Содержание к диссертации
Введение
ГЛАВА1. Борьба с сорными растениями в садоводстве
1.1. Краткая история применения гербицидов...15 -
1.2. Классификация гербицидов по химическому составу, способу проникновения в растения и характеру действия.. ... 51 -
1.3. Действие гербицидов на растения... ... 58 -
1.4. Влияние гербицидов на плодовые и ягодные растения... 68 -
1.5. Взаимодействие гербицидов с почвой... ... 80 -
1.6. Факторы, влияющие на эффективность гербицидов... 94 -
ГЛАВА 2. Почвенно-климатические условия и объекты исследований - 103 -
2.1. Агроклиматический потенциал Центрально-Черноземной зоны и погодные условия в годы исследований...103 -
2.2. Почвенный покров Центрально-Черноземной зоны ...116 -
2.3. Цель и задачи, объекты и методика исследований...133 -
ГЛАВА 3. Общая характеристика сорных растений нейтрально-черноземной зоны . -178 -
3.1. Сорные растения как часть фнтосферы н причиняемый ими вред ... ...178-
3.2. Жизненные формы н биологические типы сорных растений...186 -
3.3. Основные экологические особенности сорных растений... ...-195 -
3.4. Приспособленность сорных растений к агроландшафтам... 198 -
3.5. Сорно-полевые растения плодовых и ягодных культур Центрально-Черноземного района... 205 -
3.6. Агробиологические основы борьбы с сорными растениями... 219 -
3.7. Карантинные сорно-полевые растения... 225 -
ГЛАВА 4. Изучение геркитголов, схемы опытов - 227 -
4.1. Полевые опыты в маточнике клоновых подвоев... 229 -
4.2. Опыты в питомнике яблони на семенных и клоновых подвоях ...- 230 -
4.3. Опыты в интенсивном саду яблони... 236 -
4.4. Опыты в косточковом саду... 239 -
4.5. Опыты на землянике... 240 -
Результаты исследований - 241 -
ГЛАВА 5. Влияние гербишцов на засоренность в яблоневом маточнике, питомнике. яблоневом. грушевом и вишневом саду. на землянике - 241 -
5.1. Засоренность маточника и питомника яблони на семенных н клоповых подвоях при применении гербицидов... - 241 -
5.2. Влияние гербицидов на вегетирующие сорные растения в питомнике... ... ... ... 249 -
5.3. Действие гербицидов на сорто-подвойные комбинации яблони в питомнике... 270-
5.4. Изменение условий роста и развития саженцев яблони при мульчировании почвы полиэтиленовой пленкой... 291 -
5.5. Рост саженцев в яблоневом питомнике при мульчировании почвы полиэтиленовой пленкой... 300 -
5.6. Влияние гербицидов на рост и развитие клоповых подвоев и саженцев яблони... 303 -
5.7. Рост и качество саженцев яблони на клоновых подвоях при содержании почвы под гербицидным паром... 309 -
ГЛАВА 6. Влияние различных систем содержания приствольной полосы в интенсивном саду яблони на сорняки и морфологические показатели деревьев -316-
6.1. Видовое разнообразие сорной растительности н эффективность гербицидов в интенсивном саду яблони... 318 -
6.2. Действие гербицидов на изменение засорённости приствольных полос семечковых садов... - 325 -
6.3. Влияние сроков и кратности применения и норм расхода препаратов на количественный и видовой состав сорных растений- 336 -
6.4. Действие гербицидов на морфологические показатели деревьев.- 352 -
6.5. Влияние гербицидов на урожайность яблони ... 360 -
6.6. Влияние мульчирования н гербицидов на активность корневой системы яблони. - 364 -
6.7. Влияние мульчирования на влажность почвы и активность корневой системы яблони... ... 381 -
6.8. Изменение архитектоники корневой системы яблони в зависимости отмульчматериала...-
ГЛАВА 7. Влияние системы содержания почвы на морфофизиологические показатели плодового дерева -398-
7.1. Действие мульчирования на изменение физических свойств почвы...^^
7.2. Влияние систем содержания почвы в приствольной полосе сада
на водный режим... ... 414 -
7.3. Влияние мульчирования на микрофлору почвы и энтомофауну - 424 -
7.4. Влияние мульчирования на чистую продуктивность фотосинтеза- 431
7.5. Влияние мульчирования на урожайность и качество плодов яблони.—... ... ... 442 -
7.6. Содержание почвы в приствольной полосе вишнёвого сада - 453 -
7.7. Влияние системы содержания почвы на землянику... ... 461 -
ГЛАВА 8. Действие геркипидов на окружающую среду -470-
8.1. Продолжительность токсического действия гербицидов в растениях и почве... . ... 470 8.2. Результаты изучения остаточных количеств препаратов в почве и плодах... ... ... 477
8.3. Влияние гербицидов и мульчирования на энтомофауну... 483 -
ГЛАВА 9. Экономическая эффективность применения различных способов борьбы с сорной растительностью в плодовых - 503
Заключение. - 517 -
Выводы -519-
Рекомен7тапии производству - 523 -
Список использованной литературы
- Классификация гербицидов по химическому составу, способу проникновения в растения и характеру действия..
- Почвенный покров Центрально-Черноземной зоны
- Приспособленность сорных растений к агроландшафтам...
