Бесплатный автореферат и диссертация по сельскому хозяйству на тему

ИЗМЕНЕНИЕ ЗАСОРЕННОСТИ АГРОФИТОЦЕНОЗОВ РЕСПУБЛИКИ МОРДОВИЯ ВО ВРЕМЕНИ И ЭФФЕКТИВНОСТЬ ХИМИЧЕСКОГО МЕТОДА БОРЬБЫ СО ЗЛОСТНЫМИ СОРНЯКАМИ

ВАК РФ 06.01.01, Общее земледелие

Автореферат диссертации по теме "ИЗМЕНЕНИЕ ЗАСОРЕННОСТИ АГРОФИТОЦЕНОЗОВ РЕСПУБЛИКИ МОРДОВИЯ ВО ВРЕМЕНИ И ЭФФЕКТИВНОСТЬ ХИМИЧЕСКОГО МЕТОДА БОРЬБЫ СО ЗЛОСТНЫМИ СОРНЯКАМИ"



7f

На правах рукописи

ЗАЙЧИКОВА ТАТЬЯНА ФЕДОРОВНА

ИЗМЕНЕНИЕ ЗАСОРЕННОСТИ АГРОФИТОЦЕИОЗОВ РЕСПУБЛИКИ МОРДОВИЯ ВО ВРЕМЕНИ И ЭФФЕКТИВНОСТЬ ХИМИЧЕСКОГО МЕТОДА БОРЬБЫ СО ЗЛОСТНЫМИ СОРНЯКАМИ

06.01.01 — Общее земледелие

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата сельскохозяйственных наук

Саранск 2005

Работа выполнена в 2001-2004 гг. на кафедре общего земледелия Мордовского государственного университета им. Н. П. Огарева.

Научный руководитель: доктор сельскохозяйственных наук

профессор

Смолим Николай Васильевич

Официальные оппоненты: доктор сельскохозяйственных наук

профессор

Куликова Алевтина Христофороена, кандидат сельскохозяйственных наук старший научный сотрудник Пронин Анатолий Гаврилович Ведущая организация: ФГОУ «Мордовский институт переподготовки

кадров агробизнеса»

Зашита состоится « -/О » _2005 г. в часов на заседании диссертационного совета К 212.117,03 при Мордовском государственном университете имени Н. П. Огарева по адресу: 430904, г. Саранск, п. Ялга, ул. Российская, 31, ауд. 223.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Мордовского государственного университета имени Н, П. Огарева.

Автореферат разослан « » ^¿ухЗе-^С-_2005 г.

Ученый секретарь диссертационного совета

Г. М. Кононова

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. Борьба с сорной растительностью в современном сельском хозяйстве России является одной из наиболее сложных задач, так как уровень засоренности посевов неуклонно растет. Ежегодные потенциальные потери урожая от сорных растений в стране оцениваются в 39,3 млн т зерновых единиц при общих среднегодовых потерях урожая от вредных объектов ]01,б млн т зерновых единиц, то есть 38,7 % (Захаренко В, А., 2005). Причин создавшейся ситуации несколько, но главными следует считать грубое нарушение севооборотов, низкую агротехнику и резкое сокращение объемов применения гербицидов (Спиридонов Ю. Я, 2000). Закономерной тенденцией развития сорного компонента агроэкосистем во всех регионах страны в последнем десятилетии является увеличение доли особо опасных сорных растеши!, которые представлении двумя группами: корнсотпрысковыми и корневищными.

Определяющее условие защиты посевов от сорной растительности заключается в оценке фнтосанитарпого состояния, прогнозе его развития и, в связи с этим, обоснованности применения соответствующих агроприемов. Информация о видовом составе ценоза сорняков и степени засоренности посевов на каждом конкретном поле позволяет дифференцированно подходить к выбору мероприятий по борьбе с сорной растительностью и существенно повышает их эффективность. Заметным стимулом к изучению состава сорных растений и степени засоренности посевов является использование все в больших масштабах гербицидов избирательного действия, применение которых возможно лишь при знании систематического состава сорняков и количественных соотношений между отдельными видами сорных растений.

Цель и задачи исследований. Основной целью исследований явилось определение изменений в структуре сорно-полевой растительности агрофитоценозов за семидесятилетний период в ряде хозяйств Республики Мордовия и изучение ингибирующего действия гербицидов нового поколения группы сульфон ил мочевин (кросс, ковбой, дифезан) на жизнеспособность злостных многолетних сорняков бодяка полевого (Cirsium arvense (L.) Scop. s. I.), выонка полевого (Convolvulus arvensis L,), осота желтого (Soncluts arvensis LJ, хвоща полевого (Equisetum arvense L.).

Основные задачи исследовании:

- установить изменения видового состава и численности сорного компонента агрофитоценозов во времени;

- определить современный состав сорной растительности и выделить доминирующие сорняки;

- провести сравнительную оценку эффективности гербицидов нового поколения группы сульфон ил моче вин в борьбе с трудноискоренимымн многолетними сорняками;

- выявить степень воздействия препарата на жизнеспособность корневой системы корнеотпрысковых сорняков, выбранных с различных горизонтов

почвы и определить остаточное количество пе< тицида ^р^^^ше период: I

фонд научной литературы

№

4—1 VWJ ■■ • V* Р

после обработки им опытных растений;

- определить степень вредоносности хвоща полевого при разной его численности в посевах яровой пшеницы и овса;

- определить вредоносность одуванчика лекарственного в посевах многолетних трав различных лет пользования;

- рассчитать экономическую эффективность применения гербицидов на посевах яровых зерновых культур.

