Введение к работе
Актуальность темы. Известно, что для формирования хозяйственно ценных хвойных древостоев требуется выполнять своевременные уходы на разных этапах ле-совыращивания, в частности, необходимость регулирования роста нежелательной травянистой и древесно-кустарниковой растительности возникает на таких лесохо-зяйственных объектах, как питомники, лесные культуры, вырубки, естественные мо-лодняки. Наиболее эффективным является химический метод борьбы с нежелательной растительностью, т.е. применение гербицидов. При разработке технологических регламентов химических уходов следует объективно оценивать степень развития нежелательной травянистой или древесно-кустарниковой растительности, а также её видовой состав. По многочисленным экспериментальным данным установлено, что какой-либо один препарат (состоящий из одного действующего вещества) в большинстве случаев не обеспечивает требуемого отмирания широкого спектра видов нежелательной растительности на продолжительный период. В результате биологическая, а, следовательно, и лесоводственная эффективность химической обработки, снижается из-за относительно быстрого отрастания сохранившихся и устойчивых к данному препарату видов растений. Неполное подавление нежелательной растительности может привести к развитию её резистентности (устойчивости) к гербицидам. Повысить эффективность химической обработки позволяют правильно подобранные двух- или трёхкомпонентные баковые смеси гербицидов из разных химических классов с различным спектром и механизмом действия. Однако данных об их эффективности явно недостаточно, исследований о действии трёхкомпонентных смесей на лесохозяй-ственных объектах вообще не проводилось.
Кроме того, при подборе препаратов для смеси учитывают совместимость компонентов и возможность получения синергетического эффекта их совместного действия. Применение подобных смесей может позволить снизить общую химическую нагрузку на экосистемы, повысить экологическую безопасность и экономическую эффективность. Системных исследований по вопросу синергизма между компонентами смесей на лесохозяйственных объектах до сих пор не проводилось.
Оценка биологической эффективности действия гербицидов и их смесей на травянистую растительность может проводиться проективно-количественным и количественно-весовым методами. Они основаны на разных подходах в оценке её состояния после обработки гербицидами. Необходимо проведение сравнительного анализа этих методов на лесохозяйственных объектах.
Цель исследований - обеспечить возможность наиболее быстрого, полного и длительного подавления широкого спектра нежелательной (сорной) травянистой и древесно-кустарниковой растительности химическим методом на разных этапах лесо-восстановления хвойных пород.
Общая задача исследований - научное обоснование подбора и применения двух-и трёхкомпонентных баковых смесей современных гербицидов разного механизма и спектра действия из разных химических групп для повышения их биологической эффективности и снижения риска появления резистентности у нежелательных (сорных) растений к гербицидам на лесохозяйственных объектах.
Научная новизна состоит в том, что впервые проведено обоснование подбора и применения двух-и трёхкомпонентных баковых смесей современных гербицидов с оценкой характера взаимодействия компонентов в динамике на различных лесохозяйственных объектах.
Составные части, имеющие элементы новизны:
- экспериментальные данные по биологической (гербицидной) эффективности
действия баковых смесей*:
-
в паровых полях питомников - раундап (4 л/га) + анкор-85 (10; 20 и 30 г/га) и раундап (4 л/га) + ларен (10 и 20 г/га);
-
в культурах ели - раундап (4 л/га) + арсенал (0,1; 0,3 и 0,5 л/га);
3) на сплошных вырубках - раундап (4 л/га) + анкор-85 (150 г/га);
арсенал (1,5 л/га) + анкор-85 (150 г/га); раундап (4 л/га) + арсенал (1,5 л/га);
раундап (2,7 и 4 л/га) + арсенал (0,5 и 1 л/га) + анкор-85 (75 и 100 г/га).
- закономерности проявления синергетического эффекта при взаимодействии
компонентов в баковых смесях;
- детальный сравнительный анализ количественно-весового и проективно-
количественного методов оценки биологической эффективности действия гербицидов
в лесном хозяйстве;
технологические регламенты применения смесей гербицидов - в паровых полях питомников, в культурах ели, на сплошных вырубках;
показатели химической и токсикологической нагрузки на экосистемы разработанных технологических регламентов, а также экономической эффективности.
практические рекомендации для производства.
Практическая значимость. В результате проведённых исследований разработаны технологические регламенты применения баковых смесей гербицидов, которые обеспечивают более быстрое, полное и длительное подавление широкого спектра нежелательной (сорной) растительности, чем при использовании этих же гербицидов по отдельности в максимально разрешённых нормах применения. Использование таких смесей снижает химическую и токсикологическую нагрузки на экосистемы. Практические рекомендации могут быть использованы производством в таёжной зоне Европейской части России.
Обоснованность и достоверность выводов базируется на обширном экспериментальном материале, полученном в процессе трёхлетних исследований в полевых мел-коделяночных опытах, выполненных на различных лесохозяйственных объектах. Полученные результаты обработаны общепринятыми методами математической статистики. Существенность различий определялась на 5%-ном уровне значимости методом дисперсионного анализа и по t- критерию Стьюдента.
Апробация работы. Основные положения работы докладывались на I, II и III Международных научно-практических конференциях «Инновации и технологии в лесном хозяйстве» (ФБУ «СПбНИИЛХ», 2011, 2012, 2013 гг.), на Шестой Международной научно-технической интернет-конференции «Леса России в XXI веке» (СПбГЛТА им. Кирова, 2011 г.).
Публикации. По материалам диссертации опубликовано 9 научных работ, в том числе 3 работы в ведущих рецензируемых журналах или изданиях из перечня, утверждённого ВАК.
Личный вклад автора. Автор участвовал в качестве ответственного исполнителя в выполнении бюджетной темы ФБУ «СПбНИИЛХ» «Повысить биологическую эффективность и экологическую безопасность химического метода борьбы с нежелательной растительностью в лесном хозяйстве за счёт оптимального подбора смесей
* Далее по тексту будет использоваться термин «смеси», под которым следует понимать именно баковые смеси, которые готовятся непосредственно перед химической обработкой.
современных гербицидов» (2010-11 гг., № госрегистрации 01201178022, заказчик Рос лесхоз). На всех этапах диссертационной работы при определении цели, общей задачи, программы, методики и объектов исследований автор принимал личное участие. Экспериментальная часть, математическая обработка результатов и их анализ проводились лично автором.
На защиту выносятся следующие положения:
анализ экспериментальных данных по биологической эффективности баковых смесей гербицидов на различных лесохозяйственных объектах;
сравнительный анализ проективно-количественного и количественно-весового методов оценки биологической эффективности действия гербицидов;
оценка взаимодействия компонентов в баковых смесях гербицидов в динамике;
разработанные технологические регламенты применения смесей гербицидов на разных этапах лесовосстановления хвойных пород.
Структура и объём диссертации. Диссертация состоит из введения, 5 глав, заключения, списка литературы, и 2-х приложений. Она изложена на 128 страницах, включает 27 таблиц, 14 рисунков и список литературы из 115 наименований, в том числе 35 на иностранных языках.
Автор глубоко признателен своему руководителю А.Б. Егорову за помощь в работе над диссертацией. Автор благодарит научных сотрудников научно-исследовательского отдела химического ухода за лесом ФБУ «СПбНИИЛХ» А.А. Бубнова, А.Я. Омельяненко, A.M. Постникова за помощь при выполнении полевых работ, а также Л.Н. Павлюченкову за помощь при оформлении диссертационного материала.
