CC BY
78
й01: 10.24411/0235-2451-2018-10509 УДК: 633.1:632.51:631.559:631.51 (571.12)
СООТНОШЕНИЕ ВИДОВ СОРНЫХ РАСТЕНИЙ
ПОД ВЛИЯНИЕМ СЕВООБОРОТА И СИСТЕМ ОСНОВНОЙ
ОБРАБОТКИ ПОЧВЫ В УСЛОВИЯХ СЕВЕРНОГО ЗАУРАЛЬЯ*
Н. В. ПЕРФИЛЬЕВ, доктор сельскохозяйственных наук, главный научный сотрудник
О. А. ВЬЮШИНА, научный сотрудник В. Н. ТИМОФЕЕВ, кандидат сельскохозяйственных наук, главный научный сотрудник (e-mail: Timofeev_ [email protected])
Научно-исследовательский институт сельского хозяйства Северного Зауралья - филиал Федерального исследовательского центра Тюменского научного центра Сибирского отделения РАН, ул. Бурлаки, 2, пос. Московский, Тюменский р-н, Тюменская обл., 625501, Российская Федерация
Резюме. Исследования проводили в 2008-2012 гг. в многолетнем стационарном опыте в Тюменской области. Цель - определение влияния длительного применения систем основной обработки почвы различной интенсивности на засоренность посевов и урожайность зерновых культур. Работа выполнена во время 5-й ротации зернопарового севооборота (чистый пар - озимая рожь - яровая пшеница -яровая пшеница - яровой ячмень), развернутого во времени и пространстве, в полях яровой пшеницы по озимой ржи и ярового ячменя. Почва опытного участка темно-серая лесная, тяжелосуглинистая. Содержание гумуса в слое 0...20 см по полям севооборота на период закладки - 4,2.5,0 %, рНсол - 6,0.6,4. На фоне применения гербицидов за годы наблюдений в фазе кущения отмечено 19 основных видов сорных растений в количестве 140.190 шт./м2, с уменьшением к концу вегетации культур до 11 видов и 4,6.14,3 шт./м2 соответственно. Снижению численности сорняков способствовали системы с глубокими отвальными обработками. При всех системах основной обработки почвы встречалось 9 видов сорных растений, остальные были приурочены либо только к глубоким отвальным обработкам, либо к мелким поверхностным. Соотношение и количество их видов изменялось в сторону увеличения доли злакового компонента к завершающему полю севооборота. На однолетние двудольные виды приходилось 45,8.60,3 % со снижением на фоне мелких поверхностных обработок, доля многолетних растений в общем ценозе сорняков составляла 2,2.15,3 %, со снижением на 80.85 % в вариантах с присутствием глубокой отвальной обработки почвы. Степень засорения культур и соответственно масса сорняков в процессе ротации севооборота увеличивались по безотвальным системам обработки почвы в 2 раза. В среднем за годы исследований урожайность пшеницы по озимой ржи при ресурсосберегающих системах обработки не уступала варианту с отвальной системой и составляла 2,9.3,2 т/га, ячменя - 3,28.3,62 т/га, в контроле при отвальной системе обработки величины этих показателей были равны соответственно 3,1 и 3,62 т/га. Ключевые слова: основная обработка почвы, яровая пшеница, яровой ячмень, засоренность посевов, сорные растения, урожайность.
Дляцитирования: ПерфильевН. В., Вьюшина О. А., Тимофеев В. Н. Соотношение видов сорных растений под влиянием севооборота и систем основной обработки почвы в условиях Северного Зауралья //Достижения науки и техники АПК. 2018. Т. 32. № 5. С. 35-40. DOI: 10.24411/0235-2451-2018-10509.
Среди основных причин систематического недобора потенциального урожая сельскохозяйственных культур на уровне 25...30 % называют сорные растения
[1, 2, 3]. На сегодняшний день на полях Западной Сибири насчитывается около 300 видов сорных растений, 100 из которых - редкие и случайные, остальные - массовые [4, 5]. В Тюменской области, по данным ФГБУ «Россельхозцентр», на полях встречается более 90 видов сорных растений, в том числе 50 самых распространенных, при этом используемые в сельскохозяйственном производстве поля имеют высокую степень засорения [6, 7]. Сорняки оказывают отрицательное влияние на обеспеченность культурных растений влагой и элементами минерального питания, конкурируют с ними за другие факторы роста, служат накопителями различных болезней и вредителей. Поэтому приемы современного земледелия направлены на ограничение их численности на уровне, не оказывающем влияния на урожайность сельскохозяйственных культур [8, 9, 10]. Среди мероприятий по борьбе с сорной растительностью важное место занимает механическая обработка почвы в первую очередь основная [11, 12].