Научная новизна. Впервые в условиях Республики Мордовия на примере землепользования конкретных хозяйств детально изучено изменение состава и численности сорно-полевой растительности за длительный период времени. Определены оптимальные дозы гербицидов нового поколения для борьбы с труднонскоренимымн многолетними сорняками. Изучено действие гербицида ковбой, а именно, степень н скорость проникновения действующего вещества в корневую массу корнеотпрысковых сорняков. Установлена степень вредоносности хвоща полевого в посевах яровой пшеницы и овса. Определен уровень распространения и вредоносность одуванчика лекарственного в посевах многолетних трав в зависимости от их сроков пользования и видового состава.

На защиту выносятся следующие положения:

- закономерности динамики состава сорно-полевой растительности различных районов Республики Мордовия;

- эффективность икгибируюшего действия различных доз гербицидов группы сульфонилмочевин на злостные многолетние сорняки;

- экономическая и экологическая оценка уровня вредоносности ряда злостных сорняков при использовании средств химизации в посевах яровых зерновых культур;

- агроэкологическая оценка вредоносности одуванчика лекарственного в посевах многолетних злаково-бобовых травосмесей.

Практическая значимость. Полученные результаты позволяют установить общин характер изменения засоренности территории республики, выявить видовой состав сорного компонента агроценозов и их обилие. Информация о видовом составе сорняков и степени засоренности посевов дает возможность заблаговременно определить систему предупредительных, агротехнических и химических мероприятий по их уничтожению в посевах и почве и существенно повысить эффективность выбранных приемов и способов.

Определены наиболее эффективные гербициды и их дозы в борьбе с труднонскоренимымн многолетними сорняками. Данные об интенсивности проникновения действующего вещества гербицидов в корневую массу корнсотпрысковых сорняков, степени воздействия их на жизнеспособность сорных растений позволят обосновать возможность сокращения объемов и кратности применения гербицидов, что повысит экономическую эффективность и экологическую безопасность возделывания сельскохозяйственных культур.

Реализация результатов исследований. Основные результаты исследований используются при совершенствовании существующих технологий возделывания сельскохозяйственных культур в условиях Республики Мордовия, в частности при выборе мероприятий по борьбе с

сорной растительностью в посевах зерновых культур и многолетних трав,

Л проба ни я работы. Основные положения исследований доложены на Всероссийской научно-практической конференции «Роль средств химизации в повышении продуктивности агршкосистсм» (Уфа, 2003); международной научной конференции «Актуальные вопросы ботаники и физиологии растений» (Саранск, 2004), международной научной конференции «Применение средств химизации - основы повышения продуктивности сельскохозяйственных культур и сохранения плодородия почв» (Москва, 2004).

Публикации. По результатам исследований опубликовано 3 научных

статей.

Структура и объем диссертации. Работа выполнена на 116 страницах компьютерного текста, состоит из введения, 6 глав, выводов и предложений производству. Содержит 40 таблиц, 5 рисунков, 211 библиографических источников, 26 приложений.

Ценные советы и предложения при разработке программы и методики исследований оказал научный руководитель профессор Н. В. Смолин. Неоценимую научно-практическую помощь в проведении исследований оказал кандидат сельскохозяйственных наук Д. В, Бочкарев. Архивные материалы предоставил профессор И. А. Додонов, Выражаю им искреннюю благодарность.

УСЛОВИЯ II МЕТОДИКА ПРОВЕДЕНИЯ ИССЛЕДОВАНИЙ

Схемы палевых опытов. Исследования по изучению видового и количественного состава сорно-полсвой растительности проводились в 2001-2002 гг. на территории Государственного унитарного предприятия (ГУП) РМ «Шишкеев-скиЛ» Рузаевского, совхоза «Темпы» (в настоящее время отделение ТНВ «Норов») Кочкуровского, ГУП РМ «Красная Мордовия» Торбесвского районов Республики Мордовия. В нашем распоряжении имеются архивные отчеты о проведенных в 1931-1932 гг. маршрутных исследованиях гсоботаннческой партией под руководством профессора И. И. Спрыгина (1931) и гсоботаннческимн отрядами Средне-Волжского Краевого Госземтреста под руководством Б. Е. Са-церданова (1932) исследованиях, в которых дан подробный анализ сегетальной и рудеральной растительности этих хозяйств.

Засоренность посевов определяли количественным методом, Поле проходили по диагоналям н через равные промежутки произвольно накладывали учетную рамку размером 50x50 см (0Д5 м2). Внутри рамки подсчитывали количество сорных растений каждого вида и пересчитывали на 1 м1. Виды, встречавшиеся редко и не попавшие в рамку, записывали отдельно. После подсчета определяли среднее количество сорняков на рамку площадью в 1 м1.

Опыт 1. Исследования по изучению влияния гербицида ковбоя на интенсивность проникновения действующего вещества (дикамбы) в корневую массу корнеотпрысковых сорняков, выявлению степени воздействия препарата на жизнеспособность корней изучаемых сорняков, отобранных с различных горизонтов почвы, проводились на производственных посевах ячменя, Опыт состоял из следующих этапов: искусственный отбор и закрепление 9 площадок

с типичными растениями бодяка полено го, осота полевого и вьюнка полевого. Площадь модельной делянки - 1 м3 с 8 растениями каждого вида. Опрыскивание гербицидом ковбой проводилось из расчета 170 мл/га препарата при норме расхода рабочего раствора 300 л/га, во время интенсивного роста изучаемых сорняков. Корни отбирали вручную по слоям почвы 0-50 см, 50-100 и 100-150 см в следующие сроки: 1 - в день обработки опытных делянок ковбоем (растения без обработки гербицидом, контроль); 2 — через 12 дней и 3 — через 24 дня после обработки. После каждого срока отбора корни обрезали до длины 10 см и в трехкратной повтори ости (по б шт. с каждого горизонта) высаживали наклонно в почву на глубину 5 см для определения их жизнеспособности. Местоположение корневых отпрысков фиксировали. После посадки проводили обильный полив. Учитывали отрастающие побеги каждый раз через 30 дней послс высадки корневых отрезков. Другую часть корней изучаемых сорняков отбирали для последующей сушки и анализа. Исследования по определению остаточных количеств пестицидов в растительных образцах были проведены в лаборатории станции защиты растений (Мордовский филиал) методом газожидкостной хроматографии на хроматографе «Цвет — 5М».

