CC BY
31УДК 631.51.01/631.582
ФИТОСАНИТАРНОЕ СОСТОЯНИЕ АГРОФИТОЦЕНОЗОВ И ИХ УРОЖАЙНОСТЬ В ЗАВИСИМОСТИ ОТ ТЕХНОЛОГИЙ ВОЗДЕЛЫВАНИЯ
И.Г. МЕЛЬЦАЕВ1, доктор сельскохозяйственных наук
(e-mail: ivniicx.nethouse.ru) А. Э. ЛОЩИНИНА2, кандидат сельскохозяйственных наук Ивановский НИИСХ - филиал ФГБНУ «Верхневолжский ФАНЦ», ул. Центральная, д.2, п. Богородское, Ивановский р-н, Ивановская обл., 153045, Российская Федерация 2Ивановская ГСХА им. Д.К. Беляева, ул. Советская, д.45, г. Иваново, Ивановская обл., 153012, Российская Федерация Изложены результаты многолетних полевых исследований по изучению влияния различных технологий обработки дерново-подзолистой и серой лесной почвы, а также использования гербицидов на состояние засоренности посевов и урожайность выращиваемых культур. Опыты проводили на базе Ивановской ГСХА. В двух опытах в разных почвах изучали три технологии обработки почвы: традиционная отвальная, ярусно-комбинированная и минимальная. По первой технологии запашку компоста и навоза проводили плугом ПН-4-35 на глубину20-22см, вторая включала заделку ярусным плугом ПЯ-3-35 на25-27см, а третья состояла в перемешивании внесенного компоста на 15-17 см тяжелой дисковой бороной БДТ-3. Контролем во всех экспериментах служил первый вариант. Опыт на дерново-подзолистой почве с использованием гербицидов был заложен методом расщепленных делянок, компост в дозе 40 т/га заделывали в пару обычным плугом на 20-22 см и изучали 4 системы обработки почвы: отвальную, плоскорезную, комбинированную и мелкую. Наиболее эффективное механическое средство для улучшения фитосанитарного состояния посевов - отвальная вспашка как обычным плугом на 20-22 см, так и ярусным на 25-27 см. Особенно эффективна глубокая ярусная обработка плугом ПЯ-3-35. Она способствовала уменьшению засоренности посевов, по сравнению с традиционной вспашкой ПН-4-35 на 20-22 см, в 1,7раза, с дискованием БДТ-3 на 15-17 см - в 2,4 раза, что положительно сказалось на формировании урожайности возделываемых культур. На фоне ярусно-комбинированной основной обработки почвы продуктивность в кормовом севообороте была выше, чем после обычной вспашки и дискования, на 2,8 ц/га, в полевом - на 3,7 ц/га. При использовании гербицидов урожайность культур в целом по всем изучаемым системам обработки почвы возросла на 1,2 ц/га, а засоренность посевов снизилась более чем в 5 раз.
Ключевые слова: агрофитоценоз, засоренность, технологии, почва, гербициды, урожайность.
Одной из многочисленных задач обработки почвы считается контроль сорной растительности. Иногда при отсутствии должных мер, масса сорняков в несколько раз превышает массу культурных растений. Соответственно, общее потребление воды и питательных веществ сорными растениями будет значительно выше, чем аграрными фитоценозами. В таких условиях всё, что создают рациональная агротехника и удобрения, в большей степени будут использовать сорняки. В свое время Д.Н. Прянишников подчеркивал [1], что без решительных мер по уничтожению сорной растительности биологическими и агротехническими приемами все другие мероприятия, в том числе и внесение минеральных удобрений, не дадут должного эффекта.
№ 2 (84) 2018
По данным В.Ф. Ладонина [2], при наличии в посевах 150 сорняков на 1 м2 из почвы выносится до 100 кг азота, 25 кг Р2О5 и 120 кг К2О, чего вполне достаточно для формирования урожая зерна озимой пшеницы порядка 35 ц/га. В работе Х.Х. Хабибрахманова [3], указано, что овсюг потребляет воды больше, чем яровая пшеница, в 1,5 раза, полынь горькая - в 2 раза. Осот розовый выносит из почвы в 3 раза больше азота, в 1,5 раза - фосфора, в 5 раз - калия, чем яровая пшеница. Кроме того, при наличии большого количества сорняков на 30 % возрастает сопротивление машинам и орудиям при обработке почвы, ухудшается ее качество, увеличивается расход горюче-смазочных материалов и на 25-30 % снижается производительность труда.
