Weed infestation and productivity of oil poppy depending on the use of herbicide protection

Full Text

Мак масличный – одна из форм вида Papaver somniferum L. (мак снотворный), относящегося к семейству Papaveraceae (маковые). Это однолетнее травянистое растение. Вид Papaver somniferum L. подразделяется на 5 подвидов: евразийский, тяньшанский, тарбагатайский, джунгарский и китайский. Масличный мак относится к евразийскому подвиду [1, 2].

Мак масличный возделывают для получения семян и растительного материала – коробочек, используемых в качестве источника лекарственного сырья (опия). Из семян мака можно извлечь большое количество (до 45…55 %) ценного масла, которое используют в пищевой промышленности для приготовления салатов и соусов. Кроме того, сами семена применяют в качестве приправы в кондитерские и хлебные изделия [3, 4].

Алкалоиды, содержащиеся в различных генеративных органах мака, относятся к изохинолиновому классу, к основным из которых относятся морфин, кодеин, тебаин, папаверин, наркотин, общее их количество – более 50 [5, 6]. Наибольшим содержанием алкалоидов (до 2,5 %) характеризуются маковые коробочки. Концентрация их зависит от сорта и условий выращивания. Наиболее распространенный алкалоид – морфин, содержание которого варьирует в пределах 0,04…1,48 %, концентрация других (например, кодеина, наркотина, тебаина) значительно меньше – 0,003…0,30 % [7, 8].

Мак масличный, как мелкосемянная культура, довольно требователен к условиям возделывания и предпочитает чистые, хорошо обработанные почвы, так как его всходы растут очень медленно, и в фазе 4…6 листьев растения могут сильно угнетаться сорняками. Поэтому лучший предшественник для мака масличного – чистый пар [1, 9, 10].

Контроль засоренности посевов на сегодня остается одним из важных элементов технологии возделывания сельскохозяйственных культур [11, 12]. При этом наиболее действенный метод решения проблемы – химический [13, 14]. В связи с изложенным представляется актуальным изучение действия гербицидов на растения мака масличного в условиях Среднего Поволжья и возможности подавления сорного ценоза в посевах культуры.

Цель исследований – изучение эффективности применения гербицида на основе мезотриона посредством оценки его влияния на засоренность посевов и показатели продуктивности растений мака в условиях лесостепи Среднего Поволжья.

Методика. Работу выполняли на полях обособленного подразделения Пензенский научно-исследовательский институт сельского хозяйства Федерального научного центра лубяных культур (Лунино, Пензенская область) в 2023–2024 гг. Материалом для исследований служил сорт мака масличного Иссера. В качестве гербицидной защиты использовали препарат Эгида, КЭ (480 г/л мезотриона) с нормой расхода 0,25 л/га, которая была выбрана на основе ранее изученной и рекомендованной дозы внесения, зарегистрированного за рубежом на маке масличном препарата Каллисто, СК с аналогичным действующим веществом. Обработку проводили в фазе 6…8 настоящих листьев растений мака с нормой расхода рабочей жидкости 200 л/га. Гербицид вносили вручную ранцевым опрыскивателем.

Кроме того, в схему опыта был включен вариант с ручной прополкой, обеспечивающей устранение отрицательного воздействия на культурные растения сорняков и гербицида. Ее проводили однократно одновременно с обработкой гербицидом. Так как ручная прополка, в отличие от химического препарата, не обладает пролонгированным действием, в этом варианте отмечали вторую волну всходов сорных растений. В качестве контроля использовали вариант без применения гербицида и ручной прополки.

Предшественник – чистый пар. Посев мака проводили в 3 декаде апреля сеялкой СН-13, широкорядным способом (ширина междурядий – 45 см), норма высева составляла 2,5 млн всхожих семян на 1 га. Размер опытной делянки – 10 м², повторность 4-кратная. Варианты в опыте располагали последовательно. Уборку мака осуществляли в фазе полной спелости культуры вручную. Урожайность приводили к 100 %-ной чистоте и к 10 %-ной влажности согласно ГОСТ Р 52325-2005 путем ручной сортировки через калиброванные сита.

Почва опытного участка – тяжелосуглинистый среднемощный выщелоченный чернозем с рН_сол. 5,1. Содержание гумуса в пахотном слое почвы составляло 5,9 % (по Тюрину), легкогидролизуемого азота (по Тюрину и Кононовой) – 136,0 мг/кг, подвижного фосфора и калия (по Чирикову) – соответственно 172,0 мг/кг и 206,7 мг/кг.

