Бесплатный автореферат и диссертация по сельскому хозяйству на тему

ВРЕДОНОСНОСТЬ СОРНЫХ РАСТЕНИЙ ПРИ РАЗЛИЧНЫХ УРОВНЯХ МИНЕРАЛЬНОГО ПИТАНИЯ ПОЛЕВЫХ КУЛЬТУР В УСЛОВИЯХ ЦЕНТРАЛЬНЫХ РАЙОНОВ НЕЧЕРНОЗЕМНОЙ ЗОНЫ

ВАК РФ 06.01.01, Общее земледелие

Автореферат диссертации по теме "ВРЕДОНОСНОСТЬ СОРНЫХ РАСТЕНИЙ ПРИ РАЗЛИЧНЫХ УРОВНЯХ МИНЕРАЛЬНОГО ПИТАНИЯ ПОЛЕВЫХ КУЛЬТУР В УСЛОВИЯХ ЦЕНТРАЛЬНЫХ РАЙОНОВ НЕЧЕРНОЗЕМНОЙ ЗОНЫ"



МИНИСТЕРСТВО СЕЛЬСКОГО ХОЗЯЙСТВА СССР

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

На правах рукописи УДК 632.51 : 581.13 : 633.1(470.31)

Виктор Павлович СУТЯГИН

вредоносность сорных растении при различных уровнях минерального питания полевых культур в условиях центральных районов нечерноземной

зоны

06.01.01 — Общее земледелие

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата сельскохозяйственных наук

МОСКВА — 1983

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

Научный руководитель — доктор сельскохозяйственных наук, профессор В. Е. Егоров.

Официальные оппоненты: доктор сельскохозяйственных наук, префессор Г. С. Груздев, кандидат сельскохозяйственных наук, старший научный сотрудник А. А. Аксенов.

Ведущее предприятие — Центральная опытная станция ВИУА. ?

Заишта диссертации состоится « £> » ЧЛ^-СЛ*-1933 го_ да в часов на заседании Специализированного сове-

та К-120.35.07 Московской сельскохозяйственной академии имени К. А. Тимирязева.

Адрес: 127550, г. Москва, Тимирязевская ул., 49, корп. 8 Сектор защиты диссертаций ТСХА, тел. 216-24-92.

С диссертацией можно ознакомиться в ЦНБ ТСХА. - Автореферат разослан « ^ » 1983 г.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность проблемы. Произрастающие в посевах сорные растения выступают одним из важных факторов, ограничивающих урожайность сельскохозяйственных культур и снижающих качество получаемой растениеводческой продукции.

По данным ВНИИЭСХ, ущерб от сорняков в нашей стране в среднем составляет 10,3% фактического урожая, что выражается в денежном измерении около 3 млрд. рублей в год (Г. С. Груздев, 1980).

Экономическая целесообразность реализуемых мер борьбы с сорной растительностью определяется уровнем засоренности посевов, а техническая эффективность — временем проводимых мер борьбы с сорняками.

В решении этих задач важное место принадлежит изучению вредоносности сорняков в зависимости от их обилия в посевах (пороговой вредоносности сорняков) и реакции на них культур по фазам их роста и развития. Установление количественной формы зависимости урожая полевых культур от уровня засорения их посевов позволит сделать ее математическое описание, что облегчит установление обилия сорняков, при котором экономически выгодно проводить мероприятия по борьбе с сорной растительностью.

Более актуальное решение этих вопросов ставится в условиях ежегодно возрастающих норм минеральных удобрений, широко используемых в колхозах и совхозах Нечерноземной зоны.

Цели и задачи исследований. Исходя из анализа литературных данных, наши исследования были направлены на изучение количественных показателей взаимоотношения культурных и сорных растений, складывающихся под воздействием факторов интенсификации земледелия.

Для достижения поставленной цели последовательно и взаимосвязанно решались следующие задачи.

1. Определить фазы наибольшей чувствительности ячменя и кукурузы к сорным растениям, обитающим в их посевах.

2. Установить характер количественной изменчивости про-

Центральная

Научная баблнотш'

Н^СГСЕСЗ. сгл. яевяа еепстом-чсгш. ищевя!

им и ■ Г___________

дуктивности культурных растений в зависимости от уровня засоренности их посевов.

