Агрохимия, 2021, № 10, стр. 74-80

ВВЕДЕНИЕ

В структуре посевов зерновых культур на Северо-Западе РФ традиционно доминируют ячмень и пшеница, являющиеся главными компонентами комбикормов [1]. При этом посевные площади озимой пшеницы, как более урожайной, чем яровой, неуклонно растут все последние годы [2]. Это происходит на фоне повышения закупочных цен зерна, вследствие чего приоритетным становится обеспеченность животноводческой отрасли фуражным зерном собственного производства.

Фитосанитарная особенность Северо-Западного региона – большая вредоносность сорных растений, которые в условиях достаточного, а порой и избыточного увлажнения формируют значительную вегетативную массу и максимально реализуют свою семенную продуктивность. В зависимости от типа засоренности, густоты стеблестоя и погодных условий периода вегетации культуры сорные растения снижают урожай озимой пшеницы на 1–24%, ярового ячменя – на 6–18% [3, 4]. С учетом такого положения проведение гербицидных обработок является важным и в большинстве случаев востребованным мероприятием при возделывании этих культур в данном регионе.

Не менее важным для получения высоких урожаев озимой пшеницы и ярового ячменя на Северо-Западе РФ является внесение удобрений, в первую очередь азотных. При этом подкормка перезимовавших посевов озимой пшеницы N_аа30 приводила к повышению урожайности на 26.7%, N_аа60 и N_аа90 – на 48.3 и 57.6% соответственно [5]. Эффективность предпосевного внесения азотных удобрений в посевах ярового ячменя позволила увеличить урожайность на 70.6 и 77.1% соответственно в вариантах применения N60 и N120 [6].

Наиболее целесообразным следует признать совместное применение минеральных удобрений и гербицидов, которое существенно повышает их эффективность и в значительной степени позволяет реализовать потенциал продуктивности культурных растений. Например, известно, что применение гербицидов на повышенном фоне удобренности (N70P70K70) ярового ячменя в Чувашской Республике по сравнению со средним фоном (N54P54K54) обеспечивало повышение урожайности культуры на 30% [7]. В посевах ярового ячменя на Северо-Западе Нечерноземной зоны в зависимости от применяемых гербицидов величина сохраненного урожая на неудобренном фоне составляла 15.9–20.5%, тогда как на фоне внесения N60P40K60 – 18.2–26.2% [8]. Увеличение биологической и хозяйственной эффективности применяемых гербицидов на высоком агрофоне отмечали и для озимой и яровой пшеницы [8–10]. Цель работы – изучение влияния разных доз азотных удобрений на эффективность гербицидной обработки в посевах озимой пшеницы и ярового ячменя на Северо-Западе России, где этот вопрос особенно актуален, но по-прежнему остается мало изученным.

МЕТОДИКА ИССЛЕДОВАНИЯ

Исследование проводили на экспериментальной базе Меньковского филиала Агрофизического НИИ, расположенного в Гатчинском р-не Ленинградской обл. В период 2015–2018 гг. были заложены 2 однотипных двухфакторных опыта по изучению влияния азотных удобрений и гербицидной обработки на засоренность посевов и урожайность озимой пшеницы (2015–2017 гг.) и ярового ячменя (2015, 2017–2018 гг.). Почва опытных полей – дерново-слабоподзолистая супесчаная, мощность пахотного слоя – 23 см, рН_KCl 5.1–5.7, содержание органического вещества – 0.70–0.77%, подвижных соединений фосфора и калия (по Кирсанову) – 266–298 и 153–167 мг/кг соответственно. В вариантах вносили N_аа из расчета 0, 60 и 120 кг д.в./га или 0, 183 и 366 кг/га в физическом весе перед посевом ярового ячменя и в качестве ранневесенней подкормки озимой пшеницы. В опытах использовали допущенные к возделыванию в Северо-Западном регионе сорта озимой пшеницы Московская 56 и ярового ячменя Ленинградский.

Для наиболее репрезентативной оценки эффективности гербицидной обработки опыты закладывали на полях со средней или сильной степенью и характерным для возделываемых культур типом засоренности. Размер делянки в каждом из опытов – 2 м², ежегодное количество делянок при 9 повторениях – 54.

В опытах было предусмотрено наличие необработанных гербицидом делянок (контроль) и обработанных полной нормой расхода гербицида, которая для препарата Секатор, ВДГ в посевах озимой пшеницы составляла 0.200 кг/га, ярового ячменя – 0.150 кг/га. Обработку гербицидом проводили ранцевым опрыскивателем “Solo 473Р” путем сплошного внесения рабочего раствора на всю площадь делянки в фазе выхода в трубку озимой пшеницы и кущения ярового ячменя.

