Бесплатный автореферат и диссертация по сельскому хозяйству на тему

ФИТОТОКСИЧНОСТЬ И ЭФФЕКТИВНОСТЬ ГЕРБИЦИДОВ ПРИ ИНТЕНСИВНОМ ПРИМЕНЕНИИ УДОБРЕНИИ В ПОСЕВАХ ЯЧМЕНЯ

ВАК РФ 06.01.01, Общее земледелие

Автореферат диссертации по теме "ФИТОТОКСИЧНОСТЬ И ЭФФЕКТИВНОСТЬ ГЕРБИЦИДОВ ПРИ ИНТЕНСИВНОМ ПРИМЕНЕНИИ УДОБРЕНИИ В ПОСЕВАХ ЯЧМЕНЯ"

МИНИСТЕРСТВО СЕЛЬСКОГО ХОЗЯЙСТВА СССР

МОСКОВСКАЯ ОРДЕНА ЛЕНИНА И ОРДЕНА ТРУДОВОГО КРАСНОГО ЗНАМЕНИ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННАЯ АКАДЕМИЯ имени К. А. ТИМИРЯЗЕВА

На правах рукописи Леонид Иванович ЗОТОВ

ФИТОТОКСИЧНОСТЬ И ЭФФЕКТИВНОСТЬ ГЕРБИЦИДОВ ПРИ ИНТЕНСИВНОМ ПРИМЕНЕНИИ УДОБРЕНИЙ В ПОСЕВАХ ЯЧМЕНЯ

(Специальность 06.01.01 — общее земледелие)

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата сельскохозяйственных наук

МОСКВА —1878

йазЬим-им^гт - (Ше ен^ш

'Г /

Диссертационная работа выполнена на кафедре земледелия и методики опытного дела Московской ордена Ленина и ордена Трудового Красного Знамени сельскохозяйственной академии имени К. А. Тимирязева.

Научный руководитель — кандидат сельскохозяйственных наук доцент Б. А. Смирнов.

Официальные оппоненты: доктор сельскохозяйственных наук профессор В. Б. Багаев и кандидат сельскохозяйственных наук М. С. Раскин.

Ведущее учреждение — Производственное управление сельского хозяйства при Мособлисполкоме.

Защита состоится «¡¿4-» . _ ... 197^ г. в

час на заседании Специализированного совета Д-120.35.04 при Московской , сельскохозяйственной академии им. К. А. Тимирязева. .

Адрес: 127550, Москва И-550, Тимирязевская ул., 49.

С диссертацией можно ознакомиться в ЦНБ ТСХА.

Автореферат разослан «¿О» .Й^С. , . 1978 г.

Ученый секретарь . , ,

Специализированного совета ¿¿^ а

доктор биологических наук ДуЕ^^-^^С^ъ^*^

Е. Е/Крастина.

-

-сМ ооннг

■■: !

ВВЕДЕНИЕ

XXV съезд нашей партии признал зерновое производство ударным участком работы на современном этапе. «Однако зерна, особенно фуражного, — отмечал на июльском (1978 г.") Пленуме ЦК КПСС товарищ Л. И. Брежнев, — пока не хватает».

Ячмень является основной фуражной культурой. В зерновом балансе страны он занимает второе место, в Нечерноземной зоне — первое.

Главный путь увеличения валовых сборов зерна, в том числе ячменя, — повышение урожайности. Первостепенную роль в этом должны сыграть рациональное применение удобрений и гербицидов, производство которых ежегодно будет увеличиваться. ' . I

Из гербицидов в посевах зерновых культур в Нечерноземной зоне по-прежнему наиболее широко будут применяться производные фейоксиуксусной кислоты. Но роль основных элементов и уровня питания в изменении фнтотоксичности и эффективности этих гербицидов недостаточно изучена. На основании имеющихся данных нельзя сделать заключение о специфичности или общности реакции растений разных биологических групп на гербициды 2,4-Д в зависимости от фока питания. Слабо изучена эффективность многолетнего систематического применения гербицидов при интенсивном удобрении зерновых.

Вместе с тем практика показывает, что в результате применения одних и тех же гербицидов на полях, по-разному удобренных, в одних случаях можно получить существенное повышение урожайности, в других — полное отсутствие прибавки и даже снижение урожая.

Цель и задачи исследований. Цель настоящих исследований — установление роли интенсивного применения удобрений в изменении фнтотоксичности и эффективности гербицидов в посевах ячменя в условиях Нечерноземной зоны. В соответствии с этим ставились следующие основные задачи:

1) изучить роль азота, фосфора, калия и общего уровня

питания в изменении чувствительности однодольных (ячменя)

| <•;..... 1

; ^¿«и^'ч^С-^йЛ Л'.';-,':.'.:V* |

' -«'-^-.чм К?^. Д. )

и двудольных растений (белой горчицы и устойчивых сорняков) к 2,4-Д;

2) выявить роль основных элементов и общего уровня питания в изменении конкурентных взаимоотношений между культурными и сорными растениями и влияния характера этих взаимоотношений на фитотоксичность гербицидов;

3) дать оценку совместного действя удобрений и гербицидов на качество зерна ячменя;

4) определить эффективность многолетнего систематического применения гербицидов 2,4-Д и смеси ее с дикамбой по ; разным фонам питания.