3. Попытаться установить математическую модель зависимости урожая полевых культур при изменении уровня засоренности их посевов.

4. Рассчитать уровни критической засоренности и экономического порога вредоносности малолетних сорняков в посевах некоторых яровых культур.

5. Изучить влияние способов и глубины размещения минеральных удобрений в пахотном слое на урожайность и засоренность ячменя и кукурузы.

Научная новизна и значимость работы. Исследования взаимоотношений между сорными и культурными растениями согласно схемам опытов впервые осуществлялись тремя различными методами: прополкой сорняков в посевах культур, всеванием сорняков в посевы культур, статистической обработкой материалов на основании исследований в производственных посевах.

Установление математической зависимости урожая культур от уровня засорения посевов по трем срокам учета и различным показателям уровня засорения культур.

Разработка методики расчета экономического уровня пороговой вредоносности полевых культур с использованием уравнения вида:

у=а-е~Ьх-[-с.

Исследование влияния глубины и способа заделки минеральных удобрений в условиях Нечерноземной зоны на засоренность и продуктивность агрофитоценозов ячменя и кукурузы.

Практическая ценность и реализация результатов исследования. Решение обсуждаемой темы позволит более эффективно планировать систему мероприятий по борьбе с сорняками в посевах полевых культур, а также значительно увеличит экономическую эффективность вносимых минеральных удобрений.

Внедрение результатов исследований при минимальных дополнительных затратах по нашим данным дает дополнительно до 3 ц/га прибавки урожая на зерновых культурах.

Апробация работы. Результаты исследований были доложены на VIII и на IX научных конференциях экспериментальной базы учхоза «Мнхайловское», Московской ордена Ленина и ордена Трудового Красного Знамени сельскохозяйственной академии имени К. А. Тимирязева, а также на научной конференции преподавателей и сотрудников Калининского сельскохозяйственного института в 1980 и 1981 годах.

Объем работы. Диссертация изложена на 145 страницах машинописного текста, содержит 50 таблиц, 4 рисунка, 2 фотографии, состоит из введения, обзора литературы, экспериментальной части, выводов, списка использованной литературы (217 наименований, из них 36 иностранных авторов) и 38 приложений.

Условия и методика проведения исследований

Настоящая работа выполнялась в 1976—1979 годах на кафедре земледелия и методики опытного дела. Московской сельскохозяйственной академии имени К. А. Тимирязева и на Почвенно-агрономической станции имени В. Р. Вильямса.

Полевые мелкоделяночные опыты закладывались ежегодно в учхозе ТСХА «Михайловское» Подольского района Московской области, а полевой опыт в производственных посевах ячменя был проведен в 1979 году в совхозе имени М. И. Калинина Шаховского района Московской области.

Все исследования велись одновременно по трем взаимосвязанным направлениям.

Первое направление исследований состояло в установлении периодов наибольшей чувствительности культур по отношению к сорнякам. Для решения этого вопроса в 1977 и 1978 годах закладывали мелкоделяночные опыты, в которых предусматривалось изучение культур без сорняков, совместное произрастание в посевах 7—9, 20—25, 30—35, 40—45,50— 55, 70—75 дней и до уборки. В качестве засорителя была использована горчица белая (Sinapis alba L.) из расчета 25— 40 шт/м2. Опыты закладывали в четырехкратной повторности методом латинского прямоугольника с размером опытной делянки 3,75 м2, а величины учетной площадки 1 м2.

Второе направление исследований состояло в изучении влияния сорняков при различных уровнях их обилия на продуктивность ячменя, льна-долгунца, кукурузы на силос и картофеля.

С целью сопоставимости и всестороннего изучения этих вопросов, уровни обилия сорняков в посевах моделировали несколькими способами.

Прежде всего в мелкоделяночном опыте № 2 различные уровни засорения формировали всеванием в посевы ячменя и кукурузы семян горчицы белой. Схемой опыта предусматривалось всевание 5, 10, 25, 100, 250 шт/м2 горчицы белой, а также оставление площадок культуры без сорняков и высевание одних сорняков без культуры.

В 1976 году удобрения не применяли, а в 1977 и 1978 годах влияние сорняков изучали на двух фонах: без удобрений

и при внесении по 60 кг д. в. ЫРК на I га. В качестве удобрении использовали нитроаммофоску.

