Оптимизационная модель применения агрохимикатов для снижения засоренности яровой пшеницы



Применение новых сортов зерновых культур интенсивного направления требует повышенного внимания к уровню минерального питания. Для получения стабильно высоких урожаев в условиях недостатка питательных элементов на всех почвах, особая роль отводится агрохимикатам. Именно их применение позволяет увеличить продуктивность пашни и получать зерно соответствующего качества [1, 2, 3].

Среди факторов, снижающих урожай полевых культур, его качество и производительность труда, главенствующее место занимают сорняки. Исследования В. А. Конищевой и Д. И. Ерёмина показали, что потенциальные потери урожая от сорняков могут достичь 25–30 % общего урожая зерновых и других культур за счет потребления питательных веществ [4, 5].

Одним из важных резервов увеличения производства зерна — планомерная и систематическая борьба с сорняками, которые потребляют большое количество питательных веществ, влаги, света и наносят большой вред сельскохозяйственным культурам.

Методика исследования

Исследования проводились на стационаре кафедры земледелия в зерновом севообороте с занятым паром на черноземе выщелоченном, маломощном, тяжелосуглинистом. Повторность в опыте 4-х кратная. Размещение делянок рендомизированное. Учётная площадь 50 м² (25  2). При внесении удобрений на урожайность 3,0 (N₆₅ P₃₀) и 5,0 (N₂₂₀P₁₃₀K₄₀) т/га изучали гербициды: Трезор и Иллоксан в дозах 3л/га; фунгицид — Фундазол СП 2 кг/т зерна; инсектицид БИ-58 Новый 1,5 л/га.

Опыт с яровой пшеницей закладывался по схеме:

1) без средств химизации (контроль);

2) N₆₅ P₃₀, протравливание, гербициды;

3) N₂₂₀P₁₃₀K₄₀;

4) N₂₂₀P₁₃₀K₄₀ протравливание, гербициды;

5) N₂₂₀P₁₃₀K₄₀ протравливание, гербициды, инсектицид

Результаты исследований

В изучаемом севообороте из однодольных малолетних сорных растений преобладали: овсюг обыкновенный (Avenafatua), просо куриное (Panicumgrusgalli), щетинник зеленый (Setaria viridis), щетинник сизый (Setariaglauca). Из двудольных малолетних: щирица запрокинутая (Amarantusretroflexus), подмаренник цепкий (Galiumaparine). Из многолетних сорняков преобладали бодяк полевой (Cirsiumarvense) и осот полевой или желтый (Sonchusarvensis).

Количество малолетних двудольных сорняков к моменту кущения яровой пшеницы колебалось от 11 до 20 шт./м², что составило 74–78 % от общего количества сорняков (табл.1). Численность злаковых сорняков на превышала 4 шт./м². Через месяц количество сорняков на варианте без удобрений увеличилось на 20 % за счет малолетних сорняков. Численность многолетних не изменилась. При внесении удобрений на урожай зерна 5,0 т/га засоренность увеличилась на 27,3 %, что указывает на стимуляцию ростовых процессов у семян сорняков. Также необходимо отметить и факт влияния высокого уровня минерального питания на спящие почки многолетних сорняков, количество которых увеличилось на 1 шт./м².

Обработка гербицидами на слабом агрофоне (N₆₅P₃₀) снизила количество сорняков до 6 шт/м² или на 72 %. При этом наблюдалось полное отмирание надземной массы многолетних сорняков. Применение гербицидов на вариантах с высокой дозой удобрений позволило достигнуть гибели 87,5 % сорняков, что на 15,5 % больше варианта, предусматривающего внесение минеральных удобрений из расчета 3,0 т/га зерна.

