17 февраля 2016

Поширення та особливості розвитку різних видів роду Setaria Beauv. в агрофітоценозах північної Cтепової зони України

Setaria viridis (L.) P. Beauv.
Останніми роками все більші площі сільськогосподарських культур і міжсегетальних екотопів засмічуються злаковими бур’янами.

Питома маса їх у загальній забур'яненості за даними різних авторів коливається від 5 до 99 % [1 – 5; 11; 12].

Частота трапляння окремих видів цих бур’янів у посівах сільськогосподарських культур близьких до них за біологією складала 76 – 100 %, відмінних за біологією – 51 – 100 %, а рясність коливалася від 30 – 40 до 2,5 – 3,0 тис. шт./ м² [4; 11; 12].


Найбільш поширеними та шкодочинними зі злакових бур'янів є види роду  Setaria Beauv. Із 150 видів, відомих у світі, в Україні трапляється, за даними різних авторів, від 4 до 9 [11 – 17].
Високій життєвості цих бур’янів в агрофітоценозах сприяє ряд біологічних особливостей, набутих у процесі еволюції [1; 3; 5; 14]. Однак залежно від екологічних умов росту їх морфобіологічні ознаки суттєво відрізняються, що пов’язано з пристосувальними реакціями рослин до умов середовища. Саме цей фактор й обумовлює розбіжності в літературних джерелах щодо параметрів насіннєвої продуктивності, морфологічних ознак, часу проходження фенологічних фаз цих видів бур’янів.

У зв’язку з цим нами впродовж 2006 – 2009 рр. визначався рівень забур’янення різних агрофітоценозів видами роду Setaria, їх морфобіологічні особливості та насіннєва продуктивність в агрофітоценозах та поза ними.

Матеріали й методи досліджень. Польові досліди проводили в Старобільському дослідному господарстві ЛНУ імені Тараса Шевченка, а обстеження виробничих посівів сільськогосподарських культур – у межах північно-центральної помірно посушливої та північної недостатньо зволоженої підзон Степової північної зони України.
Ґрунти дослідних ділянок представлені чорноземами звичайними, середньогумусними, важкосуглинковими на лесових відкладах. Вміст гумусу в орному шарі ґрунту складав 5,1 – 5,5 %, валового азоту – 0,25 – 0,30 %, рухомого фосфору та обмінного калію відповідно 14,4 – 16,2 та 15,2 – 16,8 мг на 100 г ґрунту. Реакція ґрунтового розчину нейтральна (Ph – 7,0) .
Погодні умови в роки проведення дослідів були неоднаковими. Найменша річна кількість опадів (380 мм) була в 2007 р., а найбільша (570 мм) – у 2006 р. при середніх багаторічних показниках 463 мм. Сума температур понад 10 0С коливалася від 3272 до 33910С, а в середньому за багато років становила 2950 0С.
Частоту трапляння, рясність та насіннєву продуктивність видів Setaria визначали за загальноприйнятими методиками [6 – 9]. Екоморфи встановлювали за літературними показниками [10], назви наведено за узагальненим номенклатурним списком судинних рослин [16].

Результати досліджень. У наших дослідах та виробничих посівах північно-центральної помірно посушливої та північної недостатньо зволоженої підзон Степової північної зони України було виявлено 3 види роду Setaria: Setaria viridis (L.) Р. Beauv., S. verticillata (L.) Р. Beauv., S. glauca (L.) Р. Beauv. – однорічні пізні ярі бур’яни з родини Poaceae, які розмножуються лише насінням.

За вимогою до зволоження ґрунту всі три види – мезоксерофіти, бо траплялися, головним чином, в екотопах з незначним та помірним промочуванням кореневмісткого шару ґрунту опадами й талими водами (вологість від 60 до 90 мм). За освітленістю – геліофіти – росли на відкритих місцях. За вимогою до вмісту трофних елементів у ґрунті Setaria viridis – оліготроф, тоді як S. verticillata та S. glauca – еутрофи.

Основна маса сходів цих бур’янів у посівах просапних культур з’являлася протягом середини травня – кінця червня, в садах та міжсегетальних екотопах – травня – липня, а на стерні – липня – серпня. Рясність їх сильно змінювалася як за роками досліджень, так і залежно від зволоження ґрунту й складала в середньому від 12 – 17 до 365 – 493 шт./ м².

Морфологічні ознаки рослин роду Setaria в агрофітоценозах за участю різних культур відрізнялися. Так, найбільш сприятливі умови для розвитку Setaria glauca спостерігалися в овочевих агрофітоценозах та на закрайках посівів соняшника (табл. 1).