Опыты но первому способу создания уровней засорения в 1976 и 1977 годах закладывали методом рендомизированных повторений, а в 1978 году методом латинского прямоугольника с размером делянок с посевом культуры 80 м2, делянок с определенным уровнем засорения — 5 м2, и величиной учет-нон делянки — 1 м2.

По второму способу уровни засорения посевов в мелкоде-ляночном опыте/и! создавали ручной прополкой естественного фона засорения посевов ячменя, льна-долгунца, кукурузы на силос и картофеля. В опыте оставляли также делянки, не занятые посевами культур. Прополку проводили систематически не менее 4—б раз за вегетацию.

По схеме опыта № 1 формировали варианты засоренности посевов по количеству растений сорняков на 1 м2 без сорняков, оставление 5%, 25% и 100% сорняков, принимая за 100% естественный уровень их численности.

Варианты засоренности изучали на трех фонах минерального питания: без удобрений, 60 кг и 120 кг д. в. НРК па 1 га.

Опыт № 1 ежегодно закладывали методом расщепленных делянок на основании латинского прямоугольника в четырехкратной повторности с размером делянок первого порядка (культура) 45 м2, второго (фон питания) — 18 м2, третьего (уровни засорения) — 3,75 м2, а величина учетной делянки составляла 1 м2.

Третий метод формирования уровней засорения состоял в том, что различные уровни обилия сорняков подбирали исходя из пестроты и неоднородности засорения производственных посевов на сравнительно выравненном по плодородию поле.

При обработке полученных материалов учетные площадки группировали по обилию сорняков в 6 градаций засоренности, каждая из которых включала не менее 10 учетных площадок: 0, 1—10 (5), 11—30 (20), 30—100 (50), 100—200 (150) и > >200 штук на 1 м2.

Третье направление исследований посвящено изучению роста и развития культурных и сорных растений при неодинаковой позиционной доступности элементов питания в связи с их разноглубинным размещением по пахотному горизонту.

Схемой опыта предусматривалось изучение посевов культур без применения удобрений, применение ЫРК поверхностно, заделка ЫРК на глубину 5, 10 и 20 см экраном, перемешивание ЫРК со слоем почвы 0—5, 0—10 и 0—20 см. Удобрения вносили вручную согласно схеме опыта по 120 кг д. в. на 1 га ЫРК.

Опыт закладывали в 4-кратной повторности методом латинского прямоугольника, общий размер каждой делянки 1,69 м2, а учетной — 1 м2.

В производственных посевах ячменя изучали два способа предпосевного внесения основного минерального удобрения: МРК весной под вспашку и ЫРК под дискование.

Размер каждой опытной делянки 2 га, повторность четырехкратная.

Все исследования и наблюдения проводили по всем вариантам и во всех повторениях опытов по общепринятой методике (Н. А. Майсурян, 1970; Б. А. Доспехов, 1973; Л. М. Туликов, 1974; Б. А. Доспехов, И. П. Васильев, А. М. Туликов, 1977).

Все наблюдения и исследования во всех опытах проводили в три срока: в'начале вегетации, в середине и при уборке культур в конце вегетации.

Урожай культур оценивали по величине свежеубраиной массы надземных органов (биомассы), по величине основной продукции, а после определения влажности — по абсолютно сухой биомассе.

Почвы опытных участков дерново-слабоподзолистые, сред-несуглинистые, с содержанием в пахотном слое (0—20 см) гумуса 1,4—1,8%; Р2О5 по Кирсанову 8,6—9,9 мг; КгО по Мас-ловой, 9,0—12, Омг на 100 г абсолютно сухой почвы, рНка — 4,9—5,3.

Метеорологические условия в годы проведения опытов между собой резко различались. Вегетационный период

1976 года характеризуется в сравнении со среднемноголетни-ми показателями чрезмерным обилием осадков и пониженной на 2—3°С температурой воздуха.

Метеорологические показатели вегетационного периода

1977 года типичны для зоны исследования, хотя обеспеченность растении влагой была несколько выше, чем по средним многолетним данным.

В 1978 году при сравнительно равномерном распределении по месяцам осадков выпало почти в 2 раза больше, а температура воздуха ниже на 1,0°С с мая по август месяцы, чем за это же время по среднемноголетним данным.

