Тема 3. Сорняки, вредители и болезни сельскохозяйсвенных культур и меры борьбы с ними.

Со́рные расте́ния, или сорняки́ (от «сор»), — дикорастущие растения, обитающие на землях, используемых в качестве сельскохозяйственных угодий (огород). Вред, который наносят сорные растения, связан как со снижением урожайности, так и с ухудшением качества сельскохозяйственной продукции.

Засори́тели — растения одной культуры на поле другой.

Сорное растение: нежелательное для человека растение, обитающее на землях, используемых в качестве сельскохозяйственных угодий, для лесоразведения или отдыха.

Засорённость посева: количество сорных растений или их масса на единицу площади посева.

Засорённость почвы: количество семян сорных растений и их органов вегетативного размножения в почве на единицу площади или объёма.

Исходная засорённость посева [почвы, семян]: засорённость посева [почвы, семян] перед проведением мероприятий по уничтожению сорных растений.

Запас семян сорных растений в почве: количество семян сорных растений в почве на единицу площади.

Биологические особенности сорняков:

Высокая семенная продуктивность

Различные способы распространения

Высокая сохранность семян в почве

Наличие периода биологического покоя

Способность размножаться вегетативным путём

Ущерб

Сорняки наносят огромный экономический ущерб не только сельскому, но и всему хозяйству страны. Они оказывают прямой и косвенный вред, количественное и качественное отрицательное влияние на урожай возделываемых культур.

Прямое отрицательное влияние сорняков на величину урожая состоит в том, что сорняки снижают плодородие почвы, расходуя из почвы воду и элементы питания растений. Так, донник жёлтый в полтора раза, а полынь горькая в два раза больше потребляют воды из почвы, чем пшеница. Осот розовый (бодяк полевой) выносит из почвы азота в полтора раза больше, а калия в два раза больше, чем зерновые культуры.

Сорняки преимущественно имеют более мощную корневую систему, что дает им возможность потреблять значительно больше воды и элементов питания, чем потребляют многие культурные растения. Так, корни донника жёлтого иногда проникают в почву на глубину 5,5 м. Корни осота розового в первый год жизни достигают глубины 3,5 м, на второй — 5,75 м, а на третий год −7,2 м.

Следовательно, средства, применяемые в борьбе с засухой, при наличии сорняков не достигают цели, то есть сорняки расходуют огромное количество воды и ставят культурные растения в условиях её недостатка.

В условиях достаточного увлажнения сорняки, развивая огромную вегетативную массу, затеняют и угнетают культурные растения. Это приводит к понижению температуры поверхности почвы на 1—2°С, что отрицательно сказывается на полезной микробиологической деятельности почвы, затягивается вегетация растений, особенно в районах короткого лета.

Такие сорняки, как вьюнок полевой, горец вьюнковый обвивают стебли культурных растений и вызывают их полегание, затрудняют уборку зерновых культур.

Снижение качества урожая от сорняков проявляется во многих направлениях. Так, наличие в муке даже незначительного количества размолотых семян таких сорняков, как куколя, плевела опьяняющего, белены, горчака розового, превращает её в продукт, непригодный для употребления человеком и животными вследствие содержания вредных для организма соединений.

Лютик едкий, хвощ полевой, горчак розовый и некоторые другие ядовитые растения резко снижают качество сена, продуктивность пастбищ и могут вызывать отравления животных. Донник жёлтый, полынь горькая и другие сорняки придают горький привкус молоку и даже маслу, приготовленному из такого молока. Зерна костреца ржаного, размолотого вместе с зернами ржи, вызывают быстрое черствление хлеба.

Марь белая, головки полыни, зеленые листья донника затрудняют обмолот хлебной массы, повышают влажность вымолоченного зерна, что вызывает дополнительные затраты на просушку и очистку вороха (зерновой массы).

На засоренных посевах у подсолнечника, пшеницы, овса, проса резко снижается содержание масла, белка, увеличивается лузжистость проса, овса, подсолнечника.