Научная новизна результатов исследований. На основе 12-летних разносторонних исследований установлена роль азота, фосфора, калия и общего'уровня питания в изменении фи-, тотоксичности 2,4-Д по отношению к однодольным (ячмень) и двудольным растениям (белая горчица, устойчивые сорняки) в чистых культурах. Выявлено, что фосфор и высокий сбалансированный фон питания способствуют повышению устойчи-. вости этих растений к 2,4-Д, а калий и особенно азот снижают ее.

Вскрыты закономерности в изменении конкурентных взаимоотношений между культурными и сорными растениями под действием основных элементов и общего уровня питания и влияния характера этих взаимоотношений на фитотоксичность и эффективность гербицидов.при разных уровнях влагообеспе-ченности в условиях преимущественного засорения посевов ячменя относительно устойчивыми к 2,4-Д двудольными сорняками. Только по высокому сбалансированному фону питания и по фону удобрений с преобладанием азота при достаточной влагообеспеченности достигается уровень конкурентной способности ячменя, обеспечивающий усиление фитотоксичности 2,4-Д на устойчивые двудольные сорняки и повышение прибавки урожая.

Установлены различия в изменении структуры сообщества сорных растений по степени устойчивости их к феноксисоеди-нениям под действием длительного применения гербицидов 2,4-Д и смеси ее с дикамбой в зависимости от уровня питания. Выявлено, что 8-летнее систематическое применение 2,4-Д по высокому сбалансированному фону питания не приводит к накоплению устойчивых двудольных видов, а по среднему фону питания наблюдается их накопление.

Практическая ценность и реализация результатов. Исследования представляют научную и практическую ценность для разработки научных основ совместного применения гербицидов и удобрений в условиях интенсивного земледелия Нечерноземной зоны. Систематическое применение 2,4-Д в сочетании со 2

сбалансированным высоким фоном питания является эффективным способом снижения засоренности и повышения урожайности ячменя при преимущественном засорении посевов относительно устойчивыми двудольными сорняками. Результаты исследований прошли производственную проверку и внедрены в учебно-опытном хозяйстве ТСХА «Михайловское» Московской области на площади 700 га.

Апробация работы. Результаты исследований докладывались на научной конференции молодых ученых, посвященной 100-летию со дня рождения В. И. Ленина «Ленин и сельскохозяйственная наука» (Москва, 1970 г.); на 1-й и 6-й научных конференциях Московского областного правления НТО сельского хозяйства и первичной организации НТО учхоза «Михайловское», посвященных вопросам повышения интенсификации с.-х. производства (1969 г.) и биологическим основам повышения продуктивности с.-х. растений (1978 г.); Всесоюзной конференции «Вопросы теории и практики борьбы с сорной растительностью» (Омск, 1978 г.). Основные итоги исследований освещены в 7 научных статьях.

Объем работы. Диссертация состоит из введения, трех глав, выводов и рекомендаций производству, изложенных на 104 страницах машинописного текста с таблицами. Список использованной литературы включает 187 наименований, в том числе 43 иностранных.

Условия и методика проведения исследований. Исследования проводили в 1966—1977 гг. в вегетационных (в песчаной культуре), вегетационно-полевых (в сосудах без дна), мелко-деляночных, краткосрочных полевых и многолетнем полевом стационарном опытах.

Почва опытного участка дерново-слабоподзолистая, сред-несуглннистая. Перед закладкой опытов в пахотном слое содержалось: гумуса по Тюрину—1,5—2,1 %, легкогидролизуе-мого азота по методу Кьельдаля — 5—6 мг, доступного фосфора по Кирсанову — 3,6—5,0 мг, обменного калия по Мас-ловой — 7,2—7,9 мг, гидролитическая кислотность — 3,1 мэкв на 100 г почвы. Проводилось известкование почвы по полной гидролитической кислотности.

Повторность вариантов в опытах 4—5-кратная. Размещение вариантов в полевых и мелкоделяночных опытах рендоми-зированное. Площадь учетной делянки во всех полевых опытах 100 м2 (25X4 м), а в мелкоделяночных—1 и 10 м2. При изучении прямого действия гербицидов на растения посевы поддерживались в чистом от сорняков состоянии путем ручной прополки.