Наблюдения за ростом и развитием культурных растений, а также все учеты засоренности проводили на постоянных учетных площадках 0.1 м², расположенных внутри делянки, начиная с фазы кущения ярового ячменя, выхода в трубку озимой пшеницы и до самой уборки урожая [11, 12]. Количество постоянных площадок соответствовало числу делянок в опыте. В этих фазах на постоянных учетных площадках определяли численность сорных растений в отдельности по видам, их общее проективное покрытие поверхности почвы, а при уборке урожая – общую фитомассу сорняков. Учет урожая состоял из уборки всех растений с каждой постоянной площадки в фазе полной спелости озимой пшеницы и ярового ячменя.

Биологическую эффективность гербицидной обработки определяли согласно соответствующим методическим указаниям путем сравнения численности сорных растений на постоянных учетных площадках до обработки, через 30 сут после ее проведения и при уборке урожая. При уборке урожая сравнивали фитомассу сорных растений в изученных вариантах опыта [13]. Статистическую обработку полученных данных проводили методом дисперсионного анализа в программе Statistica 6.

РЕЗУЛЬТАТЫ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ

Комплекс сорных растений, встречающихся в посеве озимой пшеницы, был представлен обычными для ценоза этой культуры видами. Массовое присутствие оказалось характерным для зимующих видов – фиалки полевой (Viola arvensis Murr.), ромашки непахучей (Matricaria inodora L.), незабудки полевой (Myosotis arvensis L.), пастушьей сумки обыкновенной (Capsella bursa-pastoris (L.) Mediк.). Среди яровых форм широкое распространение имели пикульники (Galeopsis sp.), бородавник обыкновенный (Lapsana communis L.) и вероника полевая (Veronica arvensis L.), относящаяся к группе факультативных сорных растений, способных развиваться по типу зимующих и яровых. Отсутствие многолетних видов сорных растений указывало на малолетний тип засоренности на протяжении всего периода исследования. В фазе выхода в трубку пшеницы в разные годы в вариантах насчитывали 268, 261 и 470 экз./м², проективное покрытие поверхности почвы сорными растениями составляло 20.3, 14.3 и 21.8%. Обозначенный уровень засоренности предполагал целесообразность проведения гербицидной обработки против малолетних двудольных сорных растений.

Влияние азотных удобрений проявлялось в увеличении проективного покрытия сорных растений, которое составило 1.4 и 1.7 раза соответственно в вариантах с внесением N_аа60 и N_аа120. Плотность произрастания сорных растений не имела достоверных различий между вариантами с разным уровнем азотного питания и варьировала от 329 до 345 экз./м².

Проведение гербицидной обработки приводило к снижению численности и надземной массы сорных растений (по усредненным данным) на 49.2 и 64.1%. Невысокие показатели эффективности гербицида были обусловлены преобладанием в посеве устойчивых видов сорных растений, прежде всего, фиалки полевой, а также вероники полевой (табл. 1).

Фон азотного питания в значительной степени влиял на эффективность гербицидной обработки. Наибольшее снижение численности и фитомассы сорняков под действием гербицида наблюдали при высокой обеспеченности растений азотом (табл. 2). Незначительно уступал ему вариант с внесением средней дозы азота, в котором биологическая эффективность обработки посева гербицидом возрастала в 1.4 раза по сравнению с неудобренным вариантом. Это происходило в силу того, что внесение азотных удобрений приводило к усилению конкурентоспособности растений озимой пшеницы и повышению роли биоценотического фактора в ограничении роста и развития сорных растений. Например, в вариантах с внесением азотных удобрений наблюдали уменьшение, а в неудобренном варианте – увеличение численности сорняков за период вегетации озимой пшеницы (табл. 3). В отдельные годы повышение густоты сорных растений за период от фазы выхода в трубку до полной спелости в неудобренном варианте достигало 89.2%, а снижение численного состава сорняков в высокоудобренном варианте – 27.2%. Таким образом, в вариантах с внесением азотных удобрений действие гербицидов усиливалось под влиянием повышающейся конкурентоспособности культурных растений. При этом уместно отметить повышающуюся конкурентоспособность сорных растений, которые также являлись потребителями азота, что находило подтверждение в формировании статистически достоверной большей их надземной массы.

Хозяйственный эффект от проведения гербицидной обработки варьировал от 2.9 до 9.9 ц/га, в среднем составлял 7.5 ц/га или 26.5% сохраненного урожая озимой пшеницы. Увеличение доз внесенных азотных удобрений приводило к повышению хозяйственной эффективности, которая достоверно не отличалась в вариантах N60 и N120. Влияние гербицида распространялось в основном на такие элементы структуры урожая как густота продуктивного стеблестоя и масса зерна с колоса (табл. 4).

