Землеробство як галузь сільськогосподарського виробництва і як наука

В. М. Фурман

 

 

Загальне землеробство

 

Навчальний посібник

 

Рівне – 2015

УДК 631 (075.8)

ББК 40 Я 73

Затверджено вченою радою Національного університету водного господарства та природокористування.

Протокол №___ від _____ р.

Рецензенти:

 

 

Фурман В.М.

Ф95 Землеробство: Навчальний посібник. Рівне:НУВГП, 2015 – с.

 

 

УДК 631 (075.8)

ББК 40 Я 73

© Фурман В.М.

© Національний університет водного господарства та природокористування, 2015

«… що ж потрібно для забезпечення врожаю? Наприклад, звичайно, знайомство з потребами рослин і вміння їх задовольняти, а потім вже – винайдення найвигідніших умов розв’язання цього завдання з допомогою засобів, що є під рукою»

К.А. Тімірязєв.

Передмова

Серед проблем, що виникли наприкінці ХХ століття першорядною є і надалі залишається проблема забезпечення людства продуктами харчування, сировинними ресурсами і тісно пов’язана з ними – екологічна.

Проблема продовольства загострюється у зв’язку із зменшенням джерел природних ресурсів, зростанням населення міст, які вилучають з обігу для користування землі, зменшення родючості ґрунтів внаслідок їх інтенсивного використання, тотальної хімізації та ін. Все це змушує вчених і виробників шукати нові шляхи розв’язання даної проблеми.

Сучасне землеробство повинно передбачати найбільш раціональне економічно, екологічно і технологічно обґрунтоване використання землі, формування високородючих з оптимальними параметрами родючості ґрунтів. При цьому повинно бути екологічно безпечним, при якому заходи інтенсифікації (хімізація, меліорація, механізація та ін.) не повинні порушувати встановлених зв’язків в довкіллі, сприяти деградації ґрунтів і органічно входити в природні екосистеми, утворюючи з ними стійкі і високопродуктивні агробіоценози.

Тривалий час вважалося, що чим більше витрачається під рослину ресурсів, тим більшим має формуватися врожай. Аналіз багаторічних даних науково-дослідних установ України свідчить, що надмірна витрата всіх видів ресурсів призводить, як правило, до негативного впливу їх на формування кількості і якості врожаю, забруднення навколишнього середовища.

Поряд із цим, інтенсифікація сільськогосподарського виробництва на основі значних втрат ресурсів зумовили низку негативних явищ у землеробстві, які, насамперед, призвели до погіршення структури земельних ресурсів, посилення ерозійних процесів, погіршення родючості ґрунту в усіх її проявах (витрати агрономічно цінної структури, кальцію, гумусу, погіршення поживного режиму, водно-фізичних властивостей), забруднення агрохімікатами, промисловими викидами та ін.

Гармонійне поєднання факторів життя і середовища, що здійснюється через ґрунтові, метеорологічні умови, створює екологічну рівновагу в агробіоценозах. порушення цієї рівноваги природним шляхом або внаслідок антропогенного впливу призводить до зниження продуктивності рослин і погіршення якості врожаю.

Досягнути збільшення виробництва сільськогосподарської продукції, покращення її якості, хорони довкілля можна тільки на основі підвищення культури землеробства, яка передбачає впровадження у виробництво заходів, що становлять науково обґрунтовану систему землеробства.

У цьому зв’язку безперечним є необхідність вивчення студентами агрохімічних спеціальностей навчальної дисципліни «Землеробство». Даний навчальний посібник складений на основі робочої програми даної дисципліни і включає в себе всі її головні розділи. При розкритті наукових основ землеробства розглянуті не лише питання вчення про фактори та умови формування врожаю сільськогосподарських культур та закони землеробства, але і сучасні підходи до моделювання ґрунтової родючості, як основи підвищення урожайності та проаналізований сучасний стан землеробства в світі та в Україні, наведені основні заходи його удосконалення. Цікавими також є розділи, що стосуються проектування та освоєння сівозміни, а також детальної розробки системи обробітку ґрунту в різних ґрунтово-кліматичних зонах.

Як результат, в заключних розділах навчального посібника проаналізовані існуючі сучасні системи землеробства з точки зору екологічно-безпечного землекористування, а також прийнята спроба дати прогноз розвитку систем землеробства майбутнього.

Автори наперед вдячні за всі критичні зауваження та побажання.

