CC BY
130
Ukrainian Journal of Ecology
UkrainianJournalof Ecology, 2017, 7(4), 517-524, doi: 10.15421/2017_154
ORIGINAL ARTICLE UDC 631. 95/584.4/512
Control of soil weediness and sugar beets by after crop green
manure and different tillages
Yu. G. Mischenko, I. M. Masik
Sumy National Agrarian University, Ukraine, Sumy, H. Kondratie Str., 160, 40021 E-mail: Yrmis@ukr.net, Tel. +380954192033
orcid. org/0000-0002-5942-9288 Submitted: 30.10.2017. Accepted: 04.12.2017
The research program envisaged the studying of the variation of weediness of sugar beet crops under the influence of after crop sideration and the application of soil protection cultivation. The application of oil radish green manure provided a significant decrease in the amount of seed weeds in the entire 0-30cm layer of soil in comparison with the non-seeded background on 2.8-3.4 mln. seeds ha-1 and a significant decrease in the weed density of all biological groups weeds on 0.5-6.5 weeds m-2 and their weight on 5.6-77.4g m-2 for the period of growing sugar beets. Comparing to plowing the methods of mouldboard-free cultivation provided a significant increase in the quantity of weed seeds in the layer of soil 0-10cm to 18.3-22.9x106 seeds ha-1 and their significant decrease deeper than 10cm on 19.0-23.3 mln. seeds ha-1. Among the variants of mouldboard-free cultivation the lowest amount of weed seeds in the soil layer of 0-5cm was discounted at the deepest cultivation - 24.5 and 23.5*106 seeds ha-1. The decrease of the depth of the mouldboard-free cultivation led to a significant increase in the weed density (by 4.8-68.2 weeds m-2) and their weight (82.5-1193.5g m-2) in sugar beet crops and a substantial shortfall in yields of root crops - 2.9-5.8t ha-1. It follows from the research results that the application of after crop siderate of radish oil and basic mouldboard-free cultivation reduce the potential amount of weed seeds of root layer 0-30 cm; the deep soil cultivation on 28-30cm at the siderate background provides the greatest decrease in real weediness of sugar beet crops and allows to receive high yields of crops - 34.3 t ha-1.
Key words: green manure; mouldboard-free cultivation; weed seed bank; weeds; yields
Контроль забур'яненосл фунту та nociBiB буряюв цукрових п1сляжнивним сидератом за р1зних оброб1тюв
Ю.Г. М1щенко, 1.М. Масик
Сумський нащональний аграрнийун '1верситет, УкраУна, Суми, вул. Г. Кондратьева 160, 40021,
E-mail: Yrmis@ukr.net:. Тел. +380954192033
За мету досл1джень ставилося вивчення змЫи забур'яненосл пoсiвiв буряюв цукрових глд впливом гмсляжнивно! сидерацп та застосування фунтозахисного обробту фунту. Застосування зеленого добрива редьки олмноУ забезпечувало пoрiвнянo з без сидеральним фоном, суттеве зменшення кшькосп наання бур'яыв всього 0-30см шару фунту - на 2,8-3,4 млн. шт./га, та суттеве зниження чисельносп вах бюлопчних груп бур'яыв (на 0,5-6,5шт./м2) i Ух маси (на 5,6-77,4 г/м2) за перюд вирощування буряюв цукрових. Безпoлицевi способи обробггку фунту, пoрiвнянo до оранки, забезпечували суттеве зростання чисельносп наання бур'яыв в a^i фунту 0-10см на 18,3-22,9 млн. шт./га, та Тстотне и зниження глибше 10см (на 19,0-23,3 млн. шт./га). Серед варiантiв безполицевих оброб™в найменшу кшьюсть наання бур'яыв у ^^i фунту 0-5см облковували за найглибшого - 24,5 i 23,5 млн. шт./га. Зниження глибини безполицевого рихлення фунту призводило до суттевого зростання кшькосп бур'яыв (на 4,8-68,2 шт./м2) i Ух маси (на 82,5-1193,5 г/м2) в поавах буряюв цукрових та ¡стотного недобору врожаю кoренеплoдiв - 2,9-5,8т/га. З результалв дослщжень випливае, що застосування пкляжнивного сидерату редьки олмноУ i безполицевих способа основного оброб1тку фунту знижуе потенцмну засмненТсть кореневмкного шару 0-30см; глибоке рихлення фунту на 28-30см на сидеральному фон забезпечуе найбшьше зниження фактичноУ забур'яненосл поавю буряюв цукрових, що дозволяе отримувати Ух висок врожаУ - 34,3т/га.
Ключов1 слова: зелене добриво; безполицевий обробток; потенцмна засмненк^; бур'яни; урожайнкть
Вступ
Поави буряюв цукрових на початкових етапах онтогенезу повтьно нарощують фiтомасу, тому не здатн конкурувати з бур'янами вщносно споживання основних факторiв життя, що сприяе iнтенсивному заповненню втьних екологiчних нiш певною групою дикороав (Royik, 2001; May and Wilson, 2006; Kyryliuk, 2013). Багато видiв ярих раннiх бур'янiв якi проростають в «першу хвилю» з'являються в критичний перюд розвитку бурякiв цукрових - в^ поява сходiв до фази утворення 4-i' пари листочкiв (Egley, 1986). Посiви буряюв цукрових доволi вразливi до наявност незначноУ кiлькостi бур'янiв. Так, наявнкть 1 рослини буряну на м2 може зменшити урожайнiсть коренеплодiв на 11,7% (Longden, 1989). За недостатнього захисту вщ бур'янiв зниження продуктивнкть посiвiв може сягати 26-100% вщ можливого рiвня урожайностi (Schweizer and Dexter, 1987; Rosso et al., 1996; Petersen, 2004), а додатковi заходи на боротьбу з безконтрольно поширеними засмiчувачами i особливо у зволожен роки значно здорожують витрати пов'язанi з вирощуванням культури (Jones et al., 1996; Petit et al., 2013).