Особенно контрастным был вегетационный период 1979 года: почти полное отсутствие физиологически значимых осадков в первой половине вегетации и обилие осадков и тепла во второй половине лета.

Почвенно-климатические условия определили и систему агротехнических мероприятий по выращиванию культур, кото-

рые соответствовали рекомендациям для зоны исследований (Справочник агронома нечерноземной зоны, 1973, 1980; С. А. Воробьев и др., 1977; Г. Г. Давидян, 1979; П. П. Вавилов и др., 1979).

РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ

1. Влияние времени совместного произрастания культурных и сорных растений на продуктивность ячменя и кукурузы

Анализ научной литературы позволил констатировать, что в определенные фазы полевые культуры наиболее чувствительны к произрастающим в их посевах сорнякам.

Проведенные наблюдения и исследования позволили установить ряд определенных явлений во взаимоотношениях культурных растений и всеваемой горчицы белой.

Как показывают данные таблицы 1, в среднем за 1977— 1978 годы отрицательное влияние сорняков на урожаи ячменя проявляется в фазу 2—3 листьев культуры.

Таблица 1 Урожайность ячменя и кукурузы (г//*1-)

Время совместного произрастания (дней) Ячмень, зерно Кукуруза, зеленая масса

0 329,2 4671,2

7— 9 273,5 4670,8

20—25 205,2 4652,5

30—35 248,9 4801,3

40—15 235,3 3222,1

50—55 230,0 2553,5

70—75 207,9 1995,5

до уборки 172,5 1385,2

Статистически доказуемое снижение урожая кукурузы наблюдалось при произрастании сорняков в ее посевах до фазы 5—С листьев, что соответствовало началу интенсивного роста.

2. Влияние моделируемых уровнен засорения на взаимодействие культурных и сорных растений на различных фонах минерального питания

1. Формирование уровней обилия сорных растений методом прополки

Одним из количественных показателей, характеризующих взаимоотношения культурного и сорного компонентов в полевом растительном сообществе, является масса растений на единицу площади.

Накопление надземной массы сорняков поддерживалось в течение вегетации согласно схеме опыта.

Данные табл. 2. показывают, что присутствие в посевах полевых культур всего" пяти-десяти процентов аГ естественного уровня сорняков оказывает уже отрицательное воздействие на урожай полевых культур.

Потери урожая зерна ячменя составляют всего 24—26%, выявляя его высокую устойчивость к сорнякам. Особенно резко сорняки снижают урожай кукурузы, потери которого могут достигать 58—65 процентов.

Таблица 2

Влияние уровней засорения на урожай полевых культур ('■/о)

Уровни засорения,

Фон 0 5 25 100 0 5 25 100

Ячмень Лен

Ф—0 100 66,0 79,0 75,9 100 81,3 72,6

Ф—со 100 80.5 87,7 73.6 100 85,9 69,8

Ф—120 100 97,0 80,1 75,5 100 '81,2 71,9

Кукуруза Картофель

100 67,1 50,2 34,5 100 79,1 71,7

100 65,3 58,4 39,9 100 89,5 82,8

100 82,0 76,6 41,5 100 91,4 83,3

Лен и картофель занимают промежуточное положение по устойчивости к засорению их посевов.

Контрастность погодных условий значительно снизила эффективность вносимых минеральных удобрений, что снивелировало отрицательнное действие сорняков по фонам минерального питания.

2. Создание уровней засорения всеванием горчицы белой

Увеличение численности растений горчицы белой сопровождалось повышением величины ее надземной массы и соответствующей реакцией изучаемых культур. Как видно из данных табл. 3, наибольшая величина потери урожая наблюдается . зеленой массы кукурузы. При этом отмечается более резкое снижение зеленой массы уже при наличии в посеве 5 растений горчицы белой на 1 м2.

Влияние уровней засорения на урожайность ячменя и кукурузы %

Сорняки, шт/м2 Фон

О

Ячмень

0 100 100

5 95.3 96,1

10 92,6 95,6

25 86,5 83,8

100 73,1 68,0

250 62.3 49.3

250 (к. 2) 0 0

525 39,9 53,3

Кукуруза

0 100 100

5 67,9 73,4

10 58,4 69,5

25 41,5 57,1

100 30,2 31,2

250 21,8 17.0

250 (к. 2) 0 0

525 18,3 22,8

Анализ полученных результатов исследований показывает

идентичную реакцию культур на совместное произрастание с сорными растениями при различных методах изучения их взаимоотношений. Величина получаемого урожая полевых культур находится в обратнопропорциональной зависимости от обилия сорных растений в их посевах.

