Биологическикие науки/ 2. Структурная ботаника и биохимия растений

Асист. Тихонова О.М.

Сумський національний аграрний університет, Україна

Формоутворення і ріст сегетальних рослин

в різних умовах зволоженості

Проблема продовольчої безпеки в сучасному суспільстві загострюється з кожним роком. Але потенційна врожайність сортів культурних рослин реалізується в більшості країн світу, в тому числі в Україні лише на 20-30% [1]. Однією з важливих причин низької врожайності є висока забур’яненість посівів. Бур’яни виносять в середньому 10-12% врожаю [2].

Тотальне знищення бур’янів в посівах економічно не рентабельне і не потрібне [3]. Єдиним вірним шляхом є контроль чисельності сегетальної рослинності на основі знань біології і екології бур’янів. Такий підхід до проблеми є одним з компонентів сталого розвитку цивілізації [4]. В умовах глобального потепління клімату на планеті однією з проблем сільськогосподарського виробництва є зміна режиму зволоження, що призводить до фітоценотичних змін в угрупованнях сегетальних рослин.

В розрізі цієї проблеми метою дослідження було виявлення особливостей розвитку декількох видів бур’янів в різних посівах за умов різної зволоженості.

Дослідження проводились у виробничих посівах агрофірм Сумського, Білопільського, Охтирського районів Сумської обл. протягом 2004 – 2007 р.р. Річна сума опадів в 2004-2006 роках коливалась в межах 565 – 665 мм, а в

2007 р. склала 432 мм, що істотно вплинуло на стан посівів. Відмінності в розвитку деяких видів бур’янів в різних умовах зволоженості зображені в таб. 1,2 та на рис.1.

У Sonchus arvensis процес накопичення надземної фітомаси в посушливий і зволожений вегетаційні періоди майже не відрізнявся, але період активного росту зсунувся з початку періоду на його середину. В обох випадках максимального значення надземна фітомаса набула в посівах гороху, мінімального - в посівах озимої пшениці. Спека сприяла збільшенню значення

Sonchus arvensis (н) Sonchus arvensis (п)

Melandrium album (н) Melandrium album (п)

Setaria glauca (н) Setaria glauca (п)

Fallopia convolvulus (н) Fallopia convolvulus (п)

Chenopodium album (н) Chenopodium album (п)

Stachys annua (н) Stachys annua (п)

Рис. 1. Динаміка росту надземної фітомаси (W, г) бур’янів в роки з типовими умовами зволоження (н) та в посушливий період (п) в посівах різних культур: 1 – ячмінь, 2 – озима пшениця, 3 – озиме жито, 4 – горох, 5 – гречка.

надземної фітомаси бур’яну в посівах гороху та гречки. Але репродуктивні процеси в посушливий період зазнали значних змін, особливо в озимих культурах.

Таблиця 1

Значення загальної фітомаси (W, г) бур’янів в посівах різних культур за умов типового зволоження і в посушливих умовах зростання

Культура		Sonchus arvensis	Melandri-um album	Setaria glauca	Fallopia convolvulus	Chenopodi-um album	Stachys annua
Ячмінь ярий	n	22,2 ± 3,7	16,2 ± 1,7	4,9 ± 0,2	2,5 ± 1,7	5,0 ± 0,7	9,2 ± 2,7
	p	14,5 ±2,5	13,2 ± 2,5	3,2 ±0,3	1,5 ± 0,3	5,4 ±1,5	1,6 ±1,0
Пшеницяозима	n	7,4 ± 1,1	8,5 ± 1,3	3,6 ± 0,4	22,5 ± 4,1	50,0 ± 4,4	21,4 ± 4,2
	p	4,5 ± 0,2	3,4 ± 0,2	3,1 ± 0,2	0,5 ± 0,03	1,6 ± 0,2	1,2 ± 0,3
Жито озиме	n	18,5 ± 0,4	7,3 ± 0,4	1,3 ± 0,05	4,7 ± 1,7	14,0 ± 3,6	8,7 ± 1,6
	p	9,6 ± 1,1	3,0 ± 1,3	1,6 ± 0,1	0,4 ± 0,1	0,7 ± 0,1	0,9 ± 0,1
Горох	n	65,9 ±18,1	51,6 ± 4,1	6,3 ± 0,7	22,9 ± 3,9	72,3 ± 3,2	8,9 ± 0,2
	p	72,4 ± 3,8	49,5 ± 3,2	6,4 ± 0,2	51,5 ± 7,3	61,4 ± 8,2	8,2 ± 2,2
Гречка	n	27,6 ± 1,5	9,3 ± 1,2	3,8 ± 0,3	0,6 ± 0,1	6,9 ± 1,1	2,2 ± 0,5
	p	36,8 ± 3,7	8,1 ± 1,7	3,7 ± 0,5	0,3 ± 0,02	6,0 ± 1,2	1,5 ± 0,2

* н – нормальне зволоження, п – посушливі умови

У Melandrium album і Setaria glauca криві росту надземної фітомаси в посушливий і зволожений періоди виявились однаковими, але значення маси репродуктивних органів в обох бур’янів зменшились в усіх посівах в декілька разів. Найсприятливіші умови зростання виявились в посівах гороху, найгірші – в житі.

