Экология сорных растений зерновых агрофитоценозов приобской лесостепи

Общая характеристика работы

Актуальность исследования. В условиях адаптивно-ландшафтного земледелия существенно изменяются экологические условия развития агрофитоценозов, характер и направленность взаимоотношений культурного и сорного компонентов. Недостаточные сведения об экологических и биологических особенностях сорных растений, особенно в почвозащитном земледелии,

усложняют возможности прогнозирования их вредоносности в посевах, что сопровождается непредсказуемым снижением продуктивности и качества возделываемых зерновых культур. Для успешного контроля и регулирования численности сорной растительности необходимы знания основных экологических и биологических особенностей развития и распространения при почвозащитных зяблевых обработках почвы на разных уровнях химизации в условиях различного типа увлажнения вегетационного периода.

Цели и задачи исследования. Изучить особенности экологии сорных растений, их структуру, многообразие и динамику в условиях зернового агрофитоценоза лесостепи Приобья.

Основные задачи исследований:

1. проанализировать флористический состав сегетального сообщества в зерновом агрофитоценозе опытного поля;

2. выявить распределение доминантных, массовых и редких видов сорных растений, их встречаемость, морфофизиологические особенности и определить влияние на жизненное состояние при разных типах антропогенных нагрузок;

3. проанализировать пространственно-временное распределение сорных растений, их фенологические типы и ритмы в зависимости от почвозащитных приемов зяблевой обработки и уровней химической нагрузки при различных условиях увлажнения; установить динамику сегетальных сообществ, при изменении воздействия на среду в результате перехода к адаптивно-ландшафтному земледелию.

Научная новизна работы. Впервые в условиях зерновых агрофитоценозов лесостепи Приобья установлено, что при переходе к почвозащитным обработкам почвы формируются устойчивые специфические ассоциации сорных растений, не встречающиеся при глубокой отвальной обработке.

Определен флористический состав сегетального сообщества в зерновом агрофитоценозе. Выяснено, что распределение доминантных, массовых и редких видов сорных растений зависит от приемов зяблевой обработки почвы и интенсивных химических нагрузок.

Показано, что в прогнозе и регулировании численности сорных растений зернового агрофитоценоза в адаптивно-ландшафтном земледелии можно опираться на растения-диагносты, по которым определяется появление сопутствующих сорняков. Сорные растения сгруппированы по отношению к основным элементам системы земледелия зернового агрофитоценоза лесостепи Приобья.

Основные положения, защищаемые в диссертации

1. При переходе к адаптивно-ландшафтному земледелию формируются устойчивые ассоциации сорных растений, не встречающиеся при традиционной обработке почвы;

2. В прогнозе и регулировании численности сорных растений в агроценозах можно опираться на растения-диагносты, по которым определяется появление сопутствующих видов сегетальной растительности;

3. Адаптационные процессы сорных растений как ответ на антропогенное воздействие, на примере зерновых агрофитоценозов Приобской лесостепи, идут не только на уровне видов, но и на уровне сообществ.

Практическая и теоретическая значимость. Обоснована возможность надежного прогноза и эффективного регулирования численности и флористического состава сорных растений в агрофитоценозе при минимизации обработок почвы.

Выявлены растения-диагносты, по которым можно определить смену сорных сообществ в агроэкосистеме.

Результаты работы расширяют и систематизируют представления о структуре и динамике сорных сообществ, их взаимосвязях с элементами системы земледелия; экологических и биологических особенностях агрофитоценозов; позволяют рассматривать адаптационные процессы, идущие на уровне сообществ.

Экспериментальный материал диссертации положен в обоснование и разработку трёх патентов, выданных Федеральными институтом промышленной собственности Федеральной службы по интеллектуальной собственности, патентам и товарным знакам: «Устройство для диагностики биологической активности почвы», «Устройство для определения потенциального запаса семян сорных растений в пахотном слое почвы», «Прибор для установления и извлечения обитающих в почве тромбидиформных клещей.»

Апробация работы. Материалы диссертации были обсуждены на международных, всероссийских и региональных научных и научно-практических конференциях:

«Агрохимические аспекты повышения продуктивности сельскохозяйственных культур» (Москва, 2002); «Научное обеспечение АПК Сибири, Монголии, Казахстана, Беларуси и Башкортостана» (Абакан, 2002); «Современные проблемы земледелия и экологии» (Курск, 2002); «Обеспечение высокой экономической эффективности и экологической безопасности приемов использования удобрений и других средств химизации в агротехнологиях» (Москва, 2003); «Пути повышения эффективности АПК в условиях вступления России в ВТО», (Уфа 2003).

Публикации результатов исследования. По результатам диссертации опубликовано 17 работ, из них 8 в рецензируемых журналах, получено 3 патента.

Структура и объем диссертации. Диссертация изложена на 159 печатных страницах, состоит из введения, восьми глав, выводов, приложений и списка литературы. Содержит 19 таблиц и 17 рисунков. Список литературы включает 204 наименования, из них 61 на иностранном языке.

Благодарности. Особую благодарность автор выражает своим научным руководителям: доктору сельскохозяйственных наук В.Е. Синещекову, доктору биологических наук, профессору Е.К. Еськову за систематическое и методичное руководство и помощь в работе над диссертационной темой и за возможность использовать материалы отчетов лаборатории обработки почвы (период с 1986 по 2000 гг.)

Автор приносит благодарность академику А.Н. Власенко за всемерную поддержку и методические замечания при выполнении работы. Автор благодарит зав. сектором математического моделирования природопользования доктора биологических наук А. И. Южакова за помощь в статистической обработке материала и сотрудников лаборатории обработки почвы ГНУ СибНИИЗХим за оказанную помощь и поддержку при написании диссертационной работы.

Содержание работы

Глава 1. Природно-климатические условия лесостепи Приобья

Большая часть территории Новосибирской области расположена в пределах лесостепной зоны. Рельеф территории формируют северолесостепные плакорные земли. Они находятся на высоте 150-230 м над уровнем моря в абсолютных отметках и имеют плоский увалистый рельеф. Для данной территории характерна интенсивная овражная эрозия и широко развиты явления поверхностного смыва почв. Грунтовые воды находятся на большой глубине (10-17 м). Почвообразующие породы лессовидные, суглинистые и четвертичные отложения.

Климат Новосибирской области резко континентальный, что обуславливает значительные колебания температур воздуха в течение суток, сезонов, от года к году, яркая выраженность сезонов года, небольшое количество осадков (200-500 мм в год) и их неравномерное распределение в течение года (70% в теплое время), а также неустойчивое увлажнение территории в различные годы (Сляднев, 1968).

 Скачать реферат