- Опыты в питомнике яблони на семенных и клоновых подвоях
Введение к работе
«Основными направлениями экономического и социального развития России на период до 2006 года» намечено довести ежегодное потребление плодов на душу населения 120-130 кг в год. Этого можно достичь только на основе интенсификации садоводства, способствующей не только быстрому росту урожайности насаждений и увеличению валового сбора продукции, значительному сокращению затрат труда на единицу площади, повышению ее качества, снижению себестоимости и получение экологически безопасной продукции, соответствующей санитарно-гигиеническим нормам.
В садоводстве, как и в других отраслях сельского хозяйства, повышение урожайности плодовых насаждений и снижение себестоимости продукции связано с дальнейшим совершенствованием технологии производства посадочного материала, одним из составляющих которого является борьба с сорной растительностью.
Среди множества факторов, обуславливающих здоровье человека, существенную роль играет качественное, рациональное питание. По данным Минздрава РФ, большая часть населения испытывает дефицит витаминов, минеральных веществ и других биологически активным соединений, что является одной из основных причин снижения иммунитета организма, преждевременного его старения и развития многих заболеваний.
Свежие фрукты и овощи - важнейший источник витаминов, минеральных веществ, каротиноидов, фенольных соединений. Для нормальной жизнедеятельности необходимо, чтобы в ежедневном рационе человека фрукты и овощи составляли не менее 40%.
Наметилась отчетливая тенденция к сокращению производства фруктов в стране, хотя до сих пор обеспеченность населения плодовой и ягодной продукцией не превышала 25-30%. Произведенная продукция в боль-
шинстве своем недостаточно конкурентоспособна и не отвечает требованиям высших категорий качества действующих отечественных стандартов.
В сельскохозяйственных предприятиях идет процесс сокращения площадей, насаждений и соответственно, производства продукции. За последние десять лет площадь садов и ягодников в стране уменьшилась на 209 тыс. га или на 45%, с 468 тыс. в 1990 г. до 259 тыс. га в 2000 г. Валовые сборы фруктов снизились на 70-75% (Кашин, 1995 а).
В России на одного жителя производится лишь 18-20 кг плодов на год, 60-70 кг овощей, в то время как в странах с развитой экономикой плодов и ягод производится и потребляется свыше 40 кг, а овощей - свьппе 150 кг (Кашин, 1995 а).
В настоящее время отечественное садоводство в целом не соответствует основным критериям мирового производства, что является причиной его низкой эффективности. Типы садов в большинстве своем экстенсивные, на сильнорослых подвоях, с объемными трудоемкими формами крон, дающие заведомо некачественный урожай. Несмотря на явные преимущества садов на слаборослых подвоях и общепринятую целесообразность их применения повсеместно, в том числе и в суровых климатических условиях средней зоны садоводства России, расширение площади под интенсивными устойчивыми садами ведется очень медленными темпами.
Интенсивными считаются насаждения, рано вступающие в товарное плодоношение, дающие ежегодные высокие урожаи плодов хорошего качества, обеспечивающие значительное повышение рентабельности (Девятое и др., 1975; Будаговский, 1976; Трусевич, 1978; Потапов, 1990; Гудков-ский, Скрипников, 1998).
Культура слаборослых плодовых деревьев является наиболее выраженной формой интенсивного садоводства.
При создании высокопродуктивных садов следует использовать биологические особенности и потенциальные возможности растений, прежде всего, за счет подбора сортов и подвоев (Будаговский, 1976).
У сортов яблони на слаборослых подвоях формируются низкие малообъемные кроны, продукты фотосинтеза в значительной мере расходуют на образование репродуктивных органов и формировании урожая (Степанов, 1979, Гладьппев, 1990; Мазунин, 1990; Будаговский, 1959, 1976; Тру-севич, 1978; Андрюшенко, 1981).
Сады на слаборослых подвоях раньше, чем на сильнорослых, вступают в период товарного плодоношения (Жучков, 1936; Мичурин, 1948; Будаговский, 1959, 1963, 1976; Тарасенко, 1965; Трусевич, 1981), урожайность таких садов значительно выше по сравнению с сильнорослыми (Андрюшенко, 1951; Марголин, 1967; Тарасенко, 1965, 1970; Бережной, 1973; Фролов, 1973; Будаговский, 1976; Потапов, 1990 и др.), менее выражена периодичность плодоношения (Колтунов, 1965; Будаговский, 1976).
Слаборослые деревья характеризуются более ранним окончанием ростовых процессов, более ранним (на 10-12 дней) началом дифференциации генеративных почек, увеличением генеративных почек, что приводит к более регулярному плодоношению (Локонова, 1968); более ранним созреванием плодов, что является положительным фактором для летних сортов (Будаговский, 1976; Куренной, 1980).
Деревья на слаборослых клоновых подвоях формируют корневую систему, располагающуюся в основном до глубины 60-80 см (Канду, Бабук, 1973; Будаговский, 1976; Трунов, Муромцев, 1980; Крысанов, 1983), с очень большой (в 2-2,5 раза больше площади листьев) активной поглощающей поверхностью (Муромцев, 1969), что делает слаборослые деревья более отзывчивыми на благоприятные условия развития, более требовательными к агротехнике (Будаговский, 1959,1976; Долгов, 1959; Трусевич, 1966; Крысанов, 1983).
