CC BY
55
ЗАЩИТА РАСТЕНИЙ
УДК 632.51:631.58
Контроль засоренности посевов в адаптивно-ландшафтных системах земледелия
Г.Н. ЧЕРКАСОВ, член-корреспондент РАСХН И.В. ДУДКИН, кандидат сельскохозяйственных наук
Всероссийский НИИ земледелия и защиты почв от эрозии E-mail: [email protected]
Рассматриваются вопросы теории формирования систем управления сорным компонентом агрофитоценозов в составе адаптивно-ландшафтных систем земледелия. Приведены результаты многолетних экспериментальных исследований.
Ключевые слова: засоренность посевов, адаптивно-ландшафтные системы земледелия, интегрированная защита от сорняков.
Снижение вреда, наносимого посевам сельскохозяйственных культур сорными растениями, стоит в ряду важнейших проблем земледелия. На современном этапе без успешного решения проблемы борьбы с сорняками бессмысленно проводить другие мероприятия, направленные на улучшение плодородия почвы, защиту посевов от различного рода фитопатогенов и вредителей [1, 2].
Сложившиеся зональные системы контроля засоренности посевов требуют пересмотра и реформирования. Их совершенствование должно происходить в соответствии с базовыми принципами построения современных систем земледелия - адаптивностью, учетом условий ландшафта, экологическим мониторингом и био-логизацией. Важнейшим требованием является системный подход. Регулирование засоренности посевов сельскохозяйственных культур должно рассматриваться как составная и неотъемлемая часть управления всей агроэкосистемой.
Современная стратегия герболо-
гической оптимизации агрофитоценозов состоит в отказе от тотального уничтожения сорных растений и переходе к регулированию их численности. В основе систем контроля и регулирования засоренности лежит фитоценотический подход, при котором посевы рассматриваются как сообщество культурных и сорных растений, состоящих между собой в многообразных и сложных отношениях.
Проектирование систем борьбы с сорняками следует начинать с получения наиболее полных сведений об уровне засоренности посевов и видовом составе сорняков на конкретных полях. Для этого проводят основное (сплошное) и оперативное обследования. Основное обследование проводят в сроки массового появления основных видов сорняков визуальным, количественным или количественно-весовым методом; оперативное - непосредственно перед началом выполнения работ по борьбе с сорняками, визуально. По результатам последнего уточняют видовой состав сорняков, площади, сроки, способы обработки и нормы внесения гербицидов для каждого поля. Полученные материалы служат исходными данными для составления карт засоренности полей на бумажных или электронных носителях. Стратегию борьбы с сорной растительностью разрабатывают, исходя из наличия в посевах наиболее вредоносных и трудноискоренимых видов, уничтожение которых даст наибольший экономический эффект.
Очень важно, чтобы мероприятия по борьбе с сорняками представляли собой не разрозненные операции, а целостную систему взаимосвязанных и взаимообусловленных мер, каждая из которых усиливает дей-
ствие предыдущей.
В составе истребительных мероприятий предпочтение следует отдавать агротехническим и биологическим мерам. Гербициды необходимо применять лишь тогда, когда никакие другие методы и их сочетания не позволяют предотвратить экономически значимые потери урожая. При отсутствии сведений о вредоносности сорняков в посевах зерновых колосовых культур рекомендуется [3] планировать обработку гербицидами на полях, где на I м2 насчитывается не менее шести однолетних высокостебельных, 16 однолетних низкорослых, одного многолетнего сорняка (или при наличии куртин). На полях, где химические средства борьбы с сорняками применяют регулярно, требуется постоянный контроль над остаточными количествами гербицидов в почве, воде и растениях. При необходимости, руководствуясь данными мониторинга, вносят соответствующие поправки в разработанные системы борьбы с сорняками.
Успех в борьбе с сорняками достигается в том случае, когда она носит не эпизодический, а планомерный характер. При планировании защитных мероприятий необходимо учитывать гербакритический период, который различен у разных культур. Уничтожить сорняки следует до вступления в него, т. е. в начале роста и развития, когда они еще не причинили большого вреда культурным растениям.
