Исследовательская работа Изучение видового состава сорной растительности пришкольного учебно-опытного участка с. Берёзовка

Филиал муниципального бюджетного общеобразовательного учреждения средней общеобразовательной школы с углублённым изучение отдельных предметов с. Тербуны  в с. Березовка

Исследовательская работа

Изучение видового состава сорной растительности пришкольного

учебно-опытного участка с. Берёзовка

Выполнил:

                                                     Ученик 7 класса

 Поляков Евгений Сергеевич

Руководитель:

Макарова Л. А.

учитель географии и биологии

Березовка-2014

Содержание

Введение……………………………………………………………….……………3

1. Обзор литературы ………………………………………………………………

1.1 Агробиологическая классификация  и характеристика сорняков…………..4

1.2. Способы распространения……………………………………………………10

2. Агротехнические меры борьбы с сорной растительностью…………………11

3.Результаты исследования  ……………………………………………………..10

4. Заключение …………………………………………………………………….13

5.Литература………..…………………………………………………...................15 6. Приложения……………………………………………………………………16

«Земля кормит человека, но кормит недаром.

Много должны потрудится люди, чтобы поле, вместо травы,

годной только для скота, дало рожь для черного хлеба,

пшеницу для булки, гречиху и просо для каши»

К.Д. Ушинский

Введение

       Летом мы с друзьями  работали на пришкольном учебно-опытном участке, сажали овощи для школьной столовой, проводили опыты с растениями. Необходимо немало потрудиться, чтобы урожай был достойным: поливать, рыхлить, уничтожать сорняки.  Как бы мы не старались,  они снова появлялись на грядках через несколько дней. Почему? Что нужно сделать, чтобы их было меньше,  и они не препятствовали развитию культурных растений? На этот вопрос я попытаюсь ответить в своей работе.

   Объектом исследования   является пришкольный  участок  села Березовка.

   Предмет исследования  – сорные растения пришкольного и приусадебных участков села Березовка.

   В окрестностях Березовки  произрастают около 50 видов сорных  растений. Наиболее распространённые – это   овсюг, щетинники, просянки, двудольные– щирица, лебеда (марь белая), сурепка, гречишки, смолевка, мокрица ,  Репейник большой, Лютик едкий, Подорожник большой и другие.(Приложение 1) Сорняки - конкуренты культурных растений. Основной вред, причиняемый сорными растениями сельскохозяйственному производству, состоит не только в резком снижении урожаев, но и в ухудшении качества получаемой продукции.

Гипотеза: если хорошо изучить биологические особенности сорных  растений, то можно эффективно вести с ними борьбу.

      Цель моей работы - изучить видовой состав сорной растительности, способы распространения   и меры борьбы с ними на территории участка.    Для достижения данной цели были определены конкретные задачи:

 1.Выявить и определить видовое разнообразие сорняков на территории школьного участка;

 2. Установить долю представленности разных семейств,  малолетников и многолетников;

3.Определить долю видов, плоды которых распространяются ветром, животными или автохорно, т.е. опадают на почву рядом с материнским растением.                

4. Предложить рекомендации по борьбе с сорными растениями;

       В данной работе использовались следующие  методы исследования:

1. Наблюдение на пришкольном  участке посадки возделываемых культур и выявление  сорных растений.

2.Определение  видовой принадлежности  сорняков по атласам-определителям .

3. Изучение  агротехнических мероприятий по борьбе с сорной растительностью.

4. Оформление  гербария  и фотоальбома сорняков.

1 .  Обзор литературы

1. Агробиологическая классификация  и характеристика сорняков.

     Растение – живой организм. Каждое растение – дикорастущее, сельскохозяйственное, садовое, комнатное – представляет собой сложный живой организм. Первоначально все растения были дикорастущими,  и человек использовал для себя то, что они давали природе. С течением времени человек отбирал в природе наиболее полезные для себя растения и возделывал их, чтобы получить тот или иной продукт в наибольшем количестве и наилучшего качества. Но всегда в возделывании культурных растений человеку мешают сорняки.  Термин “сорняки” – собирательное понятие, включающее в себя все нежелательные растения, которые произрастают в посевах  сельскохозкультур. Они более приспособлены к условиям произрастания и успешно конкурируют с культурными растениями, значительно снижая их урожайность. Кроме того, они создают серьезные помехи при уборке урожая.[ 6.Фисюнов  А.  В.  Справочник  по  борьбе  с  сорняками. М., "Колос" 1984 c.3 ]

   Целенаправленной борьбе с сорной растительностью помогает то, что многие из них сходны по образу жизни и питания, размножения и распространения. На этой основе их можно подразделить на типы, типы в свою очередь подразделяются на подтипы, а подтипы на группы.