Деревья на слаборослых подвоях менее долговечны (Будаговский, 1959; Квиклис, 1970; Степанов, 1991), однако продолжительность продуктивного периода в общей продолжительности жизни деревьев составляет у них большую долю, чем у сильнорослых деревьев.
Существуют большие различия между различными формами кроновых подвоев яблони по зимостойкости, засухоустойчивости, устойчивости к патогенам и т.д. (Будаговский, 1959, 1976; Степанов, 1979, 1981; Кашин, 1995; Дорошенко, Кондратенко, 1998).
По данным многих исследователей, клоновые подвои яблони европейского происхождения и из южных зон характеризуются невысокой морозостойкостью корневых систем (9 - 10С), и сады на них в средней полосе России и других районах с суровыми климатическими условиями вымерзают полностью или сильно подмерзают (Будаговский, 1976; Технология ..., 1996).
В городе Мичуринске В. И. Будаговским и его научной школой выведены подвои яблони с морозостойкостью корневых систем -15 ... -16С (а новые формы селекции последних лет до -18 ... -20С), сады на которых не вымерзают, что свидетельствует о высокой морозостойкости и зимостойкости как самих подвоев, так и садов на таких подвоях (Потапов, 1990; Технология..., 1996).
Сорные растения наносят огромный ущерб сельскому хозяйству.
Убытки от сорняков превосходят потери от вредителей, болезней и градобития вместе взятых (С. А. Котт, 1961).
Сорняки конкурируют с культурными растения в потреблении влаги и питательных веществ. Вред, наносимый сорняками, особенно усиливается при недостатке какого-либо фактора жизни растений, так как в этих условиях полнее проявляется большая приспособленность сорняков к среде обитания по сравнению с культурными растениями.
Интенсификация садоводства достигается концентрацией производства на единице значительной площади путем применения совершенной техники, современных прогрессивных технологий и организации производства, внедрения лучших сортов, обеспечивающих прогрессивное повышение урожайности садов и производительности труда при наименьшей себестоимости продукции.
В постановлении правительства России, об улучшении продовольственного обеспечения населения страны на основе коренного повышения эффективности и дальнейшего развития агропромышленного производства говорится о важности химизации для наращивания производства сельскохозяйственной продукции, о необходимости осваивать интенсивные поч-возащитные и влагосберегающие технологии, внедрять интегрированные системы зашиты растений на основе рационального сочетания химических и биологических методов. Химический метод борьбы с сорными растениями в сочетании с агротехническими приемами позволяет поднять производительность труда, совершенствовать технологию возделывания сельскохозяйственных культур, способствует снижению затрат ручного труда и себестоимости продукции (Г. А. Чесалин, 1977). Применение химических средств борьбы с сорными растениями не может быть эффективным и безопасным без детального знания всех свойств используемых химических препаратов и, прежде всего, поведения их в растениях, почве и других объектах окружающей среды. Это необходимо для определения наиболее эффективных сроков обработки растений, норм расхода и возможных остаточных количеств препарата в обрабатываемой культуре, а также для установления безопасных для человека и животных условий использования данного препарата (Н. Ш. Мельников, 1971).
В плодовых питомниках, где имеет место уплотненное размещение сеянцев, подвоев, саженцев в ряду, еще не удалось полностью механизировать обработку почвы гербицидами.
Борьба с сорняками является одной из важнейших частей системы содержания почвы в питомнике, саду яблони, вишни, ягодниках, где сорные растения наносят большой вред, так как конкурируют с саженцами, деревьями яблони и вишни за потребление влаги и минеральных элементов, снижают зимостойкость, способствуют развитию болезней и вредителей, а все это приводит к снижению качества посадочного материала.
Большое значение приобретает изучение способов борьбы с сорными растениями с точки зрения их эффективности, характера влияния на растения яблони, экологической безопасности.
Гербицидам отводится важная роль в совершенствовании агротехники и объемы их производства и применения постоянно растут. Исследования научных учреждении, а также производственный опыт показывают, что химический способ прополки может значительно сократить затраты труда на обработку почвы, сильно снизить засоренность и обеспечить эффективную борьбу со злостными сорняками.
Отмечаются и факты побочного нежелательного действия гербицидов (R. Shubert, 1985). По данным Воскобойникова В. В. (1991) гербициды, попадая в зону корневой системы культурных растений, оказывает влияние на их метаболизм.
Ведутся многочисленные работы по изучению применения гербицидов на различных сельскохозяйственных культурах, особенно на зерновых и других однолетних растениях, изучается их фитотаксичность, механизм действия на сорные и культурные растения, персистентность в почве и других объектах, действие на биологическую активность почвы и т.д. Такие же исследования проводятся и на плодовых культурах в молодых и плодоносящих садах. В меньшей степени изучено применение гербицидов в питомнике яблони, такие исследования не проводились в средней зоне садоводства России. Недостаточно уделяется внимания и другим способам борьбы с сорной растительностью, таким как мульчирование почвы в ряду с различными укрывными материалами.
