Совершенствование системы применения гербицидов в посевах озимой пшеницы в технологиях возделывания

Заргар Мейсам

Бесплатный автореферат и диссертация по сельскому хозяйству на тему
Совершенствование системы применения гербицидов в посевах озимой пшеницы в технологиях возделывания
ВАК РФ 06.01.01, Общее земледелие

Автореферат диссертации по теме "Совершенствование системы применения гербицидов в посевах озимой пшеницы в технологиях возделывания"

На правах рукописи

ЗАРГЛР МЕИСАМ

СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ СИСТЕМЫ ПРИМЕНЕНИЯ ГЕРБИЦИДОВ В ПОСЕВАХ ОЗИМОЙ ПШЕНИЦЫ В ТЕХНОЛОГИЯХ ВОЗДЕЛЫВАНИЯ

Специальность: 06.01.01 - «Общее земледелие, растениеводство», 06.01.07 - «Защита растений»

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата сельскохозяйственных наук

1 о АПР 2014

Москва 2014

005546911

Работа выполнена на кафедре генетики, растениеводства и защиты растений Российского университета дружбы народов (РУДН) и отделе технологий возделывания зерновых культур Московского НИИСХ «Немчиновка» в 2010 - 20014 гг.

Научные руководители: Политыко Петр Михайлович; доктор

сельскохозяйственных наук, профессор; Пакина Елена Николаевна, кандидат биологических наук

Официальные оппоненты: Захаренко Владимир Андреевич, доктор

сельскохозяйственных наук, профессор, академик РАСХН, главный научный сотрудник отделения защиты растений РАСХН Пушкарев Владимир Геннадьевич, квндидат сельскохозяйственных наук, доцент кафедры земледелия и РТПМ Великолукской сельскохозяйственной академии

Ведущая организация: Российский государственный аграрный заочный университет

Защита состоится 20 «мая» 2014 года в 13 часов 30 минут на заседании диссертационного совета Д 006.049.01 при Московском научно-исследовательском институте сельского хозяйства «Немчиновка» по адресу: 143026, Московская обл., Одинцовский район, п/о Немчиновка-1, ул. Калинина, дом 1.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке института или на сайте www.nemchinowka.ru

Автореферат разослан «ЗА>_марта 2014 года

Ученый секретарь диссертационного совета

А.С. Мерзликин

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. Одной из серьезных проблем возделывания пшеницы является засоренность посевов, потери урожая от сорняков в мировом масштабе оцениваются в 40 млрд. долларов ежегодно (Monaco et al., 2002). В Австралии и США ежегодные расходы на борьбу с сорняками составляют 30 млрд. долларов (Lawes and Wallace, 2008). На долю всех производимых пестицидов 60 % приходится на гербициды (Monaco et al., 2002). Сорняки являются одним из главных факторов в снижении урожайности пшеницы (Baghestani et al. 2007). Другими словами, сорняки можно рассматривать как основной барьер в достижении потенциально возможной урожайности пшеницы (Triticum aestivum), поскольку всего лишь 15 - 20 % производителей пшеницы могут успешно контролировать развитие сорняков, в то время как в среднее снижение урожайности составляет 25 % (Abdi et al, 2007).

В последние годы отмечается высокая засоренность посевов мятликовыми видами сорных растений, борьба с которыми осложнена из-за малого ассортимента гербицидов, эффективных в одновидовом фитоценозе. Также стоит вопрос снижения дозы используемых гербицидов с целью экологизации земледелия. Приоритет отдается интегрированной системе защиты посевов от сорняков (Möhler 2001; Blackshavv et al. 2007), выдвигая на первый план предупредительные и профилактические мероприятия (Mack et al., 2000; Monaco et al., 2002; Culliney, 2005).

. Применение биологических средств контроля сорной растительности пока не обеспечивает такого же быстрого снижения засоренности посевов как химические средства защиты, поэтому в последнее время многие исследователи предлагают сочетание биологических и химических препаратов с целью поддержания нормального фитосанитарного состояния посевов и уменьшения пестицидной нагрузки на окружающую среду.

Цель исследований - изучить эффективность применения гербицидов нового поколения Вердикт, Аккурат экстра в посевах озимой пшеницы при разных технологиях возделывания.

Задачи исследований:

- рассмотреть видовой состав сорных растений при возделывании озимой пшеницы в современных технологиях возделывания;

- изучить влияние различных доз гербицидов на сорные растения;

- определить влияние их на структуру урожая озимой пшеницы;

- установить хозяйственную эффективность изучаемых гербицидов на посевах озимой пшеницы;

- охарактеризовать влияние гербицидов на урожайность и качество зерна озимой пшеницы в технологиях возделывания;

рассчитать энергетическую и экономическую эффективность применения гербицидов по технологиям возделывания.

Научная новизна работы. В условиях Московской области выявлена специфичность действия гербицидов Вердикт и Аккурат Экстра на сорные

растения при базовой, интенсивной и высокоинтенсивной технологиях возделывания.

Эффективность выражается в подавлении сорняков при дозе 0,2 кг/га на уровне - 63 %; при 0,3 кг/га - 87 %; при 0,5 кг/га - 92 %. Лучшей дозой Вердикта является 0,3 кг/га, при которой биологическая эффективность достигает 91 %, урожайность озимой пшеницы при этом повышается на 15,5 %.

Применение гербицида не оказало отрицательного влияния на защищаемую культуру. Препарат оказывает воздействие на мятликовые виды сорных растений (метлица обыкновенная, мятлик обыкновенный, костер ржаной), засоренность данными видами в настоящее время на многих полях превышает пороговые значения. Пониженная доза гербицида позволяет снизить гербицидную нагрузку на окружающую среду при возделывании озимой пшеницы.

Практическая значимость результатов. Полученные данные позволяют рекомендовать препарат Вердикт в системе интегрированной защиты от сорной растительности в пониженных нормах расхода в современных технологиях возделывания. Урожайность от действия гербицида возрастает на 20%. Использование сниженной дозы препарата обеспечивает экономию 200 рублей на га. При защите 1000 га экономия составляет более 200 тысяч рублей.

Апробация работы. Полученные экспериментальные материалы были доложены на Международной конференции молодых ученых РУДН «Инновационные процессы в АПК в 2013 г.; на 10-й Международной конференции по фитопатологии в Пекине, Китай в 2013 г.; на Международной конференции по сельскому хозяйству и животноводству ICAAA в Москве в 2013 г.

Структура и объем диссертации. Диссертация изложена на 150 страницах компьютерного текста, содержит 35 таблиц, 37 рисунков Работа состоит из введения, обзора литературы, 5 глав экспериментальной части, выводов, предложений производству. Список литературы включает 209 авторов, в том числе 202 на иностранных языках.

МАТЕРИАЛ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЙ

Опыты по совершенствованию технологии послевсходового применения гербицидов на озимой пшенице проводились в течение трех лет в 2011-2013 гг. Опыты были заложены в Нечерноземной зоне РФ на полях Московского НИИСХ «Немчиновка» в Одинцовском районе, ОПХ «Толстопальцево» Наро-Фоминского района и АПК «Космодемьянский» Рузского района Московской области.

В опыте на полях Московского НИИСХ «Немчиновка» изучали эффект совместного использования биопрепаратов [биогербицид (3 л/га) + биоудобрение + регулятор роста (1 л/га) + биофунгицид с антистрессовой активностью (1 л/га) ] с уменьшенными дозами (0; 0,2; 0,3 и 0,5 кг/га)

послевсходового гербицида нового поколения Вердикт для уничтожения сорной растительности. (Гербицид эффективен против однолетних, некоторых многолетних двудольных и некоторых однолетних мятликовых сорняков (овсюг, мятлик, лисохвост, метлица). Состав гербицида Вердикт: йодин -сульфурон-метил натрия - 6 г/кг; мезо - сульфурон - метил - 30 г/кг; мефентир-диэтил - 90 г/кг.

Биогербицид: Кеми - может быть использован для предотвращения появления и контроля сорной растительности различной видовой принадлежности. Он содержит микроорганизм Colletotrichum spp. Этот биогербицид может быть использован в середине и конце вегетации культуры, когда подавляющее число химических гербицидов применять уже нельзя. Рекомендованная норма расхода 3 л/га.

Биоудобрение: Гуми - гуминовое удобрение со свойствами регулятора роста. В его состав входит гуминовая кислота и такие компоненты как В, Мо, Со, Си, S, I, Mn, Zn. Этот препарат помогает растению переносить стресс, вызванный погодными условиями и применением химических препаратов. Он уменьшает вероятность повреждения растения болезнями и вредителями и повышает урожайность. На озимой пшенице он рекомендован к использованию в норме расхода 1 л/га.

Контроль V V V Контроль

0,2 кг/га 0,3 кг/га 0,5 кг/га V V V

Биопре параты Биопре параты Биопре параты 0,5 кг/га Биопре параты 0,3 кг/га Биопре параты 0,2 кг/га Биопре параты

R414 R21 Ч ■

ЯЗф Rl4>

Контроль V V V Контроль

0,2 кг/га 0,3 кг/га 0,5 кг/га V V V

Биопре параты Биопре параты Биопре параты 0,5 кг/га Биопре параты 0,3 кг/га Биопре параты 0,2 кг/га Биопре параты

Фитоспорин: биологический фунгицид с антисрессовой активностью по отношению к неблагоприятным погодным условиям и химическим обработкам, обладает свойствами регулятора роста, состоит из высокоактивных спор бактерии эндофита ВассПиэ зиЫШэ (изолят 260). Эффективен против широкого круга грибных и бактериальных болезней. Фитоспорин используется в качестве

предпосевного протравителя семян, а также им можно опрыскивать вегетирующие растения; он совместим с известными химическими инсектицидами и гербицидами. На озимой пшенице фитоспорин рекомендован к применению из расчета 1 л/га в фазу кущения.

Схема опыта

Вариант Варианты обработки Символ

Т1 Вердикт 0,5 кг/ га + Биопрепараты (биоудобрение&регулятор роста + биогербицид + биофунгицид с антистрессовой активностью) V1B

Т2 Вердикт 03 кг/ га + Биопрепараты (биоудобрение&регулятор роста + биогербицид + биофунгицид с антистрессовой активностью) V2B

ТЗ Вердикт ОД кг/ га + Биопрепараты (биоудобрение&регулятор роста + биогербицид + биофунгицид с антистрессовой активностью) V3B

Т 4 Контроль (без обработки) Контроль

Условные обозначения: V: гербицид Вердикт ; Биопрепараты: [биогербицид (3 л/га) + биоудобрение + регулятор роста (1 л/га) + биофунгицид с антистрессовой активностью и свойствами регулятора роста (1 л/га)]. ПАВ смешивали с гербицидом из расчета 0,5 л/га. Опыт был заложен рандомизировано блочно в четырех повторностях. Гербицид и биопрепараты распыляли с помощью ранцевого опрыскивателя с плоской веерной насадкой (номер насадки 11002). Все препараты наносились в стадии кущения озимой пшеницы.

Все остальные агротехнические приемы были традиционными для базовой, интенсивной и высокоинтенсивной выращивания озимой пшенице в условиях Московской области.

Подготовка почвы экспериментального участка проводилась традиционным способом.

Базовая технология. Включает: удобрение N30P40K60 при предпосевной культивации, N30 - в фазу кущения. Пестициды: Линтур 180 г/га (д. в. триасульфурон, производство «Сингента» Швейцария) плюс Данадим концентрат эмульсии 1 л/га (д. в. диметоат, производство «Кеминова» Дания), Фундазол, смачивающий порошок - с осени 0,5 кг/га (д. в. беномил, производство «Arpo Хеми» Венгрия)

Интенсивная технология. Включает: удобрение N30P60K90-120 основное внесение, N30 - в фазу кущения, N30 - в фазу выхода в трубку. Пестициды: с

осени Аккурат Экстра 25 г/га (д. в. тифенсульфурон-метил + метсульфурон-метил, Кеминова А/С, Дания), 25 г/га, Данадим 1 л/га плюс Импакт СК 0,5 л/га (д.в. флутриафол - Кеминова А/С) с осени плюс Альто супер концентрат эмульсии (д. в. пропиконазол плюс ципроконазол, производство «Сингента Крон Протекши» Швейцария) 0,5 л/га плюс ретарданты по прогнозу.

