Наука о сорняках

Наука о сорняках — это научная дисциплина, изучающая растения, которые можно считать сорняками , их влияние на деятельность человека и борьбу с ними. ^{[ 1 ]} «раздел прикладной экологии, который пытается изменить окружающую среду вопреки естественным эволюционным тенденциям». ^{[ 2 ]}

История

Сорняки существовали с тех пор, как люди начали оседлое земледелие, существовали с момента появления оседлого земледелия около 10 000 лет назад. Было высказано предположение, что наиболее общей характеристикой предков наших ныне доминирующих сельскохозяйственных растений является их готовность - их склонность к успеху, процветанию. , в нарушенных местообитаниях, в основном вблизи человеческих жилищ. Фермеры, вероятно, всегда знали о наличии сорняков в своих посевах, хотя доказательства их осведомленности и беспокойства почти полностью носят анекдотический характер.

В отличие от других сельскохозяйственных наук, таких как энтомология или патология растений , наука о сорняках возникла сравнительно недавно, в основном в 20 веке и совпала с разработкой гербицидов .

В большинстве стран мира с сорняками борются вручную ( прогонами ) или с помощью грубых мотыг. Размер фермерского хозяйства и урожайность на единицу площади ограничены несколькими факторами, и главным из них является скорость, с которой семья может пропалывать свои посевы. На прополку посевов может быть затрачено больше человеческого труда, чем на любое другое человеческое предприятие, и большая часть этого труда затрачивается женщинами. Борьба с сорняками в западном мире и других развитых регионах мира осуществляется с помощью сложных машин и путем замены механической и человеческой энергии химической энергией (гербицидами). Существует взаимосвязь между тем, как фермеры контролируют сорняки, и способностью страны прокормить свой народ. Успешная борьба с сорняками является одним из важнейших компонентов поддержания и увеличения производства продуктов питания.

В 1923 году Кларк и Флетчер предположили, что «ежегодные потери из-за появления вредоносных сорняков на сельскохозяйственных угодьях в Канаде, хотя и признаются в целом, гораздо больше, чем предполагается». ^{[ 3 ]} Они думали, что это произошло потому, что «фермеры не уделяли должного внимания сорнякам, растущим среди их посевов». Они не отрицали, что фермеры знали о сорняках, но мало что могли с ними поделать. Многие из сорняков, описанных Кларком и Флетчером, представлены в большинстве современных книг по идентификации сорняков. Несмотря на продолжающиеся исследования по борьбе с сорняками, многие из тех же видов продолжают оставаться проблематичными. Первые ассигнования Конгресса США на борьбу с сорняками были сделаны в 1901 году для борьбы с джонсонграссом , через 23 года после того, как Конгресс выделил средства на борьбу с насекомыми-вредителями хлопчатника. Гербициды на основе нефти впервые были использованы на посевных площадях Калифорнии в 1924 году и вскоре получили широкое распространение в юго-западных штатах. В 1942 году масла широко применялись для борьбы с сорняками на моркови, а затем использовались в лесных питомниках. Французские ученые опрыскивали яблони динитрокрасителями для борьбы с мхами, водорослями и лишайниками. Некоторые заметили, что мокрые от опрыскивания травы не погибали, и это наблюдение, или, скорее, серия наблюдений, привело к использованию динитроса в качестве гербицидов для избирательной борьбы с широколиственными сорняками на злаках и льне. Синокс ( динитрокрезилат натрия ) был разработан компанией Pastac в 1933 году. ^{[ 4 ]} Это был первый органический гербицид избирательного действия, представленный в США. С начала 1930-х годов примерно до 1945 года он широко использовался при выращивании зерна, клеверного сена, семян трав, гороха, ягод тростника, лука и газонов.

Тиммонс в 1970 году сообщил, что «имеющаяся литература указывает на то, что относительно немногие руководители сельского хозяйства и фермеры заинтересовались сорняками как проблемой до 1200 года нашей эры или даже до 1500 года нашей эры». ^{[ 5 ]} «Критическое внимание», которое, по мнению Кларка и Флетчера, отсутствовало, росло медленно, главным образом потому, что общее отношение, казалось, заключалось в том, что «сорняки — это проклятие, которое нужно терпеть и с которым мало что можно сделать, кроме как методами, не относящимися к растениеводству. и трудоемкими дополнительными ручными методами».

Джетро Талл в 1731 году призывал уделять больше внимания сорнякам:

Нет необходимости подсчитывать ущерб, наносимый сорняками, поскольку все опытные земледельцы знают, что это очень велики и единогласно согласились бы истребить всю их расу так же полностью, как это сделали в Англии волки, хотя и гораздо более невинные и менее хищные, чем сорняки.

Однако фермеры были связаны своей неспособностью что-либо сделать с сорняками, кроме как трудоемкими ручными методами.