Fallopia convolvulus виявився дуже чутливим до посухи. На полях озимої пшениці його надземна фітомаса в посушливий рік виявилася в 45 разів, а маса плодів в 63 рази меншою, ніж в роки з нормальним режимом зволоження, але посіви гречки однаково негативно впливали на розвиток бур’яну в незалежності від погодних умов, середнє значення фітомаси гірчаку в них не перевищувало 0,6 г.

Chenopodium album особливо пригнічували в 2007р. озимі культури. Порівняно з минулими роками в ценозах озимої пшениці фітомаса бур’яну зменшилась в 31,8 разів, а в посівах жита – у 18,4 разів. В ярих і круп’яних культурах значення надземної фітомаси лободи в посушливий вегетаційний період майже не змінилися, а маса суцвіть в посівах гороху навіть збільшилася.

Таблиця 2

Значення маси репродуктивних структур (Wg, г) бур’янів в посівах різних культур за умов типового зволоження і в посушливих умовах зростання

Культура		Sonchus arvensis	Melandri-um album	Setaria glauca	Fallopia convolvulus	Chenopodi-um album	Stachys annua
Ячмінь ярий	n	3,2 ± 0,6	3,3 ± 0,7	1,0 ± 0,2	0,2 ± 0,04	1,31 ± 0,2	3,2 ± 0,2
	p	2,0 ± 0,4	2,5 ± 0,8	0,5 ± 0,1	0,1 ± 0,01	1,5 ± 0,8	0,7 ± 0,2
Пшеницяозима	n	3,6 ± 0,4	2,4 ± 0,4	0,4 ± 0,04	1,9 ± 0,6	1,64 ± 0,2	6,4 ± 0,8
	p	0,1 ± 0,01	0,8 ± 0,2	0,2 ± 0,03	0,03 ± 0.0	0,1 ± 0,01	0,5 ± 0,1
Жито озиме	n	1,0 ± 0,3	0,8 ± 0,3	0,4 ± 0,1	0,4 ± 0,01	1,0 ± 0,1	2,9 ± 0,1
	p	0,3 ± 0,02	0,1 ± 0,02	0,0	0,0	0,06 ± 0,0	0,1 ± 0,02
Горох	n	7,4 ± 2,2	5,0 ± 0,6	1,1 ± 0,2	3,7 ± 0,3	4,19 ± 0,6	1,7 ± 0,6
	p	5,6 ± 0,6	0,1 ± 0,02	1,0 ± 0,07	2,3 ± 0,6	5,8 ± 1,8	1,6 ± 0,5
Гречка	n	2,5 ± 0,3	1,5 ± 0,8	0,2 ± 0,02	0,1 ± 0,01	1,27 ± 0,3	0,6 ± 0,3
	p	2,1 ± 0,3	0,5 ± 0,1	0,7 ± 0,03	0,04 ± 0,0	0,4 ± 0,06	0,3 ± 0,05

н – нормальне зволоження, п – посушливі умови

На криві росту Stachys annua посуха вплинула істотно. В ячменю значення надземної фітомаси зменшилось в 5,7 , в озимій пшениці – в 17,8, в житі – в 9,7 разів. Пропорційно зменшилася і маса суцвіть. Вийняток склали посіви гороху, які позитивно впливали на розвиток бур’яну в обох випадках.

Отримані дані свідчать про те, що зміна температурного режиму і умов зволоженості по-різному впливає на розвиток різних сегетальних видів в різних культурах. Найбільш чутливими до посухи в озимих культурах виявились Fallopia convolvulus та Chenopodium album. Розвиток Stachys annua в значній мірі затримався в посівах ярових, озимих і гречки із зміною умов зволоження. Такі види, як Sonchus arvensis, Melandrium album і Setaria glauca виявились більш стійкими до зміни погодних умов, але хоча їх надземна фітомаса не змінилася, алокація органічних речовин в органи репродукції значно затрималась. Умови горохових агрофітоценозів найбільш сприятливі для розвитку всіх досліджуваних видів бур’янів і ці посіви виступають як резервати для сегетальних видів. Посіви озимих найбільш сильно пригнічують більшість бур’янів, особливо в умовах посушливих періодів вегетації.

Література:

1. Гуляев Б.И. Фотосинтетическая продуктивность агроэкосистем // Физиол. и биохим. культ. раст., 2003. – Т. 35, № 5. – С. 371-381.

2. Державин Л.М., Захаренко В.А., Исаев В.В. и др. О состоянии засорен-ности посевов и мерах борьбы с сорняками // В сб. «Рациональное применение гербицидов с учетом засоренности полей». - М.: МСХ СССР, 1985. - С. 3-21.

3. Миркин Б. М. Будущее агросферы: новая «зеленая революция» или «зеленая эволюция» // Журн. общ. биол., 1995. – Т. 56, № 2. – С. 256-268.

4. Трегобчук В., Прадун В. Аграрна сфера: модель сталого розвитку // Вiсн. НАН Укр., 2004. - № 9. – С. 8-10.