Бесплатный автореферат и диссертация по биологии на тему

ИСПОЛЬЗОВАНИЕ НИЗКОСТЕБЕЛЬНЫХ КУЛИС НА ЗЕМЛЯНИКЕ В КАЧЕСТВЕ ЗАЩИТЫ ОТ ПОДМЕРЗАНИЯ И БИОЛОГИЧЕСКОГО ПОДАВЛЕНИЯ СОРНОЙ РАСТИТЕЛЬНОСТИ В УСЛОВИЯХ ОРЛОВСКОЙ ОБЛАСТИ

ВАК РФ 03.00.16, Экология

Автореферат диссертации по теме "ИСПОЛЬЗОВАНИЕ НИЗКОСТЕБЕЛЬНЫХ КУЛИС НА ЗЕМЛЯНИКЕ В КАЧЕСТВЕ ЗАЩИТЫ ОТ ПОДМЕРЗАНИЯ И БИОЛОГИЧЕСКОГО ПОДАВЛЕНИЯ СОРНОЙ РАСТИТЕЛЬНОСТИ В УСЛОВИЯХ ОРЛОВСКОЙ ОБЛАСТИ"



На правах рукописи

Сухочев Владимир Николаевич

ИСПОЛЬЗОВАНИЕ НИЗКОСТЕБЕЛЬНЫХ КУЛИС НА ЗЕМЛЯНИКЕ В КАЧЕСТВЕ ЗАЩИТЫ ОТ ПОДМЕРЗАНИЯ

И БИОЛОГИЧЕСКОГО ПОДАВЛЕНИЯ СОРНОЙ РАСТИТЕЛЬНОСТИ В УСЛОВИЯХ ОРЛОВСКОЙ ОБЛАСТИ

Специальность 030016 - экология

Автореферат диссертации на соискание учёной степени кандидата сельскохозяйственных наук

Орёл 2004

Диссертационная работа выполнена на кафедре Агроэкологии к охраны окружающей среды Орловского Государственного аграрного университета е 1998-2003 гг.

Научный руководитель:

доктор сельскохозяйственных наук, профессор Гурин Л.Г,

Официальные оппоненты: доктор биологических наук,

профессор Громова ЙС.

кандидат сельскохозяйственных наук, доцент Кузнецов В А.

Ведущая организация: Курская государственная са;ьскохозя Я стее н на я академия.

седании диссертационного совета 120.052.01 при Орловском государственном аграрном университете по адресу: 3020)9, г. Орёл, ул. Генерала Родина, 6?.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Орловского государственного аграрного университета.

Просим Вас принять участие г заседании диссертационного совета или прислать свои отзыв в двух экземплярах, заверенных печатью.

Автореферат разослан ^ 2004 г.

Защита состоятся « » ^ 2004 г. б^" часов на за-

Учёный секретарь диссертационного совета, кандидат сельскохозяйственных наук, доцент Т.Ф. Макеева

Общая характеристика работы

Актуальность темы. Земляника*- одна из распространенных ягодных культур. В Российской Федерации её возделывают повсеместно. Несмотря на широкий ареал возделывания, земляника малознмо-стойкая культура и хорошо зимует лишь под снеговым покровом. В противном случае возможно вымерзание растений. Особенно часто земляника подмерзает на открытых, незащищённых продуваемых участках, Поэтому важно проводить мероприятия, направленные на задержание снега и предохранения почаы от промерзания.

Наиболее надежный способ предохранения растений земляники — мульчирование соломой, торфом и др. материалами. Однако рекомендуемые укрытия трудоемки и не нашли широкого применения в производстве. Чаще используют высокостебельные кулисы из подсолнечника, кукурузы, сорго и др. культур, которые чередуют с 15-20 рядами земляники. Однако в бесснежные зимы и этот метод неэффективен.

Потенциал урожайности земляники достаточно высок, но реализуется он только на высоком агрофоне. Для этого систематически применяют гербициды - как наиболее доступный способ подавления сорной растительности и культивацию междурядий (Осипов, 19&9). Однако традиционные мероприятия по защите плантаций от сорной растительности нарушают экологическое равновесие, продукция накапливает токсичные вещества и зачастую не отвечает санитарно-гигиеническим нормам.

В связи с этим защиту сельскохозяйственных растений в последние десятилетия во всем мире стали связывать с альтернативными подходами. При этом «сопротивляемость» агроценозов обеспечивается не внешними воздействиями, а внутренними свойствами и качествами агроэкосистем, в первую очередь, их замкнутостью в отношении массового внедрения сорняков (Соколов, Монастырский, Пнкушова, 1994).

Одна из экологических тактик подавления сорной растительности - многокомпонентные посевы, отсутствие незанятых экологических ниш (Жученко, 1995), которая достигается посредством высева низкостебельных кулис в междурядьях земляники. До настоящего времени исследований по данному вопросу практически не проводилось.

Цель исследований. Основная цель работы

работке эффективных способов защиты плантацш

земляник и

ГЯ

вреждений низкими температурами в зимний период и приемов биологического подавления сорной растительности посредством высева кулис в репродукционных маточниках и плодоносящих участках садовой земляники.

Задачи исследований. В связи с поставленной целью решались следующие задачи:

1. Подобрать полевые культуры для использования их в качестве кулис на плодоносящей плантации и маточниках земляники.