По мнению большинства исследователей в посевах Западной Сибири для регуляции сорного компонента наиболее эффективна, если позволяют почвенно-климатические условия, вспашка [13, 14, 15]. При этом отмечается, что использование минимальных энергосберегающих систем обработки почвы, внесение комплекса удобрений, распространение короткостебель-ных сортов зерновых культур создают благоприятные условия для развития сорных растений и увеличения засоренности посевов [16, 17, 18].
Цель исследований - установить влияние длительного применения различных систем основной обработки на фоне использования гербицидов на засоренность посевов и урожайность зерновых культур.
Условия, материалы и методы. В работе рассмотрены результаты изучения систем основной обработки почвы (в среднем за 2008-2012 гг.) в многолетнем стационарном опыте на опытном поле НИИСХ Северного Зауралья (Тюменская область) за 5-ю ротации зернопарового севооборота (чистый пар - озимая рожь - яровая пшеница - яровая пшеница - яровой ячмень). Почва опытного участка темно-серая лесная тяжелосуглинистая с признаками заплывания. Содержание гумуса в слое 0.. .20 см по полям севооборота на период закладки - 4,2.5,0 %, рНсол - 6,0.6,4, сумма поглощенных оснований - 29,4 мг-экв./100 г почвы, степень насыщенности основаниями 85 %.
Содержание нитратного азота (по Грандваль-Ляжу) в слое 0.40 см составляло 4,22 мг/кг почвы, подвижного фосфора и калия (по Чирикову) - 19,7.24,5 мг/100 г почвы и 17,0.20,6 мг/100 г почвы соответственно.
Схема опыта предусматривала изучение следующих систем основной обработки почвы:
отвальная - ежегодная вспашка плугом ПН-4-35 на 20.22 см;
безотвальная - ежегодная обработка орудием со стойками СибИМЭ на 20.22 см;
*Работа выполнена по госзаданию (Программа Х.10.142. ПроектХ.10.4.142). Достижения науки и техники АПК. 2018. Т 32. № 5 -
комбинированная - чередование через год обработки плугом ПН-4-35 и орудием со стойками СибИМЭ на 20...22 см;
дифференцированная - в 2-х первых полях мелкая обработка КПЭ-3,8 на 12.14 см, в 4-м и 5-м поле дискование БДТ-2,5 на 10...12 см и одна глубокая вспашка на 20.22 см в 3-м поле под пшеницу;
плоскорезная - ежегодная обработка КПЭ-3,8 на 12.14 см;
дискование - ежегодная обработка БДТ-2,5 на 10.12 см.
Весной на всех фонах основной обработки проводили общепринятую предпосевную обработку и посев сеялкой СЗП-3,6. Удобрения вносили в норме М80Р80К60. Во всех изучаемых вариантах общим фоном осуществляли обработку гербицидами в фазе кущения зерновых смесью противодвудольного (Сенатор, 0,2 л/га) и противозлакового (Пума Супер 7,5, 0,9 л/ га) препаратов.
Исследования по засоренности посевов проводили в 3-м и 5-м полях севооборота на яровой пшенице по озимой ржи и яровом ячмене - культуре завершающей севооборот. При выборе полей исходили из того, что при хорошей сороочищающей способности черного пара и способности озимой ржи подавлять развитие сорняков, увеличение засоренности начнется с 3-го поля севооборота с дальнейшим нарастанием к заключительному полю.
Урожай формировался в условиях близких к средне-многолетним, в 2012 г. вегетационный период был засушливым.
В опыте выращивали яровую пшеницу сорта Авиа-да, яровой ячмень сорта Ача, нормы высева соответственно 6,2 и 5,0 млн шт. всхожих семян/га. При учете засоренности использовали методики А. М. Туликова [19] и государственного сортоиспытания [20]. Учет урожая и статистическую обработку осуществляли по Б. А. Доспехову [21].
Результаты и обсуждение. В среднем за годы наблюдений в фазе кущения в полях севооборота отмечали 19 видов сорных растений в количестве 137.192 шт./м2 с уменьшением к концу вегетации под действием гербицидов до 11 видов и 4... 15 шт./м2.