Высокоинтепсивная технология. Включает: удобрение N3oP9oK12o-i5o -основное внесение, N30 - в фазу кущения, N30 - в фазу выхода в трубку, N30 - в фазу колошения. Пестициды: Аккурат Экстра 35 г/га плюс Вантекс 0,06 л/га, плюс Альто супер 0,5 л/га плюс Импакт 0,5 л/га с осени; весной плюс Альто супер 0,5 л/га (д. в. пропиконазол плюс ципроконазол, производство «Сингента Кроп Протекши» Швейцария) плюс ретарданты Це Це Це, ВК, 1,5 л/га (д.в. хлормекватхлорид, «БАСФ СЕ» Германия); Тилт КЭ, 0,5 л/га (д. в. пропиконазол, ООО «Сингента» Швейцария) плюс Каратэ 0,2 л/га (д. в. лямбдацигалотрин, ООО «Сингента» Швейцария) или Данадим 0,1 л/га или Вантекс 0,06 л/га(мкс, д.в. гаммацигалотрин, Кеминова А/С).

После уборки предшествующей культуры почву обрабатывали дисковыми боронами БДТ-10 в один след. Через две недели проводили вспашку плугом ПЛН - 3 - 35, затем две культивации, прикатывание и посев сеялкой СН-16 ПМ (норма высева 6 млн. всхожих семян на гектар). Уборку урожая осуществляли с каждой делянки отдельно прямым комбайнированием комбайном «Сампо - 500».

Образцы для анализа почвы экспериментального участка были отобраны методом случайной выборки с глубины пахотного слоя почвы (0 - 20 см) почвенным буром Алексеева, в модификации отдела земледелия. Почва дерново - подзолистая среднесуглинистая с 1,73 - % - ным содержанием гумуса, и реакцией почвенной среды рН - 5,3 - 6,5.

Содержание гумуса в почве менялось в зависимости от предшественника и чередования культур. Значение рН почвенного раствора находилось в пределах 5.5-6,1. Концентрация Р205 колебалась от 105 до 350 мг/кг, а К20 от 85 до 120 мг/кг, что характеризует почву опытного участка как средне - и высоко обеспеченную фосфором и средне - и слабо обеспеченную калием. Перед посевом проводилось боронование и дискование. Из-за изменения рН в почву добавляли доломитовую муку из расчета 5 т/га.

Опытной участок был разбит на делянки, размер делянок 50 м2 , повторность трехкратная.

Опыты проводились по общепринятым методикам (Опытное дело в полеводстве, НИИСХ ЦРНЗ, Россельхозиздаг, 1982. -189 е.).

Методика исследований. Во время проведения полевого эксперимента проводился подсчет общего количества сорняков с площади 0.25 м2 на каждом опытном участке ежегодно на 12-й и 30-й день после обработки с использованием металлической квадратной рамки 50 х 50 см2 согласно методике (Доспехов, 1985; European Weed Research Society (EWRS)). После этого вся собранная масса сорняков высушивалась в термостате при температуре 70° С до получения постоянной массы для определения биомассы.

Плотность и биомасса сорной растительности выражалась как число сорняков на м2 и г на м2 соответственно.

За время проведения эксперимента определялась биомасса и плотность основных сорняков, присутствующих в посевах озимой пшеницы.

Для статистической обработки полученных результатов использовали метод статистического анализа, установленный международным институтом статистики (Доспехов Б.А., 1985; SAS Institute (SAS Institute, 2002) с использованием компьютерных программ. Энергетическую эффективность определяли по методике Г.А. Булаткин, 1986; экономическую эффективность возделывания Ченкин и др., 1974; В.А.Захаренко, 1993.

РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ Почвенно-климатическая характеристика опытного участка

Почва опытного участка дерново-подзолистая среднесуглинистая и, как видно из таблицы 1, характеризуется содержанием гумуса 1,95 - 2,17 %; рН солевой вытяжки 5,2 - 5,7; фосфора (по Кирсанову) 247 - 316 мг/кг почвы; калия (по Кирсанову) 85 - 120 мг/кг почвы.

Таблица 1. Агрохимическая характеристика пахотного слоя почвы

Показатели 2010 г 2011 г 2012 г 2013г

Гумус, % ГОСТ 26213-84 2,00 1,95 2,17 1,95

Реакция почвы, рНКа ГОСТ 26561-86 5.6 5,7 5,2 5,7

Гидролитическая кислотность (Нг), мг.экв./100г ГОСТ 26212 -84 2,0 1,34 2,1 1,34

Сумма поглощенных оснований, мг.экв./100г (8) ГОСТ 21821-88 15,8 12,3 14,8 12,3

Р205, мг/кг ГОСТ 26207-84 280 105 350 316

К20, мг/кг ГОСТ 26210-84 120 85 90 85

Плотность сложения почвы в 2011 году под посевом озимой пшеницы колебалась в интервале 1,19 - 1,39 г/см3; в 2012 году 1,17 - 1,30 г/см3, в 2013 году - 1,21 - 1,48 г/см3. Существенное уплотнение почвы произошло в фазу выхода растений в трубку под влиянием выпавших осадков.

Вегетационные период 2011-12 гг. характеризовался умеренным количеством осадков, носящих в основном ливневый характер; среднедневная температура воздуха и почвы была повышенной; в середине вегетации отмечался недостаток влаги.

Погодные условия зимы 2013 г. отличались от среднемноголетних наблюдений по региону Московской области. Почва промерзла на глубину 41 см, а высота снежного покрова достигала 40 см. Из-за длительного периода низких температур возобновление вегетации озимой пшеницы началось 03.05.2013. Средние значения температуры воздуха и суммы осадков представлены на рисунке 1.

Рис.1. Средние значения температуры и осадков в 2010 - 2013 гг.

Анализ видового состава сорных растений в посевах озимой пшеницы за годы исследований изменяется по годам, технологиям возделывания. Среди сорных растений на посевах озимой пшеницы встречались такие виды как фиалка полевая (15,8 %), звездчатка средняя (9,6 %), ромашка непахучая (7,6 %), пикульник (6,8 %), подмаренник цепкий (5,7 %), мятликовые (5,5 %), сушеница топяная (5,3 %), хвощ полевой (5,2 %), гречишка вьюнковая (4,8 %), одуванчик лекарственный (4,0 %), редька дикая (3,8 %), пастушья сумка (3,1 %) и другие.

После применения гербицидов в опытах преобладала фиалка полевая (Viola arvensis L.), звездчатка средняя (мокрица) (Stelaria media L.) и представители семейства Роасеае. Многолетние виды составляли 9,5 %, малолетние 90,0 %. Мятликовые виды в условиях 2011 года составляли 6,0 %, в 2012 г - 10,0 % и в 2013 г- 13,2%.

Влияние обработок на численность и биомассу сорных растений

Снижение численности сорных растений следует отнести на счет эффективного действия пониженных доз гербицида Вердикт в сочетании с биопрепаратами, которые сами по себе недостаточно эффективны для контроля

сорной растительности, а должны применяться лишь в сочетании с другими методами контроля. Степень подавление сорняков гербицидом Вердикт в сочетании с биопрепаратами представлена в таблице 2, полученные результаты свидетельствуют о том, что достаточно эффективной оказалась доза препарата 0,3 кг/га в отношении сорняков семейства Роасеае, а также фиалки полевой ( Viola arvensis) и мокрицы (Slelaria media).

Таблица 2. Снижение численности сорняков при применении гербицида Вердикт в сочетании с биопрепаратами (среднее 2011 - 2013 гг.), раст./м2

Обработки V. arvensis \ S. media \ Роасеае V. arvensis \ S. media J Роасеае

12 дней после обработки 30 дней после оюработки

Вердикт 0,5 кг/га + биопрепараты 6,60 0,25 10,73 2,00 0,00 5,50

Вердикт 0,3 кг/га + биопрепараты 7,75 1,37 15,70 3,80 0,34 9,50

Вердикт 0,2 кг/га + биопрепараты 14,6 1,60 19,37 8,00 3,75 15,20

Контроль 26,1 1,75 24,60 15,50 15,25 27,50

Наиболее высокая эффективность гербицида Вердикт была отмечена при норме расхода 0,5 кг/га + биопрепараты, при этом разница с эффективностью при норме расхода 0,3 кг/га + биопрепараты была несущественной, в то время как при норме расхода 0,2 кг/га + биопрепараты наблюдалось гораздо менее эффективное подавление фиалки полевой (Viola arvensis) и мокрицы (Stelaria media).

Таблица 3. Снижение биомассы сорняков при применении гербицида Вердикт в сочетании с биопрепаратами (среднее 2011 - 2013 гг.), г/м2

Обработки V. arvensis S. media Роасеае V. arvensis S. media Роасеае Общее

12 дней после обработки 30 дней после обработки

Вердикт 0,5 кг/га + биопрепараты 0,09 0,04 0,72 0,11 0,00 0,53 0,65

Вердикт 0,3 кг/га + биопрепараты 0,22 0,03 1,98 0,14 0,10 1,08 1,33

Вердикт 0,2 кг/га + биопрепараты 0,52 0,10 2,20 0,38 0,22 2,20 2,55

Контроль 1,22 0,62 6,12 0,78 1,18 5,10 6,90

Наилучший результат в подавлении сорняков был достигнут при использовании наиболее высокой дозы гербицида, однако, промежуточная доза

0,3 кг/га + биопрепараты в большинстве случаев обеспечила достаточное подавление сорной растительности, особенно в отношении фиалки полевой ( Viola arvensis) и представителей семейства Роасеае.

Результаты опыта продемонстрировали существенное снижение биомассы всех исследованных групп сорняков Viola arvensis, Роасеае и Stelaria media.

Как видно из таблицы 3, различные дозы Вердикта + биопрепараты оказали неодинаковое влияние на биомассу сорной растительности, так, в варианте Вердикт 0,5 кг/га + биопрепараты было отмечено наиболее значительное снижение биомассы как Viola arvensis, так и представителей семейства Роасеае, в то время как Stelaria media одинаково эффективно подавлялась всеми тремя испытанными дозами препарата по сравнению с контролем, что может объясняться высокой чувствительностью данного сорняка даже к малым дозам гербицида Вердикт. Несмотря на то, что наибольшее снижение биомассы сорной растительности отмечалось при дозе Вердикт 0,5 кг/га + биопрепараты, промежуточная доза 0,3 кг/га + биопрепараты также может быть рекомендована к применению как вполне эффективная в борьбе с сорной растительностью.

Аналогичные результаты получены и в ходе лабораторного опыта по испытанию различных доз Вердикта на проросшие сорные растения. Так, число выживших сорняков существенно сократилось через 30 дней после опрыскивания гербицидом, причем это сокращение находилось в прямой пропорциональной зависимости с увеличением нормы расхода гербицида, и в большинстве случаев возрастание дозы препарата до максимально рекомендованной сопровождалось подавлением сорной растительности более, чем на 90 %., т.е. живыми оставались менее 10 % сорняков (рис.2). Процент выживших сорняков был минимальным при норме расхода Вердикта 0,5 кг/га и увеличивался в соответствии с нормами расхода гербицида 0,3 кг/га, 0,2 кг/га и контролем (рис.2). Более того, результаты лабораторного эксперимента продемонстрировали существенное снижение численности Chenopodium album, роасеае и stelaria media как при рекомендованной норме расхода препарата 0,5 кг/га, так и при промежуточной дозе 0,3 кг/га. В то же самое время при минимальной норме расхода гербицида 0,2 кг/га наблюдался существенно высокий процент выживших сорняков всех трех обозначенных видов.

