CC BY
2ОБЩЕЕ ЗЕМЛЕДЕЛИЕ, РАСТЕНИЕВОДСТВО
Научная статья УДК 631.587:632.51
doi: 10.31774/2712-93 57-2024-14-3-192-210
Агротехнические меры борьбы с засоренностью посевов посредством обработки почвы в орошаемом агроценозе
Владимир Александрович Шадских1, Вера Евгеньевна Кижаева2, Светлана Валерьевна Ененко3
1 2 3Волжский научно-исследовательский институт гидротехники и мелиорации, Энгельс, Российская Федерация
1 [email protected], https://orcid.org/ 0009-0007-3848-8485 [email protected], https://orcid.org/ 0000-0002-5319-3112 [email protected], https://orcid.org/ 0009-0004-3521-257Х
Аннотация. Цель: изучение приемов борьбы с засоренностью посевов посредством ресурсосберегающих способов обработки почвы, обеспечивающих улучшение фитосанитарного состояния орошаемого агроценоза. Материалы и методы. Схема опыта предусматривала изучение влияния отвальной разноглубинной вспашки, плоскорезной и поверхностной основной обработки на засоренность посевов. Особенности агротехнических приемов в борьбе с сорной растительностью изучались на опытных делянках в Саратовской области в 2021-2023 гг. Методика опытного дела общепринятая. Результаты. Рассмотрено влияние различных способов основной обработки почвы на засоренность посевов сельхозкультур в звене севооборота при орошении. Выявлено, что при применении предпосевной культивации почвы и междурядных обработок в течение вегетации культуры отмечается значительное снижение засоренности угодий под следующую культуру. На первой культуре звена - суданской траве - наибольшая засоренность отмечена на варианте минимальной обработки на 8-10 см, количество сорняков составило 26,0 шт./кв. м. В период вегетации за счет высокой густоты стояния засоренность посевов перед уборкой снизилась на всех вариантах опыта. На второй культуре звена - яровой пшенице - и третьей культуре - сое - засоренность на всех вариантах опыта варьировала незначительно. Борьба с сорной растительностью обеспечила биологическую урожайность зеленой массы суданской травы 32,7-37,5 т/га, зерна яровой пшеницы - 3,30-3,59 т/га, сои - 4,09-4,35 т/га по вариантам опыта. Существенной разницы во влиянии способа основной обработки почвы на создание урожая не выявлено. Выводы. На примере сои, суданской травы и яровой пшеницы доказано, что при их возделывании эффективно применение вспашки с оборотом пласта осенью в сочетании с предпосевной культивацией и междурядными обработками в течение вегетации культуры.
Ключевые слова: сорные растения, агроценоз, способ обработки почвы, засоренность посевов, методы учета
Для цитирования: Шадских В. А., Кижаева В. Е., Ененко С. В. Агротехнические меры борьбы с засоренностью посевов посредством обработки почвы в орошаемом агро-ценозе // Мелиорация и гидротехника. 2024. Т. 14, № 3. С. 192-210. https://doi.org/10.31774/ 2712-9357-2024-14-3-192-210.
© Шадских В. А., Кижаева В. Е., Ененко С. В., 2024
GENERAL AGRICULTURE, CROP SCIENCE
Original article
Agrotechnical measures to control weed infestation of crops by tillage in irrigated agrocenosis
Vladimir A. Shadskikh1, Vera E. Kizhaeva2, Svetlana V. Enenko3
1 2 3Volga Research Institute of Hydraulic Engineering and Land Reclamation, Engels, Russian Federation
1 [email protected], https://orcid.org/ 0009-0007-3848-8485 [email protected], https://orcid.org/ 0000-0002-5319-3112 [email protected], https://orcid.org/ 0009-0004-3521-257Х
Abstract. Purpose: to study methods to control weed infestation of crops by resource-saving methods of soil tillage, ensuring improvement of the phytosanitary condition of the irrigated agrocenosis. Materials and methods. The test scheme included studying the impact of moldboard plowing at different depths, flat-cut and surface primary tillage on weed infestation of crops. The features of agrotechnical methods in weed control were studied on experimental plots in Saratov region in 2021-2023. The experimental methodology is generally accepted. Results. The influence of different methods of primary tillage on weed infestation of agricultural crops in the crop rotation link under irrigation is considered. It is revealed that with the use of pre-sowing tillage and inter-row tillage during the crop vegetation period, a significant decrease in weed infestation of lands for the next crop is noted. For the first crop of the link - Sudan grass - the highest weed infestation was noted in the variant of minimum cultivation at 8-10 cm, the number of weeds was 26.0 pcs./sq. m. During the vegetation period, due to the high density of standing, the weed infestation of crops before harvesting decreased in all variants of the experiment. On the second crop of the link - spring wheat - and the third crop -soybean - the weed infestation varied insignificantly in all variants of the experiment. Weed control provided the biological yield of green mass of Sudan grass of 32.7-37.5 t/ha, spring wheat grain - 3.30-3.59 t/ha, soybean - 4.09-4.35 t/ha according to the variants of the experiment. No significant difference in the impact of the method of primary tillage on crop yield was revealed. Conclusions. Using the example of soybeans, Sudan grass and spring wheat, it has been proven that during their cultivation, using ploughing with furrow slice upside-down in the fall in combination with pre-sowing tillage and inter-row tillage during the crop vegetation is effective.
Keywords: weeds, agrocenosis, tillage method, weed infestation of crops, recording methods
For citation: Shadskikh V. A., Kizhaeva V. E., Enenko S. V. Agrotechnical measures to control weed infestation of crops by tillage in irrigated agrocenosis. Land Reclamation and Hydraulic Engineering. 2024;14(3):192-210. (In Russ.). https://doi.org/10.31774/2712-9357-2024-14-3-192-210.
