CC BY
250
АГРОНОМИЯ И ЛЕСНОЕ ХОЗЯЙСТВО
УДК 635.21:631.5
ВЛИЯНИЕ СИДЕРАТОВ НА ФИТОСАНИТАРНОЕ СОСТОЯНИЕ АГРОЭКОСИСТЕМ КАРТОФЕЛЯ
А.А. Васильев, канд. с.-х. наук,
ГНУ ЮУНИИПОК Россельхозакадемии
ул. Гидрострой, 16, п. Шершни, г. Челябинск, Россия, 454902,
E-mail: kartofel [email protected]
Аннотация. Система альтернативного земледелия основывается на сокращении или полном отказе от синтетических минеральных удобрений, средств защиты растений и максимальном использовании биологических факторов повышения плодородия почвы, подавления болезней, вредителей и сорняков и других мероприятий, не оказывающих отрицательного влияния на природу, но улучшающих условия формирования урожая. В современной экономической ситуации биологизация земледелия может быть наиболее дешевым и в то же время эффективным методом интенсификации сельскохозяйственного производства и улучшения средообразующего влияния.
Основное условие биологизированных технологий - максимальное использование внутренних энергетических ресурсов, к которым относятся органические удобрения, в том числе солома и сидераты. О значении сидерации Д.Н. Прянишников писал: «И там, где для улучшения плодородия почвы особенно необходимо обогащение ее органическим веществом, а навоза по той или иной причине не хватает, зеленое удобрение приобретает особенно большое значение. Зеленое удобрение в качестве одного из элементов удобрения должно стать весьма мощным средством поднятия урожаев и повышения плодородия почв». Яровой рапс в севообороте также оказывает положительное влияние на снижение засоренности посевов последующих культур, заболеваемости, повышает их продуктивность, является обязательной культурой в севообороте при внедрении энергосберегающих технологий в земледелии и растениеводстве. Введение рапса в зерновой севооборот повышает продуктивность пашни и урожайность последующих культур. Корневые выделения рапса способны подавлять в почве начало патогенной микрофлоры и ограничивать развитие некоторых сорняков, в частности, пырея. В нынешних условиях хозяйства не имеют возможности применять достаточно органических удобрений из-за сокращения поголовья скота и дороговизны минеральных удобрений. Поэтому необходимо использовать более доступные дешевые виды удобрений. Наиболее целесообразно в качестве дополнительного источника удобрений применять сидеральные культуры. Запашка ярового рапса и вико-овсяной смеси на зеленое удобрение в сидеральных парах Южного Урала обеспечивает сохранение почвенного плодородия и улучшение фитосанитарного состояния агроэкосистемы. Запас жизнеспособных семян сорняков в пахотном слое снижался на 3,3-12,5 %, количество личинок проволочника - в 1,16-2,73 раза, озимой совки - в 1,69-1,93 раза по сравнению с чистым паром. Общая засоренность посадок картофеля после рапса снижалась на 17,3 %, а после вико-овсяной смеси на сидерат - на 9,7 %.
Ключевые слова: картофель, сидерат, яровой рапс, вико-овсяная смесь, фитосанитарное состояние, плодородие почвы.
Сидерация - многофакторный агротехни- Зеленые удобрения обеспечивают более рав-ческий прием земледелия, оказывающий ком- номерное распределение органической массы плексное положительное влияние на агроэко- по площади и глубине пахотного слоя по систему, повышающий как продукционную, сравнению с навозом, что значительно повы-так и средообразующую роль севооборота [1]. шает их эффективность [2]. Доказано суще-
ственное влияние сидератов на плодородие и фитосанитарное состояние почвы [3]. Дешевизна и высокая эффективность сидерации способствуют снижению затрат энергетических ресурсов и себестоимости возделываемых культур [4]. Актуальной задачей на Южном Урале является подбор сидеральных культур для улучшения фитосанитарного состояния и повышения урожайности картофеля [1].
Цель исследований - изучить влияние сидерального пара с использованием на зеленое удобрение ярового рапса и вико-овсяной смеси на плодородие и фитосанитарное состояние почвы в условиях лесостепной зоны Южного Урала.
Материалы и методика. Исследования проведены в период 2008-2011 гг. Закладку полевых опытов, проведение лабораторных анализов, учетов и наблюдений осуществляли в соответствии с общепринятыми методиками. Почва опытного участка - чернозем выщелоченный среднесуглинистый, с содержанием гумуса - 6,00-6,30 %, Р2О5 - 8,6-13,8 и К2О -18,0-23,0 мг/100 г почвы; рНсол - 5,1-5,3.