Изучение биологии сеянцев подвоев и саженцев яблони, вишни под влиянием различных агроприемов (внесение гербицидов, мульчирование) с учетом генотипической специфики растений позволяет прогнозировать реакцию растений на внешние воздействия, оптимизировать условия выращивания саженцев яблони в питомнике.
Использование гербицидов для уничтожения сорняков в междурядьях в приствольной полосе при подготовке почвы под питомник, сад или ягодник представляет большой интерес, однако имеет и свои специфические особенности, которые определяются близким к поверхности почвы расположением корневой системы саженцев, ягодных растений и высокой чувствительностью их к большинству препаратов.
Одной из причин недостаточной изучаемости безопасного применения гербицидов в питомниках и садах и ягодниках был недостаточный выпуск отечественных препаратов с минимальным отрицательным эффектом на плодовые, ягодные растения и окружающую среду.
Несмотря на накопленный небольшой опыт применения гербицидов и важные достижения в этой области, применение гербицидов в садоводстве продолжает оставаться серьезной проблемой, что во многих случаях затрудняет получение высоких урожаев. Вопросы применения гербицидов в маточниках, питомниках, садах и ягодниках интенсивного типа в средней полосе России разработаны недостаточно: нет достаточно эффективной технологии и технологических регламентов их применения, их влияния на рост и развитие, не определен видовой состав применяемых препаратов, отсутствуют данные о способах внесения гербицидов в маточниках, питомниках, нет единого мнения о необходимости их применения, не определен видовой состав сорняков садового агроценоза, отсутствуют данные о сорняках в многолетних насаждениях, нет данных о последствиях при многократном применении одних и тех же препаратов, не дана оценка системе «гербицид - сорняк - почва - окружающая среда», не ясно о влиянии гербицидов различных групп на плодовые растения и энтомофауну, на данный момент отсутствуют технические средства для внесения гербицидов в маточнике, питомнике, в саду и ягодниках, нет единого мнения о росте и развитии корневой системы плодовых растений под гербицидным паром, отсутствуют данные о скорости детоксикации препаратов и их накоплении или разложении в почве и плодах, их влияние на энтомофауну.
-И-
Научная новизна наших исследований заключается в том, что впервые на черноземных почвах средней полосы России проведено многолетнее комплексное исследование в системе «гербицид - растение - почва - культура».
В диссертации обобщены результаты комплексного изучения гербицидов, их действия на сорную растительность, на рост и развитие, биологические особенности подвоев, сеянцев, саженцев деревьев, на почву и ее обитателей в маточнике, питомнике, в саду яблони и на землянике в средней зоне садоводства России на черноземных почвах. Приведены также результаты применения черной полиэтиленовой пленки и опилок в качестве мульчирующего материала для борьбы с сорной растительностью.
Установлено место гербицидов в системе содержания почвы в плодовом маточнике, питомнике, саду и ягодниках, их влияние на саженцы и микрофлору почвы, продолжительность токсичности препаратов в почве, экономические показатели применения гербицидов в сравнении с механическими способами борьбы с сорняками.
Установлены закономерности влияния гербицидов на сорные растения, на подвои и привитые на них сорта, объекты окружающей среды в зависимости от подвоя и сорта, возраста растений, нормы применения гербицидов, сроков их внесения, режимов влажности и температуры, типа почвы. Все это служит теоретической основой для выбора оптимальных норм и сроков применения гербицидов с высокой эффективностью против сорных растений без отрицательного влияния на подвои и саженцы яблони и окружающую среду.
Отработана технология применения различных групп гербицидов в насаждениях маточника, питомника и сада яблони и вишни на слаборослых подвоях различного возраста, определены сроки, дозы и кратность применения гербицидов по годам в зависимости от видового состава сорняков.
Получены количественные данные динамики изменения видового состава сорняков в зависимости от применяемых препаратов и их влияние физиолого-морфологические показатели сортов яблони на слаборослых плодовых подвоях. Изучены различные баковые смеси для борьбы с сорной растительностью в приствольных полосах интенсивного сада яблони и груши.
Установлено положительное влияние применения гербицидов и различного мульчматериала на рост и развитие корневой системы у плодовых растений.
Изучена эффективность применения системных почвенных и контактных гербицидов на различных группах сорных растений.
Получены качественные данные о вредоносности сорняков при формировании биологического и хозяйственного урожая.
Практическая значимость наших исследований заключается в том, что разработан и предложен технологический регламент применения препаратов различных групп в плодовых и ягодных насаждениях в средней зоне России.
Полученные данные о влиянии мульчирования почвы черной пленкой, черной бумагой и опилками на рост и биологические особенности подвоев, саженцев и привитых на них сортов служат основой для оптимизации условий выращивания саженцев в питомнике, повышения качества посадочного материала, резкого увеличения выхода стандартных саженцев. Установлены диапазоны оптимальных концентраций изучаемых препаратов для применения в маточниках, питомниках, садах семечковых и косточковых культур.
Разработанные технологические системы борьбы с сорняками прошли производственное испытание в маточнике и садах НПХОВНИИС имени И. В. Мичурина, СПХК «Агроном» Липецкой области, ЗАО «Агрофирма имени 15 лет Октября» Липецкой области, СПХК «Сабуровские сады» Тамбовской области, СПХК «Дубовое» Петровского района Тамбовской
области, СПХК «Ягодное» Тамбовской области, СПХК «Зеленый Гай» Тамбовской области.
