Каждое культурное растение в разные периоды своей жизни способно или угнетать сорняки, или само угнетаться ими. Например, овес наибольшую сопротивляемость сорным растениям проявляет в период начала выметывания метелки и среднюю - в период кущения.
Ряд авторов утверждает, что овес и ячмень лучше борются за место и влагу в почве, чем сорняки - марь белая, куколь, осот полевой и овсюг. В засушливых условиях Юга сорные растения более опасны для посевов, чем во влажной умеренной зоне. Загущенные посевы зерновых сильно угнетают сорняки, а изреженные - зарастают ими.
Озимые культуры, особенно озимая рожь, благодаря быстрому росту весной развивают мощную зеленую массу, затеняют и заглушают сорняки. Когда озимая рожь дает урожай выше 15 ц зерна с 1 га, она сама подавляет сорные растения. Для создания хорошей зимовки озимой ржи и особенно озимой пшеницы в условиях нечерноземной зоны нужно известковать кислую почву, устранять излишнюю влагу в понижениях микрорельефа осенью и весной проведением водоотводных борозд после окончания сева.
Посевы гречихи посевной в нечерноземной зоне часто используют для затенения и заглушения пырея ползучего. Посевы пырея гребенчатого хорошо подавляют такие многолетние сорняки, как молочай, вьюнок полевой, марьянник посевной и даже кардарию крупковую. Загущенные без огрехов посевы люцерны с многократными на сено укосами угнетают многие злостные многолетние сорняки, в том числе горчак ползучий.
Всем хорошо известны вико-горохо-пелюшко-овсяные смеси при посеве на зеленый корм и сено и их значительная роль в борьбе с сорняками. Наконец, посев озимой ржи на зеленый корм, силос и выпас с последующей полупаровой обработкой почвы играет важную роль в борьбе с сорными растениями и в очищении почвы от их зачатков. Приведем наблюдения исследователей и учеты в посевах клевера. При нормальном травостое в первый год пользования чистота его составляет 86-90%, а третьего года пользования - не более 26%. При этом в первый и особенно во второй и третий год пользования все сорняки относятся к многолетникам. Для создания более устойчивого и плотного травостоя к посеву клевера следует добавлять люцерну и лядвенец рогатый. Следовательно, травостой клевера при одно-полуторагодичном его использовании может играть роль сороочистительной культуры.
Так как разные культурные растения по-разному борются с сорняками, то это сказывается и на засоренности пахотного слоя почвы (в млн. штук семян на 1 га): после яровой пшеницы - 7,3, после озимой пшеницы - 3,34, после овса - 2,35, после вико-овса - 1,26, после озимой ржи - 1,16, после чистого пара - 1,0 и после картофеля с хорошим уходом - 0,54.
В последние десятилетия в нашей стране и за рубежом была развернута большая поисковая и исследовательская работа по разработке биометода борьбы с сорными растениями с помощью специализированных насекомых, грибов и микроорганизмов. Уже получены хорошие результаты по уничтожению ряда сорняков путем завоза из других стран специализированных насекомых. По мнению некоторых исследователей, для биометода в первую очередь надо отыскивать материал на местах; уже выявлены весьма перспективные объекты. Можно остановиться на некоторых из них. Хотя ряд объектов пока нельзя внедрить в производство, будет уместным привести их для широкого ознакомления с ними как с новым прогрессивным направлением в борьбе с сорняками.
Использование насекомых для борьбы с сорняками
Заразиховая мушка фитомиза.
(Phytomyza orobanchiae Kalt.). В полевых условиях заразихи египетская и подсолнечниковая часто повреждаются мушкой фитомизой. Поврежденная мушкой заразиха отмирает, а уцелевшая не плодоносит или дает невсхожие семена.
По наблюдениям в Самаркандской области, бахчевые в 1946 г. были сильно засорены заразихой египетской, на которой размножили (четыре генерации за лето) мушку фитомизу. В 1947 г. посевы на этих полях были значительно меньше засорены заразихой, а в 1948 г. заразихи на полях нельзя было найти.
