Текст книги "Сорняки на садовом участке"

Автор книги: Наталья Жирмунская

сообщить о нарушении

Текущая страница: 1 (всего у книги 7 страниц)

Наталья Михайловна Жирмунская
Сорняки на садовом участке
Биология , польза , контроль

Вступление

В сознании земледельцев слово «сорняк» всегда было понятием отрицательным и тесно связанным с понятием «борьба». Уже давно подсчитано, какой большой урон сельскому хозяйству наносят сорняки и сколько миллионов тонн продукции недобирает оно благодаря сорнякам.

Однако в экологически чистом (органическом) земледелии существует и другой взгляд на сорняки – правда, нисколько не отрицающий необходимости борьбы с ними или, как теперь принято говорить, необходимости контроля. С этой, другой точки зрения полное уничтожение этих растений не только невозможно, но и нежелательно. Как всякое растение, сорняк является работником, производящим с помощью солнечной энергии органическое вещество и вносящим свой вклад в плодородие почвы, а иногда оказывающим и прямое положительное влияние на культурные растения.

Почти каждый так называемый сорняк обладает тем или иным полезным свойством. И если обратить на него внимание и заняться селекцией, можно получить много новых видов культурных растений. Как было, например, с пшенично–пырейными гибридами, обладающими очень высокой устойчивостью к засухе и другим неблагоприятным условиям.

В этой книжке мы постараемся обратить внимание читателей не столько на вред, сколько на полезные свойства сорняков, и на методы не искоренения, а контроля, применяемые в экологически чистом садоводстве.

Сорняки созданы человеком

Сорняки – такие же продукты деятельности человека, как и культурные растения. Это выходцы из местной флоры, приспособившиеся к существованию на окультуренных землях. По каким–то причинам их в древности признали непригодными в пищу и назвали сорными растениями или, короче, сорняками. Во многих случаях первые земледельцы ошиблись и отвергли те растения, которые потом стали важными продовольственными культурами. Наиболее известный пример – это рожь, которая была и до сих пор считается в Иране сорняком пшеницы.

Тысячи лет тому назад, с тех пор как человек только начал обрабатывать землю, начался тот процесс, который длится и по сей день и называется борьбой с сорняками. В течение этих тысячелетий человек неосознанно проводил селекцию сорняков на выживаемость. В результате мы получили сотни видов сорняков, прекрасно приспособленных к выживанию на окультуренных землях и к противостоянию всем мерам борьбы с ними.

Сорные растения отличаются не только необыкновенно высокой жизнеспособностью, но и повышенной требовательностью к почвенным условиям. Они предпочитают расти на рыхлых, хорошо удобренных почвах. Главное их требование – удаление с поверхности почвы естественного растительного покрова. Тысячелетняя селекция привела к тому, что эти виды разучились конкурировать с плотным травостоем естественной, особенно злаковой растительности. Поэтому многие виды сорняков могут расти только на пашне и не встречаются в естественных условиях. Это так называемые сегетальные виды. Типичные представители: марь белая, лебеда, щирица, мокрица, горцы, пикульник, осоты, редька дикая, сурепка. На заброшенной пашне первые год–два, чувствуя свою полную свободу, эти сорняки разрастаются в неимоверных количествах и все поле становится желтым от сурепки или горчицы. Но затем они вытесняются другими видами, более приспособленными к уплотненной почве, и исчезают из травостоя.

Другую группу сорняков, которая также чаще всего занимает места с нарушенным растительным покровом, но не приспособилась к ежегодному рыхлению почвы, называют рудеральными, или мусорными, сорняками. Они чаще всего встречаются на мусорных свалках, вдоль дорог, на почвенных отвалах. К ним относятся крапива, чернобыльник, лопух, подорожник, гравилат.