Стационарный опыт заложен летом 1968 г. методом расщепленных делянок. -

Схема стационарного опыта Л. Условия возделывания Б. Фон питания С. Гербициды

1. Средний 1. Без гербицидов

1. Озимая пшеница бессменно

2. Ячмень бессменно

3. Картофель бессменно

4. В зернопаропропаш-ном севообороте: черный пар—оз. пшеница — картофель — ячмень

5. В плодосменном севообороте: вико-овсяная смесь—05. пшеница— картофель—ячмень

2. Высокий на заданный урожай (МРК)

3. Высокий на заданный урожай (навоз+ №>К)

2. 2,4-Д (на зерновых), 2М-4Х (на картофеле)

3. Сочетание гербицидов (смесь 2,4-Д с дикам-бой — на зерновых, но в 1975 г. симазин+2,4-Д, а в 1976 г. сима-зин — на озимых; про-метрин+симазин в 1969— 1972 гг. н прометрин в 1973—1976 гг. на картофеле)

Наши исследования выполнялись на полях с ячменем при возделывании его в плодосмене и бессменно по фонам питания Е$1 и В2. По фону В) в период первой ротации севооборота (1969—1972 гг.) удобрения не вносили, а в период второй ротации (1973—1976 гг.) ежегодно вносили ^5Р6оК4о. По фону Вг в среднем за две ротации (1969—1976 гг.) ежегодные дозы удобрений под ячмень составили МшРтКтв.

Гербициды в полевых и мелкоделяночных опытах применялись в следующих дозах: 2,4-Д (аминная соль)—0,8 кг; смесь 2,4-Д (аминная соль) с дикамбои — 0,72 + 0,075 кг на озимой пшенице и 0,741+0,053 кг — на ячмене, симазин + +2,4-Д (аминная соль)—0,25+0,6 кг, симазин — 0,25 кг, 2М-4Х (натриевая соль) — 1 кг, прометрин + симазин — 1,25+ + 0,5 кг и прометрин— 1,75 кг д. в. на 1 га; в вегетационно-полевых и вегетационных опытах 2,4-Д применялась в полевой концентрации для ячменя и сорняков, в дозе 0,2 кг д. в. на 1 га для белой горчицы.

Неизучаемые приемы возделывания культур, сроки применения удобрений и гербицидов — рекомендованные для зоны.

Учет сорных растений в краткосрочных полевых опытах проводили во всех повторениях на 8 постоянных учетных площадках по 1/2 м2 (1X0,5 м) каждая на вариант.

Для изучения конкурентных взаимоотношений между видами сорных растений вне посева культуру на части делянки не высевали.

В длительном стационарном опыте учет многолетних сорняков проводили на 8 постоянных (заложенных на весь период опыта) учетных площадках размером ио 2 м2 (2X1 м), 4

а малолетних сорных растений — на 32 площадках размером но 1/16 м2 (0,25X0,25 м) на вариант во всех повторениях. Засоренность определяли во всех нолевых опытах в 2 срока -— перед применением гербицида и через 30 дней после применения.

Потенциальную засоренность почвы семенами сорняков определяли методом малых проб (Б. А. Доспехов и др., 1972).

Для определения запаса вегетативных зачатков многолетних сорных растений выделяли 4 учетные площадки на делянке размером 0,25 м2 (0,5X0,5 м). Раскопки вели на всех повторениях опыта до глубины 40 см. .

Содержание остатков 2,4-Д в растениях определяли по методу Маркварта в модификации Земской (В. А. Земская, 1967).

Урожайность учитывали сплошным методом, затем пересчитывали на чистое зерно 14%-ной влажности.

Экономическую эффективность применения гербицидов рассчитывали по фактическим затратам.

Данные учета урожая обрабатывали методом дисперсионного анализа.

Питание растений как фактор, изменяющий фитотоксичность

2,4-Д

Изучение роли азота, фосфора, калия и общего уровня питания в изменении фитотоксичности наиболее широко распространенных системных гербицидов — производных фенокси-уксусной кислоты — при действии их на однодольные и двудольные растения проводили в чистых посевах в системе веге-тационно-полевых, вегетационных и мелкоделяночных опытов 1936—1968 и 1970 гг. Применение гербицидов 2,4-Д в посевах ячменя вызвало угнетение его по всем фонам питания (табл. 1).

Наибольшее токсическое действие, обусловившее достоверное снижение урожайности, гербициды оказали на ячмень в вариантах с явным преобладанием азота. Так, в 1966 г. урожайность зерна в варианте с дополнительным внесением азота иод действием 2,4-Д уменьшилась на 18,6%» в 1968 г. — на 11,5%. В то же время при дополнительном внесении фосфорных удобрений снижение урожайности при обработке гербицидом было несущественным. Дополнительное внесение калия также снизило устойчивость ячменя к гербицидам, но несколько слабее, чем внесение азота. .

При изучении действия гербицидов на ячмень в зависимости от общего уровня питания было выявлено, что как по фонам без удобрений, так и с удобрением при создании сба-

Действие 2,4-Д на урожайность зерна ячменя при разных соотношениях азота, фосфора и калия в удобрениях (вегетационно-полевые опыты)

Варианты 1966 г. 1968 г.

