Наукові доповіді Національного університету біоресурсів і природокористування України

Фітоценотичний аналіз сегетальної флори як індикатор сталості агроекосистем при тривалому застосуванні гербіцидів

Валерій Тарасюк, Олеся Городиська, Олена Кобернюк
Завантажити статтю
Анотація

Метою дослідження було встановити закономірності перебудови сегетальної флори та змін функціональної стійкості зернового агроценозу під впливом різних систем гербіцидного контролю. У дослідженні було використано метод квадратних обліків, геоботанічного опису, біометричних і вагових вимірювань, морфолого-біологічного групування, вегетаційного тестування, ґрунтово-хімічного аналізу, поділянкового обліку врожаю та дисперсійного аналізу. Встановлено, що у контролі загальна кількість видів становила 24, кількість родин – 10, середня кількість видів на 1 м2 – 8,6, а кількість дводольних видів – 17. За інтегрованої системи вони становили 22, 9, 7,8 і 16, тобто залишалися ближчими до контролю. Індекс Шеннона змінювався від 2,42 у контролі до 1,31 за тривалого застосування інгібітора ацетолактатсинтази, тоді як за інтегрованої системи дорівнював 2,28. Покриття виду-домінанта зростало до 36.7 %, а кількість рідкісних видів зменшувалася до 1, що вказувало на посилення домінування і звуження резервного фонду угруповання. Кількісні показники також істотно змінювалися: щільність бур’янів знижувалася зі 128 до 36 шт./м2, сира маса – з 486 до 142 г/м2, суха маса – з 148 до 47 г/м2, проективне покриття – з 62 до 18 %. За тривалого застосування інгібітора ацетолактатсинтази індекс агрегованості Морісіти досягав 1,74, кількість гербіцидотолерантних видів – 8, середня глибина кореневої системи домінантів – 24,8 см, маса 1000 насінин – 2,76 г. Функціональні показники підтвердили цю закономірність: щільність ґрунтового банку насіння зменшувалася з 42,8 до 21,7 тис. шт./м2, винос азоту бур’янами – з 31,5 до 9,6 кг/га, втрати врожайності культури – з 27,4 до 6,9 %. Практична значимість дослідження полягала в тому, що його результати можуть бути використані агрономами, науковцями та виробниками зерна для вибору систем контролю бур’янів, які не лише знижують забур’яненість, а й сприяють збереженню структурної стійкості агроекосистеми

Ключові слова

сегетальна флора; гербіциди; домінантні види; гербіцидотолерантні види; агроценоз; системи гербіцидного контролю; флористична структура