Наименьшее количество сорных растений в обоих полях севооборота в фазе и перед уборкой наблюдали на фоне отвальной системы обработки - 137.144 шт./м2 и 4,6.5,2 шт./м2 соответственно. Среди ресурсосберегающих систем основной обработки меньше всего сорняков в фазе кущения отмечали при использовании дифференцированной и комбинированной систем - 145,7.154,7 шт./м2 и 158,2.168,2 шт./м2 соответственно, засоренность посевов в этих вариантах перед уборкой находилась на уровне 4,9... 10 шт./м2 (см. табл.).
Таблица. Видовой и количественный состав сорных растений в полях севооборота по системам основной обработки почвы (2008-2012 гг.), шт./м2
Вид сорных растений Система основной обработки почвы
отвальная безотвальная комбинированная плоскорезная дискование дифференцированная
Пшеница/ячмень (фаза кущения)
Ежовник обыкновенный 27,5 / 25 33,5 / 41 29,5 / 34 35 / 46,1 37,3 / 41 31 / 43,1
Осот полевой 2,3 / 2 1,6 / 2 1,3 / 2,7 3,2 / 4 2,2 / 2 1,5 / 1,4
Осот розовый 1,6 / 2 3,1 / 5,1 1,8 / 2,9 3,8 / 4 3,2 / 4,7 2,1 / 2
Одуванчик лекарственный 2,2 / 3,1 3,1 / 5,1 2 / 3
Полынь обыкновенная 2,1 / 2,1 1,9 / 2 2,2 / 2 1,8 / -
Гречишка вьюнковая 1 / 2 5 / 10,9 1 / 8,5 10 / 12,2 - / 14,8 13 / 8
Подмаренник цепкий 6 / 12 8 / 13 12 / 11 13,2 / 14 13 / 14,1 10,1 / 9
Щирица запрокинутая 13,3 / 1 10 / 15,2 14,3 / 12 17,6 / 9 18,0 / - 11,3 / 15
Ярутка полевая 11,5 / 11 7,2 / - 14 / 10 16 / 9 15,1 / 19 12 / 11
Дымянка лекарственная 19 / 13,2 12 / 14 13,1 / 8,6 10 / 8 12,1 / 14 12,3 / 10
Марь белая 19 / 17 15 / 15 16,0 / 13 12 / 14 14,1 / 13 12,0 / 9,0
Ромашка непахучая 13 - / 11 13,2 / 8 - / 16 - / 14 12
Кохия веничная 13,1 / - 6 / - 4 / - 6 / -
Аистник цикутовый 13,1 / 11 14,0 / - 12,4 / 14 - / 13 4 / 10
Редька дикая 1,0 /- 8 / 11 5 / 9,8 4 / 12,2 2,1 / 8,7
Пикульник обыкновенный 2 / 3 8 / 12 3 / - 10,2 / 12 12 / 14 12 / 9
Звездчатка средняя 1 / 17 7 / - - / 12 11 / - - / 8
Василек синий - / 3 13 / 8 10 / 7
Пастушья сумка 13 / 11 9 / 12 1,1 / 10 12 / 14 12 / 13 12 / 5
Всего 144,3 / 137,2 158,8 / 167,4 145,7 / 154,7 171,8 / 192,2 162,2 / 180,8 158,2 / 168,2
НСР05 обработка = 12,4, поле севооборота 4,2
Пшеница / ячмень перед уборкой)
Ежовник обыкновенный 3,3/4,3 5,0/6,3 4,6/7,3 7,0/10,0 6,6/9,8 3,6/8,3
Осот полевой -/0,1 -/0,2 -/0,13 0,26/0,2 0,13/0,3 0,1/-
Осот розовый -/- -/0,26 -/- 0,53/0,46 0,23/0,26 0,33/-
Полынь обыкновенная -/- -/0,16 -/- 0,33/0,3 0,33/0,3 -/-
Подмаренник цепкий -/- 0,26/0,46 -/- 0,9/0,76 0,53/0,7 -/-
Ярутка полевая 0,2/0,16 0,2/0,56 0,33/0,43 0,5/0,46 0,56/0,63 0,26/0,5
Дымянка лекарственная 0,36/0,23 0,43/0,23 0,16/0,26 0,66/0,46 0,56/0,5 0,16/0,16
Ромашка непахучая -/- -/- 0,13/0,13 0,2/0,1 0,13/0,1 -/0,06
Аистник цикутовый 0,36/0,26 0,46/- 0,06/0,76 0,9/0,93 0,26/0,33 -/0,86
Мокрица 0,36/0,2 0,3/0,36 0,26/0,3 0,26/0,46 0,43/0,4 0,4/0,26
Пастушья сумка -/- 0,1/0,06 -/- 0,4/0,2 0,13/0,06 0,06/-
Всего 4,6 / 5,2 6,7 / 8,6 5,5 / 9,3 11 / 14,3 9,9 / 13,4 4,9 / 10,2
НСР05 обработка = 2,2 в поле = 0,8
Масса сорняков, г/м2 30,6 / 28,5 43,0 / 42,0 40,7 / 40,3 62,8 / 79,0 71,5 / 81,0 36,5 / 59,6
± к отвальной обработке, г/м2 - / - +12,4 / +13,5 +10,1 / +11,8 +32,2 / +50,5 +40,9 / +52,5 +5,9 / +31,3