без гербицида, г/сосуд 2,4-Д без гербицида, г/сосуд 2,4-Д

г/сосуд в %к варианту без 2,4-Д г/сосуд в %к варианту без 2,4-Д

Фон (без удобрений— 1966 г.,

М,5РбоК,о—1968 г.) . ...... 32,2 28.9 88,7 29,3 26,9 91,8

Фон + N1«......... 41,4 33,7 81,4 26,9 23,8 88,5

Фон + Р60 ......... 44.3 40,1 90.5 31,6 29,2 92,4

Фон + К<о......... 42,6 35,0 82,1 26,8 24,0 89,5

HCPos......'..... 5,5 • 2,6

лансированных фонов разница в урожайности между вариантами без гербицидов и с гербицидами была недостоверной (табл.2).

Таблица 2

Действие 2,4-Д на урожайность зерна ячменя в зависимости от уровня питания (вегетационно-полевые опыты)

2,4-Д

Варианты Без гербицида, г/сосуд г/сосуд В % К варианту без 2,4-Д HCPos, г

1967 г.

Вез удобрений N,5PeoK4o

30,8 5Э,6

26,4 54,4

85,7 91,3

0,4

1968 г.

12,8 11,8 92,2 2,6

29,0 28,5 98,3

Вез удобрении Ne¡>Pl2oKso

Вместе с тем устойчивость ячменя к 2,4-Д при улучшении питания имела тенденцию к повышению. Так, в 1967 г. при внесении в почву ^сРбоКм устойчивость ячменя к гербициду возросла на 5,6%, а в 1968 г. при внесении ^ооРиоКво — на 6,1%.

В мслкоделяночном опыте 1970 г. внесение одного азота я дозе 135 кг/га привело к существенному снижению (на 15,3%) урожайности ячменя под действием гербицида, а при внесении одних фосфорных удобрений в дозе 180 кг/га д. в. снижения урожайности под действием 2,4-Д не наблюдалось.

В вегетационном опыте при удвоении нормы фосфора в смеси Гельригеля устойчивость ячменя к 2,4-Д повышалась на 3,9%.

В зависимости от фона питания изменяется уровень связывания проникшего в растение токсиканта. Так, через 6 суток после нанесения 2,4-Д на растения ячменя в варианте с двойной нормой азота в смеси Гельригеля сухая масса стеблей и листьев при применении гербицида составила 76,2% от массы не обработанных 2,4-Д растений, а сухая масса корней— 75,7%. При этом в надземной массе содержалось только 76,4% токсиканта в связанной форме. Гербицид был обнаружен в корнях в количестве 23 мкг на 10 г сухой массы.

В варианте с двойной нормой фосфора сухая масса стеблей и листьев при нанесении на растения 2,4-Д составила 98,5% от массы необработанного ячменя, а масса корней была даже несколько больше. Токсикант находился в растениях главным образом в связанной форме — 98,6% общего его содержания. В корнях гербицид не был обнаружен.

Участие в метаболизме значительной доли находящегося в растении токсиканта, передвижение его в корневую систему и угнетение ее могли привести к снижению устойчивости ячменя к гербициду при преобладании азота в питательной смеси.

Создание условий питания, способствующих повышению устойчивости защищаемых злаковых растений к гербициду, не может не повлиять и на чувствительность двудольных сорняков. В этой связи нами проводились параллельные исследо-.вания действия гербицидов на тест-культуру белую горчицу (Sinapis alba L.) в вегетационно-полевых опытах и на чаще всего встречающиеся в Нечерноземной зоне относительнб устойчивые к 2,4-Д виды сорных растений: пикульник красивый (Galeopsis Speciosa Mill.), фиалку полевую (Viola arven-sis M.), торицу полевую (Spergula arvensis L.)—в полевых опытах вне посева культуры.

Было установлено, что внесение в 1967 и 1968 гг. азота—: соответственно 90 и 45 кг, фосфора — 120 и 60, калия — 80 и 40 кг обусловило в основном те же закономерности в изменении чувствительности белой горчицы к гербициду 2,4-Д, что и у ячменя (табл.3).

В 1970 г. в полевом опыте вне посева по фону с азотными удобрениями от гербицида погибло 22,5% сорняков, а при

Действие 2,4-Д на белую горчицу при разных условиях питания (вегетационно-полевые опыты)

1967 г. 1968 г.

2,4-Д 2,4-Д

Варианты без гербицида, г/сосуд г/сосуд в % К варианту без 2,4-Д без гербицида, г/сосуд г/сосуд в % к варианту без 2,4-Д

Сухая масса растении

Без удобрений 25,8 8,8 34,1 8,5 5,6 65,9

N 32,3 10,7 33,1 13,5 5,9 43,7

Р 32,5 14,6 44,9 7,7 7,7 100,0

К 25,5 9,7 38,0 8,2 5,4 65,8

^'эоР^аКво 51,3 30,2 58,9 ' 46,0 46,9 102,0

Семена

Без удобрений 5,25 1,05 20,0 1,91 0,60 31,4

N 6.80 0,74 10,9 2,50 0,40 16,0

Р 6,68 3,34 50,0 1,93 1,17 60,6

К 5,96 1,25 21,0 1,89 0,54 28,б

^9СгР12эК?0 12,4 4,37 35,2 13,4 9,40 70,3

НСРоз 2,6 1,1

внесении только фосфорных удобрений гибели сорняков не наблюдалось.