П.А. Костычев [4] считал уничтожение сорной растительности важнейшим средством борьбы с засухой. По этому поводу он отмечал: «Какая польза будет от того, что мы приводим почву в прекрасное состояние, способствующее сохранению почвенной влаги, раз сорные растения истреблены не будут. Высокая влажность почвы только поможет распространению сорных трав и для растений культурных не только не останется влаги, но они еще будут заглушены сорной растительностью».
По мнению Д.С. Васильева [5], наиболее эффективное средство борьбы с сорняками - система разноглубинной обработки почвы в севообороте, при которой глубокую отвальную вспашку проводят 1 раз в 4-5 лет, а в последу-
¡¡мЭишрсЩ ЗешебЪдецТз
1. Засорённость посевов в севообороте на дерново- подзолистой почве в зависимости от доз органических удобрений и технологий обработки почвы
Способ и глубина обработки (доза компоста) Малолетники Многолетники Всего
шт./м2 г/м2 шт./м2 г/м2 шт./м2 г/м2
ПН-4-35 на 20-22 см (0 т/га) 20 32,6 8 24,2 28 56,8
ПН-4-35 на 20-22 см (100 т/га) 22 33,3 7 24,2 29 57,5
ПЯ-3-35 на 25-27 см (140 т/га) 17 27,2 6 18,2 21 45,4
ПЯ-3-35 на 25-27 см (100 т/га) 16 25,0 6 22,7 22 47,7
ПЯ-3-35 на 25-27 см (70 т/га) 16 23,5 5 15,2 21 38,7
ПЯ-3-35 на 25-27 см (60 т/га) 15 28,0 6 19,7 21 47,7
БДТ-3 на 15-17 см (100 т/га) 29 38,6 12 34,1 41 72,7
ющие годы - осуществляют мелкие обработки. Как отмечал А.М. Блинов [6], по безотвальной технологии подготовки почвы перед уборкой урожая сорняков оказалось больше почти в 3 раза, чем по отвальной, а при их чередовании оно возросло - в 4 раза. В первое время это происходит из-за выворачивания на поверхность семян сорняков, ранее заделанных в толщу почвенного профиля.
По данным С.И. Зинченко [7], длительное применение плоскорезной обработки почвы способствует заметному накоплению семян сорняков, преимущественно в верхнем слое (0-10 см). Засоренность посевов повышается по мере удаления культуры севооборота от чистого пара. Автор отмечает, что тщательная и своевременная культивация чистого пара обеспечивает незначительное засорение пшеницы первого и второго года посева. Резкое нарастание сорной растительности всех биологических групп происходит только на третий год/ Аналогичные результаты получены и другими исследователями [8, 9].
Цель наших исследований - изучение влияния обработки почвы на засоренность посевов и воздействия гербицидов на сорную растительность, а также влияния засоренности на урожайность культур.
Условия, материалы и методы. Исследования проводили в семипольных
севооборотах на дерново-подзолистой легкосуглинистой почве опытного поля ИГСХА, а также в полевом 9-поль-ном севообороте на серой лесной почве. Перед началом исследований содержание гумуса в серой лесной почве составляло в среднем 2,83 %, Р205 - 177 мг, К2О - 181 мг/кг почвы, рН - 6,12, сумма поглощенных оснований 21,3 мг-экв/100 г почвы, степень насыщенности основаниями 89 %. Основные агрохимические показатели пахотного слоя дерново-подзолистой почвы: гумус - 1,78 %, рН - 5,7, сумма поглощенных оснований 17 мг-экв./100 г почвы, подвижных форм фосфора - 200 мг/кг, обменного калия - 185 мг/кг почвы.
В двух опытах (на разных почвах) изучали три технологии обработки почвы: традиционная отвальная, ярус-но-комбинированная и минимальная. Первая из них предусматривала запашку компоста и навоза плугом ПН-4-35 на глубину 20-22 см, вторая включала заделку ярусным плугом ПЯ-3-35 на 25-27 см, третья - перемешивание внесенного компоста на 15-17 см тяжелой дисковой бороной БДТ-3. Контролем во всех опытах служил первый вариант.
