Оценка эффективности систем гербицидов в агроценозах различных сортов сои в зависимости от способа основной обработки почвы Текст научной статьи по специальности «Сельское хозяйство, лесное хозяйство, рыбное хозяйство»

ЗАЩИТА РАСТЕНИЙ

УДК633.34:632.51:632.954:631.51.012:631.514

Оценка эффективности систем гербицидов в агроценозах различных сортов сои в зависимости от способа основной обработки почвы

| Н.В. ПАРАХИН I , академик РАН, профессор

Н.Н. ЛЫСЕНКО, доктор сельскохозяйственных наук, профессор

С.Н. ПЕТРОВА, доктор сельскохозяйственных наук, доцент

Ю.В. КУЗМИЧЕВА, кандидат сельскохозяйственных наук, доцент

И.А. РЫЖОВ, кандидат сельскохозяйственных наук, начальник НИЧ (e-mail: [email protected])

Орловский государственный аграрный университет имени

H.В. Парахина, ул. Генерала Родина, 69, Орел,302019, Российская Федерация

В связи с высокой востребованностью белковых культур на рынке все больше аграриев отдают предпочтение наиболее ценному в этом отношении растению - сое. Уровень ее урожайности, как и любой другой культуры, зависит от биологического потенциала продуктивности возделываемого сорта и степени реализации его приемами возделывания. Мы провели оценку эффективности систем гербицидов в агроценозах различных сортов сои в зависимости от способа основной обработки почвы, чтобы выявить наиболее оптимальные параметры их использования. В статье представлены данные по видовому составу, динамике численности, массе сорньх растений в агро -ценозах сои северного экотипа (сорта Бара, Оресса, Свапа, Танаис) при различных способах основной обработки почвы: вспашке и дисковании. Применяли две системы гербицидов: С2 - Дуал Голд, Базагран, Фюзилад Форте, С3 - Фронтьер Оптима, Базагран, Арамо 45. В результате проведенных исследований установлено, что применяемые системы гербицидов были наиболее эффективными при вспашке, независимо от сорта. Средняя урожайность по сортам была на 19 % выше, чем при дисковании, и составила

I,93 т/га. Анализ качества зерна показал, что содержание протеина в вариантах с применением вспашки было на 0,8 % выше, а жира на 0,5 % ниже, чем при дисковании, и в среднем составляло 34,5 % и 23,1 % соответ-

ственно. Применение вспашки способствовало снижению засоренности посевов сои в среднем на 30 %. Применение изучаемых в опыте систем гербицидов С2 и С3 позволило снизить засоренность посевов более чем на 90 %, что в итоге повысило уровень урожайности зерна в среднем на 40 %.

Ключевые слова: соя, сорт, гербициды, засоренность, вспашка, дискование, урожайность, качество.

Для цитирования: Оценка эффективности систем гербицидов в агроценозах различных сортов сои в зависимости отспособа основной обработки почвы/Н.В. Парахин, Н.Н. Лысенко, С.Н. Петрова, Ю.В. Кузмичева, И.А. Рьжов// Земледелие. 2017. № 2. С. 39-43.

Посевная площадь сои в мире в последние годы значительно увеличивается. На данный момент самые большие территории под этой культурой находятся в США (около 35-40 % от мировых), Бразилии (20 %), Аргентине (l2 %), Китае (12-13 %) и Индии (8 %). В Европе сосредоточено около 2 % от общей площади мировых посевов сои [1].

Проведенные научные исследования и широкая производственная проверка подтверждают, что в европейской части России сою можно выращивать на площади не менее 5 млн га, получая около 10 млн тонн зерна в год [2, 3].

Заметное расширение посевов культуры происходит и в Орловской области. Если 15 лет назад сою здесь только начинали высевать, то в 2011 г ее площадь достигла 12 тыс. га, а в 2015 г - 50 тыс. га. Учеными Всероссийского НИИ зернобобовых культур, Орловского ГАУ разработана ресурсосберегающая технология возделывания данной культуры, выведены сорта, имеющие спрос далеко за пределами области. В производстве для получения качественного и устойчивого урожая зерна используются сорта других регионов, а также зарубежные [4-6].