В сучасних поавах поширення бур'яыв обумовлено ступенем потенцiйного засмiчення фунту Ух наанням (Santin-Montanya et al., 2016), чисельнкть якого у кореневмiсному шaрi Грунту 0-30см за останн роки зростае (Melander et al., 2017) i в умовах Лкостепу УкраУни мiститься вiд 50 млн. до 3-4 млрд. шт./га (Shuvar, 2016). Корегування потенцiйноУ зaсмiченостi й похiдноУ вiд неУ фактичноУ нaявностi бур'янiв залежить в значнм мiрi вiд ефективностi поеднання промiжноУ сидерaцiУ (Price and Norsworthy, 2013; Kunz et al., 2016) та системи основного обробггку Грунту (Gudz', 2010; Cordeau, 2017). Дан агротехИчн заходи боротьби з бур'янами гарантовано забезпечують вiдсутнiсть поширення в поавах буряюв цукрових стiйких до гербiцидiв видiв зaсмiчувaчiв, яких у свт за останне десятилiття визначено бтьш нiж 194 видiв, в тому числГ 114 дводольних та 80 злакових (Online document: Heap, 2010).
Пщ покривом густоУ добре розвиненоУ маси пкляжнивних сидерaтiв бур'яни вiдстaють в росл й розвитку, а значна Ух частина не утворюе генеративних оргаыв (Jabran and Farooq, 2013; Jabran, et al., 2015; Jabran, et al., 2016). Рослинна мульча хрестоцвггих сидералв мае aлелопaтичнi властивосп щодо пригнiчення проростання нaсiння однорiчних бур'янiв (Bezuidenhout et al., 2012; Brust et al., 2014; Walsh et al., 2014). i и застосування сприяе скороченню використання гербiцидiв (Didon et al., 2014). Пкля загортання фiтомaси сидерату значно полтшуеться aгрохiмiчний, aгрофiзичний та мкробюлопчний стан Грунту, що в цтому прискорюе iнтенсивнiсть наростання вегетативноУ маси рослин i посилюе Ух конкурентоздатнкть до бур'янiв.
Мехaнiчний обробiток фунту також е дiевим чинником зменшення забур'янення посiвiв i за ефективнктю новi системи мехaнiчного контролю бур'яыв в посiвaх бурякiв цукрових не поступаються застосуванню гербiцидiв (Cornelis et al., 1997; Tugnoli et al., 2002; Bhagirath and Gulshan, 2014; Schemer, 2016; Melander et al., 2017). Зокрема проведення глибокоУ оранки в основний обробггок сприяе зниженню забур'яненосп посiвiв за рахунок очищення верхнього шару фунту вщ життездатного нaсiння бур'янiв (Melander et al., 2017). Однак, за полицевого обробту чорнозем типовий втрачае оптимальн параметри своеУ будови та структури, що попршуе його водний та пов^ряний режими. Полiпшити дан вaжливi показники родючостi Грунту можливо шляхом замЫа трaдицiйноУ полицевоУ оранки фунтозахисним безполицевим обробiтком (Shikula, 2000; Huwe, 2002: Gudz' et al., 2010). В той же час, за безполицевого обробггку наання бур'яыв концентруеться переважно у верхньому a^i фунту та масово проростае весною за сприятливих умов, що потребуе застосування додаткових зaходiв боротьби з бур'янами. Також слщ враховувати, що зменшення глибини безполицевого оброб1тку змЫюе температурний та водний режим фунту, що може спровокувати змЫу чисельносп та видового складу бур'янового ценозу в поавах буряюв цукрових (Royik, 2001; Kyryliuk , 2013; Peters et al., 2014). Виходячи з цього, мета публ^аци - розкрити вплив пром1жного сидерату редьки олмноУ за рвних способ^ його загортання на потенцмну зaсмiченiсть фунту i фактичну забур'яненкть посвГв буряюв цукрових.
Матер1ал i методи досл1джень
Досл^дження проводили протягом 2005-2010 рр. на стацюнарному польовому досл^ кафедри землеробства, фунтознавства та aгрохiмiУ закладеному на бaзi навчального науково-виробничого комплексу (ННВК) Сумського нацюнального аграрного уыверситету, який розташований в умовах ЛТвобережого Лiсостепу УкраУни (50,881 ° N, 34,769 ° E, 167 м над рiвнем моря)
Програмою дослiджень передбачала вивчення змЫ покaзникiв потенцiйноУ зaсмiченостi чорнозему типового та фактичноУ забур'яненосп поав1в пщ впливом пкляжнивноУ сидерaцiУ та застосування безполицевих способа основного обробту фунту з метою полтшення умов вирощування та врожaйностi буряюв цукрових. Потенцмну зaбур'яненiсть визначали шляхом вiдмивaнням наання з фунту на ситах, а фактичну - юльюсно-ваговим методом в основы фази росту й розвитку буряюв цукрових. Досл^дження проводили в коротко ротац^нм авозм^ з наступним чергуванням культур: горох - пшениця озима - буряки цукров1 - ячмЫь. Схема двофакторного польового дослщу закладеного на чорноземi типовому включала наступи вaрiaнти: Фактор А - пкляжнивний сидерат
1. Контроль (повернення в фунт пкляжнивних решток озимоУ пшеницi);
2. Вирощування в пкляжнивному посвГ редьки ол^ноУ на сидерат. Фактор Б - основний обробток фунту
1. Контроль - оранка на глибину 28-30см;
2. Безполицевий оброб1ток на глибину оранки;
3. Безполицевий оброб1ток на глибину 13-15см;
4. Безполицевий поверхневий обробток на глибину 6-8см.