Обработку поля чистого пара начинали с зяблевой вспашки после уборки пшеницы. При наступлении физической спелости почвы весной проводили боронование (БЗТС-1,0) и по мере появления всходов сорняков - две обработки дискатором (УДА-3,8) и две культивации (КПЭ-3,8 + БЗСС-1,0).
Вико-овсяную смесь (овес сорта Орион -
2,5 млн. зерен/га и вику сорта Льговская 28 -0,5 млн. зерен/га) высевали после предпосевной культивации во второй декаде мая с последующим прикатыванием (ЗККШ-6А). Запашку (ПН-4-35) зеленой массы проводили в фазе образования зеленых лопаток вики в третьей декаде июля после измельчения зеленой массы (КИР-1,5). По мере появления всходов сорняков проводили культивацию.
Яровой рапс (сорт СибНИИК 198) высевали (3,0 млн. зерен/га) в первой декаде июля с предшествующими обработками, как в поле чистого пара. До и после посева - прикатыва-ние. Запашку измельченной зеленой массы проводили в фазе цветения (II - III декада сентября).
Схема опыта. 1. Пар чистый (контроль); 2. Пар сидеральный (вика-овес); 3. Пар сиде-ральный (яровой рапс).
Погодные условия по годам исследований были различными. По гидротермическому коэффициенту период активной вегетации (июнь-август) 2008 г. был влажным (ГТК = 1,68), 2009 г. - достаточно влажным (1,21), 2010 г. - засушливым (0,65), 2011 г. - влажным (1,62). ГТК вегетационного периода (май-сентябрь), соответственно, был равен 1,95, 1,16, 0,62 и 1,41.
Результаты и их обсуждение. Продуктивность сидеральных культур в условиях неустойчивого увлажнения лесостепи Южного Урала варьировала в значительных пределах. Во влажном 2008 г. (ГТК = 1,68) урожайность зеленой массы вико-овсяной смеси достигала 30,30 т/га, в 2009 г. - 27,73 т/га, а в засушливом 2010 г. (ГТК = 0,65) снижалась до 15,82 т/га. Яровой рапс в благоприятных условиях 2009 г. обеспечивал формирование урожайности зеленой массы 28,02 т/га, а в засушливом 2010 г. - 14,95 т/га. Анализ работы лаборатории элитного семеноводства картофеля показал, что средняя за 2007-2012 гг. урожайность зеленой массы ярового рапса, запахиваемой на сидерат, составила 26,56 т/га.
В совокупности за счет сидеральных удобрений с учетом корневых и пожнивных остатков на 1 га почвы поступило 5,986,81 т/га абсолютно сухого органического вещества, содержащего 103,2-120,2 кг азота,
30,2-49,0 кг фосфора и 135,6-211,4 кг калия (табл. 1).
Таблица 1
Количество питательных веществ, поступивших в почву с растительными и корневыми остатками сидеральных культур, кг/га, среднее за 2008-2010 гг.
Сидеральная Сырая масса Абсолютно сухая масса, Поступление элементов питания, кг/га
культура кг/м2 т/га т/га N Р2О5 К2О
Вика-овес 3,08 30,81 6,81 120,2 49,0 211,4
Рапс яровой* 2,87 28,72 5,98 103,2 30,2 135,6
Примечание. * - Среднее за 2009-2010 гг.
Полученные нами данные в целом согласуется с результатами других исследований. По данным E.R. Haramoto, E.R. Gallandt (2004), в зависимости от зоны, даты посева и плодородия почвы рапс и другие крестоцветные культуры накапливают до 9 т/га сухой биомассы. В опытах БашНИИСХ запашка зеленой массы (до 20 т/га), обеспечивая повышение содержания гумуса в почве на 2-3 т/га, по эффективности была равноценна внесению 20 т/га навоза [6].
Заделка растительной массы сидератов снижала объёмную массу пахотного слоя на 0,05 г/см3 в варианте с яровым рапсом и на 0,09 г/см3 - в варианте с вико-овсяной смесью. Аналогичные данные получены и другими исследователями. Так, В.С. Зыбалов [7] отмечает, что яровой рапс повышает количество водопрочных агрегатов (размером от 0,25 до 10 мм при сухом просеивании) в пахотном слое на 8,0 %, снижая объемную массу почвы на 0,02-0,05 г/см3. S.M. Williams, R.R. Weil [8] объясняют разрыхляющее действие крестоцветных культур (биорыхление) стержневой корневой системой, которая может проникать на глубину до 1,8 м.