В проведенном лабораторном эксперименте не было обнаружено существенных различий в эффективности применения двух норм расхода гербицида Вердикт 0,5 кг/га и 0,3 кг/га, можно сделать вывод, что норма расхода 0,3 кг/га может быть перспективной для подавления сорной растительности с наименьшим ущербом окружающей среде. В ряде исследований отмечено, что использование рекомендованной нормы расхода гербицида обеспечило подавление сорной растительности лишь на 20 - 40 %, в то время как уничтожение сорняков на 70 % и более было достигнуто при применении препарата в 20 % от рекомендованной дозы.

Control V3B V2B V1B

в С. album__0__35j>__S&5__95.5

О S. media__0__4!У8__84__90.4

И Роасеае 0 42.4 81.3 96.3

Рис. 2. Влияние различных доз гербицида Вердикт на подавление сорной

растительности

Рис. 3. Влияние различных доз гербицида Вердикт на сокращение биомассы сорной растительности (мг)

Результат проведенного лабораторного эксперимента также показал, что гербицидныс обработки оказали существенное влияние как на значения сухой

I С. album

435,5

□ S. media

45О 400 350 300 250 200 150 100 50 О

В Роасеае

382.3

Control

105.1

биомассы отдельных видов Stelaria media , Chenopodium album, Poaceae, так и на общее значение сухой биомассы. Наибольший процент подавления сорной растительности был отмечен при двух дозах гербицида: 0,5 кг/га и 0,3 кг/га. Между этими двумя нормами расхода гербицида не было обнаружено существенных различий в их эффективности (рис.3).

Несмотря на то что наименьшее значение сухой биомассы сорняков было получено при использовании гербицида в норме расхода 0,5 кг/га, промежуточная доза препарата 0,3 кг/га также может быть рекомендована к применению.

Также было установлено, что различные нормы расхода Вердикта оказали существенное влияние на общее снижение сухой биомассы сорняков, по мере увеличения нормы расхода препарата снижалось значение общей сухой биомассы.

Влияние обработок на структуру урожая озимой пшеницы

Полученные в ходе эксперимента данные (табл. 4) свидетельствуют о том, что такие показатели как содержание азота, фосфора, калия, высота растений, количество зерен в колосе, количество выполненных зерен, масса

Таблица 4. Структура урожая озимой пшеницы Московская 39 при разных дозах Вердикта

Обработки Высота растений, см Количество растений/м2 «и S Клейковина в муке, % i Белок в зерне,% Урожайность, т/га Масса 1000 зерен, г Биологическая урожайность. т/га Индекс урожайное ти, %

Вердикт 0,5 кг/га+био-препараты 101 214 80 31.8 17.3 7.30 45.5 17.7 42.15

Вердикт 0,3 кг/га+био-препараты 100 212 81 32.5 17.8 7.69 46.3 17.8 43.78

Вердикт 0,2 кг/га+био-препараты 96 207 80 31.4 17.1 7.30 44.8 17.1 41.72

Контроль 95 192 79 29.5 16.7 6.70 43.9 16.8 40.20

зерна с колоса и индекс содержания клейковины были подвержены изменениям в зависимости от применения различных доз гербицида Вердикт в сочетании с

биопрепаратами, в то время как вышеозначенные обработки не оказали существенного влияния на массу 1000 зерен, количество стеблей на м2, количество растений на м2, количество колосьев на м2, длину колоса, биологическую урожайность и индекс урожайности.

Урожай зерна имел отрицательную тесную связь с численностью и биомассой сорной растительности. Урожай зерна, содержание клейковины, процент азота, фосфора, калия и количество выполненных зерен на колос возрастали в соответствии с изменением норм расхода гербицида в сочетании с биопрепаратами по сравнению с контролем. Так, наибольшее значение урожайности зерна 7.69 т/га было получено при использовании промежуточной дозы гербицида 0,3 кг/га в сочетании с биопрепаратами, а наименьшее значение 6.7 т/га было зафиксировано в контрольном варианте. Вердикт в норме расхода 0,5 и 0,3 кг/га в сочетании с биопрепаратами оказал существенное влияние на увеличение высоты растений по сравнению с контролем, в то время как минимальная доза гербицида не оказала существенного влияния на массу 1000 зерен, количество растений на м2, количество стеблей на м2, количество колосков на м2, длину колоса. Урожайность зерна обратно пропорционально зависела от количества сорняков и их биомассы: увеличение урожайности зерна в соответствии с увеличением нормы расхода гербицида можно отнести на счет снижения конкуренции культурных и сорных растений. Результаты исследований показали, что хорошие показатели структуры урожая одновременно с эффективным подавлением сорной растительности были получены при использовании промежуточной нормы расхода гербицида 0,3 кг/га в сочетании с биопрепаратами и значения этих показателей были близки к аналогичным, полученным при рекомендованной норме расхода гербицида.

Качество зерна и сила муки

Проведенный анализ зерна (табл. 5) на потребительские качества

Таблица 5. Показатели качества зерна озимой пшеницы сорта Московская 39 (среднее за годы исследований)

Техноло гия Натура, г/л. Белок в зерне, % Клейковина в муке Объемный выход хлеба, см

% идк ед. ш.

1 810 12,8 35,4 71 1032

2 814 13,7 35,9 77 1027

3 817 14,9 41,2 76 1035

Примечание: 1 - базовая, 2 - интенсивная, 3 - высокоинтенсивная технологии

свидетельствует, что применение Вердикта 0,3 кг/га по интенсивной технологии способствует их улучшению. Мука из зерна пшеницы сорта Московская 39 соответствовала требованиям стандарта к сильным и ценным пшеницам. Натура зерна была 810 - 817 г/л, содержание клейковины в муке 35,4 - 41,2 %, белка 12,8 - 14,9 %.

При этом такие показатели, как натура зерна, содержание белка в зерне и клейковины в муке возрастали с ростом интенсивности технологии.

Объемный выход хлеба изменялся от 1027 до 1035 см3.

Биологическая эффективность применения различных доз гербицида

Вердикт

Оценка биологической эффективности гербицида Вердикт в сочетании с биопрепаратами показала (табл. 6), что на 12-й день после обработки в варианте с нормой расхода 0,5 кг/га + биопрепараты численность сорняков сократилась на 76,7 %, а их биомасса на 87,02 % по сравнению с контролем, кроме того, промежуточная норма расхода гербицида 0,3 кг/га также способствовала эффективному снижению численности и биомассы сорной растительности.

Таблица 6. Биологическая эффективность Вердикта в посевах озимой пшеницы Московская-39 (среднее за 2011 - 2013 гг.)

Дозы гербицида Численность и биомасса сорняков % снижения по сравнению с контролем

раст/м2 г/м численность биомасса

12 дней после обработки

Вердикт 0,5 кг/га + биопрепараты 13.5 0.8 76.7 87.02

Вердикт 0,3 кг/га + биопрепараты 23 1.8 60.34 70.77

Вердикт 0,2 кг/га + биопрепараты 31 2.15 46.5 65.00

Контроль 58 6.16 - -

30 дней после обработки

Вердикт 0,5 кг/га + биопрепараты 7.78 0.65 87.03 90.51

Вердикт 0,3 кг/га + биопрепараты 13 1.25 78.33 81.75

Вердикт 0,2 кг/га + биопрепараты 26 2.5 56.66 63.50

Контроль 60 6.85 - -

На 30 - й день после обработки Вердикт 0,5 кг/га + биопрепараты способствовал снижению численности и биомассы сорняков на 87,03 % и 90,51 % соответственно. В варианте Вердикт 0,3 кг/га + биопрепараты численность сорняков снизилась на 78,33%, а их биомасса на 81,75 % по сравнению с контролем

Хозяйственная эффективность применения различных доз гербицида

Вердикт

Одним из критериев оценки эффективности применения защитных мероприятий, в частности, различных доз испытуемого гербицида, является уровень сохраненного урожая. Как видно из таблицы 7, по всем трем годам исследований наибольшая хозяйственная эффективность была отмечена в варианте с нормой расхода Вердикт 0,3 кг/га + биопрепараты.

Таблица 7. Хозяйственная эффективность применения различных доз гербицида Вердикт в сочетании с биопрепаратами (среднее за 2011 - 2013 гг.)

Доза препарата Урожай, т/га Защищенный урожай, т/га

0,5 кг/га + биопрепараты 6,8 0,6

0,3 кг/га + биопрепараты 7,3 1,2

0,2 кг/га + биопрепараты 6,8 0,6

Контроль 6,1 -

Энергетическая эффективность применения различных доз гербицида

Вердикт

Расчеты показали, что энергетическая эффективность является высокой, т.к. коэффициент энергетической эффективности по всем вариантам превышает единицу (табл.8).

Лучший выход энергии (126,5 ГДж/га) был отмечен у озимой пшеницы в варианте с применением гербицида в норме расхода 0,3 кг/га + биопрепараты.

Таблица 8. Энергетическая эффективность возделывания озимой пшеницы Московская 39 (среднее за 2011 - 2013 гг.)

Доза препарата, кг/га Урожайность, т/га Выход энергии, ГДж/га Затраты, ГДж/ц Коэффициент энергетической эффективности

Вердикт 0,5 кг/га + биопрепараты 7.30 120.0 87.8 1.9

Вердикт 0,3 кг/га + биопрепараты 7.7 126.5 94.1 1.75

Вердикт 0,2 кг/га+ биопрепараты 7.35 120.8 88.0 1.85

Контроль 6.68 109.8 80.0 2.05

Экономическая эффективность применения различных доз гербицида

Вердикт

Конечным итогом применения любых мероприятий по защите посевов и, в частности, гербицидных обработок, является конечная экономическая эффективность. Оценка экономической эффективности проводилась по всем вариантам применения гербицида Вердикт в сочетании с биопрепаратами с учетом стоимости препаратов в различных нормах расхода.

Таблица 9. Экономическая эффективность возделывания озимой пшеницы сорта Московская 39 (среднее за 2011 - 2013 гг.)

Доза препарата Урожайность, т/га Стоимость урожая, руб./га Затраты возделывания, руб./га Условный чистый доход, руб. Окупае мость, руб./ру б.

Вердикт 0,5 кг/га + биопрепараты 6.83 44416 15971 28445 1.78

Вердикт 0,3 кг/га + биопрепараты 7.3 47450 15937 31179 1.97

Вердикт 0,2 кг/га + биопрепараты 6.8 44416 15911 28505 1.78

Контроль 6.1 40083 15811 24272 1753

Как видно из таблицы 9, по всем трем годам исследований наибольшую экономическую эффективность показал вариант с дозой Вердикт 0,3 кг/га + биопрепараты, что позволяет сделать вывод о том, что данная сокращенная норма расхода гербицида не только эффективно подавляет сорную растительность, уменьшая пестицидную нагрузку на окружающую среду, но и является наиболее экономически оправданной.

Выводы

1. Видовой состав сорняков опытного поля мало изменялся за годы исследований. Среди представленных видов многолетние занимали 9,1 %, малолетние 85,1 % , мятликовые составляли 9,7 %. Из многолетних видов преобладали хвощ полевой (Equisetum arvense L.), бодяк полевой (Cirsium arvense (L.) Scop.) и осот полевой (Sonchus arvensis L.). Основная масса сорняков была представлена малолетними видами - марь белая (Chenopodium album L), звездчатка средняя (Stellaria media (L.) Vill.), виды горцов (Polygonum Spp.L.), пикульник обыкновенный (Galeopsis tetrahil L.), ромашка непахучая (Matricaria inodora L.), ромашка душистая (Matricaria matricarioides (Less.) Porter), пастушья сумка обыкновенная (Capsella bursa-pastoris (L.) Médit), торица полевая (Spergula arvensis L.), дымянка лекарственная (Fumaria officinalis L.).

