В природе существует множество сорных растений, которые по биологическому и морфологическому сходству с культурными растениями можно рассматривать как сформировавшиеся жизненные формы. Сходство с культурными растениями способствует большому распространению сорняков в посевах яровых и озимых культур. Сорные травы нетребовательны к условиям внешней среды, они морозоустойчивы, засухоустойчивы.
Сорные растения обладают большой плодовитостью. Например, количество семян пастушьей сумки может достигать 70 тысяч. Есть также сорняки, количество семян которых достигает 500 тысяч. Для сравнения: зерновые хлеба в среднем дают примерно 100 зерен на одно растение. Семена сорных трав могут не терять всхожести в течение длительного времени. Например, семена пастушьей сумки, мокрицы и многих других трав не теряют всхожести в течение 10 лет. Осложняет борьбу с сорняками и тот факт, что их семена дружно всходят.
На протяжении длительного развития земледелия происходил отбор биологических групп сорных растений, которые свойственны посевам определенных групп культурных растений. Существует группа сорняков, которая свойственна посевам яровых зерновых и пропашных культур, а также группа, свойственная посевам многолетних трав.
К посевам яровых приурочены виды однолетних сорных трав, цикл развития которых совпадает с циклом развития яровых зерновых: капуста полевая, горчица полевая, пикульник обыкновенный, пикульник видный, редька дикая, торица посевная.
Из многолетних растений в таких посевах распространены бодяк щетинистый, хвощ полевой, осот полевой. Посевы пропашных культур засоряют также звездчатка средняя, дымянка лекарственная, марь белая.
В некоторых посевах озимых распространены однолетние сорные растения, которые могут развиваться по яровому и озимому типам, например фиалка полевая, пастушья сумка, ярутка полевая, трехреберник, метлица обыкновенная. Из многолетников можно назвать такие сорные растения, как пырей ползучий, полевица гигантская. Засорителями посевов многолетних трав являются сурепка обыкновенная, одуванчик лекарственный, подорожник большой, щавелек воробьиный.
Сорные травы многочисленны и очень разнообразны, так что классифицировать их довольно сложно.
Если принимать во внимание биологические особенности сорняков, то среди них можно выделить две большие группы: сорняки случайные, необязательные (или факультативные) и сорняки настоящие, обязательные (или облигатные).
Сорняки случайные представляют собой группу растений, заносимых на возделываемую землю только при благоприятных условиях для их роста и развития. Сюда можно отнести виды дикой флоры, случайно попадающие на огороды и поля и произрастающие здесь вместе с культурными растениями. К этой группе относятся также виды, которые сохраняют способность существовать в природе.
Одни растения этой группы факультативных сорняков представляют собой лесные, луговые, болотные травы, которые заносятся на обработанную землю единичными экземплярами, они не приносят большого вреда. Другие растения этой группы являются постоянными обитателями обрабатываемых земель и представляют собой весьма серьезную угрозу для возделываемых культурных растений. Представители этих сорняков – пырей ползучий и хвощ полевой (рис. 13). Эти два вида прекрасно растут при любых условиях и очень густо разрастаются на огородах и полях. Для всех упомянутых категорий растений произрастание их на обработанных землях вовсе не обязательно для сохранения вида, уничтожение их на полях не ведет к исчезновению вида в природе.
Несмотря на то что такие виды сильно засоряют возделываемые поля и наносят вред, с биологической точки зрения они могут быть отнесены к группе сорняков необязательных, или случайных.
К группе настоящих сорняков, или обязательных, можно отнести растения, которые интересны с биологической точки зрения. Они произрастают на землях, которые подвергаются обработке человеком. Эти сорняки тесно связаны с культурными растениями, разводимыми людьми, приспособлены к жизни в их сообществах, которые ежегодно создаются человеком. Истребление таких сорных трав на полях равносильно полному уничтожению их в природе вообще.
Обязательные сорняки входят в состав флоры культурных растений и являются естественными постоянными соседями последних. Эти сорняки уже настолько приспособились к условиям жизни на обрабатываемых землях, что не могут выходить за их пределы, не могут перейти к совместному существованию с дикими растениями.
Биологическая классификация основывается на морфологии, способах питания, размножения, образе жизни. Отечественными учеными – такими, как В. В. Никитин, Б. М. Смирнов, И. С. Косенко, Н. Ф. Комаров, – были разработаны биологические классификации. На основе научных данных о жизни сорных растений можно привести следующую классификацию.
Сорные растения можно разделить по способу питания и образу жизни на два биологических типа: паразитные и непаразитные. Сорные растения, которые относятся к непаразитным, более многочисленны, чем паразитные. Они ведут самостоятельный образ жизни, питание получают из почвы за счет разложения органических веществ.
Непаразитные сорные растения по продолжительности жизни можно разделить на однолетние, двулетние и многолетние.
Однолетние или монокарпические растения
Растения живут один вегетационный период, проходят полный цикл развития. Корни этих растений развиты очень слабо, в почве находятся на небольшой глубине и потому при выдергивании легко извлекаются из земли.
