Бесплатный автореферат и диссертация по сельскому хозяйству на тему

Эффективность действия баковых смесей гербицидов на нежелательную растительность и методы её оценки на разных этапах лесовосстановления хвойных пород

ВАК РФ 06.03.01, Лесные культуры, селекция, семеноводство

Автореферат диссертации по теме "Эффективность действия баковых смесей гербицидов на нежелательную растительность и методы её оценки на разных этапах лесовосстановления хвойных пород"

На правах рукописи

Партолина Анна Николаевна

ЭФФЕКТИВНОСТЬ ДЕЙСТВИЯ БАКОВЫХ СМЕСЕЙ ГЕРБИЦИДОВ НА НЕЖЕЛАТЕЛЬНУЮ РАСТИТЕЛЬНОСТЬ И МЕТОДЫ ЕЁ ОЦЕНКИ НА РАЗНЫХ ЭТАПАХ ЛЕСОВОССТАНОВЛЕНИЯ ХВОЙНЫХ ПОРОД

06.03.01. - Лесные культуры, селекция, семеноводство

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата сельскохозяйственных наук

10 ОКТ 2013

Санкт-Петербург 2013

005534474

Работа выполнена в научно-исследовательском отделе химического ухода за лесом Федерального бюджетного учреждения «Санкт-Петербургский научно-исследовательский институт лесного хозяйства» (ФБУ «СПбНИИЛХ»)

Научный руководитель — Егоров Александр Борисович

доктор сельскохозяйственных наук

Официальные оппоненты:

Мартынов Алексей Николаевич

доктор сельскохозяйственных наук, профессор кафедры лесоводства ФГБОУ ВПО «Санкт-Петербургский государственный лесотехнический университет им. С.М. Кирова»

Антонов Олег Иванович

кандидат сельскохозяйственных наук, ведущий научный сотрудник научно-исследовательского отдела использования лесов ФБУ «Санкт-Петербургский научно-исследовательский институт лесного хозяйства»

Ведущая организация — Федеральное государственное бюджетное учреждение

науки Институт леса Карельского научного центра Российской академии наук (ИЛ КарНЦ РАН)

Защита состоится «¿Оу> октября 2013г. в часов на заседании диссертационного совета Д 212.220.02 при Санкт-Петербургском государственном лесотехническом университете им. С.М. Кирова по адресу: Институтский пер., 5, Главное здание, зал заседаний.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Санкт-Петербургского государственного лесотехнического университета им. С.М. Кирова.

Автореферат разослан ¿Г» сентября 2013г.

Ученый секретарь диссертационного совета

д-р с.-х. наук, проф.

А.В. Жигунов

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. Известно, что для формирования хозяйственно ценных хвойных древостоев требуется выполнять своевременные уходы на разных этапах ле-совыращивания, в частности, необходимость регулирования роста нежелательной травянистой и древесно-кустарниковой растительности возникает на таких лесохо-зяйственных объектах, как питомники, лесные культуры, вырубки, естественные мо-лодняки. Наиболее эффективным является химический метод борьбы с нежелательной растительностью, т.е. применение гербицидов. При разработке технологических регламентов химических уходов следует объективно оценивать степень развития нежелательной травянистой или древесно-кустарниковой растительности, а также её видовой состав. По многочисленным экспериментальным данным установлено, что какой-либо один препарат (состоящий из одного действующего вещества) в большинстве случаев не обеспечивает требуемого отмирания широкого спектра видов нежелательной растительности на продолжительный период. В результате биологическая, а, следовательно, и лесоводственная эффективность химической обработки, снижается из-за относительно быстрого отрастания сохранившихся и устойчивых к данному препарату видов растений. Неполное подавление нежелательной растительности может привести к развитию её резистентности (устойчивости) к гербицидам. Повысить эффективность химической обработки позволяют правильно подобранные двух- или трёхкомпонентные баковые смеси гербицидов из разных химических классов с различным спектром и механизмом действия. Однако данных об их эффективности явно недостаточно, исследований о действии трёхкомпонентных смесей на лесохозяй-ственных объектах вообще не проводилось.

Кроме того, при подборе препаратов для смеси учитывают совместимость компонентов и возможность получения синергетического эффекта их совместного действия. Применение подобных смесей может позволить снизить общую химическую нагрузку на экосистемы, повысить экологическую безопасность и экономическую эффективность. Системных исследований по вопросу синергизма между компонентами смесей на лесохозяйственных объектах до сих пор не проводилось.

Оценка биологической эффективности действия гербицидов и их смесей на травянистую растительность может проводиться проективно-количественным и количественно-весовым методами. Они основаны на разных подходах в оценке её состояния после обработки гербицидами. Необходимо проведение сравнительного анализа этих методов на лесохозяйственных объектах.

Цель исследований — обеспечить возможность наиболее быстрого, полного и длительного подавления широкого спектра нежелательной (сорной) травянистой и древесно-кустарниковой растительности химическим методом на разных этапах лесо-восстановления хвойных пород.

Общая задача исследований — научное обоснование подбора и применения двух-и трёхкомпонентных баковых смесей современных гербицидов разного механизма и спектра действия из разных химических групп для повышения их биологической эффективности и снижения риска появления резистентности у нежелательных (сорных) растений к гербицидам на лесохозяйственных объектах.

Научная новизна состоит в том, что впервые проведено обоснование подбора и применения двух-и трёхкомпонентных баковых смесей современных гербицидов с оценкой характера взаимодействия компонентов в динамике на различных лесохозяйственных объектах.

Составные части, имеющие элементы новизны:

- экспериментальные данные по биологической (гербицидной) эффективности действия баковых смесей*:

1) в паровых полях питомников - раундап (4 л/га) + анкор-85 (10; 20 и 30 г/га) и

раундап (4 л/га) + ларен (10 и 20 г/га);

2) в культурах ели - раундап (4 л/га) + арсенал (0,1; 0,3 и 0,5 л/га);

3) на сплошных вырубках - раундап (4 л/га) + анкор-85 (150 г/га);

арсенал (1,5 л/га) + анкор-85 (150 г/га); раундап (4 л/га) + арсенал (1,5 л/га);

раундап (2,7 и 4 л/га) + арсенал (0,5 и 1 л/га) + анкор-85 (75 и 100 г/га).

- закономерности проявления синергетического эффекта при взаимодействии компонентов в баковых смесях;

- детальный сравнительный анализ количественно-весового и проективно-количественного методов оценки биологической эффективности действия гербицидов в лесном хозяйстве;

- технологические регламенты применения смесей гербицидов - в паровых полях питомников, в культурах ели, на сплошных вырубках;

- показатели химической и токсикологической нагрузки на экосистемы разработанных технологических регламентов, а также экономической эффективности.

- практические рекомендации для производства.

Практическая значимость. В результате проведённых исследований разработаны технологические регламенты применения баковых смесей гербицидов, которые обеспечивают более быстрое, полное и длительное подавление широкого спектра нежелательной (сорной) растительности, чем при использовании этих же гербицидов по отдельности в максимально разрешённых нормах применения. Использование таких смесей снижает химическую и токсикологическую нагрузки на экосистемы. Практические рекомендации могут быть использованы производством в таёжной зоне Европейской части России.

Обоснованность и достоверность выводов базируется на обширном экспериментальном материале, полученном в процессе трёхлетних исследований в полевых мел-коделяночных опытах, выполненных на различных лесохозяйственных объектах. Полученные результаты обработаны общепринятыми методами математической статистики. Существенность различий определялась на 5%-ном уровне значимости методом дисперсионного анализа и по t- критерию Стьюдента.

Апробация работы. Основные положения работы докладывались на I, II и III Международных научно-практических конференциях «Инновации и технологии в лесном хозяйстве» (ФБУ «СПбНИИЛХ», 2011, 2012, 2013 гг.), на Шестой Международной научно-технической интернет-конференции «Леса России в XXI веке» (СПбГЛТА им. Кирова, 2011 г.).

Публикации. По материалам диссертации опубликовано 9 научных работ, в том числе 3 работы в ведущих рецензируемых журналах или изданиях из перечня, утверждённого ВАК.

Личный вклад автора. Автор участвовал в качестве ответственного исполнителя в выполнении бюджетной темы ФБУ «СПбНИИЛХ» «Повысить биологическую эффективность и экологическую безопасность химического метода борьбы с нежелательной растительностью в лесном хозяйстве за счёт оптимального подбора смесей

* Далее по тексту будет использоваться термин «смеси», под которым следует понимать именно баковые смеси, которые готовятся непосредственно перед химической обработкой.

современных гербицидов» (2010-11 гг., № госрегистрации 01201178022, заказчик Рослесхоз). На всех этапах диссертационной работы при определении цели, общей задачи, программы, методики и объектов исследований автор принимал личное участие. Экспериментальная часть, математическая обработка результатов и их анализ проводились лично автором.

На защиту выносятся следующие положения:

- анализ экспериментальных данных по биологической эффективности баковых смесей гербицидов на различных лесохозяйственных объектах;

- сравнительный анализ проективно-количественного и количественно-весового методов оценки биологической эффективности действия гербицидов;

- оценка взаимодействия компонентов в баковых смесях гербицидов в динамике;

- разработанные технологические регламенты применения смесей гербицидов на разных этапах лесовосстановления хвойных пород.

Структура и объём диссертации. Диссертация состоит из введения, 5 глав, заключения, списка литературы, и 2-х приложений. Она изложена на 128 страницах, включает 27 таблиц, 14 рисунков и список литературы из 115 наименований, в том числе 35 на иностранных языках.