Опыт 2. Для изучения сравнительного влияния гербицида ковбоя со стандартным гербицидом 2,4-Д аминпой солью (2,4-ДА) на многолетние кор-нсотпрысковые сорняки бодяк полевой, осот желтый, вьюнок полевой был заложен микрополевой опыт в четырехкратной повторное™ на производственных посевах ячменя. Размер делянки 2,25 м2 (1,5x1,5 м), учетная площадь 1 м* (1x1 м). Опыт проводился по следующей схсмс: 1 — без применения гербицидов (контроль); 2 - 2,4-ДА - 2,5 л/га (рекомендуемая доза); 3 - ковбой 130 мл/га; 4 - ковбой 150 мл/га; 5 - ковбой 170 мл/га (рекомендуемая доза); 6 - ковбой 190 мл/га; 7 — ковбой 2)0 мл/га. Обработка гербицидами проводилась в фазу полного кущения культуры. Сорняки из других агробиологических групп периодически выпалывались. С целью выяснения эффективности действия ковбоя был проведен учет живой корневой массы корнсотпрысковых сорняков сразу же послс уборки ячменя. Отбор корней производили из объема почвы, равного 0,125 м5 (50x50x50 см) в трехкратной повторности с трех вариантов; 1 - контрольного; 2 — опытного, с дозой ковбоя 190 мл/га; 3 — стандартного, с 2,4—ДА,

Опыт 3. В 2003—2004 гг. проведены исследования по определению вредоносности хвоща полевого в производственных посевах яровой пшеницы и овса. В модельном опыте в четырехкратной повторности на делянках площадью 1 м1 были сформированы ручной прополкой в начале фазы кущения культур три степени засоренности этим сорняком; 1 - полное удаление хвоща и прочих сорняков из посевов (контроль); 2—15 растений хвоща на 1 м3; 3 — 30 uitVm2; 4-45 шт./мг. В течение вегетации периодически проводилось удаление вновь взошедших растений хвоща полевого и прочих сорняков.

Опыт 4. Исследования по изучению действия гербицидов кросс, ковбой и дифезан на подавление хвоща полевого в 2003 г. в посевах яровой пшеницы проводили в полевом опыте, который был заложен методом рен дом из иро ванных повторений в четырехкратной повторности на производственных посевах. Площадь делянки - 2,25 мг (1,5x1,5), учетная площадь — 1 мг (1x1). Засореи-

кость опытных делянок (50 шт./м5) была искусственно смоделирована путем выпалывания лишних растений хвоща и прочих сорняков в фазу кущения культуры, Схема опыта состояла из следующих вариантов: I - без гербицидов (контроль); 2 - кросс 100 мг/га; 3 - кросс 125 мг/га; 4 - кросс 150 мг/га; 5 - ковбой 130 мг/га; б - ковбой 160 мг/га; 7-ковбой 190мг/га; 8- дифезан 120 мг/га; 9 - дифезан 150 мг/га; 10 - дифезан 180 мг/га, Рабочий раствор гербицидов готовили из расчета 200 л/га. Опрыскивание проводили в фазу полного кущения яровой пшеницы. В течение вегетационного периода проводили подсчет количества хвоща полевого в следующие сроки: 1 - через 7 дней после обработки гербицидами; 2 — через 21 день; 3 - через 45 дней; 4 - перед уборкой культуры. Па следующий год после уборки яровой пшеницы определяли последействие гербицидов на посевах овса. Подсчет количества хвоша полевого осуществляли в следующие сроки; 1 -в фазе всходов растений овса; 2 — в фазе трубкования; 3 - в фазе молочного состояния зерна; 4 — перед уборкой культуры.

Опыт 5. Исследования по изучению вредоносности одуванчика лекарственного (Taraxacum officinale F.H. Wigg.) проводились в производственных посевах многолетних трав. Первый изучаемый фактор — состав травосмесей состоял из 2 вариантов: 1 - люцерна + кострец безостый; 2 - клевер луговой + тимофеевка луговая. Второй фактор (сроки использования травосмесей) был представлен следующими вариантами: травы 1, 2, 3 и 4 годов пользования. Повтор-лость вариантов - четырехкратная. Учетная площадь - 0,25 м3. К началу сенокошения подсчитывали количество культурных и сорных растений. Травы скащивали вручную п определяли массу культурного и сорного компонентов в воздушно-сухом состоянии.

Урожайность культурных растений (ячменя, яровой пшеницы, овса) в опытах 2-4 определяли в фазу пашой спелости обмолотом снопов, убранных с делянок, с последующим пересчетом на 100 %-ную чистоту и 14 %-ную влажность.

Статистическая обработка полученных результатов всех исследований осуществлялась на ПЭВМ методом дисперсионного, регрессионного и корреляционного анализов с привлечением пакета программ статистики (версия 2,6, ИВЦМарГУ).

РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ

Динамика видового состава сорно-полевон растительности за 70 лет

Значительные изменения, произошедшие в системе земледелия с начала коллективизации сельского хозяйства до настоящего времени на фоне возрастающего воздействия человека на природу, не могли не проявиться на различных сторонах жизни агрофитоценоза. Одним из проявлений влияния выше названных факторов на полевые сообщества является изменение состава наиболее распространенных сорных компонентов агрофитоценоза.