Однолетники размножаются с помощью семян (лебеда, сушеница, качим). Различают яровые, эфемеры, озимые и зимующие растения. Эфемеры растут и развиваются в течение нескольких недель, за лето они дают несколько поколений. Эфемеры хорошо развиваются в сырых местах. Они засоряют посевы хлебных злаков, огороды и многолетние травы. Яровые появляются весной, а затем в течение лета и осени растут и размножаются. Яровые сорняки засоряют посевы яровых культур.
По срокам созревания их можно классифицировать на ранние и поздние. К ранним относятся плевел опьяняющий, гречишка вьюнковая, редька дикая, горчица полевая, пикульник зябра, амброзия полыннолистная (рис. 14), овсюг.
К поздним относятся такие сорные растения, как куриное просо, портулак, конопля дикая, щетинник сизый, ширица обыкновенная, паслен черный. Развиваются яровые сорняки в течение одного года. Засоряют они преимущественно рано высеваемые культуры, всходы дают ранней весной, а созревают в начале лета. Семена их попадают в зерно с убранным урожаем или осыпаются на почву. Яровые сорняки, поздно созревающие, засоряют преимущественно поздние яровые и пропашные культуры – такие, как подсолнечник, просо, сахарная свекла, кукуруза. При постоянном прогревании почвы семена их дают всходы, плодоносят они во второй половине лета.
Яровые сорняки засоряют почву, а также семена культурных растений. Зимующие растения весной цветут, в период лета плодоносят. Развитие их заканчивается весной следующего года. К ним относятся такие растения, как фиалка трехцветная и пастушья сумка, гулявник, ярутка полевая, василек синий, клоповник мусорный, куколь обыкновенный, ромашка непахучая.
Зимующие сорняки засоряют и яровые, и озимые посевы, огороды, паровые поля. Озимые виды – такие, как костер полевой, рыжик озимый, костер ржаной, – засоряют озимые хлеба. Осенью они дают всходы, а цветут и плодоносят в следующем году. Для полного их развития нужна пониженная температура. Семена сорняков созревают наравне с семенами зерновых. При поздних весенних всходах сорняки образуют розетки листьев, а также кустятся.
Двулетние, или дициклические, сорняки
К ним относятся капуста степная, болиголов, пастернак, смолевка, донник белый и донник желтый, чертополох. Этим сорным растениям для полного созревания требуется два вегетативных периода. В первый год жизни у них образуется мощная корневая система с прикорневой розеткой листьев.
Стержневой корень сильно развивается и наполняется запасами питательных веществ в течение первого лета. Весной следующего года развивается цветоносный побег. Размножение у двулетников происходит при помощи семян, к таким можно отнести болиголов, донник, коровяк, чертополох и другие. Плодоносить двулетники начинают в конце лета.
Многолетники
Продолжительность жизни растений, относящихся к этой группе, больше двух вегетативных периодов. После созревания семян у них отмирают надземные органы, а подземные живут долго, и от них ежегодно отрастают новые стебли, на которых появляются цветки и образуются семена. В первый год многолетники обычно не цветут, но затем цветут и плодоносят многократно.
Размножаются многолетники двумя способами: половым и бесполым. Также выделяют сорняки, которые размножаются и семенами, и вегетативно. У многолетников очень мощная подземная корневая система, клубни и луковицы также очень хорошо развиты. Корневища в почве находятся на большой глубине, держатся очень крепко. При выдергивании многолетников из земли они обрываются у основания стеблей.
Среди многолетников различают биологические группы и типы. Большое практическое значение получило деление многолетников на группы по строению корневой системы и по способности их к вегетативному размножению.
В соответствии с этим они могут быть подразделены на следующие типы: корнеотпрысковые – корневой порослью, корневищные – подземными стеблями, корнестержневые – частично вегетативно, луковичные – подземными побегами, клубневые – подземными утолщенными стеблями, ползучие – стеблями в местах утолщения, корнемочковые – вегетативно при отчуждении верхней части короткого главного корня.
Дерновые растения
Растения, этого типа, не имеют хорошо развитого стержневого корня. Надземные стебли образуют дернину, вегетативное их размножение очень слабо выражено.
Стержнекорневые сорняки
Многолетники, относящиеся к этому типу, обладают хорошо развитым главным стержневым корнем. Вегетативным путем в естественных условиях не размножаются, к таким многолетникам относятся пастернак, цикорий (рис. 15), одуванчик.
Кистекорневые сорняки
К таким сорнякам можно отнести растения, у которых боковые придаточные корешки имеют вид пучка. Главный корень у них короткий и плохо виден. К таким многолетникам можно отнести подорожник большой.
Корневищные сорняки
К ним относятся хвощ полевой, крапива, гумай, пырей ползучий, свинорой, мать-и-мачеха, тысячелистник, острец. Эти сорняки наиболее вредны, потому что трудно искореняемы. У пырея, свинороя и остреца в почве на глубине 10 см образуются подземные стебли или корневища. Корневища эти имеют очень много почек, из которых развиваются новые побеги, которые, в свою очередь, образуют новые корневища. В течение нескольких лет такие сорняки могут образовать прочную дернину.