2. Определить оптимальную ширину высева кулис, обеспечивающую эффективную защиту земляники от подмерзания и биологическое подавление сорной растительности,

3. Выявить оптимальные сроки высева кулис в междурядьях земляники, обеспечивающие максимальный травостой.

4. Изучить особенности произрастания кулис и растений земляники в фитоценозах.

5. Определить продуктивность плодоносящих плантаций и маточников земляники.

6. Изучить возможность использования кулис в качестве деток-сикантов тяжелых металлов и радионуклидов.

7. Дать экономическую оценку предлагаемым агротехническим мероприятиям.

Научная новизна. Впервые в Российской Федерации научно обоснованы и разработаны приёмы биологического подавления сорной растительности на землянике, основанные на замене в агроценозе дикорастущих видов культурными растениями.

Выявлена закономерность накопления снега на плантации и определена эффективность использования низкостебельных кулис в качестве защиты земляники от подмерзания в зимний период.

Изучены особенности водопотребления, минерального питания и ростовых процессов земляники в зависимости от вида культурных растений, сроков высева и ширины высеваемых в междурядьях кулис.

Исследованы особенности миграции и поступления тяжелых металлов и радионуклидов из почвы в вегетативные и генеративные органы земляники и кулисных растеннй при их совместном произрастании.

Практическая значимость. Подобраны зерновые культуры для использования в качестве кулис и определены оптимальные сроки и нормы высева, позволяющие максимально эффективно и с низкими затратами осуществлять защиту плантаций земляники и репродукционных маточников от подмерзания в зимний период, а также полно-

стью отказаться от использования химических средств защиты в качестве подавления сорной растительности.

В районах с повышенным содержанием в почве тяжелых металлов н радионуклидов использование низкостебельных кулис в междурядьях земляники способствует снижению поступления их в ягоды, что позволяет получать экологически безопасную ягодную продукцию.

Апробация результатов. Материалы и результаты исследований докладывались и обсуждались на методических комиссиях Ученого совета ГНУ ВНИИСПК РАСХН, факультета Агробизнеса и экологии Орел ГАУ; научной конференции молодых учёных Орёл ГАУ (г. Орёл, 2002); международной конференции «Роль сортов и новых технологий в интенсивном садоводстве» (г. Орёл, 2003).

Объём и структура диссертации. Диссертация изложена на 127 страницах, состоит из введения, общей характеристики работы, обзора литературы, 3 глав экспериментальной части, выводов, списка используемой литературы, который включает 104 наименования, в том числе 8 иностранных авторов, 7 приложений. Текст иллюстрирован 35 таблицами и 11 рисунками.

Объекты, условия и методика проведения исследований. Исследования проводили в ГНУ Всероссийский научно-исследовагельский институт селекции плодовых культур РАСХН, расположенном в центральной части Орловской области.

Объектами исследований послужила садовая земляника сорта Зенга-Зенгана и Редгонтлит,

Опыты были заложены на плодоносящих и маточных участках садовой земляники в ОГ1П ВНИИСПК согласно программно-методическим указаниям по агротехническим опытам с плодовыми и ягодными культурами (Мичуринск, (956),

Изучение вопросов, предусмотренных задачами исследований, осуществлено в пяти полевых опытах:

1. Влияние видов полевых культур, используемых в качестве кулис, на сохранность земляники от подмерзания.

Варианты:

1. Без посева (контроль);

2. Овес;

3. Ячмень;

4. Рапс;

5. Горчица.

2. Определение оптимальной ширины посева кулис в междурядье земляники.

Варианты:

1. Без посева (контроль);

2. Посев кулис шириной 50 см.;

3. Посев кулис шириной 25 см.

3.Определение сроков высева кулис в междурядьях земляники, обеспечивающих максимальный травостой. Варианты:

1. Без посева (контроль);

2. Посев в 1-й декаде июля;

3. Посев во 2-й декаде июля;

4. Посев в 3-й декаде июля.

4. Влияние видов полевых культур на снижение количества сорняков на маточнике садовой земляники и на продуктивность земляники.

Варианты:

1. Без посева (контроль);

2. Ячмень;

3. Овес;

4. Рожь;

5. Пшеница яровая.

5, Влияние ширины посева культур на продуктивность маточника земляники и снижение количества сорняков.

Варианты:

1. Без посева (контроль);

2. Ширина полосы 1 м;

3. Ширина полосы 0,5 м.

Повторность 3-кратная, размещение вариантов реидомизиро-ванное, площадь делянки 50 м2.

На плодоносящей землянике кулисы высевались в каждом междурядье, на маточнике - в каждом втором междурядье.

Сорта используемых полевых культур: ячмень - Визит; овес -Скакун; пшеница яровая - Крестьянка; рожь - Орловская 9. Нормы высева полевых культур рассчитывались исходя из рекомендуемых для данной зоны возделывания за вычетом площади, предусмотренной под расположение рассады земляники. Норма высева была увеличена для достижения оптимального травостоя и составила по культурам в пересчете на 1 га; ячмень - 3 ц/га; овес - 1,5 ц/га; пшеница яровая - 2,5 ц/га; рожь - 2,5 ц/га.

Предполагаемое время сева по культурам определялось таким образом, чтобы полевые культуры уходили в зиму в зеленом невызревшем со-

стоянии, примерно в стадии молочной спелости.