Автор глубоко признателен своему руководителю А.Б. Егорову за помощь в работе над диссертацией. Автор благодарит научных сотрудников научно-исследовательского отдела химического ухода за лесом ФБУ «СПбНИИЛХ» A.A. Бубнова, А.Я. Омельяненко, A.M. Постникова за помощь при выполнении полевых работ, а также JI.H. Павлюченкову за помощь при оформлении диссертационного материала.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ ГЛАВА 1. СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА

На всех этапах лесовосстановления необходимо соблюдение рекомендуемых технологий и правил, т.к. только в этом случае можно получить высокопродуктивные насаждения. Одной из главных проблем при воспроизводстве хвойных пород является конкуренция со стороны нежелательной травянистой растительности, а также поросли и отпрысков лиственных пород. Меры по восстановлению леса не приводят к необходимому результату без последующих качественных уходов (Шутов, Мартынов, 1967; Бельков, 2000; Маркова, 1992; Егоров, Жигунов, 2009). В современных экономических условиях целесообразно применять малозатратные, ресурсосберегающие, высокоэффективные и экологически малоопасные технологии лесовосстановления. Химический метод воздействия на нежелательную растительность является наиболее эффективным, производительным и экономичным по сравнению с механическим её устранением.

Химический метод борьбы с сорной растительностью начал свою историю с 3040-х годов XIX века. Благодаря его непрерывному развитию, т.е. совершенствованию препаратов и технологий их применения, на сегодняшний день можно решить или облегчить решение многих задач регулирования лесных фитоценозов. Система мер химического ухода за лесом универсальна и с успехом может быть применена на разных лесохозяйственных объектах - от лесных питомников до спелых древостоев (Декатов, 1966; Шутов, Мартынов, 1967; Бельков, 1987; Егоров, 2002; Егоров, Жигунов, 2009 и другие). В последние годы особое внимание уделяется повышению экологической безопасности использования пестицидов и в частности гербицидов.

Резкое снижение норм применяемых гербицидов позволило снизить общую химическую и токсикологическую нагрузки на окружающую среду в десятки раз.

Применение однокомпонентных препаратов на разных лесохозяйственных объектах не всегда обеспечивает необходимую биологическую эффективность подавления широкого спектра видов нежелательной растительности. Поэтому перспективно применение баковых смесей или комбинированных препаратов, что подтверждается обширными литературными данными. Важно подобрать смеси гербицидов так, чтобы получить синергетический эффект, что позволит снизить нормы расхода каждого компонента, а в целом снизить общую химическую и токсикологическую нагрузки на экосистемы, повысить биологическую эффективность и длительность действия смеси. Кроме того, при использовании смесей, состоящих из гербицидов с разным спектром и механизмом действия, подавляется большее количество видов сорных растений. Использование таких смесей даёт возможность замедлить развитие резистентности (устойчивости) у вредоносной растительности (Раскин, 1995; Спиридонов, Шестаков 2006). В конечном счёте, при правильном подборе компонентов для смеси можно добиться значительного снижения себестоимости и кратности уходов, повышения эффективности технологий выращивания лесных культур. Важно, что по сравнению с готовыми заводскими смесями, применение баковых смесей даёт возможность самостоятельного регулирования норм применения каждого препарата в смеси в соответствии с конкретными условиями на лесохозяйственном объекте.

Литературные данные свидетельствуют о перспективности детального изучения двух- и трёхкомпонентных смесей гербицидов, в составе которых будут такие действующие вещества как глифосат (препараты раундап, глифос, зеро и другие), имаза-пир (арсенал, ас, арбонал и другие), сульфометурон-метил (анкор-85, аккорд и другие), хлорсульфурон (глин, ленок) и метсульфурон-метил (ларен, эллай и другие).

В нашей стране для лесного хозяйства рекомендуются только двухкомпонент-ные баковые смеси - раундап с анкором-85 и арсенал с анкором-85 (Быков, Сергиенко, Красновидов, 2004, Егоров, 2009). Однако эффективность их действия по отношению к нежелательной растительности изучена не в полной мере, особенно смеси арсенала с анкором-85. Трёхкомпонентные смеси для использования в лесном хозяйстве России до сих пор не испытывались. В то же время их применение может стать весьма перспективным. Нет данных о возможности применения баковых смесей для паровых полей питомников, а также для регулирования состава древостоев способом инъекций.

Эффективность действия гербицидов оценивают двумя методами учёта нежелательной травянистой растительности - количественно-весовым или проективно-количественным. Первый метод в основном используется в сельском хозяйстве и основан на взвешивании надземной массы сорняков с опытных и контрольных делянок с последующим определением её снижения по отношению к контролю в процентах. В лесном хозяйстве наиболее распространен проективно-количественный метод, который основан на оценке снижения процента проективного покрытия почвы травянистой растительностью в опыте по сравнению с контролем. Сравнительная оценка этих методов до сих пор не проводилась. Целесообразно провести анализ результатов учётов этими методами с целью выяснения, в каких случаях и какой метод наиболее перспективен при биологической оценке эффективности действия гербицидов в лесном хозяйстве. Также представляет интерес для изучения взаимодействие компонентов (возможность возникновения синергетического эффекта), как в рекомендованных ра-

нее смесях, так и в трёхкомпонентных. В отношении трёхкомпонентных баковых смесей такие данные вообще отсутствуют.

ГЛАВА 2. ПРОГРАММА, МЕТОДИКА, ОБЪЕКТЫ И УСЛОВИЯ ПРОВЕДЕНИЯ ИССЛЕДОВАНИЙ

В программу работ по теме в соответствии с целью и общей задачей исследований были включены следующие вопросы.

1) На основе анализа литературы подобрать двух- и трёхкомпонентные баковые смеси гербицидов и в полевых опытах оценить биологическую эффективность их действия на широкий спектр нежелательной травянистой и древесно-кустарниковой растительности на разных лесохозяйственных объектах.

2) Оценить закономерности взаимодействия компонентов в баковых смесях в полевых опытах.

3) Провести всестороннюю сравнительную оценку в динамике двух методов определения биологической эффективности действия гербицидов - количественно-весового и проективно-количественного.

4) Разработать технологические регламенты применения перспективных баковых смесей гербицидов на разных лесохозяйственных объектах.

5) Определить показатели химической и токсикологической нагрузки на экосистемы и экономическую эффективность при применении смесей гербицидов.

6) Разработать практические рекомендации по применению баковых смесей гербицидов в лесовосстановлении.

Полевые мелкоделяночные опыты выполняли в течение трёх вегетационных сезонов (2010-2012 гт.) в Гатчинском районе Ленинградской области. Опыты выполнены на вырубках 2-3-х летней давности в черничном и кисличном типах лесорастительных условий; на участке, заросшем многолетними видами трав, типичными для паровых полей питомников; на невозделываемых сельскохозяйственных землях; в лесных культурах ели европейской (Picea abies (L.) Karst.); в смешанном двухъярусном осиново-еловом насаждении в фазе жердняка. При закладке опытов руководствовались «Методикой испытаний гербицидов и арборицидов в лесном хозяйстве», разработанной в СПбНИИЛХ. Нежелательную травянистую растительность учитывали двумя методами — проективно-количественным и количественно-весовым, для чего закладывали учётные площадки.

Были изучены следующие гербициды и их смеси: анкор-85, ВДГ - водно-диспергируемые гранулы (750 г/кг сульфометурон-метила кислоты в виде калиевой соли); арсенал, ВК - водорастворимый концентрат (250 г/л имазапира); раундап, BP -водный раствор (360 г/л глифосата кислоты); глин, ВДГ (750 г/кг хлорсульфурона); ларен, ВДГ- (600 г/кг метсульфурон-метила).

Нежелательная травянистая растительность была представлена типичными для северо-запада Европейской части России видами: вейник наземный (Calamagrostis epigeios (L.) Roth.), вейник тростниковый (Calamagrostis arundinacea (L.) Roth.), осока (виды) (Carex spp.), ситник (виды) (Juncus spp.), купырь лесной (Anthriscus sylvestris (L.) Hoffm.), ежа сборная (Dactylis glomerata L.), лисохвост луговой (Alopecurus pratensis L.), пырей ползучий (Elytrigia repens (L.) Nevski.); бодяк полевой (Cirsium arvense (L.) Scop.), тысячелистник обыкновенный {Achillea millefolium L.), одуванчик лекарственный (Taraxacum officinale Wigg.), сныть обыкновенная (Aegopodium podagraria L.), люпин многолистный (Lupinus polyphyllus Lindl.) и др. Древесно-

кустарниковая растительность была представлена в основном следующими видами -ивы (Salix spp.), ольха серая (Alnus incana L.), берёза (Betula spp.), осина (Popiilus trémula L.). В полевых опытах площадь делянок составляла 50-100м2, повторность трёхкратная. Опрыскивание проводилось ручным ранцевым опрыскивателем «Соло» с расходом рабочей жидкости 200 л/га или моторным ранцевым опрыскивателем «Штиль» с расходом 150 л/га. Опыт в смешанном двухъярусном насаждении с культурами ели был выполнен способом инъекций в стволы деревьев. Эффективность действия гербицидов на травянистую растительность определяли по снижению процента проективного покрытия ею почвы или по снижению массы сорняков по сравнению с контролем (без обработки). Экспериментальные данные статистически обрабатывали методом дисперсионного анализа. Оценка взаимодействия компонентов химических препаратов, т.е. расчёт коэффициентов совместного действия (КСД) гербицидов, проводилась для двухкомпонентных баковых смесей по формуле Лимпела, трёхкомпонентных - по формуле Колби (по Раскину, 1995). Состояние поросли лиственных пород оценивалось по отмиранию листьев или деревьев (%).