По местным наблюдениям, мушка поражает заразиху и устраняет ее плодоношение на 50-80%. Весьма успешно используют мушку для борьбы с заразихой подсолнечниковой на посевах подсолнечника во Всесоюзном научно-исследовательском селекционно-генетическом институте.
Биологический метод борьбы с заразихами на посевах бахчевых, овощных, подсолнечника и других культур доступен любому колхозу и совхозу и является самым дешевым, общедоступным и эффективным способом борьбы.
Заразиховая мушка за лето дает 2-3 поколения на Украине и 4-5 в Средней Азии при средней плодовитости самки 180-200 яиц в каждом. Мушка откладывает яйца в стебли и цветки заразихи. Из яиц выводятся личинки, которые и повреждают заразиху и ее семена. Куколки осенней генерации в состоянии диапаузы (пупариев) зимуют в стеблях и прикорневом утолщении заразихи, весной отрождаются в новые взрослые мушки. В естественных условиях на необрабатываемой почве мушка зимует на возвышенных, менее увлажненных местах. Еще лучше зимуют куколки в собранных пораженных стеблях заразихи при хранении в помещениях при температуре + 1,5-3° и влажности воздуха не более 55-60%.
У мушки имеются враги - паразит пупариев сфегигастер. Этот наездник поражает не личинки, которые успевают повредить стебель и семена заразихи, а пупарии и этим влияет только на будущую численность мушки.
Использование заразиховой мушки для борьбы с заразихой египетской широко практикуется на посевах арбузов, дынь и помидоров в Астраханской области. Мушка фитомиза не повреждала заразиху египетскую на посадках табака. Очевидно, запах никотина ее отпугивал. Много заразихи отмирало на посадках табака от грибных заболеваний.
Колхозы и совхозы, на полях которых в посевах арбузов, дынь, огурцов, помидоров, подсолнечника и других культур имеется заразиха, размножают мушку фитомизу. Если на посевах названных культур мушки нет или она встречается редко, агрономы или специалисты по защите растений организуют сбор заразихи, пораженной личинками мушки, на других полях своего или соседнего хозяйства и раскладывают ее на данном поле. Время сбора устанавливают специалисты на местах и приурочивают к концу очередного лёта мушки.
Последняя генерация мушки, развивающаяся при низких осенних температурах (ниже +20°), дает диапаузирующих куколок, уходящих на зимовку, которые локализуются в прикорневых утолщениях заразихи.
Осенью, в сентябре - начале октября, во всех хозяйствах, на полях которых имеется заразиха и на ней была заразиховая мушка или где ее размножили, организуют сбор стеблей заразихи, зараженных диапаузирующими куколками. Стебли заразихи вместе с подземными частями (основаниями) осторожно выдергивают из почвы без отряхивания от земли, подсушивают под навесами, а затем помещают в специально подготовленные полуподвальные помещения для хранения в мешках или на стеллажах при температуре +1,5-3° и влажности воздуха 50-60%.
Заразиха весной появляется на поверхности почвы и цветет в то время, когда среднесуточная температура воздуха составляет 22-23° и начинается лёт мушки фитомизы. Примерно за две недели до начала лёта выносят сохранившиеся зимой стебли заразихи с куколками из расчета 500-1000 куколок на 1 га посева. Сухие стебли заразихи с диапаузирующими куколками помещают в бумажные (сухая зона) или полиэтиленовые (влажная зона) мешки. Мешки подвешивают на деревьях или колах среди поля из расчета один мешок на 1 га. Для вылета мушки в средней части мешка делают небольшое (8X10 см) отверстие с отгибом в сторону вырезанной части, на которую наносят слой 20%-ного раствора сахара или меда. Вылетевшие мушки подкармливаются, спариваются и вскоре приступают к яйцекладке на цветущей заразихе.
