Содержание к диссертации
Введение
Глава 1. Особенности химических и агротехнических методов борьбы с сорной растительностью в россии и за рубежом 7
1.1 . Особенности химических методов борьбы с сорной растительностью в России и за рубежом 7
1.2. Особенности агротехнических методов борьбы с сорной растительностью в россии и за рубежом 15
1.3.характеристики основных гербицидов применяемых на посевах моркови 23
Глава 2. Цель, задачи, методика и условия проведения исследований 31
2.1. Цель и задачи исследований 31
2.2. Схемы опытов и методика проведения исследований 31
2.3. Почвенно-климатические условия проведения исследований 39
Глава 3. Химические методы борьбы с сорной растительностью на посевах моркови и их влияние на урожай и качество продукции 42
3.1 . Оптимизация параметров применения гербицидов на аллювиально-луговых почвах московской области 42
3.2.Влияние гербицидов на видовой состав сорной растительности в посевах моркови и обоснование необходимости их сочетания в борьбе с сорняками 46
3.3. Влияние гербицидов на структуру урожая, урожайность и качество моркови 52
Глава4. Агротехнические методы борьбы с сорной растительностью в посевах моркови на аллювиально-луговых почвах 61
4.1. Влияние количества обработки почвы на потенциальную засоренность в посевах моркови 61
4.2. Оптимизация параметров предпосевной обработки почвы и их влияние на видовой состав сорных растений в посевах моркови 64
Глава 5. Эффективность комплексных методов борьбы с сорной растительностью в посевах моркови на аллювиально-луговых почвах 71
5.1. Определение эффективности сочетания химических и агротехнических методов борьбы с сорняками в посевах моркови ... 71
5.2.Оптимизация экологических параметров технологии производства столовой моркови 76
5.3.Экономическая и биоэнергетическая эффективность предлагаемых методов борьбы с сорной растительностью в посевах моркови 86
5.4. База данных по сорнякам и гербицидам на культуре столовой моркови 90
Выводы 92
Рекомендации производству 93
Акт о внедрении научных результатов 94
Библиографический список 95
Приложения 106
- Особенности химических методов борьбы с сорной растительностью в России и за рубежом
- Оптимизация параметров применения гербицидов на аллювиально-луговых почвах московской области
- Влияние количества обработки почвы на потенциальную засоренность в посевах моркови
- Определение эффективности сочетания химических и агротехнических методов борьбы с сорняками в посевах моркови
Введение к работе
Основной целью современных систем земледелия является получение высоких и устойчивых, экономически целесообразных урожаев сельскохозяйственных культур с хорошими потребительскими и биохимическими качествами. Для этого необходимо обеспечить плодородие почвы биологическими, агрофизическими и агрохимическими потребностями.
На засоренных полях влажность почвы в корнеобитаемом слое понижается на 2-5%, что является губительным для культурных растений, т.к. вместе с влагой сорняки поглощают и большое количество питательных веществ. (Г.И.Баздырев и А.Ф.Сафонов, 1990г.)
На засоренных посевах ослабляется активность микробиологических процессов из-за затенения почвы и снижения её температуры на 2-5 С. Особенно это не желательно в Нечерноземной зоне, когда из-за недостатка тепла, почва плохо прогревается, что отрицательно сказывается на росте и развитии растений.
Сорная растительность затрудняет выполнение сельскохозяйственных работ: тяговое сопротивление почвообрабатывающих орудий повышается до 30%, производительность комбайнов снижается на 15-30%.
Следовательно, система земледелия должна включать в себя комплекс агротехнических мероприятий, только согласованное и рациональное использование этих мероприятий способствует получению хороших урожаев.
В настоящее время широкое распространение получает интегрированная технология, сочетающая в себе агротехнические и химические методы подавления сорняков.
Для успешной борьбы с сорной растительностью на посевах и посадках овощных культур нужно использовать комплекс агротехнических, механических и химических средств борьбы с сорняками. Химический
наибольший эффект в борьбе с вредителями и болезнями с.-х. культур. Эффективность защитных мероприятий оказывается тем выше, чем в более сжатые агротехнические сроки, обусловленные фенологией видов вредителей и болезней и защищаемых культур, они выполняются.