В сентябре 2010г. в опыте на сплошной вырубке в черничных лесорастительных условиях на все делянки были высажены трёхлетние сеянцы ели с открытой корневой системой для оценки возможного влияния на них остатков персистентных гербицидов в почве. Определяли приживаемость культур (%) и биометрические показатели роста сеянцев: диаметр стволика у шейки корня (d, мм), высоту (h, см) и приросты 2011 и 2012 гг. (см), а также показатель d2h.

Всего при проведении исследований было выполнено 9 полевых опытов с использованием различных вариантов двух- и трёхкомпонентных баковых смесей из перечисленных гербицидов. В 8 опытах гербициды вносились способом опрыскивания, в одном - способом инъекции в стволы деревьев. Общее количество вариантов в опытах - 74; количество делянок - 188; деревьев, обработанных способом инъекции -175; общая площадь опытов 14200м2.

ГЛАВА 3. ЭФФЕКТИВНОСТЬ ДЕЙСТВИЯ СМЕСЕЙ ГЕРБИЦИДОВ В ПИТОМНИКАХ, ПРИ СОЗДАНИИ И УХОДАХ ЗА ЛЕСНЫМИ КУЛЬТУРАМИ

В опыте на паровом поле было установлено, что эффективность действия одно-компонентных препаратов либо кратковременна, либо недостаточно высока (рис.1).

- Раундап, 6 л/га

• AMKOf> aS, 20 r/r;*

« Р^умдзо, Л Л/Га Víln.iopas, 20 t/r л

- Раундап, А л/га /гарем, Iо г/га

m (»аумдап. 4 л/га

-ж— A n/t» •-дмиОг> ЯГ>1 JO r/r.->

р^уид.:>((. a n/r» HS, :íq Í/г,1

Рауидап, 4 л/га * парен, 2D г/га

Рис.1. Динамика эффективности действия гербицидов и их смесей на сорняки в опыте на паровом поле (обработка 9.06.2011 г., цифры 1-5 кол-во дней после обработки: 1 - 32 дня, 2 -50дней, 3-63 дня, 4-88 дней и 5 - более 365 дней)

Так, эффективность действия раундапа (4 и 6 л/га) через месяц после обработки близка к 100%, однако в течение следующего месяца эффективность снизилась до 57%, и делянки начали зарастать сорняками вегетативного и семенного происхождения, в большей степени одуванчиком лекарственным. Эффективность действия одного ан-кора-85 в низкой норме (20 г/га) на протяжении всего времени была невысокой (около 40%). В вариантах, где были применены баковые смеси, отмечена высокая биологическая эффективность действия на сорняки (87-95%) в течение более 60 дней после обработки. В варианте со смесью раундапа (4 л/га) и анкора-85 (20 и 30 г/га) высокая эффективность (около 80%) сохранилась до конца сезона, то есть эти смеси показали лучшие результаты по эффективности и продолжительности действия на сорную растительность, обеспечивая не только предотвращение восстановления сорняков семенным путём, но и за счёт более полного подавления двудольных многолетних видов трав, в основном бодяка полевого и полыни обыкновенной.

В опыте 2010 года на сплошной вырубке в первый вегетационный сезон гербициды, применённые по отдельности, не обладали высокой биологической эффективностью по действию на сорные растения. Гербицидное действие смеси арсенала с ан-кором-85 проявлялось медленно. Эффективность действия на нежелательные растения остальных баковых смесей была весьма высокой - от 70 до 90%. На второй год после обработки (второй вегетационный сезон) были получены данные, которые в большей степени характеризуют продолжительность их эффективного действия (рис.2). На рисунке все варианты опыта (по каждому сроку учёта) разделены по группам эффективности, исходя из данных дисперсионного анализа с вычислением наименьшей существенной разницы (НСР05), и их разделение обозначено разными

1-Рэундап, 8 л/га 2~Арсемал, 3 л/га З-Амкор-SS, ЗОО г/га

Сйр^ДИМЛ f'ilf'ilt.l

4-Раундэп, 4 л/га + амкор-85, 150 г/га

5-Арсенал, 1,5 л/га + анкор-85,150 г/га

6-Раундап, 4л/га * арсенал, 1,5 л/га

7-РаунАап, 2 л/га + арсенал, 0,75 л/га + амкор-85, 75 г/га

8-Раундап, 2,7 л/га + арсенал, 1 л/га + анкор-85, 100 г/га

9-Раундзп, 4 л/га * арсенал, 0,5 л/га + анкор-85,75 г/га

Рис.2. Динамика биологической эффективности действия (%) гербицидов и их смесей на травянистую растительность в опыте на вырубке во втором вегетационном сезоне (обработка 9.06.2010 г.)

штриховками. Установлено, что баковые смеси, в составе которых присутствовал ра-ундап в нормах 2,7 и 4 л/га обладали наибольшей эффективностью. При этом на делянках этих вариантов в конце второго сезона наблюдалось лишь частичное восстановление вейника, малины и костяники. В других вариантах со смесями эффективность к концу второго вегетационного сезона была ниже, здесь наблюдалось восстановление таких видов как вейник, малина, костяника, брусника, в большей степени стали разрастаться другие двудольные виды. Эффективность гербицидов, применённых по отдельности, к концу второго вегетационного сезона составила всего 14-23% (рис. 2). На делянках этих вариантов начиналось восстановление однодольных и дву-

дольных видов растений примерно в одинаковых долях за счёт вейника, луговика, осоки, малины, костяники, иван-чая и других растений. Таким образом, учитывая результаты первого и второго года исследований, был сделан вывод, что наиболее эффективными являются варианты с использованием двух- и трёхкомпонентных смесей, в составе которых есть глифосатсодержащий препарат в нормах 2,7-4 л/га. Такие смеси на протяжении двух вегетационных сезонов обеспечивают быстрое и эффективное подавление нежелательной травянистой растительности сплошных вырубок.

В другом опыте на вырубке с кисличными лесорастительными условиями, выполненном в 2011 году, были получены аналогичные результаты по биологической эффективности гербицидов и их смесей.

В данных опытах на вырубках проводилась также оценка действия гербицидов на древесно-кустарниковую растительность. Результаты учётов в первый год показали, что наиболее быстрое и эффективное воздействие на иву и ольху оказали трёх-компонентные баковые смеси гербицидов и один раундап (табл.1). На второй год

Таблица 1 - Эффективность действия гербицидов на древесно-кустарниковую растительность в полевом опыте на вырубке (обработка 27.06.2011 г., учёты 2011-2012 гг.)

Гербицид, норма применения препарата Отмершие листья (деревья), в % от общего количества

Ива Ольха Осина Берёза

2011г. 2012г. 2011г. 2012г. 2011г. 2012г. 2011г. 2012г.

03.08 05.09 29.06 03.08 05.09 29.06 03.08 05.09 29.06 03.08 05.09 29.06

Раундап, 4 л/га+ арсенал, 0,5 л/га+ анкор-85, 75 г/га 93 100 100 97 98 100 - - - 100 100 100

Раундап, 2,7 л/га + арсенал, 1 л/га+ анкор-85, 100 г/га 95 100 100 95 100 100 95 100 100 100 100 100

Раундап, 4 л/га + анкор-85, 150 г/га 75 100 95 85 90 100 98 100 98 100 100 100

Арсенал, 1,5 л/га + анкор-85, 150 г/га 55 100 100 50 .93 100 70 90 100 30 100 100

Раундап, 8 л/га 99 100 92 99 100 98 98 100 100 100 100 100

Арсенал, 3 л/га 45 97 100 35 85 100 50 97 100 40 95 100

после обработки эффективность действия гербицидов была 100% или близкой к этому значению практически во всех вариантах опыта, за исключением варианта раундап, 8 л/га. Наиболее эффективное действие на все породы оказали трёхкомпонентные смеси гербицидов, арсенал и его смесь с анкором-85. Смесь раундапа с анкором-85 несколько хуже подействовала на иву и осину (началось локальное восстановление листвы на кронах). Раундап (8 л/га) не до конца подавил иву и ольху.

Приживаемость сеянцев, высаженных на вырубке, в контрольном варианте составила 47%, в варианте с применением раундапа (8 л/га) - 53%, в остальных опытных вариантах - 74-93%. Самый низкий показатель d2h (менее 100) оказался в контрольном варианте. Высокие показатели d2h (□ 200) были получены в вариантах, где для обработки почвы под культуры были использованы следующие смеси гербицидов: раундап, 4 л/га + анкор-85, 150 г/га; раундап, 4 л/га + арсенал, 1,5 л/га; раундап, 4 л/га + арсенал, 0,5 л/га + анкор-85, 75 г/га (рис.3). Более низкие показатели (150-200) были отмечены в вариантах раундап, 2,7 л/га + арсенал, 1 л/га + анкор-85, 100 г/га и с одним анкором-85, 300 г/га. В остальных вариантах показатель d2h был на уровне контроля или несколько выше него. Весьма показательно, что применение

раундапа (8л/га) не привело к улучшению роста сеянцев из-за его кратковременного действия на травяной покров. Полученные данные о состоянии и росте культур ели

..........................................................................................................................1

£75 ? рзд \л

9

1101

1-контроль 5-раундап, 4л/га +анкор-85, 150г/га

2-раундап,8л/га 6-арсенал, 1,5 л/га + анкор-85, 150г/га

3-арсенал, Зл/га 7-рауидап, 4л/га + арсенал, 1,5 л/га

4-анкор-85, ЗООг/га 8-раундап 2 л/га+арсенал, 0,75л/га +анкор-85, 75г/га

9-раундап, 2,7 л/га 4-арсенал, 1л/га +аннор-85, 100г/га

10-раундап, 4 л/га +арсемал, 0,5л/га +анкор-85, 75г/га ----

Рис. 3. Показатели <1 Ь сеянцев ели в опыте на вырубке (обработка 9.06.2010 г., посадка 29.09.2010 г., учёт 09.2012 г.)