В помощь зимующей мушке при повторных посевах культуры и особенно при посеве на новых полях полезно выпускать мушку, перезимовавшую в помещениях. Такой выпуск мушек следует проводить несколько лет подряд, пока будет появляться заразиха.
Жук-долгоносик.
(Smicronyx Jungermannia Reich). В условиях Армении повреждает повилику одностолбиковую.
Личинки жука питаются, передвигаясь внутри стебля повилики, и вызывают этим прекращение его роста и отмирание. Гусеницы жука довольно сильно повреждает плоды и семена. Неодинаковая степень повреждения повилики на разных растениях, очевидно, связана со степенью доступности ее для жука.
Приведем еще такой пример. Для изучения биологии сорняк норичник шишковатый был размножен на грядках возле леса в Московской области. В нечерноземной зоне он встречается разобщенно в садах, на огородах и на приусадебных местах. В первый год сорняк хорошо рос, обильно плодоносил и не повреждался вредителями. На второй и особенно третий год все листья его съедались личинками вредителя. Во время цветения и созревания сорного растения личинки насекомого окукливались на веточках соцветия возле коробочек наподобие плодов-коробочек сорняка. В конце лета из куколок вылуплялись жучки типа долгоносиков. На третьем году поврежденный насекомыми сорняк сильно страдал и начинал отмирать. В это же время многие куколки насекомого сильно повреждались наездником и из них не вылуплялись жучки. Так в самой природе на сплошных посевах сорняка (ранее растущего разобщенно) выявился естественный вредитель типа монофага из местной энтомофауны, а лотом и наездник-вредитель долгоносика.
При выявлении объектов для биологического метода из класса насекомых особого внимания заслуживают виды, повреждающие семена сорняков и целые соцветия. Они широко распространены в природе и совсем не изучены с точки зрения практического их использования.
Использование грибов для борьбы с сорняками
Гриб фузариум заразиховый
(Fusarium orobanchae Sace). В 1932 г. на Красноградском опорном пункте Украинского научно-исследовательского института зернового хозяйства была отмечена массовая гибель заразихи подсолнечниковой на поле с бессменной культурой подсолнечника. Работник института Е. Е. Фоменко выделил на погибшей заразихе гриб фузариум заразиховый, а из него несколько наиболее токсических штаммов и разработал способы изготовления препарата Ф в борьбе с заразихами на посевах разных культур. Внесение в лунки по 100 г препарата Ф уменьшает количество заразихи ветвистой на помидорах и заразихи Мутеля на капусте на 21-68%, задерживает быстроту роста заразихи, особенно в первые фазы роста помидоров. На делянках с препаратом Ф созревание плодов началось на семь дней раньше, чем на контрольных, а общий урожай был выше на 1,2 т с 1 га.
Производственные опыты 1951 и 1952 гг. с помидорами и с капустой показали, что повреждение заразихой уменьшилось на 15,6-83%.
В опытах с махоркой при внесении преперата Ф по 0,5 г под каждое растение гибель заразихи достигала 86,3%, а при внесении по 1 г заразиха погибала на 100%. Наиболее перспективно применять препарат на культурах гнездового посева (посадки) табака, махорки, некоторых овощных и бахчевых культур.
В 1957 г. в опытах при использовании препарата Ф на посевах арбузов поражение заразихи египетской составляло 71,5%, а в 1958 г. - 52-65,5%. В 1960 г. на контрольном участке (без применения гриба) заразиха поражалась на 19% и урожай арбузов составил 43,7 ц с 1 га; на посеве с препаратом Ф было поражено 67,5% заразихи, и урожай увеличился до 134 ц, или на 90,3 ц с 1 га. Даже всхожесть семян арбуза в поле на фоне препарата повысилась с 70 до 89%. На фоне препарата, внесенного в почву в 1959 г., заразиха была поражена на 66,3% и получили урожай арбузов по 104,6 ц с 1 га, то есть прибавка составила 60,9%.