Насекомые причиняют вред как здоровью человека, так и урожаю. Сорняки, за небольшим исключением, не приносят прямого вреда человеку. Те, которые это делают, такие как ядовитый плющ и ядовитый дуб, можно избегать. Ядовитые сорняки никогда не были широко распространены в качестве сорняков сельскохозяйственных культур и не вызывали большой озабоченности у большинства людей. Многие сорняки вызывают у человека аллергию, но многие этого не делают, и другие распространенные растения также являются аллергенами. Насекомые и инсектициды были соответственно причинами и решением проблем заболеваний человека. Сорняков и гербицидов не было и им уделялось меньше внимания. Сорняки и гербициды были проблемами сельского хозяйства. Они не представляли общественного интереса. Было несколько ученых, заинтересованных в изучении сорняков и разработке методов уменьшения потерь урожая, вызываемых сорняками. В 1934 году было всего три штатных специалиста по борьбе с сорняками и лишь несколько специалистов, работающих неполный рабочий день.

К концу 1951 года 46 государственных сельскохозяйственных экспериментальных станций вели активные программы исследования сорняков, и большинство из них работали над борьбой с сорняками с помощью гербицидов. Теперь во всех сельскохозяйственных колледжах в университетах, предоставляющих землю, есть ученые по сорнякам и хорошо развитая программа борьбы с сорняками.

На науку о сорняках сильное влияние оказали гербициды и механические технологии, разработанные поддерживающими отраслями промышленности, исследования ученых-сорняков и, в конечном итоге, используемые фермерами. Гербициды значительно расширили возможности и спектр методов обработки растительности и борьбы с сорняками. Определение, принятое Американским обществом по изучению сорняков (WSSA), гласит: «Химическое вещество или культивируемый биологический организм, используемый для уничтожения или подавления роста растений».

Ученые-сорняки, как правило, сосредотачиваются на результатах и прогрессе. Современное сельское хозяйство в развитых странах мира решило, но не устранило большинство проблем с сорняками за счет широкого использования гербицидов и недавней разработки устойчивых к гербицидам культур посредством генетической модификации. Эти методы, несомненно, успешные по своему прямому назначению, также создали проблемы для окружающей среды, нецелевых видов и здоровья человека. Фермеры в развивающихся странах мира используют некоторые гербициды, но новые гербициды и необходимые технологии их применения часто недоступны или слишком дороги. Сорняки всегда присутствуют на полях этих фермеров, но зачастую наиболее доступными и доступными методами борьбы с ними являются механическая прополка, обычно с помощью животных или вручную, причем большую часть рабочей силы выполняют женщины. Ни гипотеза о том, что на прополку посевов мужчина тратит больше энергии, чем на любую другую отдельную человеческую задачу, ни вытекающая из нее гипотеза о том, что женщины выполняют большую часть прополки в мире, не были проверены, но они широко приняты.

Наука о сорняках больше не фокусируется исключительно на сельском хозяйстве и находит применение в промышленной деятельности, например, в поддержании полосы отвода на железных дорогах, борьбе с инвазивными видами (включая водные сорняки) в природных зонах и уходе за спортивными/парковыми/домашними газонами.

Цели науки о сорняках

Борьба с особенно опасными сорняками

Хотя любое растение может быть сорняком, около 250 видов растений достаточно проблемны, космополитичны и экономически вредны, чтобы требовать целенаправленных исследований их биологии для оказания помощи в управлении ими и борьбе с ними. ^{[ 6 ]} Примерами некоторых из этих неприятных видов сорняков в Северной Америке являются амарант Палмера ( Amaranthus palmeri S. Watson) , обыкновенный ясень ( Chenopodium album L. ), хрен ( Erigeron canadensis L.) , ипомея ( Ipomoea spp.) , водяная конопля ( Amaranthus Tuberculatus). (Moq.) JD Sauer) и амброзии обыкновенной ( Амброзия полынелистная L. ). ^{[ 7 ]} Некоторые исследователи в области борьбы с сорняками предоставляют фермерам и землепользователям дополнительные ресурсы, опробуя различные инструменты и тактики борьбы с сорняками на конкретном сорняке, публикуя результаты и предоставляя рекомендации по дальнейшей борьбе с ними. Другие исследователи могут изучить биологию семян сорняков, чтобы определить, как долго семена сорняков могут оставаться жизнеспособными в почве. Большая часть этих исследований проводится в государственных университетах, предоставляющих землю.

Применение и взаимодействие гербицидов

Другой аспект исследований в области борьбы с сорняками связан с получением знаний об активных ингредиентах гербицидов. В частности, оценка реакции сорняков и сельскохозяйственных культур на различные комбинации гербицидов с разными дозами, размерами капель и условиями окружающей среды в разных системах земледелия, содержащих разные сообщества сорняков. Некоторые гербициды становятся более эффективными при смешивании (сингеризм), в то время как другие комбинации гербицидов снижают общий контроль (сингеризм). антагонизм ). ^{[ 6 ]} Некоторые исследователи в области борьбы с сорняками испытывают различные применения и комбинации гербицидов на сорняках, чтобы оценить их воздействие на сорняки и сельскохозяйственные культуры. Большая часть этих исследований проводится частными компаниями.