Введение. В почвенно-климатических условиях Поволжья главным фактором стабилизации сельскохозяйственного производства является орошение, когда с 1 га сбор зерновой, кормовой и другой продукции выше, чем с богарных земельных участков. Впрочем, с поливной водой попадает в посевы влаголюбивая сорная растительность, приносящая ощутимый
ущерб урожайности агроценоза. Проблема борьбы с сорной растительностью существует в течение всего вегетационного периода развития сельскохозяйственных культур. Подавление сорняков осуществляют механическими либо химическими способами.
При поддержании благоприятного фитосанитарного состояния орошаемых угодий в борьбе с сорной растительностью при биологизированной системе земледелия приоритетными считаются приемы обработки почвы с механическим уничтожением сорняков. Борьба с сорняками является важнейшей задачей в сельском хозяйстве, однако она должна осуществляться с соблюдением экологических норм и принципов устойчивого развития. Традиционные методы борьбы с сорняками, такие как использование гербицидов, часто приводят к загрязнению окружающей среды и нарушению биоразнообразия. В настоящее время все большее внимание уделяется использованию экологически безопасных технологий и стратегий защиты сельхозугодий от сорной растительности. Эти подходы основаны на понимании роли сорняков в экосистемах и на использовании естественных механизмов их регуляции. Одним из ключевых направлений в борьбе с сорняками является предотвращение их распространения. Это можно обеспечить с помощью качественной механической предпосевной обработки почвы и междурядных обработок, которые могут быть двух - или трехкратными в течение вегетации культур [1, 2].
На орошаемых землях применение севооборотов с короткой ротацией способствует лучшему очищению от сорной растительности и снижению засоренности угодий под следующую культуру. Орошаемое земледелие должно специализироваться на кормовых и зерновых севооборотах с ротацией в 5-8 полей. Главное в севооборотах с короткой ротацией - строгое чередование бедных азотом (зерновых) культур с бобовыми и другими насыщенными азотом культурами [3-5].
Высокоэффективного очищения полей от сорняков без интенсивного
применения гербицидов можно достичь с помощью оптимального чередования культур в орошаемом севообороте, с учетом биологии культурных и сорных растений [6].
Использование пестицидов для уничтожения сорной растительности целесообразно только в крайних случаях, при недостаточности агротехнических мероприятий. Почвенные гербициды применяют до сева, так как их фитотоксическое действие на сорные растения наиболее длительно. Гербициды негативно действуют на окружающую среду, загрязняя ее, поэтому применять их следует лишь минимальными дозами, согласно регламенту по применению [7].
Ведущая роль в регулировании численности сорняков и предупреждении их распространения в агроценозах принадлежит обработке почвы. Рациональная и своевременная обработка почвы, базирующаяся на вспашке, уменьшает засоренность мало - и многолетними сорняками на 50-60 % [4, 8].
Для этого необходимо учитывать природные факторы (особенности агроландшафта, гидрологические условия, свойства и уровень плодородия), особенности сельскохозяйственной культуры, степень проявления эрозии и фитосанитарное состояние почвы.
В борьбе с сорной растительностью эффективным агроприемом является основная обработка почвы. Установлено, что с помощью агротех-нологических приемов борьбы с сорняками (внесение удобрений, использование севооборотов, обработка пестицидами, механическая обработка, использование мульчи и прочих методов) можно заметно повлиять на исход конкуренции в пользу культурных растений [9]. Однако необходимо помнить, что сорные растения обладают более высокой экологической пластичностью по сравнению с культурными растениями и способны не только выживать в любых условиях, но и успешно конкурировать с ними в агро-фитоценозах [10]. Севообороты позволяют разнообразить выращиваемые
культуры, что также помогает снизить засоренность посевов. Адаптивная система основной обработки почвы, учитывающая особенности каждого участка, поможет оптимизировать использование машин и обеспечить более эффективную борьбу с сорной растительностью. Наконец, проведение мероприятий по предотвращению повторного появления сорняков, таких как уничтожение семян и корневых систем сорняков перед посевом, поможет предотвратить их рост в будущем. В настоящий момент ни один из отдельно взятых приемов (агротехнический, биологический или химический) не может решить в целом проблему регулирования численности сорного компонента [11].
Актуальность проблемы и предопределила цель наших исследований, так как регламент применения основной обработки почвы для предотвращения засоренности агроценозов в условиях орошения на каштановых почвах Поволжья мало изучен и практически отсутствует.
Целью исследований являлось изучение приемов борьбы с засоренностью посевов посредством ресурсосберегающих способов обработки почвы, обеспечивающих улучшение фитосанитарного состояния орошаемого агроценоза.
Материалы и методы. В 2021-2023 гг. в Энгельсском районе Саратовской области на орошаемых полях ОПХ «ВолжНИИГиМ» проводились исследования, посвященные применению современных методов уничтожения сорной растительности в сухостепной зоне Поволжья.
Применялась методика оценки засоренности посевов по удельному весу количества сорных растений на 1 м2 посевов сои, суданской травы и яровой пшеницы [6, 12]. Засоренность посевов изучали при обработке почвы с оборотом пласта, плоскорезной и минимальной обработках, всего исследовано 29 учетных делянок (рисунок 1). Особо вредоносные и карантинные сорняки фиксировали отдельно.
Рисунок 1 - Опытные делянки посевов сои, суданской травы и яровой пшеницы в опытно-производственном хозяйстве Волжского научно-исследовательского института гидротехники и мелиорации
(автор фото С. В. Ененко)
Figure 1 - Experimental plots of soybeans, Sudan grass and spring wheat plants in the experimental production farm of the Volga Research Institute of Hydraulic Engineering and Land Reclamation (photo by S. V. Enenko)
Для проведения учета засоренности почвы на закрепленных участках семенами сорняков использовали количественный весовой метод. Этот метод предполагает подсчет сорняков на 1 м2 в 3-кратной повторности по диагонали участка. Учет проводился два раза: в начале вегетации и перед уборкой культур1 (рисунок 2).