С целью выявления влияния смены характера (степени и интенсивности) антропогенной деятельности на структуру сегетальной растительности нами проведен сравнительный анализ эволюции агрофмтоценозов за семидесятилетний период. Данный временной отрезок взят исходя из того, что в начале три-

дцатых годов происходила замена традиционной конно-плужной обработки почвы на механизированную.

При сравнительно невысокой урожайности 30-х годов прошлого столетия (порядка 0,7-1,2 т/га) и частой изреженности посевов полевых культур влияние культурных растений-эднфикаторов в агрофитоценозах по отношению к сорнякам было относительно слабым. Эдификационную роль в полевом растительном сообществе осуществляли отчасти только озимые культуры. Яровые посевы в тс годы, как правило, не играли доминантной роли в агрокоативных комплексах. Межвидовую конкуренцию сорным растениям яровые культуры составить практически не могли. Вследствие этого преимущество получали более неприхотливые биотические компоненты агрофитоценозов — сорные растения.

Видовое разнообразие агрофитоценозов 30-х годов было более высоким. В совхозе «Красная Мордовия» тогда насчитывалось 56 видов сорных трав, в совхозе «Темпы» — 91, в совхозе «Шишксевскнй» - 83 вида. Исследования, проведенные нами в 2001-2002 гг., показали совершенно иные результаты: Число видов сорных растений значительно снизилось. В посевах ГУП РМ «Красная Мордовия» обнаружено 23 вида сорняков, «Темпы» — 28, «Шншкеевский» — 25 видов.

В агрофитоценозах 30-х гг. преобладали малолетние виды сорняков. Меньше было многолетних, среди которых доминировали корневищные и кор-неотпрысковые. Незначительный удельный всс составляли стержнекорневыс и мочковато корн с вые виды сорных растений. Из зерновых культур сильнее угнетались просо, овес, озимая рожь, в меньшей степени - зерновые бобовые. Пропашные культуры при своевременной ручной прополке засорялись в меньшей степени по сравнению с зерновыми.

Анализируя динамику численности наиболее вредоносных сорных растений за семидесятилетний период времени (рис. 1.) можно отметить, что в посевах зерновых культур, как озимых, так и яровых, произошло существенное увеличение доли злостных сорняков. В пропашных культурах, наоборот, количество злостных сорных растений снизилось по сравнению с тридцатыми годами прошлого столетия на 13 %. Одной из причин такого характера изменений злостности является приобретение сорняками устойчивости к отдельным классам гербицидов, например к группе 2,4-Д.

И нгибирующее действие гербицида ковбой в зависимости от

морфологических особенностей корнеотпрысковых сорняков

Наиболее вредоносными и трудноискоренимыми многолетними двудольными сорняками на территории лесостепи Европейской части России являются; бодяк полевой, осот полевой и вьюнок полевой, относящиеся к горне-отлрысковой агробиологической группе. Ввиду особенностей строения корневой системы этих сорняков, применение механических способов борьбы зачастую является неэффективным, так как интенсивные механические обработки способствуют усилению их вегетативного размножения. Химический способ борьбы с корнеотпрысковыми двудольными многолетниками показал более высокую эффективность. Успех гербнцндных обработок против глубоко укор©-

няющихся многолетних сорняков зависит от активности перемещения питательных веществ внутри растений, особенно по направлению к корням, и способности действующего вещества проникать через покровные ткани, свободно перемещаться внутри растения н быть токсичным при накоплении в активно растущих или запасающих органах.

1931 - 1932 гг.

Рис. 1. Соотношение злостных сорных растений в посевах от общей их численности; в т, ч. злостные

Результаты исследования корней изучаемых сорных растении на жизнеспособность показали, что приживаемость зависела как от глубины их залегания, так и от периода действия гербицида ковбой. Корневые отрезки с контрольного варианта (необработанные гербицидом сорняки), располагавшиеся в слоях почвы 0-50 и 50-100 см, имели примерно одинаковую жизнеспособность, У сложноцветных сорняков приживаемость была в пределах 94-100 %. У вьюнка полевого эти показатели были равны 83-89 %. Из этого следует, что вьюнок обладал несколько меньшей приживаемостью корневых отрезков.

По срокам отбора корней растений, обработанных гербицидом, выявлены следующие закономерности. Действие гербицида за 12 дней ожидания способствовало снижению жизнеспособности корней практически по всем слоям отбора. Однако в слое почвы 0-50 см выживаемость корневых отрезков была несколько ниже, чем корней, взятых для посадки из слоя 100-150 см. Это означает, что на нижних участках корня почки возобновления сохраняли более высокую жизнеспособность и меньше подвергались губительному влиянию гербицида. Увеличение действия ковбоя до 24 дней обусловило дальнейшее снижение приживаемости корневых отрезков. Следует отметить, что корни вьюнка полевого, отобранные из слоя 0-50 см через 24 дня после опрыскивания гербицидом, вообще

не возобновляли жизнедеятельность. С увеличением глубины от 100 до 150 см отмечалось снижение выживаемости на контрольных делянках, тогда как на обработанных препаратом участках, и это особенно было заметно через 24 дня, корни, выбранные с нижнего слоя, оказались более жизнеспособными. Это можно объяснить тем, что на глубине 1 ми ниже, действие препарата ослабевало. В опыте приживаемость н побегообразу ющая способность отрезков корневых отпрысков при их отборе через 24 дня после обработки гербицидом в среднем по трем горизонтам почвы снижалась: у бодяка полевого - на 65, у осота желтого - на 59, у вьюнка полевого - на 85 %. Сильнее ингибирующему действию ковбоя подвергался вьюнок полевой. Это обстоятельство частично подтверждается наличием остаточных количеств ковбоя в корневой массе изучаемых сорняков (табл. I).