Таблица 1

Засоренность посевов яровой пшеницы при различном уровне химизации

Варианты	Количество сорняков перед обработкой гербицидами, шт./м2				Количество сорняков через месяц после обработки, шт./м2				Количество перед уборкой, шт./м2				Масса сорняков перед уборкой, г/м2
	Злаковые	Малолетние двудольные	Многолетние	Всего	Злаковые	Малолетние двудольные	Многолетние	Всего	Злаковые	Малолетние двудольные	Многолетние	Всего	Злаковые	Малолетние двудольные	Многолетние	Всего
1.Без средств химизации	2	11	1	14	3	13	1	17	3	8	2	13	5,6	20,1	14,9	40,6
2. N65P30, протравливание, гербициды	4	16	2	22	1	4	0	6	1	5	2	8	8,1	25,8	31,3	65,2
3. N220P130K40	4	16	2	22	6	20	3	28	7	18	3	28	57,8	155,9	74	287,8
4. N220P130K40 протравливание, гербициды;	4	17	3	24	0	3	1	3	1	3	0	4	5,1	36,6	0	41,7
5. N220P130K40 протравливание, гербициды, инсектицид	4	20	3	27	1	3	0	4	1	3	0	4	4,9	34,1	0	39,0

Увеличение засоренности посевов зерновых культур, особенно на высоком агрофоне, в основном происходит за счет увеличения массы сорняков, так как они более эффективно усваивают питательные вещества по сравнению с культурными растениями.

Наши исследования показали, что масса сорняков на варианте с внесением удобрений из расчета на урожайность зерна 3,0 т/га с обработкой гербицидом была больше, чем на варианте без удобрений, где масса сорняков составила 40,6 г/м². Столь сильное увеличение произошло за счет многолетних сорняков, масса которых увеличилась в 2 раза по сравнению с вариантом без удобрений, при этом их количество к моменту уборки было одинаково, что свидетельствует об усвоении питательных элементов уже недоступных для яровой пшеницы.

На варианте с внесением N₂₂₀P₁₃₀К₄₀ к моменту уборки произошла вспышка засоренности. Масса сорняков увеличилась до 287,8 г/м², что в 7 раз больше варианта без внесения удобрений. Увеличение засоренности произошло за счет малолетних сорняков. Масса их увеличилась на 188,3 г, тогда как масса многолетних повысилась всего на 59 г. Этот факт свидетельствует о более эффективном усвоении питательных веществ малолетними сорняками.

Масса одного многолетнего сорняка на варианте с внесением N₂₂₀P₁₃₀К₄₀ составила 24,6, что в 3,3 раза больше, чем на варианте без внесения удобрений и в 1,6 раза больше, чем на варианте, где вносились удобрения на планируемую урожайность 3,0 т/га зерна и предусматривалась обработка гербицидами.

Действие минеральных удобрений и гербицидов прослеживается на других культурах севооборота и одним из самых отзывчивых показателей является как раз засоренность. В наших опытах максимальное количество сорняков было при внесении удобрений под яровую пшеницу на планируемую урожайность 5,0 т/га и составило 26,8 шт./м² севооборотной площади, что на 18,5 шт. больше варианта, где удобрения не предусматривались (табл. 2).

Столь сильное превышение численности сорняков объясняется стимулированием прорастания семян сорной растительности, причем как в год внесения, так и в два последующих, о чем свидетельствует количество сорняков в посевах овса и однолетних трав, которое составляет 26,6 и 18,2 шт./м² соответственно.

Применение гербицидов на яровой пшенице привело к тому, что численность сорняков по севообороту была в 2,7 раза меньше, чем на варианте с внесением удобрений на урожайность зерна 5,0 т/га без использования гербицидов. Столь сильное снижение обусловлено тем, что численность сорняков в посевах овса на данных вариантах была на 14 шт./м² меньше аналогичного варианта, только без применения гербицидов. Это объясняется тем, что сорняки в год использования ядохимикатов не смогли сформировать семена или они были недозревшими. Однако численность сорняков выровнялась в однолетних травах и составила 13,2 шт./м², против 18,2 шт./м² на варианте без использования гербицидов.