Увеличение посевов сои в Орловской области оправдано и необходимо, поскольку это поможет решить проблему нехватки не только кормов в животно-

водстве, но и белка для пищевой, медицинской и других отраслей народного хозяйства. Эффективное производство сои обеспечивается комплексом факторов ее возделывания, наиболее значимые из которых - защита растений и агротехнические приемы. Сорные растения оказывают угнетающее действие на рост и развитие сои. Оптимизация системы защиты данной культуры должна быть основана на учете видового состава сорняков, численности их основных видов, вредоносности, а также влияния особенностей возделывания культуры на сорное сообщество [7, 8].

В комплексе мероприятий по повышению эффективности возделывания сои, наряду с ее защитой от сорных растений, большое значение с точки зрения ресурсосбережения имеют агротехнические приемы возделывания, в том числе особенности проведения основной обработки почвы. Именно поэтому в качестве основной обработки почвы во многих хозяйствах проводят дискование вместо классической вспашки, что позволяет значительно сократить энергозатраты. При этом важно не допустить существенного снижения урожайности, так как это приведет к снижению рентабельности возделывания. Таким образом, изучение особенностей применения гербицидов в агроценозах различных сортов сои в зависимости от способа основной обработки почвы имеет научную и практическую значимость.

Цель исследований - выявить оптимальные параметры применения систем гербицидов в агроценозах различных сортов сои в зависимости от способа основной обработки почвы (вспашка и дискование).

Многофакторный полевой опыт был заложен в 2014-2015 гг. на опытном поле Научно-производственного образовательного центра (НОПЦ) «Интеграция» Орловского ГАУ Исследования проводили в рамках выполнения тематического плана-задания НИР по заказу Минсельхоза РФ, с использованием оборудования Центра коллективного пользования научным оборудованием (ЦКП НО) «Экологический и агрохими- е ческий мониторинг сельскохозяйствен- | ного производства и среды обитания». В д статье представлены данные, характе- е ризующие фитосанитарное состояние | посевов, позволяющие оценить эффек- № тивность применения различных систем ю гербицидов в агроценозах различных м сортов сои на фоне классического 1 (вспашка) и энергосберегающего (по- 7

верхностная обработка - дискование) способов основной обработки почвы.

Был проведен комплекс соответствующих учетов, наблюдений и анализов. В том числе, в процессе вегетации оценивали засоренность агроценозов изучаемых сортов сои, биологическую эффективность различных систем гербицидов, урожайность и качество зерна культуры.

В эксперименте изучали влияние таких факторов как обработка почвы, сорт, система гербицидов.

По этим факторам были рассмотрены следующие варианты.

Фактор А - обработка почвы: А1 -вспашка (контроль) на глубину 20-22 см плугом Lemken; А2 - дискование на глубину до 16 см дисковой бороной БДТ.

Фактор В - сорт: В1 - Бара; В2 -Оресса; В3 - Свапа (контроль); В4 -Танаис.

Фактор С - система применения гербицидов: С1 - без гербицидов (контроль); С2 - первая система гербицидов; С3 - вторая система гербицидов.

Первая система гербицидов включает: довсходовое применение с заделкой почвенного гербицида Дуал Голд (960 г/л), КЭ (действующее вещество (д.в.) S-метолахлор) в норме расхода 1,6 л/га; послевсходовое (в фазе 2-4 настоящих листьев культуры) применение контактного гербицида База-гран (бентазон), 2 л/га; применение гербицида Фюзилад Форте (150 г/л), КЭ (д.в. флуазифоп-П-бутил) в норме расхода 1,5 л/га, против однолетних сорняков семейства мятликовые при достижении ими фазы 2-4 листа.

Вторая система гербицидов включает: довсходовое применение с заделкой почвенного гербицида Фронтьер Оптима (720 г/л), КЭ (д.в. диметенамид-П) в норме расхода 1,2 л/га; послевсходовое (фаза 2-4 настоящих листьев культуры) применение контактного гербицида Базагран (бентазон) из расчета 2 л/га; применение гербицида Арамо 45 (тепралоксидим) в дозе 1,5 л/га против однолетних сорняков семейства мятликовые при достижении ими фазы 2-4 листа.

Площадь учетной делянки 54 м2, повторность опыта четырехкратная, размещение делянок рендомизиро-ванное. Агротехника возделывания культуры соответствовала общепринятой для зоны.