Таблица 1

Биологические группы сорных растений

Малолетние:
  Наибольшее количество сорных растений малолетних видов относится к яровым. По своим биологическим особенностям они близки к яровым культурам и, как правило, засоряют посевы зерновых, кормовых, овощных и картофеля. Всходы яровых сорняков появляются весной и в том же году заканчивают цикл развития и отмирают. Большинство их семян после обсеменения не прорастает, зато хорошо всходит после перезимовки в почве, с семенами в зернохранилищах или в органических удобрениях. По требованию к условиям внешней среды и срокам плодоношения различают ранние яровые и поздние яровые сорняки. Один из  признаков деления — прорастание семян в зависимости от температуры и прогревания почвы. Семена ранних яровых сорняков прорастают и всходят при температуре почвы 2° С, а поздние при 12°С и выше. Семена яровых сорняков имеют хорошо, выраженный период покоя, покрыты твердой - оболочкой и продолжительное время могут сохранять жизнеспособность в почве.
1.Эфемеры.
    Из группы яровых ранних выделяются так называемые эфемеры, которые отличаются очень быстрым и коротким периодом развития и могут в один вегетационный период дать несколько  поколений. Размножаются семенами, которые прорастают при температуре 5-12 градусов. Цветут в апреле-июне. Побеги до 30-45 см. Некоторые виды хорошо поедаются животными, предохраняют почву в начале вегетационного периода от водной и ветровой эрозии. Они обычно засоряют озимые культуры./ Бурачок пустынный и Плоскодонник льнолистный/. Яровые ранние сорняки размножаются только семенами, всходят весной или летом и заканчивают свое развитие в течение одного вегетационного периода. Эти сорняки часто всходят и сильно разрастаются после уборки ранних культур, поэтому их иногда называют также пожнивными. Появившиеся осенью сходы сорняков погибают от заморозков,  обладают высокой семенной продуктивностью. Семена прорастают при температуре 7-200, создают банки семян в   почве. Некоторые имеют лекарственное значение, (Ромашка душистая, Спорыш, Горец почечуйный).

2.Яровые поздние
     Яровые поздние — малолетние сорняки, семена которых прорастают при устойчивом прогревании почвы, а растения плодоносят и отмирают в течение одного вегетационного периода. Семена этих растений созревают после уборки основных яровых культур. Размножаются семенами, которые долго сохраняют всхожесть в почве. Семена прорастают при температуре 10-12 0. Некоторые  являются кормовыми: Лебеда раскидистая, лоснящаяся, садовая, татарская.
3. Зимующие.
    Зимующие сорняки сходны по биологии роста и развития с озимыми или яровыми культурами. Семена, проросшие осенью, дают растения с сильно развитой прикорневой розеткой листьев и в следующем году заканчивают вегетацию и обсеменяются. Всходы зимующих сорняков, появившиеся весной, образуют формы без прикорневой розетки листьев. Они развиваются как яровые сорняки и плодоносят ко времени уборки культуры, а иногда позднее. Семена  при уборке урожая засоряют зерно и почву. В условиях интенсификации земледелия отмечается усиление продуктивности, ускорение их роста и развития при внесении удобрений. В пониженных местах и в годы с достаточным количеством осадков при некачественной обработке почвы, несоблюдении чередования культур развивают мощную надземную массу и представляют серьезную опасность для урожая. К ним относятся Вероника полевая, Марь гибридная, Звездчатка-мокрица.
4.Озимые
  Озимые сорняки являются засорителями озимых хлебов, многолетних трав и развиваются так же, как и озимые культуры. Они независимо от времени прорастания в течение вегетационного периода в первый год образуют розетки и кустятся. Для дальнейшего роста и развития им требуется перезимовка. После перезимовки они заканчивают цикл своего роста. Семена созревают одновременно с семенами культурных растений и сильно засоряют последние, например, Костер ржаной.
5.Двулетние
   Рост и развитие растений проходит в течение двух полных вегетационных периодов. Всходы их появляются весной и в первый год образуют прикорневую розетку листьев, накапливают питательные вещества в корневой системе. На следующий год после перезимовки цветут и плодоносят. Обычно это крупные растения высотой до 2 м. Цветут с мая по сентябрь. Некоторые виды ядовиты (Кокорыш или Собачья петрушка), некоторые используются как лекарственные растения (Репейник Большой)  и как кормовые.
Многолетние:
  Сорняки, жизненный цикл которых продолжается свыше двух лет, способные
неоднократно плодоносить и размножающиеся семенами и вегетативно,
называются многолетними. Они—самые злостные и трудноискоренимые, быстро расселяются и размножаются, сильно иссушают и истощают почву, угнетают и снижают урожай культурных растений..
1.Мочковатокорневые.