В настоящее время на посевах моркови из механических средств эффективно применяется предпосевная и междурядная обработка почвы, а из химических применение гербицидов путем сплошного или ленточного опрыскивания участка перед севом или до появления всходов.
Совмещение этих двух мер борьбы с сорной растительностью позволяет: повысить эффективность средств борьбы, уменьшить расход рабочего раствора, снизить вредное действие гербицидов, повысить производительность машин.
Выяснилось, что многие овощеводческие хозяйства сталкиваются с проблемами при получении высоких урожаев столовой моркови. Среди множества причин низкой урожайности - отсутствие научно-обоснованных рекомендаций по использованию новых гербицидов, их смесей и применения разнообразных агротехнических приемов, слабое внедрение перспективных элементов технологий.
Одним из основных резервов повышения продуктивности столовой моркови на аллювиально-луговых почвах является применение комбинированных смесей гербицидов и сочетание их с агротехническими мероприятиями, эффективному использованию которых должно предшествовать изучение влияния их на сорные растения и устойчивости растений столовой моркови. Оптимальные дозы, способы и сроки обработки позволят снизить уровень засоренности посевов, как до посева, так и после. Поддержание нужной чистоты в посевах в период появления всходов моркови, в свою очередь, позволит увеличить густоту стояния растений моркови, что также является одним из факторов высокого урожая. В последнее время такие исследования на аллювиально-луговых почвах не
проводились.
В последнее время такие исследования на аллювиально-луговых почвах не проводились.
Кроме того, трудоемкость ручных прополок заставляет искать высокоэффективные агротехнические и химические средства борьбы с сорняками.
Целью работы является совершенствование элементов технологий по защите столовой моркови от сорной растительности
На основании проведенных нами исследований на защиту выносятся следующие положения:
- комбинированная технология (сочетание термической и механической
обработки почвы) защиты столовой моркови от сорняков;
- довсходовое применение раундапа и баковых смесей рейсер и
прометрин (0,8+1,0 л/га);
комплексные меры борьбы с сорной растительностью, обеспечивающие снижение засоренности посевов до 90-98 % и повышение уровня экологической безопасности овощной продукции.
Особенности химических методов борьбы с сорной растительностью в России и за рубежом
Химический способ борьбы основан на применении против вредных объектов химических средств зашиты растений, синтезированных искусственным путем и токсичных для них (Протасов Н.И. и др., 2003). Он отличатся большой эффективностью против большинства вредных объектов.
Эффективность применения гербицидов зависит от фенофазы культурного и сорного растения, нормы расхода препарата, способа его внесения, гранулометрического состава, содержания гумуса в почве и других факторов. Наряду с этим увеличение использования пестицидов при несовершенстве технологий и технических средств, несоблюдении агротехнических и технологических требований приводит к избыточному содержанию их в почве, что влечет за собой загрязнение водоемов и грунтовых вод, угнетение жизнедеятельности почвенных микроорганизмов, уничтожение полезной микрофлоры.
В этих условиях возрастает актуальность проблем экологической безопасности применения в сельском хозяйстве химических средств защиты растений, разработки новых технологий и технических средств, способствующих снижению загрязнения биосферы.
В связи с этим наибольшее развитие получили технологии опрыскивания, среди которых ведущее место занимает малообъемное. Ведется разработка новых перспективных технологий, позволяющих сократить нормы расхода пестицидов, снизить их негативное воздействие на окружающую среду (технологии: опрыскивания с контролируемым размером капель, электроаэрозольная, пестицидно-полимерных нитей).
Растения обрабатывают ядовитыми веществами различными способами:-опрыскиванием, опыливанием, фумигацией, протравливанием. При опрыскивании на растения или на самого вредителя наносят ядохимикаты в виде растворов, суспензий и эмульсий. При опыливании растений или семян применяют порошкообразные ядохимикаты. Фумигация предусматривает применение ядовитых веществ в газообразном или в парообразном состоянии. Метод отравленных приманок заключается в использовании ядов в смеси с приманочным веществом.