Таблиця 1
Морфобіологічні особливості  Setaria glauca у різних фітоценозах
 (середнє за 2006 – 2009  рр.)



Фітоценоз
 Довжина пагону, см
Діаметр пагону,  см
Кількість листків, шт.
Площа листкової поверхні, см ²
Кількість колосків, шт.
Довжина колосу,  см

Маса надземної частини 1 рослини, г
(сира)


закрайки посівів

91

0,4

134

16,3

19

8,5

53

агрофітоценоз за участю:
соняшника

60

0,2

66

10,9

12

7

17

овочевих культур

86

0,3

115

14,7

17

7,5

38

                                                                                   
За довжиною та діаметром пагону переважали рослини, які траплялись на закрайках посівів та в овочевих агрофітоценозах особливо у вологі роки. У 2008 році висота Setaria glauca досягала в овочевих посівах 108 см, тоді як у 2007 та 2009 – не перевищувала 97 см. Рослини даного виду, які траплялися в овочевих агрофітоценозах та на закрайках посівів, формували майже вдвічі більшу кількість листків, площа листкової поверхні цих особин була також вищою (на 25,8 та 33,1 % відповідно), за рахунок чого зростала й маса надземної частини рослин у 2,2 рази (в посівах овочів) та в 3,1 рази (на закрайках посівів). Деякі показники життєвості рослин Setaria glauca у посівах соняшника в міжряддях і рядках також відрізнялися. Так, за висотою рослини в міжряддях на 9,3 % переважали ті, що траплялись у рядках, кількістю листків – на 12,1 %, кількістю суцвіть – на 3,2 %, масою – на 5,4 %, тоді як площа листкової поверхні та довжина колосу майже не відрізнялися.

Найвищою насіннєвою продуктивністю відзначалися рослини Setaria glauca, які вільно росли на закрайках посівів. Вони переважали рослини, що траплялися в агрофітоценозах за мінімальною насіннєвою продуктивністю на 0,15, середньою – 1,1, максимальною – 0,1 тис. шт. Найнижча насіннєва продуктивність установлена в рослин даного виду в посівах соняшника (мінімальна – 0,12, середня – 1,9, максимальна – 5 тис. шт.), тоді як в агрофітоценозах овочевих культур – 0,4; 2,1 та 5,3 тис. шт. відповідно. Аналогічним чином змінювалася й насіннєва продуктивність рослин S. viridis та S. verticillata (табл. 2).

Таблиця 2
Насіннєва продуктивність бур’янів роду Setaria, тис. шт.
Вид буряну
Ріст у посівах
Вільний ріст на закрайках посівів
мінімальна
середня
максимальна
мінімальна
середня
максимальна
Setaria glauca

0,8

2,0

5,1

0,95

3,1

5,2

S. viridis

0,22

0,54

1,06

0,5

1,5

3,1

S.verticillata

0,23

1,4

3,7

0,52

2,2

4,9

 Визначалася насіннєва продуктивність цих видів масою 1000 насінин, кількістю суцвіть та зернівок у суцвітті. Так, середня кількість зернівок у суцвітті у рослин Setaria glauca становила 244 шт., S. viridis – 142 шт., S. verticillata – 195 шт.  Найменша кількість суцвіть у цих бур’янів формувалась у посівах соняшнику (у рослин Setaria glauca коливалась від 4 до 11 шт., а в рослин  S. viridis – від 2 до 6 шт., S. verticillata – від 2 до 9 шт.), тоді як у рослин Setaria glauca в агрофітоценозах за участю овочів – від 4 до 14 шт., S. verticillata – від 3 до 11, а у рослин S. viridis у посівах озимої пшениці – від 2 до 8 шт. (табл. 3).

Таблиця 3
Структура насіннєвої продуктивності видів роду Setaria у різних агрофітоценозах та поза ними
Вид бур’яну
Маса 1000 насінин, г
 Зернівок в  суцвітті, шт.
Суцвіть на одній рослині, шт.

закрайки посівів
озима пшениця
соняшник
овочеві культури
Setaria glauca
2,01
244
12,7
7,8
8,6
S. viridis

0,92
142
10,6
4
3,6
S.verticillata

0,98
195
11,3
6,3
8,0

Фази розвитку видів роду Setaria у різних фітоценозах не співпадали. Сходи в агрофітоценозах за участю соняшника з’являлися в другій декаді травня, а рослини, які зростали вільно на закрайках посівів, сходили в третю декаду квітня, тому й розвивалися інтенсивніше. Це підтверджують й дослідження вікового стану популяцій бур’яну Setaria glauca.
Так, якщо в першій декаді липня 49,8 % особин, які траплялися в посівах, знаходилися в іматурному стані (тобто, у фазі вегетації), 48,1 % – у віргінільному (фазі бутонізації), при вільному рості – 39,1 %  перебували в іматурному, 39,8 % – у віргінільному та 21,1 % – у молодому й середньому генеративному стані. Плодоносити рослини Setaria glauca у посівах соняшника розпочинали з другої декади серпня, й закінчували в середині вересня, тоді як у рослин, які росли вільно, фаза плодоношення була тривалішою, розпочиналася з першої декади червня, а закінчувалася також у кінці вересня.