НСР05 обработка = 11, поле севооборота = 3,3
Фаза кущения
i i i i
Дифференцированная 35,7 60,34 ил
Дискование 42,7 | 45,84
Плоскорезная 38,3 46,36
1 1 1 1
Комбинированная 39 58,8 2,2
Безотвальная 32,7 56,03
1 1 1 1
Отвальная 39,5 55,99 4,2
-----
0 % 20 % 40 % 60 % Перед уборкой
80 %
100 %
1 1 1 1
Дифференцированная 73,6 17,68 8,64
Дискование 66,9 ^^■33,01 6,92
-
Плоскорезная 58,6 1 31,95 9,36
Комбинированная 82,7 1 16,67
Безотвальная 74 1 25,91
Отвальная 72,2 1 27,7
-----
0 %
20 %
40 %
60 %
80 % 100 %
Рис. 1. Соотношение групп сорных растений в зависимости от системы основной обработки почвы в поле яровой пшеницы, %: □ - однолетние однодольные; □ - однолетние двудольные; ■ - многолетние двудольные.
(L.)) - 1,5.4,3 %, редька дикая (Raphanus raphanis-trum (R.)) - 1,19.1,56 %, пикульник обыкновенный (Galeopsis tetrahit L.) -1,39.3,4 %, звездчатка средняя (Stellaria media (Steme)) - 1,39.1,56 %, василек синий (Centaurea cyanus L.) - 1,7.6,0 %, а также типичные многолетники одуванчиклекарственный (Taraxacum officinale W.) - 3,06.4,75 %, полынь обыкновенная (Artemisia vulgaris L.) - 1,36.1,88 %, занос которых в поле севооборота возможен с прилегающих залежных земель и пустошей.
Влияние обработок на сорную растительность до применения химических средств (в фазе кущения) в 3-м поле севооборота характеризовалось следующими закономерностями. Доля злаковых сорняков в общем ценозе сорной растительности составляла 32,7.42,7 %, наибольшее влияние на этот компонент оказывали безотвальная и дифференцированная об-
В посевах яровой пшеницы в 3-м поле севооборота в фазе кущения отмечали 19 видов сорных растений, но их общее количество в зависимости от обработок составляло 144,3.171,8 шт./м2, что соответствовало от средней до сильной степени засоренности.
Снижению численности сорняков до 144. 158 шт./м2 способствовали отвальная, комбинированная и в меньшей степени дифференцированная обработки почвы, то есть все системы, включающие вспашку.
Видовое и количественное разнообразие либо отсутствие сорных растений напрямую зависело от фона основной обработки почвы. Так, по всем системам основной обработки почвы встречались ежовник обыкновенный или куриное просо (Echinochloa crusgalli (L.) Beauv) - 32,7.42,7 % от общего количества сорных растений в варианте, щирица запрокинутая (Amaran-thus retroflexus L.) - 8,6.19,2 %, ярутка полевая (Thlaspi arvense L.) - 3,4.12,0 %, марь белая (Chenopodium album L.) - 3,0.20,3 %, подмаренник цепкий (Galium aparine L.) - 1,8.4,7 %, дымянка лекарственная (Fumaria officinalis L.) - 2,2.9,2 %, пастушья сумка (Capsella bursa-pastoris (L.) Medicus) - 1,7.8,0 %, осот полевой (Sonchus arvense L.) и осот розовый (Cirsium arvense L.) - 2,2.9,2 %.
При использовании систем с глубокой отвальной обработкой дополнительно отмечали ромашку непахучую (Matricariaperforate (Merat.)) - 1,7.4,5 % и аистник цикутовый (Erodium cicutarium (L.)) - 4,0.6,9 %.
Только на фоне глубокой и мелкой безотвальной обработки почвы наблюдали такие однолетние двудольные, как кохия веничная (Kochia scoparia
работки почвы, снижая их количество на 3,8.6,8 % (рис. 1).