Таблица 1 — Остаточные количества ковбоя в корнях

Сорняк Остатки пестицида в корнях по срокам отбора и слоям почвы, мкг/кг сухой массы

0-50 см 50-100 см 100-150 см

12 дней 24 дня 12 дней 24 дня 12 дней 24 дня

Бодяк полевой 0,11 следы 0,08 - 0,08 -

Осот желтый 0,09 следы 0,11 0,03 0,06 следы

Вьюнок полевой 0,12 - 0,04 - 0,06 -

Проведенный анализ позволил установить, что через 24 дня после обработки в корневой массе сорняков обнаружены лишь следы препарата, тогда как через 12 дней после контактного нанесения на надземную массу его наличие в корнях выявлялось вполне достоверно. С увеличением глубины расположения корней в почве отмечалась тенденция некоторого снижения в них остаточных количеств пестицидов.

Если в корневой массе остатки ковбоя за 24 дня с момента опрыскивания практически исчезли, то в надземной массе они оказались более устойчивыми к разложению (табл. 2). Это можно объяснить тем, что надземная часть растений подверглась более существенному воздействию гербицида по сравнению с корневой системой.

Таблица 2. Остаточные количества ковбоя в надземной массе

Сорняк Остатки пестицида п ' мкг/кг С1 о срокам отбора почвы, 'хой массы

12дней"" 24 дня

Бодяк полевой Осот желтый Вьюнок полевой 0.36 ±0.01 0,31 ±0.02 0,28 ±0.03 0,30 ± 0,03 ОД 7 ±0,01 0,25 ±0.03

Влиял не различных доз ковбоя на угнетение многолетних корнеотлр исковых сорняков

Основные фенологические наблюдения по изучению влияния различных доз гербицида ковбой были проведены по самым злостным и распространенным сорнякам; осоту желтому, вьюнку полевому и бодяку полевому. Наиболее быстрое гербицндиое действие отмечалось на вариантах с применением ковбоя в дозе 190 и 210 мл/га. Уже на шестой день отмечалось начало угнетения растений осота желтого, которое выражалось в ослаблении тургора в листьях н верхушечной части растения. При опрыскивании сорняков ковбоем в дозе 170 мл/га гербицидное действие проявлялось к концу седьмого дня. Обработка дозами в 130 и 150 мл обусловила проявление первых признаков угнетения сорняков соответственно на 12-й и 10-й день. На эталонном варианте с опрыскиванием осотов 2,4-ДА в рекомендуемой дозе первые признаки угнетения растений были отмечены уже на следующий день. Однако, некротического отмирания тканей у осота желтого на этом варианте не отмечалось совсем. Угнетающее действие 2,4-ДА заключалось лишь в некотором ослаблении тургора растений осота, с последующим замедлением роста, стебель приобретал уродливую извилистую форму. Дальнейшие фенологические наблюдения показали, что на вариантах с повышенными дозами ковбоя примерно на 20 день происходило отмирание листьев, через месяц растения осота желтого погибали полностью. На вариантах с низкими, в отличие от рекомендованной, дозами отмирания растений не отмечалось, однако стебель не образовывал цветка.

Следует также отметить, что при самой высокой в опыте дозе ковбоя (210 мл/га) отмечалось некоторое повреждение верхушек листьев ячменя. Это явление обнаруживалось на выше указанном варианте на шестой-седьмой день. Однако на точку роста ковбой не влиял. Примерно через три недели после опрыскивания, при появлении новых листьев, растения ячменя на этом варианте полностью восстановили рост и развитие.

Растения вьюнка полевого уже на 5-й день, практически на всех вариантах, проявляли чувствительность к ковбою, изменяя окраску с зеленой до желтой, а на 7-8-й день почти полностью погибали. На 11-12-й день на всех вариантах, за исключением самой низкой дозы ковбоя, наблюдалась практически полная гибель растений вьюнка полевого.

Более устойчивым к ковбою из корнеотпрысковых сорняков оказался бодяк полевой. Это объясняется биологическими особенностями растения. По сравнению с вьюнком полевым, бодяк имеет опушение листовой пластинки, которое затрудняет контактное соприкосновение раствора гербицида и последующее проникновение его в листовой аппарат через устьица. Поэтому также как н против осота желтого, более эффективным в борьбе с бодяком был ковбой в дозе 190 мл/га.

Результаты учета живой корневой массы многолетних корнеотпрысковых сорняков сразу же после уборки ячменя показали, что на варианте с применением ковбоя, живых корней было в среднем в три раза меньше, чем на контроле н на варианте со стандартным опрыскиванием гербицидом 2,4-ДА.

Вредоносность хвоща полевого на посевах зерновых культур и химический метод борьбы с ним

Хвощ полевой является одним из злостных, трудноискоренимых многолетних корневищных сорняков. Его очага распространения неоднократно отмечались нами в посевах сельскохозяйственных культур Республики Мордовия. Результаты проведенного в 2003 г. исследования по определению порога вредоносности хвоща полевого в посевах яровой пшеницы показали (табл. 3), что на варианте, где поддерживалось 15 растений сорняка на 1 м2 отмечено снижение урожая яровой пшеницы на 4 %. На фоне оставления 30 экземпляров хвоща полевого потери урожая составили 10 % и на варианте с поддержанием 45 шт./м2 ~ 19 %.

Таблица 3. Вредоносность хвоща полевого в посевах яровых культур

Количество растений хвоща Урожайность, г/м3 Снижение урожайности Снижение урожайности, г на 1 сорняк на I м2

г/м2 в%к контролю

Яровая пшеница

Контроль 214 - - -

15 шт./мг 206 8 4 0.5

30 шт./м2 193 21 10 0,7

45 штУм1 173 41 19 0.9

HCPqs 5

Овес

Контроль 284 - - -

15 штУм3 275 9 3 0,6

30 штУм3 260 24 8 0.8

4S штУмг 235 49 17 и

ИСР0; 7

В 2004 г. на этом же поле проводились фенологические наблюдения по изучению вредоносности хвоща полевого в посевах овса. Следует отметить, что овес сильнее, чем яровая пшеница конкурировал с хвощем за основные факторы жнзни в агрофнтоценозе, однако, даже на фойе с 15 экзУм1 растений сорняка наблюдалось достоверное снижение урожайности культуры. На варианте с 45 контрольными растениями хвоща снижение урожайности овса достигало 17 %, на делянках с 15 и 30 особями - 3 и 8 %, соответственно.