Все показатели эффективности гриба в борьбе с заразихой хорошо выражены; гибель заразихи достигала 84-88,3%. Кроме того, в посевах арбузов с применением гриба в 2,5-3,5 раза меньше растений заразихи приходится на 1 кв. м площади посева.
Как видно из данных исследований, заразиха в массе погибает от гриба в фазе роста «желвачка», чем снижается вредоносность паразита в самом начале его отрицательного действия.
Были проведены исследования и проанализирован урожай арбузов на различных вариантах. В опыте по фону с препаратом Ф валовой и товарный урожай арбузов увеличился на 62 ц с 1 га, или на 53%, а по фону с почвой, зараженной грибом, - на 33-40 ц с 1 га, или на 28%.
Таким образом, гриб фузариум заразиховый при внесении в почву одновременно с посевом арбузов в виде препарата Ф и при заражении грибом почвы вызывает массовое заболевание как вышедших на поверхность стеблей заразихи, так и в начальной фазе роста (фаза «желвачка») и увеличивает урожай арбузов на 60,9-90,3 ц с 1 га и что особенно важно также повышает урожай товарных арбузов.
Приблизительно за месяц до посева бахчевых или других культур в хозяйствах готовят биопрепарат Ф. Для его приготовления сначала разводят гриб на богатой питательной смеси из хорошо запаренной мелкой соломенной сечки с добавлением 10% от веса сухой массы соломы мелкораздробленных кукурузных зерен (дерть). Для приготовления препарата Ф берут такую же соломенную сечку или мякину с меньшим добавлением дерти. Смесь хорошо запаривают, высыпают в деревянные ящики слоем 20 см, после охлаждения добавляют разводку гриба из расчета 800 г на 10 кг смеси, тщательно перемешивают всю массу и ставят в помещение с температурой +18-20°. Одновременно с посевом арбузов в лунку вносят 10-12 г препарата Ф на глубину 5 см и поливают водой. При таком применении препарата часть заразихи повреждается в раннем возрасте (фаза «желвачка») и отмирает, не выходя на поверхность почвы. При внесении гриба в почву эффективность его действия на заразиху проявляется в течение двух и более лет. Это намного облегчает борьбу с сорняком на полях, где почва засорена семенами заразихи. Е. Е. Фомин полагает, что гриб действует не только на растения, но и на семена заразихи, находящиеся в почве. Токсичность гриба в препарате Ф сохраняется до 80 дней.
По данным исследований, гриб наиболее интенсивно поражает заразиху при постоянной высокой влажности почвы.
В Астраханской области наиболее интенсивно заразиха поражается при июльских и августовских сроках появления ее на поверхности почвы.
Гриб из рода склероциния вызывает заболевание заразихи поникшей в провинции Бихара (Индия) и заслуживает внимания для борьбы с заразихами в Средней Азии на посевах бахчевых и овощных культур.
Комбинированный способ борьбы с заразихами
Чем ближе к поверхности почвы находятся семена заразихи, тем раньше они могут соприкасаться с корнями растения-хозяина и прорастать, а следовательно, и больше вредить. И, наоборот, чем глубже запаханы они, тем позже соприкасаются с корнями растения-хозяина, позже и меньше прорастают и меньше приносят вреда. Поэтому глубокая зяблевая вспашка плугами с предплужниками - обязательное мероприятие в борьбе с заразихами. Заделка семян заразихи на глубину 25-27 см и больше ослабляет появление ее всходов. Семена заразихи быстрее теряют всхожесть во влажной почве и лучше сохраняются в сухой. Вот почему осенний влагозарядковый и зимние поливы способствуют очищению почвы от семян заразихи. Еще лучшие результаты дает «водяной пар», после которого бахчевые почти не поражаются заразихой.