Как мы видим, у сегетальных сорняков требования совпадают с требованиями культурных растений, поэтому они всегда будут стремиться заселить окультуренные почвы. Источник появления сорняков на вновь окультуренных землях – семена, которые заносятся ветром, насекомыми, животными и хранятся в самой почве. То, что хранится в почве, называют банком семян. Это запас находящихся в состоянии покоя семян и отрезков корней и корневищ многолетних растений, который в течение многих лет накапливается и хранится во всем объеме пахотного слоя. Предполагается, что он составляет от одного до четырех миллиардов семян и зачатков на один гектар пашни. При вспашке или перекопке покоящиеся семена попадают на поверхность с благоприятными для прорастания условиями и очень быстро дают всходы. Обычно этот банк семян сравнивают с многоголовой гидрой, у которой при уничтожении одних голов–всходов тут же отрастают другие.

Успех борьбы с этой «гидрой» чаще всего зависит от умения земледельца, в том числе, от знания биологии сорняков. Поэтому наш следующий раздел посвящен биологии сорняков.

Особенности биологии сорняков

Э. Пфайффер приводит красноречивый пример того, как может быть неэффективна борьба с сорняками, если не знать их биологии. Распространенный сорняк – дикая морковь – имеет глубокий стержневой корень. Чтобы не дать ей обсемениться, стебель надо срезать в начале цветения, когда запас питательных веществ в корне приближается к минимуму и, соответственно, минимальна его способность образовывать новые побеги взамен срезанного. Если срезать главный стебель слишком рано, то от основания корня отрастут новые побеги, способные дать семена.

Способы выживания

Знакомство со способами выживания на окультуренных почвах, выработанными в течение тысячелетий, вызывает уважение и удивление. Приходится признать, что способы выживания, придуманные природой, по своей изобретательности намного превосходят способы борьбы, придуманные человеком. Сравнение явно не в пользу последнего. Мы никогда не одержим верх над сорняками, и нам остается довольствоваться снижением их вредоносности не до нуля, а только до допустимого предела.

Однолетние сорняки

Первым можно назвать тот способ, который взяли на вооружение главным образом однолетние сорняки. Это необычайно высокая плодовитость. Одно растение осота полевого в среднем даёт 19 тысяч семян, ромашка непахучая – 54 тысячи, пастушья сумка – 74 тысячи, марь белая – 100 тысяч и чемпион плодовитости щирица белая – до 2 миллионов. Для сравнения: одно растение озимой ржй даёт 120-200 зерен.

Следующее приспособление – разнокачественность семян. На одном и том же растении образуются семена с разными свойствами. Классическим примером служит марь белая, на которой образуются семена трех видов. В цветках сорняков из семейства сложноцветных, например ромашки непахучей, семена внутри корзинки и по краям обладают разными свойствами. Разнокачественность касается, прежде всего, длительности периода покоя. Само свойство семян при отсутствии благоприятных для прорастания условий впадать в состояние покоя и сохранять жизнеспособность в течение многих лет является важным условием выживания сорняков на пахотных землях. Результатом становится образование так называемого банка семян, то есть запаса покоящихся, но способных к прорастанию семян в пахотном слое. Чем старше возраст пашни, тем больше банк семян.

Большинство семян сорняков для прорастания нуждается в доступе воздуха и даёт всходы с глубины не более 0,5-5 см. Когда после созревания семена осыпаются на поверхность почвы, часть их уже готова к прорастанию и даёт всходы через 1-3 недели. Это осенние и двухлетние – зимующие сорняки типа пастушьей сумки, мятлика однолетнего. Другая часть семян с более плотной оболочкой находится в состоянии покоя и ждет, когда почву перепашут или перекопают и они окажутся в глубине пахотного слоя. Там они могут находиться достаточно долго, постепенно теряя всхожесть. В течение двух лет погибает до 50% семян. Однако среди них всегда есть немалое количество, способное сохранять жизнеспособность в течение многих лет. У семян бодяка полевого, тысячелистника, горчицы полевой покой может длиться 1-3 года, у горца развесистого, мари белой, одуванчика, осота полевого, щирицы, ярутки – от 3 до 10 лет. При весенней перекопке почвы с оборотом пласта часть похороненных в глубине семян оказывается на поверхности и даёт всходы. При недостаточно умелой борьбе с сорняками количество похороненных семян с каждым годом растет. Банк семян в пересчете на один гектар составляет в среднем 2-4 миллиарда семян в пахотном слое (25-30 см).