Проведенные нами исследования по изучению эффективности различных доз гербицидов группы сульфонилмочевнн в борьбе с хвощем полевым показали, что гербициды неодинаково действовали на подавление этого сорняка (табл. 4).

Через 7 дней после опрыскивания опытных делянок гербицидами отмирания растений сорняка не отмечалось. На вариантах с применением кросса спустя 7 дней после обработки наблюдалось пожелтение листьев, причем более желтая и, переходящая в бурую, окраски отмечались на варианте с максимальной (150 мл/га) дозой. Действие интенсивнее проявлялось на молодых растениях хвоща полевого, которые к моменту подсчета практически засыхали. От внесения ковбоя и дифезана характерной (как при опрыскивании кроссом) желтой окраски в первый срок наблюдений не обнаружено.

Таблица 4. Влияиие гербицидов на подавление хвоща нолевого в посевах

я ро вой л ш ен н 11 ы, шт7м

Вариант Количество хвоша после обработки.

Гербицид Доза, через через через в период

мл/га 7 дней 21 лень 45 дней уборки

Контроль - 62 71 79 83

Кросс 100 50 33 26 39

Кросс 125 48 10 7 8

Кросс 150 46 7 4 3

Ковбой 130 56 30 44 49

Ковбой 160 53 27 15 19

Ковбой 190 52 21 9 13

Дифезан 120 62 35 38 42

Ди<]>сзан 150 57 25 13 16

Дифеэзп ІЄ0 54 18 6 8

ПСРт 9 6 5 5

Фенологические наблюдения, проведенные за растениями хвоща через 21 день после их обработки гербицидами, показали существенное снижение численности этого сорняка практически по всем вариантам. Причем, эффект от внесения кросса оказался более ощутимым, чем от ковбоя и днфезана. Следует отмстить, что к минимальным дозам гербицидов растения хвоща адаптировались быстрее, чем к средним и высоким.

В 2004 г. на этих же закрепленных делянках изучали последействие исследуемых гербицидов на посевах овса (табл. 5). Количество хвоща на всех вариантах было ниже, чем на контроле в течение всего периода вегетации. На контрольном варианте численность сорняка от всходов до полной спелости овса возросла на 37 %, Наибольший гербицндный эффект сохранялся, спустя год, на варианте с применением кросса в максимальной дозе. К моменту уборки овса количество хвоща на этом варианте сократилось на 96 % по сравнению с контролем. На остальных вариантах снижение составило от 90 (кросс 125 мл/га) до 41 % (ковбой 130 мл/га).

Таблица 5. Влияние последействия гербицидов на подавление хвоща _нолевого в посевах овса____

Вариант Количество хвоща по фазам развития о пса, игг./м2

Последействие гербицида Дота, мл/га Всходы Трубкова-нне Молочное состояние зерна Перед уборкой

Контроль - 78 92 103 107

Кросс 100 41 44 49 49

Кросс 125 7 10 12 10

Кросс 150 2 3 4 4

Ковбой 130 44 43 52 63

Ковбои 160 21 26 27 27

Ковбой 190 10 10 11 14

Дифезан 100 38 46 49 54

Дифезлк 150 23 26 30 29

Дифезан 180 б 9 12 17

НСРм 4 4 5 4

Анализ урожайных данных показал, что от химической обработки посевов яровой пшеницы в низких дозах существенного пророста не наблюдалось (табл, 6).

Таблица 6. Влияние гербицидов на урожайность

Вариант Яровая пшеница Овес

г/м1 Прибавка урожая г/м* Прибавка урожая

Гербицид Доза, мл/га г/мг в % к контролю г/мг в % к контролю

Контроль - 187 - - 234 - -

Кросс 100 193 6 3 259 25 11

Кросс 125 204 17 9 273 39 17

Кросс 150 207 20 11 279 45 19

Ковбой 130 189 2 1 241 7 3

Ковбой 160 191 4 2 253 19 в

Ковбой 190 202 15 6 261 27 12

Дифезан 120 192 5 3 252 18 8

Дифеэан 150 197 10 5 2Ы 23 10

Дифезан 180 203 16 9 266 32 14

НСРіа 10 9

Опрыскивание кроссом в средней и повышенной дозах увеличивало урожайность культуры соответственно на 9 и 11%. Обработка повышенными дозами ковбоя и дифезана способствовала приросту урожая на 8 и 9 % соответственно. Урожайность овса на контроле равнялась 234 г/м2. От последействия гербицида кросса она возрастала на 11-19, ковбоя - 3-12, дифезана - 8-14 %. Прибавка была существенной на всех вариантах, кроме варианта с последействием кросса в минимальной дозе.

Изменение характера взаимоотношений культурного и сорного компонентов агрофитоцеиоза многолетних трав

Трехлетние наблюдения за динамикой флористического состава агрофи-тоценозов многолетних трав показали, что в первые годы пользования в состав сорного компонента входило определенное количество малолетних сорняков, засорителей предыдущей культуры - 6-7 % от общего числа травостоя (табл. 7). В среднем за три года численность монокарпиков, как в первой, так и во второй травосмеси ко второму году использования существенно снижалась на 54 % н 61 % соответственно. Это происходило за счет все возрастающей конкурентной мощи культуры и давления популяции специализированных сорняков, к которым относится злостный сорняк посевов многолетних трав одуванчик лекарственный. К четвертому году пользования долевое участие моно-карпических растений в агросообществе сводилось практически на нет. Сорные растения этой группы были представлены лишь двулетними сорняками.