свидетельствуют о том, что остаточные количества в почве от применённых гербицидов не оказали токсического действия на рост сеянцев. Прослеживается общая зависимость биометрических показателей роста сеянцев от длительности сдерживания нежелательной растительности гербицидами - чем выше биологическая эффективность и продолжительность действия гербицидов на нежелательную растительность, тем выше приживаемость и биометрические показатели роста культур.

В опыте при лесоводственном уходе за культурами ели способом опрыскивания гербицидами и их смесями был использован раундап в норме 6 и 8 л/га и смеси раундапа (4 л/га) с арсеналом (0,1-0,5 л/га). Известно, что рекомендуемый для ухода за культурами раундап не в полной мере подавляет устойчивые к нему виды ивы, которая высокочувствительна к арсеналу. В результате было установлено, что смеси из двух препаратов более эффективно воздействуют на иву и ольху, чем один раундап в высоких нормах (табл.3). Эффективность действия смесей на иву к началу второго

Таблица 3 - Биологическая эффективность действия гербицидов и их смесей на нежелательную древесно-кустарниковую растительность при уходе за культурами ели, % (обработка 21.09.2010 г., учёты 2011-2012 гг.)

Гербицид, норма применения препарата 19.06.2011 г. 14.07.2011 г. 28.06.2012 г.

Ива Ольха Берёза Ива Ольха Берёза Ива Ольха Береза

Раундап,4 л/га+арсенал, 0,1 л/га 92 90 100 90 83 100 95 90 100

Раундап,4 л/га+арсенал, 0,3 л/га 93 96 100 89 98 100 95 99 100

Раундап,4 л/га+арсенал, 0,5 л/га 97 98 100 99 100 100 100 100 100

Раундап, 6 л/га 73 90 100 59 95 100 55 90 100

Раундап, 8 л/га 83 95 100 66 94 100 60 95 100

вегетационного сезона была близкой к 100%, в то время как в вариантах с применением раундапа эффективность составляла всего 55-60%, и ива начала частично отрастать (табл.3). Смеси раундапа с добавлением арсенала 0,1 и 0,3 л/га не повредили культуры ели, а в норме 0,5 л/га вызвала незначительные повреждения хвои. Однако, на следующий год ель, имевшая повреждения, полностью восстановилась.

В опыте по определению эффективности действия смесей при регулировании состава смешанных древостоев способом инъекции в стволы было установлено, что раундап и арсенал даже в низких нормах обеспечивают практически полное отмира-

ние деревьев осины и их отличие заключается только в скорости проявления арбори-цидного эффекта (табл.4). Смесь этих двух препаратов показала 100%-ную эффективность. Анкор-85 проявил самую низкую арборицидную активность возможно из-за своей препаративной формы (ВДГ). Его добавка к раундапу не снизила эффективность последнего. Добавка анкора-85 к арсеналу снизила процент отмерших деревьев по сравнению с применённым арсеналом в отдельности. Трёхкомпонентная смесь не показала никаких преимуществ по сравнению с действием раундапа и арсенала, применённых по отдельности. Таким образом, эффективность применения баковых

Таблица 4 - Биологическая эффективность действия гербицидов на осину, обработанную способом инъекции в стволы (обработка 14.07.2011 г., учёты 2011- 2012 гг.)

Гербицид, норма применения препарата на одно дерево отмирание листьев, % отмирание деревьев, %

14.08.2011г. 14.08.20 И г. 07.09.2011г. 28.06.2012г.

Раундап, 0,33 мл 93,3 67 98 100

Арсенал, 0,047 мл 0,0 0 0 99

Анкор-85, 0,0066 г 66,5 0 59 58

Раундап, 0,33 мл + арсенал, 0,047 мл 87,4 53 94 100

Анкор-85, 0,0066 г + арсенал, 0,047 мл 0 0 0 76

Анкор-85, 0,0066 г + раундап, 0,33 мл 89,3 26 98 100

Раундап, 0,33 мл + анкор-85, 0,0066 г + арсенал, 0,047 мл 78,5 4 88 99

смесей изученных гербицидов способом инъекции резко отличается от их же эффективности действия на древесную растительность при опрыскивании.

ГЛАВА 4. ОЦЕНКА ПОКАЗАТЕЛЕЙ ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ ГЕРБИЦИДОВ В СМЕСЯХ И ДВУХ МЕТОДОВ ОПРЕДЕЛЕНИЯ БИОЛОГИЧЕСКОЙ ЭФФЕКТИВНОСТИ ИХ ДЕЙСТВИЯ.

Для оценки показателей взаимодействия гербицидов были выполнены опыты на участках с многолетними травами с выравненным агрофоном, в которых также оценивалась биологическая эффективность действия гербицидов. Установлено, что на таких объектах с богатыми по плодородию почвенными условиями, где произрастает большое количество видов трав, смеси гербицидов эффективно подавляют сорную растительность в течение первого вегетационного сезона и до середины второго. Однако, начиная с середины второго вегетационного сезона эффективность их резко снижается из-за вторичного зарастания сорняками (виды бодяка, лопух большой, люпин многолистный и др.) (табл.5). В варианте с применением одного раундапа в норме 8 л/га не была обеспечена чистота делянок от сорняков на такой продолжительный срок, как в вариантах с баковыми смесями (табл.5). Однако к концу второго вегетационного сезона сорная растительность в этом варианте была представлена двудольными видами (в основном одуванчиком лекарственным) и была низкорослой (не выше 30 см). Данную особенность применения этого гербицида на такого рода площадях можно использовать для обработки почвы под посадку хвойных культур, поскольку одуванчик не является сильным конкурентом для них. Однако на вырубках восстановление растительности после обработки раундапом происходит другими видами трав, и этот гербицид в подобных лесорастительных условиях не обладает преимуществами перед различными смесями.

Таблица 5 - Биологическая эффективность действия гербицидов и их смесей по данным учётов проективно-количественным методом в опыте на участке, заросшем многолетними травами, % (обработка 27.06.2011 г., учёты 2011-2012 гг.)

Гербицид, норма применения препарата 29.07.2011г. 05.09.2011г. 18.07.2012г. 02.10.2012г.

Однодольные Двудольные Все виды Однодольные Двудольные Всс виды Однодольные Двудольные Все виды Однодольные Двудольные Все виды

Раундап, 4 л/га + арсенал, 0,5 л/га + анкор-85, 75 г/га 100 71 84е 100 98 99А 92 -10 30А 86 -25 8а

Раундап, 2 л/га + арсенал, 0,75 л/га + анкор-85, 75 г/га 90 70 79е 100 100 Ю0А 91 -9 30А 86 -28 6А

Раундап, 2 л/га + арсенал,0,75 л/га + анкор-85, 75 г/га + глин, 5 г/га 97 67 81е 100 99 100Л 93 -2 35а 86 -19 13А

Раундап, 4 л/га + анкор-85, 150 г/га 98 82 89л 100 100 100л 94 2 38а 88 -18 19А

Арсенал, 1,5 л/га+ анкор-85, 150 г/га 22 56 40в 99 99 99А 92 -17 28е 90 -44 -2е

Раундап, 8 л/га 100 88 94л 96 65 80ь 56 0 16" 52 0 4а

Примечание: варианты, существенно различающиеся при уровне значимости 0,05 (по данным дисперсионного анализа) обозначены разными буквами, не различающиеся - одинаковыми.

Изучение взаимодействия компонентов в смесях в основном проводилось по результатам учётов проективно-количественным методом. В этих опытах везде были применены нормы гербицидов, составляющие 'Л от максимально разрешённых. Установлено, что компоненты препаратов не теряют свои физико-химические свойства при смешивании и хорошо совместимы между собой. Коэффициенты совместного действия (КСД) в смесях не остаются постоянными на протяжении двух вегетационных сезонов наблюдений и их изменения зависят от многих факторов, в основном, от механизма и спектра действия гербицидов, от исходного видового состава сорняков и фазы их развития на момент химической обработки (начало или середина вегетационного сезона). У каждой баковой смеси в определённый момент времени наблюдались наивысшие точки активности компонентов, когда КСД был выше 1 и имел максимальное значение (т.е. наблюдался синергетический эффект между компонентами) (табл.6). Усиление эффекта воздействия гербицидов в смесях на травяной покров

Таблица 6 - Коэффициенты совместного действия (КСД) баковых смесей в полевом опыте на участке с многолетними видами трав по данным двух методов учёта (обработка 19.07.2010 г., учёты 2011-2012 гг.)

Гербицид, норма применения препарата Проективно-количественный метод Количественно-весовой метод

2010 г. 2011 г. 2010г. 2011г.

22.08 20.09 7.06 23.07 21.09 26.08 22.09 7.06

Раундап, 2,7 л/га + арсенал, 1 л/га 1,2 1,1 1,3 1,1 0,6 0,9 0,9 1,2

Раундап, 2,7 л/га +анкор-85, 100 г/га 1,2 1,1 1,3 1,5 0,9 0,7 0,7 1,2

Анкор-85, 100 г/га + арсенал, 1 л/га 1,0 1,0 1,5 3,7 3,3 0,6 0,7 1,3

Раундап, 2,7 л/га + арсенал, 1 л/га + анкор-85, 100 г/га 1,3 1,0 1,2 2,6 1,9 0,4 0,6 1,1

происходит постепенно, однако в смесях, где присутствовал раундап, наблюдалось ускорение процесса совместного воздействия компонентов на сорную растительность (табл. 6). В варианте, где обработка проводилась медленнодействующими перси-стентными препаратами (арсеналом и анкором-85), эффект от взаимодействия был самым высоким (КСД 3,7), однако он очень медленно нарастал. Таким образом, благодаря возникновению синергизма между компонентами смеси, можно снизить нормы расхода препаратов без ослабления токсического действия на нежелательную растительность.