Содержание влаги, нитратного азота, фосфорной кислоты и обменного

калия в почве определяли весной, летом, в период созревания урожая (на плодоносящих участках земляники). Почвенные образцы отбирали буром Неговелова на глубину 0-10 см, 10-20 см . Скважины располагали по границам полос земляники и в междурядьях земляники в трехкратной повторности. Влажность почвы находили путем высушивания образцов при температуре 105°С в процентах от веса абсолютно сухой почвы. В этих же образцах определяли нитратный азот дисульфофе-ноловым методом по Гран вал ь-Ляжу (Аринушкпна, 1970). Подвижные формы фосфора и калия исследовали в одной вытяжке методом Кирсанова в модификации ЦИНАО (Радов, 1985), гумус - мокрым сжиганием по И.В, Тюрину (Аринушкпна, 1970).

Размер листовой пластины определяли методом, предложенным И. Г. Фулга (1975).

Экономическую эффективность рассчитывали по фактическим материальным и трудовым затратам с учетом накладных, производственных расходов, амортизационных отчислений.

Статистическая обработка данных проводилась с использованием дисперсионного анализа (Доспехов, 1985).

Результаты исследований 1.1. Снегозадержание и сохранность земляники после перезимовки

Земляника, как известно, растение малозимостойкое и перезимовывает лишь при наличии снежного покрова на плантации. Поэтому для сохранности растений в зимний период очень важно обеспечить достаточное количество снега. Посев кулис в междурядьях земляники способствовал большему накоплению снега на плантации и особенно в раннезимний период, когда снежный покров обычно бывает незначителен, а температура опускается до - 20°С и более. Так, в 1997 г. после первого выпавшего снега высота его составила на незащищенном участке 13,7 см, тогда как в вариантах с посевом кулис снежный покров достигал 21,1 см. Практически в течение всего зимнего периода на защищенных участках снежный покров был в 1,5-2 раза больше, чем в контрольном варианте (рис. 1). Данная закономерность сохранялась в течение всех лет исследования.

Среди изучаемых видов полевых культур, используемых в качестве кулис, наибольшему накоплению снега на участке способствовал посев ячменя и овса.

30.11, 12.01. 02.02. 05.02. 1.03. 22.03.

■ без посева В овёс ■ ячмень крапе в горчица

Рис. I. Высота снежного покрова (см) на плантации земляники, 1997-1998 гг., опыт I

Однако в отдельные годы большее накопление снега было отмечено на посевах рапса и горчицы. Так, в зиму 1998-1999 гг. наибольшая высота снежного покрова - 51,6 см была в варианте с посевом рапса, а в 1999-2000 гг. горчицы - 46,6 см, что связано с развитием надземной массы этих культур. Тем не менее, наиболее стабильной культурой в отношении снегозадержания является ячмень.

В опыте 2 изучалось влияние ширины высеваемой полосы кулис на снегозадержание. Установлено, что величина накопления снежного покрова не зависела от ширины высеваемой кулисы. Так, в зимний период 1997-1998 гг. высота снежного покрова в варианте с посевом ячменя на ширину 50 см колебалась от 18 до 22,8 см, а в варианте с посевом кулис шириною 25 см - от 18,3 до 22,9 см.

Ранние сроки высева кулис (опыт 3) обеспечивали большее снегозадержание, по сравнению с более поздними сроками высева. Особенно заметны различия в раннезимний период. Так, в декабре 1998 г. снежный покров в варианте с посевом кулис в первой декаде июля составил 27,1 см, при посеве кулис во второй декаде июля - 23,0 см. Большее накопление снега в варианте с ранним сроком посева ячменя объясняется более высоким травостоем кулис.

Накопление снега на участках земляники с кулисами обеспечило эффективную сохранность растении в зимний период. За все годы исследований выпадов земляники в вариантах с посевом кулис не наблюдалось. Количество перезимовавших растений составляло 98,3100%. На незащищенных кулисами участках количество сохранившихся растений в контроле составило в отдельные годы не более 83,188,4%. В 1999 г. количество перезимовавших растений в контроле составило 83,1, тогда как в вариантах с посевом кулис 98,3-100%. Все виды полевых культур, высеваемые в междурядьях, обеспечили надежную сохранность земляники.

Ширина кулис не оказала существенного влияния на сохранность растений земляники, В обоих вариантах количество перезимовавших растений за все годы исследований составило 99,3-100%. Сроки высева кулис также не оказали влияние на сохранность. В 1999 г. в варианте с посевом кулис в 1-й декаде июля сохранилось 100% растений, в вариантах с посевом кулис во 2-й и 3-й декаде 99,2 н 99,4% соответственно.

1,2. Влагообеспеченность почвы

Большее накопление снега в вариантах с посевом кулис способствовало увеличению влажности почвы в весенний период. Так, в апреле 1998 г. содержание влаги в верхнем 10 см слое почвы в контрольном варианте составило 22,1%, тогда как в вариантах с посевом кулис 22,8-25,8%. Повышенное содержание влаги в этих вариантах сохранялось до июня, затем эти различия нивелировались (табл. 1).

1, Влажность почвы <%) на плантации земляники в зависимости от вида кулисных растений, 1998 г.