Содержание питательных элементов в почве за период парования изменялось в наших опытах несущественно, исключая повышение содержания в почве Р2О5 на
16,5 мг/кг после ярового рапса. Это связано со способностью крестоцветных культур усваивать фосфор из труднодоступных соединений почвы. W.J. Horst et. al. [11] доказали, что зеленые удобрения стимулируют биологическую активность почвы, а как следствие -повышают доступность фосфора для растений.
Почвенный анализ показал, что запашка сидеральных культур на зеленое удобрение способствует стабилизации гумусного состояния почвы, улучшает физические и агрохимические свойства выщелоченного чернозема. В среднем за годы исследований сидерация повышала содержание гумуса в почве на 0,220,28 %, снижала кислотность почвы на 0,020,04 единицы рН по сравнению с чистым паром (табл. 2).
Аналогичные результаты получены и другими исследователями. Так, в опытах Уральской ГСХА поступление в почву пожнивных и корневых остатков промежуточных и сидеральных культур (до 5,0 т/га сухой органической массы) улучшало баланс гумуса
[9]. В исследованиях ЧГАУ при урожайности зеленой массы 17,2-18,0 т/га в почву поступало 4-6 т/га воздушно-сухих растительных остатков, а каждые 10 т/га зеленой массы рапса обеспечивали возврат в почву 33,7 кг азота,
13,7 кг фосфора и 60,2 кг калия, что эквивалентно 10 т навоза [7]. В опытах А.А. Шахрай
[10] запашка ярового рапса на сидерат повышала содержание органического вещества в почве на 0,09 %.
В современных условиях всё большее значение придается способности культур и севооборотов очищать поля от сорняков, предупреждать накопление и размножение в почве специфических вредителей и возбудителей болезней. Наши исследования показали, что замена чистого пара на сидеральный способствует улучшению фитосанитарного состояния агроценоза. По сравнению с чистым паром запас жизнеспособных семян сорняков в слое 0-30 см после вико-овсяной смеси снижался на 3,3 %, а после рапса - на 12,5 % (табл. 3).
Таблица 2
Влияние сидеральных культур на свойства выщелоченного чернозема, среднее за 2009-2011 гг.
Предшественник Объёмная масса, г/см3 Г умус, % Р^ол Содержание, мг/кг почвы
N-NO3 Р2О5 К2О
Пар чистый (без навоза) 1,14 6,15 5,20 35,1 112,5 190,2
Пар сидеральный (вика-овес) 1,05 6,43 5,22 37,4 114,2 199,9
*Пар сидеральный (рапс яровой) 1,09 6,37 5,24 36,6 129,0 197,5
Примечание. * - Среднее за 2010-2011 гг.
Таблица З
Влияние сидеральных паров на фитосанитарное состояние выщелоченного чернозема
(среднее за 2010-2011 гг.)
Озимая Прово- Запас семян Кол-во сор- В том числе
Предшественник совка, шт./м2 лочник, шт./м2 сорняков, няков (всего), шт./м2 много- мало-
млн. шт./га летние летние
Пар чистый 1,35 3,55 277,40 22,64 2,21 20,43
Пар сидеральный (вика-овес) 0,80 3,05 268,27 20,43 2,29 18,14
Пар сидеральный (яровой рапс) 0,70 1,30 242,73 18,72 2,29 16,43
Считается, что подавление сорняков является результатом распада глюкозинолатов на серосодержащие соединения - тиоцианы [7, 12]. Глюкозинолаты - биологически активные вещества, которые выделяются в почву в период роста рапса, ингибируя прорастание семян и вегетативных органов размножения сорняков (биофумигация) [13]. Установлено, что запашка рапса на сидерат снижала всхожесть проса сорного в слое почвы 0-10 см до 16,6 %, а 10-20 см - до 0 %, тогда как после чистого пара она составляла 20 и 100 %, соответственно [14]. Заделанная в почву растительная масса крестоцветных культур ингибирует весной рост таких сорняков, как щирица, пастушья сумка, щетинник зеленый, паслен и куриное просо [15].
Фитосанитарная роль рапса объясняется высокой интенсивностью роста, загущенно-стью стеблестоя и губительным аллелопати-ческим влиянием. Так, Л.В. Кукреш, H.G Бы-сов [16] отмечают, что крестоцветные культуры способны оказывать губительный ризо-сферный эффект на пырей ползучий, вызывая закупорку сосудов его корневищ продуктами метаболизма. В нашем опыте засоренность пыреем была невысокой, тем не менее, запашка ярового рапса снижала этот показатель в 4 раза (до 0,05 шт./м2), а вико-овсяной смеси - в 2 раза (до 0,10 шт./м2) по сравнению с чистым паром (0,20 шт./м2).