 

ВСТУП В ЗЕМЛЕРОБСТВО

Землеробство як галузь сільськогосподарського виробництва і як наука

Землеробство є основною галуззю сільського господарства. У ранній період свого розвитку воно ототожнювалося з сільським господарством. З виділенням тваринництва в самостійну галузь землеробство об’єднує рослинницькі галузі, пов’язані з обробітком землі, - рослинництво, овочівництво, плодівництво, виноградство тощо. У практиці планування і статистичної звітності, сільського господарства нашої країни в землеробство включають також луківництво.

Землеробство забезпечує населення продуктами харчування, тваринництво – кормами, багато галузей промисловості – сировиною.

Розвиток сільського господарства значною мірою залежить від правильного поєднання землеробства з тваринництвом. Тваринництво використовує землеробську продукцію, а також її відходи (солому зернових і зернобобових, гичку цукрових буряків, стебла кукурудзи тощо) і, в свою чергу є джерелом цінного органічного добрива – гною, з яким у ґрунт повертається значна кількість зольних елементів і азоту. Правильне поєднання землеробства з тваринництвом забезпечує регулярний біологічний кругообіг зольних елементів і азоту в системі ґрунт – рослина – ґрунт.

Землеробство як наука на початку свого розвитку об’єднувало всі знання про сільське господарство. Поступово з неї відокремилися і стали самостійними науками тваринництво, рослинництво, агрохімія, агрофізика, селекція рослин, насінництво, фітопатологія, сільськогосподарська ентомологія, меліорація та ін.

Нині землеробство – це наука про раціональне використання землі та захист її від ерозії, про закономірності відтворення родючості ґрунту і заходи його ефективного використання для одержання високих і сталих урожаїв. Зокрема, землеробство вивчає і розробляє методи регулювання водного, поживного, повітряного і теплового режимів ґрунту з метою забезпечення оптимальних умов росту і розвитку рослин за допомогою раціонального обробітку ґрунту, сівби і садіння сільськогосподарських культур; раціональні сівозміни; заходи підвищення родючості ґрунту і врожаїв сільськогосподарських культур; заходи щодо усунення чи ослаблення дії негативних факторів, які призводять до зниження врожаїв (посухи, суховії, ерозія ґрунту тощо).

Як складова агрономічного циклу наук землеробство тісно взаємопов’язане з фізикою, хімією, фізіологією рослин, мікробіологією, метеорологією, ґрунтознавством тощо.

Як наука землеробство розвивається на основі діалектико – матеріалістичного методу пізнання. Основним методом дослідження в землеробстві є польовий дослід.

Курс землеробства складається з 6 розділів:

· наукові основи землеробства;

· бур’яни і боротьба з ними;

· сівозміни;

· обробіток ґрунту;

· захист ґрунту від ерозії;

· система землеробства.

 

ФАКТОРИ ЖИТТЯ РОСЛИН ТА ЗАКОНИ ЗЕМЛЕРОБСТВА

Основні закони землеробства

Великою кількістю дослідів виявлено закономірності дії факторів життя рослин у процесі формування врожаю. В агрономічній науці їх називають законами землеробства. Вони визначають головні теоретичні положення землеробства як науки і основні принципи технології землеробства як галузі виробництва. Закони землеробства запобігають багатьом помилкам і сприяють ефективному використанню не лише землі, а й машин, знарядь та інших засобів виробництва. Додержання їх є обов’язковою умовою підвищення родючості ґрунтів та вирощування високих і сталих урожаїв сільськогосподарських культур. Відповідно до зростання рівня знань безпосередньо в агрономії та в інших суміжних науках закони уточнюються, відкриваються нові.

Одним з основних законів, що визначають умови розвитку рослин, є закон незамінності та рівнозначності факторів їх життя, сформульований В. Р. Вільямсом. Суть його полягає в тому, що всі фактори життя рослин абсолютно рівнозначні і незамінні. Відповідно до цього закону рослини повинні своєчасно забезпечуватися всіма необхідними для їх життя факторами і ні один з них не може бути замінений іншим. Усі фактори життя рівнозначні, тобто однаково потрібні рослинами, незалежно від того, в якій кількості вони використовуються ними. Так, маса води, яку рослини беруть з ґрунту, в кілька тисяч разів більша за масу поживних речовин. Проте це не означає, що вода для рослин є важливішим фактором, ніж поживні речовини.