Эгида, КЭ – послевсходовый системный гербицид для борьбы с однолетними и некоторыми многолетними двудольными сорняками, а также отдельными видами однолетних злаковых сорняков. В его состав входит одно действующее вещество – мезотрион, который проникает через листья и корни, передвигаясь акропетально и базипетально. Ингибируя биосинтез каротиноидов, препарат эффективно контролирует сорные растения на начальных стадиях их роста. Вызывает прекращение роста чувствительных видов в течение одного-двух дней после обработки [15, 16].

Закладку опыта, учеты и наблюдения выполняли на основании методических указаний по проведению полевых и агротехнических опытов с масличными культурами [17]. Испытание гербицида проводили в соответствии с методическим руководством Ю. Я. Спиридонова с соавторами [18], виды сорняков определяли по К. С. Артохину [19]. Учет засоренности посевов мака выполняли перед проведением защитных мероприятий, через 20 дней после применения гербицида и перед уборкой культуры. Статистическую обработку результатов исследований осуществляли методом дисперсионного анализа с использованием программы MS Excel и Statistika.

Метеоусловия вегетационных периодов 2023–2024 гг. были не вполне благоприятными для мака масличного. Величина гидротермического коэффициента (ГТК) в 2023 г. соответствовала недостаточному увлажнению (0,55), в 2024 г. условия роста растений характеризовались как более благоприятные (ГТК – 0,83), однако оставались недостаточно увлажненными.

Гидротермический режим на разных этапах развития мака значительно различался. В межфазный период посев-всходы, длительность которого составляла 17 суток, в 2023 г. выпало мало осадков (11,1 мм) при среднесуточных температурах 11,3 °C, ГТК находился на уровне 0,65 единиц. В 2024 г. появление всходов отмечали на четырнадцатые сутки при оптимальном увлажнении для роста растений (ГТК – 1,06), среднесуточные температуры составили 11,7 °C.

В межфазный период всходы-цветение в 2023 г. рост растений протекал при оптимальном увлажнении (ГТК – 1,22), в 2024 г., наоборот, увлажнение было недостаточным (ГТК – 0,73). Гербицидную обработку (6…8 настоящих листьев мака) проводили при достаточной обеспеченности растений влагой. В межфазный период цветение – спелость посевы мака находились в условиях слабого увлажнения (ГТК в 2023 г. был равен 0,49, в 2024 г. – 0,44).

Результаты и обсуждение. В посевах мака в годы исследований сорный ценоз в фазе образования 3…4 настоящих листьев культуры был представлен яровыми поздними (64,8 %), яровыми ранними (23,7 %), зимующими (7,2 %) и многолетними (4,3 %) видами (рис. 1).

 

Рис. 1. Доля агробиологических групп сорняков в агроценозе мака масличного (2023–2024 гг.), %.

 

На опытных делянках в большем, чем остальные виды, количестве присутствовали щирица запрокинутая (Amaranthus retroflexus) – 44,7 %; щетинник сизый (Setaria glauca) и куриное просо (Echinochloa crus-galli) – в сумме 20,4 %; дымянка лекарственная (Fumaria officinalis) – 7,2 %; марь белая (Chenopodium album) – 7,7 %; ярутка полевая (Thlaspi arvense) – 3,8 %; ромашка непахучая (Matricaria inodora) – 3,4 % (табл. 1).

 

Табл. 1. Видовой состав сорняков в агроценозе мака масличного (2023–2024 гг.)

Название	Число, шт./м2	Доля сорного растения, %
Марь белая (Chenopodium album)	18	7,7
Дымянка лекарственная (Fumaria officinalis)	17	7,2
Чистец однолетний (Stachys annua)	9	3,8
Горец развесистый (Polygonum lapathifolium)	5	2,1
Горец вьюнковый (Polygonum convolvulus)	7	3,0
Щетинник сизый (Setaria glauca) Куриное просо (Echinochloa crusgall)	48	20,4
Щирица (Amaranthus retroflexus)	105	44,7
Ярутка полевая (Thlaspi arvense)	9	3,8
Ромашка непахучая (Matricaria inodora)	8	3,4
Осот розовый (Cirsium arvense)	4	1,7
Вьюнок полевой (Convolvulus arvensis)	5	2,1
Итого	235	100

 

Гербицид Эгида обеспечивал эффективное сдерживание роста надземной массы сорняков и контроль их численности. Кроме того, отмечено его достаточно высокое угнетающее действие на рост и развитие щетинника сизого, в результате которого снижалась надземная сырая масса сорняков этого вида.

