Агрохимия, 2020, № 7, стр. 76-82

ВВЕДЕНИЕ

Несмотря на то, что Вологодская обл. относится к зоне рискованного земледелия, климат региона благоприятен как для роста многих сельскохозяйственных культур, так и для роста большого количества видов сорной растительности.

Давно установлено, что даже при хорошем развитии культурных растений сорняки поглощают значительное количество питательных веществ из почвы и удобрений. Зачастую, без применения гербицидов до 50% элементов питания удобрений расходуется сорняками. В таких условиях внесение удобрений не обеспечивает рациональный расход питательных веществ культурными растениями.

Повышение продуктивности сельскохозяйственных культур всегда являлось и сегодня остается актуальной задачей, стоящей перед сельскохозяйственными товаропроизводителями. Ликвидация сорной растительности на полях создает большой резерв для повышения урожайности сельскохозяйственных культур. Основная специализация хозяйств Вологодской обл. – мясомолочное животноводство. Основные культуры, возделываемые в регионе, в том числе на кормовые цели: однолетние травы, озимая рожь, картофель, ячмень.

Избыточное увлажнение сельскохозяйственных угодий Вологодской обл. способствует их высокой засоренности сорняками, поэтому в посевах культурных растений необходимо применение гербицидов [1].

Во многих странах мира большое внимание уделяется вопросу определения потерь урожая от сорняков и мерам борьбы с данным негативным фактором сельхозпроизводства. Особый интерес представляет совместное применение гербицидов и удобрений, т.к. за счет совмещения операций достигается агрономический и экономический эффект, способствуя уничтожению сорных растений в наиболее ранний период, не позволяя им использовать питательные вещества вносимых удобрений.

Для сохранения почвенного плодородия в природно-климатических условиях Вологодской обл. актуально изучение применения гербицидов в полевых севооборотах и их влияния на вынос основных элементов питания сорняками на фоне различных доз удобрений.

Цель работы – изучение видового состава сорняков в полевом севообороте, влияния удобрений и гербицидов на их биомассу, изучение хозяйственного выноса сорняками азота, фосфора, калия из удобрений и почвы, выноса (затрат) элементов питания сорняками на создание единицы продукции.

МЕТОДИКА ИССЛЕДОВАНИЯ

Исследование проводили в 2010–2012 гг. в стационарном 4-польном севообороте (аттестат длительного опыта № 164), заложенном в 1990 г. на учебно-опытном поле Вологодской ГМХА, находящимся в 20 км к западу от г. Вологды около д. Марфино Вологодского р-на.

Почва исследованного участка – дерново-подзолистая среднесуглинистая со средним уровнем окультуренности. В 2010 г., перед началом наблюдений пахотный слой почвы участка имел следующую агрохимическую характеристику: рН_KСl 4.9 (среднекислая реакция среды), содержание подвижного фосфора (по Кирсанову) – 132 мг/кг (повышенное), подвижного калия – 55 мг/кг почвы (низкое), гумуса (по Тюрину) – 2.5%. По основным агрохимическим показателям пахотного слоя почва полевого севооборота являлась характерной для большинства сельскохозяйственных угодий Вологодской обл. [2]. Погодные условия в годы наблюдений отличались от среднемноголетних показателей.

Чередование культур в севообороте: викоовсяная смесь на зеленую массу (вика сорта Льговская 22, овес сорта Боррус) – озимая рожь сорта Волхова – картофель сорта Елизавета – ячмень сорта Выбор.

Схема опыта в годы исследования (доза удобрений указана в среднем в севообороте), варианты: 1 – контроль (без удобрений), 2 – N14P17K12, 3 – N93P41K90, 4 – N138P41K90, 5 – N58P20K45 + + торфонавозный компост 40 т/га под картофель. Повторность опыта четырехкратная, размещение делянок – усложненно-систематическое. Размер опытной делянки 10 м × 14 м (площадь 140 м²). Изучали 2 фактора: А – удобрения, Б – гербициды. Гербицидами обрабатывали половину опытной делянки: в посеве викоовсяной смеси применяли препарат гербитокс (норма расхода 0.7 л/га), озимой ржи – гербитокс (1 л/га), картофеля – препарат лазурит (1 кг/га), ячменя – препарат секатор турбо (0.07 л/га) [3].

Гербитокс (д.в. МЦПА (диметиламинная + калиевая + натриевая соли), 500 г/л) является системным гербицидом избирательного действия для защиты яровых и озимых зерновых, зернобобовых культур от однолетних двудольных сорняков.

Лазурит (д.в. метрибузин, 700 г/кг) является системным гербицидом избирательного действия для борьбы с однолетними двудольными и злаковыми сорняками на полях картофеля, не оказывает негативного влияния на культурные растения.

