Потенциальные потери урожая сахарной свёклы в зависимости от численности и видового состава сорняков в посеве Текст научной статьи по специальности «Сельское хозяйство, лесное хозяйство, рыбное хозяйство»

УДК 633.63:632.51

шт

www. nt-prom. ru

Потенциальные потери урожая сахарной свёклы в зависимости от численности и видового состава сорняков в посеве

Е.А. ДВОРЯНКИН, д-р с/х. наук (e-mail: dvoryankin149@gmail.com)

ФГБНУ «Всероссийский научно-исследовательский институт сахарной свёклы и сахара имени А.Л. Мазлумова»

Введение

Агроэкосистема — биотическое сообщество, созданное и регулярно поддерживаемое человеком с целью получения сельскохозяйственной продукции. Культурные растения являются главным компонентом агроэкосистемы. Они изменяют микроклимат, оказывают влияние на физико-химические свойства почвы и почвенной влаги. Выделяя биологически активные вещества, растения культуры оказывают влияние на микробиологическую активность почвы, флору и фауну агроценоза.

В агроэкосистемах разнообразие сорной растительности резко снижено. Так, на свекловичном поле в результате длительной интенсивной борьбы с сорняками видовой состав сорняков заметно сокращается. В итоге формируется небольшая группа наиболее адаптированных, в том числе злостных, трудноиско-реняемых сорняков. Вследствие искусственного отбора численность отдельных адаптировавшихся видов сорняков может нарастать в десятки раз, что не только не облегчает борьбу с сорняками, но иногда и затрудняет её.

В процессе борьбы за существование сорные растения формируют признаки, позволяющие им удерживаться на полях, несмотря на постоянное стремление человека уничтожить их. Объясняется это отчасти тем, что, ведя борьбу с сорняками, человек в то же время невольно создаёт для них благоприятные условия — посев особых культур, рыхление почвы, орошение, удобрение и пр. [1].

Факторы, нарушающие

равновесие обитания сорняков

Видовой состав агроценоза зависит от чередования культур в севообороте — смена основного биотического компонента экосистемы приводит к смене типа экосистемы. Известна связь сорных растений с культурными. Так, в Курском и Воронежском сорных районах в посевах ржи и озимой пшеницы распространены василёк синий, живокость полевая,

рыжик волосистый, змееголовник, икотник и др. [1]. Сахарная свёкла засоряется преимущественно щирицей, куриным просом, марью белой, пикульниками, гречишками, редькой дикой, чистецом однолетним. Следовательно, видовой состав, обилие, покрытие и распространённость сорных растений зависят от самой культуры, места её географического обитания, почвы, состава и запасов семенных и вегетативных зачатков в почве, погодных условий, уровня агротехники [1]. Последний фактор имеет наибольшее значение. Сдерживанию роста засорённости в агроцено-зах способствует использование передовых эффективных агротехнологий выращивания сельскохозяйственных культур, достижений селекции, агрохимии, средств защиты растений. Нарушения технологии вызывают обратные изменения видового состава сорняков [3]. В зависимости от лимитирующих факторов происходят изменения в агрофитоценозе, которые могут продолжаться в течение многих лет. Факторы, нарушающие равновесие, вызывают изменения сообщества, т. е. популяции одних видов сменяются другими или вытесняются внутри сообщества видами, адаптированными к данному фактору.

В 1970-80-х гг. агротехнический метод был наиболее экологически безопасным, малозатратным и, наряду с уничтожением сорняков, обеспечивал регулирование питательного, температурного и водно-воздушного режимов почвы. В это время на опытном поле ВНИИСС применяли традиционную обработку почвы — отвальную вспашку под все культуры севооборота, которая позволяла в сочетании с дисковым и лемешным лущением стерни снижать засорённость полей на 60—80 %.

Результат таких мероприятий — низкая засорённость (до 100 шт/м2) посева сахарной свёклы (рис. 1), при этом видовой состав сорняков был более разнообразен (18—20 видов). Наибольшее распространение среди малолетних двудольных сорняков в посеве сахарной свёклы получили семейства амарантовых, гречишных и маревых, чему способствовало внесение

Зато, что наша жизнь не блёкла,

МЫ ГОВОРИМ: СПАСИБО, СВЁКЛА!

28 САХАР № 10 • 2019

ф

FLORIMOND

DESPREZ

l^F^'- _ 121246. Москва, Кутузовский проспект, дом 7/4, корпус 1, офис 171 +7 (495) 974-62-51 info ЭР orimond-despre3.ru www.florimond-de5pre2.com

СОВРЕМЕННЫЙ ИНЖИНИРИНГ В ПРОИЗВОДСТВЕ САХАРА

www.nt-prom.ru

1971 - 19761975 1980

1981- 1986- 1991- 1996- 2001-20061985 1990 1995 2000 2005 2010

подмаренника цепкого, горца вьюнкового и просвирника на фоне общего снижения засорённости. Заметно возросла доля однолетних двудольных сорняков (увеличилась численность щирицы, мари белой) относительно злаковых.

