Сорняки как индикаторы среды обитания. Проектирование севооборота

МИНИСТЕРСТВО СЕЛЬСКОГО ХОЗЯЙСТВА  РФ

ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ

ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ

ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ

«НОВОСИБИРСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ  АГРАРНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ»

ТОМСКИЙ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫЙ ИНСТИТУТ – ФИЛИАЛ

 

 

Агротехнологический факультет

 

Кафедра Агрономии и технологии производства и переработки сельскохозяйственной продукции

 

КУРСОВАЯ РАБОТА

по дисциплине: Земледелие с основами почвоведения и агрохимии

на тему: Сорняки как индикаторы среды обитания. Проектирование севооборота

 

 

Студентка

2 Курс, группа №410/1 заочная форма обучения

Науменко И.Н.________________

Научный руководитель

ст.преподаватель

Козичкая Е.Г._________________

 

 

 

 

 

 

Томск 2013

ОГЛАВЛЕНИЕ
Введение	3
1. Сорняки как индикаторы  среды обитания	4
Сорняки как индикаторы природных
эдафических условий	4
1.2 Сорняки как индикаторы  свойств почвы	7
1.3 Экологические предпочтения  сорных растений	9
2 Проектирование севооборота	12
2.1 Определение количества  севооборотов
и числа полей в них	12
2.2 Разработка планируемых  севооборотов	13
2.3 Агротехническое обоснование  принимаемых севооборотов	17
2.4 Ожидаемая продуктивность  разработанных севооборотов	18
2.5 Разработка системы  обработки почвы и мер
борьбы с сорняками	22
Заключение
Список использованной литературы

 

Введение

Один из важнейших элементов (звеньев) систем земледелия – борьба с сорняками (сорными растениями). Сорняки – это растения, засоряющие сельскохозяйственные угодья и наносящие  вред сельскохозяйственным культурам. К сорным принадлежат растения, не культивируемые человеком, но исторически приспособившимся к условиям возделывания культурных растений, растущих вместе с ними и наносящие вред посевам. Сорняки встречаются на полях, лугах и других сельскохозяйственные угодьях. В процессе эволюции некоторые сорняки настолько приспособились к условиям жизни культурных растений, что существуют как спутники последних и произрастают совместно. Такие сорняки называются специализированными. Они засоряют посевы только определенных культур. В посевах озимых можно встретить специализированные виды сорняков –василек синий, костер ржаной и другие, на полях проса – щетинник, в посевах риса – куриное просо и т.д. Многие сорные растения встречаются в посевах большинства сельскохозяйственных культур.

На основании полученных источников нужно решить следующие задачи:

1. Сорняки как индикаторы среды обитания;
2. Сорняки как индикаторы свойств почв;
3. Экологические предпочтения сорных растений;
4. Проектирование севооборота;

Целью курсовой работы является освоение практических навыков проектирования системы севооборотов, обработки почвы и обоснования мер борьбы с засоренностью полей в земледелии.

 

 

1. Сорняки как индикаторы среды обитания
1. Сорняки как индикаторы природных эдафических условий

 

К эдафическим факторам относятся почвы и горные породы с присущими им физическими и химическими свойствами, а также снежный покров, являющиеся условиями существования и расселения многих организмов. Уступая по своему значению климатическим факторам, они дают важную роль в жизни организмов, прежде всего многих растений. Почвенная сфера, как и другие, слои биосферы (атмосфера, гидросфера, литосфера), состоит из живого и косного компонентов, причем в почве эти компоненты связаны особенно тесно. Почва включает материнский выветренный слой породы с живыми организмами и продукты их жизнедеятельности и разложения. Она представляет собой результат взаимодействия климата, материнской, иногда органической (например, торф) породы и организмов, в первую очередь растений. В жизни растений почва выполняет функции среды укрепления, водоснабжения и источника минерального питания.

Тесная связь растений с почвой нашла отражение в учении о  природных зонах. Зоне степей соответствуют  черноземы, лесов умеренного пояса - подзолистые почвы, влажных тропических  лесов - красноземы, зоне тундры - вечно  мерзлотные грунты и т.д. Общеизвестен факт приуроченности сосновых боров  к песчаным почвам, а ельников - к  супесчаным, суглинистым и глинистым.