Площа елементарно'|' облiковоУ дiлянки - 59м2. Повторнкть дослiду - триразова. Дослщ закладався методом розщеплених дшянок. Редьку олiйну на сидерат вирощували пiсля збирання озимоУ пшеницi з серпня по жовтень мкяць 2005-2009 роюв. Перед сiвбою сидерату проводили лущення стернi на глибину 4-6см. На контролi, як i пщ посiвом сидерату, пiсля лущення стеры пшениц до основного обробiтку фунту мехаычного рихлення не проводили. Пкля осiннього основного обробiтку Грунту, який проводили зпдно варiантiв схеми дослщу (фактор Б) в наступних 2006-2010 роках вирощували пбрид буряюв цукрових Уманський ЧС-97 згiдно рекомендовано! для зони розташування дослiду технологи.
Результати та Тх обговорення
За даними науковцв (Bhagirath and Gulshan, 2014; Kyryliuk, 2013; Cordeau, 2017; Melander et al., 2017), дieвим елементом технологи боротьби з бур'янами при вирощуванн буряюв цукрових вважаеться полицева оранка, за якоУ насiння бур'янiв рiвномiрно розподiляeться за ваею глибиною обробiтку Грунту. За дискового обробту переважна кiлькiсть наання бур'янiв зосереджуеться в шарi фунту 0-5см, а безполицевого плоскорiзного рихлення - глибше 5см (Titenko, 2010). Як наслщок, за полицевоУ оранки сходи бур'яыв з'являються в меншм кiлькостi i значно пiзнiше, ыж за безполицевих обробiткiв.
На варiантi проведення оранки в кореневмiсному a^i Грунту 0-30см на час вщновлення перiоду вегетацiУ за горизонтами фунту 0-10, 10-20 та 20-30см був рiвномiрний розподiл наання бур'яыв в межах 30-40% (табл. 1 ).
Таблиця 1. Вплив сидерату та обробтеу на потенцмну засмiченiсть Грунту на час вщновлення вегетацiУ, млн. шт./га
(середне за 2006-2010 рр.)_
Варiант дослщу Грунтовий горизонт, см
0-5 5-10 10-20 20-30 0-30
фон живлення обробiток Грунту млн % до всьог млн % до всьог млн % до всьог млн % до всьог всього млн
шт/га о шт/га о шт/га о шт/га о шт/га
оранка 28-30 20,8 19,3 19,4 18,0 36,7 34,1 30,7 28,5 107,6
без сидерату безполицевий 28-30см 24,5 22,8 35,1 32,7 25,7 24,0 21,9 20,4 107,25
безполицевий 13-15 см 25,5 23,8 36,2 33,7 24,0 22,4 21,6 20,1 107,3
безполицевий 6-8 см 28,1 26,2 35,0 32,6 22,6 21,1 21,5 20,1 107,2
пкля оранка 28-30 19,9 19,0 18,8 17,9 36,0 34,4 30,1 28,7 104,8
жнивний безполицевий 28-30см 23,5 22,6 33,5 32,2 25,4 24,4 21,7 20,8 104,1
сидерат редьки безполицевий 13-15 см 24,5 23,5 35,3 33,8 23,1 22,1 21,4 20,5 104,3
олмноУ безполицевий 6-8 см 26,8 25,8 33,4 32,2 22,4 21,6 21,2 20,4 103,8
HIP05 сидерату 0,4 0,5 0,1 0,4 0,6
HIP05 обробту 0,6 0,8 0,2 0,6 0,8
Порiвняно до оранки, безполицевi способи обробту Грунту забезпечували суттеве зростання чисельносл насiння бур'янiв до глибини фунту 10 см на 18,3-22,9 млн. шт./га й iстотне зниження Ух кшькосп глибше 10см (на 19,0-23,3 млн. шт./га), що пов'язано з вщсутнктю перемшування наання за профшем кореневмкного шару Грунту 0-30см без його перевертання. Таким чином замЫа оранки безполицевим обробтеом призводила до зростання частки наання зaсмiчувaчiв у горизонтах 0-5 i 5-10см вiдповiдно на 3,5-6,9 i 14,2-15,9%, та зниження ÏÏ у горизонтах 10-20 i 20-30см вiдповiдно на 10,0-13,0 i 7,9-8,5%,
У вaрiaнтi безполицевого рихлення фунту глибиною 6-8см на обох фонах живлення найбшьшл запаси наання зaсмiчувaчiв були в горизонтi 0-5см - 28,1 i 26,8 млн. шт./га; в горизонтах фунту глибше 10см через непорушену будову фунту при вщсутносп мехаычного рихлення були найменшл запаси нaсiння бур'яыв - вiдповiдно 21,5-22,6 та 21,2-22,4 млн. шт./га.
3i збiльшенням глибини безполицевого обробтеу Грунту до 13-15см, порiвняно з вaрiaнтом рихлення на 6-8см, спостер^али суттеве зменшення кiлькостi нaсiння бур'яыв у шaрi Грунту 0-5см вщповщно на 2,6 i 2,3млн. шт./га та ïï зростання у шарах 5-10 i 10-20 см залежно вщ фону удобрення вщповщно на 1,2-1,4 i 0,7-1,9 млн. шт./га. За цього вaрiaнту обробту вщбувалося Ытенсивне суцiльне розпушування, кришлння i перемiшувaння дисками Грунту на глибину до 15см, що сприяло глибшому проникненню наання бур'янв i формуванню нaйвищоï потенцiйноï зaсмiченостi фунтового горизонту 5-10см на рiвнi 36,2 i 35,3 млн. наанин /га.
