниях: гербициды -- иллоксан, аминная соль 2,4-Д, пума-супер, гранстар, пума-супер комби; N₉₀ при предпосевной обработке почвы + фунгициды (комплексный препарат ТИЛТ, 0,5 л/га в фазу начала колошения); комплексная химизация -- гербициды + удобрения + фунгициды + ретарданты (ТУР, 4 л/га в баковой смеси с гербицидами). Засоренность посевов ежегодно оценивали во всех вариантах опыта в 4-кратной повторности на 48, 64 и 16 учетных делянках площадью 10013 м² соответственно в 4-, 5-польных севооборотах и при бессменных посевах пшеницы. Видовой состав, абсолютную и относительную численность сорных растений, проективное покрытие, плотность растений на 1 м², площадь поверхности листьев, воздушно-сухую массу растений, а также время сукцессии определяли общепринятыми методами (4).

При статистической обработке данных использовали трехфакторный дисперсионный анализ для оценки видового разнообразия, фитомассы, проективного покрытия, плотности, времени сукцессии (11); анализировали синтаксономический «спектр» ассоциаций сорного сообщества в ходе сукцессии (12); по качественным признакам составляли хроноклин -- посредством градиентного прямого анализа фиксировали точное время сукцессии; сходство сообществ зернопарового севооборота и бессменных посевов пшеницы сравнивали со стандартом. При выделении стандарта мы исходили из того, что смена видов сорной растительности обусловлена полным набором семян в почве, поэтому контролем служили варианты при минимальной обработке почвы и без таковой при полной химической нагрузке посевов. При этом использовали усредненные показатели числа видов и обобщенные оценки видового состава сорных растений, а также наиболее известный коэффициент сходства Съеренса (%) -- К = 2N100/А_i + В_i, где А_i и В_i -- соответственно сухая масса (г/м²) и плотность (шт/м²) растений i-го вида, N -- общее число видов (12). Изменения видового состава рассматривали как вторичные автогенные сукцессии.

Результаты

сукцессия сорная растительность зерновой

Зяблевая обработка почвы и химическая нагрузка посевов оказывали существенное влияние на характер сукцессии, а также вариацию признаков сорного сообщества (табл. 1). Так, на долю фактора «время сукцессии» приходилось 25-70 %; факториальные средние по видовому разнообразию сорных растений, сухой массе, общему проективному покрытию, плотности растений составляли соответственно 13,2-85,5 шт., 10,4-237,6 г/м², 7,8-13,6 %, 1,3-4,7 шт/м² (табл. 2).

1. Дисперсионный анализ влияния различных факторов на показатели сукцессии растений сорного сообщества в зернопаровом севообороте и при бессменных посевах яровой пшеницы