Запасы семян в почве и их способность

к прорастанию

Наличие всходов сорняков в значительной степени зависит от запаса семян в почве и их способности к прорастанию. Последнее у сорных растений может быть связано с явлением разноплодности (гетеро-карпии), когда у одного вида растений формируются несколько типов плодов. Например, у лебеды белой формируются три типа плодов с различной толщиной околоплодника. Плоды с толстой оболочкой сохраняются в почве несколько лет, а с тонкой оболочкой могут прорасти и через несколько дней после опадения [1].

Рис. 1. Динамика засорённости посевов сахарной свёклы на опытном поле ВНИИСС: общая численность

однолетних сорняков (колебания и средняя);

— средняя численность однолетних двудольных сорняков; внаня — средняя численность многолетних сорняков; — отношение количества однолетних двудольных к количеству однолетних злаковых сорняков

органики. Суммарная доля малолетних двудольных сорняков была не более 60 %. Численность многолетних сорняков (в основном осотов) не достигала пороговой вредоносности (0,2—0,6 шт/м2) [2]. Соотношение численности широколистных двудольных к злаковым сорнякам свидетельствовало о незначительном преобладании в посеве малолетних двудольных растений.

В конце 1980-х гг. с переходом на новую технологию обработки почвы в севообороте — комбинированную, предусматривающую поверхностную обработку почвы под зерновые культуры и вспашку плугом с оборотом пласта под пропашные культуры, при недостатке средств на полноценную обработку гербицидами зерновых культур, нехватке современной техники наблюдали нарастание засорённости посевов сахарной свёклы. Заметно увеличилось число многолетних сорняков. Помимо осотов нарастала численность вьюнка полевого. К 2005 г. засорённость опытного поля перешла в категорию «средняя», а в отдельные годы — «высокая» (см. табл.).

С возобновлением химической прополки культур в севообороте изменился спектр засорённости посева сахарной свёклы. В настоящее время сообщество сорняков в посевах этой культуры на опытном поле в звене севооборота «чёрный пар — озимая пшеница — сахарная свёкла» уменьшилось до 10—14 видов. В первой волне сорняков увеличилась численность

Видовой состав сорняков на посевах сахарной свёклы в годы исследований (звено севооборота: чёрный пар — озимая пшеница — сахарная свёкла; июль; % от общего количества сорняков на абсолютном контроле)

Виды сорняков Среднее за 2001— 2004 гг. Среднее за 20052007 гг. Среднее за 20082010 гг. Среднее за 20132018 гг.

Мышей и куриное просо 49,2 46,2 24,7 22,3

Щирица 17,9 18,1 27,1 39,1

Марь белая 7,7 7,4 12,4 14,6

Горцы 4,5 3,5 2,6 2,6

Паслен чёрный 0,13 0,1 6,1 -

Горчица полевая 2,0 2,1 1,7 -

Редька дикая 1,2 - - -

Смолёвка белая 1,1 1,5 3,0 -

Фиалка полевая 1,0 0,8 1,6 1,8

Морковь дикая 1,2 - - -

Ярутка полевая 1,4 0,2 1,0 4,7

Подмаренник цепкий 5,4 9,4 7,0 6,3

Пикульник 1,8 - - 0,5

Пастушья сумка 0,3 0,1 2,4 1,0

Чистец полевой 0,1 - - 3,5

Просвирник 0,5 0,4 1,6 0,1

Белена - - 0,6 -

Осоты 3,3 4,7 1,4 0,7

Ромашка 0,13 0,2 0,9 0,2

Вьюнок полевой 1,4 1,5 0,5 0,8

Всего: злаковых 49,2 46,2 24,7 22,3

Всего: малолетних двудольных 46,0 47,4 71,4 76,0

Всего: многолетних 4,8 6,4 2,8 1,7

Всего сорняков: шт/м2 317 176 139 121

% 100 100 100 100

№ 10 • 2019 САХАР

29

ШМ FLGRIMOND ЗА ТО, ЧТО НАША ЖИЗНЬ НЕ БЛЁКЛА,

DES PREZ МЫ ГОВОРИМ: СПАСИБО, СВЁКЛА!