Косвенно вредное влияние сорняков на величину и качество урожая проявляется в том, что они служат базой для размножения и развития многих болезней и вредителей сельскохозяйственных культур. Так, вьюнок полевой способствует размножению лугового мотылька и озимой совки, которые откладывают яички на его листьях. Личинка гороховой зерновой совки питается листьями чертополоха, лебеда — излюбленное растение для долгоносика. Паслен является передатчиком рака картофеля.

Сорняки семейства капустных способствуют распространению многих болезней (ложная мучнистая роса), а также вредителей (земляная блоха и др.) культурных растений.

Очень распространенный паразитный сорняк подсолнечника, томатов, табака — заразиха — паразитирует также на полыни, дурнишнике, ромашке непахучей и др.

Сорняки сильно затрудняют проведение многих сельскохозяйственных работ. Так, толстостебельные сорняки (донники, осоты) нередко вызывают порчу ножей жатки комбайна при уборке зерновых культур. Примесь зелёной массы сорняков растягивает сроки уборки зерновых. Зелёная масса сорняков забивает сепарирующие органы молотилки комбайна и вызывает частые их поломки.

Сильная засоренность поля корневищными и корнеотпрысковыми сорняками вызывает повышенное тяговое сопротивление почвообрабатывающих орудий, а также увеличение количества приемов обработки почвы и затрат на обработку.

Классификация по биогруппам

Ботаническая классификация растений не подходит для практической деятельности по борьбе с сорняками. Поэтому сорные растения классифицируют по особенностям роста, размножения, распространения и возобновления, то есть, по биогруппам.

Паразиты

Стеблевые паразиты. Представитель — повилика.

Корневые паразиты. Представитель — заразиха.

Непаразиты

Одно- и двулетние

Эфемеры — растения с очень коротким вегетационным периодом, способные давать за лето несколько поколений. Представитель — звездчатка средняя.

Яровые ранние — всходят ранней весной и дают семена раньше или одновременно с основной культурой. Представители — желтушник левкойный, куколь обыкновенный, лебеда раскидистая, овсюг, мятлик однолетний, горец шероховатый, марь белая, горец вьющийся, пикульник обыкновенный, дымянка аптечная, горец птичий, горчица полевая, торица обыкновенная, плевел опьяняющий, подмаренник цепкий, редька дикая, сушеница топяная.

Яровые поздние — всходят при достаточном прогревании почвы и дают семена после уборки основной культуры. Представители — амброзия полыннолистная, галинсога мелкоцветная, ежовник петушье просо, Амарант запрокинутый, щетинник сизый.

Озимые — растения, для развития которых необходим период покоя с низкими температурами (зима), без которого невозможно их дальнейшее развитие. Представители — костёр ржаной, метлица обыкновенная.

Зимующие — растения, которые, при прорастании в конце лета, развиваются, как озимые, а при прорастании в начале лета — как яровые. Представители — живокость полевая, василёк синий, клоповник мусорный, бородавник обыкновенный, ромашка непахучая, пастушья сумка обыкновенная, фиалка полевая, ярутка полевая.

Двулетние — растут в течение двух лет. В первый год накапливают большое количество органических веществ. В случае прорастания в конце лета — дважды проходят зимовку. Представители — донник лекарственный, липучка ежевидная.

Многолетние

Корневищные — имеют подземный побег — корневище и в основном размножаются вегетативно благодаря ему. Представители — мать-и-мачеха, пырей ползучий, свинорой пальчатый, сорго алепское, тысячелистник обыкновенный, хвощ полевой.

Корнеотпрысковые — имеют стержневой корень с расходящимися радиально боковыми корнями, имеющими почки возобновления. Представители — щавелёк малый, бодяк полевой, вьюнок полевой, горчак ползучий, льнянка обыкновенная, осот полевой, сурепка обыкновенная.

Ползучие — размножаются вегетативно, благодаря ползучим наземным побегам. Представители — будра плющевидная, лапчатка гусиная, лютик ползучий.