Для нанесения жидких ядохимикатов на растения в целях борьбы с их вредителями и болезнями, уничтожения сорняков используют опрыскиватели. Рабочую жидкость наносят на поверхность обрабатываемых объектов в распыленном виде. Поэтому она хорошо прилипает к растениям и длительное время проявляет свои токсические свойства. По способу нанесения рабочего раствора на сельскохозяйственные культуры опрыскивание может быть сплошным и локальным. Наибольшее распространение получило сплошное опрыскивание. Из технологий локального опрыскивания в России используется ленточное и дискретное.
В зависимости от расхода рабочей жидкости различают опрыскивание полнообъемное (обычное), малообъемное, ультрамалообъемное, аэрозольное и опыливание. Полнообъемное опрыскивание характеризуется высокими нормами внесения химических препаратов и большой полидисперсностью распыла, т.е. наличием большого количества капель разного диаметра, причем от 1/2 до 3/4 объема распыленной жидкости составляют капли диаметром более 350 мкм, который, по мнению многих специалистов, считается критическим для удержания капель на растительных объектах. Поэтому полнообъемное опрыскивание приводит к нерациональному использованию рабочего раствора, большому загрязнению почвы из-за отекания раствора с растений (в почве может оказаться до 50% распыляемой жидкости) и в настоящее время заменяется малообъемным.
Отличительные особенности малообъемного (мелкокапельного) опрыскивания по сравнению с полнообъемным: более высокая дисперсность распыла, лучшее качество обработки, в частности, — проникновение капель в крону растений, большая равномерность и плотность покрытия, отсутствие стекания жидкости с поверхности растений на почву. Осадок пестицидов, образованный после испарения жидкости, дольше удерживается на растении, менее подвержен воздействию ветра, росы, дождя, солнечных лучей, сохраняя при этом токсичность к вредным организмам. Эти факторы позволяют при высокой технической эффективности резко сократить расход жидкости и препаратов, снизить степень загрязнения почвы и водоемов. Так как, по мнению К.Б.Новожилова (1989), химическая защита растений является одним из наиболее активных факторов антропогенного воздействия на природу. По разным оценкам, на уничтожение вредных организмов затвается от 15 до 40% применяемого количества препаратов, оставшаяся часть ядохимикатов поступает в агрофитоценозы как загрязнитель. В местах применения, 1-10% аккумулируется в поверхности почвы, 30-55% поступает в атмосферу, 4-20% подвергается транслокации в растения, 1-5% поступает в поверхностные воды, и менее 5% мигрирует вглубь почвы, попадая в водоносные горизонты (Лунев М.И. Кретова Л.Г., 1992). Загрязняя почву, атмосферу и воду, пестициды способствуют гибели многих полезных насекомых и животных (Арешников Б Д. Васильев В.П. и др., 1989), а попадая в организм человека с загрязненной продукцией, они оказывают крайне негативное влияние на состояние здоровья (Яблоков А.В., 1990).
Оптимизация параметров применения гербицидов на аллювиально-луговых почвах московской области
Обязательным условием эффективной борьбы с сорной растительностью посевов сельскохозяйственных культур является знание флористического состава, биологии и распространения сорных растений, произрастающих в данной конкретной зоне, сведения об их вредоносности и конкурентоспособности в агроценозах.
Оптимизация параметров применения гербицидов непосредственно связана с учетом порогов вредоносности сорняков.
Критический период конкурентных отношений зависит от биологии и агротехники сельскохозяйственных растений, степени их засоренности, видового состава и периода пребывания сорных растений в посевах. Поэтому, для каждой культуры он должен устанавливаться для конкретных почвенно-климатических условий при типичной засоренности (Воеводин А.В. 1966).