   Эти сорняки развивают мощную мочковатую, кистеобразную корневую систему, состоящую из множества боковых корешков и укороченного главного корня. Размножаются семенами. Больших банков семян в почве не создают. Это влаголюбивые растения, устойчивые к уплотнению почвы. Представителями этой группы являются Лютик едкий и Лютик полевой, Подорожник большой.

2. Стержнекорневые.

    Эта группа сорняков характеризуется наличием главного стержневого корня (до 2 м). От центрального корня отходят боковые ответвления, которые могут дать начало новым растениям. Высота растений до1.5 м. Цветут в течение всего лета. В фазе розетки до первого цветения могут пребывать 3-4 года. Стержнекорневые сорняки засоряют посевы всех сельскохозяйственных культур. В эту группу входят Короставник полевой, Крестовник Якова, Кровохлебка аптечная, Кульбаба осенняя и др.
3. Луковичные.
   Размножаются как семенами, так и вегетативным путем. При вегетативном размножении в нижней части стебля у основания материнской луковицы образуются детки-луковички, которые при обработке почвы легко переносятся на новое место, где укореняются. Это и Лук желтый и килеватый, и Черемша.
4.Клубневые.
  Это растения, у которых вегетативные органы размножения - клубнеобразные утолщения  появляются на подземных стеблях. Почки возобновления клубеньков покрыты листовыми чешуйками, отделяются от корневой системы материнского растения и при обработке почвы распространяются по полю. Могут  размножаются и семенами, например, Клубнекамыш приморский.
5. Ползучие
  Эти сорные растения  размножаются вегетативно, посредством стеблевых побегов (усы, плети), стелющихся по поверхности почвы и укореняющихся в узлах. Из каждого узла такой плети появляются придаточные корни и листья, развивающиеся затем в самостоятельное растение. Цветут со второго года жизни. Это влаголюбивые растения, малотребовательные к плодородию почв Засоряют пропашные и зерновые культуры. Некоторые имеют лекарственное (Лапчатка гусиная), кормовое или пищевое (Земляника лесная) значение.
6.Корневищные
  Корневищные — это многолетние сорняки, размножающиеся видоизмененными подземными стеблями. Корневища — это подземные побеги, на которых имеются узлы и междоузлия. Некоторые виды имеют лекарственное или кормовое значение. Корневищные сорняки—одни из самых вредоносных, они быстро расселяются и размножаются, заполняя корневищами весь пахотный слой. Подземные органы сильно иссушают и истощают почву, угнетают культурные растения. Обладая высокой  жизнеспособностью, такие сорняки создают трудности при их уничтожении. Они малотребовательны к плодородию почвы. Засоряют посевы многих культурных растений. К этой группе относятся: Кислица ключевая, Колосняк ветвистый, Крапива двудомная.
7.Корнеотпрысковые
  Многолетние сорняки,  дающими отпрыски, называются корнеотпрысковыми. Возможно и семенное размножение. В течение вегетационного периода образуют из почек, заложенных на корневой системе, новую поросль (отпрыски). Новые растения могут образовываться от   небольших отрезков и обломков корневой системы. Корнеотпрысковые сорняки обладают высокой экологической пластичностью, быстрым  размножением и устойчивостью к неблагоприятным условиям. Это самые злостные, трудноискоренимые сорняки, корни их проникают до10 м, отпрыски появляются с глубины  1 м, корневые выделения снижают всхожесть и рост культурных растений. Некоторые виды ядовиты ( Кирказон обыкновенный ), другие используются как лекарственные   ( Кирказон ломоносовидный ).  Засоряют посевы всех культурных растений.
 Паразитные и полупаразитные
 Растения – паразиты не имеют настоящих корней, а их наземные органы - хлорофилла. Они не способны к фотосинтезу и самостоятельной жизни. Делятся на стеблевые и корневые.  Стеблевые паразиты на территории России представлены более  30 видами одного семейства – повиликовых. К корневым паразитам относятся виды заразихи. Корневые полупаразиты в отличие от полных паразитов имеют зелёные листья. Такие растения питаются за счет растения—хозяина, т. е. характеризуются гетеротрофным типом питания. У них имеются специальные присоски (гаустории), с помощью которых присасываются к стеблям и корням растений и извлекают из них - воду и необходимые питательные вещества. По месту расположения присосок их разделяют на стеблевые и корневые (полные паразиты). Полные паразиты не имеют фотосинтетического аппарата и в течение всего цикла развития живут за счет растения-хозяина. Встречаются и полупаразитные сорные растения, которые наряду с присосками имеют зеленые листья, способные к фотосинтезу. Паразитируют на сложноцветных, зерновых культурах, клевере, льне.
1.Стеблевые паразитные
  К стеблевым паразитным  относятся все виды повилик. Это однолетние растения, не имеющие корней и листьев. Стебель повилик чешуйчатый, ветвистый, очень тонкий. Все повилики являются карантинными сорняками. Число видов 216, из них в нашей стране произрастают 160  .
2.Корневые паразитные