Сравнительная оценка двух методов учёта нежелательной травянистой растительности - проективно-количественного и количественно-весового была проведена в двух полевых опытах (на вырубке и на участке, заросшем многолетними видами трав). Данные опыты сильно различались по видовому составу сорных растений и по их массе на момент химической обработки. Проведение учётов разными методами позволило выявить, какой из них даёт более полную и объективную оценку данных по состоянию травянистой растительности после применения гербицидов. При проведении учётов проективно-количественным методом учитывается лишь живая травянистая растительность, оставшаяся после обработки гербицидами. Это даёт наиболее полную картину о воздействии гербицидов на нежелательную растительность при сравнивании различных вариантов опыта. При проведении учётов количественно-весовым методом учитывается вся растительность, т.к. не представляется возможным разделить надземную массу на растения, сохранившие жизнеспособность, имеющие повреждения, отмирающие и погибшие растения, но не успевшие разложиться. Поэтому при обработке данных, полученных этим методом, результаты могут оказаться не всегда корректными.

В наших опытах есть примеры, когда биологическая эффективность, определённая по весовому показателю, в разных вариантах была практически одинаковой, а по проективному покрытию разница была многократной. Так, например, биологическая эффективность раундапа в опыте на участке с многолетними травами, по результатам

Таблица 7 - Биологическая эффективность действия гербицидов и их смесей (%) в опытах на вырубке и на участке с многолетними травами (по учётам двумя методами в конце вегетационного сезона) (обработки 09.06. и 07.06.2010г.)

Гербицид, норма применения препарата Вырубка Участок с многолетними травами

проективно-количественный количественно-весовой проективно-количесгвенный количественно-весовой

Раундап, 8 л/га 60 56 3 53

Арсенал, 3 л/га 61 59 93 74

Анкор-85, 300 г/га 45 30 89 77

Раундап,4 л/га+анкор-85,150 г/га 89 64 92 90

Арсенал, 1,5л/га+анкор-85, 150 г/га 57 56 93 81

Раундап,4 л/га + арсенал, 1,5 л/га 78 68 75 85

Раундап, 2 л/га + арсенал, 0,75 л/га +анкор-85, 75 г/га 69 67 98 93

Раундап, 4 л/га + арсенал, 0,5 л/га + анкор-85, 75 г/га 93 73 97 94

количественно-весового метода составила 53%, а проективно-количественного — всего 3% (табл.7). Это связано с тем, что к концу сезона опытные делянки практически полностью заросли одуванчиком, поэтому при учёте проективно-количественным методом эффективность оказалась такой низкой. Для условий вырубки эти показатели отличаются незначительно, т.к. там процесс восстановления растительности происхо-

дит медленнее, не так интенсивно и за счёт других видов трав. В проведённых опытах практически всегда эффективность, определенная первым методом, превышала показатели, определенные вторым методом по понятным причинам.

Коэффициенты совместного действия, полученные по результатам учётов количественно-весовым и проективно-количественным методами, также отличаются между собой (табл. 6). По результатам учётов 2010 года количественно-весовым методом во всех вариантах со смесями КСД ниже 1. Это могло бы указывать на то, что взаимодействие компонентов не усиливает гербицидный эффект этих смесей. Однако по данным учётов проективно-количественным методом в эти же сроки, между компонентами гербицидов наблюдался синергетический эффект (КСД □ 1). Только на второй год после обработки показатели КСД, полученные при разных методах учёта, были близки. Это объясняется тем, что к началу второго вегетационного сезона обработанная травянистая растительность успела полностью разложиться, и при учётах обоими методами учитывалась лишь растительность, которая начала возобновление. Кроме того, стоит отметить, что выполнение учётов количественно-весовым методом на лесохозяйственных объектах намного трудозатратнее, чем проективно-количественным. Он также более трудоёмок по сравнению с использованием его на сельскохозяйственных объектах, поскольку в составе растительности преобладают многолетние виды с довольно большой массой. Однако применять количественно-весовой метод можно на лесных питомниках, если химические обработки будут проводиться на ранних этапах развития сорняков. В таком случае данный метод позволяет получать достоверные и точные результаты о биологической эффективности гербицидов.

ГЛАВА 5. ОБОСНОВАНИЕ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ РЕГЛАМЕНТОВ ПРИМЕНЕНИЯ СМЕСЕЙ ГЕРБИЦИДОВ НА ЛЕСОХОЗЯЙСТВЕННЫХ

ОБЪЕКТАХ.

Разрабатываемые регламенты должны обеспечить эффективное подавление нежелательной травянистой и древесно-кустарниковой растительности на продолжительный срок, а также не оказывать отрицательного воздействия на выращиваемые культуры. На основе анализа данных 3 и 4 глав были разработаны технологические регламенты (табл.8) и практические рекомендации по применению смесей гербицидов на лесохозяйственных объектах. Использование баковых смесей из современных высокоэффективных гербицидов (раундап, арсенал и анкор-85) при химической обработке почвы под посадку лесных культур, реконструкции малоценных молодняков, химическом уходе за культурами ели и обработке паровых полей питомников позволяет существенно повысить эффективность подавления нежелательной растительности. Присутствие в смесях препаратов, обладающих разным механизмом действия на растения, также расширяет спектр действия таких смесей при одновременном снижении норм расхода каждого из компонентов по сравнению с применением их по отдельности. Благодаря присутствию в составе смесей персистентных гербицидов анко-ра-85 и арсенала заметно увеличивается период защитного действия смесей.

При химической обработке почвы под посадку лесных культур и реконструкции малоценных молодняков рекомендуются 2-3-комопонетные баковые смеси гербицидов, характеризующиеся близкой биологической эффективностью (табл.8). Опрыскивание следует проводить в период вегетации, начиная с достижения травянистыми видами растений фаз розетки, кущения и стеблевания, а древесными видами - прак-

тически полного облиствения, и заканчивая началом осеннего увядания травянистой и опадения листьев древесной растительности. Обработка может проводиться рядами, площадками или путём сплошного опрыскивания. Период защитного действия такой обработки против травянистой растительности — до двух вегетационных сезонов; против древесной растительности — не менее пяти лет. Посадку саженцев сосны и ели с закрытой корневой системой следует проводить не ранее, чем через месяц после опрыскивания; с открытой корневой системой - весной следующего года.

Таблица 8 - Технологические регламенты применения смесей гербицидов __на лесохозяйственных объектах

Гербицид, препаративная форма Норма применения препарата Нежелательная растительность Способ, время обработки, особенности применения, фаза развития сорняков

Химическая обработка почвы под посадку культур сосны и ели, реконструкция малоценных молодняков

Раундап, ВР+ арсенал, ВК+ анкор-85, ВДГ 2,7 л/га +1,0 л/га +100 г/га Широкий спектр нежелательной (сорной) травянистой растительности, лиственные древесно-кустарниковые породы Опрыскивание в период вегетации; расход рабочей жидкости 100-300 л/га

Раундап, ВР+ арсенал, ВК+ анкор-85, ВДГ 4,0 л/га +0,5 л/га +75 г/га

Раундап, ВР+ анкор-85, ВДГ 4 л/га +150 г/га

Химический уход за культурами ели

Раундап, ВР+ арсенал, ВК 4,0 л/га + (0,1-0,3) л/га Широкий спектр нежелательной (сорной) травянистой растительности, лиственные древесно-кустарниковые породы Опрыскивание в период вегетации после заложения верхушечных почек и одревеснения побегов ели; расход рабочей жидкости 100-300 л/га

Обработка паровых полей в лесных питомниках

Раундап, ВР+ анкор-85, ВДГ 4,0 л/га+ 20 г/га Однолетние и многолетние одно- и двудольные сорняки Опрыскивание в период вегетации; расход рабочей жидкости 100-300 л/га

При химическом уходе за культурами ели рекомендуется двухкомпонентная смесь раундапа (4,0 л/га) с небольшими добавками арсенала (0,1-0,3 л/га). Опрыскивание следует проводить в августе-сентябре после заложения почек и частичного одревеснения побегов у ели. В более ранние сроки проводить опрыскивание нельзя из-за опасности повреждения культур. Баковая смесь раундапа с арсеналом обеспечивает эффективное подавление не только широкого спектра нежелательной травянистой растительности, но и поросли и отпрысков всех основных лиственных пород, включая виды ивы, относительно устойчивые к действию раундапа. В результате обеспечивается комплексный уход за культурами (агротехнический и лесоводственный). Если целью ухода является устранение только травянистой растительности, то в рядовых культурах опрыскивание проводят полосами вдоль рядов шириной 1-1,5 м, а в групповых культурах - только вокруг посадочных мест. В то же время при лесовод-ственном и комплексном уходах за культурами предпочтительнее сплошная обработка лесокультурной площади, т.к. в этом случае, как правило, отпадает необходимость кардинального регулирования состава древостоя в будущем.

При химической обработке паровых полей в питомниках рекомендуется двух-компонентная баковая смесь гербицидов раундапа и анкора-85 (табл.8). Она обеспечивает более высокую эффективность подавления сорняков, прежде всего - многолетних, по сравнению с использованием одного раундапа при высоких нормах расхода (6 л/га). В паровых полях питомников опрыскивание проводят в июне-августе, по активно растущим сорнякам в фазах розетки, кущения, бутонизации и цветения. Данное мероприятие следует рассматривать как один из обязательных элементов общей системы мер по борьбе с сорной растительностью в течение всего цикла выращивания посадочного материала. Культивации и дискований почвы не следует проводить в течение не менее 4-х недель после обработки. Использование смеси позволяет в течение этого периода предупреждать появление семенного поколения сорняков благодаря персистентному действию анкора-85.

