Рослини кукурудзи вміють аналізувати конкурентів

Дослідження цього окремого аспекту конкуренції вивчали канадські вчені в лабораторних і польових умовах. В результаті було встановлено, що частина сонячних променів, потрапляючи на листкову поверхню, а саме інфрачервоне випромінювання, адсорбується рослиною і використовується для фотосинтезу, а частина — відбивається від поверхні. Так, випромінювання, що відбивається від листя бур’янів, попадає на культуру. При чому потрапляє воно на культуру під різними кутами. У лабораторних умовах встановлено, що навіть невеликі бур’яни, які вирощувалися у горщиках неподалік культури і безпосередньо не контактували з нею, тобто між ними не було конкуренції за вологу й поживні речовини, впливали на процес фотосинтезу в культурних рослинах і могли зупиняти його.

 

Таким чином, було визначено новий механізм конкуренції, який потребував підтвердження. Знаючи, що бур’яни особливо шкідливі для посівів кукурудзи і є беззаперечним аргументом конкурентоспроможності, канадськими вченими заплановано було під час досліджень виключити такі фактори конкуренції, як волога і поживні речовини. Для культури і бур’янів були забезпечені однакові умови росту й розвитку з оптимальним мінеральним підживленням, висадивши культуру та забезпечивши її достатньою кількістю вологи у грунті. Дослідження були спрямовані на з’ясування рівня конкуренції і, зокрема, впливу бур’янів на продуктивність культури.

 

Науковцями під час досліджень щодо залежності врожайності культури від шкідливості в посівах бур’янів встановлено, що за відсутності у посівах бур’янів на етапі розвитку з 3 по 10 листок кукурудзи, вегетація культури не зазнає конкуренції, і її потенціал росту і розвитку реалізовується максимально. Також важливим результатом цих досліджень було встановлено те, що бур’яни, які з’являлися після етапу розвитку у культури 10 листок, не впливали на її врожайність. Відповідно під час досліджень було важливим уточнення етапу розвитку культури, на якому починається негативний вплив бур’янів на її врожайність, і на якому вони найбільше на неї впливають.

 

Дослідженнями встановлено, що за наявності бур’янів у посівах до появи 3–4 листка культури, її врожайність різко знижувалася. У дослідах, які проводилися в Онтаріо, встановлено, що втрата врожайності культури за таких умов досягала 3,5–10% у день. У результаті вчені були стурбовані тим, що це відбувається надто швидко і передчасно. Тому під час досліджень були проведені експерименти, які передбачали видалення бур’янів на різних етапах розвитку культури. За умов видалення бур’янів після появи 3–4 листка у культури врожайність дещо збільшувалася, але не досягала максимальних показників. Втрати врожайності відмічалися за будь-яких умов. Встановлено, що навіть видаливши бур’яни, показники врожайності не можна компенсувати стовідсотково, втрати були невідворотними.

 

Науковці вивчали питання стосовно початкового етапу розвитку культури, що саме відбувається під час цього етапу, які фактори саме в цей період так впливають на рослину. Вчені за результатами досліджень зробили висновок: ступінь зниження урожайності кукурудзи залежить від трьох факторів, а саме: від часу появи бур’янів порівняно з етапом розвитку культури (найбільш важливий фактор), густоти бур’янів і їх видового складу у посівах.

 

Подальші дослідження були спрямовані на пошук так званої «точки неповернення». Дослідники вивчали розвиток злакових бур’янів на різних етапах розвитку культури. З появою бур’янів одночасно з культурою, залежно від їх густоти, втрата врожайності становила до 20%. Поява бур’янів пізніше, на етапі розвитку 4 листки культури, за умов їх незмінної густоти, втрата врожайності була стабільною, але не такою значною і різкою. Різниця у часі появи бур’янів, коли вони проростали на етапі розвитку 3 листки у культури, мала величезний вплив на її урожай.

 

Таким чином, постало питання, як проросток культури (в цьому випадку кукурудзи) визначає, що його оточує, як він підлаштовується під це оточення, а також чи властиво рослині «спілкуватися» з іншими рослинами і залежно від цього міняти свою поведінку. Як зазначалося вище, маленький паросток кукурудзи завбільшки з мізинець, як якийсь радар, може визначати наявність бур’янів навколо нього. Цю інформацію він отримує завдяки світлу, що відбивається від листкової поверхні бур’янів. І вловлює це рослина дуже швидко, що було підтверджено під час проведення польових досліджень у посівах кукурудзи у фермерському господарстві штату Небраска. Під час вирощування культури дотримувалися умов щодо усунення конкуренції за воду і поживні речовини.

 

У посівах чистих від бур’янів листя кукурудзи розміщувалося перпендикулярно рядам, як під лінійку, листки були рівномірно розправленими. За наявності невеликих проростків бур’янів кукурудза вже помітно реагувала на них. Листя втрачало перпендикулярність розміщення, воно поверталося у різні боки, викручувалося. Таким чином, вчені дійшли висновку проте, що невеликим проросткам бур’янів властива велика сила, яка може значно впливати на рівномірність росту і розвитку кукурудзи. І подібні зміни — не рідкість.