 Отношения между растительностью и почвой чрезвычайно сложны: с одной стороны, почва влияет на видовой состав растений, произрастающих на ней, и на их расселение, с другой - растения могут изменять почву, приспосабливая ее для удовлетворения своих потребностей. Рассматривая почву как комплексный фактор, прежде всего следует учитывать ее фундаментальные свойства - наличие запаса гумуса, механический и минералогический состав исходной материнской породы, которые определяют химический состав самой почвы и циркулирующих в ней воды и газов.

 Каждое из этих свойств  играет важную роль, и недооценка  человеком хотя бы одного из  них может иметь негативные  последствия. Приуроченность многих видов сорных растений к определенным полевым сообществам свидетельствует не только об их фитоценотической совместимости с культурой, но и о предпочтениях к почвенным условиям среды местообитания. В последнем случае обобщенную реакцию сорняков следует рассматривать в двух аспектах: как индикацию природных эдафических условий и как реакцию их на свойства почвы, в какой-то степени, измененные агротехническими мерами в процессе хозяйственной деятельности человека.

При изучении реакции сорных растений на эдафические условия следует прежде всего остановиться на их отзывчивости на обеспеченность почвы влагой, реакцию почвенной среды и обеспеченность элементами минеральной пищи.

По отношению к уровню увлажнения почвы выделяют следующие  группы сорных растений:

• гигрофиты - встречаются почти исключительно на сырой слабо аэрируемой почве (метла полевая, хвощ полевой, мята полевая, чистец болотный, лютик ползучий);
• гигромезофиты - предпочитают достаточно влажные и хорошо аэрируемые почвы (марь белая, марь многосемянная, дымянка аптечная, подмаренник цепкий, ромашка непахучая, ярутка полевая, осот полевой);
• ксерофиты - предпочитают хорошо аэрируемые, теплые и временами сильно просыхающие почвы (щирица запрокинутая, аистник цикутный, смолевка-хлопушка, щетинник зеленый, ежовник, куриное просо, амброзия полыннолистная).

Использование этих сведений обычно ограничивается учетом фактической  ситуации, тогда как возможности  ее регулирования практически исключены.

По реакции на величину РН почвенного раствора (актуальная кислотность) целесообразно выделить такие группы сорняков:

• оксшофиты - встречаются преимущественно на почвах с величиной рН < 5,0 (щавель малый, торица полевая, дивала однолетняя, ромашка непахучая, редька дикая, метла полевая, ситник лягушачий);
• оксиломезофиты - произрастают на почвах с реакцией почвенного раствора от слабокислой до слабо нейтральной (овсюг, лебеда раскидистая, желтушник левкойный, ярутка полевая, белена черная, чистец болотный, лапчатка гусиная, осот полевой);
• индифферентные к реакции почвенного раствора (марь белая, пастушья сумка, куколь обыкновенный, мелколепестник канадский,  тысячелистник).

По уровню отзывчивости на обеспеченность почвы элементами минерального питания обычно выделяют «элемент позитивные» и «элемент негативные» группы сорных растений. Однако в практике земледелия важно знать сорняки, которые положительно реагируют на высокое содержание в почве определенных элементов минерального питания.

К группе нитрофилов относятся марь белая, марь многосемянная, лебеда раскидистая, редька дикая, горчица полевая, горец шероховатый,  куриное просо, мятлик однолетний, щавель малый. В качестве фосфатфилов следует выделить сорняки: крестовник обыкновенный, фиалка полевая, торица полевая, дымянка аптечная, яснотка стеблеобъемлющая. Из группы калиефилов можно назвать подмаренник цепкий, лебеду раскидистую, ярутку полевую, осот полевой. Приведенная группировка сорняков по отношению к различным элементам минерального питания не является строгой, так как с изменением минерального питания обычно меняются и другие условия жизни. Вследствие этого может существенно измениться и реакция сорняков на отдельные элементы. Все это свидетельствуют о многообразии форм сорняков и способов приспосабливаться как к фитоценотическим, так и к экологическим условиям пахотных земель.

2. Сорняки как индикаторы свойств почвы

Все сорняки предъявляют  определенные требования к климату  и почве для хорошего роста. Однако наличие какого-либо одного вида позволяет  судить лишь об его обще экологической характеристике, но не о физиологической потенции данного вида по отношению к отдельным факторам. Хотя физиологический и экологический оптимумы могут совпадать, но это вовсе не обязательно.