На защиту выносятся следующие положения:
научнообоснованное применение химического и агротехнического способов борьбы с сорными растениями в плодовых и ягодных насаждениях;
влияние системы обработки почвы на морфофизиологические показатели плодовых и ягодных культур;
действие гербицидов на засорённость в яблоневом маточнике, питомнике, семечковом и косточковом садах, землянике;
-экологический подход в разработке регламентов применения средств защиты растений от сорняков.
Работа выполнялась в 1985-2005 гг. при отделе интегрированных систем производства плодов в ВНИИС имени И. В, Мичурина.
Автор выражает признательность доктору сельскохозяйственных наук
Степанову С. Н.| за помощь, оказанную при выполнении исследований, агроному 1 категории Погорелову С. В. за помощь при закладке опытов, доктору биологических наук, профессору, член-корресп. РАСХН Спиридонову Ю. Я., кандидату сельскохозяйственных наук Раскину М. С, доктору сельскохозяйственных наук, профессору, академику РАСХН В. А. За-харенко, доктору биологических наук, член-корресп. РАСХН Шестакову В. Г. за консультации и оказанную помощь.
Классификация гербицидов по химическому составу, способу проникновения в растения и характеру действия..
По химическому составу гербициды разделяются на две группы: неорганические и органические. К неорганическим относятся сульфат аммония, цианамид кальция и др. Широкого применения неорганические гербициды в сельском хозяйстве не получили. Во-первых, они недостаточно эффективны против многих видов сорняков, во-вторых, требуется большое количество их на гектар (200-300 кг).
Подавляющее большинство гербицидов, которые применяют в настоящее время, относятся к органическим гербицидам: производные фе-ноксиуксусных кислот - соли и эфиры 2,4-Д, 2М-4Х; производные арилок-симасляных кислот - соли 2М-4ХМ, 2,4-ДМ; производные арилоксипро-пионовых кислот - 2М-4ХП; производные симметричных симм-триазинов - Атразин, Симазин, Прометрин, Пропазин, Ситрин, Мезоранил; производные фенилмочевины - Арезин, Диурон, Монурон, Линурон, Небуорн, Дозанекс, Которая, Теноран; производные замещенных фенолов - Нитро-фен; производные бензольной кислоты - Амибен, Банвел, Префикс, Поли-дим; производные алифатических карбоновых кислот - трихлорацетат натрия, Далапон; производные амидов и нитрилов алифатических карбоновых кислот - Пропанид, Солан, Рамрод; производные оксибензойных кислот - Акрил АС, Акрил М; производные ароматических карбоновых кислот - Девринол; производные двухосновных кислот - Дактал; производные карбаминовой кислоты - Бетанал, Бетанал AM, хлор-ИФК, Карбин; производные ароматических аминов - Трефлан; гетероциклические соединения - Тордон 22К, Реглон, Пирамин, Зенкор; комбинированные препараты - Анитен С, Анитен М, Банлен, Диамет-Д, Диален, Диапрен, Камбилен, Ситрин, Агелон, Ацетлур, Картекс М и др.; фосфорорганические соединения - Раундап, Утал, Нитосорг и др.
По механизму действия на растения различают гербициды сплошного действия или общеистрибительные, подавляющие все виды растений, и избирательного действия.
Гербициды сплошного действия уничтожают все растения - культурные и сорные. В связи с этим их целесообразно использовать на сильно засоренных необрабатываемых землях, придорожных полосах, а также на обрабатываемых почвах в пожнивной период против многолетних и других сорняков, на черных и ранних, а также занятых (после уборки парозанимающих культур) парах с таким расчетом, чтобы гербициды в последующем не повреждали культурные растения.
К гербицидам сплошного действия относится большинство неорганических соединений, а также ряд органических гербицидов (Утал, Раундап, Фосулен, Тордон 22К, Полидим, Симазин, Атразин, ТХЛ, Далапон и др.), которые в повышенных дозах могут уничтожить и те растения, к которым в оптимальных дозах они проявляют избирательность.
В настоящее время широко применяется Раундап, Утал для весеннего и осеннего опрыскивания вегетирующих сорняков (4-6 л/га) при подготовке почвы весной и послеуборочный период на полях, идущих под закладку плодовых питомников. Общеистрибительные гербициды можно применять направленным опрыскивателем в приствольных полосах сада.
Практическое применение гербицидов избирательного действия основывается на способности одной и той же дозы препарата проявлять токсическое действие на всходы одних сорных растений не повреждая культурных. Избирательность гербицидов определяется: химическим составом; формой и дозами препарата; сроками и способами опрыскивания; фазами развития культурных и сорных растений; условиями внешней среды (свет, влага, температура, а для почвенных препаратов - и характеристика почв); различной способностью гербицидов к поглощению и детоксикации в растительных тканях.
В результате положительной реакции растений на гербицид нарушаются процессы жизнедеятельности, приостанавливается рост и происходит постепенное их отмирание.
Отрицательная реакция растений на действие гербицида отражает их устойчивость. Избирательность определяется реакцией конкретного растения к различным гербицидам и различных растений к определенному гербициду.