Почва участка темно-серая лесная N тяжелосуглинистая среднекислая (рН о 5,0) со средним содержанием гумуса (3,8 %), повышенным количеством ^ подвижного фосфора (12,9 мг/100 г а> почвы) и обменного калия (15,9 мг/100 | г почвы).

Метеорологические условия в годы ® проведения исследований отклонялись 5 от среднемноголетних и сопровождает) лись неравномерным распределением

осадков и колебанием температуры воздуха. Такое разнообразие погодных условий позволило более объективно оценить полученные результаты.

Посев проводили в оптимальные сроки (13 апреля). Видовой состав и численность сорных растений учитывали в пределах рамки 0,25 м2 в фазе третьего настоящего листа (код ВВСН 13) и в фазе цветения (код ВВСН 75) после применения гербицидов.

Сырую и сухую массу сорных растений определяли без корневой системы. Рассчитывали коэффициент изменения численности сорняков К :

^ изм

отношение числа сорных растений во второй учет к показателю первого учета. Уборку урожая проводили поделяночно, в оптимальные сроки (вторая декада сентября). Учет урожайности осуществляли весовым методом. Оценку качества зерна сои проводили с помощью анализатора зерна 1п^ес™ 1241 (Дания).

Биологическую эффективность, рассчитывали по снижению массы и численности сорных растений с учетом

показателей соответствующего контроля в опыте по формуле:

БЭ = (А - В) / А х100, где БЭ - биологическая эффективность, %; А - масса, г или количество сорняков, шт./м2 в контроле; В - масса, г или количество сорняков, шт./м2 в варианте с применением гербицида.

Экспериментальные данные обрабатывали с помощью программы Excel.

Вне зависимости от способа обработки почвы наибольшую конкурентную опасность для сои в 2014-2015 гг представляли двудольные сорняки. В первую очередь многолетние корневищные: вьюнок полевой (Convolvulus arvensis L.) и осот полевой (Sonchus arvensis L.). Их общая численность была сравнительно высокой и на отдельных делянках составляла 32 шт./м2. Из других двудольных следует обратить внимание на труд-ноискоренимые сорняки: редьку дикую

(Raphanus raphanistrum L.), молочай солнцегляд (Euphorbia helioscopia L.), марь белую (Chenopodium album L.), а также горцы (Polygonum convolvulus L., Polygonum persicaria L.), пикульник (Ga-leopsis tetrahit L.), щирицу запрокинутую (Amaranthus retroflexus L.). Отдельные варианты опыта могли характеризоваться высокой численностью - до 135,5 шт./м2 однодольных сорных растений, представленных в основном просом куриным (Echinochloa crusgalli L.). Важно так же отметить, что в посевах был обнаружен многолетний корневищный споровый сорняк - хвощ полевой (Equisetum arvense L.), высокая численность которого обычно указывает на закисление почвы.

Проведенные учеты показали, что в процессе вегетации по всем изучаемым вариантам происходит снижение, как численности, так и массы сорных растений. Выявлено, что при проведении второго учета (ВВСН 75) количество сорных растений было ниже, чем при первом (ВВСН 13) в вариантах без применения гербицидов на 25 %, а с их применением - на 90 % и более (рис. 1).

Варьирование этого показателя существенно зависело от сочетания изучаемых факторов (табл. 1).

При изучении систем гербицидов для данных сортов установлено, что обе системы эффективно снижали уровень засоренности, и в условиях вспашки Кизм составил 0,09, а при дисковании - 0,10-0,13.

Разница количества сорных растений между первым и вторым учетом при вспашке, среднем по всем сортам без применения гербицидов составила 23,8 шт./м2, а при дисковании - 31,7 шт./м2. Рассматривая разницу между сортами по показателю К , следует отметить,

изм

что по вспашке у сорта Оресса он составил 0,91, тогда как у других образцов значения этого показателя были ниже, особенно у сорта Свапа - 0,68. При этом при дисковании у данного сорта выявлена меньшая разница численности сор-

Рис. 1. Агроценозы сои c применением (на рис. слева) и без применения (на рис. справа) гербицидов.