Дата взятия проб

Вариант 24,04 07.05 02.06 04.09

0-10 10-20 0-10 10-20 0-10 10-20 0-10 10-20

см см см см см см см см

1. Без посева 22,1 21,7 22,5 21,6 20,1 20,5 20,7 20,7

2. Овёс 23,0 22,6 22,2 21,7 19,4 20,5 17,7 18,2

3. Ячмень 25,8 25,2 23,1 22,5 20,7 21,4 19,7 19,0

4. Горчица 24,9 24,7 23,4 23,1 20,3 21,2 20,6 20,8

5. Рапс 22,8 22,1 21,8 20,8 19,2 19,4 18,3 19,2

Наиболее высокая влажность почвы в весенний период отмечена в варианте с посевом ячменя - 25,8%, несколько меньшее количество влаги было в варианте с посевом горчицы - 24,9%, овса - 23,0% и рапса - 22,8%.

Иная закономерность влагообеспеченности почвы наблюдалась после высева полевых культур в междурядьях земляники и их развития. Кулисные растения оказывали конкуренцию растениям земляники в во до потреблении. В сентябре влажность в слое почвы 0Г10 см в контроле составила 20,7%, в вариантах с посевом кулис 17,7-20,6%.

I Л. Ростовые процессы земляники

Совместное произрастание в агроиенозе растений земляники и кулис оказано некоторое влняние на развитие земляники. Однако в большей степени на ростовые процессы растений земляники повлияли условия перезимовки. Когда условия зимнего периода были относительно благоприятными, снижение ростовой активности земляники не наблюдалось. Гак, в 1999 г. количество листьев в расчете на 1 пог. м. ряда составило в контроле 351 шт., а в вариантах с посевом кулис 341402 шт. Аналогичная закономерность и по количеству цветоносов (табл. 2),

2. Показатели роста растений земляники в зависимости от вида, сроков и норм высева кулис

Варианты Количество листьев, шт./м. пог. Количество цветоносов, шт./м. пог.

1998 1999 2000 В среднем 1998 1999 2000 В среднем

1 2 ■ 3 4 5 6 7 8 9

Опыт 1

1. Без посева 414 217 421 351 48,7 40,0 40,0 42,7

2, Овес 447 164 498 370 81,4 36,5 54,2 57,4

3. Ячмень 495 198 512 402 88,5 53,9 63,6 68,7

4. Рапс 366 184 473 341 72,6 38,2 32,8 47,9

5. Горчица 448 190 507 382 71,1 34,1 43,9 49,7

НСР05 47,1 31,7 61,3 42,3 8,1 4,6 4,8 5,3

Продолжение таблицы 2

1 2 3 4 5 6 1 7 | 8 1 9

Опыт 2

I. Без посева 264 213 417 298 30,7 39,4 39,6 36,5

2. Ширина полосы 50 см 332 218 497 349 54,7 39,8 61,5 52,0

3. Ширина полосы 25 см 343 222 484 350 58,5 37,9 63,1 53,2

НСР05 52,6 РА<Рт 64,2 40,6 12,3 РФ<РТ 11,7 9,3

ОпытЗ

1. Без посева 251 199 412 288 35,4 33,3 41,8 36,8

2. 1-я декада июля 298 224 496 339 46,9 40,9 56,6 48,1

3.2-я декада июля 347 211 509 356 49,9 37,2 59,0 48,7

4. 3-я декада июля 309 230 501 347 59,5 44,8 54,2 52,8

НСР05 54,7 27,8 60,3 41,8 7,3 6,2 6,1 5,8

В годы с неблагоприятными зимними условиями, когда наблюдалось подмерзание земляники, показатели роста в контрольном варианте уступали вариантам с кулисами. В 2000 г. количество листьев в варианте без посева кулис составило 421 шт, а в вариантах с кулисами 473-512 шт. Количество цветоносов в контроле было 40,0 шт., в вариантах с кулисами 43,9-63,9 шт.

Между вариантами с использованием кулис не отмечено определенной закономерности по развитию земляники. По отдельным показателям роста выделяется вариант с использованием ячменя.

Ширина высеваемой кулисы также не оказала влияние на ростовые процессы. Количество листьев на одном погонном метре ряда в среднем за 3 года составило в варианте с шириной кулис 50 см - 349 шт., в варианте с шириной кулис 25 см - 350 шт.

Сроки сева также не оказали существенного влияния на рост земляники. При посеве кулис в 1-й декаде июля количество цветоносов составило 48,1 шт., при посеве во 2-й декаде - 48,7 шт. и при посеве в 3-Й декаде 52,8 шт.

2. Использование кулис на землянике в качестве детокснкантов тяжелых металлов н радионуклидов

Культурные растения, используемые в качестве кулис, в процессе роста потребляют народу с элементами минерального питания тяжелые металлы и радионуклиды, тем самым, снижая их концентрацию в почве и ограничивая соответственно доступ их в растения земляники. В весенним период высохшие за зиму кулисные растения отчуждаются за пределы плантации, поэтому возврат токсичных металлов в почву исключается.

Кулисные растения не в одинаковой степени накапливают в вегетативных органах тяжелые металлы. Наибольшее накопление никеля отмечено в листьях ячменя — 0,246 мг/кг, а наименьшее — в листьях горчицы 0,038 мг/кг. Наибольшая концентрация в вегетативных органах отмечена также по таким металлам как цинк, медь и свинец. В тоже время поступление железа в листья этой культуры практически не наблюдалось.