Судьба и действие гербицида

Другой аспект науки о сорняках связан с тем, как гербициды распространяются в окружающей среде после их применения. Некоторые гербициды очень быстро разлагаются под воздействием солнечного света и могут стать неактивными еще до попадания в растение, в то время как другие могут сохраняться в почве в течение многих лет после применения, вызывая проблемы для будущих культур. Регистрация гербицидов может стоить сотни миллионов долларов, чтобы продемонстрировать, как химическое вещество перемещается и разлагается в среде, в которой оно применяется. ^{[ 6 ]} Большая часть этих исследований проводится частными компаниями, чтобы иметь возможность зарегистрировать свою продукцию для продажи.

Профессиональные общества

Многие профессиональные общества существуют для ученых-сорняков, которые публикуют результаты исследований и поддерживают будущие исследования. Американское общество науки о сорняках (WSSA) — это некоммерческое профессиональное общество, которое проводит ежегодные и региональные конференции в США, а также предоставляет рекомендации по использованию гербицидов. Например, WSSA создала систему категоризации гербицидов по способу действия, которая принята всеми производителями гербицидов, чтобы четко объяснить, каким образом каждый гербицидный продукт влияет на физиологию растений. Поощряя аппликаторов гербицидов использовать различные способы действия, это снижает вероятность возникновения устойчивых к гербицидам популяций сорняков, тем самым обеспечивая долгосрочную эффективность этих продуктов для борьбы с сорняками.

Существует множество других профессиональных обществ, занимающихся наукой о сорняках, которые поддерживают текущие исследовательские задачи в данной стране или регионе. Например, Индийское общество науки о сорняках , Японское общество науки о сорняках и другие.

Ссылки

^ Монако, Томас Дж.; Веллер, Стивен С.; Эштон, Флойд М. (2002). Наука о сорняках: принципы и практика (иллюстрированное, исправленное издание). Джон Уайли и сыновья. стр. ix–x. ISBN 9780471370512 . наука о сорняках.
^ Зимдал, Роберт Л. (2013). Основы науки о сорняках . Академическая пресса. п. 7. ISBN 9780123978189 .
^ Кларк, Г.Х. и Дж. Флетчер. Фермерские сорняки Канады. Второе издание. Переработано и дополнено Г.Х. Кларком, впервые опубликовано в 1909 году. Перепечатано Министерством сельского хозяйства Канады. Оттава, Канада
^ Пастак, И. 1973. Нитрокрасители и их особенности применения. J. Из химической хижины против врагов урожая. 38:4.
^ Тиммонс, Флорида, 1970. История борьбы с сорняками в США и Канаде. Наука о сорняках 18:294-307. Переизданное издание Weed Science 53:748-761. 2005 г.
^ Jump up to: ^а ^б ^с Кобб, Эндрю (2010). Гербициды и физиология растений . Уайли Блэквелл. ISBN 9788126550722 .
^ Американское общество науки о сорняках (23 мая 2017 г.). «Опрос WSSA оценивает наиболее распространенные и наиболее опасные сорняки в широколиственных культурах, фруктах и овощах» . Проверено 28 июня 2020 г.

[1] Монако, Томас Дж.; Веллер, Стивен С.; Эштон, Флойд М. (2002). Наука о сорняках: принципы и практика (иллюстрированное, исправленное издание). Джон Уайли и сыновья. стр. ix–x. ISBN 9780471370512 . наука о сорняках.

[Zimdahl-2] Зимдал, Роберт Л. (2013). Основы науки о сорняках . Академическая пресса. п. 7. ISBN 9780123978189 .

[3] Кларк, Г.Х. и Дж. Флетчер. Фермерские сорняки Канады. Второе издание. Переработано и дополнено Г.Х. Кларком, впервые опубликовано в 1909 году. Перепечатано Министерством сельского хозяйства Канады. Оттава, Канада

[4] Пастак, И. 1973. Нитрокрасители и их особенности применения. J. Из химической хижины против врагов урожая. 38:4.

[5] Тиммонс, Флорида, 1970. История борьбы с сорняками в США и Канаде. Наука о сорняках 18:294-307. Переизданное издание Weed Science 53:748-761. 2005 г.

[:0-6] Jump up to: ^а ^б ^с Кобб, Эндрю (2010). Гербициды и физиология растений . Уайли Блэквелл. ISBN 9788126550722 .

[7] Американское общество науки о сорняках (23 мая 2017 г.). «Опрос WSSA оценивает наиболее распространенные и наиболее опасные сорняки в широколиственных культурах, фруктах и овощах» . Проверено 28 июня 2020 г.

[ 1 ]

[ 2 ]

[ 3 ]

[ 4 ]

[ 5 ]

[ 6 ]

[ 7 ]