Світло

Тепло

Космічні фактори

Рослина

Земні фактори

Вода

Поживні речовини

Повітря

з атмосфери

з ґрунту

з добрив

з атмосфери

з ґрунту

з ґрунту

Рис.. 3. Основні фактори життя рослин їх взаємодія

У сільському господарстві, де грунтово – кліматичні умови складаються по – різному, не завжди однаковою мірою доводиться турбуватися про кожен з факторів життя. Так, рослинам, безперечно, однаково потрібні волога і поживні речовини. Однак у посушливих районах степової зони України лімітуючим фактором здебільшого є волога, тому тут насамперед і найчастіше доводиться вживати заходів для забезпечення рослин водою (зрошення, снігозатримання тощо). На Поліссі з достатньою, а інколи надмірною кількістю опадів, де ґрунти містять мало елементів живлення, особливе значення мають заходи, спрямовані на забезпечення рослин поживними речовинами. На важких ґрунтах, які запливають, зменшується інтенсивністю надходження кисню до коренів рослин, тому тут потрібно вчасно забезпечувати аерацію ґрунту.

Багато уваги приділяють вивченню реакції рослин на різну кількість того або іншого фактору. Одним з перших законів, відкритих при цьому, був закон мінімуму, вперше сформульований Ю. Лібіхом. Відповідно до цього закону продуктивність поля перебуває в прямій залежності від необхідної складової частини поживних речовин, які ґрунт містить у найменшій (мінімальній) кількості. Лібіх сформулював цей закон щодо елементів живлення. Досліди, проведені пізніше Г. Гельрігелем з різною забезпеченістю рослин водою, Ю.Саксом – теплом, Е. Вольні – світлом, водою і поживною, показали, що закон мінімуму дійсний для всіх факторів життя рослин. В агрономічній науці цей закон ще відомий як закон обмежувальних факторів. Суть його, за В.П.Нарцисовим, полягає в тому, що розвиток рослин і рівень урожайності будь – якої культури зумовлює факторами, які містяться в недостатній або надмірній кількості, а також іншими обмежувальними причинами (хвороби, Сільськогосподарські шкідники, токсичні речовини тощо).

Дія закону мінімуму часто ілюструється рисунком під назвою «бочка Добенета». Клепки цієї бочки мають різну висоту і показують рівень забезпеченості рослин окремими факторами життя. Безперечно, що при зображеній на рисунку забезпеченості рослин факторами життя врожайність (рівень води в бочці) може досягти лише рівня найнижчої клепки (фосфорна кислота). Якщо цю клепку наростити, то вода в бочці підніметься до рівня наступної найнижчої клепки. В міру поліпшення забезпеченості рослин фактором, який знаходиться в мінімумі, продуктивність їх зростатиме до тих пір, доки в мінімумі не виявиться інший фактор. Пізніше було доведено, що і надмірна кількість будь – якого фактору також негативно впливає на рослину.

Близький за суттю до закону обмежувального фактора широко відомий закон мінімуму, оптимуму і максимуму. Вперше він був сформульований Саксом. За цим законом найвищий врожай можна мати при оптимальному рівні кожного фактора, зниження чи підвищення якого знижує врожай. При найменшому (мінімальному) чи найбільшому (максимальному) рівні одного з них врожаю не буде. Наприклад, насіння цукрових буряків починає проростати при температурі 4 – 5 ⁰С (це мінімум фактора). При цій температурі насіння проростає повільно, сходи недружні, підвищення температури прискорює проростання і появу сходів. Дружні сходи з’являються при температурі 8 – 9 ⁰С. Найбільш інтенсивно проростає насіння і ростуть рослини при температурі 20 – 25 ⁰С (це оптимум фактора). При температурі понад 30 ⁰С спостерігається пригнічення рослин, особливо при нестачі вологи. Дальше збільшення кількості тепла послаблює і при певній температурі припиняє ріст рослин (максимум фактора тепла).

Особливо велике значення в землеробстві має закон сукупної дії (взаємодії) факторів життя рослин. Основи цього закону сформулював наприкінці ХІХ ст. німецький дослідник Лібшер. Згідно з цим законом рослини тим продуктивніше використовують фактор, який знаходиться в мінімумі, чим більша кількість інших факторів знаходиться в оптимумі. Цим дещо розвивається і уточнюється положення закону мінімуму. Згідно з законом сукупної дії факторів для одержання високих і сталих урожаїв рослини слід забезпечувати всіма потрібними факторами життя в оптимальних співвідношеннях.