Существенную роль в очищении почвы от семян заразихи играет севооборот с посевом многолетних трав. Египетская заразиха не поражает хлопчатник и люцерну, зерновые злаки, свеклу, клещевину, лук, перец. На полях, засоренных ветвистой заразихой, к числу непоражаемых растений относятся хлопчатник и лен. После двухлетнего использования многолетних трав в посевах тыквы отмечены единичные растения заразихи. В другом севообороте с посевом многолетних трав (люцерно-злаковая смесь) на сильно засоренной заразихой египетской почве урожай кормовых арбузов составил свыше 600 ц с 1 га при незначительном поражении заразихой.
Для очищения почвы от семян заразихи используют провокационные посевы кукурузы, клевера, горчицы, рапса. Названные растения стимулируют прорастание семян сорняка, но заразиха на их не поселяется. Густые посевы подсолнечника на силос с немедленной вспашкой после уборки урожая и культура ранних сортов капусты, также сопровождаемая вспашкой вслед за уборкой, хорошо очищают почву от семян заразихи (новые семена не успевают образоваться).
Таким образом, к числу специальных агротехнических и биологических мероприятий, способствующих повышению урожая и понижению повреждения заразихами культурных растений, относятся: севооборот с посевом люцерны и кукурузы, осенний влагозарядковый полив, «водяной пар», глубокая отвальная вспашка, использование для борьбы с заразихами мушки фитомизы и гриба фузариума заразихового.
Еще больший эффект в борьбе с заразихами можно получить при комбинированном способе борьбы и последовательном сочетании осеннего влагозарядкового полива, глубокой отвальной с предплужниками вспашки, посева с внесением в почву препарата Ф и размножением заразиховой мушки.
Семена многих сорных растений поражаются головней. Исследователи обнаружили головню на гумае, свинорое, плевеле опьяняющем и льняном, горце шероховатом и костре ржаном, анютиных глазках, щетиннике сизом, овсюге обыкновенном. Поражение семян головней у многолетних сорняков имеет меньшее значение для производства, чем у однолетних, которые при поражении болезнью не размножаются.
Борьба с щетинником сизым. Рекомендуется собирать пораженные головней растения и головню с них, размешивать ее в воде (0,25 г на 1 л) и этой водой опрыскивать растущий щетинник в период полного созревания на нем семян. По данным исследователей, достаточно один раз обработать таким раствором растения на площади 10 кв. м, чтобы в последующие годы происходило самозаражение сорняка. Прием весьма простой и доступный для любого хозяйства.
Борьба с костром ржаным. Большой интерес представляет использование головни для борьбы с теми сорняками, семена которых с трудом выделяются при очистке семенных фондов. Среди таких сорняков костер ржаной очень широко распространен в северо-западных областях России, Белоруссии и Прибалтики. Из местных сортов ржи зерновки костра ржаного не отделяются при очистке.
Обследуя посевы озимой ржи в этой зоне, исследователи находили пораженные головней метелки костра. В ряде случаев целые метелки, отдельные колоски в метелках и отдельные цветки в колосках поражались грибком, природа которого не изучена. В результате вместо зерновок образуются одни сильно разрастающиеся пленки.
Головня на костре в посевах встречается редко (доли процента). Исследователи имели возможность слегка опудрить зерновки костра ржаного спорами головни свежего сбора перед посевом. Уже в первый год поражение зерновок костра увеличилось до 11%. Поисковую работу по эффективному заражению костра головней надо продолжить.
Борьба с горцом шероховатым (гречишкой развесистой, плюшкой) - одним из самых распространенных после мари белой сорняков пропашных и овощных культур в нечерноземной зоне. На огородах и в садах сорняк буйно разрастается, обильно ветвится и образует массу семян, которые сохраняются в почве до 7-8 лет. Сорняк устойчив к гербицидам типа 2,4-Д и 2М-4Х. В сентябре и октябре 1966 г. исследователи провели учет степени повреждения сорного растения головней (Ustilago reticulata Liro) в посевах картофеля и кукурузы на полях совхоза Московской области.