2. Исследования показали, что снижение численности сорной растительности было достигнуто благодаря применению гербицида Вердикт в сокращенных нормах расхода в сочетании с биопрепаратами (биоудобрение со свойствами регулятора роста + биогербицид + биофунгицид с антистрессовой активностью); наилучший результат был получен при норме расхода Вердикта 0,5 кг/га + биопрепараты. Кроме того, такие виды сорняков как фиалка полевая (Viola arvensis), представители семейства Роасеае и в некоторых случаях мокрица (Stelaria media) были эффективно элиминированы сокращенной дозой гербицида 0,3 кг/га + биопрепараты. Несмотря на то, что наиболее эффективной оказалась максимальная норма расхода гербицида, разница с промежуточной дозой 0.3 кг/га + биопрепараты была незначительной. Наименьшая норма расхода Вердикта 0,2 кг/га + биопрепараты оказалась наименее эффективной для контроля Viola arvensis, Stelaria media и представителей семейства Роасеае.

3. В вариантах с Вердикт в норме расхода 0,5 кг/га + биопрепараты было отмечено увеличение количества растений на м2 , высота растений и количество выполненных зерен в колосе по сравнению с контролем и другими вариантами опыта. Различные дозы гербицида практически не повлияли на количество колосьев, число зерен в колосе и вес зерна с колоса. Уменьшение урожая зерна и биологической урожайности по мере снижения нормы расхода гербицида может объясняться усилением конкуренции культурных и сорных растений. Результаты эксперимента показали, что структура урожая и контроль сорной растительности были вполне удовлетворительными при промежуточной норме расхода Вердикта 0,3 кг/га + биопрепараты, что вполне сопоставимо с результатами при рекомендованной норме расхода Вердикта 0,5 + биопрепараты.

4. Применение различных доз гербицвда Вердикт в сочетании с биопрепаратами по изученной технологии позволили защитить урожай озимой пшеницы Московская 39 от сорняков в размере 0,6 т/га при норма расхода Вердикт 0,5 кг/га + биопрепараты; 1,2 т/га при норме расхода Вердикт 0,3 кг/га + биопрепараты и 0,6 т/га при норма расхода Вердикт 0,2 кг/га + биопрепараты.

5. Установлено, что изменение нормы расхода гербицида Вердикт в сочетании с биопрепаратами оказывало влияние на урожай зерна, содержание клейковины, количество выполненных зерен в колосе. Наибольшее значение урожайности зерна (7,69 т/га) было получено при применении нормы расхода гербицида 0,3 кг/га + биопрепараты, при этом содержание белка и клейковины не были подвержены существенным изменениям в зависимости от доз препарата.

6. В современных технологиях возделывания озимой пшеницы для защиты от сорняков по итогам всех проведенных экспериментов рекомендуется сокращенная норма расхода гербицида Вердикт 0,3 кг/га, что снижает нагрузку на окружающую среду и позволяет сдерживать численность сорняков ниже порога вредоносности. Гербицид совместно с биопрепаратами обеспечивает надежную защиту растений и получение урожайности на уровне 6-7 т/га зерна высоких потребительских качеств.

7. Изученная нами технология защиты озимой пшеницы сорта Московская-39 оказалась достаточно высокоэффективной, исходя из энергетической и экономической эффективности. Наибольшую прибыль обеспечила система защиты с использованием нормы расхода гербицида Вердикт 0,3 кг/га + биопрепараты, при которой условно чистый доход составил 31179 руб./га, а окупаемость 1,97 руб./руб.

РЕКОМЕНДАЦИИ ПРОИЗВОДСТВУ

Для получения урожайности озимой пшеницы на уровне 6-7 т/га рекомендуется интенсивная технология. Включает: удобрение N30P60K90-120 основное внесение, N30 - в фазу кущения, N30 - в фазу выхода в трубку, N30 колошение по потребности растений. Пестициды: с осени Данадим 1 л/га плюс Импакт CK 0,5 л/га (д.в. флутриафол - Кеминова А/С) плюс Альта супер концентрат эмульсии (д. в. пропиконазол плюс ципроконазол, производство «Сингента Кроп Протекши» Швейцария) 0,5 л/га + ретарданты по прогнозу (выход трубку) + Вердикт 0,3 кг/га + биогербицид + биофунгицид

В современной системе защиты посевов озимой пшеницы от сорных растений по итогам всех проведенных экспериментов рекомендуется сокращенная норма расхода гербицида Вердикт 0,3 кг/га, что снижает нагрузку на окружающую среду и обеспечивает поддержание численности сорняков на экономически неощутимом уровне. Окупаемость затрат составляет 1,97 руб./руб.

Список работ, опубликованных по теме диссертации

1. Заргар М. Комплексное использование биопрепаратов совместно с уменьшенными дозами гербицида для контроля численности сорной растительности // Вестник российского университета дружбы народов, 2012. №4 (1). - С. 34 - 40.

2. Заргар М., Политыко П.М., Пакина E.H. Реакция сорной растительности на различные дозы гербицида нового поколения Вердикт в контролируемых условиях окружающей среды // Овощи России, 2013. № 4 (21). - С. 66-69.

3. Заргар М., Политыко П.М., Пакина E.H. Реакция сорной растительности на различные дозы гербицида нового поколения Вердикт в контролируемых условиях окружающей среды // Овощи России, 2013. № 4 (21). - С. 66-69.

4. Заргар М., Худа нар Дж. Аль-Сайдан, Пакина E.H. Влияние различных доз гербицида и сроков обработки на подавление сорной растительности в посевах фасоли рисовой // Теоретические и прикладные проблемы агропромышленного комплекса, Москва, 2014. № 1 (18). - С. 14-17.

5. Заргар М., Пакина E.H. Статистический анализ в агрономии. М.: РУДН, 2012.- 127 с.

6. Пакина E.H.. Заргар М. Интегрированная защита, М.: РУДН, 2012. -160 с.

7. Заргар М., Пакина E.H. Биология сорной растительности. М.: РУДН, 2014 (в печати)

8. Заргар М., Пакина E.H., Фатиев М. Пестициды в сельском хозяйстве. М.: РУДН, 2014 (в печати)

9. Заргар М., Политыко П.М., Пакина E.H. Использование сокращенных доз гербицида в сочетании с биопрепаратами для контроля сорняков в посевах озимой пшеницы в Московской области // Журнал фундаментальных и прикладных исследований, 2013. № 3 (2).-С. 911-915.

10. Заргар М., Политыко П.М., Туляков А.Н., Пакина E.H. Биологическая эффективность применения сокращенных доз гербицида Вердикт в сочетании с биопрепаратми для контроля сорняков // Основы биологических исследований, 2012. № 3 (7). - С. 3479 - 3485.

11. Заргар М., Политыко П.М., Пакина E.H. Уменьшенные дозы гербицида в сочетании с биопрепаратми для подавления сорняков в посевах озимой пшеницы // Журнал Исследования зерновых культур, 2014. № 15 (2) (в печати).

12. Заргар М., Пакина E.H. Использование биопрепаратов совместно с гербицидом Вердикт для контроля широколистных сорняков // Журнал Биологические науки, 2014 (в печати)

13. Заргар М., Плющиков В.Г., Пакина E.H. Эффективность биопрепаратов в сочетании с уменьшенными дозами гербицида Вердикт при подавлении сорняков // Сборник трудов 10 Конгресса по фитопатологии, Пекин, Китай. - С.27.

14. Заргар М., Пакина E.H., Романова Е.В. Влияние доз гербицида и сроков обработки на подавление сорняков в посевах различных сортов фасоли // Труды 3 Международной конференции по сельскому хозяйству стран Азии. - Москва, 2013. - С.75 - 80.

15. Заргар М., Пакина E.H., Титова Е.С. Особенности вегетации риса при применении различных биологических и химических удобрений / Сборник статей V Международной научно-практической конференции преподавателей, молодых ученых, аспирантов и студентов П Инновационные процессы в АПК. - Москва, 2013. - С. 37-40.

16. Романова Е.В., Гинс М.С., Плющиков В.Г., Заргар М. Продуктивность и антиоксидантная активность растений Brassica Chinensis L // Журнал Биологические науки (в печати).

CONCEPT DESCRIPTION OF THE RESEARCH

Subject currency. Weeds are the most acute pest in cropping systems with estimated annual global damage of around 40 billion dollars each year (Monaco et al., 2002). In Australia and the USA alone the cost of managing weeds exceeds 30 billion dollars per year (Lawes and Wallace, 2008). Thus, more than 60 % of the pesticide all over the world is for weeds-herbicides (Monaco et al,, 2002). Weeds are the most important factor in wheat yield reduction (Baghestani et al., 2007). On the other hand, weeds are the most important barriers in achieving the potential wheat (Triticum aestivum) production, thus only 15 - 20 % of wheat farmers attempt to control weeds in their fields whereas weeds can reduce wheat yield by 25 %, if not controlled (Abdi et al., 2007).

In recent years it has been reported high crop infestation with Poaceae weeds which cannot be easily eliminated because of lack of herbicides for such weed community. Reduction in rate of applied herbicides could significantly decrease the quantity of herbicide applied and by this effecting positively the environment and economy. Management strategy that raises the competitive vigor of crops with weeds can be important combinations of integrated weed control systems (Blackshaw et al., 2007; Mohler, 2001). The major weed management practices usually conducted are prevention, eradication, and control (Mack et al., 2000; Monaco et al., 2002; Culliney, 2005).

It is necessary to realize that a bioherbicide is not an analogue of a chemical herbicide and, therefore, in this context, no preconccptions of a bioherbicide should be made. Moreover, bioherbicides will not replace chemical herbicides, or any other weed control method. Indeed, bioherbicides should be combined in an integrated weed management strategy, biological control should not be studied the primary weed management method but should be considered as a combination of an integrated weed management strategy.

Research goal - to study new generation herbicides Verdict and Accurat Extra efficacy in the field of winter wheat under different cultivation technologies.

Research tasks:

- to investigate weed community in the fields of winter wheat under modern cultivation technologies;

- to study the effect of different herbicides rates on weed community suppression;

- to determine their effect on yield components of winter wheat;

- to determine agricultural efficacy of herbicides in the fields of winter wheat;

- to characterize the effect of herbicides on yield and grain quality of winter wheat in different cultivation technologies;

- to calculate energetic and economic efficacy of herbicides application in different cultivation technologies;

Scientific novelty of the research. Under the conditions of Moscow region, the specific action of herbicides Verdict and Accurate extra on weeds community was carried out in basic, intensive and high intensive technologies.

Efficiency of weeds suppression was obtained with herbicide dose 0,2 kg/ha -63 %; 0,3 kg/ha - 87 % and 0,5 kg/ha - 92 %. The best recommended dose of Verdict was 0,3 kg/ha, when biological efficiency was 91 % and winter wheat yield increased by 15 %.

The herbicide application did not damage the non-target crop. Herbicide reduced density of Poaceae weed species (Apera spica-venti L., Poa trivialis L. Bromus secalinus L.). Weed infestation with these species is higher than economic threshold level. Reduced herbicide dose minimize undesirable environmental impact in winter wheat cultivation.

Practical value of the results. According to the experimental results it is possible to recommend herbicide Verdict in reduced doses for weeds control practices in modern cultivation technologies. Due to herbicide effect yield increase at 20 %. Application of herbicide in reduced rates save 200 rub. per ha. In the field of 1000 ha it can save more than 200 thousand rub.

Thesis approbation. The results were reported at the International conference of young scientists in PFUR 'Innovative processes in Agrarian Industry' in 2013 year; at 10-th International conference in Plant Pathology in Beijing, China, 2013 year; at International conference in agriculture and live stock ICAAA in Moscow in 2013 year.

Structure and volume of thesis. The PhD thesis consist of 150 pages in computer text, contains 35 tables, 37 figures. Thesis compounds are: introduction, literature review, 5 chapters, conclusion, and recommendations. References consist of 209 authors, among them 202 in foreign language.