Висновки. Рясність видів роду Setaria визначається погодними умовами й конкурентоспроможністю культурних рослин. Найсприятливіші умови для їх росту й розвитку складаються на закрайках посівів та міжсегетальних екотопах, де рослини цих видів формують максимальну кількість насіння, а вікові спектри популяцій вказують на їх високу життєвість.

Список літератури
1. Бур’яни в землеробстві України : прикладна гербологія / [І. Д. Примак, Ю. П. Манько, С. П. Танчик та ін.].  – Біла Церква, 2005. – 664 с.
2. Конопля М. І. Біологічні й морфологічні особливості та плодючість бур’янів у посівах кукурудзи / М. І. Конопля, О. М. Конопля //  Вісник Луганського НПУ. Біол. науки. – 2000. – № 6. – С. 28 – 33.
3. Мельник Н. Морфологічні особливості насіння деяких видів бур’янів в умовах північного Степу України  / Н. Мельник // Молодь і поступ біології. – Львів, 2008. – С. 106.
4. Косолап М. П. Проблема злакових бур’янів / М. П. Косолап,                        І. Л. Бондарчук. В. В. Гайбура  // Пропозиція. – 2007. – № 4 (142). – С. 90 – 93.
5. Артохин К. С. Сорные растения / К. С. Артохин. – Ростов-на-Дону, 2004. – 144 с.
6. Методика изучения биологических свойств семян сорных растений / Под ред. И. Г. Строна. – М. : «Колос», 1964. – 28 с.
7. Изучение структуры и взаимоотношений ценопопуляций / [Серебрякова
Т. И., Григорьева Н. М., Заугольнова Л. Е., Сугоркина Н. С.].   – М. : Наука, 1986. – С.32.
8. Доспехов Б. А. Методика полевого опыта / Б. А. Доспехов. – М. : Агропромиздат, 1985. – 351 с.
9. Фисюнов А. В. Методические рекомендации по учету засоренности посевов и почвы в полевых опытах. – Курск, 1983. – 63 с.
10. Екофлора України / відп. ред. Я. П. Дідух. – К. : Фітосоціоцентр. – Т. 1, 3.
11. Курдюкова О. М. Насіннєва продуктивність деяких видів бур'янів родини Роасеае у фітоценозах Степу України / О. М. Курдюкова, Н. О. Мельник // Наук. праці Південного філіалу Національного університету біоресурсів і природокористування України «Кримський агротехнологічний університет». Сільськогосподарські науки. Випуск 118. – Сімферополь, 2009. – С.56 – 61.
12. Косолап М. П. Мишій зелений – Setaria viridis (L.) Beauv.(1812) / М. П. Косолап, І.  Л.  Бондарчук  //  Карантин  і  захист  рослин.  –  2008. – № 3. –   С. 6 – 10.
13. Жизнь растений. В 6-ти т. / Под ред. А. Л. Тахтаджяна. – М. : Просвещение, Т. 6. Цветковые растения. – 1982. – 372 с.
14. Флора УРСР. – К. : Вид-во АН УРСР, 1936 – 1965.
15. Определитель высших растений Украины / Д. Н. Доброчаева, М. И. Котов, Ю. Н. Прокудин и др. – 2 изд. стереот. – К. : Фитосоциоцентр, 1999. – 548 с.
16. Mosyakin S. L. Vascular Plants of Ukraine. A nomenclatural Checlist /           S. L. Mosyakin, M. M. Fedoronchuk. – 1999. – 245 р.
17. Мосякін С. Л. Види роду Setaria Beauv. у флорі УРСР / С. Л. Мосякін // Бот. Журнал. – 1989. – № 5. С. 33 – 35.

Джерело: Курдюкова О. М. Поширення та особливості розвитку різних видів роду Setaria Beauv. в агрофітоценозах Північної Степової зони України / О. М. Курдюкова, Н. О. Мельник // Рослини-бур’яни: особливості біології та раціональні системи їх контролювання в посівах сільськогосподарських культур : всеукр. наук.-практ. конф., 3–5 березня 2010 р. : матеріали конференції. – К. : Колобіг, 2010. – С. 116–122.

Комментариев нет:

Отправить комментарий