EFFEKTIVNOST' PRIMENENIYa GERBITsIDOV V AGROTEKhNOLIGII YaROVOY PShENITsY

Full Text

Высокие урожаи пшеницы определяются многими факторами, такими как генетические особенности выращиваемых сортов, почвенно-климатические условия региона, технология возделывания культуры, включающая в себя различные способы обработки почвы и применение гербицидов для борьбы с сорными растениями. И при этом высокие урожаи пшеницы не всегда обеспечиваются высоким качеством зерна, основным показателем которого является содержание белка [1]. Гербициды, уничтожая сорняки, способствуют сохранности урожая, при этом проявляющийся положительный эффект способен изменять качество зерна. Влияние гербицидов определяется химической природой препарата, концентрацией действующего вещества, точками воздействия, механизмом действия и степенью влияния на факторы, которые определяют урожайность пшеницы и формирование качества урожайности - состав белка зерна. Отсюда, основные требования, предъявляемые к применяемым гербицидам, это высокая эффективность в уничтожении сорных растений, безопасность окружающей среды и биологии почвы, а также той культуры, на которой они используются, и сохранность высокого качества получаемого урожая [2]. Вместе с тем, влияние гербицидов на продукционные качества не выявлено. Поэтому важно установить обоснованность применения гербицидов в агротехнологиях яровой пшеницы и их эффективное влияние на накопление белка, как основной показатель качества продукционного процесса. Цель исследований - совершенствование технологии возделывания яровой пшеницы с применением гербицидов (банвел, дифезан, кортес, пума-супер и секатор) для увеличения урожайности и содержания белка в зерне. Задачи исследований - изучить эффективность применения гербицидов (банвел, дифезан, кортес, пума-супер и секатор) в агроценозах яровой пшеницы сорта Кинельская 59 с различными системами обработки почвы - вспашка на 20-22 см, рыхление на 10-12 см и «нулевая» - по динамике накопления белка в листьях, в различные фазы развития растений (кущение, выход в трубку и колошение), а так же по содержанию белка в зрелом зерне. Материалы и методы исследований. Исследования проводились на опытных полях кафедры «Растениеводство и земледелие» и лаборатории «Агроэкология» ФГБОУ ВО Самарской ГСХА. Площадь делянок - 1200 м2, повторность опытов трехкратная. Почва опытного участка - чернозем обыкновенный среднемощный среднегумусный глинистый, рН близка к нейтральной. Содержание гумуса среднее, легкогидролизуемого азота, подвижного фосфора и обменного калия в слое почвы 0-30 см повышенное или высокое. Удобрения не вносили. Изучались три различные системы основной обработки почвы: вспашка - отвальная с минимизацией, обработка почвы состояла из лущения на 6-8 см и вспашки на 20-22 см; рыхление - безотвальная с минимизацией, состояла из лущения почвы на 6-8 см вслед за уборкой предшественника и рыхления на 10-12 см под яровую пшеницу; нулевая - осенняя обработка почвы не применялась. Весной проводился прямой посев культуры. Объект исследований - районированный сорт яровой мягкой пшеницы Кинельская 59. Гербициды дифезан, банвел, кортес, секатор рекомендуются против однолетних двудольных и некоторых многолетних двудольных, пума-супер - против однолетних злаковых сорняков. Применяли в фазе 2-3 листа - начала кущения пшеницы при ранних фазах развития сорняков, при норме расхода рабочей жидкости 250 л/га. В опыте применялись гербициды в рекомендованных дозах: банвел, водный раствор (480 г/л дикамба кислоты); дифезан, водный раствор (344 г/л дикамба + 18,8 г/л хлорсульфурона); кортес, смачивающийся порошок (750 г/кг хлорсульфурон); пума-супер, масляно-водная эмульсия (69 г/л феноксапроп-П-этил + антидот мефенпирдиэтила); секатор, высокоселективный гербицид ВДГ (12,5 г/кг йодосульфурон-метил-натрий + 50 г/кг амидосульфурон + 125 г/кг мефентир-диэтил). По данным метеостанции «Усть-Кинельская» метеорологические условия в период проведения исследований были контрастными и неустойчивыми. Они характеризовались значительными отклонениями среднесуточной температуры и количества осадков по срокам и периодам вегетации. Гидротермические коэффициенты за период май-сентябрь по годам были 1,02; 0,89 и 0,59 (при средне-многолетнем