ЦИТУВАТИ
Tarasyuk, V., Horodyska, O., & Koberniuk, O. (2026). Phytocenotic analysis of segetal flora as an indicator of agroecosystem stability under long-term herbicide application. Scientific Reports of the National University of Life and Environmental Sciences of Ukraine, 22(3),177-198. https://doi.org/10.31548/dopovidi/3.2026.177
Використані джерела
  1. Aguiar, M., Conway, A.J., Bell, J.K., & Stewart, K.J. (2023). Agroecosystem edge effects on vegetation, soil properties, and the soil microbial community in the Canadian prairie. PloS One, 18(4), article number e0283832. doi: 10.1371/journal.pone.0283832.
  2. Boutagayout, A., Bouiamrine, E.H., Synowiec, A., Oihabi, K.E., Romero, P., Rhioui, W., Nassiri, L., & Belmalha, S. (2025). Agroecological practices for sustainable weed management in Mediterranean farming landscapes. Environment, Development and Sustainability, 27, 8209-8263. doi: 10.1007/ s10668-023-04286-7.
  3. Cordeau, S., Baudron, A., Busset, H., Farcy, P., Vieren, E., Smith, R.G., & Adeux, G. (2022). Legacy effects of contrasting long-term integrated weed management systems. Frontiers in Agronomy, 3, article number 769992. doi: 10.3389/fagro.2021.769992.
  4. Derrouch, D., Chauvel, B., Cordeau, S., & Dessaint, F. (2022). Functional shifts in weed community composition following adoption of conservation agriculture. Weed Research, 62(2), 103-112. doi: 10.1111/wre.12517.
  5. Esposito, M., Cirillo, V., De Vita, P., Cozzolino, E., & Maggio, A. (2023). Soil nutrition management may preserve non-detrimental weed communities in rainfed winter wheat (T. aestivum). Agriculture, Ecosystems & Environment, 355, article number 108596. doi: 10.1016/j.agee.2023.108596.
  6. European and Mediterranean Plant Protection Organization. (2012). PP 1/152(4). Design and analysis of efficacy evaluation trials. Bulletin OEPP/EPPO Bulletin, 42(3), 367-381. 
  7. European and Mediterranean Plant Protection Organization. (2021). PP 1/181(5) Conduct and reporting of efficacy evaluation trials, including good experimental practice. EPPO Bulletin, 1-13. 
  8. Gannett, M.A., Butler-Jones, A.L., DiTommaso, A., Sparks, J.P., & Kao-Kniffin, J. (2024). Soil C:N impacts on soil biological health and consequences on weed control in soybean and corn systems. Weed Science, 72(4), 402-421. doi: 10.1017/wsc.2024.17. 
  9. Gaylord, M., Thompson, A., Dayan, F.E., Kniss, A.R., Reichert, D., Otto, K., Larson, R., & Trivedi, P. (2025). Herbicides have minimal and variable effects on the structure and function of bacterial communities in agricultural soils. Environmental Microbiology, 27(7), article number e70148. doi: 10.1111/1462-2920.70148.
  10. Gómez-Gómez, R. (2024). Weeds or segetal vegetation? A concept proposal for their agroecological management. Agronomía Mesoamericana, 35, article number 56900. doi: 10.15517/ am.2024.56900.
  11. Guerra, J.G., Cabello, F., Fernández-Quintanilla, C., Peña, J.M., & Dorado, J. (2022). How weed management influence plant community composition, taxonomic diversity and crop yield: A longterm study in a Mediterranean vineyard. Agriculture, Ecosystems & Environment, 326, article number 107816. doi: 10.1016/j.agee.2021.107816.
  12. Guo, Y., Guigue, J., Bauke, S.L., Hempel, S., & Rillig, M.C. (2025). Soil depth and fertilizer shape fungal community composition in a long-term fertilizer agricultural field. Applied Soil Ecology, 207, article number 105943. doi: 10.1016/j.apsoil.2025.105943.
  13. Humann-Guilleminot, S., Bretagnolle, V., & Gaba, S. (2025). Off target: Herbicides applied in cereal fields exclude non-competitive species, while replacing them by competitive weeds. bioRxiv. doi: 10.1101/2025.05.21.654858.
  14. Karlsson, M., Carrié, R., Wetterlind, J., Bergkvist, G., Ekroos, J., & Smith, H.G. (2025). Weedcrop competition under improved nutrient management reveals trade-off between yields and weed diversity in organic farming. Biological Agriculture & Horticulture, 41(3), 201-220. doi: 10.1080/01448765.2025.2505896.
  15. Kumar, S., Rana, S.S., & Sharma, N. (2022). Long-term tillage and weed management effects on weed shifts, phytosociology and crops productivity. Indian Journal of Weed Science, 54(2), 165-173. doi: 10.5958/0974-8164.2022.00031.4.