   К корневым паразитным растениям  относят все виды заразих. Всего встречается около 100 видов, в нашей стране распространено около 40. Заразихи паразитируют на многих культурных растениях и сорняках. О вредоносности их можно судить по народным названиям—душитель чечевицы, палач, кровопивец конопли, смерть конопли, душитель табака, растение- обжора, толстуха, сосун, огневица и др. Вредоносность заразих зависит не только от того, что она отнимает у растения-хозяина питательные вещества,  она также отравляет его продуктами своей жизнедеятельности, вызывая гибель культурных растений. Заразихи однолетние — растения без зеленой окраски, не имеющие корней и листьев. Размножаются семенами. Семена очень мелкие, переносятся ветром на большие расстояния. После прорастания семени проросток проникает в корень растения и образует на нем бугорок. От бугорка отрастает бесцветный мясистый стебель.
3.Полупаразитные
  Такие  растения могут жить самостоятельно без растения - хозяина, но лучше растут и развиваются, когда поселяются на растениях и питаются за их счет. Сорняки имеют зеленые листья, за счет чего ведут фотосинтез. Размножаются с помощью семян. Паразитируют на зерновых культурах и луговых травах. Это однолетние растения засоряют посевы, луга, пастбища (зубчатка поздняя, мытник болотный, очанка прямостоячая, омела белая, погремок большой).

1.2.Способы распространения

По способам распространения семян, растения можно разделить на группы:

-анемохоры (от греч. anemos — ветер и choreo — продвигаюсь), распространение плодов и семян растений ветром. (напр., у одуванчика)

-зоохоры (от зоо... и греч. choreo — продвигаюсь), распространение плодов и семян растений животными (напр., лопух цепляется за шерсть животных)

-автохоры (от авто... и греч. choreo — продвигаюсь), распространение семян и спор растений с помощью приспособлений самого растения, без участия ветра, животных и др. внешних агентов (напр., у белены лопается коробочка).

2. Агротехнические меры борьбы с сорной растительностью

    В основе борьбы с сорняками должны лежать своевременность  высокое качество проведения всех сельскохозяйственных работ и строгое соблюдение севооборотов, что способствует созданию благоприятных условий для роста и развития культурных растений. Чем лучше и быстрее растут и развиваются культуры, занимающие всю площадь, тем сильнее действуют они на сорняки и подавляют их. Эти задачи решаются применением предупредительных и истребительных мер. 