За безполицевого обробтеу фунту на глибину 28-30см у ^^i Грунту 0-5см була найменша юльюсть нaсiння бур'янiв -24,5 i 23,5 млн. шт./га, що на 1,0-3,6 i 1,0-3,3млн. шт./га менше порiвняно до безполицевих розпушувань на глибину 6-8 та 13-15см за обох фоыв живлення. Глибоке безполицеве рихлення фунту на 28-30см сприяло також зниженню кшькосп наання бур'яыв на 1,1 i 1,8 млн. шт./га у фунтовому горизонт 5-10см в порiвняннi до подiбного способу
o6po6iTKy на глибину 13-15см. Збiльшення глибини безполицевого o6po6iTKy сприяе уникненню загрози масового проростання бур'яыв (Kyryliuk, 2013; Schemer, 2016).
Зелене добриво редьки олмноУ на Bcix варiантах обробiтку Грунту, порiвняно до без сидерального фону, сприяе зниженню кшькосп насiння бур'янiв у фунтових горизонтах до глибини 20см на 0,2-1,6 млн. шт./га; в горизонт фунту 20-30см потенцiйна засмiченiсть зменшуеться на 0,6 млн. шт./га лише у варiантi загортання сидерату шляхом полицево!' оранки (див. табл. 1). В цшому кореневмкний шар Грунту 0-30см при застосуваннi зеленого добрива редьки олмноТ мiстить насiння бур'янiв на 2,8-3,4 млн. шт./га менше, ыж без сидерату. Про високу проти бур'янова ефективнкть посiвiв та мульчi хрестоцвiтоí редьки олiйноí згадуеться в дослщженнях Lawley et al. (2011).
За перюд вирощування бурякiв цукрових 2006-2010 рр. у видовому складi Тх посiвiв поширенi серед малорiчних бур'янiв плоскуха звичайна (Echinochloa crus-galliL.), мишм зелений (Setaria viridisL.), щириця звичайна (Amaranthusretroflexus L.), лобода бiла (Chenopodium album L.), паслЫ чорний (Solanum nigrum L.), злинка канадська (Erigeron canadensis L.), кудрявець софп (Desurainia sophia L.), талабан польовий (Thlaspiarvense L.), а серед багаторiчниx бур'янiв зустрiчали берiзку польову (Convolvulus arvensis L.) i осот жовтий (Sonchus arvensis L.). Подiбний тип забур'яненостi е типовим для посiвiв бурякiв цукрових (Holm et al., 1977, ).
Фактичну забур'яненкть посiвiв бурякiв цукрових визначае кшьюсть i частка наявност насiння бур'янiв у верxнix горизонтах фунту, що е потенцiйно придатними для проростання (Schemer, 2016). Оскшьки найменша кiлькiсть насiння засмiчувачiв у поверхневому шарi була зосереджена за варiанту загортанням сидерату редьки олмно'|' вiдвальною оранкою, то тут мали найменшу кiлькiсть i масу бур'яыв в посiваx бурякiв цукрових - 13,2-31,8 шт./м2 i 28,9-314,4 г/м2 (рис. 1).
и «
ю о
'S3
Л
ц
'¿3
80
60
40
20
Воранка 28-30 см □ безполицевий 13-15 см
□ безполицевий 28-30 см
□ безполицевий 6-8 см
без сидерату сидерат без сидерату сидерат без сидерату сидерат без сидерату сидерат
Н|Р05 сидерату / обробтку 1,7 / 2,4 2,6 / 3,6 1,5 / 2,1 1,4 / 2,0
на час появи збирання за перiод
сходв змикання мжрядь
вирощування
м
'53
С
ю
1400 1200 1000 800 600 400 200 0
Поранка 28-30 см □ безполицевий 13-15 см
□ безполицевий 28-30 см
□ безполицевий 6-8 см
2.
•t со оо о Ю 4 О
СП Ю CO
Р'Л iV> ?ft fSj 1642.6 747.3
fSj
m X-
'S, ij;
■V,
fSj SSJ -v
T
SSi
, 1
S/J
без сидерату сидерат без сидерату сидерат без сидерату сидерат без сидерату сидерат
Н|Р05 сидерату/ обробтку
2,3 / 3,3 46,4 / 65,6 43,9 / 62,1 26,8 / 37,9
на час появи сход в змикання мiжрядь збирання за перiод вирощування
Рис.1. Вплив сидерату i обробтеу фунту на динамку кшькосп та маси бур'яыв в поавах буряюв цукрових, % (середне за 2006-2010 рр.)
0
Суттевому зменшенню фактичноУ забур'яненостi nociBiB бурякiв цукрових сприяе збiльшення глибини безполицевого o6po6iTKy, про що cвiдчить зворотна кореляцмна залежнicть середньоУ сили мiж глибиною o6po6iTKy та кiлькicтю i масою бур'янiв - r= -0.68, -0.66 (рис. 2).
60
50
40
ю л н
о
30
20
y = 52,11 - 0,74*x; ^ j = -0,68; p = 0,01; r2 = 0,46
4 8 12 16 20 24 28 32 глибина обробгтку, см
900
: 800
m
i 700
к
п.
^ 600
о
га
5 500
400
о y = 783,3 - 9,04*x;
* о * r = -0,66; p = 0,02; r2 = 0,44
•Si %
- a ~ - * . - » _ m «
о о * ^^ о
V о ч о *
12 16 20 24 глибина обробггку, см
28
32
Рис. 2. Залежнкть забур'яненосп пociвiв буряюв цукрових вiд глибини безполицевого обробту (середне за 2006-2010 рр.)
Зростання глибини безполицевого обробту мало бшьшу частку впливу на регулювання кшькосл бур'янiв (46%), нiж Ух маси (44%).