значении 0,83), что характеризует метеорологические условия как засушливые или слабо засушливые. Результаты исследований. Учеты засоренности посевов проводили с помощью количественно весового метода, перед уборкой яровой пшеницы с определением воздушно-сухой массы сорняков по подтипам засорения в трех повторностях. Для биохимических исследований были применены следующие методы: выделение белковых фракций из листьев и из зерна пшеницы проводилось по Х. Н. Починку (1976) [3], количественное содержание белка проводили микроопределением по Биурету, колориметрическим методом по Г. А. Кочетову (1971) [4]. Математическая обработка данных проведена дисперсионным методом на ПЭВМ Pentium IV. Эколого-экономическая оценка возделывания яровой пшеницы проводилась в соответствии с методикой Г. И. Рабочева и др. (2004) [5]. Важной задачей современного земледелия является разработка региональных интегрированных систем защиты растений, способных повышать урожайность культур и получать продукцию растениеводства высокого качества. Поэтому необходимы глубокие исследования особенностей взаимоотношений сельскохозяйственных культур с сорной растительностью, обоснования по применению новых, более эффективных и экологически безопасных гербицидов как химических средств защиты растений в сочетании с агротехническими методами [2]. За годы проведения исследований в посевах яровой пшеницы видовой состав сорных растений был представлен различными видами, относящимся к пяти биологическим группам и непаразитному типу засорения. Непаразитные сорные растения по продолжительности жизненного цикла делятся на два подтипа: малолетние и многолетние. Из малолетников группа яровых ранних включает следующие наиболее распространенные виды: овсюг обыкновенный (Avena fatua L.) и гречишка вьюнковая (Fallopia convolvulus L.); к яровым поздним относятся: щетинник сизый (Setaria glauca L.), просо куриное (Echinoehloa crus galli L.), лебеда (Atriplex patula L.), щирица жминдовидная (Amaranthus blithoides Wats.), щирица колосовидная (Amaranthus retroflexus L.). Из двулетних выявлен один вид - смолевка широколиственная (Oberna behen L.). Из многолетников выявлены пять видов из трех групп. Группа корнеотпрысковых сорняков включает три вида: вьюнок полевой (Convolvulus arvensis L.), бодяк полевой (Cirsium arvense L.), осот полевой (Sonchus arvensis L.). Группа корневищных сорняков - сорго алепское (гумай) (Sorghum halepense L. Pers.), чина клубневая (Lathyrus tuberosus L.) [5]. В среднем за годы исследований урожайность яровой мягкой пшеницы сорта Кинельская 59 была от 18 ц/га. Наибольшая урожайность наблюдалась при вспашке, наименьшая - в варианте без механической обработки почвы. Засорение посевов яровой пшеницы малолетними сорняками приводит к снижению урожайности на 40%, многолетними - на 43%. По мере развития растений яровой пшеницы в фазах кущения, выхода в трубку и колошения происходило постепенное увеличение содержания общего белка в листьях. Так, в фазе кущения белка содержалось в среднем 4,0%, в фазе выхода в трубку - 6,2% и 7,6 % в фазе колошения. Максимальное содержание общего белка в листьях в фазы кущения, выхода в трубку и колошения яровой пшеницы отмечалось на вспашке и составляло 4,2, 6,3 и 7,7 %, соответственно. Минимальное накопление белка в листьях отмечалось в варианте без механической обработки почвы и составляло 3,9, 6,0 и 7,5 %, соответственно. Засорение посевов яровой пшеницы малолетними сорняками приводило к снижению белка в листьях в среднем до 15%, а многолетними - до 11%. В среднем за годы исследований количество белка в зерне по всем вариантам находилось в пределах 11-14%. Наибольшее количество белка в зерне показали варианты со вспашкой и в среднем составляли 14%, что больше на 3%, чем при рыхлении почвы, и на 5%, чем при «нулевой» обработке почвы. Засорение посевов культуры малолетними сорняками приводит к снижению белка в зерне в среднем на 9%, а многолетними - на 5%. На уровень засоренности посевов существенное влияние оказали гидротермические условия вегетационного периода. Так, во влажные годы отмечалась самая высокая засоренность по количественному показателю и сухой массе сорняков, а самая низкая - в наиболее засушливом году. Глубокая обработка почвы