Фнтотоксичность гербицидов 2,4-Д изменялась и под действием общего уровня питания. Сухая масса и урожайность семян белой горчицы снижались менее значительно под действием гербицида по повышенному фону питания, где вносили ^оР]2оК8о (табл. 3). В полевых условиях-(1968 г.) при произрастании сорняков вне посева по фону без удобрений гибель сорняков от 2,4-Д составила 35,5%, а по удобренному фону — 22,2%.

Таким образом, улучшение фосфорного питания и создание сбалансированных фонов по основным элементам способствуют повышению устойчивости к гербицидам не только однодольных, но и двудольных растений. Преобладание же в удобрениях калия и особенно азота при низком уровне обеспеченности растений фосфором существенно повышает чувствительность растений к 2,4-Д.

Взаимное влияние растений в смешанных сообществах 1 как фактор, изменяющий фитотоксичность и эффективность гербицидов

Поскольку улучшение общего уровня питания способствует повышению устойчивости не только культурных, но и сорных растений к гербициду, то создание сбалансированных высоких фонов может снизить техническую эффектив-тивность 2,4-Д. В этой связи возникает вопрос, какова роль питания в изменении взаимоотношений между сорными и культурными растениями и как влияют эти взаимоотношения на фитотоксичность и хозяйственную эффективность гербицида.

При произрастании сорняков вне посева в условиях низ: кои влагообеснеченности наблюдалось отчетливое разделение сорных растений на биологические группы по степени их устойчивости к взаимному угнетению. Многолетние виды выигрывали в конкуренции с малолетними видами. При повы: шении фона питания конкуренция резко возрастала. В результате увеличилась гибель малолетников и уменьшалось отрастание многолетников.

В годы с лучшей влагообеспеченностью растений, особенно при повышении фона питания, конкуренция между сорняками ослаблялась, дифференциация уменьшалась при селективном преимуществе многолетников.

В результате применения 2,4-Д вне посева уменьшалась численность малолетних сорняков, но удобрении не способствовали повышению их гибели. Гербициды не уменьшали и численности двудольных многолетников как по фону без удобрений, так и с применением их, а в засушливые годы при повышении фона питания наблюдалось даже значительное увеличение их биомассы ко второму сроку учета.

При произрастании сорняков в посевах ячменя конкуренция между растениями усиливалась. В засушливом 1968 г. по среднему (^5Р6оК4э), так и особенно по высокому (ЬЬззР^оК^а) фону отмечена не только гибель малолетников, но уменьшение численности и массы побегов многолетников.

С улучшением влагообеспеченности (1970 г.) конкурентные взаимоотношения между сорными и культурными растениями заметно ослабевали. Сорные растения погибали только но высокому фону питания.

Дополнительное внесение азотных (N90) удобрений (к среднему фону) способствовало усилению конкурентной способности ячменя и гибели малолетних сорняков, но только при повышенной влагообеспеченности (1970 г.). Внесение допол-

нительно фосфорных (P|2j) удобрений практически не усиливало гибели сорняков иод действием культуры.

Роль гербицидов в борьбе с сорняками всех биологических групп резко возрастала при повышении общего фона питания. Особенно отчетливо это проявлялось в 1970 г., когда был хорошо развитый и плотный стеблестой ячменя. В этих условиях резко увеличилась чувствительность к 2,4-Д не только многолетников, но и устойчивых к данному гербициду малолетних двудольных видов сорных растений.

Чувствительность к 2,4-Д многолетних и двудольных устойчивых к гербициду сорных растений повышалась и при дополнительном внесении азотных удобрений, но при благоприятных условиях 1970 г. эта закономерность проявлялась более четко. Здесь также сказалось биологическое угнетение сорняков культурой. При преобладании фосфора в удобрении этой тенденции не наблюдалось.

Результаты исследований показали, что повышение чувствительности двудольных сорных растений к 2,4-Д при усилении биологического угнетения их культурой обусловлено слабым ходом процессов инактивации поступившего в растение гербицида вследствие нарушения водного, питательного и особенно светового режимов.

Чем дольше токсикант находился в растении, тем сильнее было его действие на этот сорняк.

Изменение чувствительности культурных и сорных растений к гербицидам в зависимости от условий произрастания отражалось и на урожайности ячменя.

Стабильный положительный эффект от гербицида был получен только по высоким относительно сбалансированным фонам питания (табл. 4). Это было обусловлено как повышенной устойчивостью ячменя к гербициду, так и более высокой гибелью сорняков, особенно многолетних » относительно устойчивых, вследствие усиления конкурентной способности ячменя на этих фонах.