Кистекорневые — многолетние сорняки с мочковатой корневой системой и семенным размножением. Представители — лютик едкий, подорожник большой.

Стержнекорневые — многолетние сорняки со стержневой корневой системой и семенным размножением. Представители — одуванчик лекарственный, полынь горькая, цикорий обыкновенный, щавель курчавый.

Клубневые — многолетние сорняки, органами вегетативного размножения которых являются клубни. Представитель — чистец болотный.

Луковичные — имеют луковицу, служащую для накопления органических веществ. Представитель — лук круглый.

Борьба с сорными растениями

Борьба с сорняками проводится только в случае превышения ими экономического порога вредоносности, то есть когда прибавка урожая от применяемых мер борьбы покроет расходы на них. Существуют различные меры борьбы с сорняками.

Физические меры

Сорные растения уничтожаются путём изменения физической среды. Сюда входит борьба выжиганием, токами высокой частоты и др.

Механические меры

Заключаются в механическом воздействии на сорняки или на почву.

Провокация — побуждение семян сорняков и засорителей к прорастанию и затем уничтожение всходов сорняков. Провокация проводится лущильниками. Лущильники засыпают семена сорняков, находящиеся на поверхности земли после уборки основной культуры, провоцируя таким образом их к прорастанию. Затем производится запашка проростков или всходов при основной обработке почвы.

Высушивание и вымораживание — заключается в вытаскивании на поверхность корней сорняков рабочими органами культиваторов. Оказавшиеся на поверхности корни растений подвергаются воздействию воздуха.

Истощение — многократное подрезание сорняков рабочими органами культиваторов. Сорное растение, подрезанное впервые, прорастает за счёт запаса органических веществ. В это время проводят следующее подрезание. Подрезанное вторично растение уже не имеет запаса органических веществ и гибнет. При необходимости проводят дальнейшие подрезания.

Удушение — измельчение дисковыми лущильниками сорняков. После этого, как только каждый обрезок прорастёт, следует запашка.

Довсходовое боронование — боронование перед появлением всходов. Применяют сетчатые облегчённые бороны.

Послевсходовое боронование — боронование по всходам. При этом уничтожается до 15 % основной культуры.

Мульчирование.

Химические меры

Заключаются в применении химических веществ, уничтожающих сорняки, — гербицидов.

Фитоценотические меры

Создаются условия, при которых увеличивается конкурентоспособность культурных растений.

Экологические меры

Изменение почвенных условий, благоприятное для культурных растений и вредное для сорняков.

Организационные

Картирование — создание карт с нанесением на них сведений о количестве сорняков и их плотности с целью разработки мероприятий по борьбе с сорняками.

Очистка семенного материала — проводится отсев семян сорняков с целью недопущения их высева при посеве основной культуры.

Своевременная и правильная уборка урожая — при этом обеспечивается наименьшее попадание семян сорняков в ворох.

Подготовка кормов к скармливанию — в корме должно быть как можно меньше способных к прорастанию семян сорняков, которые могут впоследствии попасть в навоз.

Хранение и подготовка навоза к внесению — при этом должна быть обеспечена наибольшая гибель семян сорняков.

Вредители сельскохозяйственных растений, животные, повреждающие культурные растения или вызывающие их гибель.

Ущерб, причиняемый вредителями и болезнями растений, велик: по данным Организации по продовольствию и сельскому хозяйству (ФАО) ООН, мировые потери ежегодно составляют примерно 20—25% потенциального мирового урожая продовольственных культур. Среди позвоночных животных много В. с. р. в классе млекопитающих, особенно в отряде грызунов. Из беспозвоночных животных с.-х. растения повреждают некоторые виды брюхоногих моллюсков; значительное количество круглых червей из класса нематод. Наиболее разнообразны и многочисленны виды В. с. р., относящиеся к типу членистоногих животных: классу насекомых, классу паукообразных (клещи), некоторые виды из класса многоножек и ракообразных (мокрицы).