способствовала наименьшему количеству сорняков, а более засоренные посевы наблюдались в вариантах с мелкой системой обработки почвы. Минимальные величины урожайности, накопления белка в листьях и в зерне отмечались в варианте без механической обработки почвы. Засорение посевов яровой пшеницы малолетними сорняками приводило к снижению урожайности на 40%, белка в листьях в среднем до 15%, белка в зерне в среднем на 9%, многолетними - на 43%, до 11% и на 5%, соответственно, по всем вариантам обработки почвы по сравнению с вариантом без сорняков. Таблица 1 Эффективность применения гербицидов на величину урожайности, динамику накопления белка в листьях и содержание белка в зерне яровой пшеницы, в среднем за годы исследований Обработка почвы Гербициды Урожайность, ц/га Прибавка к урожаю, ц/га Белок, % в листьях в зерне, полная спелость кущение выход в трубку колошение Вспашка без гербицидов 20,5 ─ 4,6 7,3 8,2 13,5 банвел 22,5 2,0 3,0 7,1 8,2 13,1 дифезан 19,2 -1,3 3,2 6,9 8,3 12,8 кортес 23,9 3,4 3,6 7,3 8,8 12,9 пума супер 19,8 -0,7 3,1 6,9 8,7 12,8 секатор 20,1 -0,4 3,2 7,3 8,5 13,2 среднее 21,1 0,6 3,4 7,3 8,6 13,3 Рыхление без гербицидов 19,4 ─ 4,3 6,9 8,5 13,0 банвел 18,5 -0,9 3,0 7,1 8,5 12,9 дифезан 19,7 0,3 2,9 6,9 8,6 13,8 кортес 23,4 3,0 3,4 7,2 8,9 13,0 пума супер 20,1 -0,7 2,8 6,8 8,9 13,4 секатор 18,0 -1,4 3,0 6,9 8,7 13,1 среднее 19,9 0,5 3,2 7,0 8,9 13,5 «Нулевая» без гербицидов 18,9 ─ 4,2 6,7 8,0 12,8 банвел 19,6 0,8 2,9 6,8 8,4 12,9 дифезан 18,3 -0,6 3,2 6,7 8,1 13,5 кортес 22,6 3,7 2,9 7,0 8,3 13,2 пума супер 18,9 0 3,0 6,5 8,0 13,1 секатор 18,6 -0,3 2,8 6,4 7,9 12,9 среднее 19,6 0,7 3,0 6,8 8,3 13,0 Примечание. Дисперсионный анализ полученных в опыте данных по отдельным годам с расчетами НСР05 показал, что все результаты опыта достоверны. Результаты, полученные при исследовании влияния гербицидов на урожайность яровой пшеницы за годы исследований, различались в зависимости от способа обработки почвы. При сравнении систем наибольший урожай более 20 ц/га был получен по вспашке. По рыхлению величина урожайности была ниже на 1,1 ц/га, и по «нулевой» - ниже на 1,6 ц/га. Наиболее продуктивная система обработки почвы - отвальная с минимизацией (вспашка на 20-22 см), обеспечившая наибольшую урожайность зерна яровой пшеницы. Таким образом, при возделывании яровой пшеницы за период исследования, максимальные урожайность и производственные затраты наблюдались на варианте со вспашкой на 20-22 см, а минимальные - при «нулевой» обработке почвы. Но, более привлекательной для производства зерна яровой пшеницы представляется система с минимальной обработкой почвы, которая немного уступает отвальной вспашке по величине урожайности и сводит к минимуму производственные затраты. При сравнении вариантов по средним показателям, за период исследования, влияние применения гербицидов на величину урожайности было незначительным, прибавка урожая составила 0,5-0,7 ц/га по всем обработкам почвы. Положительное влияние при всех системах обработки почвы на урожайность яровой пшеницы оказали кортекс (на 3,0-3,7 ц/га) и банвел (до 2,0 ц/га), по сравнению с вариантом без применения гербицидов. Действие остальных гербицидов было неоднозначным, и скорее отрицательным. Так, в результате обработки пума супер и секатором урожайность уменьшилась на 1,4 ц/га при рыхлении. Накопленный белок в листьях в результате реутилизации перемещается в зерно при созревании. Поэтому динамика его накопления по фазам является показателем физиологического состояния растения в целом. Определялось содержание белка в листьях в различные фазы развития растений - кущение, выход в трубку и колошение. При отвальной обработке почвы в фазы кущение и выход в трубку содержание белка в листьях было 4,6 и 7,3%, соответственно. При рыхлении и «нулевой» обработке содержание белка в листьях на 7-9% в фазу кущения и на 6-9% в фазу выхода в трубку было меньше по сравнению со вспашкой. Наибольшее количество белка в листьях в фазу колошения и в зерне полной спелости было при рыхлении 8,5 и 13,5%, соответственно. По вспашке и «нулевой» обработке в листьях на 3,7 и 6,2%, соответственно, а в зерне на 3,8 и 5,5% белка было меньше. Содержание белка в листьях на ранних фазах развития растений увеличивалось от кущения