Содержание к диссертации
Введение
1 . Биологические особенности подсолнечника 7
2 .Водный режим почвы 10
3. Структура почвы 13
4. Биологическая активность почвы 16
5. Сорная растительность и меры борьбы с нею 17
5.1 Агротехнический метод 19
5.2 Химический метод 22
6 Почвенная биота 24
7 Болезни подсолнечника 27
2. Место, условия и методики проведения опытов 33
2.1. Почвенно-климатические условия 33
2.2. Методика проведения учетов, наблюдений и анализов 36
2.3. Краткая характеристика изучаемых гербицидов 43
3. Фитоценотическое и экологическое обоснование работы 44
4. Влияние способов основной обработки на агрофизические факторы плодородия почвы 47
5. Химическая борьба с сорной растительностью в посевах подсолнечника 63
5.1. Видовой состав сорной растительности 66
5.2. Биологическая эффективность гербицидов 71
6. Биологическая активность почвы 86
7. Линейный рост подсолнечника 93
8. Густота стояния растений 97
9. Влияние состояния агрофитоценоза подсолнечника на проявление болезней 100
10. Влияние способов основной обработки почвы и гербицидов на урожайность подсолнечника 102
11. Определение остаточных количеств гербицидов в маслосеменах подсолнечника 109
12. Экономическая эффективность возделывания подсолнечника 111
Выводы 115
Предложения производству 116
Список использованной литературы
- Химический метод
- Почвенно-климатические условия
- Краткая характеристика изучаемых гербицидов
- Биологическая эффективность гербицидов
Введение к работе
Подсолнечник - одно из древнейших культурных растений. Человек с незапамятных времен использовал его как продовольственную, техническую и кормовую культуру.
Мексика, Перу - родина подсолнечника, затем его стали возделывать в юго-западной части Северной Америки. Из Америки подсолнечник постепенно распространяется на другие континенты. В Европу он был завезен испанцами и высеян впервые в 1510 году в Мадридском ботаническом саду, но вплоть до XIX столетия масло из семян этой культуры не получали (В.Г. Шурупов, Д.Н.Белевцев, Ф.И. Горбаченко, 1997).
В России он появился во второй половине XVIII столетия. Дальнейшая история подсолнечника в нашей стране неразрывно связана с использованием его семян для получения масла. Развитие маслобойного дела обусловило спрос на семена, что повлекло за собой быстрый рост посевных площадей этой культуры. Расширение посевов подсолнечника для промышленной переработки семян в России началось с Воронежской и Саратовской губерний. В дальнейшем его стали выращивать в прилегающих губерниях, на Северном Кавказе и даже в Зауралье.
В последние годы в мировом сельскохозяйственном производстве определилась устойчивая тенденция к увеличению производства растительных масел, отчасти и потому, что, по мнению диетологов, для оздоровления человека необходимо снизить потребление жиров животного происхождения. Подсолнечное масло используется в пищу и в кулинарии, широко применяется для изготовления различных сортов маргарина, овощных и рыбных консервов, кондитерских и хлебобулочных изделий. Для производства масла, олифы, линолеума, клеенки и других изделий также требуется это масло.
По питательности и усвояемости подсолнечное масло немного уступает сливочному, но заметно превосходит другие животные жиры. Оно отличается высокой калорийностью, а ценность его, как пищевого продукта
определяется жирнокислотным составом и содержанием необходимых для человека биологически активных веществ: витаминов А, Д, Е, К, фосфати-дов и др. В нем содержится около 90% ценных для питания человека гли-церидов жирных ненасыщенных кислот (линолевой и олеиновой) и около 10% - насыщенных (пальматиновой и стеариновой), а в масле современных сортов и гибридов подсолнечника - 55-60% линолевой и 30-35% олеиновой кислот (В.Г.Шурупов, Д.Н.Белевцев, Ф.И.Горбаченко, 1997).
При переработке на масло побочно получают около 35% шрота или жмыха. В шроте содержится 32-35% протеина, 1% жира (в жмыхе 5-7), около 20% углеводов, 13-14% пектина, 3,0 - 3,5 % фитина, витамины группы В, фосфор, кальций и другие ценные вещества.
Для получения высоких урожаев решающее значение имеет правильная подготовка почвы, способствующая накоплению наибольшего количества влаги, сохранению ее и созданию лучших условий для развития корневой системы. В задачу основной обработки почвы входит максимальное уничтожение сорняков, придание пахотному слою оптимального сложения, накопление и сохранение влаги, предотвращение негативных явлений в земледелии - дефляции и эрозии.