Через 20 суток после опрыскивания препаратом наблюдали уменьшение общей сырой массы сорняков, по сравнению с контролем, в вариантах с ручной прополкой на 96,3 %, с гербицидом – на 80,5 %, перед уборкой урожая семян – на 91,5 и 88,7 % соответственно (табл. 2). Количество сорняков в варианте с ручной прополкой через 20 суток после обработки уменьшилось на 92,8 %; при гербицидном опрыскивании – только на 18,6 %, перед уборкой – на 87,1 и 74,1 % соответственно.

 

Табл. 2. Снижение засоренности в посевах мака масличного (2023–2024 гг.)

Вид	Перед проведением защитных мероприятий	Через 20 дней после защитных мероприятий			Перед уборкой урожая семян
		контроль (без обработок)	ручная прополка	Эгида, КЭ	контроль (без обработок)	ручная прополка	Эгида, КЭ
Вьюнок полевой	1 1,1	4 17,0	75 85,9	0,5 44,1	3 63,7	66,7 66,7	66,7 82,7
Осот розовый	1 0,3	3 26,1	100	66,7 85,8	2 24,6	100	100
Осот жёлтый	1 0,2	3 2,3	100	66,7 60,9	2 14,4	100	100
Куриное просо	537 23,6	48 55,6	89,6 96,4	81 50,4	29 453,6	93,1 89,4	89,7 91,6
Щирица запрокинутая	111 6,4	105 229,7	96,2 99,2	38,1 86,6	13 123,8	92,3 78,8	6 70,8
Марь белая	19 1,9	16 25,6	93,8 97,7	25 86,3	8 146,6	87,5 98,5	37,5 89,8
Просвирник приземистый	2 1,0	4 33,2	50 95,5	0 78,9	3 228,5	66,7 99,2	66,7 88,1
Дымянка лекарственная	12 2,4	17 34,7	100	70,6 86,2	3 92,4	100	0,2 71,0
Чистец однолетний	13 0,7	9 3,7	88,9 89,2	44,4 78,4	3 39,0	66,7 95,6	66,7 95,4
Горец вьюнковый	5 1,0	7 7,9	85,7 95,8	85,7 96,2	4 26,8	50 75,4	100
Горец почечуйный	4 1,2	3 7,1	100	33,3 74,6	4 107,2	75 95,1	100
Ромашка непахучая	12 0,7	8 11,2	87,5 92,9	0 64,3	10 60,8	90 91,1	90 96,4
Ярутка полевая	3 0,8	9 32,9	66,7 78,4	88,9 99,1	1 9,9	100	100
Общее**	721 41,3	236 487,0	92,8 96,3	18,6 80,5	85 1391,3	87,1 91,5	74,1 88,7

*в контроле в числителе количество сорняков, шт./м²; в знаменателе – надземная масса, г/м²; в остальных вариантах – соответственно эффективность снижения числа и массы сорняков, %;

**значения НСР приведены для общей массы сорняков: через 20 дней после защитных мероприятий – 6,3 г/м², перед уборкой урожая семян – 5,3 г/м².

 

Учет через 20 суток после применения гербицида продемонстрировал эффективный контроль численности и массы сорняков, за исключением вьюнка полевого, осота желтого, ромашки непахучей и злакового компонента. Гербицидное действие на уровне ручной прополки и выше было достигнуто по отношению к таким видам, как горец вьюнковый (Polygonum convolvulus) и ярутка полевая (Thlaspi arvense). Снижение массы растений к контролю этих видов составило 96,2 и 99,1 %. В остальных случаях активность препарата составляла от 74,6 до 86,3 %.

К концу вегетации мака при гербицидной защите отмечали значительное снижение надземной массы вьюнка полевого относительно контроля на 82,7 %, осота желтого – на 100 %, ромашки непахучей – на 91,6 %, злаковых сорняков – на 96,4 %, что было эффективней, по сравнению с ручной прополкой. Зафиксировано полное отсутствие на опытных делянках видов осота и ярутки полевой. Следует также отметить, что эффективность гербицида в отношении горца почечуйного к концу вегетации растений повысилась с 74,6 % (через 20 суток после обработки) до 100 %.

Ослабление конкуренции между культурными и сорными растениями на фоне применения гербицида оказывало положительное влияние на показатели структуры урожая и способствовало формированию дополнительного урожая семян (табл. 3). При обработке препаратом Эгида длина главного стебля увеличивалась по отношению к контролю на 13,7 %, высота растения – на 17,8 %, к ручной прополке – на 13,1 и 16,6 % соответственно. Количество коробочек на растении при ручной прополке было больше, чем в контроле, на 66,7 %; при гербицидной обработке – на 33,3 %.

 

Табл. 3. Воздействие защиты от сорняков на структуру урожая мака масличного (2023–2024 гг.)