Таблица 2

Меры борьбы с сорняками

[ 6.Устименко Г.В. Основы агротехники полевых и овощных культур. М.,П.: 1991С.64-66]

--- Гербициды – вещества, используемые для уничтожения нежелательной растительностью, происходит от сочетания лат. слов: херба – трава, цедере – убивать. [4.        Реймерс Н.Ф. Краткий словарь биологических терминов. М., П.:1995 с.80] . По характеру воздействия на растения химические средства борьбы с сорняками делятся на гербициды сплошного и избирательного действия. Гербициды сплошного действия уничтожают все растения (культурные и сорные). В связи с этим их целесообразно применять на необробатоваемых сильно засоренных землях. На обрабатываемых полях такие гербициды используется в периоды отсутствия культурных растений. Гербициды избирательного селективного действия  составляют наибольшую группу. Они  уничтожают сорняки в посевах культурных растений без вреда для последних.  Избирательные препараты оказывают сильное влияние на процессы обмена веществ в растениях. Культурные растения способны преодолевать эти нарушения и разлагать гербициды на безвредные соединения. Такие нарушения в сорняках вызывают их гибель. При использовании гербицидов, кроме соблюдения мер личной безопасности, необходимо помнить о мерах охраны окружающей среды. Нельзя допускать загрязнение почвы, водных источников, продуктов питания, а также защищать пчел, птиц, животных от случайного попадания на них препаратов. Если гербициды используют правильно, отрицательного воздействия на растения и окружающую среду не наблюдается.

3. Результаты исследования

 В ходе работы  были заложены 4 учётных площадки размером 5=5 =25  кв. м                     (в разных частях УОУ) на которых подсчитывалось количество сорных растений каждого вида. (Таблица 3).

Таблица 3

Количественный и качественный состав  сорных растений  на УОУ

Каждому виду давалась биологическая характеристика; (Приложение 1) устанавливалась жизненная форма, способ опыления, способ распространения плодов. (Рис.1. 2.3)

Рис.1 Видовое соотношение  сорняков  по способу распространения семян

Рис.2  Соотношение семейств сорняков на пришкольном участке

Рис.3 Видовое соотношение  сорняков  по способу опыления                                                          

Обследование засоренности посевов проводилось количественным методом. На исследуемых участках подсчитывалось количество сорняков  по четырехбалльной системе: балл 1 (слабая засоренность) — сорняки встречаются единично; балл 2 (средняя засоренность) — сорняки встречаются чаще, чем единично, но их значительно меньше, чем культивируемых растений (примерно 20% от общего травостоя); балл 3 (сильная засоренность) — количество сорняков примерно такое же, как и культивируемых растений; балл 4 — (очень сильная засоренность) — количество сорняков больше, чем культивируемых растений.   [ 5.Устименко Г.В. Основы агротехники полевых и овощных культур. М.,П.:1991 c.67-68]

По результатам наблюдений и подсчетов сделал следующие выводы:

1. На огороде произрастает 28 видов  сорных растений, которые относятся к             15 семействам.

2. В систематическом составе сорных растений нашего  огорода преобладают семейства сложноцветных.

3. В спектре жизненных форм практически одинаковое соотношение многолетников  и  малолетников .

4. По способу распространения семян большинство сорняков являются автохорами.

5. В  соотношение среди  сорняков  по способу опыления, преобладает смешанное опыление.

6. Общее засорение огорода около 35% - выше среднего, поэтому необходимо усилить контроль засорённости.