Полевые культуры, усваивая в большем количестве тяжелые металлы, тем самым способствуют их меньшему поступлению в растения земляники. Если в контрольном варианте содержание никеля в листьях земляники обнаружено 0,82 мг/кг, то в варианте с посевом горчицы — 0,062 мг/кг, в варианте с посевом овса — 0,036 мг/кг и в варианте с посевом ячменя 0,024 мг/кг, что в 1,3-1,4 раза меньше, чем в контроле. Концентрация меди в листьях была меньше в 1,1-27,8 раза в вариантах с посевом кулис, чем в контроле.

Сравнительная оценка кулисных растений, используемых в качестве дето кс и кантов радионуклидов проиллюстрирована на рис. 2.

Содержание цезия - 137 в вегетативных органах земляники уменьшается в зависимости от увеличения концентрации радионуклидов в листьях кулисных растений. Наибольшая концентрация цезия -137 в листьях земляники наблюдалась в контрольном варианте - 5,2 Б к/к г, а наименьшая при посеве рапса — 4,8 Б к/кг.

Таким образом, предложенные приемы реабилитации почв, загрязненных тяжелыми металлами и радионуклидами, снижают поступление их в ягодную продукцию.

1. 6«] (уллтс 2- ячмень э. ов&е 4. рапс V горчица

■листья кулисных растений И листья земляники

Рис,2. Концентрация подвижного цезия-137 в вегетативных органах,

Ек/кг

2.1. Урожай земляники

Совместное произрастание земляники и кулис оказало положительное влияние на урожайность в годы с неблагоприятными условиями перезимовки растений. В 2000 г. урожай земляники в варианте без посева кулис составил 68,3 ц/га, тогда как с кулисами 94,8-98,6 ц/га.

При относительно благоприятных условиях перезимовки урожайность земляники в вариантах с посевом кулис была на уровне с контрольным вариантом. В 1999 г. урожай в контрольном варианте составил 96,4 ц/га, в вариантах с посевом овса — 88,9 ц/га, ячменя — 93,8 ц'га, рапса и горчицы соответственно 89,6 и 90,3 ц/га. В среднем за 3 года урожай ноет? земляники в вариантах с посевом кулис была выше на 5,0 - 8,8 ц/га (табл. 3).

Ширина высева кулис не оказала влияние на урожайность земляники. Средний за 3 года урожай в варианте с посевом кулис на ширину 50 см составил 77,2 ц/га и в варианте с посевом кулис на ширину 25 см - 77,6 ц/га.

Сроки высева кулис также не оказали влияние на урожай. В варианте с посевом кулис в I -й декаде июля урожай составил 84,3 ц/га, в варианте с посевом во второй декаде — 83,6 ц/га и в варианте с посевом кулне в 3-й декаде-87,1 ц/га.

3. Урожай земляники в опытах, ц/га

Варианты 1998 1999 | 2000 В среднем

Опыт 1

1. Без посева 53,3 96,4 68,3 72,7

2. Овес 48,4 88,9 96,7 78,0

3. Ячмень 52,0 93,8 98,6 81,5

4. Рапс 48,4 89,6 95,1 77,7

5. Горчица 59,4 90,3 7,2 81,5

НСР05 7,0 94,8 6,4 5,3

Опыт 2

]. Без посева 38,2 87,4 68,6 64,4

2. Ширина полосы 50 см 45,5 89,9 96,2 77,2

3. Ширина полосы 25 см 44,3 92,3 97,3 77,6

НСР05 6,7 7,6 РФ<Е, 6,7

ОпытЗ

1, Без посева 41,7 91,3 69,4 67,4

2. 1-я декада июля 64,2 90,6 98,1 84,3

3.2-я декада июля 66,8 89,3 94,6 83,6

4. 3-я декада нюля 67,4 95,2 98,7 87,1

НСР05 7,3 6,9 РФ<РТ 6,4

3, Использование ннзкостебельных кулис в качестве биологического подавления сорной растительности на землянике

Современные экологические тактики подавления сорной растительности предусматривают создание агроценозов с отсутствием незанятых экологических ниш, которые могли бы занимать сорные растения. На плодоносящей землянике это достигается посевом в каждом междурядье кулис из низкостебельных растений, а на маточниках -посев кулис в каждом втором, незанятом рассадой, междурядье.

4.Количество сорной растительности в междурядьях земляник«, шт./м. пог.

Варианты 1998 г. 1999 г. 2000 г.

Опыт 1

1. Без посева 127 , 117 122

2. Овес 48 48 4S '

3. Ячмень 36 40 37

4. Рапс 56 62 60

5. Горчица , 55 52 53 1

НСР« 9;3 10,4 10,7

Опыт 2

1. Без посева 98 100 100

2. Ширина полосы 50 см ■ 27 33 29

3. Ширина полосы 25 см 47 45 43

НСР,М 13,1 < 11,6 12,8

Опыт 3

1. Без посева ., 98 100 100

2. 1-я декада июля 29 21 26

3,2-я декада июля 33 28 28

| 4. 3-я декада толя 44 - 32 37

! НСР« 10,2 10,2 9,8

На плодоносящей землянике посев кулис в междурядьях оказал существенное влияние на снижение численности сорной растительности. Если в контрольном варианте количество сорных растении к окончанию вегетации было 122 шт./м. пог., то в вариантах с посевом кулис 37-60 шт./м. пог. При этом кулисы из ячменя оказались наиболее эффективными, количество сорный растений здесь было минимальным -37 шт./м. пог.

