Біологічні та екологічні особливості рослин сіножатей і пасовищ

Екологічні особливості рослин сіножатей і пасовищ. Екологія рослин, як наука, вивчає взаємозалежності між рослинами і зовнішнім середовищем. Ці залежності полягають в тому, що рослини знаходять в зовнішньому середовищі необхідні умов для свого росту і розвитку: воду, поживні речовини, кисень, вуглекислоту, сонячну енергію. В процесі історичного розвитку рослини пристосовувались до певних умов середовища. Рослини, які ростуть в різних кліматичних зонах набули пристосування до несприятливих умов середовища. Так, степові рослини в посушливий період скидають листя, внаслідок чого зменшується транспірація. В посушливій зоні ростуть ефемери і ефемероїди, які закінчують вегетацію до настання посухи. В свою чергу рослини впливають на зовнішнє середовище, змінюючи його. Трав’янисті рослини впливають на температурний режим ґрунту і повітря, змінюючи добовий і річний хід температурних умов, зменшують швидкість вітру, в результаті чого збільшується кількість вуглекислоти, підвищується вологість ґрунту внаслідок зменшення випаровування. Рослини покращують структуру ґрунту, сприяють розвитку мікрофлори, збагачують ґрунт органічною речовиною.

Знаючи екологічні особливості рослин і їх угрупувань на сіножаттях і пасовищах, можна правильно розробляти технологічні заходи їх поліпшення і раціонального використання. На рослинність сіножатей і пасовищ діють кліматичні (світло, повітря, температура, вода), ґрунтові (фізичні і хімічні властивості ґрунту), біотичні (вплив на рослини живих організмів), антропогенні (вплив на рослини людини) фактори. Ці фактори впливають на рослини сукупно, у тісному взаємозв’язку.

Відношення трав до світла. За стійкістю до затінення багаторічні трави поділяються на три групи:

1. відносно тіневитривалі – тонконоги звичайний і лучний, грясниця збірна, костриця червона, чина лучна;

2. малотіневитривалі – лисохвіст лучний, стоколос безостий, костриця лучна, мітлиця велетенська, конюшина лучна і гібридна, люцерна жовта, лядвенець рогатий, горошок мишачий;

3. витримують лише слабке затінення – конюшина повзуча, пажитниця багаторічна і багатоукісна, райграс високий.

Знання відношення лучних трав до світла дає можливість підбирати травосумішки, встановлювати структуру і густоту стеблостою, вибирати способи сівби і покривну культуру. При цьому слід враховувати, що світлолюбні рослини сильніше пригнічуються покривною культурою порівняно з тіневитривалими.

Відношення трав до повітря. Повітря, як екологічний фактор, має особливе значення для рослин. Вони використовують вуглекислоту в процесі фотосинтезу і кисень в процесі дихання. Дуже важливе значення має також наявність повітря в ґрунті, яке визначає аерацію. Недостача кисню в ґрунті погіршує умови росту кореневої системи і її поглинаючу здатність. Найбільш вимогливі до аерації кореневищні злаки і бобові трави. Не вимогливі до аерації осоки та щільнокущові злаки.

Значення води в житті рослин. Вода в життєдіяльності рослин відіграє виключно важливу роль. Умови зволоження визначають фізіологічні і біохімічні процеси, які протікають в рослинах. Вода розчиняє поживні речовини до стану засвоєння рослинами, змінює концентрацію солей ґрунтового розчину. За участю води регулюються процеси асиміляції і дисиміляції. Завдяки транспірації води регулюється тепловий режим рослин. При нестачі води послаблюється інтенсивність кущіння трав, уповільнюються темпи утворення пагонів, зменшується листкова поверхня рослин і знижується врожай. В процесі еволюції сформувались екологічні типи трав, пристосовані до певних умов водного режиму. По відношенню до вологи трави діляться на мезофіти, ксерофіти і гігрофіти.

Мезофіти. Оптимальна вологість ґрунту для росту і розвитку мезофітів 75-80% НВ. Вони мають широке і неопушене або слабоопушене листя. Поширені переважно на Поліссі і в Лісостепу. До мезофітів належить більшість лучних трав, зокрема: стоколос безостий, костриця лучна, тимофіївка лучна, грясниця збірна, райграс високий, конюшина лучна, люцерна посівна, еспарцет посівний та ін.