Борьба с дефляцией в основном состоит в оставлении растительных остатков - стерни на поверхности почвы при ее обработке. А это осуществляется при безотвальной обработке, но часто ведет к снижению уровня фитосанитарного состояния поля. В связи с этим значительный интерес представляет определение эффективности применения гербицидов при основной обработке почвы под посев подсолнечника в виде вспашки и безотвального рыхления.
Подсолнечник обладает высокой конкурентной способностью в борьбе с сорной растительностью, особенно во второй половине вегетации. Но, несмотря на это культура часто сильно снижает урожайность и качество маслосемян из-за сильной засоренности, особенно в первые фазы роста и развития.
Для уничтожения в посевах подсолнечника сорняков применяют следующие гербициды: эптам, трефлан, нитран, дуал и другие. Рекомендованные для применения в посевах подсолнечника гербициды, обладая широким спектром действия, в условиях зоны неустойчивого увлажнения не дают желаемых результатов при включении в рабочий состав одного гербицида, в связи с разнообразием видового состава сорняков. С целью расширения спектра действия рабочих составов гербицидов, нами изучалась возможность включения в его состав двух гербицидов в соответствии с особенностями видового состава сорной растительности.
Определению наиболее эффективного способа основной обработки почвы под посев подсолнечника после озимой пшеницы, видового состава сорной растительности, наиболее эффективных гербицидов и их баковых смесей, посвящена данная научная работа.
Химический метод
При возделывании подсолнечника по интенсивным технологиям ведущее место в борьбе с сорной растительностью занимает химический метод, который позволяет быстро и эффективно подавлять развитие сорняков, предотвращая потери урожая.
Изучению химического метода уничтожения сорняков в посевах сельскохозяйственных культур посвящено много исследований в нашей стране и за рубежом. На основании этих исследований разработаны конкретные рекомендации, которые нашли широкое применение в производстве на посевах многих сельскохозяйственных культур (М.Я.Березовский, 1953; Л.И.Королев, 1961; А.В.Воеводин, 1964, 1965; И.И.Либерштеин, 1971; П.П.Лобанов, 1971; В.И.Безуглов, 1974; Ю.Н.Гештовт, Н.Я.Пакшин, 1976; Н.Г.Николаева, А.В.Грималовский, 1977).
Без применения гербицидов добиться высокого урожая семян подсолнечника и чистоты посевов практически невозможно (Д.С.Васильев, Г.Н.Аненкова, 1962; Д.С. Васильев, 1972; Ю.Н.Березкин, 1977; Д.Н. Бе-левцев, 1986).
Чтобы выбрать правильную тактику применения гербицидов, нужно обязательно иметь в хозяйстве карту засоренности. Только на этой основе и с учетом особенностей спектра действия гербицидов можно применять их с наибольшей эффективностью (В.Я.Чумачев, А.Г.Лукьянченко, 1990; В.Я.Чумачев, А.И.Дряхлов, С.И.Лучинский, 1991).
Индустриальная технология возделывания подсолнечника базируется на широком использовании в борьбе с однолетними сорняками, применением высокоэффективного гербицида трефлана (нитрана) с нормой расхода до 1.5 кг/га действующего вещества этот гербицид вносят под предпосевную обработку. Гербицид должен немедленно заделываться в почву. Лучше всего внесение осуществлять комбинированными агрегатами (Н.И.Гринько, А.Х.Типов, 1973).
Применение высокоэффективных гербицидов дает возможность исключить ряд агротехнических операций (боронование, междурядную обработку и т.д.). Применение прометрина (1.5-2.0 кг/га), трефлана (1.5 кг/га) или нитрана (2.0 кг/га), обеспечивают уничтожение 70-90 % сорняков и способствуют повышению урожая подсолнечника в среднем на 2.5 - 3.5 ц/га ( Д.Н.Белевцев.1986).
В колхозе «Родина» Волгоградской области трефлан способствовал гибели 74% злаковых и 68% двудольных сорняков и повысил урожай подсолнечника на 2.7 ц/га, по сравнению с контролем (В.Г.Андрюхов, 1973).
Прометрин (мерказин, изагард-50, селектин) в почве сохраняется до трех месяцев, проникает в растение действующее вещество через корни. В дозах 1-3 кг д.в. хорошо очищает поля от многолетних сорняков до 70-90%. Лучше всего прометрин поражает редьку дикую, ярутку полевую, пастушью сумку. Чувствительны к нему лебеда, щирица, щетинники и др. Более устойчиво куриное просо (Н.А. Минаков, 1991).