3. Теоретические подходы к разработке принципов количественной оценки взаимоотношений культурных и сорных растений

Результаты проведенных исследований позволили установить взаимосвязь между изменчивостью уровня засорения в посевах и величиной формируемого культурой урожая. Эта зависимость в полной мере согласуется с общими положениями И. П. Шевелева (1932), В. А. Захаренко (1972,1974,1978); П. М. Лазаускаса (1977) об обратной зависимости между уровнем засорения и урожаем культур. Полученный материал

подвергался соответствующей обработке с привлечением различных математических методов. За исходную величину засорения взяли сырую надземную массу сорняков в начале вегетации. В то же время параллельно проводили расчеты и по другим показателям обилия сорных растений в посевах полевых культур. За исходную величину урожая культур приняли: у ячменя — урожай зерна и надземной биомассы; у льна — урожай соломки, у кукурузы — урожай сырой зеленой массы, у картофеля — урожай клубней.

Графическое изображение изменения урожая культур под влиянием отрицательного воздействия сорняков, по нашим данным, имеет вид монотонно убывающей функции (рис. 1).

Эту зависимость можно представить в виде уравнений степенной или показательной функции. Анализ ряда уравнений показал, что наиболее полно отражает характер взаимоотношений между культурным и сорным компонентами агрофито-ценоза уравнение вида:

У =ае-вх+с<

(1)

где у — урожай культур на засоренном участке;

а — потеря урожая культур при максимальном засорении;

в — коэффициент, показывающий ход кривой, т. е. реакцию культур на увеличение обилия сорняков;

с — урожай культур при максимальном засорении; х — обилие сорняков (масса, численность, баллы, проективное покрытие).

Значения коэффициентов а, в, с, представленные в таблице 4, показывают отношение культур к совместному произрастанию культурных и сорных растений в среднем за 1977— 1979 годы.

Оценку соответствия фактических результатов с теоретическими, вычисленными по уравнению (1), проводили по критерию х2 Пирсона.

Данные таблиц 5 и 6 показывают, что изменчивость урожая культур в зависимости от уровней засорения в подавляющем большинстве описывается экспоненциальным уравнением по формуле (1).

Расчеты показывают близкое соответствие между ожидаемыми и фактически полученными величинами урожая культур, если в качестве аргумента (X) использовать численность и проективное покрытие сорняков.

Важное значение в оценке конкурентной способности культур по отношению к сорному компоненту агрофитоцено-за имеет соотношение между потерей урожая (а) и урожаем

Коэффициенты а, в, с уравнения (1)

(х— сырая масса сорняков в начале вегетации в опыте № 1)

Коэффициенты

Культуры Фон а В с

Ячмень 21,13 0,064418 75,70

Лен 45,60 0,022785 53,08

Кукуруза Ф—0 80,71 0,014466 15,81

Картофель 33,39 " 0,068524 66,20

Ячмень 34,43 0,011656 62,24

Лен 64,89 0,017393 35,40

Кукуруза Ф—60 64,16 0,024503 33,69

Картофель 66,43 0,005749 31,83

Ячмень 26,96 0,029333 78,70

Лен 65,31 0,014730 31,95

Кукуруза Ф—120 67,23 0,015555 28,85

Картофель 38,08 0,012672 60,34

Таблица 5

Критерий соответствия Пирсона (х2) рассчитанных по формуле (1) и фактических урожаев полевых культур в первом опыте (среднее за 3 года)

Культура Фон

Ф—0 Ф—60 Ф—120

Ячмень....... Лен........ Кукуруза ...... Картофель...... X. 0,16 0,08 0,20 0,12 ?,5теоретич.= 1 10,18 0,18 0,21 0,05 6,92 4,24 0,35 0,71 0,04 Таблица 6

Критерий соответствия Пирсона (х2) в опыте № 2

Культура Фон

О КРК

Ячмень....... Кукуруза...... 0,14 3,25 0,51 2,82

Х^теоретич. = 37,65

на максимально засоренном участке (с). Для математического выражения количественной характеристики конкурентной способности изучаемых культур нами вводится понятие.коэффициента конкурентоспособности, который представляет из

себя отношение-^—.