При выборе способа подавления либо уничтожения сорняков руководствовались их принадлежностью к различным видам сорных растений и сельскохозяйственной культурой в агроценозе. Высота растений у зерновых культур особенно сильно влияет на исход конкуренции, поскольку высокорослые растения лучше конкурируют за свет, чем низкорослые, и, как правило, обладают более мощной корневой системой [9, 13]. Это позволило определить наиболее эффективные методы борьбы с сорняками, без нанесения вреда сельскохозяйственным культурам.
1 Доспехов Б. А. Методика полевого опыта (с основами статистической обработки результатов исследований). 6-е изд., перераб. и доп. М.: Агропромиздат, 2011. 352 с.
Рисунок 2 - Подсчет сорняков в посевах сои, суданской травы и яровой пшеницы (автор фото С. В. Ененко)
Figure 2 - Counting weeds in soybean, Sudan grass and spring wheat crops (photo by S. V. Enenko)
Для опыта высевались районированные сорта: сои - Марина, яровой пшеницы - Фаворит, суданской травы - Юбилейная 20. Агротехника выращивания сельскохозяйственных культур в опытах общепринятая для зоны Поволжья.
Результаты многофакторных полевых опытов, как правило, отражают сложные взаимодействия между факторами и позволяют получить более полную информацию о том, как каждый фактор влияет на исследуемый процесс. Это помогает более точно определить оптимальные условия для достижения желаемых результатов. Кроме того, проведение таких опытов имеет определенную научную новизну. Установлены оптимальные
сочетания основных факторов агрофитоценологии культур - сои, суданской травы и яровой пшеницы - на основе использования почвозащитных и энергосберегающих технологий обработки почвы.
Биологический урожай зеленой массы суданской травы определялся вручную с площадок 10 м2 в 3-кратной повторности по каждому варианту опыта. Биологический урожай зерновых культур определялся с использованием опытных снопов с 1 м2 в 5-кратной повторности по вариантам. Зерно яровой пшеницы и сои доводили до нормативной влажности 14 % и чистоты 100 %.
Результаты и обсуждение. Суданская трава является одной из наиболее распространенных злаковых культур, возделываемых на корм животным, благодаря многим ценным биологическим свойствам (засухоустойчивость, хорошее побегообразование и восстановление после укоса или стравливания), высокой продуктивности и питательным достоинствам, ее возделывают во многих регионах России. Лучшими предшественниками суданской травы являются культуры, которые оставляют после себя чистую от сорняков почву.
При возделывании суданской травы на корм желательно воздерживаться от применения гербицидов. Поэтому появившиеся сорняки уничтожали до- и повсходовым боронованием легкими боронами поперек рядков. В фазе выметывания метелки через 35-40 дней после всходов посевы были готовы к первому укосу или стравливанию. За вегетацию при благоприятных погодных условиях и соблюдении всех требований агротехники можно получить не менее двух укосов.
Во второй период вегетации суданская трава дала высокий суточный прирост (до 10 см) при густом травостое, что способствует очищению поля от сорняков. Обработка посевов суданской травы в фазу кущения позволила получить урожайность кондиционных семян более 1,5 т/га, лабораторная всхожесть была более 80 %, масса 1000 семян более 600 г. При этом до-
ходность производства, несмотря на высокие затраты, повышается за счет увеличения валового сбора.
На полях, вспаханных осенью, предпосевная обработка почвы началась с того, чтобы закрыть влагу с помощью тяжелых борон в два следа. На не обработанных с осени полях или полях, обработанных безотвальными орудиями, почву рыхлят культиваторами КПЭ-3,8 перекрестно на глубину 7-8 см [14].
Количество следующих обработок зависит от степени засоренности почвы, ее увлажненности и прогреваемости. Предпосевная культивация проводилась на глубину 5-7 см. Для всех обработок очень важно тщательное выравнивание поверхности поля.
Плоскорезная обработка почвы может быть эффективным способом борьбы с сорной растительностью и повышения урожайности, однако результаты могут варьироваться в зависимости от конкретных условий исследования. Данные исследований показывают, что плоскорезная обработка эффективнее справляется с сорной растительностью по сравнению с отвальной вспашкой при возделывании яровой пшеницы. Количество сорняков при плоскорезной обработке составляло в среднем 8,0 шт./м2, в то время как при отвальной вспашке их количество было равно 8,33 шт./м2, таким образом, плоскорезная обработка снизила количество сорняков на 0,33 шт./м2 по сравнению с отвальной вспашкой. Такая же тенденция сохраняется и на посевах сои, где при использовании плоскореза количество сорняков в среднем за годы исследований было равно 12,6 шт./м2, что на 5,3 % меньше, чем при отвальной вспашке - 13,3 шт./м2. Это говорит о том, что плоскорезная обработка имеет преимущества в борьбе с сорной растительностью, так как позволяет снизить ее количество в посевах зерновых. Она может быть эффективной фитосанитарной мерой для увеличения количества и улучшения качества урожая (таблица 1).
Таблица 1 - Изменение засоренности посевов за период вегетации культур звена орошаемого севооборота
В шт./м2
Table 1 - Change in weed infestation of crops during the growing season of the irrigated crop rotation link
In pcs./m2
Культура Вид сорных растений Засоренность
2021 г. 2022 г. 2023 г.