Основными инструментами поддержания фитосанитарного потенциала посевов являются обработка почвы (прежде всего, основная), севооборот, выращивание промежуточных культур, фитоценотическое подавление сорняков культурными растениями, создание оптимального Ы фона питания культурных растений с 2 помощью удобрений. л
Система основной обработки по- л чвы должна разрабатываться для кон- ы кретных севооборотов. Результаты 2 исследований, проведенных в на- 1 шем институте в 1986-1994 гг., пока- м зали, что в зернопропашном сево- ^
обороте (однолетние травы - озимая пшеница - сахарная свекла - ячмень
- яровая пшеница) оптимальной с точки зрения борьбы с сорняками была система дифференцированной обработки, в которой поверхностные и мелкие безотвальные обработки на глубину не более 10 см под зерновые культуры и однолетние травы прерывались один раз за ротацию вспашкой на 28-30 см под сахарную свеклу. При такой системе был получен наибольший выход кормовых единиц основной продукции с гектара севооборотной площади.
В зернопаропропашном севообороте (черный пар - озимая пшеница
- сахарная свекла - ячмень) в течение всего периода вегетации вспашка обеспечивала более чистое от сорняков состояние посевов, чем почвозащитные обработки. В зерно-травянопропашном (клевер - озимая пшеница - сахарная свекла или кукуруза - ячмень + клевер) и зерно-травяном (клевер - клевер - озимая пшеница - ячмень + клевер) севооборотах отвальная обработка как средство борьбы с сорняками не имела существенного преимущества перед почвозащитными и даже уступала им. Следует отметить, что в данном опыте дифференцированную обработку не изучали [4].
Севооборот - эффективное средство борьбы с сорняками. Исследования показали, что в среднем засоренность посевов озимой пшеницы, сахарной свеклы и ячменя в начале вегетации при бессменном возделывании была почти в три раза больше, чем в условиях севооборота. Масса сорняков в бессменных посевах была несколько ниже, чем в севооборотах, что мы связываем со снижением эффективного плодородия и ухудшением условий для произрастания как культурных, так и сорных растений.
Нами установлено, что севооборот сужает видовой состав сорняков. Значительное влияние на засоренность посевов оказывает вид севооборота. В среднем за годы иссле-о дований (1996-2000) наибольшая о численность сорняков была отмечена в зернотравянопропашном сево-г обороте, наименьшая - в зернотра-ф вяном. Зернопаропропашной сево-с; оборот занимал промежуточное по-¡3 ложение. В зависимости от вида се-| вооборота изменялась структура сора> но-полевого сообщества. Борьба с со
многолетними корнеотпрысковыми сорняками лучше всего проходила в зернопаропропашном севообороте, где их было соответственно в 6 и 9 раз меньше, чем в зернотравяном и зернотравянопропашном севооборотах.
В опытах ВНИИЗиЗПЭ введение в трех полях пятипольного зернопро-пашного севооборота пожнивных культур (горохоовсяная смесь) снижало как количество, так, в большинстве случаев, и массу сорняков. Такой эффект промежуточных посевов сильнее проявлялся в отношении многолетних сорных растений, чем в отношении малолетних. Из последних больше всего снижалось количество ранних яровых сорняков.
К сожалению, в практическом земледелии мало применяется фитоце-нотический метод борьбы с сорняками (метод подавления сорняков культурой). В настоящее время развивается направление фитоценоти-ческой селекции, целью которой является создание сортов культур с более высокой способностью противостоять сорнякам.
Наибольшей конкурентной способностью по отношению к сорнякам обладают озимые рожь и пшеница, многолетние травы, гречиха и конопля. Конкурентоспособность культур можно повысить и при увеличении густоты стояния их растений, создании многокомпонентных посевов в результате высева смеси сортов. Применяя фитоценотический метод борьбы (отдельно или в сочетании с другими) без применения гербицидов можно очистить поля даже от наиболее злостных и трудноискоре-нимых многолетних сорняков: бодяка полевого [5], осота полевого [6], горчака ползучего [7], пырея ползучего [8].
Многолетние исследования, проводимые в нашем институте, показали, что разные виды удобрений проявляют сходство в действии на сорный компонент агрофитоценозов. Как правило, оно выражается в снижении количества сорняков и увеличении их массы. Выявлено также сходство изменений, происходящих в структуре сорного компонента в результате применения различных удобрительных средств. Установлена тенденция сокращения засоренности посевов при внесении минеральных и гранулированных органо-минеральных удобрений локально-
ленточном способом по сравнению с разбросным [9].