Семена разных видов сорняков отличаются разной требовательностью к температуре прорастания. Виды северного происхождения прорастают при низкой температуре почвы порядка 2-4 °C. Это горчица полевая, марь белая, редька дикая, горец птичий, торица полевая. Их всходы появляются рано весной. Виды южного происхождения: паслен черный, щирица белая, полевица обыкновенная прорастают при более высоких температурах и дают всходы ближе к середине лета. Некоторые сорняки с коротким циклом развития, такие как мокрица и мятлик однолетний, плодоносят и дают всходы весь сезон. Так что в течение всего сезона сорняки не дают земледельцам сидеть сложа руки.

Они завоевывают новые пространства

У сорняков достаточно агрессивный характер. Им недостаточно удерживаться на однажды завоеванном месте, они стремятся распространиться на новые территории и делают это очень успешно – с помощью семян, разносимых ветром. Семена с летучками есть даже у многолетних сорняков, которые размножаются главным образом вегетативно. Это одуванчик, бодяк полевой, осот полевой. На почвах, покрытых естественной растительностью, этим семенам довольно трудно внедриться в плотный травяной покров, зато на пашне для этого есть все условия. Проростки бодяка полевого за один сезон образуют растения с развитой и способной к размножению корневой системой. У других видов сорняков семена снабжены прицепками или липучками, как у череды, подмаренника, лопуха, и разносятся животными.

Многолетние сорняки

Перейдем к многолетним сорнякам. В зависимости от способа вегетативного размножения они делятся на корневищные, корнеотпрысковые и корнестержневые. Многолетние сорняки составляют головную боль каждого садовода. Искоренить их полностью невозможно, но с помощью определенных мер можно создать настолько неблагоприятные условия для их роста, что они не смогут составить серьезную конкуренцию культурным растениям. Для этого надо хорошо знать особенности их биологии. Наиболее распространенные многолетние сорняки, их биологию и меры борьбы мы описали в последнем разделе. Здесь же опишем общие особенности.

Все три группы сорняков размножаются главным образом вегетативно с помощью подземных органов корней и корневищ. Они служат также складом запасных питательных веществ, которые синтезируются в листьях побегов, перетекают в подземные органы и откладываются в виде сложных углеводов – крахмала или инулина. На корнях и корневищах расположены почки возобновления. Обычно они находятся в спящем состоянии, но стоит повредить корневую систему, например, отделить от основного стебля или разрезать на части, что обычно и происходит при перекопке или культивации, как почки пробуждаются и из них начинают расти новые побеги и корни. Им приходят на помощь запасные вещества, за счёт которых растет новый побег, пока на нем не образуются листья и он не перейдет на самообеспечение путем фотосинтеза.

Если вы выкопаете и хорошенько рассмотрите корневище пырея или корень бодяка полевого, набитые запасными веществами и покрытые готовыми к прорастанию почками, вы почувствуете, как велика жизненная сила этих растений. Они всегда готовы к бою за выживание, они всегда готовы к противостоянию человеку. А человек, чтобы противостоять им, должен знать особенности их биологии и, прежде всего, динамику накопления запасных веществ в подземных органах. Это позволит определить тот период, когда эти сорняки наиболее уязвимы для мер борьбы.