Ксерофіти – рослини, що ростуть при нестачі вологи в ґрунті і здатні витримувати ґрунтову і повітряну посуху. Вони мають добре розвинену, глибоко проникаючу кореневу систему, за допомогою якої використовують вологу з глибоких горизонтів ґрунту. Їм характерна повільна транспірація. Ксерофіти поширені в зоні Степу. До них відносяться ковили, костриця борозниста, калерія струнка, полин та ін.

Гігрофіти – рослини, що ростуть в умовах надмірного зволоження. Характеризуються високорослістю стебла, широким листям і слабкою кореневою системою. Мають незначну кормову цінність. До гігрофітів відносяться: осоки, камиш озерний, хвощ багновий та ін.

Поряд з основними типами зустрічаються перехідні форми від мезофітів до ксерофітів і гігрофітів. Такі трави, як очеретянку звичайну, тонконіг болотний та інші можна віднести до перехідних форм від мезофітів до гігрофітів; а такі трави, як житняк гребінчастий, люцерну жовту – до перехідних форм від ксерофітів до мезофітів.

За стійкістю до затоплення водою розрізняють такі групи трав:

• довгочасно стійкі, які витримують затоплення понад 40 днів – очеретянка звичайна, лисохвіст лучний, бекманія звичайна, пирій повзучий, чина болотна;
• середньо стійкі, які витримують затоплення від 15 до 30 днів – костриця лучна, тимофіївка лучна, тонконіг лучний, чина лучна, конюшина гібридна;
• мало стійкі, які витримують затоплення 10-15 днів – грясниця збірна, райграс високий, пажитниця багаторічна, люцерна посівна, конюшина лучна.

Відношення трав до тепла. По відношенню до тепла лучні трави поділяють на три групи:

• трави, що ростуть при понижених температурах повітря – тимофіївка лучна, стоколос безостий, пирій повзучий, лисохвіст лучний, конюшина гібридна;
• трави, що ростуть при помірних температурах – грясниця збірна, костриця лучна, тонконіг лучний, пажитниця багаторічна, конюшина лучна і повзуча, люцерна синя, еспарцет посівний;
• трави, що краще ростуть при підвищених температурах повітря – колосняк велетенський, свинорий пальчастий, верблюжа колючка, люцерна жовта.

За зимостійкістю лучні трави ділять на такі групи:

• високоморозостійкі – стоколос безостий, лисохвіст лучний, мітлиця велетенська, житняки, пирій безкореневищний, пирій повзучий, бекманія, люцерна жовта, буркун;
• морозостійкі – тимофіївка лучна, тонконіг лучний, костриця червона, лядвенець рогатий;
• середньоморозостійкі – люцерна посівна, конюшина лучна і гібридна, грясниця збірна, костриця лучна, райграс високий;
• слабоморозостійкі – пажитниці багаторічна і багатоукісна.

Відношення трав до ґрунтів. Різні трави природних сіножатей і пасовищ пристосувались до ґрунтів, які відрізняються за родючістю, реакцією ґрунтового розчину, механічним складом. За потребою в поживних речовинах трави поділяють на три групи: еутрофні, які краще ростуть на багатих за поживними речовинами ґрунтах – полин звичайний і гіркий, ковили, борщівники; оліготрофні, які ростуть на бідних ґрунтах – біловус стиснутий, багно звичайне, мітлиця звичайна, верес; мезотрофні, які ростуть на середніх за родючістю ґрунтах. До мезотрофів відноситься більшість злакових і бобових трав.

Більшість цінних злакових і бобових трав краще ростуть і дають високі врожаї на слабокислих ґрунтах (рН – 6, 0-6, 5), за виключенням люцерни і еспарцету. До лучних трав, які витримують значне засолення ґрунтів відносяться лисохвіст тростиновий, конюшина заяча, костриця заяча, костриця східна, бекманія звичайна, полини та ін.

Біотичні фактори це важлива складова частина екологічних умов, які характеризують складні взаємовідносини між рослинними і тваринними організмами, що утворюють біогеоценози. Луки – це біогеоценози, які складаються із асоціації організмів (біоценозів) і відповідного їм ґрунтово – кліматичного середовища. Біоценоз включає в себе зелені рослини, здатні до фотосинтезу, а також тварин і безхлорофільних рослин (гетеротрофи).