В опытах E.R. Haramoto, E.R. Gallandt [5] крестоцветные сидераты снижали плотность произрастания 16 видов сорняков на 23-34 %, задерживая появление сорняков на 2 дня по сравнению с чистым паром. Аналогичное влияние на сорняки оказывало использование на сидерат других культур с коротким вегетационным сезоном, включая овес и гречиху. Очевидно, снижение жизнеспособных семян сорняков в пахотном слое почвы после вико-
овсяной смеси на сидерат связано с аллелопа-тическим влиянием овса.
Общая засоренность посадок картофеля после рапса снижалась на 17,3 %, а после ви-ко-овсяной смеси на сидерат - на 9,7 % по сравнению с чистым паром. В структуре сеге-тальных растений преобладала группа поздних яровых сорняков: щирица запрокинутая (Amorantus retroflexus), щетинник зеленый (Amorantus retroflexus), просо куриное (Echinochloa crus-galli) - 51,8-54,7 % от общего числа сорняков. Доля ранних яровых сорняков варьировала от 33,1 до 35,8 %. В этой группе чаще всего встречались марь белая (Chenopodium album), редька дикая (Raphanus raphanistrum), сурепка обыкновенная (Barbarea vulgaris), горец почечуйный (Polygonum persicaria), горец шероховатый (Polygonum scabrum), паслен черный (Solanum nigrum) и другие. Из многолетних сорняков наиболее сильно посадки картофеля засоряли вьюнок полевой (Convolvulus arvensis), бодяк полевой (Cirsium setosum) и осот полевой (Sonchus arvensis) - от 10,6 до 12,4 % (табл. 4).
Это согласуется с ранее полученными данными [17] и результатами других исследований. Так, Л.А. Зайкова, Г.Ф. Манторова [18] отмечают, что в лесостепной зоне Южного Урала в посевах полевых культур преобладают поздние яровые сорняки, доля которых варьирует от 51,2 до 68,1%.
Известно, что озимые совки (Agrotis segetum), особенно в первых личиночных возрастах, охотно питаются на сорняках, предпочитая пырей, бодяк, горцы и лебеду
[19]. Поэтому аллелопатическое и агротехническое воздействие сидератов на снижение засоренности полей могло стать причиной уменьшения численности озимой совки в слое 0-20 см в 1,68-1,93 раза по сидеральным предшественникам.
Таблица 4
Структура сегетальной растительности в посевах картофеля в зависимости от предшественника (2009-2011 гг.)
Показатели Чистый пар Сидеральный пар
Вика-овес Яровой рапс
шт./м2 % шт./м2 % шт./м2 %
Многолетние сорняки 2,41 10,6 2,39 11,6 2,34 12,4
Вьюнок полевой 1,07 4,7 1,00 4,9 1,00 5,3
Осот розовый 0,64 2,8 0,79 3,8 0,79 4,2
Осот полевой 0,50 2,2 0,50 2,4 0,50 2,7
Пырей ползучий 0,20 0,9 0,10 0,5 0,05 0,3
Ранние яровые малолетние сорняки 7,98 34,7 6,79 33,1 6,71 35,8
Редька дикая 2,23 9,8 1,70 8,3 1,79 9,5
Марь белая 1,93 8,4 1,36 6,6 1,43 7,6
Горчица полевая 1,79 7,8 1,43 7,0 1,52 8,1
Горец почечуйный 1,52 6,6 1,79 8,7 1,79 9,5
Паслен черный 1,43 6,3 1,34 6,5 0,98 5,2
Горец шероховатый 0,54 2,3 0,54 2,6 0,54 2,9
Поздние яровые малолетние сорняки 12,50 54,7 11,36 55,3 0,71 51,8
Щирица запрокинутая 5,29 23,1 5,79 28,2 5,07 27,0
Просо куриное 4,14 18,1 3,43 16,7 2,71 14,5
Щетинник сизый 3,07 13,4 2,14 10,4 1,93 10,3
Посевы картофеля часто повреждаются проволочником - личинками жука-щелкуна
[20]. По данным В.Г. Иванюк [21], при средней численности 6-8 шт./м2 личинки проволочника повреждают до 60 % клубней. Благоприятные условия для развития этого вредителя создает засоренность полей корневищевыми сорняками. Снижение засоренности пыреем в нашем опыте, очевидно, стало причиной для уменьшения числа личинок вредителя в слое 0-30 см после вико-овсяной смеси в 1,16 раза, а после рапса - в 2,73 раза по сравнению с чистым паром. Более значительное подавление проволочника яровым рапсом является следствием аллелопатического воздействия глокозинолатов [8, 12].