В опыте с использованием гербицидов компост в дозе 40 т/га заделывали в пару обычным плугом на 20-22 см. Изучали 4 системы обработки почвы: отвальную, плоскорезную, комбинированную и мелкую. Для борьбы
2. Засоренность посевов на серой лесной почве при возделывании полевых куль-
гур по разным технолог Вариант иям оораоотки поч Малолетники Г Многолетники Всего
шт./м2 г/м2 шт./м2 г/м2 шт./м2 г/м2
ПН-4-35 20-22 см 9 12,0 3 7,4 12 19,4
ПЯ-3-35 25-27 см 5 8,2 2 4,4 7 12,6
БДТ-3 15-17 см 13 17,1 5 11,3 17 28,4
с сорняками в фазе кущения зерновых применяли гербициды: на ячмене, озимой пшенице и ржи - Балерина (0,5 л/га), на овсе с подсевом клевера и клевере - Гербитокс (1,0 л/га), на картофеле, после посадки - Торнадо (2,0 л/га).
Во всех опытах, кроме органических удобрений, вносили минеральные. Их дозы определялись потребностями выращиваемых культур.
Результаты и обсуждение. Изучение засоренности посевов в кормовом севообороте на дерново-подзолистой и полевом на серой лесной почве в экспериментах без гербицидов показали, что отвальная вспашка обычным плугом ПН-4-35 на 20-22 см и ярусным ПЯ-3-35 на 25-27 см существенно снижала засоренность посевов, по сравнению с дисковой обработкой на 15-17 см. Следует особо отметить положительное влияние использования плуга ПЯ-3-35, мощный предплужник которого укладывает верхний слой почвы, насыщенный семенами сорняков, на большую глубину.
В варианте без внесения торфоком-постных удобрений количество сорняков и их воздушно-сухая масса были несколько меньше, чем при запашке 100 т/га торфонавозного компоста (табл. 1). По усредненным данным в последнем случае количество сорняков возрастало на 3-4 %, а их масса - на 1-2 %. Такая разница может быть связана с наличием семян в торфонавоз-ном компосте. В среднем за ротацию севооборота на делянке с дисковой обработкой насчитывали 29 шт./м2 малолетних сорняков (воздушно-сухая масса 38,6 г/м2) и 12 шт./м2 многолетников (масса 34,1 г/м2), что больше, чем в контроле, соответственно в 1,46 и 1,5 раза.
При глубокой запашке компоста и верхнего слоя почвы с семенами сорных растений засоренность малолетними сорняками находилась на уровне 15-17 шт./м2, многолетними - 5-6 шт./м2 (табл. 1).
Следует отметить, что в целом на делянках с глубокой ярусной вспашкой засоренность была меньше, чем при дисковой обработке, на 42,3 %, по сравнению со вспашкой обычным плугом - на 24,5 %.
В зависимости от применяемых си-
g/iaduMipckiu ЗемлеЗЪдеф
№ 2 (84) 2018
3. Продуктивность севооборотов по способам заделки органических удобрений
Заделка органического удобрения по разным системам обработки почвы Продуктивность севооборотов, ц/га (среднее)
кормовой (дерново- подзолистая) полевой (серая лесная)
ПН-4-35 20-22 см (100 т/га) 40,0 42,4
ПЯ-3-35 25-27 см (93 т/га средняя по вариантам и 100 т/га на серой лесной почве) 42,8 45,4
БДТ-3 15-17 см (100 т/га) 40,0 41,0
стем обработки и заделки навоза в полевом севообороте на серой лесной почве засоренность посевов оказалась примерно такой же, как и на дерново-подзолистой. Как и в первом случае, самой высокой она была после обработки почвы тяжелой дисковой бороной. Среднее количество сорняков в этом варианте составило 17 шт./м2, а их воздушно-сухая масса 28,4 г/м2, по обычной вспашке величины этих показателей были равны 12 шт./м2 и 19,4 г/м2, по глубокой заделке подстилочного навоза - 7 шт./м2 и 12,6 г/м2 (табл. 2).
Наибольшая урожайность отмечена после глубокой ярусной вспашки. В вариантах с обычной запашкой и дисковой заделкой 100 т/га компоста, при различной засоренности посевов на дерново-подзолистой почве она была одинаковой. Видимо, здесь основную роль сыграла достаточная обеспеченность растений элементами питания. На серой лесной почве в варианте с глубокой заделкой подстилочного навоза продуктивность культур была выше, чем при обычной вспашке, на 3 ц/га, по сравнению с дискованием БДТ-3 — на 4,4 ц/га.