Нет оснований рекомендовать применение баковых смесей при инъекциях, т.к. они в испытанных нами нормах не показали преимущества по сравнению с базовыми вариантами (арсенал и раундап).

Установлено, что предлагаемые нами двух- и трёхкомпонентные баковые смеси, перспективные для использования на различных лесокультурных объектах, в значительной мере снижают токсикологическую и химическую нагрузку на экосистемы по сравнению с ранее рекомендованными (базовыми вариантами) (табл.9). Так, напри-

Таблица 9 - Показатели химической и токсикологической нагрузки для гербицидов и их смесей на различных лесохозяйственных объектах

Цель применения гербицидов Гербицид, нормы применения препаратов Токсичность для теплокровных животных (ЛД5о), мг/кг Химическая нагрузка, кг/га (л/га) Индекс токсикологической нагрузки**

Химическая обработка почвы под посадку лесных культур, реконструкция малоценных молод-няков раундап, 2,7 л/га + арсенал, 1,0 л/га + анкор-85, 0,1 кг/га 4900 3,8 8

4800

5000

раундап, 4,0 л/га + арсенал, 0,5 л/га + анкор-85, 0,075 кг/га 4900 4,6 9

4800

5000

раундап, 8,0л/га* 4900 8,0 16

арсенал, 3,0 л/га * 4800 3,0 6

Химический уход за культурами ели раундап, 4,0 л/га + арсенал, 0,1 л/га 4900 4,1 8

4800

раундап, 4,0 л/га + арсенал, 0,3 л/га 4900 4,3 9

4800

раундап, 8,0л/га* 4900 8,0 16

Обработка паровых полей в питомниках раундап, 4,0 л/га +анкор-85, 0,02 кг/га 4900 4,0 8

4800

раундап, 6,0 л/га* 4900 6,0 12

Примечания: 1 * Базовые варианты; 2 ** Индекс токсикологической нагрузки рассчитывался по формуле Тн=Д/ЛД5о'Ю000, где Д - норма применения препарата, кг/га (л/га); ЛД50 - токсичность для теплокровных животных, мг/кг.

мер, для трёхкомпонентной смеси раундапа с арсеналом и анкором-85 (2,7 л/га+1,0 л/га+0,1 кг/га) индекс токсикологической нагрузки составляет 8 единиц, а при внесении одного раундапа в норме 8,0 л/га - 16 единиц. При использовании

смеси раундапа с анкором-85 в сравнении с одним раундапом (6 л/га) этот показатель снижается с 12 до 8 единиц. Таким образом, за счёт рационального подбора баковых смесей обеспечивается не только высокая биологическая эффективность, но и в значительной степени обеспечивается снижение токсикологической нагрузки - в 1,52 раза.

Установлено, что применение смесей гербицидов приводит к значительному снижению стоимости гектарной нормы расхода препаратов на всех исследованных в данной работе объектах по сравнению с базовыми вариантами, т.е. рекомендуемыми ранее согласно технологическим регламентам. Так, например, для паровых полей питомников стоимость снижается на 1170-1220 рублей, для лесных культур на 12201570 рублей, для вырубок и малоценных молодняков на 2600-3370 рублей. На некоторых лесокультурных объектах в большинстве случаев необходима обработка лишь части площади (на вырубках, в культурах или молодняках), что приводит к пропорциональному снижению стоимости гербицидов на 1 га общей площади.

Стоит отметить, что за счёт высокой биологической эффективности смесей гербицидов и продолжительности их действия на нежелательную растительность (т.е. возможности сократить количество уходов), снижаются трудозатраты на опрыскивание, по сравнению с базовыми вариантами, где применяются те же препараты с более высокими нормами расхода.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Основные результаты исследований сводятся к следующему.

1. Химический метод борьбы с нежелательной растительностью применим на разных этапах лесовыращивания - в питомниках, на вырубках, в культурах, молодняках и других объектах. Использование гербицидов по отдельности в максимально разрешённых нормах применения зачастую не обеспечивает необходимую эффективность подавления нежелательной (сорной) растительности.

2. Экспериментально определено, что на всех объектах, где гербициды были применены способом опрыскивания, баковые смеси обеспечивают более полное и длительное подавление широкого спектра видов трав, чем гербициды, применённые по отдельности в максимально разрешённых нормах. Древесно-кустарниковую растительность при опрыскивании наиболее эффективно подавляют трёхкомпонентные смеси, смесь арсенала и анкора-85, а также один арсенал в норме 3 л/га. Наличие раундапа в смеси вызывает значительное ускорение проявления гербицидного и арбо-рицидного эффектов.

3. Установлено, что в паровых полях лесных питомников перспективна химическая обработка баковой смесью - раундап (4 л/га) + анкор-85 (20 г/га). Она обладает высокой эффективностью действия на травянистую (сорную) растительность на протяжении всего вегетационного сезона (около 80%), обеспечивая при этом более эффективное подавление двудольных многолетних видов трав, в частности бодяка полевого и полыни обыкновенной по сравнению с рекомендованным ранее раундапом в нормах 4 и 6 л/га.

4. Для вырубок в зеленомошной и сложных группах типов лесорастительных условий наиболее перспективно применение трёхкомпонентных смесей со следующими нормами расхода: раундап (от 2,7 до 4 л/га), арсенал (от 0,5 до 1 л/га), анкор-85 (от 75 до 100 г/га). Экспериментально установлено, что дальнейшее снижение норм в большинстве случаев нецелесообразно, так как приводит лишь к частичному отмира-

нию относительно устойчивых видов травяного покрова (вейники, малина, костяника и другие) и быстрому их восстановлению. Двухкомпонентные баковые смеси (раундап, 4 л/га + анкор-85, 150 г/га; раундап, 4 л/га + арсенал, 1,5 л/га) в ряде случаев также показали довольно высокие результаты по подавлению нежелательной растительности. Продолжительность действия данных смесей на травянистую растительность составляет два вегетационных сезона. Кроме того, перечисленные смеси перспективны для применения методом опрыскивания для борьбы с древесно-кустарниковой растительностью, т.к. полностью подавляют их рост.

5. Установлено, что при лесоводственном уходе за культурами ели способом опрыскивания, перспективно применение смесей раундапа в пониженной норме (4л/га) с незначительными добавками арсенала в нормах 0,1-0,3 л/га, т.к. они более эффективно действуют на иву и ольху, чем один раундап в нормах 6 и 8 л/га. В вариантах с данными смесями повторного отрастания побегов или поросли у этих видов деревьев не наблюдалось.

6. При регулировании состава осиново-елового древостоя способом инъекции в стволы деревьев смеси раундапа и арсенала в испытанных низких нормах применения не показали преимуществ по сравнению с их применением в отдельности (эффективность в этих вариантах 99-100%). Установлено, что анкор-85 обладает самой низкой эффективностью (58%), а при добавлении его в смеси препятствует активному поступлению рабочей жидкости в сосудистую систему деревьев возможно из-за своей препаративной формы (ВДГ). Следует продолжить исследования возможности применения баковых смесей раундапа и арсенала в более низких нормах применения.

7. Установлено, что при опрыскивании все три гербицида (раундап, арсенал и анкор-85) хорошо сочетаются друг с другом в широком диапазоне норм. Установлен синергетический эффект между компонентами (КСД больше 1). Коэффициент совместного действия компонентов препаратов в смеси не остаётся постоянным на протяжении всего времени и его изменения зависят от многих факторов, в основном, от особенностей и механизма действия гербицидов, от исходного видового состава сорняков и фазы их развития при обработке. Установлено, что на лесохозяйственных объектах при оценке взаимодействия компонентов в смесях с целью определения синергизма, необходимо проводить наблюдения на протяжении двух вегетационных сезонов, т.к. максимум гербицидной активности смесей проявляется лишь через определённое время. По данным одного учёта нельзя объективно судить о характере взаимодействия компонентов.

8. Всесторонняя сравнительная оценка в динамике двух методов определения биологической эффективности действия гербицидов показала, что наиболее предпочтительным методом в лесном хозяйстве следует считать проективно-количественный метод, т.к. он позволяет более точно определять степень засорённости сорными растениями на делянках и в значительной степени является менее трудо-затратным. Использование на лесохозяйственных объектах количественно-весового метода весьма трудоёмко и в ряде случаев результаты учётов этим методом оказываются малоинформативными, за исключением применения этого метода при учётах на лесных питомниках.

9. Все изученные и рекомендуемые для производственного применения гербициды - малотоксичные соединения (показатели ЛД50 4800-5000 мг/кг). Установлено, что предлагаемые двух-и трёхкомпонентные баковые смеси, перспективные для использования на различных лесокультурных объектах, снижают токсикологическую и хи-

мическую нагрузки на экосистемы в 1,5-2 раза по сравнению с базовыми вариантами, рекомендуемыми ранее.

10. Применение рекомендуемых баковых смесей гербицидов позволяет снизить стоимость обработки гербицидами за счёт снижения норм применения препаратов. По сравнению с применением базовых вариантов снижение стоимости из расчёта на 1 га составляет: для вырубок и малоценных молодняков -17-50%, для лесных культур ели - 25-41%, для паровых полей питомников - 21-25%.

11. Разработаны технологические регламенты и практические рекомендации по применению смесей гербицидов на лесохозяйственных объектах для таёжной зоны Европейской части России.

Список работ, опубликованных по материалам диссертации:

1. Егоров А.Б. Смеси современных гербицидов в борьбе с нежелательной растительностью в лесном хозяйстве/А.Б. Егоров, А.Н. Гусева // Изв. Санкт-Петербург, лесотехн. акад. -2011.-Вып. 197.-С. 70-79.