В литературе имеются данные по применению смесей гербицидов на посевах подсолнечника. В работах Д.С.Васильева (1964), Д.С.Васильева, В.А.Дегтяренко (1975) отмечается усиление действия гербицидов при совместном использовании препаратов, отличающихся по спектру действия на сорняки. Литературные данные показывают, что трефлан лучше уничтожает злаковые сорняки и хуже двудольные, а прометрин лучше действует на двудольные и слабее на злаковые сорняки (З.А.Оренштейн, 1974; Т.Г.Закиров, З.Н.Дарвешев, 1975; А.И.Лукашев, 1975; В.Н. Руденко, 1976; Д.С.Васильев, 1990).
Как альтернатива механическим обработкам почвы, все больше в земледелии находит применение раундапа. При этом технология зяблевой обработки выглядит следующим образом: 1) послеуборочное лущение обрабатываемого слоя и создание лучших условий для прорастания семян сорняков и падалицы; 2) после массового появления всходов сорняков и падалицы, а также отрастание розеток многолетних сорняков поверхность поля обрабатывают смесью раундапа 36% в.р., 3 л/га и 2.4-Д, 3,0 л/га в 200-300 л воды на га; 3) осеннее рыхление плоскорезом на 20-22 см (Рекомендации, 1991).
Для подавления однолетних сорняков в течение вегетации применяют гербицид харнес с нормой расхода 1.5 -2.0 л/га. Харнес в смеси с гезагар-дом (1.5 л/га + 2 кг/га) применяют для контроля однолетних сорняков (горчица, редька, канатник, амброзия и др.) и для получения стабильных урожаев гибридных семян (А.В. Фомин, 2000).
Постоянное совершенствование борьбы с сорняками необходимо осуществлять не только путем пополнения ассортимента препаратов новыми, более эффективными, избирательными, малотоксичными гербицидами, но и оптимальными сроками и способами применения рекомендованных гербицидов, их биологически и экономически обоснованного районирования и включения в комплексные системы мероприятий по борьбе с сорняками в севооборотах и при разработке технологии возделывания подсолнечника на основе оптимальных сочетаний использования гербицидов с агротехническими и другими мероприятиями.
Почвенно-климатические условия
Территория колхоза «Колос» расположена в центральной части Александровского района Ставропольского края, в зоне неустойчивого увлажнения с гидротермическим коэффициентом 0,9 - 1,1. Среднегодовое количество осадков составляет 459 мм, из них 70% приходится на вегетационный период.
Сумма положительных температур за вегетационный период составляет 3000-3400С. Продолжительность безморозного периода 180-186 дней, на территории хозяйства преобладают восточные и юго-восточные ветры. Число дней с сильными ветрами (более 15м/сек.), составляет за год 28-32 (Материалы комплексного агрохимического обследования почв СГЖ колхоза «Колос» Александровского района Ставропольского края, 2002).
Землепользование хозяйства находится в предкавказской почвенной провинции с почвами черноземного типа.
Опыты в течение 2000-2002 годов проводились в бригаде №1, в зер-нопаропропашном севообороте №1. Почвы бригады в основном представлены черноземами обыкновенными малогумусными среднемощными тяжелосуглинистыми, рН в среднем составляет 7,2-7,5.
Среди элементов минерального питания растений фосфор занимает одно из ведущих мест. Степень доступности растениям имеющегося запаса подвижного фосфора зависит от химического состава данного типа почв, сезонной динамики ее водно-воздушного и теплового режимов, биологических особенностей возделываемых культур и других факторов. Содержание Р2О5 в полях севооборота находится в пределах 16-30 мг/кг, что указывает на среднюю обеспеченность этим элементом полей севооборота, в которых проводились исследования.
Наряду с фосфором, содержание обменного калия в почве является в значительной степени диагностическим признаком ее окультуренности. Основным источником калия для растений является его обменная форма, которая обычно и принимается в качестве характеристики обеспеченности калием. Содержание КгО в полях севооборота находится в пределах 201-300 мг/кг почвы, что указывает на среднюю обеспеченность этим элементом почвы.
Носителем плодородия почвы является, прежде всего, органическое вещество. При интенсивном земледелии роль органического вещества в повышении плодородия почвы не только возрастает, но и меняется качественно. На первый план выступают не менее важные функции - поддержание благоприятных коллоидно-химических, физических и биологических свойств почвы. Содержание гумуса в полях севооборота находится в пределах 3,6-4,0%. (Материалы комплексного агрохимического обследования почв СПК колхоза «Колос» Александровского района Ставропольского края, 2002).
Характеризуемая почва расценивается как, в основном, благоприятная в агрономическом отношении для возделывания подсолнечника.