Корнеотпрысковые сорняк
Представителями этого вида являются горчак розовый, вьюнок полевой, сурепка обыкновенная, осот полевой и осот розовый, льнянка, молочай. Сорняки этой группы из-за быстроты размножения и трудностей искоренения считаются наиболее злостными. Корнеотпрысковые сорняки обладают сильной, глубоко проникающей корневой системой, от которой отходят боковые корни. Почки на корнях этих сорняков в течение вегетационного периода способны давать молодую поросль. Корнеотпрысковые сорняки, помимо вегетативного размножения, также еще размножаются семенами. Например, осот полевой может дать десятки тысяч семян, а стебли вьюнка настолько сильно опутывают хлеба, что это приводит к снижению урожая на 50 %.
Ползучие сорняки
Ползучие сорняки представляют собой растения со стелющимися, ползущими по земле усами, плетями. Вегетативное размножение выражено весьма сильно. К ползучим сорнякам относятся лапчатка гусиная, лютик ползучий, будра. Встречаются такие сорняки преимущественно на лугах и пастбищах, а также на сырых, пониженных местах.
Ползучие сорняки размножаются стелющимися на поверхности почвы побегами. Стебель растения имеет большое количество почек. После того как растение укоренится, почка развивает розетку листьев. Во время зимовки, при отмирании надземной части растения, почка сохраняется. С наступлением весны из почки образуется новое растение. Ползучие сорные растения очень сильно разрастаются и угнетают другие растения.
Луковичные и клубневые сорняки
Растения этой группы характеризуются наличием видоизмененных побегов, которые служат органами вегетативного размножения – луковиц. В пазухах чешуй луковиц образуются маленькие луковички. Маленькие луковички развиваются, в свою очередь, в новые растения – лук круглый, чеснок полевой и чеснок луговой. Луковичные и клубневые сорняки засоряют луга и пастбища. Большое количество таких сорняков при попадании в сено, способно изменить его качество.
К стержнекорневым сорнякам относятся одуванчик, полынь горькая, хлопушка, щавель конский, цикорий. Размножаются они семенами, вегетативное размножение ограничено. Отрезки корней стержнекорневых сорняков способны давать новые побеги.
Мочковатокорневые сорняк
Сорняки этой группы размножаются семенами. Встречаются преимущественно в садах, на пастбищах, лугах, в посевах. К мочковатокорневым сорнякам относятся следующие растения: лютик едкий (рис. 16), подорожник большой и многие другие.
Паразитные сорные растения
В эту группу входят растения, которые не имеют корней и зеленых листьев, вследствие чего утратили способность к фотосинтезу и потому питаются за счет растения-хозяина. Вместо корней паразиты имеют присоски – гаустории. Растения-паразиты являются гетеротрофными, их листья редуцированы до чешуек, корни заменены гаусториями. Паразитные сорняки можно подразделить по способу прикрепления их к зеленым растениям на стеблевые и корневые.
Стеблевые паразитные сорняки
Представителями этой группы являются повилика клеверная, повилика льняная, повилика полевая. Повилика имеет вьющийся стебель, который охватывает растение-хозяина своими присосками. Присоски прикрепляются к стеблю и высасывают питательные вещества. Повилика размножается семенами, которые прорастают в почве. Молодые ростки обвивают растение-хозяина и теряют связь с почвой. Стеблевые паразитные растения распространены очень широко и являются злостными сорняками. В качестве растения-хозяина они выбирают такие растения, как люцерна, чечевица, конопля, клевер, лен и многие другие. Повилика может поражать некоторые бахчевые и овощные культуры.
Корневые паразитные сорняки
К корневым паразитным сорнякам относится заразиха. Эти сорняки присасываются к корням растений. Известны такие виды, как заразиха подсолнечниковая, египетская и конопляная. Больше всего распространена заразиха подсолнечниковая. Она паразитирует на табаке, конопле, махорке, помидорах и подсолнечнике.
Присасываясь к корням растений, заразиха сильно угнетает их, урожайность резко падает.
Заразиха размножается семенами, одно растение дает около 100 тыс. мелких семян. Семена могут зимовать в почве, причем свою всхожесть сохраняют до 6 лет.
Полупаразитные сорные растения
Полупаразитные растения имеют зеленые листья и обладают способностью к фотосинтезу, но частично питаются за счет других растений. Они потребляют белки, сахар, воду и растворенные в ней органические вещества. Растения-полупаразиты вместо корней имеют присоски – гаустории. К полупаразитным сорным растениям относятся такие, как зубчатка, погремок, очанка. Полупаразиты в первые два месяца развиваются самостоятельно. По истечении этого срока они начинают паразитировать на корнях культурных растений. Если они не встречают растение-хозяина, то погибают. Растения-полупаразиты являются автотрофными, могут быть факультативными полупаразитами, когда сохраняются корневые волоски, и облигатными, когда корневые волоски отсутствуют.
Распространены растения-полупаразиты повсеместно, в северных района – в основном в посевах ржи.