MATERIAL AND METHODS

The experiments on improving the strategies for post-emergence weed suppression in winter wheat were performed in a 3 years period: 2011 - 2013. Experiments were carried out under the conditions of Non-chernozem zone, Moscow Research Institute of Agriculture "Nemchinovka" Odintsovskiy region, OPH "Tolstopaltsevo" Naro-Fominsky region and APK "Kosmodemyansky" Ruzsky region, Moscow area, Russia country.

In the fields of Moscow research institute of agriculture "Nemchinovka" experiment was laid out to evaluate the weed suppressive activity of biological agents [bioherbicide (3 1/ha) + biofertilize + growth regulator (1 1/ha) + biofungicide with anti stress activity to weather conditions and chemical treatments and growth regulator activity (1 1/ha)] in combination with reduced doses of new generation post emergence herbicide 'Verdict* (0; 0,2; 0,3 and 0,5 kg/ha). Herbicide Verdict is labeled in summer and winter wheat for the control of mono- and dicothyledonous

weeds, for some annual Poaceae weeds (Avena spp., Poa spp., Alopecurus spp., Apera spp.) Verdict formulation: lodine-sulfuron-methyl -sodium - 6 g/kg; Meso-sulfuron-methyl - 30 g/kg; Mefentir-diethyl - 90 g/kg.

Bioherbicide Kemi - is a biological herbicide. It can be used to prevent or suppress the growth of different weed species. It contains the microorganism Colletotrichum spp. This bioherbicide can be applied mid- and late season when most chemicals cannot be sprayed. The usual rate was 3 kg/ha.

Biofertilizer Humi - is a humic fertilizer and growth regulator. It contains humic acid and such ingredients as B, Mo, Co, Cu, S, I, Mn, Zn. This growth regulator helps plants survive stress caused by weather conditions and chemical treatments. It reduces the incidence of damage by pests and diseases and increases the yield. For winter wheat it can be used at the rate of 11/ha.

Control V 0,2 kg/ha Biological agents V 0,3 kg/ha Biological agents V 0,S kg/ha Biological agents Control V 0,5 kg/ha Biological agents V 0,3 kg/ha Biological agents V 0,2 kg/ha Biological agents

R4Î R21 R3J/ RH

Control V 0,2 kg/ha Biological agents V 0,3 kg/ha Biological agents V 0,5 kg/ha Biological agents Control V 0,5 kg/ha Biological agents V 0,3 kg/ha Biological agents V 0,2 kg/ha Biological agents

Phytosporin: is a biological fungicide with anti stress activity to weather conditions and chemical treatments and growth regulator activity, consisting of highly active spores of endophyte bacterium Baccilus subtilis (isolate 26D). It is effective against a wide range of fungal and bacterial diseases. Phytosporin is applied by pre-sowing treatment of seeds and spraying vegetating plants; it is compatible with chemical pesticides and herbicides. For winter wheat phytosporin must be applied at the rate of 11/ha during tillering stage.

Details of the treatment combinations in the experiment

Treatment Treatment combinations Symbol

T J Verdict 0.5 L/ha + Biological agents (biofertilizer&growth regulator + bioherbicide +- biofungicide with anti stress activity) VIB

T 2 Verdict 0.3 L/ha+ Biological agents (biofertilizer&growth regulator + bioherbicide + biofungicide with anti stress activity) V2B

T3 Verdict 0.2 L/ha + Biological agents (biofertilizer&growth regulator + bioherbicide + biofungicide with anti stress activity) V3B

T 4 Control (without treatment) Control

In all cells, V: Herbicide Verdict; Biological agents: [bioherbicide (3 L/ha) + biofertilize & growth regulatore (1 L/ha) + biofungicide with anti stress activity to weather conditions and chemical treatments and growth regulator activity (1 L/ha)]. Surfactant 0.5 L/ha was mixed to herbicide as a tank mix. Trial was conducted in a randomized, complete block design [RCBD] with four replicates. The herbicides were applied post emergence by a knapsack sprayer which had flat fan nozzles (Nozzle number 11002). All agents were applied at the early stem stage of wheat.

Other cultural practices were typical of those used for commercial winter wheat production in Moscow.

Land preparation of the experimental field was traditional.

Basic technology: N30P40K60 - the main application to pre-plant cultivation. N30 - application at tillering stage. Pesticides: Lintur, 180 gr/ha (active substance -triasulfuron, "Syngenta" AG) plus Danadim, emulsion concentrate 1 L/ha (active substance - dimethoate, "Cheminova A/S", Danmark), Fundasole, wetting powder since autumn 0,5 kg/ha (active substance - benomil, "Agro-Chemie Kit, Hungary).

Intensive technology: Fertilizer: N30P6()Kqo-i2o — the main application, N30 -application at tillering stage, N30— in "boot" stage. Pesticides: Accurat Extra (active substance - tifenilsulfuron-metil + metsulfuronmetil, "Cheminova A/S", Danmark) 25 gr/ha, Danadim 1 l/ha plus Impact emulsion concentrate 0,5 l/ha (active substance - flutriafol - Cheminova A/S") , since autumn plus Altro Super, emulsion concentrate (active substance propiconazole plus cyproconazole, "Syngenta Crop Production AG", Switzerland) 0,5 l/ha plus retardants according to forecast.

High-intensive technology: Fertilizer: N30P90K120-150 - the main application, N30 - application at tillering stage, N30 - in "boot" stage, N30 - heading. Pesticides -Accurat Extra 35 gr/ha plus Vantex 0,06 l/ha, plus Alto Super 0,5 l/ha plus Impact 0,5 l/ha since autumn; in spring plus Alto Super 0,5 l/ha"(active substance -propiconazole plus cyproconazole, "Syngenta Crop Production AG", Switzerland)

plus retardants C C C, WC 1,5 1/ha (Karate 0,2 L/ha (active substance -chlormekvatchlorid 'BASF SE" Germany); Tilt emulsion concentrate 0,5 l/ha (active substance - propiconazole, "Syngenta Crop Production AG", Switzerland) or Danadim 0,1 l/ha or Vantex 0,06 l/ha (mcs, active substance - gammatsigalotrin, Cheminova A/S").

After precrop harvesting soil was cultivated with harrow BDT - 10 in one row. After two weeks soil was plowed with plow PLB -3 - 35. After two cultivations packing and seeding with seeder SN - 16 PM (6 million, germinating seeds per ha). Each plot was harvested separately with combine "Sampo - 500".

Samples were taken randomly from different spots at 0 - 20 cm with soil auger (named after Alekseev in modification of agricultural department in Nemchinovka institution) to record the initial characteristics of the experimental soil. Soil was typically a loamy soil with 1,73 % organic matter and a pH of 5,3 - 6,5.

Humus content in soil has been changed according to the fore crop and crop rotation; soil PH reaction was within the limits of 5,6 - 6,1. P205 concentration was from 105 to 350 mg /kg and K20 from 85 to 120 mg/kg, that characterize soil as mid and high provided with phosphorus and mid and low provided with potassium. The experimental field was plowed before planting seeds, and the seedbed was prepared by roller harrowing before planting. Disk operation also conducted. Due to changing soil pH, Dolomik powder 5 t/ha was added to the soil.

The experimental field was divided into plots, each plot 50 m2 in three replications.

Experiment was conducted according to adopted methods (Methods of field experiment, NIISH CRNS, Rosselhosisdat, 1982 - 189 p.).

Sampling procedure

The total number of weeds from 0,25 m2 area (weed density) of each net plot was counted each year at 12 and 30 days after application of treatments by the use of 50 x 50 cm2 quadrate according to the method of European Weed Research Society (EWRS) and Dospehov, 1985. Also, the whole weeds were dried in an oven at 70° C until constant weight was obtained for dry weight (biomass).

The weed density and weed biomass were expressed as number of weeds m2 and g /m2 respectively.

During experimental work biomass and density of weeds were determined in winter wheat.

All the recorded data were tabulated according to treatment influence under four replications. Analysis of variance (ANOVA) was used to assess the variation of the data, tests were used to compare the means and determine the significance of differences between variables using SAS for windows (Dospehov B.A., 1985; SAS Institute (SAS Institute, 2002)). Energetic efficacy was determined according to G.A.Bulatkin, 1986; economic efficacy according to Chenkin et al., 1974; V.A. Zaharenko, 1993.

RESULT AND DISCUSSION

Soil and climatic characteristics of the experimental field

Soil was typically sod-podzol loamy soil with 1,95 - 2,17 % organic matter and pH 1,95 - 2,17 %; phosphorus (by Kirsanov) 247 - 316 mg/kg of soil; potassium (by Kirsanov) 85 - 120 mg/kg of soil (table. 1).

Table 1. Agrochemical characteristics of the topsoil

Factor 2010 year 2011 year 2012 year 2013 year

Humus, % GOST 26213 - 84 2,00 1,95 2,17 1,95

Soil medium reaction, pHKci GOST 26561-86 5.6 5,7 5,2 5,7

Hydrolytic acidity, (Hr), mg.eq./100g GOST 26212 - 84 2,0 1,34 2,1 1,34

Cation exchanged capacity, mg.eqyiOOg (S) GOST 21821-88 15,8 12,3 14,8 12,3

P205, mg/kg GOST 26207-84 280 105 350 316

KzO, mg/kg GOST 26210-84 120 85 90 85

Concentration of soil composition in the field of winter wheat in 2011 year changed from 1,19 g/cm3 to 1,39 g/cm3; in 2012 year from 1,17 g/cm3 to 1,30 g/ cm3; in 2013 year from 1,21 g/cm3 to 1,48 g/cm3. Soil concentration considerably increased because of rain in "boot" stage.

At 2011 - 2012 year vegetative season there was measurable rainfall, mainly precipitation; daily average soil and atmospheric temperature was high; moisture deficiency was obtained in the middle of vegetation.

Weather condition of winter 2013 was non-typical in comparison with average for Moscow region. Soil was frozen up to 41 cm; snow level was very high - up to 40 cm. Growing stage of winter wheat began 03.05.2013 because of low temperature condition for a long period of time. Average air temperature and total precipitation are given in figure 1.

Fig.l. Average air temperature and total precipitation in 2010 - 2013 years

90 80 70 60 50 40 30 20 10 0

Months

■BBSa Precipitation (mm) Temperature (C)

Identified weed species and their density in winter wheat changed in different technologies and years. Among weed species in experimental field there were field pansy (15,8 %), chickweed (9,6 %), scentless chamomile (7,6 %), hemp nettle (6,8 %), stickywilly (5,7 %), Poaceae (5,5 %), marsh cudweed (5,3 %), horsetail (5,2 %), climbing buckweed (4,8 %), common dandelion (4,0 %), wild radish (3,8 %), shepherd's purse (3,1 %) and others.

The highest density among weed community had fieid pansy (Viola arvensis L.), chickweed (Stelaria media L.) and species of Poaceae. Perennial weed specics composed 9,5 %, biannual 90,0 %. Species of Poaceae composed in 2011 year 6,0 %, in 2012 year - 10,0 % and in 2013 r- 13,2 %.

Effect of treatments on weed density and weed biotnass

Weeds density reduction was mainly due to the effect of the reduced doses of vcrdict in integration with biological agents; conservation biological control should not be studied as primary weed management method but should be considered as a combination of other weed management strategy

Weed density reduction by Verdict + biological agents is shown in table 2, moreover, results of the experiments indicated that a satisfactory control of Viola arvensis, Poaceae and also Stelaria media might be obtained with below-labeled herbicide rate as 0,3 kg/ha.

Table 2. Effect of herbicide Verdict combined to biological agents on reducing weeds density (average for 2011 - 2013 years), plant/m2

Treatments V. anensis S. media Poaceae V. anensis S. media j Poaceae

12 days after treatment 30 days after treatment

Verdict 0,5 kg/ha + biological agents 6,60 0,25 10,73 2,00 0,00 5,50

Verdict 0,3 kg/ha + biological agents 7,75 1,37 15,70 3,80 0,34 9,50

Verdict 0,2 kg/ha + biological agents 14,6 1,60 19,37 8,00 3,75 15,20

Control 26,1 1,75 24,60 15,50 15,25 27,50

The higher efficacy was achieved with the maximum verdict rate 0,5 kg/ha combined with biological agents but the difference was not high compared to the intermediate dose 0,3 kg /ha. Additionally, the lowest dose 0,2 kg/ha combined with biological agents had a significantly lower control efficacy on reducing of Viola arvensis, Poaceae and Stelaria media.