с

Поскольку, исходя из природы объектов исследования а=£0 и с =7^=0, то выражение-^— будет всегда иметь определенный биологический смысл. Оно показывает отношение культуры к изменению уровня засорения посевов. При~> 1 культура менее конкурентноспособна к сорнякам. А при-^-<1, конкурентная способность культуры значительно превосходит эту способность у сорных растений (табл. 7,8).

Таблица 7

Коэффициенты конкурентной способности культур к сорнякам, по опыту № 1

(среднее за 1977—1979 гг.)

Фон

Культура Ф—0 Ф-60 Ф—120

Ячмень...... . 0,28 0,55 0.34

Лен........ 0,85 1,83 2,04

Кукуруза...... 5,1 1.9 2,33

Картофель..... 0,5 2,09 0,63

Таблица 8

Коэффициенты конкурентной способности культур к сорнякам, по опыту № 2

Фон

Культура О ЫРК

Ячмень....... 0,67 3,8

Кукуруза...... 4,12 1,63

По конкурентной способности культуры можно расположить в следующий убывающий ряд: ячмень картофель -> лен кукуруза. При увеличении уровня минерального питания этот порядок мало изменяется, но конкурентная способность культур к сорнякам усиливается.

И

График зависимости урожая зерна ячменя,льна, кукурузы и картофеля от сырой массы сорняков в начале вегетации среднее за 1977-1979 гг. Урожай ( $) : Рис. 1,

100

картофель чмень

^укуруза

10 20 30 40 50 60 70 80 90 100

Сырая масса сорняков(%)

Установленные нами формы аналитической зависимости урожая культур от засоренности посевов позволяют рассчитать экономические пороги вредоносности сорняков. Определение экономических порогов вредоносности сорняков сводится к установлению такого уровня их обилия, при котором потери урожая в натуральном или денежном выражении равны дополнительным затратам по уходу за посевами культуры, на уборку и доработку дополнительного урожая. Вычисление экономических порогов вредоносности проводили по преобразованной формуле (1), решая уравнение относительно

где у,п— потеря урожая культур, цена которой равна затратам, связанным с мероприятиями по уходу за посевами и затратам на доработку дополнительно полученного урожая;

М — коэффициент перевода натурального логарифма в десятичный.

Рассчитанные по формуле (2) величины экономического порога засоренности показывают, что его величина выше в посевах ячменя и льна и значительно ниже в посевах картофеля и кукурузы (табл. 9, 10).

(X).

(2)

в М

Таблица 9

Экономические пороги вредоносности сорняков в опыте № I в начале вегетации (среднее 1977—1979 гг.)

Фон

Культура

Единица

измерения ф—0

Ф—СО

Ф—120

Ячмень Леи

Кукуруза Картофель

г/м2

Шт/м2

Г/М2

шт/м2

Г/М2

шт/м2

Г/М2

Шт/м2

106,5 86.9

49.0 70,4

10.1 18,2 13,0

!а,о

78.9 72,8 49,4

27.0

16.1 14.8 34,7 27,1

16,5

19.3

58.4

25.5 29,5 18,9 36,7 17,4

Экономические пороги вредоносности горчицы белой в опыте 2 в начале вегетации

(среднее 1977—1978 гг.)

Единица измерения Фон

Культура о К'РК

Ячмень....... г/м2 шт/м2 Г/М2 шт/м2 228,1 59,6 49,6 10,5 267,2 32,8 115,7 16,2

Полученные результаты исследований в производственных условиях подтверждают криволинейный характер зависимости, которую можно описать с помощью формулы (1). Коэффициенты конкурентной способности показывают, что ячмень н озимая пшеница имеют примерно одинаковый уровень конкурентной способности по отношению к сорнякам. Картофель менее биологически устойчив к возрастающему уровню засорения.

Рассмотренные результаты исследований позволяют сделать заключение в том, что взаимоотношения в производственных посевах также носят криволинейную зависимость, по которой также можно рассчитать экономические пороги вредоносности.