Таблица 2

Засоренность культур взерновом севообороте сзанятым паром

Варианты	Однолетние травы			Яровая пшеница			Овес			на 1 м2 севооборотной площади
	Кол-во, шт./м2	Масса, г/м2	Уд. масса вагрофитоценозе,%	Кол-во, шт./м2	Масса, г/м2	Уд. масса вагрофитоценозе,%	Кол-во, шт./м2	Масса г/м2	Уд. масса вагрофитоценозе,%	Кол-во, шт./м2	Масса, г/м2	Уд. масса вагрофитоценозе,%
1. Без средств химизации	4,0	31	2,0	13	40,6	5,3	8	34	4,5	8,3	30,9	3,9
2. N65P30, протравливание, гербициды	12,7	41	1,8	7,5	65,2	7,6	11	43	5,0	10,5	41,2	4,8
3. N220P130K40	18,2	182	9,3	27,5	288,0	20,0	27	173	15	26,8	182,0	15,4
4. N220P130K40 протравливание, гербициды;	13,2	61	5	3,8	41,7	3,8	13	87	7,7	9,9	60,9	5,5
5. N220P130K40 протравливание, гербициды, инсектицид	13,3	51	4,1	3,8	39	3,0	13	78	6,6	9,9	51,4	4,5

Необходимо выделить вариант без применения удобрений, где численность сорняков была: на пшенице — 13,2 шт./м², овсе — 8 шт/м², однако при выращивании однолетних трав количество сорняков снизилось до 4 шт./м², что свидетельствует об увеличении конкурентноспособности культурных растений при недостатке питательных элементов на фоне правильной агротехники в опыте, удельная масса сорняков в агрофитоценозе составила 3,9 % и была минимальной среди изучаемых вариантов.

Химическая прополка резко снижает засоренность не только в год обработки, но и в последующие годы. Так, численность сорняков в посевах овса была равна 12,6 шт./м², что в два раза меньше варианта без обработок гербицидами. Удельная масса сорняков также была в 2 раза меньше и составила 7,7 %.

Однолетние травы, посеянные на следующий год, не изменили численность сорняков, которая составила 13,2 шт./м², однако их масса была на 30 % меньше массы сорняков в посевах овса, что не могло не сказаться на удельной массе сорняков в агрофитоценозе, которая составила 5,0 %.

Выводы

1. Выращивание яровой пшеницы в зерновом с занятым паром севообороте без использования минеральных удобрений позволяет отказаться от гербицидов, так как удельная масса сорняков в севообороте не превышает 3,9 %.
2. Внесение минеральных удобрений на урожайность 5,0 т/га зерна приводит к резкому увеличению засоренности в 4 раза за счет массы сорняков.
3. Обработка гербицидами яровой пшеницы на высоком агрофоне позволяет снизить количество сорняков, удельная масса которых составляет 3,8 %. Эффект последействия гербицидов прослеживается и в следующий год посева.

Литература:

1. Еремин Д. И. Продуктивность севооборотов на черноземе выщелоченном в Северной Лесостепи Тюменской области /Д. И. Еремин, А. Н. Моисеев //Земледелие. 2013. № 5. С. 10–11
2. Казак А. А. Продуктивность и качество зерна сортов яровой пшеницы в условиях Тюменской области. Дис.. канд. с.-х. наук. Тюмень: ТГСХА, 2009.
3. Скуратович Л. В. Эффективность обработки стимуляторами растений яровой пшеницы на поздних фазах развития. /Л. В. Скуратович, И. В. Грехова //Сибирский вестник сельскохозяйственной науки. 2007, № 12. С.28–31
4. Ерёмин Д. И. Биогенный вынос питательных веществ пшеничного агрофитоценоза в условиях лесостепной зоны Зауралья /Д. И. Ерёмин, В. А. Конищева //Аграрный вестник Урала. 2014. № 1 (119). С. 9–12.
5. Конищева В. А. Влияние минеральных удобрений на фитосанитарное состояние посевов яровой пшеницы в лесостепной зоне Зауралья /В. А. Конищева, Д. И. Еремин //Земледелие. № 3. 2014. С. 43–45.