2. Гусева А.Н. Смеси современных гербицидов в борьбе с нежелательной древесно-кустарниковой растительностью в лесном хозяйстве / А.Н. Гусева // Вестн. защиты растений 2, 2012.-СПб-Пушкин, 2012. -С.54-57.

3. Егоров А.Б. Оценка биологической эффективности и экологической безопасности баковых смесей современных гербицидов в лесном хозяйстве /А.Б. Егоров, А.Н. Гусева // Вестн. Поволж. гос. технолог, ун-та. Сер. «Лес. Экология. Природопользование». - 2012. -Вып. №1,-С. 3-11.

4. Гусева А.Н. Эффективность действия гербицидов на сорную растительность в зависимости от видового состава травяного покрова/А.Н. Гусева // Леса России в XXI веке. — СПб, 2011. - С.74-80.

5. Гусева А.Н. Сравнительная оценка различных методик определения эффективности действия гербицидов в лесном хозяйстве/ А.Н. Гусева // Соврем, видение наследия лесничих Теплоуховых, Международ, науч.-практ. конф. (2011; Пермь). - Пермь: Изд-во ФГБОУ ВПО Пермская ГСХА, 2011. - С. 69-73.

6. Гусева А.Н. Биологическое обоснование подбора смесей современных гербицидов в лесокультурном производстве / А.Н. Гусева // Тр. Санкт-Петербург. НИИ лес. хоз-ва. - СПб., 2011.-Вып. 1 (24).-4.2.-С. 23-26.

7. Гусева А.Н. Высокоэффективный метод химической борьбы с нежелательной растительностью в лесокультурном производстве / А.Н. Гусева // Перспективы инновац. развития лес. хоз-ва. - Кострома: Изд-во Костром, гос. технол. ун-та, 2011. - С. 34-37.

8. Гусева А.Н. Баковые смеси гербицидов - перспективный путь совершенствования химического метода в лесном хозяйстве / А.Н. Гусева // Инновации и технологии в лес. хоз-ве, Материалы II Международ, науч.-практ. конф., 6-7 февраля 2012 г., СПб., ФБУ «СПб-НИИЛХ». - СПб: СПбНИИЛХ, 2012. - Ч. 2. - С. 8-15.

9. Гусева А.Н. Оценка химической совместимости современных гербицидов в баковых смесях для использования их в лесном хозяйстве / А.Н. Гусева // Тр. Санкт-Петербург. НИИ лес. хоз-ва. - СПб.: СПбНИИЛХ, 2012. - Вып. 1-2. - С.47-52.

Отзывы на автореферат в двух экземплярах с заверенными подписями просим направлять по адресу: 194021, Санкт-Петербург, Институтский пер., 5, Лесотехнический университет, Ученому секретарю диссертационного совета.

Подписано в печать 24.09.2013. Формат 60x84/16. Печать цифровая. Усл. печ. л. 1,0. Тираж 100. Заказ 11037Ь.

Отпечатано с готового оригинал-макета, предоставленного автором, в типографии Издательства Политехнического университета. 195251, Санкт-Петербург, Политехническая ул., 29. Тел.:(812)550-40-14 Тел./факс: (812)297-57-76

Текст научной работыДиссертация по сельскому хозяйству, кандидата сельскохозяйственных наук, Партолина, Анна Николаевна, Санкт-Петербург

ФЕДЕРАЛЬНОЕ БЮДЖЕТНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ «САНКТ-ПЕТЕРБУРГСКИЙ НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ИНСТИТУТ

ЛЕСНОГО ХОЗЯЙСТВА» (ФБУ «СПБНИИЛХ»)

На правах рукописи

Партолина Анна Николаевна

04201364566

ЭФФЕКТИВНОСТЬ ДЕЙСТВИЯ БАКОВЫХ СМЕСЕЙ ГЕРБИЦИДОВ НА НЕЖЕЛАТЕЛЬНУЮ РАСТИТЕЛЬНОСТЬ И МЕТОДЫ ЕЁ ОЦЕНКИ НА РАЗНЫХ ЭТАПАХ ЛЕСОВОССТАНОВЛЕНИЯ ХВОЙНЫХ ПОРОД

06.03.01. - Лесные культуры, селекция, семеноводство

Диссертация на соискание учёной степени кандидата сельскохозяйственных наук

Научный руководитель: доктор сельскохозяйственных наук

А.Б. Егоров

Санкт-Петербург 2013

СОДЕРЖАНИЕ

ВВЕДЕНИЕ....................................................................................... 4

ГЛАВА 1 СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА........................................................... 8

1.1 Состояние лесовосстановления на северо-западе Европейской части России............................................................................................. 8

1.2 История применение гербицидов в лесном хозяйстве............................ 11

1.3 Смеси гербицидов в сельском и лесном хозяйстве............................... 17

1.4. Принцип подбора смесей............................................................... 20

1.5 Выводы.............................................................................................. 23

ГЛАВА 2 ПРОГРАММА, МЕТОДИКА, ОБЪЕКТЫ И УСЛОВИЯ

ПРОВЕДЕНИЯ ИССЛЕДОВАНИЙ............................................ 24

2.1 Цель, общая задача и программа исследований................................. 24

2.2 Методика исследований............................................................... 24

2.3 Объекты экспериментальных исследований..................................... 26

ГЛАВА 3 ЭФФЕКТИВНОСТЬ ДЕЙСТВИЯ СМЕСЕЙ ГЕРБИЦИДОВ

В ПИТОМНИКАХ, ПРИ СОЗДАНИИ И УХОДАХ ЗА ЛЕСНЫМИ КУЛЬТУРАМИ....................................................................... 37

3.1 Эффективность действия смесей гербицидов в паровом поле................ 37

3.2 Эффективность действия смесей гербицидов на сплошных вырубках при химической обработке почвы под посадку лесных культур.................................. 43

3.2.1 Действие на нежелательную травянистую растительность.......... 43

3.2.2 Действие на нежелательную древесно-кустарниковую растительность............................................................................................ 55

3.2.3 Рост и состояние культур.............................................................. 58

3.3 Эффективность действия смесей гербицидов при лесоводственном уходе за культурами ели способом опрыскивания....................................... 60

3.4 Эффективность действия смесей гербицидов при регулировании состава лиственно-еловых древостоев (культур ели) способом инъекции в стволы......... 61

3.5 Выводы....................................................................................................................................................63

ГЛАВА 4 ОЦЕНКА ПОКАЗАТЕЛЕЙ ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ ГЕРБИЦИДОВ В

СМЕСЯХ И ДВУХ МЕТОДОВ ОПРЕДЕЛЕНИЯ БИОЛОГИЧЕСКОЙ ЭФФЕКТИВНОСТИ ИХ ДЕЙСТВИЯ......... 65

4.1 Эффективность действия гербицидов и их смесей........................... 65

4.2 Оценка взаимодействия компонентов гербицидной смеси............... 77

4.3 Сравнительная оценка проективно-количественного и количественно-

весового методов учета нежелательной травянистой растительности..............................82

4.4 Выводы..................................................................................................................................................................85

ГЛАВА 5 ОБОСНОВАНИЕ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ РЕГЛАМЕНТОВ ПРИМЕНЕНИЯ СМЕСЕЙ ГЕРБИЦИДОВ НА

ЛЕСОХОЗЯЙСТВЕННЫХ ОБЪЕКТАХ........................................................................87

5.1. Биологическое обоснование технологических регламентов применения

87

смесей гербицидов...............................................................

5.2 Показатели химической и токсикологической нагрузки на экосистемы .. 91

5.3 Экономическая оценка применения смесей гербицидов...................................92

5.4 Выводы................................................................................................................................................................94

ЗАКЛЮЧЕНИЕ......................................................................................................................................................................95

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ......................................................................................99

ПРИЛОЖЕНИЕ А - Экспериментальные материалы 2010-2012 гг......................................} 08

ПРИЛОЖЕНИЕ Б - Практические рекомендации по применению баковых смесей гербицидов в лесовосстановлении (для таёжной зоны Европейской части России).............................................. } ^

ВВЕДЕНИЕ

Актуальность темы. Лесовыращивание занимает важное место в лесохозяйственной деятельности. Для получения хозяйственно-ценного хвойного древостоя необходимо выполнять своевременные уходы за молодняком, особенно в период его начального роста. Появление нежелательной (сорной) растительности создаёт конкуренцию для выращиваемых хвойных пород. Она перехватывает питательные вещества, воду и свет, что в конечном счёте отрицательно влияет на рост и состояние выращиваемых культур. Как известно, на лесных площадях на сегодняшний день могут применяться как механические методы ухода, так и химические. Для регулирования травянистой и древесно-кустарниковой растительности применение гербицидов является более эффективным и менее затратным по сравнению с механическими методами, что особенно важно в сложившихся современных экономических условиях. К тому же, на сегодняшний день для практического применения рекомендуются современные малотоксичные химические препараты с низкими нормами применения, которые имеют благоприятную санитарно-гигиеническую характеристику.

При разработке технологических регламентов химических уходов на разных лесохозяйственных объектах (питомники, лесные культуры, вырубки, естественные молодняки) необходимо оценивать степень развития нежелательной травянистой или древесно-кустарниковой растительности, а также их видовой состав. По многочисленным экспериментальным данным установлено, что какой-либо один препарат (состоящий из одного действующего вещества) в большинстве случаев не обеспечивает необходимого отмирания широкого спектра видов нежелательной растительности на продолжительный период. В результате, биологическая, а, следовательно, и лесоводственная эффективность химической обработки снижаются из-за относительно быстрого отрастания сохранившихся и устойчивых к данному препарату видов растений. Повысить эффективность химической обработки позволяют правильно подобранные двух- или трёхкомпонентные баковые смеси гербицидов из разных химических классов, с различным спектром и механизмом действия. Однако, данных об их применении на лесохозяйственных объектах недостаточно, а исследований о действии трёхкомпонентных смесей вообще не проводилось.