121248. Москва, Кутузовский проспект, дом 7/4, корпус 1. офис 171 +7 (495) 974-62-51 in fi>S> fl о rimond-des prei.ru www.florrmond-despre2.com

шт

www.nt-prom.ru

Семена щирицы лучше прорастают после механического повреждения семенной оболочки. Поэтому её растения чаще произрастают на пропашных культурах, на которых почву в течение сезона обрабатывают несколько раз. На паровом поле при прохождении комбинированного агрегата для предпосевной обработки почвы со скоростью 12—14 км/ч всходов щирицы запрокинутой было в 1,86 раза больше, чем при прохождении агрегата со скоростью 5—6 км/ч. Неповреждённые семена могут лежать годами в почве без утраты всхожести.

Численность сорняков в разные годы сильно колеблется, и эти колебания для разных видов сорняков различны. Они зависят от особенностей биологии вида, экологических факторов, культуры, на которой сорняки произрастают. Большое значение имеют температура и влажность среды обитания. Поэтому возможно влияние глобального изменения климата на динамику прорастания семян сорных растений.

По данным метеостанции ВНИИСС (пос. Рамонь, Воронежская область), с 1995 по 2015 г. среднемесячная температура воздуха в период вегетации сельскохозяйственных культур (апрель — сентябрь) заметно возросла, увеличилось количество осадков в июне и сентябре (рис. 2).

Сезонная динамика численности сорняков зависит от соотношения произрастающих (вегетирующих) и погибших (вытесненных) особей, видов. Эти показатели зависят от густоты стояния сорных растений, биометрических данных вида, конкурентоспособности, длительности вегетационного периода вида, соотношения различных групп сорняков — злаковых, однолетних и многолетних двудольных сорняков, соотношения коротко- и длинностебельных широколистных сорных растений (рис. 3).

В посеве сахарной свёклы наиболее распространён смешанный тип засорённости, объединяющий злаковые однолетние и многолетние, двудольные малолетние и многолетние сорняки. В результате конкурентной борьбы в травостое в первую очередь вытесняются эфемеры, ранние яровые и низкостебельные сорняки. Выдерживают конкуренцию в посеве сахарной свёклы щирица, марь белая, осоты и некоторые другие высокостебельные двудольные сорняки. Из злаковых сорняков хорошо выживают в посеве пырей ползучий, куриное просо, щетинники, овсюг. В условиях достаточной влаги конкуренция за жизненное пространство между сорными растениями заметно нарастает. В отдельные годы щирица и марь белая вытесняют из травостоя почти все растущие с ними виды сорняков. При высоком увлажнении эти растения набирают большую биомассу, особенно одинокие растения, отличающиеся наибольшим проектированным покрытием площади произрастания.

Потери урожая сахарной свёклы от сорняков

Численность и видовой состав сорняков, влияние условий погоды на нарастание их массы, конкурентные взаимоотношения между сорной растительностью и растениями культуры определяют потери урожая сахарной свёклы. В абсолютном контроле (без ручной и химической прополки) в многолетних опытах показано, что при низкой численности сорняков в посеве (см. рис. 1) потери урожая сахарной свёклы на опытном поле ВНИИСС составляли 18—28 % (рис. 4). С нарастанием засорённости посевов культуры потери урожая достигали 60—70 %, а в условиях избыточной влаги в период вегетации — до 90 %.

Сохранённую продукцию сельскохозяйственных культур определяют в размере предотвращённых потенциальных потерь урожая от вредных объектов, например сорняков, по величине эффективности агротехнических и химических защитных мероприятий.

Расчеты, проведённые с учётом видового состава сорняков, экономических порогов их вредоносности

12 3 12 3 12 3 12 3 12 3 12 3

V/ VI/ Месяцы

Рис. 2. Многолетняя среднемесячная сумма осадков (А): 1 - 1946-1985 гг., 2 - 1970-2005 гг, 3 - 1996-2015 гг.; многолетняя среднемесячная температура воздуха (Б): 1 - 1946-1985 гг., 2 - 1970-2005 гг., 3 - 1996-2015 гг.

ЗА ТО, ЧТО НАША ЖИЗНЬ НЕ БЛЁКЛА,

МЫ ГОВОРИМ: СПАСИБО, СВЁКЛА!

30 САХАР № 10 • 2019

т

рюн1М01ча

□ЕБРЛЕг

121248, Москва, Кутузовский проспект, дои 7/4. корпус 1, офис 171 +7 (495) 974-62-51 ¡пРоЭПог1пюг)<)-с1е5ргег,ги ««™.Аоптопс1-(1е5ргег.сот

СОВРЕМЕННЫЙ ИНЖИНИРИНГ В ПРОИЗВОДСТВЕ САХАРА

www.nt-prom.ru

Рис. 3. Засорённость посевов сахарной свёклы сорняками в начале (1) и середине (2) вегетации