Значительные потери урожая картофеля связаны с болезнями, которые вызывают патогенные грибы, бактерии и вирусы. Запашка ярового рапса на сидерат снижала распространенность ризоктониоза (КЫеойошя
80Іапі) на клубнях следующего за сидераль-ным паром картофеля: у сорта Тарасов - на 44,1 %, Спиридон - на 25,7 %, а запашка ви-ко-овсяной смеси, соответственно, - на 25,9 и
15,7 % по сравнению с чистым паром. Распространение парши обыкновенной в варианте с рапсом снижалось у сорта Тарасов на 36,1 %, Спиридон - на 15,9 %, а в варианте с однолетними травами - на 12,2 и 16,0 % по сравнению с контролем (табл. 5).
Таблица 5
Распространение болезней на клубнях картофеля в зависимости от предшественника, % (среднее за 2010-2011 гг.)
Предшественник Ризоктониоз, % Парша обыкновенная, %
Тарасов Спиридон Тарасов Спиридон
Пар чистый (контроль) 25,4 36,1 14,0 8,6
Пар сидеральный (вика-овес) 18,8 30,4 12,3 7,2
Пар сидеральный (рапс) 14,2 26,8 8,9 7,2
Наши результаты согласуются с данными других опытов. Известно, что использование зеленой массы (не менее 20 т/га) озимой ржи, люпина и рапса на сидерат способствует активному подавлению почвенной инфекции [22]. Есть данные, что при выращивании кар-
тофеля после рапса, возделываемого на сидерат, снижается вредоносность ризоктониоза [23, 24], порошистой парши и обыкновенной парши [25].
Выводы. 1. В условиях дефицита навоза для сохранения плодородия и улучшения фи-
тосанитарного состояния черноземных почв и объёмной массы пахотного слоя почвы (на
Южного Урала следует шире использовать 0,05-0,09 г/см3) по сравнению с чистым паром.
запашку на зеленое удобрение ярового рапса 3. Сидерация пара улучшает фитосани-
или вико-овсяной смеси. При сидерации пара тарное состояние почвы. Отмечено снижение
однолетние культуры способны создавать от запаса жизнеспособных семян сорняков в па-
14,95 до 30,30 т/га запахиваемой на сидерат хотном слое после вико-овсяной смеси на си-
зеленой массы, что обеспечивает поступление дерат на 3,3 %, после ярового рапса - на
в почву от 3,15 до 6,21 т/га сухого органиче- 12,5 %, личинок проволочника - соответ-
ского вещества. Вико-овсяная смесь форми- ственно, в 1,16 и 2,73 раза, озимой совки -
ровала сухую биомассу (с учетом корней) в в 1,69 и 1,93 раза по сравнению с чистым па-
среднем 6,81 т/га, яровой рапс - 5,98 т/га. ром. Общая засоренность картофеля при этом
2. Сидеральные пары как предшествен- снижалась на 9,7 и 17,3 % по сравнению с чи-
ники картофеля обеспечивают при разложе- стым паром. Губительное аллелопатическое
нии биомассы сидератов возврат в почву влияние рапса (благодаря распаду глюкозино-
103,2-120,2 кг азота, 30,2-49,0 кг фосфора и латов), обеспечивает лучший фитосанитарный
135,6-211,4 кг калия. Отмечено снижение эффект по сравнению с вико-овсяной смесью.
кислотности почвы (на 0,02-0,04 единицы рН)
Литература
1. Абашев В.Д., Козлова Л.М. Сидераты в адаптивном земледелии / Аграрная наука Евро-Северо-Востока. 2005. № 6. С. 169-178.
2. Лобков В.Т., Абакумов Н.И., Кружков А.Н. Экономическая и биоэнергетическая оценка факторов биологи-зации в звене севооборота // Вестник Орловского ГАУ. 2009. Т. 19. № 4. С. 10-14.
3. Шалдяева Е.М. Экологическое обоснование систем мониторинга и защиты картофеля от ризоктониоза в Западной Сибири: автореф. дис. ... д-ра биол. наук. Краснодар, 2007. 41 с.
