Биологические особенности проса сорного (Panicum miliaceum subsp. Ruderale) в лесостепи Омской области

По данным ФГУ «Омская СтаЗР», в 2002 году из 3,9 млн. га пашни, расположенной на территории Омской области, в значительной степени засорено овсюгом более 500 тыс. га, прочими мятликовыми (куриное и сорнополевое просо, щетинники) – 700 тыс. га, многолетними корнеотпрысковыми видами (бодяк щетинистый, осот полевой, молокан татарский и др.) – около 1,0 млн. га. К 2009 году засоренность мятликовыми сорняками увеличилась до 1,5 млн. га. Внедрение почвозащитных обработок почвы, насыщение севооборотов зерновыми культурами, систематическое применение в их посевах гербицидов группы 2,4-Д изменили видовой состав сорных растений.

На многих полях стали преобладать представители яровых поздних сорняков семейства мятликовых: Echinochloa crus-galli L ., Setaria viridis (L.) Beauv, Setaria (L.) glauca Beauv, а также малоизученный сорняк с высокой конкурентоспособностью - просо сорное (Panicum miliaceum ruderale). Вызывает опасение значительное расширение ареала этого подвида и резкое увеличение численности на полях [1,2,3].

Для того чтобы разработать эффективную систему защиты посевов яровой пшеницы, необходимо было изучить биологические особенности проса сорного.

Объекты и методы

Полевые опыты проводились в 2002 – 2008 гг. на опытном поле Омского ГАУ. Почва опытного участка лугово-черноземная среднемощная малогумусовая среднесуглинистая. Исследования проводили по общепринятым методикам. Технология возделывания яровой пшеницы была рекомендуемая для зоны.

Результаты исследования

За время исследований наблюдались разнообразные климатические условия . Температура за вегетационный период в 2002 году была в пределах нормы, а в остальные года выше. Влагообеспеченность в 2006 году была в пределах нормы , в 2004 и 2008 - ниже нормы, остальные годы - выше нормы. По показателям ГТК вегетационного периода, выделялись два засушливых (0,74 и 0,85), два слабо засушливых (1,16 и 1,24), два влажных (1,31) и один избыточно влажный (1,62). Таким образом, за время наблюдений были охвачены различные климатические условия, характерные для нашей зоны.

Просо сорное (Panicum miliaceum subsp. ruderale (Kitag.) Tzvel.), является подвидом проса посевного (P. miliaceum L.), которое относится к роду просо (Panicum L.) и семейству мятликовых (Poaceae). Просо сорное – однолетнее растение, семена его прорастают одним первичным корешком, корневая система мочковатая. Всходы зеленые, у первого листа присутствует опушение (рисунок 1). Стебель простой опушенный, высота растения в благоприятных условиях достигает 150 см. Соцветие проса сорного - метелка длиной до 40см. Форма метелки – раскидистая, главная ось метелки прямая с веточками, отклоняющимися от нее на 90º . Колоски метелки с антоциановой окраской или без нее. Зерновка темно-коричневая, блестящая, овальная. Масса тысячи зерен за все годы исследования была постоянной и составила 4,22 грамма (рисунок 2). По мере созревания колоски обламываются и опадают вместе с зерновкой или опадают только зерновки, при этом колосковые чешуйки остаются на материнском растении. Просо сорное - типичный ксерофит, хорошо переносит зной и засуху.

В условиях южной лесостепи Омской области появление на полях первых всходов проса сорного за годы исследований наблюдалось в конце второй декады мая; сумма плюсовых температур, необходимая для начала всходов, определена нами в среднем 334º С. Появление массовых всходов весьма растянуто, на посевах яровой пшеницы появляются в первой половине июня. За последние 4 года исследований в конце июня наблюдалась вторая массовая волна всходов, а в 2008 году - третья в середине июля (таблица 1). В среднем за годы исследования в посевах яровой пшеницы всходы проса сорного появлялись с гл. 3-4см, в чистом пару с гл. 7-8см.

Семилетние наблюдения показали, что максимальная глубина прорастания семян проса сорного составила 11-12 см, при полевой всхожести 37,0% (таблица 2). В отдельные годы полевая всхожесть семян под влиянием климатических условий возрастала. Так, в 2006 и 2007 годах максимальная всхожесть с глубины 2-3 см составила 82 и 80,0% , а с глубины 1112 см 48 и 47,0% соответственно. В среднем за годы исследований, по мере увеличения глубины заделки семян, полевая всхожесть уменьшалась.

По данным Н.Г. Власенко [1], всходы проса сорного появляются с глубины до 12 см. Однако в исследованиях В.Д. Красавина [2] наблюдали появление всходов с глубины до 18 см, а до 20 см у Е.Ф. Фадеевой [3]. Эти различия связаны, скорее всего, с более высокой плотностью почвы в наших исследованиях, поэтому при засорении поля просом сорным желательна отвальная обработка на глубину не менее 20см.

Изучение продолжительности сохранения всхожести семян проса сорного показало, что через 6 лет хранения их в лабораторных условиях всхожесть снизилась на 18,6%.

При хранении семян в почве на гл. 5-10 см через три года сохранилось 1,5% всхожих семян, а на глубине 15-20 см – 3,0%. В среднем семенная продуктивность одного растения проса сорного в посевах яровой пшеницы была более 1000 семян, на краю поля до 5000 тыс.

Рисунок 1. Всходы проса сорного

Рисунок 2. Семена проса сорного

Таблица 1

Даты появления первых всходов проса сорного в зависимости от температуры воздуха до всходов

Год	Дата появления первых всходов	Сумма плюсовых суточных температур воздуха до всходов проса сорного º С
2002	18 /V	286
2003	16 /V	323
2004	17 /V	298
2005	17 /V	396
2006	19 /V	269
2007	15 /V	367
2008	19 /V	401
Среднее по годам	17/ V	334

Таблица 2

Полевая всхожесть семян проса сорного в зависимости от глубины заделки

В процентах

Год	Глубина заделки семян, см
	2-3	5-6	8-9	11-12	14-15	17-18
2002	43,0	39,0	38,0	37,0	0	0
2003	49,0	49,0	46,0	30,0	0	0
2004	54,0	78,0	54,0	30,0	0	0
2005	76,0	52,0	60,0	36,0	0	0
2006	82,0	66,0	45,0	48,0	0	0
2007	80,0	58,0	43,0	47,0	0	0
2008	74,0	52,0	44,0	32,0	0	0
Среднее	65,0	56,0	47,0	37,0	0	0

Выводы

Массовые всходы проса сорного появляются уже в посевах яровой пшеницы, с глубины почвы до 12 см, семенная продуктивность одного растения в среднем более 1000 семян, которые созревают и осыпаются до уборки культуры. Масса 1000 семян составляет 4,2 гр. На глубине почвы 5-20 см через три года сохраняется 1,5 - 3,0 % всхожих семян.