Минимальная обработка на глубину 8-10 см Отвальная вспашка на глубину 25-27 см Обработка почвы плоскорезом на глубину 25-27 см Минимальная обработка на глубину 8-10 см Отвальная вспашка на глубину 25-27 см Обработка почвы плоскорезом на глубину 25-27 см Минимальная обработка на глубину 8-10 см Отвальная вспашка на глубину 25-27 см Обработка почвы плоскорезом на глубину 25-27 см
Суданская трава Падалица проса 9 7 9 7 6 8 6 5 7
Щетинник 4 3 6 4 2 6 3 2 6
Щирица 5 4 3 3 3 2 2 2 1
Осоты 5 4 1 5 3 1 4 3 -
Марь 3 1 1 2 - 1 1 - -
Всего сорняков 26 19 20 21 16 18 16 12 14
Пшеница яровая Падалица проса 9 4 4 8 3 3 7 3 2
Щетинник 6 3 2 5 2 2 5 1 2
Щирица 2 1 2 2 1 2 1 1 2
Лебеда 4 2 1 3 2 1 2 2 1
Всего сорняков 21 10 9 18 8 8 15 7 7
Соя Падалица проса 6 6 6 5 4 4 4 3 3
Щетинник 4 3 3 3 2 2 3 2 2
Щирица 3 3 3 3 3 3 2 2 2
Лебеда 3 3 2 3 2 2 3 1 1
Вьюнок 1 1 1 2 1 1 2 - -
Подсолнечник 2 2 1 1 1 1 2 1 -
Всего сорняков 19 18 16 17 13 13 16 9 9
Отмечено положительное влияние плоскорезной обработки почвы на снижение засоренности, в основном однолетними сорняками.
Проведена статистическая обработка полученных результатов: двухфакторный дисперсионный анализ по общему количеству сорняков и трехфакторный - по их видовому составу (таблицы 2, 3).
Таблица 2 - Влияние обработки почвы (фактор А) и сроков определения (фактор В) на засоренность посевов сельскохозяйственных культур звена орошаемого севооборота в среднем за 2021-2023 гг.
В шт./м2
Table 2 - Impact of tillage (factor A) and determination terms (factor B) on weed infestation of crops in the crop rotation link on average for 2021-2023
In pcs./m2
Вариант опыта (фактор А) Срок определения (фактор В) Всего сорняков Среднее по фактору А Среднее по фактору В
Суданская т] зава
Минимальная обработка, 8-10 см Перед посевом Перед уборкой 26,0 15,1 20.55b 21.50b 15.07a
Отвальная вспашка, 25-27 см Перед посевом Перед уборкой 18,2 15,8 17.00a
Плоскорезная обработка, 25-27 см Перед посевом Перед уборкой 20,3 14,3 17.30a
Fo5(A) = 9,86*; НСРо5(А) = 2,46; Fo5(B) = 4 НСРо5(АВ) = 3,68. Вклад факторов в общую измен 58,15 %, взаимодействия АВ - 17,09 %, неучте! 19,23*; НСР05(В) = 2,24; F)5(AB) = 7,22*; чивость: фактор А - 14,52 %, фактор В -шые факторы - 10,28 %.
Яровая пшеница
Минимальная обработка, 8-10 см Перед посевом Перед уборкой 21,0 15,4 18.20b 13.10b 10.10a
Отвальная вспашка, 25-27 см Перед посевом Перед уборкой 8,9 7,3 8.10a
Плоскорезная обработка, 25-27 см Перед посевом Перед уборкой 9,4 7,6 8.50a
^05(А) = 446,00*; НСРо5(А) = 1,06; ^(В) = 82,92*; НСРо5(В) = 0,81; ^05(ЛВ) = 15,60*; НСРо5(АВ) = 1,45; НСРо5(АВ) = пб. Вклад факторов в общую изменчивость: фактор А -86,13 %, фактор В - 8,89 %, взаимодействия АВ - 3,34 %, неучтенные факторы -1,64 %.
Соя
Минимальная обработка, 8-10 см Перед посевом Перед уборкой 18,5 15,3 16.88b 17.59b 11.29a
Отвальная вспашка, 25-27 см Перед посевом Перед уборкой 16,6 9,0 12.78a
Плоскорезная обработка, 25-27 см Перед посевом Перед уборкой 17,7 9,6 13.65a
^05(А) = 91,21*; НСРо5(А) = 0,89; ^05(В) = 187,67*; НСР05(В) = 1,13; ^05(ЛВ) = 11,75*; НСРо5(АВ) = 1,64. Вклад факторов в общую изменчивость: фактор А - 20,88 %, фактор В -66,57 %, взаимодействия АВ - 8,33 %, неучтенные факторы - 4,21 %.
Примечание - * - р < 0,05, пб - не существенно. Данные, обозначенные разными буквами, значимо различаются в соответствии с тестом множественных сравнений Дункана.
Таблица 3 - Влияние варианта обработки почвы (фактор А), видового состава (фактор В) и сроков определения (фактор С) на засоренность посевов сельскохозяйственных культур звена орошаемого севооборота в среднем за 2021-2023 гг.