На однолетние двудольные сорняки приходилось 45,8.60,3 %, в меньшем на 9,6.10,1 % количестве их отмечали на фоне систем с такими мелкими поверхностными обработками, как дискование и плоскорезная обработка, в результате концентрации семян сорняков в верхних слоях почвы и последующего их уничтожения механическими обработками. Многолетние сорные растения встречались в количестве 2,2.15,3 % от общей численности сорняков, снижению величины этого показателя на 6,9.13 % способствовали системы с присутствием отвальной обработки почвы (отвальная, комбинированная, дифференцированная).
После применения гербицидов численность сорняков во всех вариантах уменьшилась до 4,6.11,9 шт./м2. Эффективность использования препаратов составила 87,5 %. При этом многолетние сорняки в вариантах с глубокими обработками почвы полностью отсутствовали.
Видовое разнообразие сорных растений к фазе полного созревания пшеницы в результате применения гербицидов снизилось до 11 видов и перед уборкой культуры во всех вариантах встречались ежовник обыкновенный - 58,6...74,0 %, ярутка полевая - 2,9.5,8 %, дымянка лекарственная - 2,8.7,8 %, аистник цикутовый - 1,0.7,8 %.
При использовании систем с поверхностными обработками (плоскорезная, дискование) отмечали осот полевой - 1,3.2,2 %, осот розовый - 2,3.4,4 %, полынь обыкновенная - 2,7.3,3 %, ромашка непахучая 1,3.1,7 %. В этих же вариантах, а также на фоне систем
Рис. 2. Соотношение групп сорных растений в зависимости от системы основной обработки почвы в поле ячменя, %: □ - однолетние однодольные; □ - однолетние двудольные; ■ - многолетние двудольные.
глубокой безотвальной и дифференцированной обработки встречали подмаренник цепкий - 3,8.7,5 % и пастушью сумку - 1,2.3,3 %.
В варианте с комбинированной системой обработки дополнительно отмечали ромашку - 2,3 %, а на фоне дифференцированной системы, которая в том числе предусматривает поверхностные обработки, многолетние сорняки в виде осотов - 8,64 %.
К периоду созревания пшеницы в сорном ценозе значительно увеличивалась доля злакового компонента. В зависимости от системы обработки почвы, применения гербицидов и погодных условий периода вегетации она достигала 58,6.82,7 %, незначительное снижение отмечали по поверхностным обработкам. На однолетние двудольные сорняки приходилось 16,6.33,0 %, большее уменьшение (в 1,5.2 раза, по отношению к мелким обработкам) наблюдали на фоне комбинированной и дифференцированной систем обработки почвы. Доля многолетних сорняков перед уборкой культуры составляла 6,9.9,3 % и отмечали их только в вариантах с включением мелких поверхностных обработок.
Наблюдая за динамикой развития сорняков в поле ячменя - на культуре, завершающей севооборот, можно отметить накопление куриного проса - 35.46 шт./м2. По сравнению с полем пшеницы, это происходило в основном на фоне ресурсосберегающих систем обработки и достигало 14.39 %. При отвальной системе такого не наблюдали. Число многолетних сорняков оставалось на том же уровне, как и в поле пшеницы, и составляло 3,0.12,0 шт./м2. При этом больше всего их было в вариантах с дискованием - 11,0 шт./м2, безотвальной системой обработки - 12,3 шт./м2 и плоскорезной системой - 15,1 шт./м2. Общая засоренность посевов ячменя в фазе кущения, как и на пшенице, соответствовала среднему уровню - 137,2.192,2 шт./м2.
Учет сорняков в фазу кущения ячменя показал изменения соотношения групп сорных растений в сторону увеличения однолетних сорняков. Так, на долю ежовника обыкновенного, ставшего единственным видом злаковых сорняков на этом поле, пришлось 40,3.50,1 %. При этом по безотвальным системам обработки почвы наблюдали увеличение относительно 3-го поля на 6,5.16,9 %, а по сравнению с ежегодной вспашкой, - на 5,2.9,8 %. Доля однолетних двудольных в общем количестве сорняков составила 36,9.54,2 % с уменьшением по безотвальным обработкам относительно 3-го поля на 7,4. 19,0 % (в большей степени по ежегодной глубокой безотвальной обработке), а по сравнению с отвальной системой, на 16,9.17,2 %. На многолетние сорняки в фазе кущения приходилось до 5,36.14,76 %, при этом увеличение относительно 3-го поля составляло 1,1-2,2%, а по безотвальным системам, относительно варианта с ежегодной вспашкой, на 7,1.9,4 %.