Система управления сорным компонентом агрофитоценозов реализуется лучше всего в последовательности: предупредительные и организационные меры - севооборот -обработка почвы - другие нехимические меры (фитоценотические меры, промежуточные посевы, сидерация и др.) - гербициды. Движение в обратном направлении неизбежно связано с большими материальными затратами, ухудшением экологической обстановки в агроэкосисте-мах и, в конечном счете, входит в противоречие с основными положениями адаптивно-ландшафтного земледелия.
Самый высокий эффект в зерно-пропашном севообороте обеспечивало комплексное применение способов подавления сорняков: основной обработки почвы, гербицидов, локального внесения минеральных удобрений. При таком сочетании в среднем по культурам в начале весенней вегетации сорняков было в 2,8 раза меньше, чем без мер борьбы и в 2,1 раза - чем при использовании только гербицидов. Сырая масса сорняков снижалась в результате комплекса мероприятий соответственно в 5,3 и 3,6 раза. Особенно эффективно интегрированное применение мероприятий в борьбе с многолетними сорняками.
В современных условиях для производства привлекательны малоэнергоемкие и малозатратные (по затратам труда и средств) технологии. Снизить расходы на химическую борьбу с сорняками можно, например, при малообъемном и ультрама-лообъемном опрыскивании, полосном и очаговом применении гербицидов. Дополнительная выгода от этих методов заключается в снижении ущерба, причиняемого окружающей среде.
В современных системах земледелия необходима адаптация систем управления сорным компонентом агрофитоценозов к условиям рельефа. Наибольшее влияние на формирование растительного сообщества оказывает экспозиция склона. Проведенные нами исследования показали, что в течение всего периода вегетации сельскохозяйственных культур засоренность посевов на водораздельном плато была значительно ниже, чем на примыкающих к
нему склонах полярных экспозиций. По сравнению с равнинным участком численность сорняков на склоне южной экспозиции была в 1,9 раза, а северной - в 3^ раза больше.
Следует также учитывать влияние на фитоценозы защитных лесных насаждений, в частности расстояние от участков посевов до лесных полос и позиционирование по отношению к ним. В опытах ВНИИЗиЗПЭ в посевах сельскохозяйственных культур, расположенных в непосредственной близости к лесной полосе ^ и 10 м), где воздействие древесных насаждений на травянистую растительность наиболее сильно, отмечено снижение количества и массы сорных растений. Депрессия распространялась и на культурный компонент агрофито-ценозов.
Максимум засоренности посевов озимой пшеницы отмечен на расстоянии 20 м от лесной полосы, а ячменя - на расстоянии S0-60 м. При удалении от лесной полосы засоренность снижалась. Независимо от расстояния от защитных лесных насаждений, количество и масса сорняков в посевах сельскохозяйственных культур с теневой (северной) стороны были выше, чем с освещенной (южной). Причем, в большей степени с теневой стороны возрастала засоренность многолетними сорняками. Эти закономерности необходимо учитывать при разработке мер по поддержанию благоприятного фито-санитарного состояния посевов в лесоаграрном ландшафте [10].
Приспособительная способность сорняков велика, поэтому эффективность мер борьбы с ними со временем (иногда всего за два-три года) падает. В первую очередь это касается применения гербицидов. Уче-ные-гербологи высказывают солидарное мнение [11], что снижение губительного действия химических препаратов на сорняки через несколько лет после начала их массового применения стало серьезной проблемой. При этом «срок жизни» гербицидов постоянно уменьшается, что связано с приобретением сорняками перекрестной устойчивости к ним. Это вызывает необходимость постоянного поиска новых химических средств уничтожения сорняков и замены ими ставших неэффективными препаратов, применения гер-бицидооборота, использования комбинированных гербицидов (премик-
сов и баковых смесей). Периодически должны видоизменяться и интегрированные системы регулирования засоренности посевов.
Возможности для осуществления мероприятий по борьбе с сорняками у сельхозпроизводителей неодинаковые, поэтому для каждой фито-санитарной ситуации должны быть разработаны разные, зачастую альтернативные системы борьбы. Наличие не одного, а нескольких вариантов такой системы предоставит сельскохозяйственному товаропроизводителю возможность выбрать вариант, который будет оптимальным именно в сложившихся условиях.