В шт./м2
Table 3 - Impact of the option of soil treatment (factor A), species
composition (factor B) and determination terms (factor C) on weed infestation of crops of the irrigated crop rotation link on average for 2021-2023
In pcs./m2
Вариант опыта Видовой состав Срок определения (фактор С) Среднее по фактору А Среднее по фактору В
(фактор А) (фактор В) перед посевом перед уборкой
1 2 3 4 5 6
Суданская трава
Минимальная об- многолетние 9,7 4,6 10.28b 4.78a
работка, 8-10 см малолетние 16,3 10,5 13.51b
Отвальная вспаш- многолетние 3,2 3,1 8.51a
ка, 25-27 см малолетние 15,0 12,7
Плоскорезная об- многолетние 6,1 2,0 8.65a
работка, 25-27 см малолетние 14,2 12,3
Среднее по фактору С 10.76b 7.53a
^05(А) = 15,29*; НСРо5(А) = 0,74; ^о5(В) = 905,54*; НСРо5(В) = 0,60; ^05(ЛВ) = 20,47*; НСРо5(АВ) = 1,04; ^05(С) = 123,58*; НСРо5(С) = 0,60; ^05(АС) = 17,92*; НСРО5(АС) = 1,04; ^05(ВС) = 0,18; НСР05(ВС) = пб; ^05(авс) = 5,03*; НСРо5(авс) = 1,47. Вклад факторов в общую изменчивость: фактор А - 2,62 %, фактор В - 77,45 %, фактор С - 10,57 %; взаимодействия: АВ - 3,50 %, АС - 3,07 %, ВС - 0,02 %, АВС - 0,86 %; неучтенные факторы - 1,92 %._
Яровая пшеница
Минимальная обработка, 8-10 см многолетние 6,7 5,3 9.10b 2.97a
малолетние 14,3 10,1 8.64b
Отвальная вспашка, 25-27 см многолетние 1,3 1,0 4.06a
малолетние 7,6 6,3
Плоскорезная обработка, 25-27 см многолетние 2,2 1,3 4.25a
малолетние 7,2 6,3
Среднее по фактору С 6.56b 5.05a
^05(А) = 441,70*; НСРо5(А) = 0,40; ^о5(В) = 1305,72*; НСР05(В) = 0,36; ^05(ЛВ) = = 5,08*; НСРо5(АВ) = 0,56; ^05(С) = 91,99*; НСРо5(С) = 0,33; ^05(ас) = 17,02*; НСРо5(АС) = = 0,56; ^05(вс) = 16,56*; НСРо5(вс) = 0,46; ^05(авс) = 6,78*; НСРо5(авс) = 0,80. Вклад факторов в общую изменчивость: фактор А - 37,05 %, фактор В - 54,76 %, фактор С -3,86 %; взаимодействия: АВ - 0,43 %, АС - 1,43 %, ВС - 0,69 %, АВС - 0,57 %; неучтенные факторы - 1,21 %._
Соя
Минимальная обработка, 8-10 см многолетние 4,2 3,2 8.45b 2.61a
малолетние 14,3 12,1 11.83b
Продолжение таблицы 3 Table 3 continued
1 2 3 4 5 6
Отвальная вспаш- многолетние 2,6 2,0 6.40a
ка, 25-27 см малолетние 14,0 7,0
Плоскорезная об- многолетние 2,2 1,5 6.82a
работка, 25-27 см малолетние 15,5 8,1
Среднее по фактору С 8.79b 5.65a
^оз(А) = 50,00*; НСРо5(А) = 0,45; ^оз(В) = 2716,64*; НСРоз(Б) = 0,37; ^05(ЛБ) = 8,92*; НСРо5(АВ) = 0,63; ^05(С) = 315,83*; НСР05(С) = 0,37; ^05(АС) = 19,19*; НСР05(АС) = 0,63; ^05(ВС) = 182,29*; НСР05(вс) = 0,52; ^05(авс) = 25,63*; НСР05(авс) = 0,90. Вклад факторов в общую изменчивость: фактор А - 2,90 %, фактор В - 78,72 %, фактор С - 9,15 %;
взаимодействия: АВ факторы - 0,83 %. - 0,52 %, АС - 1,11 %, ВС - - 5,28 %, АВС - 1,49 %; неучтенные
Примечание - * - р < 0,05, ns - не существенно. Данные, обозначенные раз-
ными буквами, значимо различаются в соответствии с тестом множественных срав-
нений Дункана.
На первой сельскохозяйственной культуре звена - суданской траве -наибольшая засоренность отмечена на варианте минимальной обработки на 8-10 см, количество сорняков составило 26,0 шт./м2. В течение вегетации за счет высокой густоты стояния засоренность посевов перед уборкой снизилась на всех вариантах опыта. В посевах суданской травы она составила 15,1 шт./м2.
На второй культуре звена - яровой пшенице - засоренность варьировала незначительно: на отвальной вспашке перед посевом и перед уборкой 8,9 и 7,3 шт./м2, на плоскорезной обработке 9,4 и 7,6 шт./м2. Следует отметить, что общая засоренность на яровой пшенице была невысока, это связано с высокой ее кустистостью, высотой стебля и прежде всего с продолжительностью вегетации.
Ввиду того, что в посевах третьей культуры - сои - проводили междурядную обработку, количество сорных растений к концу вегетации снижалось с одинаковой тенденцией от посева до уборки без существенной разницы по способам обработки почвы.
Способы основной обработки почвы оказали существенное влияние на процесс формирования урожая и, как следствие, на уровень расхода оросительной воды на единицу полученной продукции (таблица 4).
Таблица 4 - Показатели эффективности использования оросительной воды для сельскохозяйственных культур звена орошаемого севооборота
Table 4 - Efficiency indicators of irrigation water use for crops in the irrigated crop rotation link
Вариант опыта Режим орошения, % НВ Поливная норма, м3/га Оросительная норма, м3/га Урожай-ность, т/га Расход оросительной воды на единицу продукции, м3/т
Суданская трава (зеленая масса). Доза минеральных удобрений: N110P80K50
Минимальная обработка, 8-10 см 70-80-70 450 2250 32,7 69
Отвальная вспашка, 25-27 см 37,5 60
Плоскорезная обработка, 25-27 см 36,9 61
НСР05 2,69
Яровая пшеница. Доза минеральных удобрений: N70P90K ■V60
Минимальная обработка, 8-10 см 70-80-60 400 1200 3,30 364
Отвальная вспашка, 25-27 см 3,36 357
Плоскорезная обработка, 25-27 см 3,59 334
НСР05 0,13
Соя. Доза минеральных удобрений: N120P90K60
Минимальная обработка, 8-10 см 70-80-60 500 2000 4,09 489
Отвальная вспашка, 25-27 см 4,35 460
Плоскорезная обработка, 25-27 см 4,20 476
НСР05 0,13
Наибольший урожай зеленой массы суданской травы был отмечен на варианте с отвальной вспашкой на 25-27 см - 37,5 т/га. Здесь при формировании урожая суданской травы отмечено наиболее эффективное расходование воды - 60 м3/т, что значительно ниже, чем при минимальной обработке на глубину 8-10 см, при которой расход составил 69 м3 на 1 т продукции.