Переконливим прикладом щодо цього є дослід з картоплею, проведений в Українському науково – дослідному Інституті картопляного господарства, де вивчали вплив окремих факторів на підвищення її врожайності. При цьому приріст урожаю від застосування на насіння великих бульб становив 15 ц/га, від внесення добрив – 71 ц/га, поліпшеного догляду за посівами – 45 ц/га і від кращих строків посадки – 27 ц/га. Загальний приріст урожаю від усіх названих заходів, які застосовувалися ізольовано на окремих ділянках, становив 158 ц/га. Коли ж ці заходи здійснювалися разом на одній ділянці, приріст урожаю становив 224 ц/га, тобто комплексне застосування всіх заходів сприяло підвищенню врожайності на 66 ц/га порівняно з застосуванням кожного окремо.

Закон повернення поживних речовин у ґрунт був відкритий в середині ХІХ ст. Ю. Лібіхом. Суть його полягає в тому, що всі речовини, використані рослинами на утворення врожаю, треба повертати в ґрунт у вигляді добрив. Порушення цього закону, як вважав Лібіх, рано чи пізно призведе до виснаження ґрунту. Пізніше К. А. Тімірязєв зазначав, що вивчення про необхідність повернення речовин у ґрунт є одним з найвидатніших надбань науки. Потім цей закон уточнювався, розвивався та удосконалювався і тепер його формулюють так: у раціонально організованому господарстві всі біологічно важливі елементи живлення, винесені з урожаєм чи втрачені, треба повертати в ґрунт з деяким перевищенням, щоб забезпечити безперервне зростання врожаїв і підвищення родючості ґрунту.

До загальних законів землеробства належить і закон плодозміни, за яким на певному рівні потенціальної родючості ґрунту найвищої продуктивності сівозміни можна досягти за умов щорічної зміни в ній культур, найбільш віддалених за біологічними ознаками та агротехнікою вирощування. Цей закон вимагає, щоб на певному полі щороку або якомога частіше чергувалися культури різних біологічних груп. Плодозміна не виключає і чистого пару. В сучасному сільському господарстві на основі закону плодозміни ґрунтується принцип побудови сівозмін як обов’язкової складової частини систем землеробства.

 

Моделі родючості ґрунту

Моделювання родючості— новий, перспективний методологічний підхід в пізнанні шляхів управління ґрунтовою родючістю. Під моделлю родючості ґрунтів слід розуміти сукупність агрономічно значущих властивостей і ґрунтових режимів, що відповідають певному рівню продуктивності рослин. Таке визначення дозволяє виділити моделі ґрунтів різних рівнів родючості (зокрема дуже високого, високого і середнього). У сукупність агрономічно значущих властивостей повинні включатися, разом з агрохімічними показниками (чим зазвичай обмежуються при характеристиці оптимальних параметрів і прогнозуванні врожайності), морфологічні особливості ґрунтів, показники їх фізичного стану, мінералогічні властивості і ін. Таким чином, моделі родючості ґрунтів є наближеним відображенням здатності грунтового покриву задовільняти потреби рослин за певних екологічних і соціально-економічних умов, а також описом управління цією здатністю.

Поняття «Родючість грунту» включає, таким чином, два аспекти, умовно названі природним і соціально-економічним.

Природний аспект родючості включає грунтово-екологічні умови (грунт і зовнішні умови) і рослини.

Соціально-економічний аспект родючості включає ступінь розвитку техніки і економічних відносин, кадри і так далі і реалізується у вигляді деякої системи землеробства. Область, що вивчається, охоплює грунт, зовнішні умови і рослини, систему землеробства.

Така багатоплановість поняття «Родючість грунтів» викликає необхідність мати різнотипні моделі родючості, тобто модель родючості грунтів ділиться на інформаційні моделі родючості і моделі управління родючістю (моделі програмування урожаю).

2.6.1. Інформаційні моделі

Вони діляться на статистичні (моделі стану родючості) і динамічні (моделі процесів).

- Моделі стану родючості діляться: на прості (градації або шкали окремих показників родючості, наприклад, градації суми температур вище 10°С, ступені еродованості, вміст рухомих форм елементів в ґрунті, ступені засоленості і т. д.), комплексні статичні моделі продуктивності і якості продукції; вони описують стійкі багаторічні зв'язки показників продуктивності і якості продукції з ґрунтово-екологічними показниками і такими діями, що управляють, як сівозміна (культура, сорт), дози добрив, пестицидів, меліорантів, норми висіву (посадки), прямі трудові і енергетичні витрати на полі. Комплексні моделі можуть описувати вказані зв'язки і в конкретний момент часу; балансові (потокобалансові моделі стаціонарної системи ґрунт — рослина — навколишнє середовище; вони характеризують сталий (у багаторічному плані) розподіл енергії і речовини як в природних умовах,так і при сільськогосподарському використанні різної інтенсивності).