В схеме опыта 1 были предусмотрены варианты по изучению критического порога вредоносности сорных растений для культуры морковь на аллювиально-луговых почвах.
Морковь по своим биологическим особенностям очень чувствительна к засоренности. Длительный период от посева до всходов, медленное развитие в первый период (настоящие листочки образуются через 10-15 дней после всходов) обуславливают слабую устойчивость к сорнякам. В течение 1,5-2 месяцев после посева, морковь не в состоянии конкурировать с сорняками, которые угнетают растения и резко снижают урожай корнеплодов и зеленой массы. При сильном засорении посевов морковь совсем не даёт урожая.
Исследования критического периода вредоносности сорных растений в посевах моркови включали в себя варианты, где сорные растения в течение определенного количества дней после появления массовых всходов моркови постоянно удаляли, а затем сохраняли до уборки урожая. В других варианта опыта, наоборот, в течение определенного количества дней посевы моркови не пропалывали, а затем сорняки постоянно удаляли до периода уборки урожая. Учет числа сорняков в первом, случае определяли в период уборки урожая, а во втором - перед их удалением,
На участках, где сорняки удаляли в течение 10 и 20 дней с момента появления всходов моркови, перед уборкой урожая корнеплодов их насчитывалось 451...520 шт/м, а затем по мере увеличения продолжительности пропалываемого периода, количество сорных растений резко падало. Так, засоренность посевов моркови через 40 дней непрерывного удаления сорняков составляла к моменту уборки 355 шт/м , а через 70 дней -189 шт/м .
В случае присутствия сорняков на посевах моркови в течении 10 дней с момента появления массовых всходов культуры на 1 м2 насчитывалось 255 шт. сорняков. При увеличении непропалываемого периода численность их увеличивалась от 459 до 545 шт/м через 30 и 50 дней соответственно, а потом снижалась: через 70 дней -439 шт/м , а если сорняки не удаляли в течение всего периода вегетации моркови - 370 шт/м . Это объясняется естественным отмиранием малолетних сорняков после завершения их цикла развития.
В зависимости от периода и продолжительности засорения находится густота стояния и продуктивность моркови. Из данных таблицы 1 видно, что по мере увеличения продолжительности периода без засорения посевов, густота стояния моркови увеличивается и достигает максимума (62 шт.м.пог.) при отсутствии сорняков в течение всего периода вегетации культуры. На делянках, где сорняки присутствовали 20 и более дней, наблюдается снижение количества растений моркови на единицу площади (33 шт.м.пог.).
Из рисунка 3 видно, что морковь проявила высокую чувствительность к периоду засоренности. По мере нарастания массы сорных растений происходило уменьшение урожайности корнеплодов моркови. Так, при засорении посевов в течение 30 дней с момента появления массовых всходов моркови, урожайность составляла 33,1 т/га, в течение 50 дней - 27,5 т/га, 70 дней - 19,2 т/га, а в течение всего периода вегетации 28,6 т/га.
Наоборот, с увеличением продолжительности периода без сорняков с момента появления массовых всходов моркови, урожайность культуры увеличивалась. При удалении сорняков в течение 30 дней с момента появления массовых всходов моркови, урожайность составляла 29,8 т/га, а в течение всего периода вегетации - 44,9 т/га.
Влияние количества обработки почвы на потенциальную засоренность в посевах моркови
Обработка почвы преследует цель создания благоприятных биотических и абиотических факторов для основного компонента агрофитоценоза -культурного растения (Алексашин В.И., 1969; Федоров В.Г, 1992).
В опыте влияния предпосевных культивации на засоренность посевов моркови изучали 2-х, 3-х и 4-х кратную культивации, проводимые на глубину 10-12 см по мере появления всходов сорняков.
При изучении потенциальной засоренности полученные данные показывают, что наибольшее снижение количества семян сорняков наблюдалось на фоне трехкратной предпосевной культивации 31,2 % (таблица. 10), несущественная разница по засоренности посевов от 3-х кратной культивации наблюдалась в варианте с применением 4-х кратной культивацией 31,0 % в слое 0-10 см. Незначительное различие между этими вариантами было и в слое 10-15 см 3-х кратная составила 5,9 %, 4-х - 5,6 %. При двукратной культивации на этой глубине снижение семян было наибольшим среди вариантов, составившее 8,1 %.