Известно, что использование гербицидов позволяет резко снизить засоренность посевов и повысить урожай-4. Засоренность культур севооборота по
ность возделываемых культур [10, 11]. В нашем 4-х летнем полевом опыте с гербицидами, заложенном на дерново-подзолистой среднесуглинистой почве засоренность посевов в варианте с отвальной вспашкой была заметно ниже, чем при других системах обработки почвы (табл. 4). В начале вегетации (до применения гербицидов) по традиционной отвальной вспашке количество сорняков в среднем по двум делянкам составило 39 шт./м2, а их воздушно-сухая масса — 34,4 г/м2. При этом в варианте с постоянной плоскорезной обработке величины этих показателе находились на уровне 60 шт./м2 и 38,4 г/м2 соответственно, с мелкой - 61 шт./м2 и 39,1 г/м2 [8]. При использовании комбинированной (отвально-плоскорезной) системы подготовки почвы засоренность была близкой к отвальной: количество сорняков составило 44 шт./м2, их воздушно-сухая масса - 38,2 г/м2. Разница в сухой массе между отвальной и комбинированной системам обработки находилась на уровне 3,8 г/м2, а в сравнении с остальными технологиями достигала 4,4 г/м2.
Перед уборкой урожая численность сорняков на контрольных делянках мало отличалась от первоначальных показателей, но их сухая масса была зным системам обработки почвы [8]
намного больше исходной величины. Так, по отвальной вспашке она выросла на 32,2 %, в варианте с плоскорезной системой - на 29,1 %, с комбинированной - на 24,5 %, с мелкой - на 20,8 %. После применения гербицидов засоренность резко снизилась во всех вариантах. Например, по отвальной вспашке общее количество сорняков уменьшилось до 13 шт./м2, их сухая масса — до 7,2 г/м2, или соответственно в 3,8 и в 5,1 раза. Аналогичная картина складывалась и по остальным системам обработки почвы.
Средняя урожайность культур в этом эксперименте была несколько выше в вариантах с применением гербицидов (табл. 5). По отвальной вспашке продуктивность агроценоза возросла, в сравнении с контролем, на 70 зерн. ед./га. По мелкой и плоскорезной обработкам прирост урожайности оказался более значительным -150 зерн.ед./га, или 5,4 %. В варианте с комбинированной системой обработки прибавка составила 90 зерн.ед./га.
Выводы. Использование систем обработки почвы без оборачивания пахотного слоя, вызывает значительное увеличение засоренности посевов выращиваемых культур. Наиболее эффективна в борьбе с сорной растительностью на дерново-подзолистых и серых лесных почв технология с заделкой органических удобрений и верхнего слоя почвы, загрязненного семенами сорняков, на глубину 25-27 см ярусным плугом (ПЯ-3-35). При ее использовании отмечено уменьшение засоренности посевов, по сравнению с обычной традиционной вспашкой ПН-4-35 на 20-22 см, в
Система обработки почвы Фон До обработки гербицидом Перед уборкой
количество сорняков, шт./м2 сухая масса, г/м2 количество сорняков, шт./м2 сухая масса, г/м2
малолетних многолетних малолетних многолетних
Отвальная (контроль) контроль 32 4 33,2 34 6 49,0
гербицид 36 6 35,6 8 3 7,2
Плоскорезная контроль 50 7 38,3 48 8 54,0
гербицид 56 6 38,6 11 2 7,8
Комбинированная контроль 36 5 37,0 38 7 49,2
гербицид 38 6 39,4 9 2 8,6
Мелкая контроль 49 7 38,2 47 8 48,8
гербицид 58 8 40,0 13 4 7,2
НСР05 5,2 0,1 8,3 2,0 0,1 3,6
№ 2 (84) 2018
ВлаЗимгрсШ ЗешебЪдецТз
5. Урожайность культур севооборота в зависимости от применяемых технологий обработки почвы, ц/га зерновых единиц [8]
Система обработки почвы Фон Культура севооборота Средняя, ц/га
озимая пшеница овес + клевер клевер (сено) озимая рожь картофель ячмень
Отвальная (контроль) контроль 28,4 18,0 18,9 26,3 51,7 20,1 27,2
гербицид 29,0 18,8 18,8 26,5 53,2 21,1 27,9
Плоскорезная контроль 29,4 17,8 18,5 27,2 52,7 19,9 27,6
гербицид 30,4 19,3 18,5 27,9 56,5 21,9 29,1
Комбинированная контроль 28,5 18,2 18,6 26,5 52,5 20,0 27,4
гербицид 29,2 19,0 18,5 26,8 54,2 22,0 28,3
Мелкая контроль 27,7 17,5 18,1 25,7 46,7 19,8 25,9
гербицид 28,6 19,0 18,3 26,8 49,5 22,0 27,4
1,7раза, с дискованием БДТ-3 на 15-17 см - в 2,4 раза. Это положительно сказалось на формировании урожайности возделываемых культур: по ярусно-комбинированной технологии продуктивность на дерново-подзолистой почве была выше, чем после обычной вспашки и дискования, в среднем на 2,8 ц/га, на серой лесной почве - на 3,7 ц/га.
