Конкуренция растений как метод их защиты

Высшие растения способны создавать сложные комбинации взаимоотношений, которые будут определять особенности существования и видовой состав популяций, напрямую зависящих от доминирующих видов фитоассоциаций.

Их называют консортами или компонентами консорции, которым доминант или главный вид сообщества предоставляет питание и энергию, а так же убежище и защиту. Для растений определено три главные группы взаимодействий:

• контактные;
• трансабиотические;
• трансбиотические.

Контактные встречаются в двух формах – когда, вегетативные части растения срастаются и не срастаются. Нередко в природе можно встретить случаи срастания стволов, а еще чаще – корней. Воздействие друг на друга ветвей и листьев отдельно стоящих деревьев в случае сильных ветров – пример контактного действия без срастания.
Трансабиотические взаимоотношения внутри растительного сообщества возникают в результате:

• расхода каждым растением определенного количества неорганических компонентов;
• привнесения в среду обитания конечных продуктов метаболизма;
• отложения мертвого органического вещества на почвенном субстрате;
• влияния на воздушно-водный баланс почвы;
• формирования определенных фитоклиматических условий.

Среди всего упомянутого, изъятие из грунта определенных порций воды и растворенных солей, а так же перехватывание солнечных лучей наиболее значимы. Результатом этого служит начало конкурентных отношений. Так, молодые посевы очень сильно конкурируют за освещенность. И по мере возрастания сомкнутости и стеблестоя она так же увеличивается. На пастбищных площадях, где присутствует элемент скашивания и постоянный выпас скота, она заметно ослабевает.
На сегодня практически не исследованы конкурентные взаимоотношения за кислородное обеспечение. Очевидным есть факт, что большинство бурьянов, которые хорошо себя чувствуют даже при нехватке кислорода, способны изымать в почвах с плохой аэрацией намного больше воды и минеральных веществ, чем их культурные сородичи. Еще с работ Чарльза Дарвина конкуренция или же борьба за существование может быть рассмотрена под несколькими углами:

• борьба в пределах популяции одного вида;
• между разными видами и соответственно популяциями;
• сопротивление неблагоприятным условиям существования.

Все эти формы конкуренции очень сильно между собой взаимосвязаны, так что грань, где заканчивается одна и начинается другая, бывает очень сложно провести. Причем конкуренция за условия обитания, демонстрируемая каждым отдельно взятым биологическим видом, строго индивидуальна. Она определяется различными материально-энергетическими требованиями к каждой из сред, с которыми контактирует данное растение или животное. У растений имеют место различия и связанные с периодом вегетации, его сезонностью, а так же различиями в значениях ассимиляционной и поглотительной поверхности и т.д.

Конкурентоспособность конкретно взятой особи определяется так же ее жизненным состоянием, индивидуальной нехваткой тех или иных питательных элементов. В ходе современных исследований проведено множество экспериментов с целью выяснить особенности конкурентных взаимоотношений за свет, воду, питание в условиях изоляции надземных и подземных вегетативных частей растения. Доказано, что взаимоотношения растений травостоя построены на сильнейшей корневой конкуренции. И более конкурентоспособные за азот или фосфор всегда подавляют менее способных к этому. Даже за условия освещенности не идет такой острой борьбы, как за азот.

Но даже в таком случае, соперничество за лучшие условия освещенности имеет место во многих фитоассоциациях. Результатом этого служит уменьшение ассимилирующей поверхности у отдельных особей, что влияет на возможность светоусваивания, проведение фотосинтеза и производство органической массы. В одновозрастных посевах, где идет борьба растений и за свет, и воду, и азотное питание, конкурентные взаимодействия носят сложный и динамичный характер. В случаях восполнения азотного дефицита, соперничество начинается и за другие питательные вещества почвы.

Умение выступать более конкурентоспособным среди других организмов – дело непростое. Его формирует комплекс морфо-физиологических особенностей растений. Сюда можно отнести темпы роста, скорость прорастания, особенности корневой системы и строения побегов, циклы развития и общую биологическую продолжительность жизни, биотический потенциал, условия прорастания семени. Немалое значение имеет величина и конфигурация экологических ниш растений. Ведь именно они отображают общую картину экологических требований вида к условиям существования.

Внутри сельскохозяйственных комплексов достаточно большая роль принадлежит конкуренции внутри отдельного вида. Ситуация, когда на одном участке земли параллельно произрастает масса растений, сводится к тому, что между отдельными особями вспыхивает серьезнейшая конкуренция, сказывающаяся на их урожае. В случаях, когда преобладают широкорядные посевы, конкуренция сводится практически к нулю. Такие условия обеспечивают более комфортные условия для жизнедеятельности каждой особи. Но, к сожалению, гарантии больших урожаев это не дает. К тому же, увеличивается риск проникновения на свободную площадь сорных растений. На сегодняшний день экспериментальным путем для каждой сельскохозяйственной культуры рассчитаны нормы посадки и посева, следование которым будет способствовать их хорошим продукционным свойствам. Во многих случаях конкурентная борьба внутри одного вида помогает его сохранению и защите от посягательств со стороны других видов. Так, например, для большинства видов разрастание и усиление сомкнутости между побегами выступают хорошим сдерживающим фактором.

Способами выражения межвидовой конкуренции могут служить примеры того, как экземпляры, страдающие от гнета конкурентной борьбы внутри фитоассоциаций, развиваются интенсивней одиночно на грядках. Это говорит о том, что вещественная база среды используется его растительным населением исчерпывающим образом. При этом свободных мест для новых в отношении этой экосистемы видов практически не остается. Экологические особенности растений, как и биологические, строго индивидуальны. И только совместный посев может помочь расставить все точки над «і» относительно того, как они себя поведут в случае соседства.