Вариант	Длина главного стебля, см	Высота растения, см	Среднее число коробочек на растении, шт.	Высота/ширина коробочки, мм	Масса семян, г		Масса 1000 семян, г
					с 1 коробочки	с 1 растения
Контроль	78,7 ± 8,8	91,9 ± 9,5	2,1 ± 0,7	34,8 ± 2,9 22,5 ± 2,6	1,88 ± 0,49	2,45 ± 0,60	0,48 ± 0,06
Ручная прополка	79,1 ± 6,5	92,9 ± 5,9	3,5 ± 0,9	35,3 ± 0,2 32,2 ± 0,3	3,64 ± 0,77	7,84 ± 0,69	0,56 ± 0,02
Эгида, КЭ	89,5 ± 14,9	108,3 ± 9,3	2,8 ± 0,8	37,4 ± 13,0 24,7 ± 3,1	3,50 ± 0,69	4,4 ± 0,65	0,53 ± 0,06
НСР05	2,9	5,7	0,58	1,3 2,6	0,2	0,9	0,02

 

Под влияниями защиты от сорняков выявлено увеличение размеров главной и боковой коробочек мака. Эффективность воздействия гербицида на величину этого показателя практически не уступала влиянию ручной прополки. Применение препарата Эгида обеспечивало повышение массы семян с одной коробочки к контролю на 33,0 %, но не превышало величины этого показателя при ручной прополке.

Контроль над сорной растительностью с использованием гербицида и ручной прополки оказывал существенное действие и на семенную продуктивность. В целом масса семян с одного растения возрастала соответственно в 1,8 и 3,2 раза, масса 1000 семян – на 10,4 и 16,7 %.

Без защиты от сорной растительности в контрольном варианте урожайность семян мака составляла 0,98 т/га . При проведении ручной прополки она существенно возрастала до 1,36 т/га, гербицидной обработки посевов – до 1,31 т/га (рис. 2). Величина сохраненного урожая при этом находилась на уровне соответственно 0,33 и 0,38 т/га (33,7 и 38,8 %).

 

Рис. 2. Урожайность семян мака масличного в зависимости от методов защиты посевов от сорняков (2023–2024 гг.), т/га.

 

Более благоприятные условия выращивания культуры способствовали формированию положительной тенденции накопления масла в семенах мака. При ручной подкормке достоверная прибавка к контролю составила 0,50 %, в варианте с гербицидом – 0,31 % относительно контроля (рис. 3). Следует отметить, что при выращивании мака масличного в промышленных масштабах провести ручную прополку невозможно, поэтому эффективность гербицидной защиты не вызывает сомнения, несмотря на несколько меньшую масличность семян.

 

Рис. 3. Воздействие защиты от сорняков на синтез масла в семенах мака (2023–2024 гг.), %.

 

Выводы. Эффективность отечественного гербицида на основе мезотриона (Эгида, КЭ) при наземном опрыскивании посевов мака масличного против однолетних и многолетних сорняков в условиях Среднего Поволжья составила 80,5…88,7 %. При благоприятных для гербицидной обработки гидротермических условиях защитный эффект препарата сохранялся до конца вегетации мака. Снижение надземной массы злаковых сорняков, ромашки непахучей, чистеца однолетнего, видов осотов и горцев составляло 91,6…100 %. На фоне гербицидной защиты повышалась продуктивность мака масличного. При этом сохраненный урожай семян в этом варианте практически находился на уровне ручной прополки – 0,33 и 0,38 т/га (33,7 и 38,8 %) соответственно.

ФИНАНСИРОВАНИЕ РАБОТЫ.

Работа выполнена при поддержке Минобрнауки РФ в рамках Государственного задания ФГБНУ «Федеральный научный центр лубяных культур» (тема № FGSS-2022-0008). Никаких дополнительных грантов на проведение или руководство данным конкретным исследованием получено не было.

СОБЛЮДЕНИЕ ЭТИЧЕСКИХ СТАНДАРТОВ.

В работе отсутствуют исследования человека или животных.

КОНФЛИКТ ИНТЕРЕСОВ.

Авторы работы заявляют, что у них нет конфликта интересов.

About the authors

T. Ya. Prakhova

Federal Scientific Center of Bast-Fiber Crops Breeding

Author for correspondence.
Email: prakhova.tanya@yandex.ru

доктор сельскохозяйственных наук

Russian Federation, 170041, Tver’, Komsomol’skii prosp., 17/56

I. I. Pluzhnikova

Federal Scientific Center of Bast-Fiber Crops Breeding

Email: prakhova.tanya@yandex.ru

кандидат сельскохозяйственных наук

Russian Federation, 170041, Tver’, Komsomol’skii prosp., 17/56

References

Supplementary files