Загортання фтомаси сидерату редьки oлiйнoУ шляхом проведення оранки чи безполицевого обробгтку на глибину 2830см в найбшьшМй мiрi сприяло зниженню чисельност та маси бур'янiв в пociвi бурякiв цукрових, про що свщчить звoрoтнiй кoреляцiйний зв'язок мiж масою редьки олмноУ та кiлькicтю й масою бур'яыв найбiльшoУ сили r = -0.76 i -0.75 та -0,59 i -0,55 вiдпoвiднo (рис. 3).
36 2 32
I 28
I
К
Ъ 24
>
ю
£20 и
■I 16
12 12
800 700
| 600
F-"d
ю 500 | 400 300
О „ y = 36,71 - 0,5*x;
V = -0,76; p = 0,01; r2 = 0,58
16 20 24 28 32 36 40 фтомаса сидерату, т/га
36 32
ш 28
I
К
"о. 24 >. ю
" 20
О I 16 'с*
12
0 * * J4 *» * * (5
% <4
n * % ^^
y = 39,44 - 0,52*x; r = -0,75; p = 0,01; r2 = 0,56 »0 О
48 2 44
I 40
I
ГС
Ъ 36
>
ю
i 32 л
■Е 28
y = 48,21 - 0,47*x; ^ 52 > = -0,73; p = 0,01; r2 = 0,54 |
24
1 2 16 20 24 28 32 36 40 фтомаса сидерату, т/га
О ранка 28-30см
12 16 20 24 28 32 36 40 фтомаса сидерату, т/га
900
800
: 700 1
Я 600 у
> 500 400 300
12 16 20 24 28 32 36 41 фтомаса сидерату, т/га
Безполицевий 28-30см
12 16 20 24 28 32 36 40 фтомаса сидерату, т/га
<y = 56,76 - 0,51*x;
S^ r = -0,69; p = 0,03; r2 = 0,48
......-Оч * « . N q-'
%i
0 *
0 » y = 892,46 7,6*x;
r = -0,42; r2 = 0,17
^ * __ 0 ■ « ■ •
О
v m ........ . „ 0
0 V 0 *
12 16 20 24 28 32 36 40 фтомаса сидерату, т/га
y = 965,28 - 6,81 *x; ,2 -
r = -0,35; r2 = 0,12
12 16 20 24 28 32 36 40 фтомаса сидерату, т/га
Безполицевий 13-15см
1 2 1 6 20 24 28 32 36 40 фтом аса сидерату, т/га
Безполицевий 6-8см
Рис. 3. Залежнкть забур'яненосп пociвiв буряюв цукрових вщ маси сидерату i способу обробту фунту (середне за 20062010 рр.)
Найбшьш близьким за параметрами забур'яненосп до полицевого обробту був глибокий безполицевий на 28-30см. Рiзниця мiж ними за кшьюстю бур'яыв у поавах буряюв цукрових була несуттевою на сидеральному фон в уа фази oблiку - 0,8-1,6 шт./м2, а за масою - на час появи cхoдiв (1,1 г/м2) та на час збирання кoренеплoдiв (40,8 г/м2). На варiантi безполицевого рихлення Грунту на глибину 13-15см юльюсть i маса бур'янiв за перioд вирощування бурякiв цукрових як до полицевоУ оранки, так i до глибокого безполицевого обробгтку на обох фонах живлення суттево зростала вщповщно на 4,8-17,4 шт./м2 i 82,5-346,8 г/м2.
Найбшьше бур'яыв у пociвах буряюв цукрових було у варiантi поверхневого безполицевого обробгтку Грунту глибиною 6-8см; в поргвнянн до решти варiантiв оброб™в кшьюсть та маса бур'яыв була суттево вищою i коливалась в межах 28,6-68,2 шт./м2 та 122,5-1193,5 г/м2.
4
8
1000
1200
г 1000
800
и 800
600
^ 600
400
400
В критичний перюд конкуренцп до бур'янiв, що тривае 15-40 днiв пiсля сходiв бурякiв цукрових (Covarelli and Onofri, 1998) найнижчу забур'янен1сть nociBiB забезпечували вар1анти глибокого o6po6iTKy на фон пiсляжнивного сидерату редьки oлiйнoí.
НайбГльша кiлькicть i маса буp'янiв обл1ковуеться при виpoщувaннi буpякiв цукрових в середин ix вегетаци (Van Der Weide, 2008). Це обумовлено низькою конкурентоздатн1стю дaнoí культури до бур'янГв в пеpшiй половинг вегетаци та оптимальними за зволоженням i забезпеченням теплом умовами Л1состеповоУ зони УкраУни для появи i розвитку сходГв засмГчувачГв.
Найнижча кГлькГсть бур'янГв була на час збирання коренеплодГв - 13,2-40,2 шт./м2, що пов'язано Гз спаданням ГнтенсивностГ появи сходГв засмГчувачГв пГд покривом добре розвиненого стеблостою бурякГв цукрових. Маса бур'янГв була найнижчою при появГ сходГв бурякГв цукрових - 67,2-151,8 г/м2, що пов'язано з не тривалим перюдом Ух вегетаци, який перГодично переривався механГчними обробГтками мГжрядь.
Проведення безполицевих оброб™в глибиною 13-15 та 6-8см для загортання зеленого добрива редьки олмноУ обумовлювало нижчу його ефективнГсть в зниженнГ кГлькостГ i маси засмГчувачГ на що вказуе нижча частка впливу фГтомаси сидерату - на рГвнГ 54-48 та 17-12%.
Розглядаючи вплив фону живлення i обробГтку Грунту на структуру забур'яненосп посГвГв, варто в1дм1тити, що використання редьки олмноУ на сидерат забезпечувало суттеве зниження чисельносп всГх бГологГчних груп бур'янГв (на 0,5-6,5шт./м2) та Ух маси (на 5,6-77,4 г/м2) за перюд вирощування бурякГв цукрових (табл. 2).