Обработка почвы (А) Сорт(В) Система гербицидов (С)

С1 (контроль) С2 С3 С2 С3

численность сорных растений биологическая эффективность, %

1-й учет, шт./м2 2-й учет, шт./м2 К изм 2-й учет, шт./м2 К изм 2-й учет, шт./м2 К изм

А1 - вспашка В1 - Бара 94,6 72,8 0,77 10,3 0,11 9,8 0,10 86 87

(контроль) В2 - Оресса 98,0 89,1 0,91 11,2 0,11 10,2 0,10 87 89

В3 - Свапа (контроль) 118,0 80,7 0,68 7,0 0,06 9,7 0,08 91 88

В4 - Танаис 105,5 78,3 0,74 8,1 0,08 6,5 0,06 90 92

среднее 104,0 80,2 0,78 9,1 0,09 9,3 0,09 89 89

А2 - дискование В1 - Бара 102,0 68,5 0,67 16,0 0,16 13,0 0,13 77 81

В2 - Оресса 109,8 88,0 0,80 12,5 0,11 9,5 0,09 86 89

В3 - Свапа (контроль) 95,8 85,9 0,90 14,5 0,15 11,5 0,12 83 87

В4 - Танаис 135,5 74,0 0,55 14,6 0,11 9,5 0,07 80 87

среднее 110,8 79,1 0,73 14,4 0,13 10,9 0,10 81 86

ную эффективность изучаемых систем вания - 208,5-303,4 г/м2. По нашему

как по снижению численности (см. мнению, больший эффект гербицидов

табл. 1) так и массы сорных растений на фоне вспашки связан с лучшим их

(см. табл. 2). продвижением в глубину профиля по-

2. Сырая масса сорных растений и биологическая эффективность* гербицидов

в агроценозах сои

Обработка почвы (А) Сорт(В) Система гербицидов (С)

С1 (контроль) С2 С3 С2 С3

сырая масса сорных растений, г/м2 биологическая эффективность, %

А1 - вспаш- В1 - Бара 911,9 133,5 135,7 87 82

ка (кон- В2 - Оресса 710,3 201,0 85,4 73 93

троль) В3 - Свапа

(контроль) 869,0 105,1 140,4 88 78

В4 - Танаис 912,7 80,0 129,6 85 87

среднее 851,0 130,0 122,8 84 85

А2 - диско- В1 - Бара 779,5 208,5 258,5 80 67

вание В2 - Оресса 1042,3 303,4 219,7 81 84

В3 - Свапа

(контроль) 1037,1 231,0 244,8 87 81

В4 - Танаис 773,9 244,9 237,6 73 82

среднее 908,2 247,0 240,2 83 79

*биологическая эффективность рассчитана по массе сорняков.

ных растений по учетам. В связи с этим, значение К было больше и составило

изм

0,9. Сильнее всего по этому показателю выделялись агроценозы сорта Танаис, численность сорных растений на делянках которого при дисковании снизилась с 135,5 до 74,0 шт./м2, Кизм равнялся 0,55. У сорта Бара снижение было менее заметным, и по вспашке К составил 0,77,

изм

а по дискованию - 0,67.

На фоне вспашки гербициды Фрон-тьер Оптима и Базагран, входящие в систему гербицидов С3, в среднем, снижали численность сорных растений до 18,0 шт./м2, а Дуал Голд и Базагран, относящиеся к системе гербицидов С2 - в среднем до 27,6 шт./м2, то есть применение препаратов Фронтьер Оптима и Базагран было более эффективным.

Последующее использование в данных вариантах граминицидов позволило снизить общую численность сорняков до 9,2 шт./м2. При этом установлено, что граминицид Фюзилад Форте действовал более эффективно. Существенной разницы в биологической эффективности между применяемыми системами гербицидов (рассчитанной с учетом численности сорных растений) не выявлено. По вспашке она составляла 88-89 %, а по дискованию - 85-90 % (табл. 2).

В условиях дискования гербициды Фронтьер Оптима и Базагран снижали численность сорных растений в среднем до 32,5 шт./м2, а Дуал Голд и Базагран - до 51,5 шт./м2. Дополнительное использование граминицида Арамо 45 снизило засоренность до 10,9 шт./ м2, а при использовании граминицида Фюзилад Форте - до 14,4 шт./м2 (см. табл.1).