Динамика накопления запасных веществ в подземных органах

Отрастание новых побегов зависит от того, достаточно ли запасных веществ накопила корневая система. Динамика накопления запасных веществ достаточно хорошо изучена и подчиняется одинаковым закономерностям для всех трех групп многолетних сорняков. Для неповрежденных растений максимум отложения запасных веществ приходится на осень перед отмиранием надземной части и началом зимнего покоя. Весной за счёт этих запасов начинают расти новые побеги, используя их до фазы бутонизации – начала цветения, когда содержание питательных веществ в корнях достигает минимума. В соответствии с этой динамикой должны быть организованы меры борьбы и контроля, о чем будет сказано в соответствующих разделах. Иллюстрацией может служить приведенный в начале раздела пример Э. Пфайффера с дикой морковью.

Это общие особенности многолетних сорняков, но есть и индивидуальные. Например, у пырея корневища располагаются в основном горизонтально, а у корнеотпрысковых и, особенно, стержнекорневых – глубокий вертикальный корень, на котором также сидят почки, способные отрастать с довольно большой глубины до 30 см, поэтому борьба с этими сорняками требует соответствующих мер.

Сорняки против гербицидов

Последняя часть этого раздела посвящена противостоянию сорняков изобретению последних десятилетий – гербицидам. Ловушка, которую сорняки подставили честолюбивым химикам, рассчитывающим разделаться с ними раз и навсегда, называется резистентностью. Резистентность, или устойчивость, объясняется генетической неоднородностью сорняков даже одного вида. По этой причине среди множества сорняков на одном поле всегда найдутся виды или отдельные растения, обладающие геном устойчивости к данному гербициду. После обработки поля большая часть сорняков погибает, но устойчивые остаются и дают потомство, устойчивое к этому гербициду. При колоссальной семенной продуктивности через 3-4 года потомство устойчивых сорняков заполонит все поле, и гербицид окажется бессильным.

Химики решают проблему резистентности, создавая все новые и новые гербициды. Однако создание нового гербицида и его испытание требует не одного года. Довольно значительное время уходит на то, чтобы определить, не токсичен ли этот гербицид для людей и не накапливаются ли его остатки в продуктах. И надо признать, что иногда химические компании слишком спешат выпустить новый гербицид в продажу и неблагоприятные последствия обнаруживаются только после того, как новый препарат получает широкое распространение. По существу, химия вступила в соревнование с природой, кто скорее: химики ли – создадут новый гербицид, сорняки ли – разовьют к нему устойчивость.

Взаимодействие культурных и сорных растений

Общие представления о взаимодействии растений на примере естественных сообществ

В естественных условиях очень редко можно наблюдать, что всю площадь занимает какой–то один вид растений. Обычно вместе растет довольно большое количество разнообразных видов, образующих естественное сообщество. Очевидно, это не случайно – видимо, природа имела много причин для такого устройства растительного мира. Почему–то принято считать, что в растительных сообществах идет яростная борьба за выживание между видами и каждый из них стремится к тому, чтобы вытеснить другие виды и захватить как можно больше жизненных ресурсов. Отчасти это верно и межвидовую борьбу отрицать нельзя, но она идет особенно ожесточенно на первых этапах формирования растительного сообщества, а когда этот этап пройден и сообщество стабилизировалось, то начинают преобладать дружба и взаимопомощь. В уже сформировавшемся сообществе подбираются виды, которые могут мирно сосуществовать. Каждый получает свет, питание и воду, как при социализме, по способности реализовать себя в данных условиях и в данном окружении. Когда все расставлено по своим местам, наступает время взаимопомощи. Растения с глубокой корневой системой извлекают из глубоких слоев почвы сконцентрировавшиеся там элементы питания – фосфор, кальций, калий. Через свои корневые выделения они подкармливают этими элементами растения с более поверхностной корневой системой. Бобовые снабжают своих соседей органическими соединениями азота. Есть данные, что между корнями разных видов обмен органическими соединениями в 3-5 раз интенсивнее, чем между корнями одного вида.