- Моделі процесів діляться на біологічні (вони описують зростання і розвиток рослин, ценозів, ґрунтової флори і фауни, зокрема мікроорганізмів) і ґрунтово-екологічні моделі (описують міграції, фізичні, хімічні і фізико-хімічні перетворення в ґрунті, в приземному шарі повітря, води, поживних речовин, солей і тому подібне. В той же час перетворення і міграції окремих елементів (вуглецю, азоту, фосфору) можуть описуватися процесами як біологічної, так і небіологічної природи).

2.6.2. Моделі управління родючістю

Моделі програмування урожаю: 1. Моделі управління біологічними процесами. 2. Моделі управління ґрунтово-екологічними процесами. 3. Моделі оптимізації розміщення культур. Всі моделі управління родючістю будуються на основі інформаційних моделей, вони входять як складова частина в систему управління родючістю, забезпечують прогноз і дозволяють проводити оптимізацію при ухваленні рішення. Ці моделі описують управління за ростом і розвитком рослин в агроценозі, управління ґрунтово-екологічними умовами за допомогою управляючих дій, управління розміщенням культур в сівозміні з погляду оптимального використання земель. Мета розробки моделей родючості ґрунтів — упорядкувати наші знання про родючість ґрунтів, сприяти державному контролю і управлінню (моніторингу) родючістю, конкретизувати завдання господарської діяльності по розширеному відтворенні родючості ґрунтів і оптимізації розміщення сільськогосподарських культур. Основні вимоги, що пред'являються до моделей ґрунтової родючості, - їх нормативність, практична значущість і репрезентативність.

На величину і якість отримуваного урожаю сільськогосподарських культур впливають багато факторів, які можна розділити на дві групи: космічні (світло, тепло, повітря), та земні (вода, поживні речовини та ін.). У відкритому ґрунті космічні фактори практично не регулюються і урожай залежить від їх інтегрального показника – приходу фотосинтетичноактивної радіації (ФАР). Земні ж фактори піддаються регулюванню, а для цього необхідно знати склад та властивості ґрунту, які забезпечують розвиток рослин.

Дуже важливі в цьому плані дані, які характеризують фізичні, фізико – хімічні, фізико – механічні та інші властивості ґрунту. Ці дані можуть бути виражені параметрами, тобто величинами, які характеризують будь – які властивості процесу, явища або системи. Тому для ґрунту повинні бути встановлені кількісні показники його складу і властивостей, які забезпечували б відповідну їх родючість. В цьому і полягає сутність моделювання. Оптимальні параметри ґрунту встановлюються експериментально.

Повітряний режим ґрунту

3.2.1. Склад і значення ґрунтового повітря.

Однією з основних складових частин ґрунту є ґрунтове повітря. За своїм складом воно близьке до атмосферного, бо за нормальних умов між ґрунтом і атмосферою відбувається постійний газообмін (табл. 1). У ґрунтовому повітрі порівняно з атмосферним вміст окремих газів значно коливається. Як правило, воно містить менше кисню і більше вуглекислого газу. Пояснюється це тим, що коріння рослин та ґрунтові мікроорганізми виділяють вуглекислий газ і вбирають кисень. Орний шар повітря містить від 0,15 до 2 % вуглекислого газу і 18 - 20 % кисню.

Споживання кореневою системою кисню досягає 4,5 мг на 1 г сухих речовин за добу. У вищих рослин максимум споживання кисню припадає на період цвітіння. Оптимальні умови для більшості рослин створюються тоді, коли ґрунтове повітря містить близько 20 % кисню. Негативно реагують на нестачу повітря в ґрунті картопля, ячмінь, люпин, бавовник, зернобобові. В дослідах після додаткової аерації врожай гороху і кормових бобів підвищувався на 20 – 50 %, а кількість бульбочок на коренях - на 12 - 40 %.

Як уже зазначалося, кисень необхідний і для життєдіяльності аеробних бактерій, які мінералізують рослинні рештки в ґрунті до мінерального азоту (нітрифікатори), а також для бактерій, які засвоюють вільний азот (азотобактер, бульбочкові бактерії).

Вуглекислий газ - єдине джерело вуглецю для органічних сполук, що синтезуються рослиною. За даними О. Г. Дояренка, для утворення одиниці маси сухих речовин урожаю потрібно 1,83 одиниці вугільної кислоти. Вуглекислий газ рослини використовують для синтезу вуглеводів та жирів.