В посеве ярового ячменя состав сорных растений был представлен традиционными видами для ценоза этой культуры на Северо-Западе России. Широкое распространение имели фиалка полевая (Viola arvensis Murr.), редька дикая (Raphanus raphanistrum L.), торица полевая (Spergula arvensis L.), марь белая (Chenopodium album L.), незабудка полевая (Myosotis arvensis L.), ромашка непахучая (Matricaria inodora L.), пастушья сумка обыкновенная (Capsella bursa-pastoris (L.) Mediк.), из многолетников – осот полевой (Sonchus arvensis L.). В 2015 и 2017 гг. на долю многолетников приходилось <1%, в 2018 г., когда их насчитывалось 23 экз./м², – 10%.

Плотность произрастания сорных растений в посеве ярового ячменя по данным учета в фазе кущения культуры составляла по годам проведения опыта 553, 590 и 250 экз./м², проективное покрытие – 25.9, 20.2 и 21.0%. При внесении азотных удобрений отмечали незначительное увеличение проективного покрытия (с 20.9 до 23.3%), тогда как численность сорных растений имела тенденцию к снижению (501, 496 и 430 экз./м²). Обозначенные параметры засоренности указывали на целесообразность проведения гербицидной обработки при возделывании ярового ячменя.

Эффективность гербицидной обработки выражалась снижением численности сорных растений на 52.1, их вегетативной массы – 69.8%. В 2018 г. отмечали значительно более низкие показатели эффективности, обусловленные существенной долей в структуре засоренности осота полевого (табл. 5). Устойчивость к действию гербицида проявлялась также у таких видов как фиалка полевая и марь белая (табл. 6). Под влиянием азотного питания усиливалось действие гербицидной обработки на густоту произрастания и фитомассу сорных растений в 2015 и 2017 гг., тогда как в 2018 г. при более сложном характере засоренности была отмечена обратная закономерность.

Согласно полученным данным, внесение азотных удобрений приводило к повышению конкурентоспособности стеблестоя ярового ячменя, но не столь выраженному как в опыте с озимой пшеницей. В варианте с внесением средней дозы азота усиливалось влияние на густоту произрастания сорных растений на 6.9–45.6% в зависимости от густоты стеблестоя ярового ячменя, высокой дозы – на 16.4–51.9%. В неудобренном варианте в отсутствии гербицидной обработки повышение густоты сорных растений за период от фазы кущения до полной спелости ярового ячменя составляло 21%, в отдельные годы достигало 64.5% (табл. 7). Только в условиях нормального по густоте стеблестоя посева ярового ячменя в 2017 г. (659 продуктивных стеблей/м² при уборке урожая) отмечали снижение численных показателей засоренности за счет конкурентных взаимоотношений в агроценозе в вариантах N60 и N120. В изреженных посевах ячменя 2015 и 2018 гг. (314 и 357 стеблей/м²) на период уборки культуры была отмечена бóльшая численность сорных растений, чем в фазе кущения, что свидетельствовало о слабом подавлении роста и развития сегетальной растительности. Тем не менее, как и в посеве озимой пшеницы, под действием азотных удобрений увеличивалась конкурентоспособность сорных растений в агроценозе ярового ячменя. Усредненная масса 1-го сорного растения в фазе полной спелости культуры возрастала в 1.6 и 1.7 раза соответственно в вариантах N60 и N120.

Анализ урожайности ярового ячменя показал, что хозяйственная эффективность гербицидной обработки в значительной степени зависела от уровня азотного питания. При внесении средней дозы азота хозяйственный эффект составлял 5.8 ц/га (23.4%), высокой дозы – 6.3 ц/га (26.4%), тогда как на неудобренном фоне – всего 0.9 ц/га (4.8%). При этом различия между вариантами N60 и N120 оказались статистически недостоверными. Средняя величина сохраненного урожая от применения гербицида в посеве ярового ячменя составила 4.3 ц/га или 18.2% от урожайности, равной 26.5 ц/га. В зависимости от дозы внесенных азотных удобрений увеличение густоты продуктивного стеблестоя варьировало в пределах 6.1–25.5%, массы зерна с колоса и массы 1000 зерен – не превышало 5.5 и 4.6% (табл. 8).

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Таким образом, внесение азотных удобрений приводило к достоверному повышению биологической и хозяйственной эффективности гербицидной обработки в посевах озимой пшеницы и ярового ячменя на Северо-Западе РФ. При этом не было выявлено существенных различий в эффективности гербицидной обработки между вариантами, где было предусмотрено внесение средней и высокой дозы аммиачной селитры. Проявление данного эффекта обусловлено повышением конкурентоспособности культурных растений, которые под влиянием усиливающегося азотного питания сильнее подавляли рост и развитие сорной растительности. Более сильные изменения эффективности отмечены на озимой пшенице, являющейся более конкурентоспособной культурой по сравнению с яровым ячменем. Полученные данные могут послужить научной основой для разработки дифференцированных подходов при выборе норм применения гербицидов в агроценозах зерновых культур.