Таблиця 2. Вплив пГсляжнивного сидерату та основного обробГтку на поширення бГологГчних груп бур'янГв у поавах бурякГв цукрових (середне за 2006-2010 рр.)
ВарГант дослГду
БГологГчна група бур'янГв
яр| ранн1
яр| пгзнг
зимуючг
багатор1чн1
фон живлення оброб1ток Грунту шт./ м2 % г/м2 шт./ м2 % г/м2 шт./ м2 % г/м2 шт./ м2 % г/м2
оранка 28-30 14,5 42,8 215, 2 13,5 39,9 211, 5 3,7 10,8 50,5 2,2 6,5 32,0
без сидерату безполицевий 28-30см 18,8 49,4 275, 8 375, 5 13,2 34,7 201, 7 211, 7 4,0 10,5 59,2 2,1 5,4 29,4
безполицевий13-15 см 24,5 52,6 14,5 31,2 4,9 10,6 65,9 2,6 5,6 37,9
безполицевий 6-8 см 28,9 52,0 431, 0 16,9 30,4 238, 5 6,3 11,3 77,0 3,5 6,4 50,3
оранка 28-30 9,5 44,6 176, 9 7,9 36,9 172, 9 2,3 10,6 31,7 1,7 7,8 26,4
п1сляжнивний сидерат безполицевий 28-30см 12,3 54,7 240, 9 7,1 31,4 163, 2 1,8 8,0 25,5 1,3 5,9 21,3
редьки олГйноУ безполицевий13-15 см 18,6 55,9 306, 6 9,4 28,3 168, 8 3,4 10,2 42,0 1,9 5,6 27,3
безполицевий 6-8 см 23 54,4 353, 7 12,3 29,0 203, 2 4,3 10,3 48,1 2,7 6,3 37,8
HIP05 сидерату 1,4 13,7 0,9 15,7 0,5 6,2 0,4 4,4
HIP05 обробГтку 2 19,3 1,3 22,2 0,7 8,7 0,6 6,2
Пригн1чення розвитку малор1чних бур'янГв на фон1 рослинноУ мульч1 рослин з родини Brassicaceae пов'язане з наявн1стю в останн1х глюкозинолат1в, як1 г1дрол1зуються до утворенням токсичн1 сполук для рослин засмГчувачГв (Haramoto and Gallandt, 2004; Jabran, et al., 2015).
Найб1льшу р1зницю юльюсноУ i ваговоУ забур'яненост1 пос1в1в бурякГв цукрових м1ж вар1антами з сидератами i без них спостер1гали в бюлопчнм груп1 малор1чних ярих бур'янГв - в1дпов1дно на 5,0-6,5шт./м2 i 34,8-77,4г/м2, а найменшу -багатор1чних на 0,5-0,9шт./м2 i 5,6-12,5 г/м2.
За безполицевих оброб1тк1в Грунту пор1вно з оранкою забур'янен1сть пос1в1в за кшьюстю i вагою засмГчувачГв зростала переважно за рахунок групи ранн1х ярих - в1дпов1дно на 2,8-14,4 шт./м2 та 60,5-215,8 г/м2. Глибокий безполицевий оброб1ток на 28-30см пор1вняно до оранки несуттево зм1нював юльюсть i масу групи ярих п1зн1х, зимуючих i багатор1чних буян1в. Зменшення глибини безполицевого рихлення до 13-15см сприяло несуттевому зростанню лише багатор1чник1в в пос1вах бурякГв цукрових; у вар1ант1 безполицевого обробГтку на 6-8см найб1льш Гстотне зростання к1лькост1 i маси вс1х б1олог1чних груп бур'янГв в пос1вах тестових культур спостер1гали за обох фон1в живлення. Забезпечення найбГльш вдалого контролю за поширенням бур'янГв в пос1вах бурякГв цукрових обумовило отримання найвищих показник1в урожайносп коренеплодГв на вар1ант1 вирощування редьки олГйноУ на сидерат та проведення безполицевого обробГтку глибиною 28-30см (рис. 4).
Вищий р1вень врожайност1 бурякГв цукрових на вар1ант1 глибокого безполицевого обробГтку, пор1вняно з полицевою оранкою, обумовлений збереженням водоспйкоУ структури чорнозему типового та пол1пшенням його водного режиму,
що мало Mio4e в дослщженнях aBTopiB (Shikula, et al., 2000; Huwe, 2002; Busscher, 2005) та воображено в наших попередых публiкацiях (Mischenko, 2010; Mischenko, 2012).
Вщсутнкть сидерального фону призводила до суттевого недобору врожаю коренеплодiв бурякiв цукрових - на 3,9-6,2т/га, як i проведення безполицевих оброб™в на глибину 13-15 чи 6-8см заметь глибоких рихлень - на 1,5-5,1 т/га.
т/г4о
36 32 28 24 20 16
оранка 28-30 см безполицевий 28- безполицевий 13- безполицевий 630 см 15 см 8 см
Рис. 4. Вплив пкляжнивного сидерату редьки олмноУ та способiв основного обробггку фунту на урожайнкть буряюв цукрових, т/га (2006-2010 рр.)
Висновки
Отже, для оптимiзацN умов вирощування бурякiв цукрових та контролю забур'яненосп Ух посiвiв, з метою отримання найвищоУ врожайностi коренеплодiв, найбiльш ефективними е застосування пкляжнивного посiву редьки олiйноУ на сидерат та проведенням безполицевого обробту на глибину 28-30см. Застосування пiсляжнивного сидерату з редьки олмноУ i безполицевих способiв основного обробiтку Грунту сприяло зниженню потенцмноУ засмiченостi кореневмiсного шару 0-30см; найбiльшого ефекту у зниженн кшьюсно-ваговоУ забур'яненостi посiвiв бурякiв цукрових можна досягти лише за глибокого обробту фунту на 28-30см.