[4] и эффективности действия гербицидов группы бетаналов показали, что с нарастанием численности в посеве широколистных сорняков увеличивается отдача от применяемых гербицидов, выраженная в сохранённом урожае. К 2005 г. на опытном поле в посевах сахарной свёклы численность малолетних двудольных сорняков увеличилась в 3 раза, а отдача от применения гербицидов группы бетаналов последнего поколения возросла почти в 6 раз. В последующие годы вплоть до 2019 г. численность сорняков заметно снижалась, а вредоносность их оставалась достаточно высокой в результате нарастания численности щирицы запрокинутой, мари белой и других проблемных сорняков. Вместе с тем отмечен рост сохраненного урожая сахарной свёклы. Это свидетельствует о том, что современные гербициды отличаются возросшей эффективностью действия на сорную растительность с высокой степенью избирательности к растениям сахарной свёклы.

Заключение

Видовой состав и численность сорняков в агро-ценозах зависит от сочетания разнообразных факторов среды и активной деятельности человека, направленной на повышение продуктивности сельскохозяйственных культур. Анализ многолетних данных свидетельствует об изменениях видового состава и численности сорняков как при сокращении

80 5 70

| §> 8'а

о s to

i '5 5

Отт жительно контре 1ЛЯ

с руч

А 48 51

>,в 8_____

18 * U А ^ f 28

17 18 В

11

19711975

19761980

19811985

19861990

Рис. 4. Потери урожая сахарной свёклы от сорняков (А) и сохранённый урожай благодаря применению гербицидов группы бетаналов (Б) в зависимости от нарастания численности сорняков

объёмов химической прополки в севообороте, так и при возобновлении в полной мере применения химических средств защиты растений. В первом случае наблюдали рост засорённости посевов сахарной свёклы и повышение разнообразия видового состава сорняков. В другом — отмечали снижение численности и видового спектра сорняков. При этом отмечено нарастание высокостебельных трудноискореняемых малолетних двудольных видов растений, таких как щирица, марь белая, засорённость посева которыми в отдельные годы достигала 65—75 %, т. е. формируется небольшая группа адаптированных проблемных сорняков, борьба с которыми в посеве требует особых усилий и средств.

Сдерживанию роста засорённости в агроценозе способствует планомерное использование передовых эффективных агротехнологий выращивания сахарной свёклы, достижений селекции, средств защиты растений.

Список литературы

1. Александрова, К.И. Определитель сорняков Центрального Черноземья / К.И. Александрова [и др.]. — Воронеж : Изд-во ВГУ, 1975. - 276 с.

2. Дворянкин, Е.А. Эффективность различных препаративных форм гербицидов группы бетанала / Е.А. Дворянкин // Сахарная свёкла. — 2011. — № 10. — С. 26-28.

3. Кондрашкина, М.И. Динамика засорённости угодий при изменении характера землепользования / М.И. Кондрашкина, В.П. Самсонова, В.Г. Витязев // Вестник Мос. ун-та. Сер. 17 : Почвоведение. — 2006. — № 2. — С. 14—19.

4. Экономические пороги вредоносности сорных растений в посевах сельскохозяйственных культур (рекомендации). — М. : Агропромиздат, 1989.

Аннотация. На свекловичном поле в результате длительной интенсивной борьбы с сорняками видовой состав сорных растений заметно сокращается. Формируется небольшая группа наиболее адаптированных и трудноискореняемых длинностебельных сорняков, численность которых может нарастать в отдельные годы в десятки раз, несмотря на стремление человека уничтожить их. Сдерживанию роста засоренности в агроценозах способствует планомерное использование передовых эффективных агротехнологий выращивания сельскохозяйственных культур, достижений селекции, средств защиты растений.

Ключевые слова: сахарная свёкла, сорняки, потери урожая, агроценоз, агротехнологии, факторы среды. Summary. As a result of long intensive weed control, the number of weed plant species is noticeably reduced in a beet field. A small group of the most adapted and difficultly rooted out long-stem weeds is formed which number can increase many-fold in some years despite human efforts to destroy them. Systematic use of progressive and effective agricultural crop cultivation technologies, breeding achievements and plant protection means promotes restraining of weed infestation development in agrocenoses.

Keywords: sugar beet, weeds, yield losses, agrocenosis, agrotechnologies, environment factors.

1991- 1996- 2001-20061995 2000 2005 2010

№ 10 • 2019 САХАР 31

m

FL0RIM0ND ЗА ТО, ЧТО НАША ЖИЗНЬ НЕ БЛЁКЛА, DESPREZ МЫ ГОВОРИМ: СПАСИБО, СВЁКЛА!

121248. Москва. Кутузовский проспект, дои 7/4, корпус 1, офис 171 +7 (495) 974-62-51 ¡nfoSflorimond-deEprsz.ru wwui.flonmond-desprei.coni