Лучний фітоценоз є складовою частиною біоценозу, який є рослинною асоціацією, що включає вищі лучні рослини, супутні їм мікроорганізми і еколого-антропогенні умови формування конкретної рослинної популяції. На луках поширені злакові асоціації, бобово-злакові, бобово-різнотравно-злакові та ін.

У фітоцененозах між рослинами існує конкурентна боротьба за вологу, світло, поживні речовини. Конкуренція за джерела живлення послаблюється тим, що в природних асоціаціях разом ростуть рослини, які відрізняються за своїми біологічними особливостями. Зокрема кореневі системи різних видів рослин розміщені в різних горизонтах ґрунту. Кореневі системи одних рослин здатні перетворювати важкорозчинні сполуки ґрунту доступні для інших. Верхові трави завжди пригнічують низові, особливо при інтенсивному удобренні.

Важливою особливістю лучних рослинних асоціацій є здатність змінюватись при зміні умов середовища. Так, регулюючи водний режим, застосовуючи добрива, можна швидко підвищити врожай і поліпшити якість корму. В біоценозах значний позитивний вплив на рослини мають мікроорганізми. Азотфіксуючі бульбочкові бактерії, які знаходяться в сімбіозі з бобовими травами, фіксують атмосферний азот і перетворюють його в доступну для рослин форму; на ріст і розвиток рослин впливають продукти обміну речовин мікроорганізмів; мікоризні гриби сприяють використанню недоступних для рослин поживних речовин та ін.

В тісній взаємозалежності в лучному біоценозі знаходяться рослини і тварини. Позитивний вплив на рослинний покрив лук справляють дощові черв’яки, багатоніжки, личинки комах, які в результаті своєї життєдіяльності мінералізують органічні речовини і збільшують у ґрунті запас поживних речовин. Комахи запилюють бобові трави, а тварини і птахи сприяють поширенню насіння і плодів трав.

Антропогенні фактори. Склад, структура і продуктивність травостоїв значною мірою змінюються в результаті діяльності людини. Найбільший вплив мають такі фактори, як випасання, скошування, зрошення, удобрення сіножатей і пасовищ і заходи по догляду за ними. Безсистемне нерегульоване випасання негативно впливає на травостій, з нього випадають сіяні верхові злаки. Тривале випасання призводить до ущільнення ґрунту, погіршення його водно-повітряного і поживного режимів. Для запобігання цьому, необхідно випасати травостій лише загінним і порційним способами та проводити заходи по догляду за пасовищами (підживлення, зрошення та ін).

На видовий склад лучних фітоценозів впливають строки і повторність скошування. При постійному ранньому скошуванні з травостою випадають трави, які рано зацвітають і не встигають обсіменитись. При щорічному двохукісному скошуванні з травостою зникають цінні злакові і бобові трави, які не встигають сформувати насіння. Для підтримання сіножатей в стані високої продуктивності і запобігання випадання з травостою цінних трав слід застосувати сінокосозміну, підживлювати луки мінеральними добривами та проводити боротьбу з бур’янами.

Осушення перезволожених природних кормових угідь та боліт з наступним їх залуженням сприяє створенню високопродуктивних агрофітоценозів. Замість осок спочатку з’являються гігрофільні, а потім і мезофільні злакові трави.

Значний вплив та регулювання травостою має удобрення сіножатей і пасовищ. Завдяки систематичному внесенню фосфорно-калійних добрив збагачується травостій бобовими травами, а під впливом оптимальних доз азотних добрив в травостої збільшується кількість злакових трав. Позитивний вплив на збереження в травостої цінних трав, особливо бобових, має вапнування кислих ґрунтів.

Лучні трави часто є індикаторами екологічних умов, зокрема кліматичних і ґрунтових. Так, в посушливих умовах ростуть ксерофіти – сукуленти і склерофіти. Гігрофіти, це рослини, що ростуть на заболочених луках, по узбережжях річок. Вони мають високі стебла, широкі листки і слабке коріння (осоки, очерет, хвощ, ситник та ін.). Оліготрофні трави ростуть на бідних ґрунтах (сфагнові мохи, пухівка, багно та ін.).

Індикаторами кислих ґрунтів є такі рослини, як біловус, щучник дернистий, хвощ польовий, щавель горобиний та ін. На лужних, солонцюватих ґрунтах ростуть лисохвіст здутий, солодка, покісниця розставлена та ін.