Для характеристики избирательности действия используют показатель селективности и индекс селективности. Показатель селективности (ПС) -отношение показателей активности испытываемого препарата для разных видов растений. Он показывает, во сколько раз больше токсичность гербицида для 1-го вида растения, чем для 2-го вида растения.
Чем больше единицы показатель селективности, тем большей избирательной способностью характеризуется изучаемый препарат.
Индекс селективности позволяет дать хозяйственную оценку избирательности препарата. Он представляет собой отношение дозы, вызывающей небольшое снижение урожая, к дозе, уничтожающей большинство сорняков, т.е. показывает, во сколько раз доза, вызывающая значительное снижение засоренности, меньше дозы, оказывающей токсическое действие на культурные растения.
Проникающие в растения гербициды подвергаются различным биохимическим превращениям. В одних случаях это приводит к их разрушению и инактивации, в других - к усилению фитонцидности. Физиологическими и биохимическими факторами, влияющими на избирательность растений является склонность их к поглощению гербицидов.
Почвенный покров Центрально-Черноземной зоны
Исследования В. В. Докучаева (1992), П. А. Костычева (1986), Г. М. Тушина (1977) показали, что в Центрально-Черноземных губерниях в прошлом веке имелись высокоплодородные черноземные почвы, обладающие хорошими физическими свойствами и большими запасами питательных веществ. Вместе с тем В. В. Докучаев (1992) указывал, что в результате неправильного использования черноземы могут быть доведены до сильного истощения.
Рельеф Центрально-Черноземных областей неоднороден. ЦЧЗ занимает центральную часть Средне-Русской возвышенности и южную часть Окско-Донской низменности (Тамбовская равнина). Возвышенная часть рельефа в западных районах и низменная равнинная в восточных районах разделяется реками Дон и Воронеж.
Современный рельеф ЦЧЗ обрадовался при длительном речном размыве. На правобережье Дона и Воронежа поверхность испытывала интенсивное и глубокое эрозионное расчленение в доледниковый и ледниковый периоды. На левобережье Дона и Воронежа территория была заметно подвержена эрозионной и аккумулятивной деятельностью ледников.
Современный рельеф ЦЧЗ А. И. Спиридонов (1953) характеризует как эрозионный долинно-болотный. В правобережье Дона и Воронежа понижение чаще встречается в виде западин и "блюдец". Наблюдаемая неоднородность рельефа на территории ЦЧЗ оказала влияние на характер почвенного покрова.
Наиболее благоприятными элементами рельефа для возделывания яблоневых садов в ЦЧЗ являются пологие склоны южной, юго-западной и юго-восточной экспозиции, пригодны также и склоны других экспозиций, водоразделы. Нежелательны для размещения садов плохо дренированные части склонов, а также элементы микрорельефа: "блюдца", микрозападины и т.д., участки с близким залеганием грунтовых вод.
Почвообразующие породы на территории ЦЧЗ довольно разнообразны по своему генезису. Преобладающими почвообразующими породами являются лессовидные глины, суглинки и лес, однако также распространены третичные глины, суглинки, пески; мелового периода - мел, мергель, глины, пески. В ряде районов почвообразование протекало на продуктах выветривания кристаллических пород, а также на флювиогляциальных наносах, древних и современных аллювиальных отложениях (Агрохимическая характеристика почв, 1963).
Ведущим фактором почвообразования является растительность. На территории ЦЧЗ проходят границы междулесной, лесостепной и степной зон. В настоящее время по характеру растительного покрова ЦЧЗ делятся на две неравных части: северо-западная лесостепная и юго-восточная степная. Лесостепная зона в пределах ЦЧЗ делится на три подзоны: северную, типичную и южную.
На основе современного знания географии и топографии сорнополе-вых растений всю территорию ЦЧЗ можно подразделить на районы: Липецкий, Курский, Воронежский и Павловский (рисунок 2).
Каждый из них обладает своей сорной флорой или видами с наибольшей степенью покрытия по сравнению с другими районами. При характеристике выделенных районов указаны наиболее специфичные виды сорных растений, являющиеся индикаторами природных и сельскохозяйственных условий или доминирующие и трудноискоренимые, борьба с которыми имеет особенно важное значение. При этом будут исключены общие для всей территории растения.
1. Липецкий район, или район заразихи ветвистой, куколя и щавелька. Западная и юго-восточная границы его проходят через Дамское - Чернаву - Задонск - Токаревку - Инжавино - Градский Умет. Кроме названных выше видов, в районе часто и обильно произрастают в посевах костер полевой, редька дикая, чистецы однолетний и болотный, смолевка обыкновенная, овсюг сходный, метлица полевая, пастернак лесной, пикульник красивый, подмаренник цепкий, живокость полевая, василек синий, мятлик сплюснутый, свербига восточная, нивяник обыкновенный, вайда красильная, полынь веничная (на супесчаных почвах). В понижениях встречаются хвощ полевой и другие северные виды.