После обработки посевов ячменя гербицидами число сорняков к уборке снизилось на 83,3 % до 5,24. 13,4 шт./м2 по всем изучаемым вариантам обработки почвы. При этом общая засоренность по ресурсосберегающим системам обработки была выше, чем на фоне вспашки, в 1,6.2,7 раза. Наибольшая величина этого показателя отмечена в вариантах с дискованием и плоскорезной системами основной обработки почвы, в которых она превышала контроль в 2,6.2,7 раза (рис. 2).
Учет сорняков в 5-м поле перед уборкой показал еще больший сдвиг в соотношении сорной растительности в сторону злакового компонента до 69,7.82,6 % с сохраняющейся тенденцией, как и в 3-м поле по снижению по безотвальным системам на 9,5.12,9 %. Доля двудольных сорняков уменьшилась до 16,2.23,5 %, при меньшей величине этого показателя по отвальной системе обработки почвы. Многолетние сорняки к концу ротации севооборота сохранили свое присутствие во всех вариантах опыта, занимая от общего количества сорных растений 1,1.7,5 %, меньше на 5,0.6,3 % сорняков отмечали в системах отвальной обработки почвы.
В 3-м поле севооборота количество сорных растений в общей фитомассе перед обработкой гербицидами составляло 7,5.12,9 %, к 5-му полю оно увеличивалось до 9,0.22,7 %, в большей степени на фоне безотвальных систем обработки почвы. Применение гербицидов снижало присутствие сорной растительности до безопасного для развития культуры уровня - 0,8.2,4 % в 3-м поле и 1,3.4,0 % в 5-м поле севооборота. Гербициды значительно снижали общую
%
24 ■ 22 20 ■ 18 ■ 16 ■ 14 12 10 8 6 4 2 0
17,4
129—12,6 124
7,5
13,6
3,9 4
0,9-13
2,5 2^
2,8
3-я культура 5-я культура
Фаза кущения
3-я культура Перед уборкой
5-я культура
Рис. 3. Доля фитомассы сорняков в полях севооборота от общей массы культурных и сорных растений, %: □ - отвальная; □ - безотвальная; □ - комбинированная; □ - плоскорезная; □ - дискование; □ - дифференцированная.
фитомассу сорняков, при этом наибольшую величину этого показателя отмечали в вариантах с мелкой обработкой почвы и в завершающем пятом поле севооборота (рис. 3).
Масса отражает общее развитие сорного растения и зависит от множества факторов, которые способствуют ограничению их роста и гибели. Так, к периоду уборки оставшиеся сорняки в количестве 4.15 шт./м2 в основном проходили все фазы развития, но при этом их масса уменьшалась до 30.81 г/м2.
Самая высокая масса и численность сорняков отмечена на фоне систем с плоскорезной обработкой и дискованием - 63.72 г/м2 в 3-м поле и 79.81 г/м2 в 5-м поле, что на 32,2.52,5 г/м2 (105.134 %) выше, по сравнению с ежегодной вспашкой.
Масса сорняков по фонам основной обработки почвы составляла от 8 до 26 % общей фитомассы в поле, со снижением на 10.15 % по системам с глубокой обработкой почвы, относительно вариантов с мелкими. При этом даже однократная вспашка в системе дифференцированной обработки способствовала уменьшению общей массы сорных растений на 8.10 %. Различие по массе сорняков между 3-м и 5-м полем составляло 2.5 %. Причем на фонах с глубокими обработками наблюдали большую величину этого показателя в третьем поле, а на фонах с мелкими обработками - в пятом поле севооборота (рис. 4).
Рис. 4. Изменение сырой массы сорняков по фонам основной обработки почвы от общей фитомассы в поле: □ - 3-я культура Пшеница; □ - 5-я культура Ячмень.
В среднем за годы исследований урожайность пшеницы по озимой ржи составляла 2,9.3,2 т/га в том числе по отвальной системе 3,1 т/га. Сбор зерна ячменя составлял 3,28.3,62 т/га. Некоторое снижение величины этого показателя на 0,20.0,34 т/га (5,5.9,4 %) по ресурсосберегающим системам обработки, на наш взгляд, объясняется не увеличением засоренности, а уменьшением содержания в слое почвы 0.40 см нитратного азота и ростом плотности почвы [22].
Выводы. Анализ видового состава сорной растительности показывает, что его изменения в севообороте зависят от культуры, применяемого вида основной обработки почвы и обработки гербицидами.