В опыте 2 наименьшее количество сорных растений было в варианте с посевом кулис на ширину 50 см - 29 шт./м. пог. В варианте с использованием более.узких кулис (ширина 25 см) сорных растений было больше-43 шт./м. пог.

Более ранний посев кулис способствовал большему угнетению сорняков в междурядьях. В варианте с посевом кулис в первой декаде июля сорных растений к концу вегетации было 26 шт./м. пог., а в варианте с посевом кулис в Зй декаде - 37 шт./м. пог.

На маточниках земляники ежегодное чередование междурядий, занятых рассадой и кулисными растениями, позволило снизить в 3-5 раз общую засоренность,

В первый год использования кулис уже после появления всходов количество сорных растений в расчете на i м, nor. ряда в вариантах составляло 8-1S шт. В междурядьях, предназначенных для выращивания рассады земляники, сорных растений в этот период было 33-43 шт, В контрольном варианте сорных растений в междурядьях было 39 шт. К концу вегетации сорных растений в междурядьях, занятых кулисами, было в зависимости от варианта 21-31 шт. В контрольном варианте сорных растений в междурядье, занятом рассадой было 87 шт., а в междурядье без рассады 155 шт.

Снижение засоренности маточника земляники сказалось на фи-тосанитарной обстановке в весенний период следующего года. Количество сорных растений в междурядьях, где произрастали кулисы, составило 19-40 шт, В междурядьях, занятых рассадой (учеты проводились перед выкопкой земляники) сорных растений было 37-60 шт. В контроле сорных растений было соответственно 106 и 141 шт.

После выкопки земляники в данных междурядьях был проведен посев кулисных растений, а формирование рассады осуществлялось в междурядьях, занятыми кулисами в предыдущем году. Посев кулис оказал положительное влияние на снижение численности сорных растений в междурядьях, как и в предыдущем году. При этом наибольший эффект получен в вариантах с посевом ячменя к пшеницы. К концу вегетации количество сорных растений в вариантах с посевом ячменя и пшеницы было 15 и 11 шт. соответственно, В контрольном варианте сорных растений было значительно больше - 157 шт, В последующий год наблюдалась аналогичная закономерность (табл. 5).

Обеспечение земляники оптимальным минеральным питанием является необходимым условием нормального развития и формирования рассады. Исследованиями выявлено, что в период формирования рассады происходит снижение нитратного азота в почве, где произрастали кулисы. В слое почвы 0-10 см содержание нитратов составляло 1,22-1,34 мг/100 г в вариантах с высевом зерновых культур и 1,67 мг/100 г в контроле.

Произрастание кулисных растений в междурядьях маточника не повлияло на содержание P2Os в почве, благодаря общему его высокому содержанию, В слое почвы 0-10 см контрольного варианта Р205 было 23,9 мг/100 г, а в вариантах с высевом кулис 22,7-24,1 мг/100 г.

5. Количество сорной растительности (шт./м. пог.) в зависимости от вида пысеваемых полевых культур

Фаза вегетации кулисных растений I. Контроль 2. Ячмень 3. Овёс 4. Рожь 5. Пшеница

Междурядье занятое рассадой Междурядье без растений Междурядье занятое рассадой Междурядье занятое кулисами Междурядье занятое рассадой Междурядье занятое кулисами Междурядье занятое рассадой Междурядье занятое кулисами | Междурядье занятое рассадой Междурядье занятое кулисами

2001 г.

1. Всходы 39 39' 40 9 39 15 43 18 33 8

2. Колошение 81 127 74 14 88 30 76 31 68 16

3. Конец вегетации 87 155 77 22 93 31 83 29 77 21

2002 г.

1. До посева кулис 106 141 41 25 55 • 40 60 35 37 19

2. Всходы 27 39 14 4 13 4 19 10 10 4

3. Конец вегетации 106 157 38 15 52 25 60 36 37 Г1

2003 г. .

1. До посева кулис 73 135 21 7 30 И 29 12 . 19 7

2. Всходы 31 32 12 6 21 - 5 16 7 И 6

3, Конец вегетании 135 184 44 16 50 19 52 16 36 12

Обеспеченность почв опытного участка обменным калием было низким, и кулисные растения составили конкуренцию землянике в потреблении этого элемента. Содержание обменного калия в слое почвы 0-10 см в вариантах с высевом кулис составляло 7,4-7,7 мг/100 г, тогда как в контрольном варианте - Я,б мг/100 г.

3.1. Продуюпвность маточника земляники

Улучшение фитосанитарной обстановки в вариантах с использованием кулис в качестве биологического подавления сорной растительности положительно сказалось на продуктивности маточника (табл. 6).

6. Выход рассады земляники в зависимости от вида используемых полевых культу р и ширины высеваемой полосы (2001-2003 гг.)