Снижение запаса семян сорняков в слое 0-20 см связано с их снижением в слое 0-10 см.
Это важное обстоятельство имеет значение не только с точки зрения снижения потенциальной засоренности почвы за счет механического уничтожения семян и проростков сорняков, но и возможности более полного уничтожения их путем дополнительной предпосевной обработки огневым культиватором. Воздействие термической обработки на сорные растения будет рассмотрено ниже, ввиду того, что 2-4 кратная предпосевная культивация рассматривается нами, как элемент технологии использования огневой культивации.
Различная кратность применения предпосевных культивации практически не повлияла на влажность почвы (табл.11). Эти показатели зависели в большей мере от погодных условий: температуры воздуха и выпадения осадков.
Предпосевные культивации оказали существенное влияние на отрастание сорных растений в течение всего периода вегетации (табл.12). Так, перед посевом количество малолетних сорняков при двукратной культивации, по сравнению с контролем (однократная культивация) составило 360 шт/м (32,7%), при трехкратной - 387 шт/м (27,6%), а при применении 4-х кратной культивации число сорняков увеличилось до 634 шт/м2 (118,5%). При дальнейшем учете перед 1-ой, 2-ой прополкой и уборкой урожая эта тенденция сохранялась, и составляла при двукратной культивации 69-124 шт/м (23,3-31,4%), при трехкратной - 78-143 шт/м (13,3-20,9%) и 4-х кратной культивации 121-191 шт/м2 (134,4-105,5%).
Количество многолетних сорняков в среднем при двукратной культивации составило 28 шт/м (41,2%), трехкратной - 35 шт/м (24,3%) и при использовании 4-х кратной культивации 53 шт/м (124,7%).
Полученные данные свидетельствуют о том, что для снижения засоренности посевов моркови в период её вегетации четырехкратное предпосевное применение культивации является недостаточным эффективным, поскольку при значительном запасе семян в почве эффект провокации прорастания сорных растений преобладает над эффектом механического их уничтожения. Снижение предпосевных культивации до двукратной и трехкратной обработки способствует уменьшению засоренности посевов, но для более полного уничтожения сорных растений
требуется применение дополнительных мер, одной из которых является применение высокотемпературной обработки. Таблица 12- Влияние кратности предпосевных культивации на состав малолетних и многолетних сорняков в посевах моркови( среднее за 2002 2005 гг..)
Благодаря провокации прорастания сорных растений,, высокотемпературная обработка почвы перед посевом моркови на фоне предшествующей 2-3-кратной культивации будет способствовать более полному их уничтожению и снижению засоренности посевов при значительной экономии затрат на химическую прополку.
Определение эффективности сочетания химических и агротехнических методов борьбы с сорняками в посевах моркови
Для сочетания применения гербицидов в посевах столовой моркови с междурядными обработками нужно учитывать несколько причин: - использование гербицидов должно соответствовать физико-химическим свойствам почвы и количественно-видовому составу сорных растений в данном регионе; - количество междурядных обработок зависит от засоренности посевов, биологических особенностей культуры, а также от почвенных и погодных условий. С учетом этих факторов, в наших исследованиях, мы выявили необходимое число междурядных обработок, путем применения сочетаний различных гербицидов.
При составлении схемы опыта мы включили варианты с комплексным применением раундапа, рейсера и стомпа до всходов моркови, с последующим применением прометрина.