Наибольший урожай зерна яровой пшеницы зафиксирован при плоскорезной обработке почвы на 25-27 см - 3,59 т/га, что на 0,23 т/га выше, чем при отвальной вспашке. При этом расход поливной воды на получение 1 т зерна был меньше при плоскорезной обработке (334 м3/т), чем на варианте с отвальной вспашкой почвы (357 м3/т).
Средний урожай сои по вариантам основной обработки почвы в годы исследований практически не отличался и составил 4,35 т/га на отвальной вспашке, 4,20 т/га на плоскорезной обработке и 4,09 т/га на минимальной обработке. На посевах сои по расходу оросительной воды на создание урожая существенной разницы по способам основной обработки почвы не выявлено.
В целом плоскорезная обработка почвы может быть эффективным способом борьбы с сорной растительностью и повышения урожайности, однако результаты могут варьироваться в зависимости от конкретных условий исследования.
Выводы. По полученным за 2021-2023 гг. данным, обработка почвы в предпосевном периоде сои приводит к снижению сорной растительности во время вегетационного периода культуры. Это повышает продуктивность и позволяет получить дополнительный урожай до 1 т/га, что составляет 30 % от общего урожая.
На примере сои, суданской травы и яровой пшеницы доказано, что при их возделывании наиболее эффективно применение вспашки с оборотом пласта осенью в сочетании с двумя механическими междурядными обработками в течение вегетации культуры.
По результатам проведенных исследований можно сделать вывод, что плоскорезная обработка является более эффективной в борьбе с малолетними сорняками (к концу ротации севооборота их количество сократилось до 8,1 шт./м2, т. е. на 6,1 шт./м2). Однако отвальная вспашка эффективнее плоскорезной обработки в уничтожении многолетних сорняков, при этом уменьшение произошло на 1,2 шт./м2.
Если применять качественную предпосевную культивацию и междурядные обработки почвы в период вегетации сельскохозяйственной культуры при соблюдении севооборотов короткой ротации, в комплексе отмечается лучшее очищение агроценозов от сорной растительности и
значительное снижение засоренности угодий под следующую культуру. Кроме того, улучшается общее фитосанитарное состояние агроценозов.
Список источников
1. Изменение агрофизического состояния почвы при минимализации обработки / К. Е. Денисов, Е. П. Денисов, Н. П. Молчанова, И. С. Полетаев // Научная жизнь. 2016. № 11. С. 42-52. EDN: XETNGT.
2. Архипов А. С., Долгополова Н. В. Обработка почвы как средство повышения плодородия в севообороте // Вестник Курской государственной сельскохозяйственной академии. 2022. № 2. С. 6-13. EDN: PFKRBS.
3. Шадских В. А., Кижаева В. Е. Комплексная оценка эффективности агротехнических мероприятий в типовом севообороте при орошении в Поволжье // Мелиорация и гидротехника [Электронный ресурс]. 2022. Т. 12, № 2. С. 20-33. URL: https:rosniipm-sm.ru/ article?n=1276 (дата обращения: 17.07.2024). https:doi.org/10.31774/2712-9357-2022-12-2-20-33. EDN: IXWLUA.
4. Рзаева В. В. Система основной обработки почвы и компоненты агрофитоценоза при возделывании яровой пшеницы // Агропродовольственная политика России. 2017. № 12(72). С. 124-128. EDN: YPLLPF.
5. Включение сои в севооборот сельскохозяйственных культур, как один из приемов рационального использования мелиорированных земель сухостепной зоны Поволжского региона / В. А. Шадских, В. О. Пешкова, В. Е. Кижаева, Н. А. Тимофеева, А. Г. Лапшова // Технология возделывания сои в сухостепной зоне Поволжья на орошении: сб. науч. тр. LAP Lambert, 2017. С. 24-29. EDN: YVPPSL.
6. Вредоносность сорняков и химические методы борьбы с ними на посевах сои в условиях орошения Саратовского Заволжья / В. А. Шадских, В. Е. Кижаева, В. О. Пешкова, Л. Г. Романова, О. Л. Рассказова // Мелиорация и водное хозяйство. 2016. № 5. С. 27-29. EDN: WTHTKR.
7. Водопроницаемость темно-каштановой почвы и агрохимические факторы, определяющие урожайность нута / А. П. Солодовников, Д. А. Уполовников, Н. Н. Гу-сакова, В. В. Корсак, Д. В. Сураев, А. Ю. Левкина // Аграрный научный журнал. 2023. № 11. С. 130-135. DOI: 10.28983/asj.y2023i11pp130-135. EDN: EZVOKB.
8. Крищук О. В., Фисунов Н. В. Засоренность и урожайность яровой пшеницы по основной обработке почвы в северной лесостепи Тюменской области // Успехи молодежной науки в агропромышленном комплексе: сб. тр. LVII Студенч. науч.-практ. конф., г. Тюмень, 30 нояб. 2022 г. Тюмень: ГАУ Северного Зауралья, 2022. С. 102-110. EDN: XJYUNH.
9. Кошкин Е. И. К проблеме конкуренции культурных и сорных растений в аг-рофитоценозе // Известия Тимирязевской сельскохозяйственной академии. 2016. Вып. 4. С. 53-62. EDN: WRJLQT.
10. Влияние способов обработки почвы и видов удобрений на агрофизические свойства почвы, засоренность посевов и урожайность ячменя / Е. Н. Носкова, Л. М. Козлова, Ф. А. Попов, Е. В. Светлакова // Таврический вестник аграрной науки. 2022. № 3(31). С. 148-158. EDN: URZDYV.