Растения для учета брались подряд без выбора. Из приведенных данных видно, что полное поражение семян во всех соцветиях отмечено у 19,8% растений, частичное - у 34%, а всего больных растений было 53,7% с колебаниями по отдельным учетам от 39,8 до 66,7%. Полностью пораженные растения были ниже ростом и обильно ветвились, а пораженные соцветия выглядели более толстыми.
В августе 1967 г. был проведен учет поражения горца шероховатого головней на том же поле, что и в 1966 г.
Более высокое поражение головней отмечено в понижениях рельефа с более влажной почвой.
В 1967 г. опыт с искусственным заражением был заложен в сосудах и на садовом участке на среднетяжелом оподзоленном суглинке того же совхоза.
Приведенные данные показывают, что с горцом шероховатым можно бороться внесением в почву спор головни на участках массового распространения сорняка. У растений с частичным поражением здоровые соцветия отмечены на основных - первичных стеблях, а пораженные головней - на боковых, которые чаще всего образуются позднее из пазушных почек на нижней части основного стебля, а также из нижних пазушных почек на боковых ветвях.
На основе анализа расположения пораженных частей соцветия можно считать, что у полностью пораженных растений заражение происходит одновременно с прорастанием семян, а у частично пораженных - позднее, или мицелий гриба отстает в росте от роста стебля сорняка. Споры головни осенью легко смываются дождями, а в сухую погоду разносятся ветром и попадают в почву и на семена здоровых растений. Столь высокий процент поражения головней семян горца шероховатого заслуживает внимания для дальнейшего уточнения способов искусственного заражения в помощь естественному.
Борьба с плевелами опьяняющим и льняным. Зерновки плевела льняного, зараженные твердой головней, встречаются в посевах часто.
Пораженные колоски толще здоровых. Поскольку зерновки плевела льняного по размерам, парусности и весу близки к этим показателям семян льна и очистка семенных фондов льна затруднена, необходимо разработать приемы искусственного заражения сорняка головней.
Все виды головни, за исключением поражающей овсюг, строго специализированы и не представляют опасности для культурных растений.
Вирусы в борьбе с сорняками
Одуванчик обыкновенный, бодяк полевой, ромашка непахучая, чистец болотный и другие сорные растения часто поражаются болезнью, вызывающей позеленение и израстание цветков. Позеленение цветков исследователи наблюдали у клевера лугового. Пораженные растения обычно не плодоносят, на них образуется увеличенное количество боковых ветвей с недоразвитыми у одних или сильно разрастающимися у других растений корзинками с позеленевшими цветками. Обычно пораженные растения одуванчика обыкновенного вегетируют позже других и не отмирают летом, а растения бодяка полевого усиленно развиваются до наступления морозов. В результате этого растение ослабевает и отмирает.
Подобное израстание цветков можно наблюдать у бодяка полевого на больших площадях в Омской и Новосибирской областях и реже в Московской области. Очевидно, болезнь передается через корни у вегетативно размножающихся растений и хорошо зимует в ткани. Близкое к данному заболевание можно встретить в Крыму у горчака ползучего, а в Средней Азии - у софоры лисохвостной и толстоплодной.
В ряде мест в Средней Азии проводились опыты по использованию нематод для борьбы с горчаком розовым.
Для борьбы со всходами сорняков ученые выявили микроорганизмы с гербицидными свойствами (биогенные гербициды). Во Всесоюзном научно-исследовательском институте сельскохозяйственной микробиологии (г. Ленинград) выделили почвенные грибы из рода Aspergillus clavatus, Botrytis cinera, Fusariumsp., Chomopsis sp. и получили перспективные культуры В-1, В-2 и С-7. Культуры В-2 и С-7 более сильно действуют на семена без разведения, а В-1 - во всех культурах даже при разведении 1:10, 1:100 и 1:1000. Семена сурепки, замоченные в течение 18-20 часов в отмеченных выше растворах, не прорастали. При опрыскивании этими растворами всходов сорняков многие из них отмирали. Биогенные препараты не оставляют никаких вредных последствий.