4. Влияние способов и глубины заделки удобрений на засоренность и урожай полевых культур

Проведенные нами исследования показали, что глубина и способы внесения минеральных удобрений оказали очень существенное влияние на величину и состав биомассы агрофи-тоценоза.

Как следует из данных таблицы 11, в посевах ячменя наибольшая засоренность перед уборкой наблюдается при внесении NPK на глубину 20 см, что объясняется вторичным отрастанием сорняков при осветлении посёвов зерновых, а также при поверхностном внесении и перемешивании 1\РК со слоем почвы 0—5 см. В посевах кукурузы наибольшая засоренность отмечается при перемешивании ЫРК со слоем почвы 0—5 см и поверхностном их внесении.

Анализируя урожайность данных культур, можно констатировать, что максимальную биомассу ячмень сформировал при заделке удобрений на глубину 5 или 10 см, а при переме-

шивании — при размещении в слое 0—ДО см, что зависело от условий увлажнения.

Таблица 11

Урожайность сухой биомассы ячменя и кукурузы

Варианты Ячмень Сорняки Кукуруза Сорняки

0 (К - 1) 350,1 56,4 121,9 194,1

№К — 0 491,2 74,2 , .240,0 304,5

ЫРК — 5 571,9 52,3 560,4 247,0

ОТК — 10 608,0 50,6 394,0 263,9

ЫРК — 20 401,2 107,0 233,4 270,4

ИРК — 0—5 572,б 75,6 322,3 318,0

ЫРК — 0-ю 654,1 69,9 369,0 2£0,7

КРК — 0—20 599,9 57,9 268,3 272,7

Реакция"кукурузы на глубину внесения удобрений была несколько иной. Так, максимальная биомасса кукурузы отмечается на вариантах с экранированием при внесении удобрений на глубину 5 см, а на вариантах с перемешиванием — при заделке их в слой почвы 0—5 см. Эта реакция кукурузы наблюдалась в большинстве случаев и не зависела от условий вегетационного периода. При таком размещении эффективность удобрений возрастает в среднем в посевах ячменя на 41—18%, а кукурузы на 33—82% в сравнении с внесением удобрений на глубину 20 см.

Выявление достоверности результатов мелкоделяночных опытов по изучению способов внесения минеральных удобрений осуществлялось в полевом производственном опыте в 1979 году. Результаты исследований показали, что предпосевная заделка удобрений в слой почвы 0—10 см дисковыми лущильниками повысила урожай ячменя на 13,2% по сравнению с заделкой удобрений плугом при вспашке на глубину 18— 20 см.

Выводы "

1. Увеличение уровня минерального питания повышает от-, рицательную роль сорных растений как внешнего фактора, ограничивающего урожайность сельскохозяйственных культур.

2. Чувствительность ячменя и кукурузы к сорнякам зависит не только от фазы развития культуры, но и от погодных условий вегетационного периода.

В годы с достаточным увлажнением, благоприятствующим интенсивному накоплению надземной массы растениями, наибольшая чувствительность к сорнякам у ячменя отмечается с фазы 2—3 листьев, а в годы с недостаточным увлажнением — с фазы кущения культуры. Наибольшая чувствительность к сорнякам у кукурузы наблюдается в фазу 5—6 листьев, которая мало зависит от погодных условий.

3. Величина потерь урожая культур возрастает с увеличением периода совместного произрастания культурных и сорных растений в посевах.

4. Выявлена зависимость между урожаем полевых культур и уровнем засоренности их посевов, которая может быть выражена экспоненциальным уравнением:

у=а • е-в*+с,

(1)

где у — урожай культур на засоренном участке (ц/га или ю).

х — количество сорных растений в посевах (г/м2, шт/м2 и т. д.)

а, в, с — коэффициенты уравнения.

5. Установлено биологическое содержание коэффициентов а, в, с, сущность которого заключается в следующем:

а — потери урожая при максимальном обилии сорняков в посевах;

в — чувствительность культурных растений к сорнякам;

с — урожай культур при максимальном засорении посевов.

6. Отношение параметров целесообразно рассматривать в качестве коэффициента биологической устойчивости культур к сорным растениям. При отношении-^-> 1 культура характеризуется слабой устойчивостью к сорнякам, а значение -^-<1 свидетельствует о большой устойчивости культуры к

сорным растениям.