2. Курский район - район чеснока (лука круглого), василька синего и живокости полевой. Эти виды представлены здесь чаще и обильнее по сравнению с другими районами. Курский район ограничен линией, проходящей через Рыльск - Льгов - Курск - Чернаву - Задонск - р. Дон - Георгиу-Деж - Старый Оскол - р. Ворскла. В этом районе в посевах обычны льнянка обыкновенная, пастернак лесной, щавелек, гречишка щавелелист-ная, подмаренник цепкий, горчак ястребинковый, гречиха татарская, пикульник ладанниковый, жабрей, пупавка красильная и др. Некоторые виды проникают сюда из соседнего Орловского района, но они встречаются в более увлажненных понижениях, особенно в поймах.
Приспособленность сорных растений к агроландшафтам...
Большинство видов сорных растений имеют стабилизирующие механизмы поддержания устойчивости и обладают либо банком вегетативных зачатков (многолетние), либо банком семян (Г. И. Груздев, 1988), со свойствами гетероспории и способностью к переживанию в захороненном состоянии от нескольких месяцев до десятков лет (Миркин и др., 1986). На основании этого можно предположить, что из года в год запасы семян сорняков в почве увеличиваются.
Даже многолетники обладают способностью формировать в почве запас жизнеспособных семян, могут существовать, так как отсутствие обсеменения в одни годы не приводят к исчезновению их из составов фито-цинозов (Серебрякова, 1980; Работнов, 1981).
Одним из основных вопросов является выявление продолжительности жизни сорных растений, который лежит в основе стратегии разработки мер борьбы с ними.
Уничтожить сорняки как виды практически невозможно, так как они растут не только в посадках, но и за пределами, на необрабатываемых территориях, откуда происходит стихийный запас семян на окультуренные поля. Уместно говорить о подавлении их ценотической роли до безопасного для культурных растений уровня, о сдерживании их обилия на определенном, безопасном для культуры уровне. Борьба будет тем успешнее, чем глубиннее будут наши знания о поведении сорных растений, биологии их развития, размножения, переноса, устойчивости к различным препаратам, агротехническим мерам.
Одной из причин снижения выхода нестандартного посадочного материала и получения высококачественного урожая является почвоутомление. Сорные растения выделяют токсические вещества, что приводит к нарушению обмена веществ в почве, особенно в маточнике клоновых подво -180 ев. Вегетация сорняков во второй половине лета в плодово-ягодных насаждениях не столько вредны как в начале вегетации плодового растения.
Большинство сосущих вредителей рано весной питаются соком сорняков, а в последующем они переходят на плодовое растение, цветок, лист.
Сорно-полевые растения обладают рядом особенностей, позволяющих им удерживаться на возделываемых человеком землях. Эти особенности таковы: высокая плодовитость, приспособленность к культурным растениям и к засорению почвы.
Известно, что культурная флора возникла на земном шаре с появлением, она явилась новой ветвью дикорастущей флоры. С начала возникновения земледелия растительность земного шара была разделена на дикорастущую, т.е. оставшуюся нетронутой на прежних местах своего обитания, культурную, которую человек выращивает для получения необходимых продуктов, и сорную.
Существует много определений сорных растений, что свидетельствует о большом желании ученых понять их сущность и те особенности, которые сближают их с дикорастущими и культивируемыми человеком растениями и отличают от них.
Фитосфера Земли, так же как и флора нашей страны слагается из дикорастущих, сорных и культурных растений, различия между которыми не всегда бывают достаточно четкими. Дикорастущие растения в своем распространении связаны с территориями, не нарушенными или слабо нарушенными хозяйственной деятельностью человека. От дикорастущих произошли сорные и культурные растения. Последние отличаются от дикорастущих и сорных растений тем, что они являются продутом искусственного отбора, сознательной и направленной деятельности человека.
Видов культурных растений на много меньше, чем дикорастущих и сорных растений, но зато их разновидностей и сортов - бесчисленное множество. Культурные растения, как наиболее продуктивные, стали главенствующим растительным ресурсом, обеспечивающим человечество продуктами питания, техническим, лекарственным сырьем, кормом для животных, строительным материалом.
А. И. Мальцев многократно подчеркивал вред, наносимый сорными растениями, говоря, что «сорно-полевыми растениями являются такие дикие и полукультурные растения, которые помимо воли земледельца обитают на пашнях и приспособились (экологически и биологически) к пашенным условиям и к произрастанию совместно с культурными растениями» (1932, с. 11). Первый русский агроном А. Т. Болотов (1952) называет сорные растения «худыми произрастаниями и негодными травами, с которыми нужно бороться путем полонения хлебов». Академик Б. А. Келлер (1934, с. 12) характеризует сорные растения совсем коротко: «сорняки -это злая оспа наших полей». Э. Корсмо (1934) дает следующую характеристику сорным растениям: «сорняками называют виды растений, которые отвоевывают себе площадь среди полезных растений и приносят вред сельскохозяйственному производству, понижая урожай». С. А. Котт (1961) сорными считает «растения, некультивируемые человеком, но исторически приспособившиеся к условиям возделывания культурных растений, растущие вместе с ними и наносящие вред посевам». Академик ВР Вильяме (1949) отмечал, что»сорным растением с точки зрения земледельца должно считаться всякое растение, не соответствующее целям данной культуры». А. Н. Киселев (1971, с. 3) по этому поводу пишет: «посторонние растения, произрастающие в посевах выращиваемой культуры, относятся к сорнякам. Однако такие засорители, как озимая рожь в озимой пшенице или овес в ячмене или яровой пшенице, хотя и являются сорняками, принято называть культурной примесью».