Варианты Сорта земляники

Редгонтлит Зенга-Зенгана

шт,/м. пог. | тыс. шт7га шт,/м. пог. тыс. шт./га

Опыт 4

1. Контроль (без посева) 13,4 134 9,4 94

2. Ячмень 16,4 164 11,2 112

3. Овёс 14,3 143 10,6 106

4. Рожь 14,1 141 10,8 108

5. Пшеница 15,9 151 11,5 115

НСР05 1,1 11,2 1,0 10,3

Опыт 5

1. Контроль 12,8 128 8,6 86

2, Полоса 100 см 15,7 157 10,9 109

3. Полоса 50 см 15,1 151 10,1 101

НСР05 2,2 22,1 1,9 19,2

В среднем за 3 года количество рассады земляники в контроле составило по сорту Редгонтлит 134 тыс. шт,/га и по сорту Зенга-Зенгана 94 тыс. шт./га, В вариантах с посевом кулис выход рассады

составил по сорту Редгонтлит 141-164 тыс. шт./га, по сорту Зенга-Зеигана 106-115 тыс. шт./га. При этом наибольшее количество рассады получено в вариантах с посевом ячменя н пшеницы.

Ширина высеваемой полосы кулисы практически не оказала влияние на продуктивность маточника. По сорту Редгонтлит количество рассады составило в варианте с посевом кулисы на ширину 100 см -157 тыс. шт./га н в варианте с посевом кулисы на ширину 50 см — 151 тыс. шт./га. По сорту Зенга-Зенгана в первом случае выход рассады составил 109 тыс. шт./га, а во втором - 101 тыс, шт.

2.Экономическая эффективность возделывания земляники с использованием кулис

Использование кулис при возделывании земляники не увеличивает производственные затраты. Несмотря на то, что для посева кулис приобретаются семена зерновых культур (стоимость их незначительна - 350-400 руб./га), а также производится предпосевная обработка почвы междурядьях и посев, эти затраты составляют 900-1100 руб./га. С момента появления всходов междурядные обработки не проводятся, что снижает количество культиваций вдвое, по сравнению с контрольным вариантом. В итоге производственные затраты снижаются или незначительно превышают контроль. В опыте 1 производственные затраты составили 33,85 тыс. руб./га, в вариантах с использованием кулис 32,24 — 33,94 тыс. руб./га. На маточнике земляники (опыт 4) производственные затраты в вариантах с посевом кулис были несколько выше (31,79 - 32,86 тыс. руб./га), чем в контрольном варианте -31,13 тыс. руб./га. В данном случае увеличение затрат связано не с возделыванием кулис, а в основном с затратами на выкопку рассады.

Кулисы обеспечили получение более высокого, чем в контроле, урожая ягод и выхода рассады земляники, что оказало положительное влияние на получение чистого дохода. В опыте 1 чистый доход составил в контроле 72,50 тыс. руб., в вариантах с кулисами 82,43 — 98,31 тыс. руб. При этом наибольший чистый доход получен в вариантах с посевом ячменя - 89,31 тыс. руб. и горчицы-89,14 тыс. руб. (табл. 7).

В опыте 4 в контрольном варианте чистый доход составил 105,67 тыс. руб., в вариантах с посевом кулис 114,01 - 132,14 тыс. руб. в расчете на 1 га маточника. Наибольший чистый доход получен в вариантах с посевом пшеницы - 131, 79 тыс. руб. и ячменя - 132,14 тыс. руб.

7. Экономическая эффективность возделывания земляники с использованием кулис

Варианты Урожайность, ц/га (тыс.шт. Валовый доход, тыс. руб./га Производственные затраты, тыс. руб./га Себестоимость, ц/руб. (тыс. шт./руб) Чистый доход, тыс. руб./га Уровень рентабельности, %

Опыт 1

1. Контроль 72,7 109,0 33,85 465,6 72,50 220,1

2. Овёс 78,0 117,0 32,24 413,3 84,76 262,9

3. Ячмень 81,5 122,2 32,94 404,2 89,31 271,1

4. Рапс 77,7 116,3 33,94 436,8 82,43 272,8

5. Горчица 81,5 122,2 33,11 406,2 89,14 269,2

Опыт 4

1. Контроль 114,0 136,8 31,13 273,1 105,67 339,4

2- Ячмень 137,5 165,0 32,86 238,9 132,14 422,1

3. Овёс 124,0 148,8 31,79 256,4 114,01 368,1

4. Рожь 124,5 149,4 31,93 256,5 117,47 367,9

5. Пшеница 137,0 164,4 32,61 238,0 131,79 404,1

Использование кулис позволило существенно повысить рентабельность производства ягод и рассады земляники. В опыте 1 уровень рентабельности повысился с 220,1% в контроле до 262,9-272,8% в вариантах с использованием кулис. В опыте 4 уровень рентабельности в контрольном варианте составил 339,4%, в вариантах с посевом кулис 367,9-422,1%.

Выводы

1. На основании проведенных исследований доказана эффективность использования низкостебельных кулис в качестве снегозадержания на плантации земляники. Среди изучаемых культур наиболее пригодным для этой цели оказался ячмень, который можно высевать, как на всю ширину междурядий, так и узкой полосой в максимально возможные ранние сроки.

2. Накопление сиега на участках земляники с кулисами обеспечивает сохранность растений в зимний период на 98-100%, независимо от вида используемых культур и сроков сева.

3. Кулисные культуры в междурядьях земляники в период вегетации расходуют большее количество воды, что приводит к снижению на 1-3% влажности почвы. В весенний период высохшие за зиму кулисы препятствуют испарению влаги из междурядий, что обеспечивает повышенное на 2-4% содержание влаги в почве, как на плодоносящей плантации, так и на маточниках земляники.