На однолетние однодольные сорные растения в фазе кущения культур приходилось 32,7.50,1 % от общего их количества, с ростом величины этого показателя к уборке и в завершающем севооборот поле до 58,6.82,7 %.
Доля однолетних двудольных сорняков составляла 37,1.60,3 % от общего количества сорных растений, к уборке культуры и в завершающем 5-м поле она снижалась до 16,6.33,0 %, так как эти виды более подвержены воздействию гербицидов и слабее растут в период полного развития культуры.
Многолетние сорные растения были распространены в общем ценозе сорняков на 2,2.15,3 %,
к завершению ротации севооборота их наблюдали во всех вариантах с меньшим на 5,0.6,3 % количеством в системах с отвальной обработкой почвы.
В 3-м поле севооборота доля сорных растений в общей фитомассе составляла 7,5.12,9 %, и увеличивалась к 5-му полю до 9,0. 22,7 % в большей степени по безотвальным системам обработки почвы.
9
Наибольшую массу сорняков по глубоким обработкам формируется в 3-м поле, по мелким - в 5-м поле севооборота. С уменьшением глубины обработки она возрастает в 2 раза.
Урожайность пшеницы и ячменя по ресурсосберегающим системам обработки не уступала варианту с ежегодной вспашкой и составляла 2,9.3,2 т/га и 3,28.3,62 т/га соответственно.
Литература.
1. Юферов В.А. Безотвальная обработка почвы. М.: Колос, 1965. 86 с.
2. Милащенко Н. З. Борьба с сорняками на полях Сибири. Омск: Зап. Сиб. кн. изд-во, 1978. 136 с.
3. Протасова Л. Д., Ларина Г. Е. Конкурентоспособность сорных растений в агроценозе // Агрохимия. 2009. № 6. С. 67-85.
4. Власенко А. Н. Системы основной обработки черноземов лесостепи Западной Сибири при разных уровнях интенсификации земледелия: автореф. дис.... д-ра с.-х. наук. Новосибирск, 1995. 40 с.
5. Колинко П. В., Синещеков В. Е. Способы борьбы с сорняками при минимизации обработки почвы//Сибирский вестник сельскохозяйственной науки. 2014. № 1. С. 11-16.
6. Гарбар Л. И. Влияние основной, предпосевной обработки почвы и довсходового боронования на засоренность яровой пшеницы // Сельскохозяйственная наука - развитию АПК Тюменской области: сб. научных трудов научно-практической конференции (Тюмень, 15-17 февраля 2000 г.). НИИСХ Северного Зауралья. Тюмень: оОп Облкомстат, 2000. С. 26-33.
7. Гарбар Л. И., Тимофеев В. Н. Современные пестициды в системе защиты яровой пшеницы от вредных организмов // Аграрная наука - развитию и стабилизации АПК Тюменской области: сб. науч. трудов. Тюмень: Вектор Бук, 2006. С. 117124.
8. Власенко Н. Г., Садохина Т. П. Приемы агротехники способствующие оптимизации фитосанитарного состояния посевов ячменя // Земледелие. 2010. № 6. С. 30-31.
9. Захаренко А. Н. Теоретические основы управления сорным компонентом агрофитоценоза в системах земледелия. М.: изд-во ТСХА, 2000. С. 30-87.
10. Экологизация обработки почвы в Западной Сибири / А. Н. Власенко, Ю. П. Филимонов, В. К. Каличкин и др. // Новосибирск: Изд-во РПО СО РАСХ, 2009. 268 с.
11. Зональная система защиты яровой пшеницы от сорняков, болезней и вредителей Западной Сибири/В. И. Долженко, Н. Г. Власенко, А. Н. Власенко и др. Новосибирск: РАН ФАНО СибНИИЗиХ, 2014. 122 с.
12. Черкасов Г. Н., Пыхтин И. Г., Гостев А. В. Возможность применения нулевых и поверхностных способов основной обработки почвы в различных регионах//Земледелие. 2014. № 5. С. 13-16.
13. Борьба с засоренностью посевов при ресурсосберегающих технологиях в земледелии Зауралья // В. В. Немченко, Л. Д. Рыбина, А. Н. Копылов и др. // Земледелие. 2008. № 5. С. 38-40.
14. Кирюшин В. И. Минимализация обработки почвы: перспективы и противоречия // Пути решения экологических проблем в сельскохозяйственном производстве Урала: материалы науч. конф. (Екатеринбург, 21 декабря 2006 г.) Екатеринбург: изд-во ИРА УТК, 2007. С. 19-27.