Опыты в питомнике яблони на семенных и клоновых подвоях
Распространение сорных растений и их состав в плодово-ягодных насаждениях связана с конкретным местообитанием, но следует учесть, что немаловажную роль играет и экологические особенности отдельных видов, т.е. их отношение к факторам среды: теплу, влаге и свету.
Тепло является главным экологическим фактором, определяющим зональность растительного покрова. Основным показателем этого является температура за вегетационный период +5...+10С. Такая биологическая особенность у сорных растений проявляется в виде неравномерного прорастания семян, возможности их сохранить жизнеспособность при самых неблагоприятных условиях (избытке или недостатке влаги и минеральных веществ в почве, резком изменении гидротермических показателей среды, длительном высыхании или промерзании почвы и др.). Несмотря на это, для каждого вида сорных растений свойственны минимальные и оптимальные гидротермические константы, при которых семена начинают прорастать или всхожесть их бывает максимальной. Причем при минимальной температуре семена прорастают медленно, при оптимальной - быстро.
В связи с этим в северной части ЦЧЗ во многих областях отсутствуют некоторые сорные растения, характерные для южных районов.
При классификации сорных растений по отношению к теплу следует учитывать их происхождение (В. В. Никитин, 1983). К ним относятся бо-реальные и тропические.
К бореальным растениям относятся не жаростойкие, которые начинают расти и развиваться при сравнительно низких температурах ниже +10С, а температура выше +30С их угнетает.
Тропические виды растений обладают высокой жаростойкостью, начинают вегетировать при температуре не ниже +10...+15С, температура выше +30С не угнетает. Продолжительность вегетационного периода у многих однолетних сорняков из этой группы от 40 до 80 (90) дней, т.е. та кая же, как и у однолетников бореального типа. Но заканчивают вегетацию они значительно позже последних, среди них нет зимующих форм.
Вода в растения поступает из почвы. Влажность почвы подвержена резким колебаниям в течение вегетационного периода.
Растения по отношению к водообеспечению располагаются в следующий ряд: гидрофиты - мезогидрофиты - гидромезофиты - мезофиты -ксеромезофиты - мезоксерофиты и ксерофиты. Все культурные растения относятся к мезофитам.
Сорные растения по отношению к водообеспеченности обладают более широким диапазоном по сравнению с культурными. Изменение водного режима почвы влечет за собой изменение в составе сорных растений в плодово-ягодных насаждениях. Совершенно очевидно, что при организации научно-обоснованной борьбы с сорными растениями необходимо учитывать отношение их к водному режиму местообитания. Особенно это необходимо при выращивании клоновых подвоев яблони, саженцев семечковых и косточковых в питомнике в слаборослом интенсивном саду. Как одним из элементов технологии является орошение.
Для нашей зоны характерно преобладание мезофитов - растения достаточно или умеренно влажных, временами подсыхающих почв. Сорняков-мезофитов в нашей зоне составляют 63,3% от всей сорной флоры. К ним относятся наиболее широко распространенные - овсюги, костры, свинорой, куриное просо, пастушья сумка, дескурения Софьи, горчица, редька полевая, ярутка полевая, молочаи, вьюнок полевой, пикульники, подорожники, тысячелистники, бодяки, осоты.
Особенно заметна связь сорняков с почвами. Многие из них приурочены к определенным почвам или исключительно на них произрастают. На песчаных и суглинистых почвах растут льнянка обыкновенная, подорожник ветвистый, зубравка, курай, клевер пашенный и др. Для карбонатных почв характерна льнянка малая, живучка ложноносская, железница горная, прицепник липучковый и др. На солонцах обычны клоповник, кохия очит ковидная, морковник обыкновенный, кермек опушенный, бескильница расставленная. С тяжелыми глинистыми и суглинистыми почвами связаны мать и мачеха, хвощи, сушеница болотная, ситник-лягушатник. На дерно-воподзолистых почвах чаще встречаются торица крупная, костер ржаной, редька дикая, звездчатка средняя и др. Эти растения являются характерными для этих почв и они становятся индикаторами соответствующих почв.
Сорняки ЦЧЗ могут служить и показателями увлажнения почвы. На влажных местообитаниях обычны звездчатка средняя, череда трехраздель-ная, чистец болотный, окопник, мята, клевер ползучий, жерушник австрийский, ситник-лягушатник, вьюнок заборный, лютик ползучий, калужница болотная и др. С сухими местообитаниями связаны курай, прицепник липучковый, липучка, железница горная, перечник полевой, грыжник, ди-вала однолетняя, жабник и др.
Осот розовый, осот желтый, редька дикая, сурепка и др. встречаются и на сухих, и на влажных почвах, но в наибольших количествах и лучшего развития достигают при высоком увлажнении.
Этими связями сорных растений с внешними условиями объясняются «вспышки» их в благоприятные годы: лебеды белой и курая - в засушливые, а вьюнка полевого, пастушьей сумки, ярутки полевой, щирицы запрокинутой и других видов - в теплые дождливые годы.
Некоторые растения-индикаторы могут успешно использоваться в ботаническом районировании территории. Особенно это нужно для Центрального Черноземья.