References
Bezuidenhout, S.R., Reinhardt, C.F., Whitwell, M.I. (2012). Cover crops of oats, stooling rye and three annual ryegrass cultivars influence maize and Cyperus esculentus growth. Weed Research, 52, 153-160. doi.10.1111/j.1365-3180.201 1.00900.x.
Bhagirat, H S. Chauhan, Gulshan, Mahajan. (2014). Recent advances in weed management. Springer science+business media New York. doi: 10.1007/978-1-4939-1019-9
Brust, J., Claupein, W., Gerhards, R. (2014). Growth and weed suppression ability of common and new cover crops in Germany. Crop Protection, 63, 1-8. doi:10.1016/j.cropro.2014.04.022.
Busscher, W., (2005). Soil tillage in agroecosystems. Vadose zone journal, 4(2), 442. doi: 10.2136/vzj2003.0016br.
Cordeau, S., Smith, R.G., Gallandt, E.R., Brown, R., Salon, P., DiTommaso, A., Ryan, M.R. (2017) Timing of tillage as a driver of weed communities. Weed Science, 65, 04, 504-514. doi:10.1017/wsc.2017.26.
Cornelis, E., Westerdijk, C.E., Van der Weide, R.Y., Wever, J.D.S. (1997). Integrated weed control (harrowing) in sugar beet. In: Proceedings of the 60th IIRB Congress. Cambridge, 579-584.
Covarelli, G., and A. Onofri. (1998). Effects of timing of weed removal and emergence in sugar beet. In: Proceedings of 6th EWRS Mediterranean symposium, Montpellier, France, 65-69.
Didon, U. M., Kolseth, A.-K., Widmark, D., & Persson, P. (2014). Cover crop residues-effects on germination and early growth of annual weeds. Weed Science, 62, 294-302. doi:10.1614/ws-d-13-00117.1.
Egley, G.H. 1986. Stimulation of weed seed germination in soil. Reviews of Weed Science, 2, 67-89.
Gudz', V. P., Rybak, M. F., Tymoshenko, M. M., Malynovs'kyj, A. S., Didora, V. G., Tanchyk, S. P., Shuvar, I. A., Ermantraut, E. R., Bojko, P. I., Zabalujev, V. O., Ryhlivs'kyj, I. P., Krotinov, O. P., Mishhenko, Yu. G., Rozhko, V. M., Dudchenko, V. M., Karpenko, O. Ju., Ivanjuk, M. F., Dejsan, M. M., Dykyj, V. A. (2010) Ekologichni problemy zemlerobstva [The environmental problems of agriculture]. ZNAU, Zhytomyr (in Ukrainian). Haramoto, E. R., & Gallandt, E. R. (2004). Brassica cover cropping for weed management: A review. Renewable agriculture and food systems, 19, 187-198. doi:10.1079/rafD.L.
Heiser, C.D., Holm LeRoy, G., Plucknett , D.L., Pancho , J.V., Herberger, J.P. (1978). The World's Worst Weeds: Distribution and Biology. The Quarterly Review of Biology, 53(3), 319-320. https://doi.org/10.1086/410688
Huwe, B. (2002). The role of soil tillage for soil structure. Soil tillage in agroecosystems. doi: 10.1201/9781420040609.ch2.
Jabran, K., & Farooq, M. (2013). Implications of potential allelopathic crops in agricultural systems. In Allelopathy (pp. 349-385). Berlin: Springer.
doi:10.1007/978-3-642-30595-5_15.
Jabran, K., Cheema, Z. A., Khan, M. B., & Hussain, M. (2016). Control of cabbage aphid brevicoryne brassicae (Homoptera: Aphididae) through allelopathic water extracts. Pakistan journal of scientific and industrial research. Series B: Biological Sciences, 59, 48-51.
и без сидерату_в на фон сидерату
Н1Р05 сидерату = 1,2 т/га Н1Р05 обробггку = 1,6 т/га
28.5
23.7
Jabran, K., Mahajan, G., Sardana, V., & Chauhan, B. S. (2015). Allelopathy for weed control in agricultural systems. Crop Protection, 72, 57-65. doi:10.1016/j.cropro.2015.03.004.
Jones, P.A., Blair, A.M., Orson, J.H. (1996). Mechanical damage to kill weeds. In: Proceedings of the 2nd international weed control congress. Copenhagen, Denmark, 949-954.
Kunz, C., Sturm, D., Varnholt, D., Walker, F., Gerhards, R. (2016). Allelopathic effects and weed suppressive ability of cover crops. Plant, Soil and Environment, 62, 60-66. doi:10.17221 /612/2015-pse.
Kyryliuk, V. P. (2013). Vplyv tryvalogo zastosuvannja system osnovnogo obrobitku g'runtu na zabur'janenist' sivozminy [The influence of long-term use of systems of the basic soil cultivation on the weediness of crop rotation] Podillian state agrarian and engineering university collection, 21, 3943 (in Ukrainian).
Lawley, Y.E., Weil, R.R., Teasdale J.R. (2011): Forage radish cover crop suppresses winter annual weeds in fall and before corn planting. Agronomy Journal, 103, 137-144. doi:10.2134/agronj2010.0187.
Longden, P. C. (1989). Effects of increasing weed-beet density on sugar-beet yield and quality. Annals of Applied Biology, 114(3), 527-532. doi:10.1111 /j.1744-7348.1989.tb03368.x
May, J.M., Wilson, R.G. (2006). Weed and weed control. Sugar Beet, 359-386. London, UK: Blackwell. doi:10.1002/9780470751114.ch14. Melander, B., Liebman, M., Davis, A. S., Gallandt, E. R., Barberi, P., Moonen, A.-C., Rasmussen, J., van der Weide, R. and Vidotto, F. (2017) Non-chemical weed management, in weed research: Expanding Horizons (eds P. E. Hatcher and R. J. Froud-Williams), John Wiley & Sons, Ltd, Chichester, UK. doi: 10.1002/9781119380702.ch9
Mischenko, Yu. G., (2010). Agrotehnichni zahody reguljuvannja vodnogo rezhymu ta produktyvnosti posiviv cukrovyh burjakiv [Agrotechnical methods of adjusting of the water mode and productivity of sowing of sugar beet]. Visnyk of the Sumy National Agrarian University, 10 (20), 2727. [in Ukrainian].