Заключение  

       Выполняя эту работу, я  узнал: какое разнообразие сорных растений находится  на пришкольном участке, познакомился с их  видовым составом, изучил некоторые  агротехнические мероприятия по борьбе с сорной растительностью. В ходе работы был оформлен гербарий  и фотоальбом сорных растений нашего пришкольного учебно-опытного участка.
     Сорняки – это тоже растения, только более приспособленные к нашим почвенно-климатическим условиям, к агротехнике тех культур, с которыми они растут. В благоприятные годы количество и масса сорняков увеличиваются, почвы сильно засоряются. Например, одно растение щирицы может дать до 500 тысяч семян. Семена сорных растений имеют растянутый период прорастания и сохраняют всхожесть в почве от 3 до 50 лет, поэтому в пахотном горизонте накапливаются огромные запасы жизнеспособных семян. Мелкие семена не могут пробиться с большей глубины и погибают. Поэтому при вспашке поля с оборотом пласта сорняков меньше. Да, пахота (перекопка) самая тяжелая, энергозатратная работа, но самая эффективная.
    Однолетники достаточно убрать  в фазе всходов или в фазе “белой ниточки”, когда семена уже проросли, но не взошли. Боронование посевов в этот период уничтожает до 800/0 сорняков и применяется на крупносеменных культурах: картофеле, кукурузе, свекле и т.п. Если сеют в ранние сроки холодостойкие культуры (морковь, петрушка, лук), то однолетники к моменту сева взойти не успевают. Приходится пропалывать. Полезно такие грядки прикрыть, чтобы не пересыхал верхний слой, быстрее появились всходы. Тогда междурядья можно рыхлить, а пропалывать только рядки. При поздних сроках сева теплолюбивых культур необходимо спровоцировать прорастание семян сорняков, уничтожить их, а потом посеять культуру. Как это сделать? С осени почву перекопать. Весной подрыхлить, притромбовать (тыльной стороной грабель) и  прикрыть. Семена сорняков быстро прорастут. В фазе “белой ниточки” грядку проборонить и посеять культуру, притрамбовать. Создаются условия, чтобы культура быстрее взошла, хорошо росла и своей зеленой массой закрыла междурядья.  Под пологом культурных растений засорители растут плохо и не мешают формированию урожая. В течение сезона не давать осыпаться семенам сорных растений, а лучше уничтожать их до цветения.
    С многолетними сорняками бороться сложнее. Хотя семян они дают немного, но хорошо размножаются вегетативным путем, отрезками корней и розетками от основного корня. Мелкая подрезка корнеотпрысковых сорняков увеличивает засоренность от двух до восьми раз: у осота отрастают две-три розетки от одного корня, у вьюнка – четыре-восемь розеток. Нужно эту работу проводить регулярно. Корень истощается, в нем остается 13-15 0/0 питательных веществ.

   Для уничтожения сорняков результативней всего использовать гербициды, но не всегда и не везде. т. к они имеют много побочных эффектов, а тем более опасно их применение на пришкольном участке где работают дети.
     Борьба с сорняками — процесс непрерывный и регулярный.  Для искоренения придется применять весь арсенал борьбы.

Выдвинутая  гипотеза в начале исследования, подтвердилась частично. В это лето, после продолжительного сухого периода, пошли затяжные дожди.  Почва намокла так, что невозможно было зайти в огород. Это стало благоприятным условием для буйного роста сорняков. На грядках с морковью, свёклой,  урожай был потерян. По итогам наблюдений можно сделать следующий  вывод: мы живем в зоне рискованного земледелия, где важно учитывать не только агротехнику выращивания растений, но и погодные условия.

     Практическая  значимость моей работы заключается в том, что на ее основе возможно проведение мониторинговых исследований для выяснения динамики развития различных фитоценозов на данном участке, а также экологически обосновать научно-практические рекомендации для дальнейшей работы на участке по искоренению сорняков. Полученные результаты моих исследований будут внесены в экологический паспорт школьного участка и могут  использоваться для проведения уроков биологии, географии, экологических бесед, лекций, игр, викторин и экскурсий (приложение №3)

Список  литературы:

1. Балаян В.М. Аптека для растений. М., П.:1985
2. Папорков М.А. Учебно-опытная работа на пришкольном участке. М.,П.:1980
3. Петров В.В. Растительный мир нашей страны. М.:П.:1991
4. Реймерс Н.Ф. Краткий словарь биологических терминов. М., П.:1995
5. Симонов  И.  П., Трушин  В.  Ф.,  Елькин  И.  В. Сорные  растения – враги

урожая. – Свердловск: Ср. – Урал. изд-во:1987

6. Устименко Г.В. Основы агротехники полевых и овощных культур. М.,П.:1991
7. Фисюнов  А.  В.  Справочник  по  борьбе  с  сорняками. М., "Колос" 1984
8. «Советы по ведению приусадебного хозяйства» под ред. Поповича Ф.Я., Изд-во  «Урожай», Киев. 1995
9. Большая электронная энциклопедия Кирилла и Мефодия 2009 г
10. Интернет ресурсы