Наибольший ущерб урожаю наносят насекомые, что объясняется прежде всего их биологическими особенностями, обилием видов, высокой плодовитостью и быстротой размножения. Вредные для сельского хозяйства насекомые классифицируются по систематическому принципу (по отрядам) и по характеру питания. Растительноядные насекомые и клещи разделяются на полифагов, или многоядных, питающихся растениями разных семейств; олигофагов, или ограниченноядных, питающихся растениями разных видов одного семейства; монофагов, или одноядных, — преимущественно растениями какого-либо одного вида. Большой ущерб урожаю разных культур наносят многоядные вредители: саранчовые, некоторые сверчки (например, медведка); из жуков — щелкуны, чернотелки и другие; из бабочек — озимая совка и близкие к ней виды подгрызающих совок, стеблевой мотылёк, совка-гамма и др. Многочисленны ограниченноядные насекомые, к которым относят шведскую муху, зеленоглазку, гессенскую муху, хлебного жука кузьку и многих других, питающихся исключительно злаковыми растениями. Клубеньковые долгоносики, гороховые плодожорки, гороховая тля и другие повреждают бобовые растения. Весьма разнообразны виды насекомых, питающихся крестоцветными растениями, — капустная белянка, капустная моль, крестоцветные блошки, капустная муха и др. Из одноядных очень вредны филлоксера, повреждающая виноградную лозу, гороховая зерновка — горох, клеверный долгоносик — клевер и т. д. Вредных насекомых и клещей классифицируют также по группам повреждаемых ими культур — вредители хлебных злаков, вредители овощных культур и т. д., что для практических целей удобно.

Различают два основных типа повреждений растений; первый характерен для насекомых с грызущими, второй с колюще-сосущими ротовыми органами. Грызущие насекомые объедают растения грубо или частично с краёв листа, скелетируют листья, обгладывают паренхиму и т. д., перегрызают или частично надгрызают листья, стебли и побеги, проедают ходы, минируют листья и стебли, выгрызают под корой луб, камбий и древесину и т. д. Колюще-сосущие насекомые, например, тли, клопы и др., перед питанием вводят в растения выделения слюнных желез, ферменты которых вызывают ряд биохимических изменений. Зачастую те или иные В. с. р. в своём питании приурочены к определённым органам растений. Отсюда группы вредителей корней, стеблей, листьев, бутонов, цветков, плодов и т. п. Важной видовой особенностью В. с. р. является также в той или иной степени выраженная избирательность в отношении возрастного и физиологического состояния повреждаемого органа растения. Так, тли предпочитают питаться молодыми тканями, вишнёвый слизистый пилильщик — взрослыми тканями и т. д.

Распространение В. с. р. и формирование комплекса видов в тех или иных агробиоценозах находятся в прямой зависимости от изменяющихся условий окружающей среды и экологической пластичности видов. Для каждого вида характерна определённая занимаемая им территория. Различают общий ареал вида, зоны вредности и стации обитания. Ареал вида — территория, на которой он встречается. Ареалы естественные, или первичные, создаются в результате самостоятельного расселения вида; их границы определяются главным образом климатическими условиями, расположением крупных горных хребтов, морей, наличием растений, пригодных для питания, и другими факторами. В ареалы искусственные, или вторичные, насекомые попадают вместе с семенами, посадочным материалом и пр. Вторичные ареалы характерны, например, для завезённых в СССР виноградной филлоксеры, червеца Комстока и многих других вредителей. Зона вредности — часть общего ареала, на которой тот или иной вид встречается наиболее постоянно в наибольшем количестве и где он наиболее вреден. Стации, или места обитания, — участки с определёнными экологическими условиями, благоприятными для данного вида. Но для одного и того же вида В. с. р. в разных природных зонах стации могут быть различны. Это зависит от того, где данный вид находит свой экологический оптимум. Например, июньский хрущ в степи обитает главным образом на залежах и целине, в Средней Азии — на затенённых и увлажнённых садовых участках. У ряда видов (саранчовые, тли и др.) наблюдаются годовые и сезонные смены стаций.