15. Каличкин В. К. Минимальная обработка почвы в Сибири: проблемы и перспективы // Земледелие. 2008. № 5. С. 24-26.
16. Храмцов И. Ф. Ресурсосберегающие технологии производства зерна в Западной Сибири // Земледелие. 2009. № 4. С. 5-7.
17. Пыхтин И. Г., Гостев А. В., Нитченко Л. Б. Теоретические основы систематизации обработок почвы в агротехнологиях нового поколения //Земледелие. 2015. № 5. С. 13-15.
18. Кирюшин В. И. Проблема минимизации обработки почвы: перспективы развития и задачи исследований // Земледелие. 2013. № 7. С. 3-6.
19. Туликов А. М. Методы учета и картирования сорнополевой растительности. М.: Колос, 1974. 49 с.
20. Методика государственного сортоиспытания сельскохозяйственных культур / ред. В. И. Головачев, Е. В. Кириловская. М.: Колос, 1989. Вып. 2. 194 с.
21. Доспехов Б. А. Методика полевого опыта. М.: Агропромиздат, 1985. 354 с.
22. Перфильев Н. В., Вьюшина О. А. Урожайность зерновых и качество зерна пшеницы при различных системах основной обработки почвы //Земледелие. 2017. № 5. С. 36-38.
RATIO OF WEED SPECIES UNDER THE INFLUENCE OF CROP ROTATION TYPES AND TILLAGE SYSTEM UNDER CONDITIONS OF THE NORTH TRANS-URALS
N. V. Perfilyev, O. A. Vyushina, V. N. Timofeev
Research Agricultural Institute of the Northern Trans-Urals - the branch of the Federal Research Center of Tyumen' Scientific Center of the Siberian Branch of the Russian Academy of Sciences, ul. Burlaki, 2, pos. Moskovskii, Tyumenskii r-n, Tyumenskaya obl., 625501, Russian Federation
Abstract. The studies were carried out in a long-term stationary experiment in Tyumen region in 2008-2012. The aim was to determine the effect of the prolonged application of tillage systems of different intensity on weed infestation of crops and productivity of cereals. The work was performed during the 5th rotation of a grain-fallow crop rotation (bare fallow - winter rye - spring wheat - spring wheat -spring barley) in the fields of spring wheat after winter rye and spring barley. The soil of the experimental plot was dark-gray forest, heavy loamy. Before the beginning of the experiment, the content of humus in the layer of 0-20 cm in the fields of the crop rotation was 4.2-5.0%, pH(KCl) was 6.0-6.4. Against a background of herbicide application during the years of the research, 19 main weed species were observed in the amount of 140-190 plants/m2 in the tillering phase, with a decrease to the end of crop vegetation to 11 species and 4.6-14.3 plants/m2. Systems with the presence of deep moldboard treatments contributed to the decrease in the number of weeds. Nine species were found at all tillage systems, others were confined either to deep moldboard treatments or to small surface ones. The ratio and the number of species of weed plants changed in the direction of increasing the proportion of the cereal component to the final field of the crop rotation. Annual dicotyledonous species amounted to 45.8-60.3% with a decrease against the background of shallow surface treatments, the share of perennial plants in the total weed cenosis was 2.2-15.3%, with a decrease by 80-85% in the variants with deep moldboard tillage. The degree of infestation and, accordingly, the weight of weeds during rotation increased two times in the case of subsurface cultivation. On average, during the years of the research, the yield of wheat, cultivated after winter rye, in resource-saving systems did not yield to the variant with the moldboard system, and it was 2.9-3.2 t/ha. The barley productivity was 3.28-3.62 t/ha. In the control, in the case of moldboard tillage system, the values of these parameters were 3.10 and 3.62 t/ha, respectively.
Keywords: tillage; spring wheat; spring barley; weed infestation; weeds; yield.
Author Details: N. V. Perfilyev, D. Sc. (Agr.), chief research fellow; O. A. Vyushina, research fellow; V. N. Timofeev, Cand. Sc. (Agr.), chief research fellow (e-mail: [email protected]).
For citation: Perfilyev N. V., Vyushina O. A., Timofeev V. N. Ratio of Weed Species under the Influence of Crop Rotation Types and Tillage System under Conditions of the North Trans-Urals. Dostizheniya nauki i tekhniki APK. 2018. Vol. 32. No. 5. Pp. 35-40 (in Russ.). DOI: 10.24411/0235-2451-2018-10509.