Секатор турбо (д.в. йодосульфуронметил-натрия 25 г/л, амидосульфурон 100 г/л, мефенпир-диэтил 250 г/л) – это высокоселективный системный гербицид для применения в посевах пшеницы, ячменя, кукурузы и льна-долгунца против однолетних и некоторых многолетних двудольных сорняков [4].

Системы удобрения под культуры рассчитаны по методике Жукова с помощью балансовых коэффициентов [5] на получение планового урожая: викоовсяной смеси – 25, озимой ржи – 3.5, картофеля – 25, ячменя – 3.5 т/га.

Под зяблевую вспашку вносили Р_сд и K_х, а также торфонавозный компост 40 т/га под картофель. Весной под предпосевную культивацию вносили N_аa. При посеве с семенами озимой ржи, викоовсяной смеси и ячменя в рядки вносили сложное азотно-фосфорно-калийное удобрение, под картофель – НАФ. Посадку картофеля проводили в гребни, зерновые культуры сеяли рядовым способом.

В период всходов сорняков на опытных делянках (до обработки гербицидами) проводили количественный и видовой учеты засоренности посевов. На делянке в 4-х точках накладывали рамку площадью 0.25 м². Внутри рамок подсчитывали количество стеблей культурных и сорных растений, а также определяли видовой состав сорняков и их количество на 1 м².

Через 2 нед после обработки гербицидами определяли изменение количественно-видового состава сорняков. Перед уборкой урожая культур также проводили учет сорняков в каждом варианте на площади 1 м²: подсчитывали количество культурных и сорных растений, затем определяли их сырую и сухую биомассу. Отбирали образцы на химический анализ для определения выноса питательных веществ сорняками [3].

В отобранных образцах определяли содержание следующих элементов: азот – по ГОСТ 13496.4-93 [6], фосфор – по ГОСТ 26657-97 [7], калий – по ГОСТ 30504-97 [8].

Статистическую обработку полученных результатов провели методом двухфакторного дисперсионного анализа при помощи программы Excel и методами математической статистики [9].

РЕЗУЛЬТАТЫ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ

Установлено, что сорная растительность в полевом севообороте, состоящем из викоовсяной смеси, озимой ржи, картофеля и ячменя, была представлена 14 видами. Из однолетних яровых встречались марь белая (Chenopodium album), торица обыкновенная (Spergula vulgaris), редька дикая (Raphanus raphanistrum), из однолетних зимующих – ромашка непахучая (Matricaria inodora), звездчатка средняя (Stellaria media), пастушья сумка (Capsella bursa-pastoris), из однолетних стержнекорневых – одуванчик лекарственный (Taraxacum officinale), из многолетних яровых – подорожник большой (Plantago major), из многолетних корнеотпрысковых – осот полевой (Sonchus arvensis), бодяк полевой (Cirsium arvense), вьюнок полевой (Convolvulus arvensis), из многолетних корневищных – пырей ползучий (Elytrigia repens), мята полевая (Mentha arvensis), мать-и-мачеха (Tussilago farfara). Показан видовой состав сорняков и изменение их численности в целом в 4-х полях севооборота при применении удобрений и гербицидов в среднем за 3 года исследования (табл. 1).

Изменение биомассы сорной растительности под культурами севооборота в зависимости от применения расчетных доз удобрений и гербицидов показано в табл. 2. Под культурами севооборота наибольшую вегетативную массу сорняки формировали в вариантах 4 и 5, где вносили высокие дозы удобрений. Обработка гербицидами значительно снижала массу сорняков. В среднем за 3 года наблюдений гербитокс в посевах викоовсяной смеси снижал вегетативную массу сорняков в контроле на 63, в вариантах с расчетными дозами удобрений – на 61–66%: гербитокс в посевах озимой ржи – на 73 и 71–73%, лазурит в посадках картофеля – на 72 и 61–71%, секатор турбо в посевах ячменя – на 85 и 60–80% соответственно.

Внесение удобрений и применение гербицидов оказывало влияние на содержание азота, фосфора и калия в сорной растительности севооборота (табл. 3). Внесение расчетной дозы удобрений существенно увеличивало содержание азота в сорняках, произраставших в полях с озимой рожью, картофелем, ячменем; уменьшало содержание фосфора в них на полях с викоовсяной смесью; увеличивало содержание фосфора в сорняках на полях с картофелем, а также калия – на полях с картофелем и ячменем.