Кроме того, при подборе химических препаратов для смеси необходимо учитывать совместимость компонентов и возможность получения синергетического эффекта между ними. За счёт этого эффекта можно добиться не только повышения эффективности их действия, но и снижения норм применения препаратов. Как следствие, применение таких смесей позволит снизить общую химическую нагрузку на экосистемы, повысить экологическую безопасность и

экономическую эффективность. Системных исследований по вопросу синергизма между компонентами на лесохозяйственных объектах до сих пор не проводилось.

Оценка биологической эффективности действия гербицидов и их смесей на травянистую растительность может проводиться проективно-количественным и количественно-весовым методами. Эти методы основаны на разных подходах в оценке состояния травянистой растительности после обработки гербицидами. Сравнительного анализа этих двух методов ранее также не проводилось.

Цель работы - обеспечить возможность наиболее быстрого, полного и длительного подавления широкого спектра нежелательной (сорной) травянистой и древесно-кустарниковой растительности химическим методом на разных этапах лесовосстановления хвойных пород.

Общая задача - научное обоснование подбора и применения двух- и трёхкомпонентных баковых смесей современных гербицидов разного механизма и спектра действия из разных химических групп для повышения их биологической эффективности и снижения риска появления резистентности у нежелательных (сорных) растений к гербицидам на лесохозяйственных объектах.

Частные задачи (программа исследований):

1) На основе анализа литературы подобрать двух- и трёхкомпонентные баковые смеси гербицидов и в полевых опытах оценить биологическую эффективность их действия на широкий спектр нежелательной травянистой и древесно-кустарниковой растительности на разных лесохозяйственных объектах.

2) Оценить закономерности взаимодействия компонентов в баковых смесях в полевых опытах.

3) Провести всестороннюю сравнительную оценку в динамике двух методов определения биологической эффективности действия гербицидов - количественно-весового и проективно-кол ичественного.

4) Разработать технологические регламенты применения перспективных баковых смесей гербицидов на разных лесохозяйственных объектах.

5) Определить показатели химической и токсикологической нагрузки на экосистемы и экономическую эффективность при применении смесей гербицидов.

6) Разработать практические рекомендации по применению баковых смесей гербицидов в лесовосстановлении.

Научная новизна состоит в том, что впервые проведено обоснование подбора и применения двух- и трёхкомпонентных баковых смесей современных гербицидов с оценкой характера взаимодействия компонентов в динамике на различных лесохозяйственных объектах.

Составные части, имеющие элементы новизны:

- экспериментальные данные по биологической (гербицидной) эффективности действия баковых смесей:

1) в паровых полях питомников - раундап (4 л/га) + анкор-85 (10; 20 и 30 г/га) и

раундап (4 л/га) + ларен (10 и 20 г/га);

2) в культурах ели - раундап (4 л/га) + арсенал (0,1; 0,3 и 0,5 л/га);

3) на сплошных вырубках - раундап (4 л/га) + анкор-85 (150 г/га);

арсенал (1,5 л/га) + анкор-85 (150 г/га); раундап (4 л/га) + арсенал (1,5 л/га);

раундап (2,7 и 4 л/га) + арсенал (0,5 и 1 л/га) + анкор-85 (75 и 100 г/га).

закономерности проявления синергетического эффекта при взаимодействии компонентов в баковых смесях;

детальный сравнительный анализ количественно-весового и проективно-количественного методов оценки биологической эффективности действия гербицидов в лесном хозяйстве;

- технологические регламенты применения смесей гербицидов - в паровых полях питомников, в культурах ели, на сплошных вырубках;

- показатели химической и токсикологической нагрузки на экосистемы разработанных технологических регламентов, а также экономической эффективности.

- практические рекомендации для производства.

Практическая значимость. В результате проведённых исследований разработаны технологические регламенты применения баковых смесей гербицидов, которые обеспечивают более быстрое, полное и длительное подавление широкого спектра нежелательной (сорной) растительности, чем при использовании этих же гербицидов по отдельности в максимально разрешённых нормах применения. Использование таких смесей снижает химическую и токсикологическую нагрузки на экосистемы. Практические рекомендации могут быть использованы производством в таёжной зоне Европейской части России. Изучены особенности проявления гербицидной активности двух- и трёхкомпонентных баковых смесей при различных способах их применения и закономерности взаимодействия компонентов гербицидов в смесях на разных лесохозяйственных объектах, что составляет теоретическую значимость работы.

Методология и методы исследования. В процессе выполнения работы был проведён анализ литературы по проблеме, сформулированы цель, задачи и программа исследований, выполнены серии полевых опытов, проведена статистическая обработка экспериментальных данных и анализ полученных результатов.

Обоснованность и достоверность результатов выводов базируется на обширном экспериментальном материале, полученном в процессе трёхлетних исследований в полевых

мелкоделяночных опытах, выполненных на различных лесохозяйственных объектах. Полученные результаты обработаны общепринятыми методами математической статистики. Существенность различий определялась на 5%-ном уровне значимости методом дисперсионного анализа и по t- критерию Стьюдента.

Апробация работы. Основные положения работы докладывались на I, II и III Международных научно-практических конференциях «Инновации и технологии в лесном хозяйстве» (ФБУ «СПбНИИЛХ», 2011, 2012, 2013 гг.), на Шестой Международной научно-технической интернет-конференции «Леса России в XXI веке» (СПбГЛТА им. Кирова, 2011 г.).

Публикации. По материалам диссертации опубликовано 9 научных работ, в том числе 3 работы в ведущих рецензируемых журналах и изданиях из перечня, утверждённого ВАК.

Личный вклад. Автор участвовал в качестве ответственного исполнителя в выполнении бюджетной темы ФБУ «СПбНИИЛХ» «Повысить биологическую эффективность и экологическую безопасность химического метода борьбы с нежелательной растительностью в лесном хозяйстве за счёт оптимального подбора смесей современных гербицидов» (2010-11 гг., № госрегистрации 01201178022, заказчик Рослесхоз). На всех этапах диссертационной работы при определении цели, общей задачи, программы, методики и объектов исследований автор принимал личное участие. Экспериментальная часть, математическая обработка результатов и их анализ проводились лично автором.

На защиту выносятся следующие положения:

- анализ экспериментальных данных по биологической эффективности баковых смесей гербицидов на различных лесохозяйственных объектах;

- сравнительный анализ проективно-количественного и количественно-весового методов оценки биологической эффективности действия гербицидов;

- оценка взаимодействия компонентов в баковых смесях гербицидов в динамике;

- разработанные технологические регламенты применения смесей гербицидов на разных этапах лесовосстановления хвойных пород.

Структура и объём работы. Диссертация состоит из введения, 5 глав, заключения, списка литературы, и 2-х приложений. Она изложена на 128 страницах, включает 27 таблиц, 14 рисунков и список литературы из 115 наименований, в том числе 35 на иностранных языках.

Благодарности. Автор глубоко признателен своему руководителю А.Б. Егорову за помощь в работе над диссертацией. Автор благодарит научных сотрудников научно-исследовательского отдела химического ухода за лесом ФБУ «СПбНИИЛХ» A.A. Бубнова, А.Я. Омельяненко, A.M. Постникова за помощь при выполнении полевых работ, а также Л.Н. Павлюченкову за помощь при оформлении диссертационного материала.

ГЛАВА 1 СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА

1.1 Состояние лесовосстановления на северо-западе Европейской части России

Северо-Западный регион европейской части России включает в себя республики Карелия и Коми, Архангельскую, Вологодскую, Калининградскую, Кировскую, Ленинградскую, Мурманскую, Новгородскую и Псковскую области; Ненецкий автономный округ. В данном регионе сосредоточено около 50% лесных ресурсов европейской части России, причём хвойные породы занимают большую часть лесопокрытой площади, главным образом в Архангельской области, республиках Коми и Карелия [1].

Обязательным условием использования лесов является качественное искусственное лесовосстановление хозяйственно-ценных пород, которое обеспечивается в частности своевременным использованием рациональных технологий по выращиванию посадочного материала в питомниках, подготовке площадей под посадку культур, посадке, по проведению агротехнических и лесоводственных уходов.

Известно, что при промышленных заготовках древесины, применяющихся на сегодняшний день, в сильной степени трансформируются экосистемы. После проведения сплошных рубок прежний состав и структура леса нарушаются. Происходит обеднение биологического разнообразия, генофонда отдельных видов, сообществ и ландшафтов [2]. Использование различной техники, в большей степени гусеничной, приводит к негативным изменениям почвенных горизонтов, их уплотнению, также уничтожаются подрост и живой напочвенный покров. Применение данной технологии рубок оправдывает лишь высокая производительность труда, сравнительная простота исполнения, максимальная концентрация заготавливаемой древесины на доступных участках, минимальные затраты на строительство лесовозных дорог, лесопогрузочных пунктов и складов хранения древесины и, как следствие, этим достигается низкая себестоимость заготавливаемой древесины [3]. Таким образом, учитывая все негативные последствия сплошных рубок, естественного возобновления сосны и ели во многих случаях не происходит. Сплошные рубки, применяющиеся в настоящее время везде, являются причиной необратимой смены главных хвойных пород березой и осиной, за исключением бедных песчаных почв [4,5]. Вырубки постепенно зарастают наиболее конкурентоспособными видами, что впоследствии приводит к сокращению площадей хвойных и увеличению доли мягколиственных лесов. В некоторых регионах страны за 50-летний период площадь насаждений с преобладанием сосны и ели сократилась в 2-3 раза [6-8]. Другими причинами нежелательной смены пород является нарушение