11. Влияние минимизации основной обработки почвы на влагообеспеченность и засоренность посевов зернобобовых культур / Д. В. Дубовик, А. Н. Морозов, Е. В. Дубовик, А. В. Шумаков // Международный сельскохозяйственный журнал. 2021. № 3(381). С. 49-53. DOI: 10.24412/2587-6740-2021-3-49-53. EDN: IFTBYI.
12. Белолюбцев А. И., Дронова Е. А., Асауляк И. Ф. Оценка энергетической эф-
фективности применения почвозащитных технологий обработки в агроэкосистемах // Растениеводство и луговодство: сб. ст. Всерос. науч. конф. с междунар. участием. М., 2020. С. 702-705. DOI: 10.26897/978-5-6042131-8-6-156. EDN: PJSSZP.
13. Improving long-term crop productivity and soil quality through integrated straw-return and tillage strategies / S. Li, J. Shi, X. Tian, M. Hu // Agronomy Journal. 2022. Vol. 114, iss. 2. Р. 1500-1511. https:doi.org/10.1002/agj2.20831. EDN: IKFRGM.
14. Грунвальд Л. К., Беляев В. И., Майнель Т. Повышение эффективности мер защиты растений: технические решения по совершенствованию контроля над сорняками, уменьшению объемов использования пестицидов и снижению интенсивности обработки почвы в засушливых сельскохозяйственных регионах, подверженных ветровой эрозии // Кулунда: сельское хозяйство и низкоэмиссионные технологии устойчивого землепользования: коллектив. моногр. Барнаул, 2021. Гл. 27. С. 455-472. EDN: ISBLCQ.
References
1. Denisov K.E., Denisov E.P., Molchanova N.P., Poletaev I.S., 2016. Izmenenie ag-rofizicheskogo sostoyaniya pochvy pri minimalizatsii obrabotki [Changing the agrophysical state of soil in case of tillage minimization]. Nauchnaya zhizn' [Scientific Life], no. 11, pp. 42-52, EDN: XETNGT. (In Russian).
2. Arkhipov A.S., Dolgopolova N.V., 2022. Obrabotka pochvy kak sredstvo pov-ysheniya plodorodiya v sevooborote [Soil treatment as a means of increasing fertility in cropping]. Vestnik Kurskoy gosudarstvennoy sel'skokhozyaystvennoy akademii [Bulletin of Kursk State Agricultural Academy], no. 2, pp. 6-13, EDN: PFKRBS. (In Russian).
3. Shadskikh V.A., Kizhaeva V.E., 2022. [Comprehensive assessment of the effectiveness of agrotechnical measures in typical crop rotation during irrigation in the Volga region]. Melioratsiya i gidrotekhnika, vol. 12, no. 2, pp. 20-33, available: https:rosniipm-sm.ru/ article?n=1276 [accessed 17.07.2024], https:doi.org/10.31774/2712-9357-2022-12-2-20-33, EDN: IXWLUA. (In Russian).
4. Rzaeva V.V., 2017. Sistema osnovnoy obrabotki pochvy i komponenty agrofi-totsenoza pri vozdelyvanii yarovoy pshenitsy [Primary tillage system and agrophytocenosis components in the spring wheat cultivation]. Agroprodovol'stvennaya politika Rossii [Agro-Food Policy of Russia], no. 12(72), pp. 124-128, EDN: YPLLPF. (In Russian).
5. Shadskikh V.A., Peshkova V.O., Kizhaeva V.E., Timofeeva N.A., Lapshova A.G., 2017. Vklyuchenie soi v sevooborot sel'skokhozyaystvennykh kul'tur, kak odin iz priemov ratsional'nogo ispol'zovaniya meliorirovannykh zemel' sukhostepnoy zony Povolzhskogo re-giona [Inclusion of soybeans in the crop rotation of agricultural crops, as one of the methods of rational use of reclaimed lands in the dry steppe zone of the Volga region]. Tekhnologiya vozdelyvaniya soi v sukhostepnoy zone Povolzh'ya na oroshenii: sb. nauch. tr. [Technology of Soybean Cultivation in the Dry Steppe Zone of the Volga Region on Irrigation: Collection of scientific papers]. LAP Lambert Publ., pp. 24-29, EDN: YVPPSL. (In Russian).
6. Shadskikh V.A., Kizhaeva V.E., Peshkova V.O., Romanova L.G., Rasskazova O.L., 2016. Vredonosnost' sornyakov i khimicheskie metody bor'by s nimi na posevakh soi v usloviyakh orosheniya Saratovskogo Zavolzh'ya [Weed harmfulness and chemical methods of their control in soybean crops under irrigation in the Saratov Volga region]. Melioratsiya i vodnoe khozyaystvo [Land Reclamation and Water Management], no. 5, pp. 27-29, EDN: WTHTKR. (In Russian).
7. Solodovnikov A.P., Upolovnikov D.A., Gusakova N.N., Korsak V.V., Suraev D.V., Levkina A.Yu., 2023. Vodopronitsaemost' temno-kashtanovoy pochvy i agrokhimicheskie faktory, opredelyayushchie urozhaynost' nuta [Water permeability of dark chestnut soil and agrochemical factors determining chickpea yield]. Agrarnyy nauchnyy zhurnal [Agrarian Scientific Journal], no. 11, pp. 130-135, DOI: 10.28983/asj.y2023i11pp130-135, EDN: EZVOKB. (In Russian).
8. Krischuk O.V., Fisunov N.V., 2022. Zasorennost' i urozhaynost'yarovoy pshenitsy po osnovnoy obrabotke pochvy v severnoy lesostepi Tyumenskoy oblasti [Weed infestation and yield of spring wheat for primary tillage in the northern forest-steppe of the Tyumen region]. Uspekhi molodezhnoy nauki v agropromyshlennom komplekse: sb. tr. LVII Studencheskoy nauchno-prakticheskoy konferentsii [Success of Youth Science in the Agro-Industrial Complex: Proc. of the LVII Student Scientific and Practical Conference]. Tyumen, State Agrarian University of the Northern Urals, pp. 102-110, EDN: XJYUNH. (In Russian).