4. Доронина О.М. Влияние паров на засоренность и урожайность зерновых в звеньях севооборота // Достижения аграрной науки Урала и пути их реализации: мат. науч.-практ. конф. Челябинск. 2005. С. 111-117.
5. Haramoto E.P., Gallandt E.R. Brassica cover cropping for weed management: a review // Renewable Agriculture and Food Systems. 2004. № 19. Р. 187-198.
6. Гаитов Ю.З. Влияние удобрений на зараженность картофеля вирусными болезнями: науч. тр. М.: НИИКХ, 1970. Вып. 7. С. 159-163.
7. Зыбалов В.С. Агроэкосистемный подход к управлению плодородием почв Южного Урала: дис. ... д-ра с.-х. наук. Челябинск, 2002. 40 с.
8. Williams S.M., Weil R.R. Crop cover root channels may alleviate soil compaction effects on soybean crop // Soil. Sci. Soc. Am. J. 2004. Vol. 68. Р. 1403-1409.
9. Арнт В.А. Производительное использование почвенно-климатических ресурсов в интенсивном земледелии Среднего Урала: автореф. дис. ... д-ра с.-х. наук. Омск, 1993. 32 с.
10. Шахрай А.А. Влияние разных по интенсивности систем обработки, удобрений и гербицидов на агрофизические свойства дерново-подзолистой супесчаной почвы и урожайность полевых культур: автореф. дис. ... канд. с.-х. наук. М., 2008. 19 с.
11. Agronomic measures for increasing P availability to crops / W.J. Horst, M. Kamh, J.M. Jibrin, V.O. Chude // Plant and Soil. 2001. Vol. 237. № 2. Р. 211-223.
12. Allelochemicals released in soil following incorporation of rapeseed (Brassica napus) green manures / J.B. Gardiner, M.J. Morra, C.V. Eberlein, P.D. Brown, V.J. Borek // Agric Food Chem. 1999. Vol. 47(9):3837-42.
13. Biofumigation potential of brassicas / M. Sarwar, J.A. Kirkegaard, P.T.W. Wong, J.M. Desmarchelier // Plant and Soil. 1998. Vol. 201. № 1. Р. 103-112.
14. Зыбалов В.С., Беспалова Т.В., Щетинкина Т.В. Анализ сегетальной растительности в южной лесостепной зоне Челябинской области после различных сидеральных культур // Вестник ЧГАА. 2010. Т. 57. С. 165-168.
15. Haramoto E.P., Gallandt E.R. Brassica cover cropping. II. Effects on growth and interference of green bean (Phaseolus vulgaris) and redroot pigweed (Amaranthus retroflexus) // Weed science. 2005. Vol. 53. Р. 702-708.
16. Кукреш Л.В., Бысов Н.С. Фитоценотический метод борьбы с пыреем ползучим // Земледелие. 1990. № 4. С. 47-48.
17. Васильев А.А. Влияние новых органических удобрений на урожайность картофеля: дис. канд. с. -х. наук. -Челябинск, 1999. - 175 с.
18. Зайкова Л.А., Манторова Г.Ф. Видовой состав сорного компонента в зернопаротравяном севообороте // Достижения аграрной науки Урала и пути их реализации: науч.-пр. конф. Челябинск. 2005. С. 82-94.
19. Putman A.R. Allelopatic chemicals. Natures herbicides in action // Chem. Endin., Specnews. Rep. 1983. № 4. Р. 34-45.
20. Parker W.E., Howard Ju.J. The biology and management of wireworms (Agriotes spp.) on potato with particular reference to the U.K. // Agricultural and Forest Entomology. 2001. № 2. Р. 85-98.
21. Иванюк В.Г. Проволочники - вредители картофеля и меры борьбы с ними // Картофелеводство: науч. тр. Минск: Мерлит, 2002. Вып. 11. С. 168-177.
22. Седова В.И., Дмитриева Л.В. Подготовка семенных клубней к посадке // Картофель и овощи. 2003. № 3. С. 28-29.
23. Larkin R.P., Honeycutt C.W. Effects of different 3-year cropping systems on soil microbial communities and Rhi-zoctonia disease of potato// Phytopathology. 2006. Vol. 96. Р. 68-79.
24. Larkin, R.P., Griffin, T.S., Honeycutt, C.W. Rotation and cover crop effects on soilborne potato diseases and soil microbial communities // Plant Disease. 2010. Vol. 94. Р. 1491-1502.