Table 3. Effect of herbicide Verdict combined with biological agents on reducing weeds biomass (average for 2011 - 2013 years), gr/m2

Treatments v. arvensis S. media Poaceae v. arvensis S. media Poaceae Общее

12 days after treatment 30 days after treatment

Verdict 0,5 kg/ha + biological agents 0,09 0,04 0,72 0,11 0,00 0,53 0,65

Verdict 0,3 kg/ha + biological agents 0,22 0,03 1,98 0,14 0,10 1,08 1,33

Verdict 0,2 kg/ha + biological agents 0,52 0,10 2,20 0,38 0,22 2,20 2,55

Control 1,22 0,62 6,12 0,78 1,18 5,10 6,90

Indeed, the best weed control was achieved with the highest herbicide rate, but intermediate herbicide rate 0,3 kg/ha + biological agents in most cases provided proper weed control, especially about Viola arvensis and Poaceae.

Results of the experiment demonstrated that treatment had significant effect on reduction of total weeds biomass of all three weeds species Viola arvensis, Poaceae and Stelaria media.

Results from table 3 indicate that in most cases there are differences between rates of Verdict + Biological agents about biomasses of weeds, Verdict 0.5 kg/ha + biological agents was the most effective treatment on reducing biomass of both Viola arvensis and Poaceae. Biomass of Stelaria media was affected and reduced by each three of treatments compared to the control, what can be obtained due to high sensitive of this weed even to very low rates of herbicide Verdict. Despite the lowest weeds dry weight was obtained with the maximum dose of herbicide 0,5 kg/ha + biological agents but it can be possible to recommend intermediate verdict rate 0,3 kg/ha + biological agents as effective on weed control.

The same results were achieved in laboratory experiment where different herbicide Verdicts rates were tested for young weed plants suppression. The results showed that the weeds survival were significantly reduced 30 days after application compared with before treatment, that mentioned significant reduction was directly related to increasing herbicide doses, and in the most cases, With increasing doses of Verdict up to a maximum dose of herbicides, weeds were reduced to less than 10 percent (weeds suppression was 90 %) (Fig. 2). Reducing of weeds survival was due to the influence of the various rates of herbicide. Weeds survival percentage reduced mainly for verdict 0,5 kg/ha and then 0,3 kg / ha compared to 0,2 kg /ha and control, furthermore, results of the trial showed that a satisfactory survival reduction of Chenopodium album, Poaceae and also Stelaria media were obtained with labeled dose of herbicide as 0,5 kg/ha and also intermediate dose 0/3 kg/ha. Additionally, the minimum dose 0,2 kg/ha had a significantly highest weeds survival about three varieties of mentioned weeds.

As no high significant difference found between two concentrations of herbicides 0,5 and 0.3 kg/ha used in this study we conclude that verdict with concentration of 0,3 kg/ha can be considered as candidate herbicide dose for reducing weeds survival with minimum unfavorable environmental impacts. In a few researches, using labeled doses, they achieved a weed suppression only 20 - 40 %, whereas a weed control efficacy of 70 % and higher was obtained with herbicide concentrations as low as 20 % of the label doses.

I ■ C aibum '□S. media

\ a Poaceae

Control

Fig. 2. Effect of different doses of herbicide Verdict on weeds suppression

Control V3B V2B__V1B

U C. album 435,5__168,5___7M__53,8

□ S. media 398; 1__113,9__70,3 35,9

H Poaceae 382.3 105.1 54.4 313

Fig. 3. Effect of different doses of herbicide Verdict on weeds biomass reduction (mg)

The results of this study showed that the treatment had significant effect on dry weight of Stelaria media, Chenopodium album, Poaceae and total weeds biomass. The highest weed control efficacy can be achieved by application of two concentrations 0,5 and 0,3 kg/ha. No high significant difference was found in the

efficacy of weed control between two concentrations of the applied herbicides (Fig.

3).

Despite the lowest weeds dry weight was achieved with verdict but it can be possible to suggest intermediate verdict dose 0,3 kg/ha as desirable herbicide concentration on weeds control.

Also, it was confirmed that the different concentrations of verdict significantly affects total weeds dry weights, increasing the Verdict doses effectively reduced the total weeds biomass.

Effect of treatments on winter wheat components

The experiment results indicate that the gluten content, nitrogen, phosphorous and potassium, plant height, grains per spike, full grain per spike, grain weight per spike and gluten index were affected by verdict combined with biological agents, but mentioned treatment had not significant effect on grain yield, 1000 - grain weight, stem per m2, plant per m2, spike per m2, spike length, biological yield and also harvest index (Table 4).

Table 4. Winter wheat Moskovskaya 39 as affected by different Verdict doses

Treatments Plant height, cm c a ft. IDK,ed. Gluten content, % Protein content,% 1 Yield, t/ha 1000 grain •weight, g Biological yield, t/ha Harvest index, %

Verdict 0,5kg/ha+b iological agents 101 214 80 31,8 17,3 7,30 45,5 17,7 42,15

Verdict 0,3 kg/ha+biol ogical agents 100 212 81 32,5 17,8 7,69 46,3 17,8 43,78

Verdict 0,2 kg/ha+biol ogical agents 96 207 80 31,4 17,1 7,30 44.8 17,1 41,72

Control 95 192 79 29,5 16,7 6,70 43,9 16,8 40,20

Grain yield was negatively correlated with weed density and biomass. Wheat grain yield, Gluten content, gluten index and percent of nitrogen, phosphorous, potassium and full grain per spike were increased with various rates of Verdict + biological agents as compared to control (without treatment). Thus, the highest level of wheat grain yield 7,69 t/ha was achieved about intermediate verdict dose 0,3 kg/ha

in combination with biological agents and the lowest wheat yield 6,7 t/ha was obtained in the control (without application). Also, verdict applied at 0,5 and 0,3 kg/ha in combination with biological agents effectively increased plant height compared to the control and lowest dose of herbicide, treatments were not significantly different about 1000-grains weight, stem per m2 , plant per m2 , spike per m2 and spike length. Wheat yields were negatively associated with weeds population and biomass as mentioned; the increase in grain yield with different herbicide doses might be related to reduce weed-crop competition. Results of experiments revealed that fairly acceptable wheat and wheat components and also weeds suppression were achieved with intermediate dose of herbicide 0,3 kg/ha in combination with biological agents that were comparable to results with its label dose.

Grain and flour quality

Analyses of flour quality indicated that Verdict application 0,3 kg/ha in intensive technology improves bread quality ( Table 5).

Table 5. Winter wheat Moskovskaya 39 quality traits (average for experimental

years)

Technology Grain unit, gA. Protein content % Gluten content Bread volume, cm

% IDK ed. ex.

1 810 12,8 35,4 71 1032

2 814 13,7 35,9 77 1027

3 817 14,9 41,2 76 1035

Note: 1 - basic, 2 - intensive, 3 - high intensive technology

Flour from winter wheat Moskovskaya 39 was up to standard quality. Grain unit was 810 - 817 g/1, gluten content 35,4 - 41,2 %, protein 12,8 - 14,9 %.

Besides, grain unit, protein content in grain and gluten content in flour increased according to technology increasing.

Bread volume was from 1027 to 1035 cm3.

Biological efficiency of herbicide Verdict in different doses

Result of biological efficiency of 'verdict combined to biological agents .12 days after spraying showed that verdict 0,5 kg/ha combined to biological agents diminished weeds density 76,7 % and biomass 87,02 % in comparison with control, weed density and biomass was also properly reduced when below-labeled verdict dose 0,3 kg/ha was applied (table 6).

Table 6. Biological efficiency of verdict in winter wheat Moskovskaya 39 (average

for 2011-2013 years)

Herbicide doses Weeds density and biomass % reduction compared to control

plant/m' 1 g/m~ density I biomass

12 days after treatment

Verdict 0,5 kg/ha + biological agents 13,5 0,8 76,7 87,02

Verdict 0,3 kg/ha + biological agents 23 1,8 60,34 70,77

Verdict 0,2 kg/ha + biological agents 31 2,15 46,5 65,00

Control 58 6,16 - -

30 days after treatment

Verdict 0,5 kg/ha + biological agents 7,78 0,65 87,03 90,51

Verdict 0,3 kg/ha + biological agents 13 1,25 78,33 81,75

Verdict 0,2 kg/ha + biological agents 26 2,5 56,66 63,50

Control 60 6,85 - -

According to the results 30 days after application weeds density 87,03 % and biomass 90,51 % were reduced compared to the control about herbicide labeled dose 0,5 kg/ha combined to biological components. Furthermore, using intermediate herbicide rate 0,3 kg/ha plus biological agents favorably reduced weeds density 78,33 % and biomass 81,75 % compared to the control.

Agronomical efficiency of herbicide Verdict in different doses

One of the results in plant protection efficacy estimation, especially for different herbicide doses, is the amount of yield saved. The highest agronomical efficacy was obtained with Verdict 0,3 kg/ha + biological agents for all three years of experiment (Table 7).

Table 7. Agronomical efficiency of herbicide Verdict in different dozes combined with biological agents (average for 2011 - 2013 years)

Herbicide doses Yield, t/ha Yield saved, t/ha

0,5 kg/ha + biological agents 6,8 0,6

0,3 kg/ha + biological agents 7,3 1,2

0,2 kg/ha + biological agents 6,8 0,6

Control 6,1 -

Energetic efficiency of herbicide Verdict in different dozes

Calculation showed high energetic efficiency, as far as in all treatments energetic efficiency rate was more than one (Table 8).

The highest energy output (126,5 GDj/ha) was obtained for winter wheat with herbicide rate 0,3 kg/ha + biological agents.

Table 8. Energetic efficiency of winter wheat Moskovskaya 39 cultivation (average

for 2011 -2013 years)

Herbicide dose, kg/ha Yield, t/ha Energy output, GDj/ha Cost, GDj/c Energetic efficiency rate

Verdict 0,5 kg/ha + biological agents 7,30 120,0 87,8 1,9

Verdict 0,3 kg/ha + biological agents 7,7 126,5 94,1 1,75

Verdict 0,2 kg/ha + biological agents 7,35 120,8 88,0 1,85

Control 6,68 109,8 80,0 2,05

Economic efficiency of herbicide Verdict in different dozes

Economic efficiency is the final result of all plant protection measures, particularly for herbicide application.

Economic efficiency was calculated for all treatments Verdict combined with biological agents, according to different doses price.

Table 9. Economic efficiency of winter wheat Moskovskaya 39 cultivation (average

for 2011 -2013 years)

Herbicide dose Yield, t/ha Yield price, rub ./ha Cultivation cost, rub./ha Net income, rub. Payback, rub./rub.

Verdict 0,5 kg/ha + biological agents 6,83 44416 15971 28445 1,78

Verdict 0,3 kg/ha + biological agents 7,3 47450 15937 31179 1,97

Verdict 0,2 kg/ha + biological agents 6,8 44416 15911 28505 1,78

Control 6,1 40083 15811 24272 1,53

During all three years of experiment the highest economic efficiency was obtained with Verdict 0,3 kg/ha + biological agents, that makes it possible to conclude that reduced Verdict rate can be used as a cost effective and environmentally friendly (Table 9).

Conclusion

1. Weed species in the experimental field did not changed significantly during years of experiment. Among identified species perennial weeds composed 9,1 %, biannual 85,1 %, Poaceae species 9,7 %. Among perennial weeds dominated horsetail (Equisctum arvense L.), field thistle (Cirsium arvense (L.) Scop.) and sow thistle (Sonchus arvensis L.). The majority of weeds were biannuals - lambsquarters (Chenopodium album />.), chickweed (Stellaria media (L.) Vill), species of knotgrass (Polygonum Spp.L.), pikulnik (Galeopsis tetrahit L.), scentless camomile (Matricaria inodora L.), odorous camomile (Matricaria matricarioides (Less.) Porter), shepherd's purse (Capsella bursa-pastoris (L.) Medik), field toritsa (Spergula arvensis L.), earth smoke (Fumaria officinalis L.).