4. На плодоносящей землянике наибольшая высота кулис отмечена в вариантах с посевом овса — 63,4 см и ячменя — 56,1 см, а наибольшая вегетативная масса в вариантах с посевом рапса — 32,1 ц/га и ячменя — 28,2 ц/ra. Максимальное наращивание вегетативной массы обеспечивает посев кулис на всю ширину междурядий в ранние сроки.

5. В репродукционном маточнике максимальная густота стояния кулисных растений отмечена в вариантах с посевом ячменя — 306,4 шт./м пог. и яровой пшеницы — 274,1 шт./м пог. при высеве их на ширину междурядья. Наибольшая высота кулис отмечена в вариантах с посевом ячменя и ржи.

6. Совместное произрастание растений земляники и кулис в фитоценозе не оказывает существенного влияния на развитие земляники. В большей степени ростовые процессы растений земляники зависели от условий перезимовки.

7. В годы с относительно благоприятными зимними условиями урожайность земляники в вариантах с посевом кулис была на уровне контрольного варианта. При неблагоприятных условиях перезимовки наблюдалось снижение урожайности на 25-30,3 u/га в контрольном варианте, относительно вариантов с посевом кулис. Сроки сева и ширина кулис, а также виды кулисных растений не оказали существенного влияния на урожайность земляники.

8. Кулисные растения, усваивая в большем количестве тяжелые металлы и радионуклиды, способствуют их меньшему поступлению в вегетативные органы и ягоды земляники.

9. Посев кулис в междурядьях земляники оказывает конкуренцию растениям земляники в потреблении элементов минерального питания лишь при условии дефицита их в почве и только в период наибольшей потребности,

10. На плодоносящей землянике посев кулис в каждом междурядье снижает численность сорных растений плантации в 2,5-4 раза.

Наибольший эффект обеспечивает посев ячменя на всю ширину междурядья сразу после уборки урожая.

11. В репродукционных маточниках земляники ежегодное чередование междурядий, занятых рассадой и кулисными растениями, позволяет снизить общую засоренность в 3-5 раз. Наибольшее подавление сорной растительности наблюдалось в вариантах с посевом ячменя и яровой пшеницы на всю ширину междурядья.

12. Зерновые культуры, высеваемые в каждом втором междурядье, с ежегодным их чередованием оказали положительное влияние на продуктивность маточника. Более высокий выход рассады земляники получен в вариантах с посевом пшеницы — 137 тыс. шт./га и ячменя — 138 тыс. шт./га.

13. Внедрение в производство разработанных приемов защиты земляники от подмерзания в зимний период, а также биологического подавления сорной растительности, посредством высева низкостебельных кулис в междурядьях, позволяет повысить эффективность производства ягод и рассады земляники за счет снижения затрат по междурядной обработке почвы на 40-60%.

Предложения производству

Дня эффективной защиты от подмерзания земляники в зимний период, а также биологического подавления сорной растительности необходимо:

1. На плодоносящей плантации высевать ячмень в каждом междурядье в качестве кулис с нормой высевз 150-180 кг/га на всю ширину междурядья. На землякике-новосадке посев кулис производится в первой декаде июля, на плодоносящей - после уборки урожая.

2. На репродукционном маточнике кулисы из ячменя или яровой пшеницы необходимо высевать в каждом втором междурядье с ежегодным их чередованием с нормой высева 180-200 кг/га на всю ширину междурядья в период начала формирования рассады.

По теме диссертации опубликованы работы:

1.В.Н. Сухочев; А.Г. Гурин. Экологически безопасные меры борбы с сорной растительностью на землянике.// Селекция и сортовая агротехника плодовых культур, / Сборник. - Орёл: Изд-во Всероссий-

екого научно-исследовательского института селекции плодовых культур. - 2002. С 208.

2.Гурин А.Г., Сухочев В.Н. Биологический метод подавления сорной растительности на землянике.// Информационный листок №53-172-02 Орловский центр научно-технической информации. -2002 г.

3.Сухочев В.Н, Влагообеспеченность почвы на маточниках земляники при использовании кулисных посевов междурядьях.// Информационный листок №53-171-02. - Орловский центр научно-технической информации,- 2002.

4.А.Г, Турин, В.Н. Сухочев. Биологический способ подавления сорной растительности на земляничных плантациях.// Садоводство и виноградарство.- №2,- 2003.- С 9-10,

5.Мотылёва С.М., Гурин А.Г., Сухочев В.Н. Использование кулисных растений на землянике в качестве накопителей тяжелых металлов.// Роль сортов и новых технологий интенсивном садоводстве (Материалы к международной научно-методической конференции -Орёл, 28-31 июля 2003 г.), - Орел: Изд-во ГНУ ВНИИСПК. - 2003. -С.233-235.

6.Сухочев В.Н., Гурин А.Г, Использование культурных полевых растений в качестве средства биологического подавления сорных растений и в качестве укрывного материала на земляничных плантациях./ (Материалы к международной научно-методической конференции -Орёл, 28-31 июля 2003 г.). - Орёл: Изд-во ГНУ ВНИИСПК, - 2003. -С.347-350.

7.А.Г.Гурин, В.Н.Сухочев «Создание адаптивных агроценозов с целью производства экологически безопасной продукции на земляничных плантациях» (в печати).

л

■■ ■>

/ А

^ ч ' V

У

и

Издательство ОрелГАУ, 2004, Орел, Бульвар Победы, 19. Заказ 7/04. Тираж 100 экз.