25. Larkin R.P., Griffin T.S. Control of soilborne potato diseases with Brassica green manures // Crop Protection. 2007. Vol. 26. Р. 1067-1077.
influence of green manure on the phytosanitary condition of potato agro-ecosystems
A.A. Vasiliev, Candidate of Agricultural Sciences
SSI South Ural Research Institute of Horticulture and Potato,
Gidrostroi, 16, Shershni 454902 Chelyabinsk, Russia E-mail: [email protected]
abstract
The system of alternative farming is based on the reduction or total elimination of the synthetic fertilizers and plant protection products, and maximum use of biological factors to improve the fertility of the soil, to suppress weeds, pests and diseases, and other activities that do not have an adverse effect on nature, but improve the conditions of the harvest. In the current economic situation, the biol-ogisation of farming may be the most affordable and at the same time an effective method of agricultural intensification and improvement of environment-forming influence. The main condition of biologized technologies is maximizing the use of domestic energy resources which include organic fertilizers, straw and green manure.
On the significance of green manuring D. N. Pryanishnikov wrote: “And where to improve soil fertility, especially when its enrichment with organic matter and manure for some reason is not enough, green manure is particularly important. Green manure as a fertilizer must become a very powerful means of raising crops and soil fertility”.
Spring rape in crop rotation also has a positive effect on the reduction of contamination of subsequent crops, of diseases, improves their productivity, and is a mandatory crop in the rotation with the introduction of energy saving technologies in the agriculture and plant breeding. The introduction of rape to the grain crop rotation increases productivity of arable land and yields of subsequent crops.
Rape root discharge is capable of suppressing pathogenic organisms in the soil and limiting the development of some weeds, in particular, wheat grass.
In the present circumstances, farms are unable to apply sufficient organic manure because of the reduction in livestock numbers and the high cost of fertilizers. Therefore, you must use more affordable cheap fertilizers. The most appropriate as an additional source of fertilizer is the application of green manure crops. Plowing spring rape and vetch-oat mixture for green manure in green fallows of the South Urals preserves soil fertility and improves the phytosanitary state of the agro-ecosystem. The supply of viable weed seeds in the plowing layer declined by 3.3-12.5%, the number of larvae of wireworms - 1.16-2.73 times, winter scoops - 1.69-1.93 times as compared to the pure fallow. The total infestation of potato crops after rape decreased by 17.3%, and after vetch-oat mixture to green manures by 9.7%.
Key words: potato, green manures, spring rape, vetch-oat mixture, phytosanitary status, fertility of the soil.
References
1. Abashev V.D., Kozlova L.M. Sideraty v adaptivnom zemledelii (Green manure in adoptive agriculture), Agrarnaya nauka Evro-Severo-Vostoka, 2005, No.6, pp. 169-178.
2. Lobkov V.T., Abakumov N.I., Kruzhkov A.N. Ekonomicheskaya i bioenergeticheskaya otsenka faktorov biologi-zatsii v zvene sevooborota (Economic and bioenergetic valuation of the biologization factors in a crop rotation link), Vestnik Orlovskogo GAU, 2009, Vol. 19, No. 4, pp. 10-14.
3. Shaldyaeva E.M. Ekologicheskoe obosnovanie sistem monitoringa i zashchity kartofelya ot rizoktonioza v Zapadnoi Sibiri: avtoref. dis. ... d-ra biol. Nauk (Ecologic basis for systems of potato monitoring and protection against rhizoctoniosis in Western Siberia: autoref. dis. ... Dr. Bio. Sci.), Krasnodar, 2007, 41 p.
4. Doronina O.M. Vliyanie parov na zasorennost i urozhainost zernovykh v zven'yakh sevooborota (Effect of fallows on contamination and yield of grain crops in crop rotation links), Dostizheniya agrarnoi nauki Urala i puti ikh realizatsii: mat. nauch.-prakt. konf. Chelyabinsk, 2005, pp. 111-117.
5. Haramoto E.P., Gallandt E.R. Brassica cover cropping for weed manage-ment: a review, Renewable Agriculture and Food Systems, 2004, No. 19, pp. 187-198.
6. Gaitov Yu.Z. Vliyanie udobrenii na zarazhennost' kartofelya virusnymi boleznyami (Influence of fertilizers on potato virus disease infestation), nauch. tr. M.: NIIKKh, 1970, Issue 7, pp. 159-163.
7. Zybalov V.S. Agroekosistemnyi podkhod k upravleniyu plodorodiem pochv Yuzhnogo Urala (Agroecosystematic approach to soil fertility management in the South Urals), dis. ... Dr. Agr. Sci., Chelyabinsk, 2002, 40 p.