Таблица?, Состав агрофитоценозов многолетних трав о зависимости от сроков пользования, шт./мг (среднее за 2002-2004 гг.)

Вариант Компоненты Годы пользования

агрофкто! (сном первый второй третий четвертый

Клевер+ тимофеевка Культурный: клевер тимофеевка Всего культурник Сорный: однолетние 197 164 361 35 120 126 246 16 54 77 131 11 21 53 74 8

многолетние 22 30 76 127

вт.ч. одуванчик Всего сорных I 57 19 46 62 87 103 135

Люцерна + кострец Культурный: люцерна кострец Всего культурных Сорный: однолетние 221 74 295 26 184 105 289 10 163 115 278 7 87 136 223 5

многолетние 17 26 36 63

вт.ч. одуванчик Всего еоцных 43 15 36 28 43 50 68

В свою очередь, численность многолетних сорняков существенно возрастала, Во второй год долевое участие многолетних сорняков в составе сообщества первой травосмеси было 10 %, в составе второй - 8 %.Эти показатели равнялись в третий год - 34 и II %, в четвертый - 60 и 22 %, соответственно. Это было вызвано снижением конкурентоспособности культурных растений за счет повреждением их вредителями, болезнями, грызунами, влиянием неблагоприятных метеорологических факторов.

Сравнивая влияние травосмесей между собой, можно отметить, что лю-цсрно-кострсцовая смесь была более заметным эднфпкатором. В сравнении с клевсро-тимофесчной смесью засоренность люцсрно-кострсцовоЙ малолетними сорняками была ниже на 31, а многолетними на 44 %.

По мерс увеличения сроков использования трав, численность одуванчика росла почти в геометрической прогрессии. Так в первой травосмеси его доля в сообществе к четвертому году пользования составила 50 %, Одуванчик светолюбивое растение, поэтому большее распространение он получал в посевах клевера и тимофеевки. Люцсрно-кострецовая травосмесь была засорена этим сорняком в меньшей степени, но к четвертому году его часть резко возрастала и составила 17 % от общего числа растений па единицу площади.

Одной из причин широкого распространения одуванчика лекарственного является его высокая плодовитость (до 12 тыс. семян) н исключительная сохранность корней в почве. На исследуемых полях растения одуванчика произрастали большими куртинами, причем настолько плотно, что практически полностью препятствовали произрастанию других не только культурных, но и сорных трав. Причиной распространения одуванчика является доминирующее по-

ложенне его корневой системой в почве, их исключительно плотное расположение, достаточная глубина проникновения.

Анализируя трехлетние данные можно отметить следующее, что урожайность многолетних трав существенно снижалась по мере увеличения численности одуванчика лекарственного и сроков их использования. Зависимость биологической массы культурного компонента травосмесей от количества одуванчика представлена следующими уравнениями линейной регрессии:

для клевсро-тимофеечной травосмеси у = 457,0t — 3,28-Jt, г = — 0,95; для люцерно-кострецовой травосмеси у = 727,18 — 4,62% г = — 0,84. В среднем за три года снижение урожайности клеверо-тимофеечной смеси по второму году пользования составило 32, к третьему - 52, к четвертому -73 В посевах люцерны и костреца вредоносность одуванчика особенно четко проявлялась к четвертому году пользования. Потери урожая на зтом варианте составили 33 %.

Экономическая эффективность применения гербицидов

При сильной степени засоренности корнеотпрысковыми многолетними сорняками экономически оправданной является обработка посевов ячменя ковбоем в дозе 190 мл/га. Наибольший условно чистый доход от применения гербицидов был получен на варианте с применением кросса в дозе 190 мл/га -194,6 руб./га. Более высокая рентабельность выращивания ячменя на фоне применения гербицидов была на варианте с ковбоем в дозе 190 мл/га и составила 45 %,

Эффективность системы защиты растений определяется не только действием гербицидов в год их применения, но и их послсдсйствием, В посевах яровой пшеницы наибольший чистый доход от использования гербицидов был получен на вариантах с применением кросса в средней (125 мл/га) и максимальной (150 мл/га) дозах — 269,0 и 351,7 руб/га, соответственно. На посевах овса дополнительный доход также был максимальным от последействия этого гербицида, и составил 686,0 и 791,6 руб/га, соответственно. За два года наивысший суммарный чистый доход был получен на варианте с применением кросса в дозе 150 мл/га - 1 143,3 руб/га, рентабельность составила 100 %, что на 25 % больше контрольного значения.

ВЫВОДЫ

На основании проведенных исследований можно сделать следующие выводы:

1. За семидесятилетний период развития земледелия на территории Республики Мордовия отдельные сегетальные виды сорняков трансформировались в рудеральные облнгатные и факультативные формы. Обильно встречавшиеся семьдесят лет назад в полевой флоре сорные виды трав, в наши дни исчезли из посевов и изредка произрастают на обочинах дорог, у лесополос, по оврагам и балкам. В современных агрофитоценозах практически не встречаются сорняки, предпочитающие более плотные почвы. Возникшая в фитоценозе пустота за-

полнилась размножением двудольных и злаковых однолетних, а из многолетних - корнеотпрысковых сорных растений. В посевах сельскохозяйственных культур появились новые виды сорняков, которых в 1931—1932 годах на полях не было - это овсюг обыкновенный Avena fatua L„ редька дикая Raphanus rap~ hanistrum L. Они были завезены вместе с семенным материалом селекционных сортов из других регионов.