Мы изложили общую концепцию и основные положения методики формирования системы управления сорным компонентом агрофитоцено-зов в адаптивно-ландшафтных системах земледелия, которые следует уточнять с учетом зональных особенностей и конкретных условий сельскохозяйственного производства. Применяя разработанные, в том числе и с нашим участием [12, 13], методические подходы и рекомендации, можно сформировать эффективные системы управления сорным компонентом агрофитоценозов.
ползучего//Защита растений, 1994. - № 7. - С. 32-33.
8. Кукреш Л.В., Бысов Н.С. Фитоцено-тический метод борьбы с пыреем ползучим/земледелие, 1990. - № 4. - С. 4748.
9. Дудкина Т.Д., Дудкин И.В., Чала-бянц С.А. Локальное внесение органо-минеральных удобрений и сорняки// Достижения науки и техники АПК, 2001. - № 2. - С. 17-19.
10. Дудкин И.В. Влияние защитных лесных насаждений на засоренность и урожайность сельскохозяйственных куль-тур^Вестник РАСХН, 2008. - № 3. - С. 14-16.
11. Спиридонов Ю.Я. Международная встреча гербологов//Защита и карантин растений, 2000. - № 11. - С. 47-48.
12. Система управления плодородием почв в Центрально-Черноземной зоне /Каштанов А.Н., Щербаков А.П., Черкасов Г.Н. и др. - Курск: Изд-во КГСХА, 1996. - 136 с.
13. Методика проектирования системы борьбы с вредителями, болезнями растений и сорняками в адаптивно-ландшафтном земледелии/Акименко А.С., Вавин В.Г., Дудкин И.В. - Курск: ВНИИЗиЗПЭ РАСХН, 2008. - 20 с.
Статья поступила в редакцию
01.07.2009.
Литература
I. Cпиpидoнoв Ю.Я. Пpoблeмa зaco-peннocти пoceвoв и бopьбы c нeй в y^o-вияx coвpeмeннoгo cocтoяния ceльcкoгo xoзяйcтвa Poccии//Aгpoxимия, 1996. -№ 1O. - С. и5^З.
P. Бaздыpeв Г.И. Aгpoэкoлoгичecкиe ocнoвы интeгpиpoвaннoй зaщиты пoлe-вь^ кулЫ^ oт copныx pacтeний нa paв-ниннь^ и cклoнoвыx зeмляx//Извecтия TCXA, POOP. - Bып. 1. - С. 15-З5.
З. Гyлидoв A.M. Пpoблeмa выбopa и пpимeнeния гepбицидoв//Зaщитa и fâ-paнтин pacтeний, POOO. - № P. - С. З6-ЗS.
R. Дудкин И^. Bлияниe cиcтeм ocнoв-нoй oбpaбoтки пoчвы нa зacopeннocть пoceвoв ceльcкoxoзяйcтвeнныx кyльтyp в paзличныx ceвooбopoтax//Дoклaды PACXH, POOS. - № R. - С. ЗP-ЗR.
5. Дудкин И^. Эффeктивнocть paз-личныx мeтoдoв бopьбы c бoдякoм пo-лeвым в пoceвax ceльcкoxoзяйcтвeнныx кyльтyp в ycлoвияx Лecocтeпи Цeнтpaль-нo-Чepнoзeмнoй зoны/Aвтopeф. диа кaнд. c.-x. нayк. - Kyp«, 199P. - PO c.
6. Лeбeдeв B.П. Cпocoб пoдaвлeния ocoтa пoлeвoгo//Зaщитa pacтeний, 199R. - № 6. - С. 1S.
U. Tyктapoв Б.И., Kocoлaпoв C.H. Биo-лoгичecкий cпocoб пoдaвлeния гopчaкa
Dockage of sowings control at adaptive-landscape agricultural systems
G.N. Cherkasov, I.V. Dudkin
Theory of agrophytocoenosis weed component formation management in adaptive-landscape agricultural systems is presented. Results of long-term experiments are shown. Keywords: dockage of sowings, adaptive-landscape agricultural systems, integrated protect from weeds.
u ф
s n
<в л
л n
s
а
N> i
4S