Для развития и размножения насекомых и клещей большое значение имеют температурные условия. Для каждого вида характерен определённый температурный режим, при котором все жизненные процессы проходят наиболее интенсивно. Большие отклонения от оптимума вызывают нередко гибель вредителя. Способность насекомых переносить длительное охлаждение различна не только у отдельных видов, но даже у одного вида в зависимости от его физиологического состояния. Зная сумму среднесуточных эффективных температур, можно устанавливать (сигнализировать) примерные сроки появления и прогнозировать продолжительность отдельных фаз развития насекомых, число поколений за сезон. Для насекомых, развитие которых связано с почвой, существенное значение имеют её химический состав, кислотность, физическое строение, аэрация и влажность. Воздействуя на эти факторы при помощи приёмов агротехники (обработка почвы, внесение удобрений и т. п.), можно значительно изменять условия в сторону, неблагоприятную для вредных насекомых. Например, известкование кислых почв ухудшает условия для размножения многих видов щелкунов. Из других факторов на размножение вредителей существенное влияние оказывает взаимосвязь В. с. р. с другими животными организмами. В биоценозе складываются сложные «цепи питания», которые оказывают большое влияние на взаимоотношения компонентов, заселяющих определённый биотоп. Например, различные виды тлей питаются соком растений, а выделяемые ими сахара служат пищей муравьям, наездникам и некоторым мухам. Тлями питаются многие виды хищных насекомых, например жуки и личинки кокцинеллид, личинки хризопы, личинки мух журчалок. Тлей и их врагов — хищных насекомых — поедают разнообразные насекомоядные птицы, которые, в свою очередь, становятся жертвами хищных птиц. Нарушение в какой-то части сложившихся «цепей питания» приводит в ряде случаев к существенному и непредвиденному или нежелательному изменению биоценоза в целом.

Различные сочетания факторов внешней среды вызывают у многих В. с. р. более или менее резкие изменения численности, причины которых у разных видов неодинаковы. Решающую роль могут играть наличие и состав пищи, погодные условия, воздействие хищников, паразитов и болезней и т. д. Колебания численности — следствие соотношений между плодовитостью вида и выживаемостью потомства, зависящей от условий среды и способности организма приспособиться к ним. Большое значение имеет составление прогнозов размножения насекомых на основе постоянных учётов их численности, сигнализации о сроках их появления.

Систематическое изменение человеком в процессе с.-х. производства условий биотопа вызывает соответствующую перестройку биоценологических связей и структуры биоценоза. Образуются так называемые вторичные биотопы и агробиоценозы. Например, в результате распашки целины на В. СССР и замены разнообразных по характеру степных растений культурными злаками со свойственной им агротехникой произошли резкие изменения в видовом составе и численности насекомых. С одной стороны, некоторые одноядные виды, питавшиеся ранее на специфичных для целины растениях, погибли, что вызвало обеднение видового состава энтомофауны в новом культурном биотопе, с другой стороны, некоторые виды насекомых, обитавшие раньше на диких злаках, перешли на посевы пшеницы, где нашли изобилие более питательных кормов. Этим в известной степени и объясняется быстрое увеличение численности пшеничного трипса и серой зерновой совки. Предвидеть и регулировать подобные изменения — важнейшая научная и практическая задача.