Химическая прополка оказала существенное влияние на содержание азота в сорняках, произраставших под всеми культурами севооборота: фосфора – на полях с викоовсяной смесью и картофелем, калия – на полях с картофелем и ячменем. При применении гербицидов в вариантах с викоовсяной смесью содержание азота в сорной растительности по отношению к абсолютному контролю снижалось на 3–10, фосфора – на 7–33, калия – до 4%; в вариантах с озимой рожью: азота – на 5–20, фосфора – до 9, калия – до 10%; в вариантах с картофелем – на 7–34, 10–28, 32–59%; в вариантах с ячменем – до 17, на 3–5, на 6–18% соответственно.

Для формирования своей биомассы сорняки, как и сельскохозяйственные культуры, потребляют питательные вещества из почвы и удобрений. Количество потребления зависит от биологических особенностей растений, внесенных удобрений, содержания элементов в почве, уровня агротехники, агрометеорологических условий и других факторов.

Данные фактической биомассы сорняков и содержания азота, фосфора, калия в ней позволили рассчитать величину хозяйственного выноса элементов питания (табл. 4). Хозяйственный вынос имеет значение при расчете затрат (выноса) элементов питания сорными растениями для создания единицы своей продукции [10].

С увеличением внесенных под викоовсяную смесь доз удобрений хозяйственный вынос азота сорной растительностью увеличивался на 9–22, фосфора – на 6–10, калия – на 15–25%. Хозяйственный вынос сорняками азота, фосфора, калия на поле с озимой рожью увеличивался на фоне минеральных систем удобрения на 5–37, 12–56, 1–30%, на поле с картофелем – на 31–52, 11–47, 9–43% соответственно. Увеличение доз удобрений под ячмень повышало хозяйственный вынос азота сорняками на 14–36, фосфора – на 9–23, калия – на 11–31%. За счет обработок культур севооборота гербицидами хозяйственный вынос элементов питания сорной растительностью снижался.

Гербитокс в посевах викоовсяной смеси снижал хозяйственный вынос азота, фосфора, калия сорной растительностью по отношению к абсолютному контролю на 56–65, 61–71, 52–64% соответственно. В посевах озимой ржи данный гербицид снижал хозяйственный вынос азота, фосфора, калия сорной растительностью соответственно на 64–77, 62–75, 43–75%. Лазурит в посадках картофеля снижал хозяйственный вынос азота, фосфора, калия сорняками на 62–80, 59–76, 61–89%. Секатор турбо в посевах ячменя снижал хозяйственный вынос азота, фосфора, калия сорняками на 54–88, 54–86, 51–88%.

Вынос (затраты) элементов питания сорными растениями для создания 1 т зеленой массы менялся в соответствии с хозяйственным выносом и зависел от величины зеленой массы и содержания в почве доступных для питания растений минеральных элементов (табл. 5).

В целом сорные растения, произраставшие на 4-х полях севооборота, затрачивали на создание 1 т своей зеленой массы в 4–5 раз больше азота и калия, чем фосфора. С внесением расчетных доз удобрений повышались затраты элементов питания.

Обработка гербицидами снижала вынос азота, фосфора и калия сорными растениями. Наибольшее снижение выноса азота сорняками от применения гербицидов отмечено на картофеле (6–34%), фосфора – на викоовсяной смеси (8–33%) и картофеле (9–27%), калия – на картофеле (32–58%).

ВЫВОДЫ

1. В годы исследования на полях севооборота отмечено 14 видов сорной растительности с преобладанием мари белой, звездчатки средней и пырея ползучего.

2. Максимальную вегетативную массу сорняки формировали в вариантах 4 и 5 вариантах при внесении высоких доз удобрений. Препарат гербитокс в посевах викоовсяной смеси снижал массу сорняков максимум на 66, в посевах озимой ржи – на 73, препарат лазурит в посадках картофеля – на 72, препарат секатор турбо в посевах ячменя – на 85%.

3. Химическая прополка оказала влияние на содержание азота, фосфора, калия в сорной растительности севооборота, максимально снижая количество элементов питания на 34, 33, 59% соответственно.

4. С увеличением внесенных доз удобрений отмечен рост хозяйственного выноса сорняками азота до 52, фосфора – до 56, калия – до 43%. За счет применения гербицидов хозяйственный вынос азота, фосфора, калия сорной растительностью в посевах викоовсяной смеси снижался максимально на 65, 71, 64%, в посевах озимой ржи – на 77, 75, 75%, в посадках картофеля – на 80, 76, 89%, в посевах ячменя – на 88, 86, 88% соответственно.

5. Сорные растения для создания единицы своей массы затрачивали в 4–5 раз больше азота и калия, чем фосфора. Затраты элементов питания сорняками на единицу продукции менялись соответственно их хозяйственному выносу, при применении гербицидов снижались затраты элементов питания сорняками.