к колошению и наибольшее его количество оказалось в зерне полной спелости. На ранних фазах развития растений наибольшее содержание белка было при вспашке, в фазе колошения и в зерне при рыхлении. Сравнение систем обработок почвы по урожайности и содержанию белка в зерне полной спелости, при сложившихся условиях выращивания, выявило следующее: высокая урожайность соответствует меньшему накоплению белка и наоборот. Урожайность на изучаемых вариантах обработки почвы с применением гербицидов по сравнению с урожайностью на контрольных вариантах была несколько выше: по вспашке - на 1,02 ц/га, при рыхлении и при нулевой обработке - на 1,03 ц/га. Таким образом, гербицидом кортес по всем вариантам обработок почвы, по сравнению с контролем, где не применялись гербициды, не оказал отрицательного воздействия и даже положительно повлиял на урожайность яровой пшеницы за счет снижения конкурентной нагрузки относительно условий произрастания (питательные вещества почвы, доступная влага и режим освещенности). Опрыскивание гербицидами проводилось в фазу развития 2-3 листа - начало кущения, определение содержания белка в листьях в фазу кущения показало, что по сравнению с вариантом без применения гербицидов, произошло значительное снижение содержания белка: на 35% по вспашке, на 34% при рыхлении, и на 40% при «нулевой» обработке почвы. В фазу развития выхода в трубку содержание белка в вариантах с опрыскиванием выровнялось до уровня варианта без применения гербицидов. Увеличение содержания белка было отмечено в листьях в фазу колошения и в зерне полной спелости, по сравнению с контрольными вариантами, после применения используемых гербицидов по всем вариантам обработки почвы. В посевах яровой пшеницы при биоэкологическом обосновании защиты от сорняков выявлено [7], что гербициды оказывали отрицательное влияние на водный режим и процессы фотосинтеза пшеницы в фазе кущения в течение 2-3 недель после их применения. Затем эти показатели улучшались и практически полностью исчезали к фазе трубкования. Таким образом, гербициды не оказывают существенного токсического действия на яровую пшеницу, которое проявляется преимущественно в первые две-три недели после применения препаратов, а далее оно становится практически невыраженным, но приводит к некоторому увеличению продолжительности вегетации пшеницы и ее более позднему созреванию. Заключение. За период проведенных исследований эффективность действия гербицидов (определяемая по величине урожайности, динамике накопления белка в листьях по фазам развития растений - кущение, выход в трубку и колошение, а так же по содержанию белка в зрелом зерне) показала, что не все гербициды в одинаковой степени результативны. Так, действие гербицидов на урожайность было незначительным - прибавка составила 0,5-0,7 ц/га на всех способах обработки почвы. Положительный воздействие при всех системах обработки почвы на урожайность яровой пшеницы оказали кортекс - прибавка до 3,7 ц/га и банвел - прибавка до 2,0 ц/га, по сравнению с вариантом без применения гербицидов. Действие остальных гербицидов было неоднозначным, и скорее отрицательным. Так, в результате обработки пума супер и секатором урожайность уменьшилась на 1,4 ц/га при рыхлении. По сравнению с контрольными вариантами сразу после обработки гербицидами в фазу кущения в листьях уменьшилось содержание белка, в среднем на 26%, по всем способам обработки почвы. Очевидно, за счет ингибирующего воздействия гербицидов на физиологические процессы и снижения биосинтеза белка в листьях. В следующей фазе развития растений, в фазе выхода в трубку, этот показатель выравнивался и на стадии колошения незначительно (до 4%) превосходил контроль. Таким образом, влияние гербицидов неоднозначно, они оказывают угнетающее влияние не только на сорную растительность, но и на выращиваемую культуру. Вероятно, влияние гербицидов происходит не за счет их непосредственного действия на тот или другой изучаемый параметр, а за счет угнетения сорняков и ослабления конкурентных отношений между сельскохозяйственной культурой и сорной растительностью за элементы питания, доступную влагу, освещение и другие факторы.

About the authors

Natal'ya Pavlovna Bakaeva

Email: bakaevanp@mail.ru

References

Supplementary files