В последнее время большое внимание уделяется исследованию микоризы – гриба, живущего на корнях растений. Установлено, что микориза играет большую роль в питании растений. Она выделяет сильные кислоты, разлагающие почвенные минералы, и извлекает из них элементы минерального питания в доступной корням форме. Тонкие нити микоризы являются как бы продолжением корневой системы, распространяясь в почве на большие расстояния. Есть данные, что микоризы соседних растений могут срастаться и по их нитям, как по трубопроводу, элементы питания могут передвигаться от одного растения к другому. Это особенно важно для выживания мелкосемянных видов со слабыми проростками. Они продолжают свой рост, получая питание из общего «трубопровода».

На окультуренных землях

На окультуренных землях человек делает то, чего природа старательно избегает – отдаёт всю площадь одному виду растений, старательно уничтожая все другие виды, получающие статус сорняков. В результате культурные растения лишаются необходимости бороться за выживание, но утрачивают также и дружескую взаимопомощь.

О вреде, наносимом сорняками, написаны горы литературы. Тщательно подсчитан их вред и потери урожая в масштабах всей Земли. На борьбу с сорняками и производство гербицидов расходуются громадные деньги. Но сорняки оказались хитрее – пришлось признать, что их надо не истреблять, а только контролировать их численность, допуская её до определенного уровня. Это представление отразилось в научной литературе в понятии «агрофитоценоз», что можно интерпретировать как сообщество культурных растений и сорняков. Другими словами, сорняки стали как бы полноправными членами посевов и посадок культурных растений – конечно, при условии ограничения их численности до определенного предела. Этот предел диктуется теми потерями урожая, которые вызывает данный уровень засоренности и который экономически не превышает затраты на борьбу с сорняками.

Преимущества сорняков

Конечно, сорнякам нельзя давать волю. За многие тысячи лет они хорошо приспособились к конкуренции с культурными растениями. Культурные растения, изнеженные заботами земледельца, сильно уступают сорнякам в борьбе за жизненные ресурсы. Например, они менее активно поглощают минеральные элементы и воду. Среди сорняков немало видов, отличающихся высокой потребностью в азоте: это марь белая, редька дикая, мокрица, щирица запрокинутая, ромашка непахучая. Методом меченых атомов установлено, что они на 10-15% более эффективно усваивают азот, чем пшеница.

У большинства сорных растений более глубокая корневая система, чем у культурных растений. За счёт этого они частично избегают конкуренции за питание с более многочисленными культурными растениями, у которых корневая система расположена главным образом в пахотном слое, и кормятся из подпахотного слоя. Глубокая корневая система даёт им большое преимущество в случае засухи. Сорняки значительно устойчивее и к другим стрессовым условиям. Особенно сильно возрастает конкурентоспособность сорняков по отношению к культурным растениям на бедных плохо удобренных почвах.

К другим преимуществам сорных растений относится способность их семян прорастать при низких температурах порядка 3-5 °C, что даёт им возможность, если люди не примут мер, опередить всходы культурных растений.

Сорняки значительно активнее аллелопатически. Среди них особенно высокой токсичностью своих корневых выделений отличаются пырей ползучий, бодяк полевой, осот полевой.

Культурные растения слабее аллелопатически, но у них есть свой способ защиты от сорняков с помощью микоризы. Микориза обладает определенной видоспецифичностью, то есть на корнях разных видов растений могут селиться разные виды микоризы. Вполне вероятна ситуация, при которой микориза, дружественная одному виду растений, может невзлюбить и угнетать своими выделениями другой вид. Например, установлено, что выделения микоризы культурных растений угнетают рост сорняков из семейства капустных (горчица полевая, сурепка), маревых (марь белая, лебеда), гвоздичных (мокрица), подорожниковых, не имеющих микоризы. Но этот эффект наблюдается только на почвах, где микориза не подавлена минеральными удобрениями и гербицидами.