При использовании гербицидов урожайность культур в целом по всем изучаемым системам обработки почвы возрастала на 1,2 ц/га, а засоренность снижалась более чем в 5 раз.
Литература.
1. Прянишников Д.Н. Агрохимия. М.: Сельхозгиз, 1940. 644 с.
2. Ладонин В.Ф. Щелевание почвы на посевах озимых на склонах/земледелие. 2000. № 2. С. 24-25.
3. Хабибрахманов Х.Х. Сорная растительность и борьба с нею в условиях
Татарии. Казань, 1970. С. 31-41.
4. Костычев П.А. Почвоведение. М.: Сельхозиздат, 1940. 456 с.
5. Васильев Д.С. Системный подход в борьбе с сорняками //Земледелие. 1985. № 7. С. 54-57.
6. Блинов А.М. Различные приемы обработки дерново-подзолистых почв и засоренность посевов // Сб. научн. трудов. С.-Пб., 1992. 89 с.
7. Зинченко, С.И. Основы обработки черноземов. М., 2006. 246 с.
8. Тимофеев В.Н., Перфильев Н.В., Вьюшина О.А. Фитосанитарное состояние посевов яровой пшеницы в зависимости от системы обработки почвы в условиях Северного Зауралья // Земледелие. 2016. № 2. С. 18-22.
9. Самаров В. М. Чуманова Н.Н. Обоснованное чередование культур как фактор регулирования сорняко-вого компонента ценоза и биологической активности почвы // Вестник Российской академии естественных наук.
Западно-Сибирское отделение. 2013. №15. С. 144-147
10. Черненькая Н.А., Цуканова З.Р. Комплексная защита озимой пшеницы сорта Скипетр // Земледелие. 2016. № 4. С. 46-48.
11. Рудакова С.И. Урожайность яровой пшеницы и фитосанитарное состояние посевов на фоне применения гербицидов и их баковых смесей // Вестник Алтайского государственного аграрного университета. 2017. № 3 (149). С. 15-20.
12. Лощинина, А.Э. Сравнительная оценка агротехнологий разной интенсивности и урожайность полевых культур в условиях Верхневолжья: дисс. ... канд. с.-х. наук. М., 2017. 170 с.
Phytosanitary State of Agricultural Phytocoenosis and Their Productivity Depending on Cultivation Technology
I.G. Meltsaev, A.E. Loshchinina
It is presented the results of long-term field tests on the influence of different cultivation technologies ofsod-podzol and grey forest soil, as well as of herbicide application on crop infestation and productivity of cultivated crops. The experiments were carried out at the premises of Ivanovo State Agricultural Academy. Three technologies of tillage were studied: traditional moldboard, tier-combined and minimal ones. According to the first technology, compost and manure were ploughed by plough PN-4-35 at the depth of20-22 cm. The second technology included their embedding by tier plough PYa-3-35 at 25-27 cm. The third one consisted of the mixing of applied compost at 15-17 cm by heavy-duty harrow BDT-3. In all experiments the first option was a control. An experiment on sod-podzol soil with the application of herbicides was founded by the split-plot method; compost at the dose of 40 t/ha was embedded by a usual ploughing in a fallow field at 20-22 cm. Four tillage systems were studied: moldboard, subsurface, combined and shallow. The most effective mechanical mean for the improvement of a phytosanitary state of crops is moldboard plough by both a usual plough at 20-22 cm and tier one at 25-27 cm. The deep tier cultivation by plough PYa-3-35 is especially effective. It contributed to the reduction of crop infestation 1.7 times in comparison with a usual traditional ploughing by PN-4-35 at 20-22 cm and 2.4 times - in comparison with disking by BDT-3. It positively influenced the formation of productivity of cultivated crops. Against the background of tier-combined tillage the productivity in a forage crop rotation was higher than after usual ploughing and disking by 280 kg/ha and in a field crop rotation - by 370 kg/ha. Herbicide application increased crop yield by 120 kg/ha in general for all tillage systems and reduced crop infestation more than 5 times.
Keywords: agricultural phytocoenosis, infestation, technologies, soil, herbicides, yield.
ВлаЭимгрсШ ЗемлеЗЪдеф
№ 2 (84) 2018