9. Koshkin E.I., 2016. Kprobleme konkurentsii kul'turnykh i sornykh rasteniy v agro-fitotsenoze [Crop-weed competitiveness in a canopy]. Izvestiya Timiryazevskoy sel'skokho-zyaystvennoy akademii [Bulletin of Timiryazev Agricultural Academy], iss. 4, pp. 53-62, EDN: WRJLQT. (In Russian).
10. Noskova E.N., Kozlova L.M., Popov F.A., Svetlakova E.V., 2022. Vliyanie sposobov obrabotkipochvy i vidov udobreniy na agrofizicheskie svoystvapochvy, zasorennost' posevov i urozhaynost' yachmenya [Influence of tillage methods and fertilizer types on ag-rophysical properties of soil, weed infestation of crops and yield of barley]. Tavricheskiy vestnik agrarnoy nauki [Tauride Herald of Agrarian Science], no. 3(31), pp. 148-158, EDN: URZDYV. (In Russian).
11. Dubovik D.V., Morozov A.N., Dubovik E.V., Shumakov A.V., 2021. Vliyanie minimizatsii osnovnoy obrabotki pochvy na vlagoobespechennost' i zasorennost' posevov zernobobovykh kul'tur [Influence of minimized primary tillage on moisture availability and weed infestation of leguminous crops]. Mezhdunarodnyy sel'skokhozyaystvennyy zhurnal [International Agricultural Journal], no. 3(381), pp. 49-53, DOI: 10.24412/2587-6740-2021-3-49-53, EDN: IFTBYI. (In Russian).
12. Belolyubtsev A.I., Dronova E.A., Asaulyak I.F., 2020. Otsenka energeticheskoy effektivnosti primeneniya pochvozashchitnykh tekhnologiy obrabotki v agroekosistemakh [Assessment of energy efficiency of application of soil protection technologies in agroeco-systems]. Rastenievodstvo i lugovodstvo: sb. st. Vserossiyskoy nauchnoy konferentsii s mezhdunarodnym uchastiem [Plant Growing and Meadow Farming: Collection of Articles of All-Russian Scientific Conference with International Participation]. Moscow, pp. 702-705, DOI: 10.26897/978-5-6042131-8-6-156, EDN: PJSSZP. (In Russian).
13. Li S., Shi J., Tian X., Hu M., 2022. Improving long-term crop productivity and soil quality through integrated straw-return and tillage strategies. Agronomy Journal, vol. 114, iss. 2, pp. 1500-1511, https:doi.org/10.1002/agj2.20831, EDN: IKFRGM.
14. Grunwald L.K., Belyaev V.I., Meinel T., 2021. Povyshenie effektivnosti mer zash-chity rasteniy: tekhnicheskie resheniya po sovershenstvovaniyu kontrolya nad sornyakami, umen'sheniyu ob"emov ispol'zovaniyapestitsidov i snizheniyu intensivnosti obrabotki pochvy v zasushlivykh sel'skokhozyaystvennykh regionakh, podverzhennykh vetrovoy erozii [Improving the efficiency of plant protection measures: technical solutions for better weed control, less pesticide use and decreasing soil tillage intensity in dry farming regions exposed to wind erosion]. Kulunda: sel'skoe khozyaystvo i nizkoemissionnye tekhnologii ustoychivogo zem-lepol'zovaniya: kollektiv. monografiya [Kulunda, Agriculture and Low-Emission Technologies for Sustainable Land Use: collective monograph]. Barnaul, chap. 27, pp. 455-472, EDN: ISBLCQ. (In Russian)._
Информация об авторах В. А. Шадских - главный научный сотрудник, доктор сельскохозяйственных наук, профессор, Волжский научно-исследовательский институт гидротехники и мелиорации, Энгельс, Российская Федерация, [email protected], ORCID: 0009-0007-3848-8485; В. Е. Кижаева - ведущий научный сотрудник, кандидат сельскохозяйственных наук, Волжский научно-исследовательский институт гидротехники и мелиорации, Энгельс, Российская Федерация, [email protected], ORCID: 0000-0002-5319-3112;
С. В. Ененко - младший научный сотрудник, Волжский научно-исследовательский институт гидротехники и мелиорации, Энгельс, Российская Федерация, sveta01091988@ mail.ru, ORCID: 0009-0004-3521-257Х.
Information about the authors
V. A. Shadskikh - Chief Researcher, Doctor of Agricultural Sciences, Professor, Volga Research Institute of Hydraulic Engineering and Land Reclamation, Engels, Russian Federation, [email protected], ORCID: 0009-0007-3848-8485;
V. E. Kizhaeva - Leading Researcher, Candidate of Agricultural Sciences, Volga Research Institute of Hydraulic Engineering and Land Reclamation, Engels, Russian Federation, [email protected], ORCID: 0000-0002-5319-3112;
S. V. Enenko - Junior Researcher, Volga Research Institute of Hydraulic Engineering and Land Reclamation, Engels, Russian Federation, [email protected], ORCID: 0009-0004-3521-257Х.
Вклад авторов: все авторы сделали эквивалентный вклад в подготовку публикации. Все авторы в равной степени несут ответственность за нарушения в сфере этики научных публикаций.
Contribution of the authors: the authors contributed equally to this article.
All authors are equally responsible for violations in the field of ethics of scientific publications.
Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов. The authors declare no conflicts of interests.
Статья поступила в редакцию 02.05.2024; одобрена после рецензирования 30.07.2024; принята к публикации 12.08.2024.
The article was submitted 02.05.2024; approved after reviewing 30.07.2024; accepted for publication 12.08.2024.