2. Experimental results showed that reduction of weeds density were due to the effect of the reduced doses of herbicide 'verdict' in combination with biological components (biofertilizer&growth regulator + bioherbicide+biojungicide with anti stress activity); weeds were mainly diminished when herbicide Verdict 0,5 kg/ha + biological agents was applied compared with other treatments. Furthermore, satisfactory reducing of dominant weeds such as Viola arvensis, species of Poaceae and also in some cases, Stelaria media were achieved with below-labeled '■intermediate' herbicide dose as 0,3 kg/ha + biological agents. Hence, the higher efficacy weed suppression in wheat field was desirably obtained with the maximum verdict rate combined to biological agents but the difference was not high compared with dose 0,3 kg / ha plus biological agents. The lowest herbicide dose 0,2 kg/ha plus

biological agents had considerably lower weeds control efficacy on reducing of Viola arvensis, Poaceae and Stelaria media.

3. Verdict applied at 0,5 kg / ha combined to biological components considerably enhanced plant/m2, plant height and full grains per spike compared to the control and also lower doses of verdict plus biological agents. Experimental treatments were not significantly different about traits namely grains weight per spike, grains per spike and spike, Grain yield and biological yield were negatively affected with weeds population and dry weights as noted; enhancing in wheat yield with various verdict doses plus biological agents may be because of decreasing weeds-crop competition. Experimental achievements demonstrated that fairly desirable wheat and wheat components and weeds control were obtained with below-labeled 'intermediate' verdict rate 0,3 kg/ha in combined to biological components that were comparable to results with its labeled-dose as 0,5 kg/ha plus biological agents.

4. Different doses of herbicide Verdict combined with biological agents in experimental technology saved winter wheat Moskovskaya 39 yield 0,6 t/ha with Verdict 0,5 kg/ha + biological agents; 1,2 t/ha with Verdict 0,3 kg/ha + biological agents and 0,6 t/ha with Verdict 0,2 kg/ha + biological agents.

5. It was determined that variation of herbicide doses combined with biological agents influenced grain yield, gluten content, full grain per spike. The highest yield (7,69 t/ha) was obtained with herbicide rate 0,3 kg/ha + biological agents, while protein and gluten content were not significantly influenced by herbicide doses.

6. In modern technologies of winter wheat cultivation according to all experimental results the reduced dose of herbicide Verdict can be recommended for weeds reduction that diminish environmental pollution and regulate weed populations below levels that cause economic injury. Herbicide combined with biological agents improves weed control practices and provides yield 6-7 t/ha with high quality grain.

7. Experimental technology of weed control practices in winter wheat Moskovskaya 39 was high effective according to energetic and economic efficiency. The highest income provided cultural practice with herbicide Verdict 0,3 kg/ha + biological agents, when net income was 31179 rub./ha and payback 1,97 rub./rub.

RECOMMENDATIONS

In order to get winter wheat yield 6-7 t/ha intensive technology can be recommended. It includes Fertilizer: N30P60K90-120 - the main application, N30 -application at tillering stage, N30- in "boot" stage, N30- application at hearing stage according to plants condition. Pesticides: since autumn Danadim 1 1/ha plus Impact emulsion concentrate 0,5 1/ha (active substance - flutriafol - Cheminova A/S") plus Altro Super, emulsion concentrate (active substance propiconazole plus cyproconazole, "Syngenta Crop Production AG", Switzerland) 0,5 1/ha plus retardants according to forecast (in "boot" stage) + Verdict 0,3 kg/ha + bioherbicide + biofungicide.

In modern weed control practices for winter wheat according to all experiments the reduced dose of herbicide Verdict can be recommended, that diminish environmental pollution and regulate weed populations below levels that cause economic injury. Payback is 1,97 rub/rub.

Publications according to PhD subject

1. Zargar, M. 2012. Weed response to the biological agents in integration with reduced rates of herbicides. Journal of Vestnik, People's Friendship University of Russia, 4 (1): 34-40.

2. Zargar, M P. Polityko, and E. N. Pakina. 2013. Weeds Response to the Various Doses of New Generation Herbicide 'Verdict' in a Controlled Environment. Ovoshi Rossii, 4 (21): 66-69.

3. Polityko, P, Kiselev E. and M. Zargar.2014. Role of a grade in technologies of cultivation of winter wheat. Journal of Agronomy, People's Friendship University of Russia.

4. Zargar, M., K.J. Al-saidan and E.N. Pakina. 2014. The optimum weeds suppression by using various times and rates of herbicide on Red Bean varieties. Journal of theoretical and practical problems of agricultural industry, Publishing house Tehnika, 1(18): 14 -17.

5. Zargar, M., E.N. Pakina. 2012. Statistical designs For Agricultural Experiments. PFUR Publications, Moscow, Russia, pp: 127.

6. Pakina, E.N., M. Zargar. 2012. Pest Management Approaches. PFUR Publications, Moscow, Russia, pp: 160.

7. Zargar, M., E. N. Pakina. Weed Biology and Management. PFUR Publications, Moscow, Russia, pp: 140.

8. Zargar, M., E. N. Pakina and M. Fatiev. Pesticides in Agriculture. PFUR Publications, Moscow, Russia, pp: 114.

9. Zargar, M., P. Polityko, E. Pakina, 2013. Reduced doses of herbicide combined with the biological components to control broad leaf weeds in wheat fields of Moscow, Russia. Journal of Basic and Applied Scientific Research, 3(2)911-915.

10-Zargar, M., P. Polityko, A. Tulikov and E, Pakina. 2012. Ongoing Development of Biological Agents Efficacy in Combination with Reduced Doses of New Generation Herbicide Verdict on Weeds Suppression. Annals of Biological Research, 3 (7):3479-3485.

11,Zargar, M., P. Polityko and E. N. Pakina. 2014. Reduced Rates of Herbicide Combined to the Biological Components for Suppressing Weeds in Wheat Fields of Moscow, Russia. Research on Crops. 15, No.2 (June), 2014.

12.Zargar, M and E. N. Pakina. 2013. Using Biological Agents in Combination with Reduced Rates of Verdict for Controlling Broad Leaf Weeds. Journal of Biosciences (IJB), Accepted.

13.Zargar, M. 2013. Biological Agents Efficacy in Combination with Reduced Doses of New Generation Herbicide Verdict on Weeds Suppression. 10th Conference of Plant Pathology, Beijing, China.

14.Zargar, M., E N. Pakina, and E V. Romanova. 2013. Herbicide Doses and Application Times in Weed Suppression on Various Bean Varieties. International Conference on Agriculture and animal Science ICAAA, Moscow, Russia.

15.Zargar, M. and T. Fokina. 2013. Rice Vegetative Features Response to different Biological and Chemical Fertilizers", Agricultural Science Conference of People's Friendship University ", Moscow, Russia.

16.Romanova, E, M. Gins, V. Plushikov and M. Zargar. 2014. Productivity and antioxidant activity of plant Brassica Chinensis L. Journal of Biosciences (IJB), Accepted.

Подписано в печать:

27.03.2014

Заказ № 9428 Тираж - 100 экз. Печать трафаретная. Типография «11-й ФОРМАТ» ИНН 7726330900 115230, Москва, Варшавское ш., 36 (499) 788-78-56 www.autoreferat.ru

Текст научной работыДиссертация по сельскому хозяйству, кандидата сельскохозяйственных наук, Заргар Мейсам, Москва

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение

высшего образования Российский университет дружбы народов Московский научно-исследовательский институт сельского хозяйства

«Немчиновка»

и^щ 45 {?04

ЗАРГАР МЕИСАМ

На правах рукописи

СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ СИСТЕМЫ ПРИМЕНЕНИЯ ГЕРБИЦИДОВ В ПОСЕВАХ ОЗИМОЙ ПШЕНИЦЫ В ТЕХНОЛОГИЯХ

ВОЗДЕЛЫВАНИЯ

Специальность: 06.01.01 «Общее земледелие, растениеводство»,

06.01.07 «Защита растений»

Научные руководители: доктор сельскохозяйственных наук, профессор П.М.Политыко; кандидат биологических наук, доцент Е.Н.Пакина

Москва 2014

ОГЛАВЛЕНИЕ

ВВЕДЕНИЕ..................................................................................5

Глава 1.ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ...........................................................9

1.1. Необходимость развития нехимических методов борьбы с сорняками.....9

1.2. Мировой опыт применения биологического метода

контроля сорной растительности.......................................................10

1.3. Роль удобрений в борьбе с сорной растительностью на

зерновых культурах........................................................................18

1.4. Роль регуляторов роста в посевах зерновых культур..........................21

1.5. Химические гербициды, эффективность пониженных

норм расхода.................................................................................22

Глава 2. УСЛОВИЯ, МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЙ..........27

2.1.Место проведения эксперимента...................................................27

2.2. Агрохимическая характеристика почвы опытного участка.................27

2.3. Подготовка почвы....................................................................29

2.4. Климатические условия во время проведения опытов ...................29

2.5. Характеристика сортов озимой пшеницы.......................................31

2.6. Сорные растения в агроценозе озимой пшеницы и

их характеристика.........................................................................32

2.7. Схема опыта по оценке эффективности действия Вердикта................54

2.8. Характеристика гербицида Вердикт.............................................56

2.9. Биологические препараты..............................................................59

2.10.Методика полевого эксперимента...............................................60

2.11.Биологическая эффективность применения гербицида в сочетании с биопрепаратами............................................................................61

2.12.Биометрические показатели пшеницы...........................................61

2.13.Лабораторный эксперимент......................................................63

Глава 3. РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ.......................................65

3.1. Влажность почвы, плотность сложения, запасы влаги в ней...............65

3.2. Засоренность посевов озимой пшеницы на экспериментальном участке в 2011 - 2013 ...................................................................68

3.3. Влияние гербицида Вердикт на урожайность и структуру урожая озимой пшеницы в 2011г...........................................................................69

3.4. Влияние обработок на подавление доминирующих видов сорной растительности в 2012г....................................................................71

3.4.1. Анализ сорной растительности через 12 дней после обработки..........71

3.4.1.1. Численность сорной растительности........................................71

3.4.1.2.Биомасса сорняков................................................................74

3.4.2.Анализ сорной растительности через 30 дней после обработки...........77

3.4.2.1. Численность сорной растительности........................................77

3.4.2.2. Биомасса сорняков..............................................................78

3.5. Влияние обработок на структуру урожая озимой пшеницы в 2012 г......81

3.6. Лабораторный эксперимент 2012 г...............................................87

3.7. Влияние обработок на подавление доминирующих видов сорной растительности в 2012 г....................................................................92

3.7.1. Анализ сорной растительности через 12 дней после обработки.........92

3.7.1.1. Численность сорной растительности........................................92

3.7.1.2.Биомасса сорняков................................................................94

3.7.2.Анализ сорной растительности через 30 дней после обработки...........97

3.7.2.1. Численность сорной растительности........................................97

3.7.2.2. Биомасса сорняков...............................................................99

3.8. Влияние обработок на структуру урожая озимой пшеницы в 2013 г. ...102 Глава 4.0ЦЕНКА БИОЛОГИЧЕСКОЙ, ХОЗЯЙСТВЕННОЙ И ЭНЕРГЕТИЧЕСКОЙ ЭФФЕКТИВНОСТИ ГЕРБИЦИДА ВЕРДИКТ В

ЗАВИСИМОСТИ ОТ ДОЗ ПРИМЕНЕНИЯ........................................109

4.1. Биологическая эффективность применения различных доз гербицида Вердикт......................................................................................109

4.2. Хозяйственная эффективность применения различных доз гербицида

Вердикт.....................................................................................111

4.3. Энергетическая эффективность применения различных доз гербицида

Вердикт......................................................................................112

Глава 5. СРАВНИТЕЛЬНАЯ ОЦЕНКА ЭФФЕКТИВНОСТИ ИЗУЧЕННЫХ

ГЕРБИЦИДОВ ПРИ РАЗНЫХ ТЕХНОЛОГИЯХ ВОЗДЕЛЫВАНИЯ.......115

Глава 6. ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ЭФЕКТИВНОСТЬ РАЗЛИЧНЫХ НОРМ РАСХОДА ГЕРБИЦИДА ВЕРДИКТ В КОМПЛЕКСЕ С

БИОПРЕПАРАТАМИ...................................................................120

ВЫВОДЫ..................................................................................122

РЕКОМЕНДАЦИИ ПРОИЗВОДСТВУ..............................................125

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ..............................................................126

ВВЕДЕНИЕ

Согласно прогнозам статистических моделей и расчетам к 2050 году население планеты достигнет 9 миллиардов, что выдвигает задачу продовольственного обеспечения на первое место в XXI - м веке. Они также показывают, что к 2030 году для обеспечения потребностей населения планеты зерном, производство зерновых должно вырасти на 50 % (Foresight: The Future of Food and Farming, 2011). Ведущей сельскохозяйственной культурой во всем мире является пшеница, она входит в тройку основных культур во всех странах, где развито земледелие и животноводство, в связи с чем повышение урожайности пшеницы является приоритетным направлением научных исследований в области сельского хозяйства (Спиридонов, 2003; Shewry, 2009; Сандухадзе и др., 2011).