Следует отметить, что при вспашке сырая масса сорных растении й в среднем по сортам была ниже на 7 %, или 56,8 г/м2, чем при дисковани и . Эти данные подтверждают выводы ученых о том, что минимизация почвенных обработок сопровождается повышением засоренности агроценозов [1, 2, 4].

Сравнивая действие двух систем гербицидов, примененных на разных сортах сои в условиях вспашки и дискования, следует отметить равнознач-

В среднем за два года выявлена существенная разница по массе сорных растений в зависимости от обработки

чвы (особенно почвенных препаратов) и более длительным воздействием на прорастающие сорняки.

S

ü S

(D

Z

■о N> 2

О ^

I £ 80,0

т £ В1 (Бара) В2 (Оресса) В3 (Свапа) В4 (Танаис)

о

Фактор В (сорт)

Рис. 2. Численность сорных растений в зависимости от сортов сои.

почвы. Так, по вспашке, масса сорня- Биологическая эффективность ков по сортам находилась в интервале систем гербицидов, рассчитанная с 80,0-201,0 г/м2, а в условиях диско- учетом массы сорных растений, со-

Фактор В (сорт)

Рис. 3. Численность сорных растений в зависимости от сорта сои и системы гербицидов: - С-2; - С-3.

Обработка почвы (А)

Сорт (В) А1 - вспашка (контроль) А2 - дискование

С1 (контроль) С2 С3 С1 (контроль) С2 С3

П* Ж** П Ж П Ж П Ж П Ж П Ж

В1 - Бара 32,3 25,6 34,6 24,4 35,5 23,4 34,4 24,4 34,0 24,5 34,7 23,8

В2 - Оресса 32,0 24,2 36,0 23,8 33,4 23,8 32,6 23,9 33,9 24,8 34,2 24,3

В3 - Свапа (контроль) 32,8 24,9 35,5 22,2 33,1 23,4 34,3 24,1 33,1 23,0 33,2 23,0

В4 - Танаис 32,6 22,9 35,0 21,4 33,1 22,3 34,7 22,5 32,6 23,0 33,5 22,0

Среднее 32,4 24,4 35,3 23,0 33,8 23,2 34,0 23,7 33,4 23,8 33,9 23,3

*П - содержание протеина в зерне, %; **Ж - содержание жира в зерне, %

ставляла по вспашке 84-85 %, а по дискованию - 79-83 %.

Выявлено, что на засоренность посевов влияла сортовая специфика. В среднем за два года для сортов, с учетом обработки почвы и гербицидов, наибольшее количество сорных растений, по результатам первого и второго учетов отмечено у сорта Танаис -98,3 шт./м2, а меньше всего у сорта Бара -84,5 шт./м2. Число сорных растений в агроценозах сортов Оресса, Свапа и Танаис достоверно не различались (95,1-98,3 шт./м2) (рис. 2).

Разница в численности сорных растений может быть связана с морфобио-логическими особенностями изучаемых сортов сои. Установлено, что большим снижением уровня засоренности в результате применения гербицидов в агроценозах сои отличался сорт Тана-ис, а меньшим - сорт Бара (рис. 3), что вероятнее всего, связано с неравномерным проникновением гербицида к сорным растениям, в том числе из-за различного габитуса растений сортов.

Средняя урожайность по сортам достоверно выше на 0,36 т/га в варианте со вспашкой, по сравнению с дискованием. При этом вспашка обеспечила формирование максимальной урожайности N практически у всех изучаемых сортов: о от 1,66 т/га у сорта Бара до 2,37 т/га у

сорта Танаис (рис. 4). ^ В результате применения систем гер-о бицидов увеличение урожайности сои в | среднем достигало 30-40 %. При этом лучшее уничтожение сорных растений ® в опыте приводило к формированию 5 большей урожайности. Достоверных $ различий урожайности между система-

ми гербицидов в опыте не выявлено. Таким образом, обе системы гербицидов были эффективны, особенно в варианте со вспашкой. Однако, максимальный хозяйственный эффект у изучаемых сортов был получен при сочетании вспашки с системой гербицидов С2, наиболее заметно это у сорта Танаис и в меньшей степени у сортов Бара и Оресса. На фоне дискования лучшие результаты обеспечила система гербицидов С2, при этом прибавка урожайности была выше в среднем на 11,4 %, по сравнению с системой С3 (см. рис. 4).