Мероприятия по снижению вредоносности насекомых делятся (условно) на профилактические — агротехнические, биологические и на истребительные — физико-механические, химические, биофизические и биохимические. Агротехнический метод (биоэкологический в своей основе) включает в себя выведение устойчивых к вредителям сортов культурных растений, подбор и соблюдение правильного севооборота, проведение в наиболее эффективные сроки различных приёмов ухода с таким расчётом, чтобы создать условия, максимально повышающие самозащитные свойства растений, а также снижающие численность и вредоносность В. с. р. В биологический метод входит использование против вредителей их паразитов и хищников, размноженных в специальных лабораториях (трихограммы, криптолемуса, афелинуса и др.), а также применение микробиологических препаратов (энтобактерина, боверина и др.) и вирусных болезней насекомых; охрана и привлечение природных врагов В. с. р. (хищных животных, уничтожающих грызунов, насекомоядных птиц, паразитических и хищных насекомых, клещей и нематод); устройство искусственных гнездовий для птиц и подкормка их в зимний период и т. д. Физико-механический метод включает применение капканов и ловушек для грызунов или ловчих ям и канав для сбора, например, свекловичных долгоносиков, жуколовок, гусеницеловок, вылов вредителей на свет и приманки, сбор и сжигание зимних гнёзд гусениц златогузки, боярышницы, уничтожение кладок непарного и кольчатого шелкопрядов, накладка ловчих поясов на штамбы плодовых деревьев при борьбе с яблонной плодожоркой и др. Химический метод состоит в использовании для борьбы с вредителями ядовитых химических веществ — акарицидов, инсектицидов, зооцидов, нематоцидов, фумигантов и др. К биофизическим и биохимическим методам относятся применение гамма-излучений и химических препаратов для половой стерилизации насекомых и клещей в сочетании с использованием привлекающих химических средств (аттрактантов) и средств, нарушающих физиологические функции вредных насекомых (антиметаболиты и др.).

Борьба с В. с. р. заключается в осуществлении систем мероприятий, основанных на рациональном и дифференцированном сочетании различных методов, направленных прежде всего на решение профилактических задач.

БОЛЕЗНИ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫХ РАСТЕНИЙ , патол. процессы, протекающие в р-ниях под влиянием возбудителей болезней и неблагоприятных условий среды; проявляются в нарушении фотосинтеза, дыхания и др. функций, вызывают поражения отд. органов или преждевременную гибель р-ний. Б. с. р. снижают урожай и ухудшают его качество (по данным ФАО, общие мировые потери от Б. с. р. оцениваются на сумму ок. 25 млрд. долл. в год). Известно св. 30 тыс. разл. Б. с. р. В соответствии с этиологич. классификацией Б. с. р. делят на неинфекционные и инфекционные. Неинфекционные Б. с. р. вызываются гл. обр. абиотич. факторами среды (нарушения режима минер. питания р-ний, неблагоприятный водный режим, воздействие на р-ния высоких или низких темп-р, их резких колебаний). Причинами неинфекц. Б. с. р. могут быть также вредные примеси в воздухе и почве, остатки почвенных гербицидов, неблагоприятный световой режим в защищённом грунте, ионизирующие излучения, токсины, выделяющиеся в почву нек-рыми грибами и р-ниями. К инфекционным Б. р. относятся вирусные болезни растений, бактериальные болезни растений, грибные болезни растений, а также актиномикозы, вызываемые лучистыми грибами, или актиномицетами, фитоальгозы — паразитич. водорослями, антофитозы — паразитич. и полупаразитич. цветковыми р-ниями, фитогельминтозы — паразитич. нематодами. Причиной инфекции может быть также повреждение р-ний паразитич. насекомыми (фитоэнтомозы), паукообразными, гл. обр. растительноядными клещами (фитоарахнозы). В патогенезе инфекц. болезней различают предынфекц. фазу, заражение, инкубац. и послеинкубац. периоды, защитные реакции. Инфекц. Б. с. р. часто принимают характер эпифитотий.

Меры борьбы: создание оптим. условий для роста и развития с.-х. культур, возделывание устойчивых сортов, рациональное семеноводство; хим. обработка семян, рассады, посадочного материала; внесение препаратов в почву, хим. обработка вегетирующих и покоящихся с.-х. р-ний; лечение больных р-ний, напр. оздоровление хлорозных деревьев; термич. обеззараживание семян пшеницы и ячменя от пыльной головни, прогревание клубней, саженцев и прививочного материала, заражённых нек-рыми вирусами. Для предотвращения проникновения возбудителей Б. с. р. из одной страны в другую проводят карантинные мероприятия.