У метровому шарі повітря на площі 1 га міститься 5,6 кг СО₂, при інтенсивному рості рослини за день засвоюють 250—300 кг СО₂ на 1 га. Якщо у повітрі концентрація СО₂ знижується до 0,01 %, фотосинтез припиняється.

Підвищення вмісту СО₂ до 1 % посилює асиміляцію вугільної кислоти рослиною. Якщо концентрація досягає 5 % і більше, процеси фотосинтезу сповільнюються. Ефективним заходом є штучне підвищення концентрації вуглекислого газу в повітрі при вирощуванні рослин у теплицях і оранжереях. Підвищення концентрації СО₂ в повітрі при вирощуванні сільськогосподарських культур у польових умовах поки що залишається проблемою.

Вуглекислий газ, розчиняючись у ґрунтовій воді, підвищує розчинність поживних речовин і доступність їх для рослин. Проте висока концентрація СО₂ в ґрунтовому повітрі токсична для коріння рослин і більшості аеробних мікроорганізмів. Так, якщо ґрунт містить більше 1 % вугільної кислоти, пригнічуються корені і особливо насіння під час його проростання, сповільнюються біологічні процеси.

Дослідженнями радянських учених (А. Л. Курсанов, А. М. Кузін) з міченими атомами доведено, що рослини можуть вбирати СО₂ не тільки листям, а й корінням. З коріння вуглекислий газ переміщується в листки, де за допомогою сонячної енергії перетворюється в складні органічні сполуки. Проте через коріння рослина засвоює тільки від 1 до 5 % потрібної кількості С0₂.

Тепловий режим ґрунту

Поживний режим ґрунту

БУР’ЯНИ ТА ЇХ КЛАСИФІКАЦІЯ

Шкода від бур’янів

Бур'яни завдають величезних збитків сільському господарству, знижуючи врожай і погіршуючи якість продукції. Вони позбавляють культурні рослини значної кількості поживних речовин, вологи і світла, у зв'язку з чим рослини недостатньо забезпечуються факторами життя. Внесені мінеральні і органічні добрива на забур'янених посівах використовуються нера­ціонально, тобто бур'яни споживають поживні речовини не тільки з ґрунту, а й з внесених добрив.

Бур'яни виносять з ґрунту величезну кількість поживних речовин. За даними О.І.Мальцева (1962), відомо, що бур'яни виносять величезну кількість Азоту (Нітрогену), Фосфору і Калію (табл. 21). Осот рожевий виносить стільки поживних речовин, скільки урожай буряків до 300 ц/га.

При значній забур'яненості посівів пирій повзучий виносить з ґрунту стільки поживних речовин, скільки озима пшениця при врожаї 30 - 35 ц/га.

Бур'яни набагато ліпше використовують вологу з ґрунту, ніж культурні рослини. їх коренева система швидше і глибше проникає в ґрунт, ніж у культурних рослин. Наприклад, корені буркуна проникають до 5,5 м, а вівсюга - до 2 м. Завдяки цьому, бур'яни відбирають воду в коренежиттєвому шарі раніше, ніж туди проникнуть корені культурних рослин, і посилюють дію посухи.

Бур'яни мають значно вищий, ніж у культурних рослин, транспіраційний коефіцієнт. Так, в осоту рожевого максимально можливе його значення становить майже 1000, пирію повзучого -1183, тоді як в пшениці - не перевищує 400 - 500, кукурудзи - 250 -300, проса - 200 - 250. Внаслідок цього вони сильно висушують ґрунт, особливо в кореневмісному шарі.

Бур'яни буйно розвивають вегетативні органи, виперед­жуючи за ростом і розвитком культурні рослини, затіняють їх, викликають зниження інтенсивності процесу фотосинтезу. Культурні рослини сильніше відчувають затінення в молодому віці, особливо ті рослини, які повільно проходять перші фази розвитку (просо, кукурудза, льон, суданка). Затінення хлібів викликає подовження нижніх вузлів, послаблення міцності нижньої частини стебла і полягання зернових культур. Небезпеку полягання викликають бур'яни, які обкручують культурні рослини. Затінення ґрунту зумовлює зниження температури на його поверхні на 2 - 4°С, погіршує діяльність мікроорганізмів і затягує вегетацію рослин. Полеглі хліба важче збирати.

Бур'яни є місцем проживання і тимчасовим джерелом живлення багатьох шкідників, вогнищем збудників хвороб культурних рослин. На курячому просі проживає просяний комарик, який пошкоджує його насіння. Два види шкідника цукрового буряка (довгоносика) розвиваються на бур'янах.