Засоренность посевов может снижать урожайность культуры на 10 -100 % (Ashton and Monaco, 1991). Кроме того, сорняки являются резервуаром вредителей и возбудителей болезней растений, которые, также наносят существенный урон культуре (Ashton and Monaco, 1991). Сорные растения составляют конкуренцию сельскохозяйственным культурам в борьбе за свет, влагу, элементы питания. Помимо этого, сорняки могут представлять непосредственную угрозу здоровью человека, вызывая аллергические реакции, раздражение кожи и пищевые отравления, как человека, так и животных (Ziska, 2001; Culliney, 2005). Сорняки представляют серьезную угрозу и сельскохозяйственному производству, вызывая как прямые потери урожая, так и косвенное удорожание продукции (Спиридонов и др., 2004; Gupta, 2004).

Основные принципы контроля сорной растительности сводятся к следующему.

Численность сорняков следует поддерживать на определенном, неощутимом для основной культуры, уровне. Зависимость потерь урожая сельскохозяйственной культуры от численности сорняков имеет вид

гиперболы (Cousens, 1985; Weaver et al., 1987; Norris, 1992; Blackshaw, 1993; Knezevic et al., 1994). Параметры этой гиперболы изменяются в зависимости от климатических условий, почвенных характеристик, видового состава сорной растительности и др. (Cousens, 1985; Weaver et al., 1987; Norris, 1992; Blackshaw, 1993; Knezevic et al., 1994), но в целом, с уменьшением численности сорняков снижаются потери урожайности культуры. Однако, многие сельхозпроизводители стоят на стороне полного истребления сорняков в посевах, такой подход всегда вызывает высокие экономические затраты и загрязнение окружающей среды, поэтому, за исключением случаев особо опасных карантинных видов сорняков, истребительный подход не всегда оправдан. В последние годы отмечается высокая засоренность посевов мятликовыми видами сорных растений, борьба с которыми осложнена из-за малого ассортимента гербицидов эффективных в одновидовом фитоценозе.

Актуальность темы. Одной из серьезных проблем возделывания пшеницы является засоренность посевов, потери урожая от сорняков в мировом масштабе оцениваются в 40 млрд. долларов ежегодно (Monaco et al., 2002). В Австралии и США ежегодные расходы на борьбу с сорняками составляют 30 млрд. долларов (Lawes and Wallace, 2008). На долю всех производимых пестицидов 60 % приходится на гербициды (Monaco et al., 2002). Сорняки являются одним из главных факторов в снижении урожайности пшеницы (Baghestani et al., 2007). Другими словами, сорняки можно рассматривать как основной барьер в достижении потенциально возможной урожайности пшеницы (Triticum aestivum), поскольку всего лишь 15- 20 % производителей данной культуры могут успешно контролировать развитие сорняков, в то время как в среднее снижение урожайности составляет 25 % (Abdi et al., 2007).

В последние годы отмечается высокая засоренность посевов мятликовыми видами сорных растений, борьба с которыми осложнена из-за малого ассортимента гербицидов эффективных в одновидовом фитоценозе.

Также стоит вопрос снижения дозы используемых гербицидов с целью экологизации земледелия. Приоритет отдается интегрированной системе защиты посевов от сорняков (Möhler, 2001; Blackshaw et al, 2007), выдвигая на первый план предупредительные и профилактические мероприятия (Mack et al., 2000; Monaco et al., 2002; Culliney, 2005).

Применение биологических средств контроля сорной растительности пока не обеспечивает такого же быстрого снижения засоренности посевов как химические средства защиты, поэтому в последнее время многие исследователи предлагают сочетание биологических и химических препаратов с целью поддержания нормального фитосанитарного состояния посевов и уменьшения пестицидной нагрузки на окружающую среду.

Цель исследований - изучить эффективность применения гербицидов нового поколения Вердикт, Аккурат Экстра в посевах озимой пшеницы при разных технологиях возделывания.

Задачи исследований:

- изучить влияние различных доз гербицидов на сорные растения;

- определить влияние их на структуру урожая озимой пшеницы;

- установить хозяйственную эффективность изучаемых гербицидов на посевах озимой пшеницы;

- рассчитать энергетическую и экономическую эффективность применения гербицидов по технологиям возделывания.

Научная новизна работы. В условиях Московской области выявлена специфичность действия гербицидов Вердикт и Аккурат Экстра на сорные растения при базовой, интенсивной и высокоинтенсивной технологиях возделывания.

Практическая значимость результатов. Полученные данные позволяют рекомендовать препарат Вердикт в системе интегрированной защиты от сорной растительности в пониженных нормах расхода в современных технологиях возделывания. Пониженная доза гербицида позволяет снизить гербицидную нагрузку на окружающую среду при возделывании озимой пшеницы. Использование сниженной дозы препарата обеспечивает экономию 200 рублей на га. При защите 1000 га экономия составляет более 200 тысяч рублей. Урожайность от действия гербицида возрастает на 20 %.

Апробация работы. Полученные экспериментальные материалы были доложены на Международной конференции молодых ученых РУДН «Инновационные процессы в АПК» в 2013 г.; на 10 - й Международной конференции по фитопатологии в Пекине, Китай в 2013 г.; на Международной конференции по сельскому хозяйству и животноводству 1С AAA в Москве в 2013 г.

Глава 1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ

1.1. Необходимость развития нехимических методов борьбы с

сорняками

Загрязнение окружающей среды химическими пестицидами привело в последние годы к сокращению применения всех агрохимикатов, преимущественно, гербицидов (Barros et al., 2005). Безусловно, влияние гербицидов на все другие организмы, кроме сорных растений, должно быть минимизировано. Это относится не только к сельскохозяйственным растениям, но и к животным и человеку, а также к микробному сообществу, присутствие которого в экосистемах крайне необходимо. Гербициды способны нарушать структуру микробного сообщества, уменьшать численность почвенных микроорганизмов и их нормальную жизнедеятельность (Fantroussi, 1999). В случае, когда популяция почвенных беспозвоночных или микроорганизмов уменьшится под действием агрохимикатов, то, если даже в скором времени она восстановит прежнюю численность, трудно будет судить о тех генетических изменениях, которые при этом могли произойти. Более очевидной является токсичность для теплокровных животных и человека, т.к. ее легче диагностировать. Классическим примером могут служить динитрофенолы, которые нарушают нормальный процесс дыхания и являются опасными даже в малых дозах (Sigurd, 2003). С другой стороны, гербициды класса триазинов имеют долгий период распада в почве и могут препятствовать росту восприимчивых культур в течение года и даже более, а также являться причиной загрязнения почвенной влаги и открытых водоемов (Sigurd, 2003).

Кроме того, появление устойчивых к гербицидам форм сорной растительности заставляет искать новые, нехимические средства защиты. Первые случаи появлении сорняков, устойчивых к гербицида, отмечены в 1996, когда в Канаде на посевах кукурузы были выявлены широколистные

сорняки, устойчивые к хлоротриазинам (Zimdahl, 2007). В настоящее время известно порядка 180 видов сорняков, устойчивых к гербицидам (Weed Science, 2006).

С другой стороны, использование высокоэффективных химических гербицидов само по себе является высоко затратным и вызывает негативное общественное мнение о вреде здоровью и окружающей среде (Cheema and Khaliq, 2000), при этом сорняки являются одним из основных лимитирующих факторов в системе земледелия и, особенно, в органическом земледелии. Как отмечено в работах Заргара и др. (2011) , нехимические методы контроля способны существенно снижать засоренность посевов, что, в свою очередь, позволяет уменьшать нормы расхода гербицидов (Фисюнов, 1979; Сутягин, 1983). Существует мнение о том, что применение химических гербицидов следует резко ограничить или исключить вовсе из системы земледелия (Chou, 1995; Worsham et al., 1995). Нехимические методы контроля сорной растительности занимают все более прочные позиции в системе защитных мероприятий при выращивании особенно овощей и фруктов, не оказывая при этом негативного влияния на окружающую среду (Anderson, 2000; Johnson, 2004).

Большое внимание в последнее время уделяется системе интегрированной защиты растений от сорняков, что дает возможность комбинировать различные методы контроля (Grundy and FroudWilliams, 1997; Mortensen et al., 2000).

1.2. Мировой опыт применения биологического метода контроля

сорной растительности

Попытки контроля развития сорной растительности с применением биологических агентов предпринимались во всем мире давно, особенно часто в последнее время (Delfosse, 2004). Биологическому методу контроля

уделяется особое внимание в системах органического земледелия, которые в последние годы становятся все более популярными во многих странах (Cooke, 1998). Биологический контроль сорной растительности подразумевает использования живых организмов для сокращения числа сорняков, а также их способности размножаться и распространяться (Quimby and Birdsall, 1995; Zimdahl, 1993). Задачей биологического метода контроля сорной растительности является не полное подавление сорняков, а поддержание их численности на уровне ниже экономического порога вредоносности. Биологический контроль должен не причинять вреда окружающей среде, действуя непосредственно на объект, не оказывая при этом влияния на сельскохозяйственные культуры и другие растения в агробиоценозе (Pleban and Strobel, 1998). Однако ряд исследователей полагают, что различные агенты, используемые в биологическом методе защиты, способны влиять не только на сорняки, но и на другие виды растений, вызывая нежелательные изменения в их росте и развитии. Такие опасения резко сужают круг применяемых биологических агентов. При этом, преимущества биологических средств защиты особенно очевидны в их долгосрочном применении, что сохраняет окружающую среду и не вызывает появления устойчивых форм сорной растительности (Randall, 1999).

Биологический метод борьбы с сорняками начал развиваться после того, как успешно был освоен биологический метод борьбы с вредными насекомыми. Впервые он был использован в 1902 году в США на Гавайях, когда из Мексики были завезены восемь видов насекомых, питающихся на цветках и листьях растений, для борьбы с лантаной - многолетним кустарником, обычным для Южной Америки. Из насекомых в биологическом методе часто используются различные минеры, которые, являясь видоспецифичными, ми

Информация о работе

Заргар Мейсам
кандидата сельскохозяйственных наук
Москва, 2014
ВАК 06.01.01

Диссертация

Совершенствование системы применения гербицидов в посевах озимой пшеницы в технологиях возделывания - тема диссертации по сельскому хозяйству, скачайте бесплатно

Автореферат

Похожие работы