Оценка качества урожая показала, что в условиях вспашки содержание протеина в зерне было в среднем на 1,9 % выше, чем при дисковании. В то же время содержание жира было ниже на 0,8 %. Исходя из этого, можно предположить, что между показателями содержания протеина и жира имеется обратная корреляционная зависимость. При использовании системы С3 содержание протеина и жира в зерне изучаемых сортов на фоне вспашки и дискования достоверно не отличалось. Наиболее стабильным по содержанию протеина и жира в зерне оказался сорт Свапа. На фоне вспашки содержание протеина в среднем по сортам составило 34,6 %, а дискования - 33,7 %, жира -23,1 и 23,6 %, соответственно. По сравнению с контролем, в результате применения систем гербицидов в семенах изучаемых сортов сои отмечено увеличение содержания протеина в среднем с 32,4 до 34,1 %, при снижении количества жира в среднем с 24,1 до 23,4 % (табл. 3).

Таким образом, проведенная оценка эффективности изучаемых факторов позволила установить, что уровень засоренности агроценозов сои изменяется в зависимости от условий выращивания. Применение вспашки, по сравнению с дискованием, способствовало снижению засоренности посевов сои в среднем на 30 %. Применение изучаемых в опыте систем гербицидов позволило снизить засоренность посевов более чем на 90 %, что в итоге увеличило уровень урожайности зерна в среднем на 40 %. Использование вспашки в сочетании с применением систем гербицидов позв о лило эффективно защ итить агроценозы сои. Однако выбор оптимальной системы защиты растений должен быть основан на сортовой индивидуальности растений.

Литература.

1. Соя в России / В.А. Федотов, С.В. Гончаров, О.В. Столяров, Т.Г Ващенко, Н.С. Шевченко. М.: Агролига России, 2013. 294 с.

2. Зотиков В.И. Зернобобовые культуры - источник растительного белка. Орел: ВНИИЗБК, 2010. 265 с.

3. Парахин Н.В., Петрова С.Н., Кузми-чева Ю.В. Экологическая устойчивость зернобобовых культур при формировании растительно-микробных систем // Известия Нижневолжского агроуниверситетского комплекса: Наука и высшее профессиональное образование. 2012. № 4. С. 85-89.

4. Ресурсосберегающая технология возделывания сои северного экотипа /

A.С. Акулов, ГА. Бударина, А.Г. Васильчиков, М.Т. Голопятов, Н.В. Грядунова, В.Н. Зайцев,

B.И. Зотиков, В.С. Наумкина, В.М. Новиков. Орел: ВНИИЗБК, 2014. 76 с.

5. Зайцев В.Н., Зайцева А.И. Перспективы селекции сои на севере ЦентральноЧерноземного региона // Вестник РАСХН. 2006. № 2. С. 51.

6. Повышение продуктивности зернобобовых культур при их взаимодействии с полезной ризосферной микрофлорой / Н.В. Парахин, С.Н. Петрова, Ю.В. Кузмичева, Ю.В. Моисеенко // Земледелие. 2012. № 6.

C. 26-28.

7. Фитосанитарное состояние полей, выведенных из сельскохозяйственного оборота / А.В. Амелин, Н.Н. Лысенко, В.М. Казьмин, И.И. Брусенцов, И.А. Рыжов // Земледелие. 2014. № 1. С. 44-46.

8. Лысенко Н.Н., Наумкин В.П., Лысенко С.Н. Сорные растения, вредители, болезни и защита от них посевов сои (рекомендации). Орел: Орел ГАУ 2012. 34 с.

3 2,5

¡5 1,5 о £ 1 >5

« О,5

о

а. >

0

■ ■■

2,47_

227

Ч 1

С1 С2 С3 В1 (Бара)

С1 С2 С3 В2 (Ореара)

С1 С2 С3 В3 (Свапа)

С1 С2 С3 В4 (Танаис)

Рис. 4. Урожайность зерна различных сортов сои в зависимости от изучаемых факторов: ■ — А-1 вспашка; ■ — А-2 дискование.