2. За семидесятилетний период времени произошла заметная трансформация ссгстального компонента структуры агрофнтоценозов. Снижение экологической емкости местообитания обусловлено в основном усилением конкурентной роли культурного компонента и элиминацией некоторых менее приспособленных сорных видов трав. Периодическое антропогенное воздействие химических средств уничтожения нежелательной растительности привело к снижению видового разнообразия сорняков при одновременном усилении эдификаци-онноЙ роли ряда сорных видов. Современные агрофитоценозы, в том числе и их сорный компонент, приобрели более высокую устойчивость — способность противостоять внешним изменениям агроэкологнческой среды.

3. Анализ степени засоренности, проведенный за семидесятилетний отрезок времени на пахотных почвах ряда совхозов, расположенных в разных зонах Мордовии показал, что посевы сельскохозяйственных культур начала 30-х гг. имели в основном сильную степень засоренности. Причем, обильно засоренными оказались как пропашные культуры, требующие ручной прополки, так и зерновые, посеянные с различными нарушениями агротехники. К числу последних относились: поздний срок сева, некачественно поднятая зябь, весенняя вспашка, плохо очищенный от ссмян сорняков посевной материал. Степень засоренности современных агрофнтоценозов стала значительно ниже, однако возросла численность злостных, трудноискорснимых сорняков.

4. При существующем и постоянном уровне агротехники видовой состав сорняков, как правило, мало изменяется, однако при изменении технологии возделывания полевых культур в агроценозах варьирует как численность, так и видовой состав сорных трав. Для каждого уровня агротехники существует свое биоэкологичсскос равновесие.

5. Применение гербицида ковбоя еннжало жизнеспособность корневых отпрысков бодяка палевого, осота желтого и вьюнка полевого и их способность к побегообразованию, однако не приводило к полной гибели корневой системы.

. б. Существенное снижение продуктивности яровой пшеницы и овса происходило на варианте с минимально заданной (15 экз.) численностью хвоща полевого на 1 мг. Наиболее ощутимый вред куртинам корневищ хвоща полевого нанесло применение кросса в средней и максимальной дозах. На фоне применения низких доз гербицидов корневая система хвоща полевого оставалась жизнеспособной. При сравнении трех гербицидов группы хлорсульфуронов в борьбе с хвощем полевым на посевах яровой пшеницы, более эффективным оказался кросс в дозе 150 мл/ra. На посевах овса устойчивый эффект последействия так же был получен на этом варианте.

7. Фитоцснотичсская роль многолетних бобово-злаковых травосмесей значима в борьбе с однолетними и некоторыми многолетними сорняками. Од-

вако, при их долголетнем использовании существенное развитие получает стержнекорневой сорняк одуванчик лекарственный. Люцсрно-кострсцовая травосмесь была более долговечной и сильнее противостояла развитию сорняков. Одуванчик лекарственный реал изовы вал в большей степени свои эксплерснт-ные свойства (способность быстро заполнять освободившиеся места) в низкорослых травосмссях клевера и тимофеевки. При выборе травосмесей на трех-четырехлетнсе использование большее внимание нужно уделять люцерно-кострсцовым смесям, а смеси с клевером использовать не более двух-трех лет. Одуванчик лекарственный, по мере старения трав, усиливал эдификационную роль и, вследствие увеличения численности и биологической массы, приводил к существенному снижению урожайности многолетних трав.

8. Экономический анализ показал, что, учитывая порог вредоносности сорняков, можно отказаться от ежегодного опрыскивания посевов гербицидами и применять периодические обработки. При этом существенно снижается гербицид ная нагрузка на поле, увеличивается количество получаемой продукции без дополнительных затрат на закупку и применение гербицидов и, соответственно, повышается экологическая безопасность и экономическая рентабельность производства.

СПИСОК ОПУБЛИКОВАННЫХ РАБОТ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

1. Оиолин Я. В., Камалихин В. Е., Зайчикова Т. Ф. Влияние антропогенного фактора на хронологическое изменение сорной растительности агрофитоценозов двадцатого столетия // Новые подходы в естественных исследованиях; экология, биология, сельскохозяйственные науки: Межвуз. сб. науч. тр, Саранск, 2002. Вып. 2. С. 83-86.

2. Каматхин В. Е., Зайчикова Т. Ф. Ингибирующее действие гербицида «Ковбой» в зависимости от морфологических особенностей корнеотпрысковых сорняков // Голь средств химизации в повышении продуктивности агроэкосистем: Материалы ВсероссиЙск, науч. конф. Уфа: БГАУ, 2003. С. 42-45.

3. Сиолин Н. В., Камалихин В. Е., Зайчикова Т. Ф. Эволюция формирования биотипов полевых сорных сообществ двадцатого столетия при антропогеном воздействии из агрофитоценозы // Актуальные вопросы ботаники и физиологии растений: Материалы Междунар. науч. конф. Саранск: Изд-во Мордов ун-та, 2004. С. 221-222.

4. Камалихин В. К, Зайчикова Т. Ф. Эффективность гербицидов группы хлорсульфуронов в борьбе с хвощем полевым // Применение средств химизации — основа повышения продуктивности сельскохозяйственных культур и сохранения плодородия почв: Материалы Междунар. науч. конф. М.: В НИНА, 2004. С. 284-287.

5. Бочкарев Д. В., Смолин Н. В., Зайчикова Т. Ф. Вредоносность Тагах-асит о$1Сгпа!е \Vigg. в посевах многолетних трав различных лет пользования // ХХХШ Огаревские чтения; Материалы науч. конф.: в 2 ч. / Ч. 2. Естественные и технические науки. Саранск: Изд-во Мордов. ун-та, 2005. С. 184-187.

Подписано и почить 06,05.05, Объем 1,0 п, л. Тираж 100 экз. Заказ № 978, Типография Издательства Мордовского университета 430000, г, Саранск, ул, Советская, 24

#-884 5