Преобладание азота, и фосфора в NPK (Г^ззРеоКдп и N45P180K40) неодинаково сказалось на эффективности 2,4-Д при оазных условиях влагообеспеченности. В засушливом году (1968 г.) прибавка упожая в этих вариантах зависела з основном о.т уровня устойчивости культурных растений.

При улучшении влагообеспеченности (1970 г.) определяющую роль в действии 2,4-Д на урожайность играли уровень . угнетения сорняков культурой и степень их гибели от гербицидов.

Таким образом, в условиях достаточной влагообеспеченности можно достигнуть высокого уровня как технической, так и хозяйственной эффективности от применения 2,4-Д не

Т а б л н ц а 4

Влияние разового применения удобрений и гербицида на урожайность

ячменя, ц/га

Варианты

НСРоз (Л— удобрение, В—гербицид)

1068 г.

Средний фон . Средний фон+К Средний фон+Р Высокий фон .

Средний фон . Средний фогг+Ы Средний фон+Р Высокий фон .

13,9 11,1 —2,8

14,1 11,5 —2,6 А — 2,4

14,1 15,2 1,1 В — 1,4

14,1 17.7 3.6

197< ) г.

39,4 37,8 —1.6

41,0 44,2 3,2 А — 1,6

41,4 41,8 0.4 В —0,9

41,0 42,7 1.7

только по сбалансированному высокому фону питания, но и при преобладании в ИРК азота. Этот вывод получил подтверждение в 2-летнем опыте, проведенном по одной схеме с повторным посевом ячменя в условиях, относительно благоприятных по влагообеспеченности в 1976 и 1977 гг. (табл. 5).

Таблица 5

Влияние 2,4-Д на засоренность и урожайность ячменя при разных уровнях обеспеченности растений азотом, фосфором и калием (в среднем за 1976—1977 гг.)

Удобрение

Гибель (—), прирост (+) сорняков, % к варианту без гербицида

все виды

в т. ч. устойчивые к 2,4-Д

Урожайность, ц/га

без 2,4-Д

2,4-Д

МеоРбоКво • МноРбоКбО . . МеоР^оКбо МеоРбоК1 «о . МпоРиоКио ИлоРиоКио N120^240^20 К12оР1:оКг4о

+ 132,0 —87,4 +33,3 —72,0 —78,3 —87,3 + 13,5 —81,7

+267,0 —76,1 + 111,0 —64,4 —30,0 —73,5 +84,8 —€9,6

31.0

27.4

30.2 30,6

31.3

30.5

36.1 35,9

НСРк'" (гербициды) =5,8 ц, НСР05 (гербициды) =2,0 ц.

31,8 33,3 33,8 38,0 38,2 36,7 35,5 32,7

Положительный хозяйственный эффект от гербицида при преобладании в ЫРК калия — элемента, не приводящего к значительному увеличению биомассы ячменя, можно получить только при определенном уровне обеспеченности им культурных растений.

Влияние многолетнего систематического применения гербицидов и удобрений на засоренность посевов, почвы и урожайность ячменя

Вскрытая в краткосрочных опытах закономерность усиления гибели сорняков от гербицидов при повышении фона питания подтвердилась и в стационарном опыте с многолетним систематическим применением гербицидов в севообороте. В среднем по двум срокам учета это особенно четко проявилось уже во второй период ротации (1973—1976 гг.) и при изучении последействия гербицидов в 1977 г. (табл. 6).

Т а б л и ц а 6

Влияние многолетнего применения гербицидов-на засоренность ячменя ио разным фонам питания; в'севообороте (шт/м2, в среднем по двум срокам

учета)

Средний фон Высокий фон

Гербициды 1969— — 1976 гг. В Т. ч. ,1973— 1976 гг. 1977 г. (последействие) 1969— —1976 гг. в т. ч. 1973— 1976 гг. 1977 г. (последействие)

0 2,4-Д Сочетание . 281 173 162 320 194 163 145 108 92 220 138 125 282 121 126 129 56 49

Результаты длительных исследований свидетельствуют о том, что под действием систематического применения 2,4-Д наблюдался сдвиг в сообществе сорных . растений в сторону увеличения количества устойчивых и среднеустойчнвых к 2,4-Д двудольных сорняков за счет чувствительных, но только в условиях экстенсивного земледелия при низких дозах удобрений. По высокому фону питания этого процесса не наблюдалось даже в бессменном ячмене,, где гербицид применялся ежегодно (табл. 7).

Более того, под действием 2,4-Д по высокому фону питания доля участия. среднеустойчнвых сорняков в сообществе уменьшается. Все это еще раз свидетельствует о повышении чувствительности относительно устойчивых двудольных сорных растений .к 2,4-Д при усилении биологического угнетения их культурой. . .