7. По биологической устойчивости к сорнякам исследуемые культуры можно расположить в следующий убывающий ряд: ячмень — лен — картофель -*■ кукуруза.

8. Изменение уровня минерального питания не изменяет формы количественных взаимоотношений между культурными и сорными компонентами агрофитоценоза, описываемых уравнением (1). Однако увеличение нормы вносимых удобрений усиливает отрицательное влияние сорных растений на урожаи культур.

Ü. Для определения экономического порога засоренности сорными растениями выведено следующее уравнение:

РЧ

Х= 1а—У п/. в-М

где X — экономический порог засоренности посевов культуры (г/м2, шт/м2 и т. д.)

уп — потери урожая культуры (ц/га, т/га), при которой

экономически оправдано проведение мероприятий по борьбе с сорной растительностью; Л1 — коэффициент перевода натуральных логарифмов в десятичные.

а, в — коэфифициентьгуравнения (1).

10. Глубина заделки и способ размещения минеральных удобрений оказывают существенное влияние на состав и продуктивность агрофитоценозов ячменя и кукурузы. Наибольшая продуктивность агрофитоценозов с наименьшим относительным содержанием сорного компонента получены при внесении минеральных удобрений в почву путем перемешивания или экранирования на глубину не свыше 10 см.

11. Экранирование минеральных удобрений на глубину 20 см снижает их эффективность на засоренных посевах ячменя на 41—48% и кукурузы,на 32—82% по сравнению с внесением этих удобрений на глубину не свыше 10 см.

12. Конкурентная способность ячменя и кукурузы по отношению к сорнякам резко возрастает при размещении минеральных удобрений в почве иа глубине до 10 см.

13. С увеличением глубины заделки минеральных удобрений обилие сорняков в посевах ячменя и кукурузы снижается. Абсолютный и относительный вынос сорными растениями элементов минерального питания из почвы достигнет максимального значения на вариантах с поверхностным размещением минеральных удобрений или внесением их в почву на глубину до 20 см.

14. При экологическом подходе к оценке способов внесения минеральных удобрений глубина заделки и способ их размещения являются факторами целенаправленного регулирования в производственных условиях состава и продуктивности нолевых фитоцеиозов.

ПРЕДЛОЖЕНИЯ ПРОИЗВОДСТВУ

1. В производственных- посевах, засоренных преимущественно малолетними сорняками, экономически обосновано проведение истребительных мероприятий по борьбе с сорной растительностью при наличии 30—90 шт/м2 в культурах сплошного сева и 15—20 шт/м2 в посевах пропашных культур

или соответственно 40—80 г/м2 и 10—40 г/м2 надземной массы. с-о/>лА.

2. Для предотвращения повышения засоренности посевов минеральные удобрения под ячмень и кукурузу целесообразно вносить в почву на глубину не свыше 10 см экранированием или перемешиванием со всем этим слоем.

Рекомендуемый способ внесения н глубина заделки удобрений способствуют минимальному использованию их сорными растениями, а тщательная заделка • :, исключающая размещение их в поверхностной части посевного слоя, обеспечит существенное снижение засоренности посевов сорняками.

Список опубликованных работ по теме диссертации

В. П. Сутягин — О взаимоотношении горчицы белой с ячменем и кукурузой. В кн: Биологические основы повышения урожайности сельскохозяйственных культур, 1979, с. 76—78.

А. М. Туликов, В. П. Сутягин — Некоторые закономерности изменчивости состава и продуктивности агрофитоценозов ячменя и кукурузы под влиянием различных способов внесения минеральных удобрений. Отчет ТСХА, № гос. регистр. 76094287, инвентарный № Б842368, 1980 г., 49 с. м.-п.

А. М. Туликов, В. П. Сутягин — Состав и продуктивность агрофитоценозов ячменя и кукурузы при разных способах заделки удобрений. Известия ТСХА, 1981, вып. 2, с. 18—25.

А. М. Туликов, В. П. Сутягин — Исследование взаимоотношений между сорными и культурными компонентами агрофитоценозов на различных уровнях минерального питания. Отчет ТСХА, .\й гос. регистр. 81085546, инвентарн. номер 0282.0073393, 1982, 51 с.

Л 89980 30/III—83

Объем! 1Д п. л. Заказ 636. Тирам; 100

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