Бурякова нематода переміщається на буряки з лободи та інших бур'янів. Колорадський жук за відсутності сходів картоплі тимчасово живе на пасльоні. Багато збудників небезпечних хвороб культурних рослин також розвиваються на бур'янах. Пирій повзучий, свинорий є переносниками іржі й інших грибних захворювань рослин родини злакових. Сажка вівсюга вражає овес. Картопельний рак поширюється на культурні рослини з пасльону чорного. Колонії капустяної попелиці живуть на дикій редисці й інших бур'янах родини капустяних.

Кореневі виділення бур'янів згубні для великої кількості культурних рослин. За сучасними поглядами (А. М. Гродзинський та ін.), до однієї з причин шкідливої дії бур'янів належить явище алелопатії, тобто негативний вплив на культурні рослини виділень бур'янів, так званих колінів. Наприклад, серед кореневих виділень пирію повзучого встановлено шкідливі виділення агропиреїну і ванілінової кислоти. Шкідливі коліни виділяють такі злісні бур'яни, як гірчак рожевий, полин та ін. Виділення осоту рожевого, березки польової затримують ріст озимої пшениці, кукурудзи та інших культур. Виділення гірчиці білої й осоту польового знижують схожість соняшнику, а виділення пирію - озимого жита і пшениці.

Деякі бур'яни різко знижують якість продукції. Наявність у борошні навіть незначної кількості розмолотого насіння куколю, блекоти чорної, гірчака рожевого робить його непридатним для людини і тварин. Домішка амброзії та полину викликає алергічні захворювання. На пасовищі або в сіні домішки гірчака рожевого, жовтцю їдкого, хвоща польового викликають отруєння тварин. Буркун лікарський, часник польовий, полин гіркий при згодовуванні худобі надають неприємний смак не тільки молоку, але й маслу.

Бур’яни різко збільшують собівартість продукції. Це пов'язано з допоміжними обробітками, підвищенням тягового опору ґрунтообробних знарядь, поломкою сільськогосподарських машин, подорожчанням продукції, спричиненим очищенням насіння.

 

Класифікація бур’янів

Усі рослини, у тому числі й бур'яни, поділяють на класи, порядки, родини, роди, види, підвиди та інші. Такий розподіл достатній для систематиків рослин і мало відповідав потребам практиків сільського господарства. Проте поділ рослий на класи одно- й двосім'ядольні тепер у практиці застосування гербіцидів набуває все більшого значення.

За місцем оселення бур'яни належать до посівних і смітникових, які з свою чергу бувають типовими (супроводжують певну культуру) й нетиповими (ненароком занесені в посіви).

Посівні бур'яни ростуть на полях, городах, у садах, а культурних дуках і пасовищах.

Багато бур'янів біологічно пристосувались до росту й розвитку культурних рослин і тепер є специфічними засмічувачами посівів льону (пажитниця льонова, шпергель льоновий, повитиця льонова, кукіль льоновий), проса (митній сизий і зелений, плоскуха звичайні), озимих (бромус житній, бромус польовий, метлюг звичайний), конюшини (повитиця конюшинна, повитиця польова), гречки (гречка татарська, гірчак березковидний), соняшника (вовчок соняшниковий); конопель (вовчок конопляний), сорго й суданки (гострець галузистий).

Серед смітникових розрізняють бур'яни, характерні для присадибних сіянок, окраїн садів, польових і шосейних доріг, залізниць.

За характером живлення бур'яни поділяють на три групи:

Незелені рослини - паразити (повитиці, вовчки), що не мають листків і горіння. Вони повністю втратили здатність до фотосинтезу й до засвоювання мінеральних речовин з ґрунту, а використовують поживні речовини рослини - хазяїна, присисаючись до них присосками - гаусторіями.

Незелені рослини поділяють па паразитів стеблового (повитиці) й паразитів кореневого живлення (вовчки).

Зелені рослини - напівпаразити (дзвінець безкрилий) мають властивості паразитів і не паразитів. Вони беруть поживні речовини з рослин, але разом з цим у них є зелені листки, за допомогою яких вони асимілюють вуглекислоту. Можуть також розвиватись і самостійно, але значно гірше, ніж на коренях рослини - хазяїна. Напівпаразити мають нормальну будову надземних органів.

Зелені рослини - непаразити використовують поживні речовини корінням безпосередньо з ґрунту, мають зелені листки, здатні до фотосинтезу.

За тривалістю життя бур'яни поділяють на дві великі біологічні групи: малорічні та багаторічні.