8. Williams S.M., Weil R.R. Crop cover root channels may alleviate soil compaction effects on soybean crop, Soil. Sci. Soc. Am. J. 2004, Vol. 68, pp. 1403-1409.
9. Arnt V.A. Proizvoditelnoe ispolzovanie pochvenno-klimaticheskikh resursov v intensivnom zemledelii Srednego Urala (Productive use of the soil-climatic resources in intensive agriculture in the Middle Urals): autoref. dis. ... Dr.Agr.Sci., Omsk, 1993, 32 p.
10. Shakhrai A.A. Vliyanie raznykh po intensivnosti sistem obrabotki, udobrenii i gerbitsidov na agrofizicheskie svoistva dernovo-podzolistoi supeschanoi pochvy i urozhainost' polevykh kul'tur (Influence of different on intensity tillage, fertilizing and herbicides systems on agrophysical features of sod-podsolic sandy soil and field crop productivity), autoref. dis. ... Cand. Agr.Sci., M., 2008, 19 p.
11. Horst W.J., Kamh M., Jibrin J.M., Chude V.O. Agronomic measures for increasing P availability to crops, Plant and Soil. 2001, Vol. 237, No. 2, pp. 211-223.
12. Gardiner J.B., Morra M.J., Eberlein C.V., Brown P.D., Borek V.J. Allelochemicals released in soil following incorporation of rapeseed (Brassica napus) green manures, Agric Food Chem, 1999, Vol. 47(9):3837-42.
13. Sarwar M., Kirkegaard J.A., Wong P.T.W., Desmarchelier J.M. Biofumigation potential of brassicas, Plant and Soil, 1998, Vol. 201, No. 1, pp. 103-112.
14. Zybalov V.S., Bespalova T.V., Shchetinkina T.V. Analiz segetal'noi rastitel'nosti v yuzhnoi lesostepnoi zone Chel-yabinskoi oblasti posle razlichnykh sideral'nykh kul'tur (Analisys of segetal vegetation in the southern forest-steppe zone of the Cheliabinskaia oblast after different green crops), Vestnik ChGAA. 2010, Vol. 57, P. 165-168.
15. Haramoto E.P., Gallandt E.R. Brassica cover cropping. II. Effects on growth and interference of green bean (Phaseolus vulgaris) and redroot pigweed (Amaranthus retroflexus), Weed science, 2005, Vol. 53, pp. 702-708.
16. Kukresh L.V., Bysov N.S. Fitotsenoticheskii metod bor'by s pyreem polzuchim (Phytocenotic method to control Agropyrum repens), Zemledelie, 1990, No 4, pp. 47-48.
17. Vasiliev A.A. Vliyanie novykh organicheskikh udobrenii na urozhainost' kartofelya (Influence of new organic fertilizers on potato yield) dis. ... Cand.Agr.Sci., Chelyabinsk, 1999, 175 p.
18. Zaikova L.A., Mantorova G.F. Vidovoi sostav sornogo komponenta v zernoparotravyanom sevooborote (Species content of weed component in grain-fallow-grass crop rotation), nauch.-pr. konf. Chelyabinsk, 2005, pp. 82-94.
19. Putman A.R. Allelopatic chemicals. Natures herbicides in action, Chem. Endin., Specnews. Rep., 1983, No. 4, P. 34-45.
20. Parker W.E., Howard Ju.J. The biology and management of wireworms (Agriotes spp.) on potato with particular reference to the U.K., Agricultural and Forest Entomology, 2001, No. 2. P. 85-98.
21. Ivanyuk V.G. Provolochniki - vrediteli kartofelya i mery bor'by s nimi (Wireworms - potato pests and measures to control them), Kartofelevodstvo, nauch. tr. Minsk: Merlit, 2002. Issue 11, pp. 168-177.
22. Sedova V.I., Dmitrieva L.V. Podgotovka semennykh klubnei k posadke Preparation of potato tuber for planting), Kartofel' i ovoshchi, 2003, No. 3, pp. 28-29.
23. Larkin R.P., Honeycutt C.W. Effects of different 3-year cropping systems on soil microbial communities and Rhi-zoctonia disease of potato// Phytopathology. 2006. Vol. 96. P. 68-79.
24. Larkin, R.P., Griffin, T.S., Honeycutt, C.W. Rotation and cover crop effects on soilborne potato diseases and soil microbial communities, Plant Disease. 2010, Vol. 94, pp. 1491-1502.
25. Larkin R.P., Griffin T.S. Control of soilborne potato diseases with Brassica green manures, Crop Protection, 2007, Vol. 26, pp. 1067-1077.