Некоторые виды сорняков вследствие конкуренции вытесняются из тех  мест, где они могли бы расти  при иных условиях. Например, для  торицы в чистом посеве оптимальный  рН лежит в пределах 6-6,5, но в сорном сообществе торица обычно растет только на очень кислых почвах с рН 4. В подобные неблагоприятные для нее и близкие к пределу ее физиологической выносливости местообитания торица вытесняется в результате конкуренции с другими сорняками. Экологический оптимум может также сдвигаться в направлении верхнего физиологического предела, как это наблюдается для полевой горчицы и еще яснее у мать-и-мачехи. Следует также помнить, что в природе картину меняет не только конкуренция, но и влияние абиотических факторов среды, которое часто равноценно другим влияниям.

Растения песчаных почв  поселяются на суглинках, если последние настолько  выщелочены, что имеют, кислую реакцию. Недостаток извести компенсируется теплом и хорошей структурой почвы, как это видно по поведению. Эти сорняки на юго-западе Германии предпочитают явно карбонатные почвы, но они же хорошо растут и в Шлезвиг-Гольштейне на гораздо более бедных известью хороших почвах, при относительно высоких летних температурах и небольшом количестве осадков. Роль тяжелых почв в обеспечении пищей могут выполнять грунтовые воды, богатые питательными веществами. Черноземные почвы в районах с небольшими осадками и высокими средними температурами могут служить заменой интенсивной обработки. Как правило, виды, распространенные на кислых почвах, при определенных условиях поселяются и на почвах с реакцией от нейтральной до щелочной, на богатых перегноем песчаных или хрящеватых почвах, если влияние сухой, рыхлой, хорошо аэрируемой почвы более велико, чем влияние кислотности. Тем не менее, в пределах климатически однородной области можно указать определенные виды сорняков, обладающих индикаторными свойствами в отношении некоторых специфических факторов. Прежде всего, надо остановиться на отзывчивости сорняков на обеспеченность почвы влагой.

По отношению к уровню увлажнения почвы выделяют следующие группы сорных растений:

- гигрофиты – на сырой слабоаэрируемой почве (хвощ полевой, мята полевая); 
- гигромезофиты – предпочитают достаточно влажные и хорошо аэрируемые почвы (марь белая, подмаренник цепкий, ромашка непахучая, осот полевой); 
- ксерофиты – на хорошо аэрируемых теплых и временами сильно просыхающих почвах (частец однолетний, смолевка-хлопушка, ежовник петушье просо).

Так, по требованиям к водному  режиму почвы можно выделить следующие группы:

1. Переносящие переменную влажность  и застой воды многолетние виды.

2. Требовательные к влаге однолетние  виды.

По отношению к почвенной  реакции (рН) как основному фактору можно также выделить несколько групп сорняков.

• Виды - индикаторы карбонатных почв, растущие преимущественно на почвах от нейтральных до щелочных.
• Виды, предпочитающие карбонатные почвы, но еще способные расти на слабокислых почвах.
• Виды - индикаторы кислых почв, свидетельствующие о недостатке извести.

Большинство сорняков, распространяющихся семенами, а также многие оседлые и странствующие сорняки могут расти в любых условиях освещения, питания, рН среды, поэтому их называют безразличными.

По составу сорных растений можно судить и о физических свойствах  почвы. Так на уплотненных почвах произрастают подорожник, ромашка, лапчатка. Хвощ, лютик, мать-и-мачеха предпочитают увлажненную почву. Осока, таволга, мох говорят об избыточном ее переувлажнении (т. е. о близком залегании грунтовых  вод). Улучшение свойств почвы происходит вследствие рыхления почвы корневой системой сорняков и за счёт накопления в почве большого количества ценных органических веществ, образующихся как при корневых выделениях, так и при отмирании корней. Защита растений от вредителей и болезней происходит как при совместном выращивании растений с сорняками, так и при использовании настоев этих сорняков для обработки растений.

3. Экологические предпочтения сорных растений

Экология растений изучает  взаимоотношения растений со средой их обитания. Помимо природных факторов — климата, почвенного покрова, географического места — на условия жизни растительного мира, в том числе и на сорняки, огромное влияние оказывает производственная деятельность человека, т. е. земледельческая практика. Особенности зональных систем земледелия часто определяют преобладание в посевах той или иной биологической группы сорняков. В некоторых случаях по наличию биологических групп сорняков можно судить о плодородии почвы, о характере применения удобрений, о типе и виде севооборота, специализации хозяйства.