Сельскохозяйственные сорта и вредоносные сорняки – кто кого?

Ассоциации сорняков образуются под влиянием руководящих в данной местности экологических условий – температуры, влажности, богатства почв, а так же конкуренции, в которой идет постоянная борьба за право занимать ту или иную экологическую нишу. Борьба между сорняками и окультуренной флорой ведется повсеместно за основные параметры окружающего пространства. Для того, чтобы выдерживать такое противостояние, у них эволюционно сложились более широкие диапазоны экологической валентности к действию определенных факторов. Кроме того, не последнее место в данном списке занимают особенности размножения, морфо-анатомические особенности корневых систем и вегетативных органов, длительность жизни. Поэтому то, что сорняки нередко вытесняют культурную флору на наших приусадебных участках, способны расти в условиях светового дефицита под кронами деревьев или кустарников, оплетая корнями их корневые системы, является своеобразными проявления борьбы за право существовать.

Нередко на полях можно пронаблюдать, как сорняки быстрыми темпами перерастают культурные виды. Или обратный вариант, когда развивающиеся и затеняющие почву культурные посевы лимитируют всходы сорняков, что тоже встречается довольно часто. например, в весенне-осенний период на полях ограничивать всходы бурьянов способна озимая рожь. И обычно, кто в этом противостоянии получит победу, определяется приспособляемостью растений.
Особенности вегетации конкретно взятого вида культурных растений способны приводить к смене видового состава конкурирующей с ним флоры. Хорошо рассмотреть это можно на примере отношений ячменя и полевых сорняков. Ромашка хуже в сравнении с ячменем изымает азот из грунта. В условиях избыточного питания в противостояние вступают корневые системы.

Другой бурьян – бухарник или медовая трава – тянет из почвы азот даже лучше ячменя. И тот, кто смог первым укорениться в почве, будет иметь доминирующую позицию. Еще одна сорная трава – мокрица, в конкуренции с ячменем всегда побеждает, ведь ее корневая система развивается куда более интенсивными темпами, что дает возможность быстрей поглощать азот. Неоднократные опыты доказывают, что в большинстве процентов случаев упадка продуктивности ячменя виной всему именно влияние сорняков.

Трансбиотические взаимодействия и растительные сообщества

Нередко воздействие посторонних организмов – птиц, насекомых, млекопитающих, которые избирательно для себя выедают определенные части растений или их плоды, порождают эту форму межорганизменных взаимодействий в агроценозах. Благодарю их вмешательству или наоборот сохранению ими у некоторых видов может снижаться или наоборот повышаться конкурентная способность.
И далеко не последняя роль в этом самого человека. Интересны результаты исследований на примерах райграса и колоска душистого. На олиготрофных, бедных элементами питания почвах, душистый колосок более конкурентен. На метатрофном почвенном субстрате эта позиция принадлежит райграсу. Но учитывая факт того, что на достаточно сбалансированных почвах возможны его поражения, выигрышная комбинация переходит к колоску.

Анализ конкурентных взаимоотношений дает возможность определить некоторые общие закономерности. В процессе созревания посевов конкуренция в середине них усиливается. В начале их формирования, когда требования организмов не столь значительны, конкуренция может и не проявиться.

Экологическая валентность и приспособляемость оказывает не самое слабое влияние на напряженность между конкурентами. Виды, обладающие меньшей экологической валентностью, склонны терять немало особей в ходе вегетационного периода. В обратном случае изреживания посевов не наблюдается, лишь только сбавляются темпы роста и продуктивности. Плотность экземпляров на определенной площади влияет на конкурентные проявления. Поэтому нередко при низкой плотности посева наблюдают у них прибавку в массе. На земельных участках, высокую продуктивность обычно получают и при сниженных нормах посева. Там же, где господствуют сорные растения, норму высева советую повышать, чтобы через загущенность посева давать отпор сорной флоре. В более стабильных и зрелых посевах нередко происходит их самоизреживаемость.

Что еще нужно помнить о внутривидовой конкуренции? Во первых то, что она способствует в большинстве случаев развитию однолетних растений, и затормаживает формирование многолетников. Особи одного вида, составляющие определенную популяцию как пространственно-временное образование, развиваются неодинаково. Это можно объяснить следующим:

• генетической разнотипностью популяции;
• разнородными условиями развития каждой особи;
• различиями в биотическом потенциале, заложенном еще с момента оплодотворения.

Все это в итоге приводит к тому, что популяция населена разношерстными в генетическом плане особями, которые по-разному оказывают сопротивление оказывающим на них воздействиям. Как же искусственно можно самим обусловить высокую гетерогенность в агрофитоценозах? Повышается она высаживанием семян одного растения в разные периоды времени. Так же можно сочетать в посевах семена, предварительно замоченные и не замоченные, прошедшие химическую обработку и без нее. Таким образом, через оптимизацию агроценозов без вспомогательных энергетических затрат можно существенно повысить их продуктивность.

Принятие в расчет конкурентных взаимоотношений в агроэкосистемах способно не только повысить урожайность конкретных культур, но и существенно сократить необходимые затраты на применение агротехнических приемов или использование химии за счет использования конкурентных отношений между растениями, выработанными самой природой в ходе эволюции. Например иногда для избавления от многолетних сорняков достаточно выдержать площадь 1-2 года под посевами культурных однолетних трав, получив при этом как экономическую выгоду от урожая, так и ограничив применение гербицидов.

Инфоиндустрия по материалам www.agroxxi.ru

Читайте нас у Telegram