Результаты учета сорняков показали (табл. 17), что междурядные обработки являются важным агротехническим способом в борьбе с сорняками. Так ко времени проведения 2-го учета сорняков в вариантах с гербицидами уменьшение числа междурядных обработок заметно сказывалось на количестве сорных растений, а при полном их исключение отмечено увеличение засоренности посевов на 25 шт/м2 в варианте с применением раундапа, и на 23 шт/м с рейсером, в вариантах с использованием стомпазасоренность посевов моркови увеличилась на 9-Ю шт/м . К моменту уборки уменьшение междурядных обработок сказывалось на количестве сорных растений в посевах менее заметно, здесь количество сорняков на 1 м2 увеличилось на 8-9 шт.
Самая высокая эффективность уничтожения сорной растительности отмечена в варианте с внесением раундапа за 1-3 дня до появления всходов моркови в дозе 3 л/га и прометрина 1,2 л/га по вегетирующим растениям моркови, посевы находились в чистом состоянии на протяжении всей
вегетации. Гибель сорняков на протяжении 1 и 2 учета составляла 80 - 95 % в вариантах с различным числом междурядных обработок, а без них - 75 -80%. Перед уборкой урожая на 1 м площади оставалось 4-8 сорных растения, что по отношению к контролю снизилось на 80 - 89%.
Эффективность применения рейсера 3 л/га после посева и прометрина 1,2 л/га по всходам оказалась несколько меньшей. Перед 1-м учетом здесь погибло 74 - 79% , перед 2-м - 75 - 85%. Количество сорняков в посевах моркови перед уборкой составило 7-17 шт/м , по сравнению с контролем на 67-80,5%.
Наименее эффективным оказался вариант с внесением в течении 2-х суток после посева моркови стомпа в дозе 1,0 л/гаи прометрина 1,5 л/гав фазу 2-3 настоящих листьев у моркови. Гибель сорняков при 1-м учете достигла 61-6 4% , при 2-м - 64 - 67%. К моменту уборки количество на 1 м2 площади составляло 19-28 шт. или на 45 - 47% меньше по отношению к контролю.
Комплексное сочетание механических и химических способов борьбы с сорняками создает благоприятные условия для роста и развития растений моркови, что положительно сказывается на её урожайности (табл. 18)
Наибольший общий урожай корнеплодов моркови получен в варианте с применением раундапа (3 л/га) за 3 дня до появления всходов и последующим использованием прометрина в дозе 1,2 л/га по всходам ( 44,5 - 49,5т/га), прибавка урожая в сравнении с контролем достигла 4,9-7,4 т/га.. Урожайность при сочетании рейсера 3 л/га после посева и прометрин 1,2 л/га по всходам составила 42,6-47,3 т/га, здесь прибавка составила 5,7-5,8 т/га.
Необходимо отметить тенденцию, связанную с изменением количества междурядных обработок, так при 4 обработках наблюдается максимальная общая урожайность во всех вариантах, но при уменьшение до 2-х приводит к увеличению доли стандартной продукции в общем количестве полученного урожая. Так в лучшем варианте раундап 3 л/га + прометрин 1,2 л/гав сравнении с контролем достигла 9,0 т/га. Полное исключение междурядных обработок нежелательно, так как при этом снижается урожай стандартных корнеплодов столовой моркови.
Анализ литературы показывает, что применяемые интенсивные технологии возделывания овощных культур предусматривают в основном применение пестицидов сплошным способом (Груздев ТС, 1988; Байрамбеков Ш.Б., Валеева З.П., 2004) - это приводит к увеличению эколого-токсикологических последствий. Для решения этой проблемы, основным способом применения пестицидов в настоящее время стало опрыскивание посевов растворами, суспензиями и эмульсиями препаратов. При этом наблюдается уменьшение сплошных обработок и переход к локальным обработкам (Жукова ПС, Забара Ю.М. и др., 1988; 1991; Сорочинский Л.В, 1988). Совершенствуется техника опрыскивания, сокращаются нормы расхода, происходит переход от крупнообъемного к малообъемному и ультрамалообьемному опрыскиванию. Разрабатываются наиболее рациональные интегрированные системы защиты овощных культур, предусматривающие оптимальное сочетание техники и технологии применения пестицидов, агротехнических методов уничтожения сорняков и развитие альтернативных методов защиты растений.