Изменение структуры сообщества сорных растений по степени устойчивости их к 2,4-Д под действием многолетнего применения гербицида по разным фонам питания в бессменном ячмене (в % к общему числу сорняков перед

применением 2,4-Д)

Гербициды

3 «

о

Средний фон питания

Высокий фон питания

Группы сорных растений

« а о (-> СО средне-устой- чувствительные устойчивые средне-устой- чувствительные

а- чивые чивые

0 1969 11,8 41,4 46,8 13,6 43,0 43,4

1977 15,8 42,8 41,4 15,4 43,6 41,0

2,4-Д 1969 8,7 34,2 57,1 8,3 48,8 42,9

1977 24,9 50,8 24,3 9,2 40,6 50,2

Высокий уровень биологического угнетения сорных растений культурными положительно сказался и на эффективности применения гербицидов для снижения потенциальной засоренности почвы семенами сорняков. Это особенно четко проявилось в бессменных посевах при ежегодном применении 2,4-Д (табл. 8). Аналогичным было действие 2,4-Д на засоренность почвы вегетативными зачатками многолетних сорняков.

Таблица 8

Влияние 7-летнего систематического применения гербицидов и удобрений на потенциальную засоренность почвы семенами сорняков (слой 0—30 см, 1975 г.)

Севооборот Бессменно

Гербициды млн. шт. на 1 га в % к контролю млн. шт. на 1 га в % к контролю

Средний фон питания

0

2,4-Д

0

2,4-Д

152,5 48,7

100 31,9

Высокий фон питания

258,7 75,0

100 28,9

163,7 174,3

127,4 80,6

100 12»

100 63,3

В связи с усилением гибели сорняков от 2,4-Д и большей устойчивостью ячменя к гербициду по высокому сбалансиро-

рованному фону питания в среднем за 8 лет была получена большая прибавка урожая зерна, чем. по среднему фону удобрений (табл.9).

• Таблица 9

Действие и последействие длительного применения гербицидов по разным фонам питания на урожайность ячменя, ц/га

Севооборот Бессменно

Гербициды 1969— —1976 гг. 1973— —1976 гг. 1977 г. (последействие) 1969— —1976 гг. 1973— —1976 гг. 1977 г.

Средний фон питания

0 24,0 24,7 25,1 17,1. 13,9

2,4-Д 26,2 26,0 . 26,3 17,4 14,7

Сочетание 25,7 26,7 — 19,6 17,8

Высокий фон питания

0 27,2 25,0 38,0 23,4 17,3 30,8

. 2,4-Д- 29,7 27,9 42,1 24,8 20,2 34,1

Сочетание 27,8 26,9 — 25.0 20,6 —

НСРоз 1,8 3,4 1,9 2,5

Однако ежегодный уровень прибавки урожая от 2,4-Д по высокому фону находился в прямой зависимости от количества атмосферных осадков в июне. Чем выше был уровень влагообеспеченности в период, следующий сразу за опрыскиванием, тем быстрее культурные растения преодолевали состояние депрессии в росте и развитии, вызванной гербицидом, и формировали больший урожай зерна. Прменение смеси 2,4-Д с днкамбои было более эффективно по среднему фону питания.

Качество зерна ячменя при систематическом совместном применении удобрений и гербицидов не ухудшалось как в засушливые, так н в относительно благоприятные по влагообеспеченности годы.

Остатков 2,4-Д в зерне ячменя не обнаружено.

Систематическое применение 2,4-Д при ежегодном внесении высоких доз удобрений способствует снижению себестоимости 1 ц зерна, увеличению.чистого дохода/С 1 га и повышению экономической эффективности удобрений..

выводы

1. Улучшение фосфорного питания обуслонливает повышение устойчивости как однодольных (ячменя), так и двудольных растений (белая горчица, устойчивые сорняки) к 2,4-Д. Увеличение доз калия и особенно азота при слабой обеспеченности фосфором приводит к существенному снижению устойчивости этих растений к 2,4-Д.

2. При повышении общего уровня питания усиливается устойчивость как однодольных, так и двудольных растении к 2,4-Д.

3. Уровень устойчивости ячменя к 2,4-Д зависит от степени связывания токсиканта в надземной части растений и передвижения его в корневую систему. Чем больше поступившего в растение 2,4-Д (через 6 суток) находилось в связанной форме, тем меньше обнаруживалось гербицида в корнях и слабее было угнетение ячменя.

4. При произрастании сорняков в посеве ячменя и повышении фона питания конкуренция между культурными и сорными растениями резко усиливалась. В результате систематического 8-летнего применения доз удобрений, рассчитанных на планируемый урожай зерна (35—50 ц/га), в среднем за 1969—1976 гг. засоренность посевов в севообороте снизилась на 22%, а при возделывании ячменя бессменно — на 39% по сравнению со средним (^5Р6оК.4о) фоном питания.

5. Фитотоксичность 2,4-Д по отношению к двудольным многолетним и однолетним устойчивым к 2,4-Д видам сорных растений, способных противостоять угнетающему действию культуры, возрастает по мере усиления биологического воздействия на них культурных растений вследствие ослабления инактивации токсиканта в растении из-за нарушения обмена веществ, обусловленного ухудшением водного, питательного и особенно светового режимов сорняков.

