Species composition and noxiousness of segetal vegetation in winter rye agrocoenoses in the Central Ukrainian Polissia

Abstract

Competing with cultivated plants for the main life factors, weeds absorb a significant amount of nutrients and moisture from the soil, shade out crops and hinder their vegetation. In addition, they differ from cultivated plants; they have a lower level of requirements for growth factors; they are characterized by the strong development of root systems, which determines their higher competitive ability in the struggle for living conditions. Therefore, crop protection against weediness plays a leading role in the system of measures aimed at obtaining high yields of winter rye. The purpose of our study was to look into the species composition and noxiousness of the weed component of winter rye agrocoenoses in the Ukrainian Polissia. Field studies were conducted during 2016–2019 with an organic crop rotation (vetch and oat mix – winter rye – field beans – white mustard – winter spelt – buckwheat) at the experimental field of Polissia National University. The results of the studies showed that 13 weed species were found in the winter rye agrocoenoses. Annual weeds are represented by various biological groups: ephemera, early spring, late spring, overwintering. Perennial weeds are represented by three species: milk gowan, field bindweed, and field milk thistle. Centaurea cyanus (All.) Dost., Stellaria media (L.) Vill., Sonchus arvensis L., and Convolvulus arvensis L. dominated in the winter rye agrocoenosis; their share of the total weeds was 19.5, 18.0, 11.3, 9.8% respectively. Other weed species were small in number, ranging from 0.1 to 0.9 pc/m2. According to the results of correlation-regression analysis, a close inverse relationship between the grain yield indices and the number of weeds in winter rye crops was established. Thus, with increasing crop weediness, there is a direct correlation between the decrease in yield (r = –0.74). If weeds, especially perennial, exceed the economic threshold of noxiousness, the grain yield is reduced at a rate of 3.5 kg/ha for one species. Thus, 18,2% of the grain yield fluctuations are caused by changes in the level of crop weediness. Prospects for further research will be aimed at the improvement and substantiation of ecologically safe systems of protection of winter rye against spreading of segetal vegetation in crops.

Бур’яни конкуруючи з культурними рослинами за основні фактори життя, поглинають з ґрунту значну кількість поживних речовин і вологи, затінюють посіви та затримують їх вегетацію. При цьому вони відрізняються від культурних рослин нижчим рівнем вимог до чинників зростання, потужним розвитком кореневих систем, що визначає їх більш високу конкуруючу здатність у боротьбі за умови життя. Тому в системі заходів спрямованих на отримання високих урожаїв зерна жита озимого захист посівів від забур’яненості відіграє провідну роль. Метою наших досліджень було вивчення видового складу та шкідливості бур’янового компоненту агроценозів жита озимого в Поліссі України. Польові дослідження проводили впродовж 2016–2019 рр. в органічній сівозміні (вико-вівсяна суміш – жито озиме – кормові боби – гірчиця біла – спельта озима – гречка) дослідного поля Поліського національного університету. В результаті проведених досліджень в агроценозах жита озимого було виявлено 13 видів бур’янів. Однорічні бур’яни представлені різними біологічними групами: ефемери, ярі ранні, ярі пізні, зимуючі. Багаторічні бур’яни представлені трьома видами: кульбаба лікарська, берізка польова та осот жовтий польовий. Домінували у агроценозі жита озимого Centaurea cyanus (All.) Dost., Stellaria media (L.) Vill., Sonchus arvensis L. та Convolvulus arvensis L. частка яких становила від загальної кількості бур’янів 19,5, 18,0, 11,3, 9,8 % відповідно. Інші види бур’янів були малочисельними їх кількість коливалася від 0,1 до 0,9 шт./м2. За результатами кореляційно-регресійного аналізу встановлений тісний зворотній зв’язок між показниками урожайності зерна та числа бур’янів у посівах жита озимого. Таким чином, при зростанні рівня забур’яненості посівів спостерігається пряма залежність зменшення урожайності (r= –0,74). За перевищення чисельності бур’янів, особливо багаторічних, економічного порогу шкідливості урожайність зерна знижується з розрахунку 3,5 кг/га на один їх вид. Відтак, 18,2 % коливання урожайності зерна спричинені змінами рівня забур’янення посівів. Перспективи подальших досліджень будуть спрямовані на удосконалення та обґрунтування екологічно безпечних систем захисту жита озимого від поширення в посівах сегетальної рослинності.

Сорняки конкурируя с культурными растениями за основные факторы жизни, поглощают из почвы значительное количество питательных веществ и влаги, затеняют посевы и задерживают их вегетацию. При этом они отличаются от культурных растений низким уровнем требований к факторам роста, мощным развитием корневых систем, что определяет их более высокую конкурирующую способность в борьбе за условия жизни. Поэтому в системе мероприятий, направленных на получение высоких урожаев зерна ржи озимой защита посевов от засоренности играет ведущую роль. Целью наших исследований было изучение видового состава и вредности сорного компонента агроценозов ржи озимой в Полесье Украины. Полевые исследования проводили в течение 2016–2019 гг. в органическом севообороте (вико-овсяная смесь – рожь озимая – кормовые бобы – горчица белая – спельта озимая – гречка) опытного поля Полесского национального университета. В результате проведенных исследований в агроценозах ржи озимой было обнаружено 13 видов сорняков. Однолетние сорняки представлены различными биологическими группами: эфемеры, яровые ранние, яровые поздние, зимующие. Многолетние сорняки представлены тремя видами: одуванчик лекарственный, вьюнок полевой и осот желтый полевой. Доминировали в агроценозах ржи озимой Centaurea cyanus (All.) Dost., Stellaria media (L.) Vill., Sonchus arvensis L. и Convolvulus arvensis L. доля которых составляла от общего количества сорняков 19,5, 18,0, 11,3, 9,8% соответственно. Другие виды сорняков были малочисленными их количество колебалось от 0,1 до 0,9 шт./м2. По результатам корреляционно-регрессионного анализа установлена тесная обратная связь между показателями урожайности зерна и числа сорняков в посевах ржи озимой. Таким образом, при росте уровня засоренности посевов наблюдается прямая зависимость уменьшения урожайности (r = –0,74). При превышение численности сорняков, особенно многолетних, экономического порога вредности урожайность зерна снижается из расчета 3,5 кг/га на один их вид. Следовательно, 18,2% колебания урожайности зерна вызваны изменениями уровня засоренности посевов. Перспективы дальнейших исследований будут направлены на совершенствование и обоснование экологически безопасных систем защиты ржи озимой от распространения в посевах сегетальных растительности.