  16. Li, Q., Liu, J., Shen, J., Xue, Y., Wei, Y., Zhang, Z., El-Keblawy, A., Sheteiwy, M.S., Fakhry, A., & Yang, H. (2025). Long-term weed control alters arbuscular mycorrhizal fungal community and increases wheat yield in a rice-wheat cropping system of East China. Pedobiologia, 112, article number 151076. doi: 10.1016/j.pedobi.2025.151076.
  17. Lishchuk, A.M., Parfeniuk, A.I., & Karachynska, N.V. (2025). Segetal phytobiota as a factor of ecological risks in agrophytocenoses under climate change. Agroecological Journal, 2, 123-133. doi: 10.33730/2077-4893.2.2025.333836.
  18. Lishchuk, A.М., Parfenyk, A.I., Karachinska, N.V., & Topchii, N.M. (2024). Environmental risks in agrophytocoenoses under the influence of segetal phytobiota. Environmental & Socio-Economic Studies, 12(1), 23-34. doi: 10.2478/environ-2024-0003.
  19. Mayerová, M., Mikulka, J., Kolářová, M., & Soukup, J. (2022). Impact of 40 years use of different herbicide strategies and crop rotations on weed communities in two sites of the Czech Republic. Agriculture, 13(1), article number 102. doi: 10.3390/agriculture13010102.
  20. Nguyen, H.T., & Liebman, M. (2022). Weed community composition in simple and more diverse cropping systems. Frontiers in Agronomy, 4, article number 848548. doi: 10.3389/fagro.2022.848548.
  21. Okrushko, S. (2023). Phytocenotic and chemical methods affecting weediness of winter wheat. Agriculture and Forestry, 2(29), 63-77. doi: 10.37128/2707-5826-2023-2-6.
  22. Oreja, F.H., Inman, M.D., Jordan, D.L., Bardhan, D., & Leon, R.G. (2022). Modeling weed community diversity based on species population density dynamics and herbicide use intensity. European Journal of Agronomy, 138, article number 126533. doi: 10.1016/j.eja.2022.126533.
  23. Özkil, M., Torun, H., Dinçer, D., Çeliktopuz, E., Özarslandan, A., Kapur, B., & Ünlü, M. (2025). The effect of weed control strategies on Meloidogyne spp. Göldi, 1897 (Tylenchida: Heteroderidae) and Helicotylenchus spp. Steiner, 1945 (Tylenchida: Hoplolaimidae) in banana under water stress. Turkish Journal of Entomology, 49(1), 53-67. doi: 10.16970/entoted.1620611.
  24. Peng, Z., Johnson, N.C., Jansa, J., Han, J., Fang, Z., Zhang, Y., Jiang, S., Xi, H., Mao, L., Pan, J., Zhang, Q., Feng, H., & Liu, Y. (2024). Mycorrhizal effects on crop yield and soil ecosystem functions in a long‐term tillage and fertilization experiment. New Phytologist, 242(4), 1798-1813. doi: 10.1111/ nph.19493.
  25. Radicetti, E., Hassine, M.B., Borgatti, D., Taab, A., Jamal, A., & Mancinelli, R. (2025). Effects of fertilizer sources and tillage regimes on weed species composition and functional diversity in the 4‐year of durum wheat-potato rotation. Weed Biology and Management, 25(3), article number e70005. doi: 10.1111/wbm.70005.
  26. Ren, Z., Gibson, D.J., Gage, K.L., Matthews, J.L., Owen, M.D., Jordan, D.L., & Young, B.G. (2024). Exploring the effect of region on diversity and composition of weed seedbanks in herbicide‐resistant crop systems in the United States. Pest Management Science, 80(3), 1446-1453. doi: 10.1002/ps.7875.
  27. Rotllan-Puig, X., Guerrero, I., d’Andrimont, R., & van der Velde, M. (2024). Can open access weeds occurrences across the European Union become a proxy for agricultural intensification? Ecological Indicators, 167, article number 112664. doi: 10.1016/j.ecolind.2024.112664.
  28. Seipel, T., Ishaq, S.L., Larson, C., & Menalled, F.D. (2022). Weed communities in winter wheat: Responses to cropping systems under different climatic conditions. Sustainability, 14(11), article number 6880. doi: 10.3390/su14116880.
  29. Stahlheber, K.A., & Gross, K.L. (2025). Plant community composition and dominant species drive stability in aboveground production of biofuel agroecosystems. Ecological Applications, 35(7), article number e70085. doi: 10.1002/eap.70085.
  30. Tavella, J., et al. (2025). Herbicide application indirectly affects non‐crop plant-pollinator networks in agroecosystems. Journal of Applied Ecology, 62(9), 2237-2248. doi: 10.1111/1365-2664.70113.
  31. Wang, H., et al. (2024). Long-term herbicide residues affect soil multifunctionality and the soil microbial community. Ecotoxicology and Environmental Safety, 283, article number 116783. doi: 10.1016/j.ecoenv.2024.116783.
  32. Westbrook, A.S., Bhaskar, V., & DiTommaso, A. (2022). Weed control and community composition in living mulch systems. Weed Research, 62(1), 12-23. doi: 10.1111/wre.12511.