Малорічні бур'яни протягом життя дають насіння тільки один раз, живуть не більше одного - двох років, розмножуються насінням, а деякі, хоча й у невеликій мірі, і вегетативне (зірочник середній). До цієї групи належить найбільша кількість видів. За біологічними властивостями малорічні бур'яни поділяють ще на декілька біотипів, з яких найбільшого поширення набули: ярі, зимуючі, озимі та дворічні бур'яни.

Ярі сходять рано весною, цвітуть і утворюють насіння протягом одного літа. Поділяють їх на ефемери, ранні та пізні бур'яни.

Ефемери - це рослини з дуже коротким періодом життя, які за вегетаційний період можуть давати декілька поколінь, восени відмирають. На Україні поширені такі 6ур’яни цієї групи, як зірочник середній мокрець), люцерна мала, тонконіг однорічний, глуха кропива, вероніка двійчаста та інші. Ранні засмічують посіви ранніх ярих культур (гірчиця польова, редька дика, капуста польова, лобода біла, гірчак шорсткий, жабрій гарний, кукіль звичайний.

Пізні (післяжнивні) розвиваються в другій половині літа після збирання зернових культур, засмічують в основному пізні зернові й просапні культури (мишій сизий, мишій зелений, щириця звичайна, плоскуха звичайна, нетреба звичайна, курай руський, гібіск трійчастий, гречка татарська та інші). Пізні сходи цих бур'янів не перезимовують і гинуть.

Проте чіткої межі між ранніми та пізніми ярими бур'янами провести не можна, оскільки деякі види (гірчак березковидний, лобода біла, паслін чорний, спориш звичайний та інші) сходять рано навесні, а плодоносять аж зо пізньої осені.

Зимуючі. До цієї групи належать рослини (талабан половий, волошка синя, триреберник непахучий, жовтмілля весняне), які можуть сходити весною і восени. Прикореневі розетки листків, що з'явились восени, перезимовують і утворюють квітконосні стебла. Рослини цвітуть і плодоносять, засмічують як озимі, так і ярі посіви.

Озимі дають сходи в кінці літа чи восени, перезимовують у фазі прикореневих розеток або кущіння (злаки). Наступного року продовжують свій ріст, цвітуть і утворюють насіння. Якщо сходи озимих бур'янів (бромус житній, бромус покрівельний, бромус польовий, метлюг звичайний, озима вика) з'являються навесні, то в перший рік рослини не утворюють на­сіння, а тільки наступного.

Проте поділ малорічних бур'янів на ярі, озимі й зимуючі є умовним.

Дворічні для розвитку віл сходів до утворення насіння потребують два літніх періоди. Розмножуються насінням. Сходять рано весною. У перший рік ці рослини утворюють прикореневу розетку з листків, а на другий - цвітуть і плодоносять (морква дика, буркун лікарський і буркун білий, цикорій дикий або негрові батоги, волошка розлога, болиголов плямистий та інші).

Проте деякі дворічні бур'яни в певних умовах розвиваються як озимі, наприклад, волошка розлога, болиголов плямистий, козельці великі.

Такі дворічні бур'яни, як люцерна хмелевидна, буркун лікарський, суріпиця багаторічна, резеда жовта, живуть і плодоносять 3 - 4 роки і за біологічними властивостями подібні до багаторічних бур'янів.

Багаторічні бур'яни - найшкідливіші. Вони ростуть і плодоносять протягом декількох років. Розмножуються як насінням, так і вегетативними органами (кореневищами, кореневими паростками, відрізками стебел, корінням, вусами). За цими ознаками їх поділяють на кореневищні, коренепаросткові та стрижнекореневі. Після достигання насіння стебла й листки в них відмирають, а ті частини рослини, що знаходяться в ґрунті, живуть багато років, дають щороку нові стебла, квітки та плодоносять.

Кореневищні. Розмножуються як насінням, так і кореневищами. На відміну від кореня кореневище закінчується паростковою брунькою. Вони дуже морозо- та посухостійкі. Кореневища містять велику кількість поживних речовин, здатні до проростання навіть дрібні відрізки їх (пирій повзучий, хвощ польовий, гострець гіллястий, свинорий пальчастий та інші).

Коренепаросткові. Розмножуються насінням, а також кореневими паростками, які розвиваються з додаткових бруньок коріння.

Більшість видів цих бур'янів має міцну, добре розвинуту кореневу систему, яка проникав в ґрунт до 5 м.На глибині 20 - 25 см<