Mischenko, Yu. G., (2012). Vplyv pisljazhnyvnogo syderatu ta obrobitku na vodotryvkist' struktury g'runtu [Influencing of crop for green manuring and methods of their sealing on the water-resistance of soil aggregates]. Visnyk of the Sumy National Agrarian University, 9 (24), 39-46. [in Ukrainian].
Online database: Heap, I. (2010). Herbicide resistant weeds summary table. The international survey of herbicide resistant weed. http://www.weedscience.com. Accessed 21.
Peters, K., Breitsameter, L., Gerowitt, B. (2014). Impact of climate change on weeds in agriculture—a review. Agron Sustain Dev, 34, 707-721. doi:10.1 007/s1 3593-014-0245-2
Petersen, J. (2004). A review on weed control in sugarbeet. Weed biology and management, 467 -483. doi:10.1007/978-94-017-0552-3_23
Petit, S., Alignier, A., Colbach, N., Joannon, A., Thenail, C. (2013). Weed dispersal by farming activities across spatial scales. Agron Sustain Dev, 33, 205-217. doi:10.1007/s13593-012-0095-8
Price, A. J., & Norsworthy, J. K. (2013). Cover crops for weed management in southern reduced-tillage vegetable cropping systems. Weed Technology, 27, 212-217. doi:10.1614/wt-d-12-00056.1.
Rosso, F., Meriggi, P., Paganini, U. (1996). Barbabietola da zucchero: tecniche operative per il controllo delle erbe infestanti. Terra e Vita, 5(suppl.), 14-19.
Royik, M. V. (2001). Burjaky [Beet]. Kyi'v: XXI vik (in Ukrainian)
Santin-Montanya, M.I., Martin-Lammerding, D., Zambrana, E., Tenorio, J.L. (2016). Management of weed emergence and weed seed bank in response to different tillage, cropping systems and selected soil properties. Soil and Tillage Research, 161, 38-46. doi:10.1016/j.still.2016.03.007.
Scherner, A., Melander, B., Kudsk, P. (2016). Vertical distribution and composition of weed seeds within the plough layer after eleven years of contrasting crop rotation and tillage schemes. Soil and Tillage Research [Internet]. Elsevier BV, 161, 135. doi.10.1016/j.still.2016.04.005
Schweizer, E.E., Dexter, A.G. (1987). Weed control in sugarbeet (Beta vulgaris) in North America. Review of Weed Science, 3, 1133 Shikula, M. K., Antonets, S. S., Balaev, A. D., Bilyanovska, T. M., Glushchenko, O. Ye., Grytsay, M. P., Demydenko, O.B., Sax, R., Kal'na-Dubinyuk, T. P., Kapshtyk, M.V., Kilher, L., Kysil', V. I., Kravchenko, Yu. S., Luk'yanenko, A. S., Makarchuk, O. L., Man'ko, Yu.P., Melnychuk, D. O., Petrenko, L. R., Ridey, N. M., Rogovsky, S. P., Sanchenko, R. O., Tarariko, O. G., Tarariko, Yu. O., Ferenz, A. I., Chernylevsky, M. S. (2000). G'runtozahysna biologichna systema zemlerobstva v Ukrai'ni [Soil-protective biological crop production system in Ukraine]. Oranta, Kyiv (in Ukrainian) Shuvar, I. A., Korpita, G. M. (2016). Osoblyvosti zabur'janennja agrocenoziv jachmenju jarogo i kartopli zalezhno vid zastosuvannja gerbicydiv [Features of weed infestation in agrocenoses of spring barley and potatoes depending on the application of herbicides]. Scientific Journal «ScienceRise», 9/1 (25), 39-43 (in Ukrainian). doi: 10.15587/2313-8416.2016.78187
Titenko, A. O., (2010). Vplyv obrobitku g'runtu v lanci z promizhnoju kul'turoju na zabur'janenist' posivu jachmenju jarogo pislja stern'ovogo poperednyka [Influence of tillage soil in link with intermediate crop of on weed infestation of spring barley sowings after stubbles forecrop]. Premountain and mountain agriculture and stock-breeding. 52 (2). 79 - 86. [in Ukrainian].
Tugnoli, V., Cioni, F., Vacchi, A., Martelli, R., Pezzi, F., Baraldi, E. (2002). Integrated mechanical weed control with reduced herbicide dosages on sugar beet. In: Proceedings of the 65th IIRB Congress. Bruxelles, 277-283.
Van Der Weide, R. Y., Bleeker, P. O., Achten, V. T. J. M., Lotz, L. A. P., Fogelberg, F. and Melander, B. (2008), Innovation in mechanical weed control in crop rows. Weed Research, 48, 21 5-224. doi:1 0.1111/j.1 365-3180.2008.00629.x
Walsh, K., Sanderson, D., Hall, L., Mugo, S., & Hills, M. (2014). Allelopathic effects of camelina (Camelina sativa) and canola (Brassica napus) on wild oat, flax and radish. Allelopathy Journal, 33, 83.
Citation:
Mischenko, Yu.G., Masik, I.M. (2017). Control of soil weediness and sugar beets by after crop green manure and different tillages. Ukrainian Journal of Ecology, 7{4), 517-524. | This work Is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0. License