6. Длительное систематическое применение высоких расчетных доз удобрений повышало эффективность 2,4-Д в борьбе с относительно устойчивыми к феноксисоединениям сорняками. В результате 8-летнее систематическое применение 2,4-Д по высокому фону питания не привело к накоплению устойчивых двудольных видов, наблюдалась тенденция к снижению их доли участия в сообществе сорных растейй.

7. Эффективность ежегодного применения 2,4-Д для снижения засоренности почвы семенами сорняков и вегетативными зачатками была значительно выше по высокому фону питания.

8. Прибавка урожая ячменя при обработке посевов 2,4-Д зависит от уровня его устойчивости к гербициду и гибели сор-

йяков. Наиболее устойчивая существенная прибавка зерна от применения 2,4-Д во все годы при преимущественном засорении посевов относительно устойчивыми двудольными сорняками получается только по высоким сбалансированным фонам питания, которые обеспечивают высокую устойчивость ячменя к токсиканту, высокий уровень конкурентной способности культурных растений и гибели сорняков от гербицида.

9. При преобладании азота или фосфора в ЫРК в условиях недостаточной влагообеспеченности уровень прибавки урожая от применения гербицидов определялся в основном степенью устойчивости ячменя к 2,4-Д. При преобладании азота и недостатке фосфора возможно снижение урожайности ячменя от 2,4-Д. При высокой злагообеспеченности в вариантах с преобладанием азота или фосфора уровень прибавки урожая ячменя от гербицида зависит в основном от степени гибели относительно устойчивых к 2,4-Д сорняков, которая заметно возрастает при преобладании азота при усилении биологического угнетения их культурой.

10. Прибавка урожая зерна при систематическом применении 2,4-Д по сбалансированному высокому фону питания в среднем за 8 лет была выше, чем по среднему фону, как в севообороте, так и в бессменном посеве. Это проявилось и в последействии гербицидов в севообороте. Смесь 2,4-Д с дикамбой была эффективна по среднему фону питания.

11. Улучшение влагообеспеченности растений по высокому фону питания в фазу кущения и выхода в трубку ячменя (в июне) способствует более быстрому преодолению состояния депрессии культурными растениями, . вызванной гербицидом, и увеличению прибавки урожая зерна от 2,4-Д.

12. Систематическое применение 2,4-Д по высокому фону питания при преимущественном засорении посевов относительно устойчивыми сорняками способствует большему снижению себестоимости 1 ц зерна, увеличению чистого дохода с I га и повышению экономической эффективности применяемых удобрений.

Качество зерна ячменя при совместном применении высоких доз удобрений и гербицидов не ухудшается. Остатков 2,4-Д в зерне не обнаружено. '

Предложения производству

В условиях Нечерноземной зоны при насыщении севооборотов зерновыми культурами (50% и более) и преимущественном • засорении посевов ячменя устойчивыми и среднеустойчивыми к феноксисоединениям двудольными сорняками, систематическое применение гербицидов. 2,4-Д (при ежегодной обрабог-

ке 75—100% посевной площади) необходимо сочетать с высоким фоном питания, рассчитанным на получение 35—50 ц/га зерна, что является эффективным способом снижения засоренности и повышения эффективности вносимых удобрений.

При меньшей обеспеченности ячменя удобрениями 2,4-Д необходимо заменять смесыо 2,4-Д с днкамбой, обладающей более широким спектром действия.

Эффективность гербицида по высокому сбалансированному фону питания и по фону удобрений с преобладанием азота можно повысить улучшением влагообеспеченности растений в период кущения и выхода в трубку ячменя (июнь).

Список опубликованных работ по теме диссертации

1. Эффективность гербицидов в зависимости от конкурентной способности ячменя (в соавторстве). «Доклады ТСХА», вып. 168, 1971.

2. Взаимное влияние растении в смешанных сообществах как фактор, изменяющий фитотокснчность гербицидов (в соавторстве). «Известия ТСХА», вып. 5, 1972.

3. Влияние уровня питания на чувствительность двудольных растений к гербицидам 2,4-Д (в соавторстве). «Вопросы интенсификации сельскохозяйственного производства», М., 1972.

4. Инактивация 2,4-Д в относительно устойчивых к гербициду двудольных сорных растениях в зависимости от условий произрастания (в соавторстве). «Вопросы интенсификации сельскохозяйственного производства», М„ 1972.

5. Особенности применения гербицида 2,4-Д в посевах зерновых культур при интенсификации земледелия (в соавторстве). «Доклады ТСХА», вып. 182, 1972.

6. Питание растении как фактор, изменяющий фитотокснчность гербицидов (в соавторстве). «Известия ТСХА», вып. 5, 1974.

7. Питание растений как фактор, влияющий на состав агрофитоценоза и эффективность гербицидов (в соавторстве). «Известия ТСХА», вып. 6, 1974.

Объем 1'Д п. л.

Заказ 2045.

Тираж 100

Типография Московской с.-х. академии им. К. Л. Тимирязева 127550, Москва И-550, Тимирязевская ул., 44