Погодные условия в годы исследований складывались не одинаково. Весна 2000 и 2001 годов по температурным показателям ничем не отличалась от многолетних показателей. А весна 2002 года отличалась пониженными температурами. В апреле месяце наблюдались заморозки, что отрицательно сказалось на дальнейшем росте и развитии растений подсолнечника, подвергшихся воздействию отрицательных температур (таблица 1).
Осадки за годы исследований тоже отличались неравномерностью. В 2000 году июльская жара при отсутствии осадков отрицательно сказалась на оплодотворении цветков и наливе маслосемян подсолнечника, а в августе выпало 166,1 мм осадков, что привело к усиленному проявлению белой и серой гнили на подсолнечнике. 2001 и 2002 годы по количеству осадков были более благоприятными, чем 2000 год.
В июне, перед цветением подсолнечника выпадало по 80,5 и 123,8 мм осадков соответственно, что положительно сказалось на процессах дальнейшего роста и развития подсолнечника (таблица 1).
Цель работы - осуществить такой набор гербицидов и их баковых смесей, чтобы довести численность сорной растительности до хозяйственно неощутимых размеров.
В условиях зоны неустойчивого увлажнения часто наблюдаются негативные явления в земледелии - дефляция и эрозия. А поэтому нами изучалось два способа основной обработки почвы - отвальный и безотвальный. Эффективность гербицидов определялась по этим двум способам.
Отвальная обработка проводилась агрегатом Т-150 + ПЛН - 4 - 35 на глубину 25-27 см. Безотвальное рыхление осуществлялось агрегатом К-701 + ПЧ - 5,5 на глубину 25-27 см, то есть закладывался двухфакторный опыт. Фактор А - способ основной обработки почвы и фактор В - применение гербицидов.
В задачу исследований входило определение видового состава сорняков, динамики их развития, подбора гербицидов и их баковых смесей, обеспечивающих высокую гибель сорняков при обычной и почвозащитной технологии обработки почвы, влияние способов основной обработки почвы и применяемых гербицидов на водный режим, структуру и биологическую активность почвы, поражение растений подсолнечника белой и серой гнилями, ложной мучнистой росой, влияние применяемых гербицидов и способов обработки почвы на урожайность и качество маслосемян подсолнечника.
Краткая характеристика изучаемых гербицидов
Нитран выпускается в виде концентрата эмульсии с содержанием 30% действующего вещества - трифлуралина.
Рекомендован этот препарат в посевах подсолнечника, сои, клещевины и других культур в борьбе со злаковыми и некоторыми двудольными сорняками, это типичный гербицид почвенного действия. Применяют этот препарат до сева, одновременно с севом или до всходов культуры. Действующее вещество летуче, а поэтому требуется немедленная заделка в почву после внесения. Норма расхода препарата 3,3 - 8,3л/га.
Гезагард-50. В сельском хозяйстве применяется в виде 50% смачивающегося порошка. Действующее вещество прометрин. Применяется этот препарат в посевах подсолнечника, моркови, кориандра, в посадках картофеля и др. культур. Почвенного действия гербицид. Эффективен в борьбе с однолетними двудольными сорняками и некоторыми однодольными. Опрыскивают почву суспензией препарата до сева, вместе с севом или до всходов культуры с заделкой в почву. Норма расхода препарата 2,0 - 4,0 кг/га.
Зеллек супер. Выпускается в виде 10,4% концентрата эмульсии, действующее вещество-галоксифоп-Р-этоксиметил (эфир). Применяется на подсолнечнике, свекле, кориандре и других культурах. Эффективен в борьбе с злаковыми однолетними и многолетними сорняками. Опрыскивают сорняки в период их активного роста.
Биосфера - среда обитания всего живого. В ней все взаимосвязано. Одним из факторов нарушения равновесия во взаимоотношениях между видами и целыми группами организмов является широкое применения пестицидов.
Систематическое применение пестицидов, в конечном итоге, не избавляет земледельца от вредных организмов возделываемых культур. Общеизвестно, что по мере развития научно-технического прогресса в земледелии, по мере расширения масштабов применения химических средств защиты растений, вред и вредоносность препаратов не уменьшается, а в целом ряде случаев, наблюдается увеличение этих показателей.
В настоящее время к защите растений предъявляются новые требования, вызванные необходимостью охраны окружающей среды от загрязнения пестицидами. Эти требования и определяют современные тенденции совершенствования химического метода защиты растений. Одной из таких тенденций является интеграция существующих методов на базе агротехнического метода. Такое рациональное применение существующих методов борьбы с вредными организмами, на основе агротехнического метода, как основополагающего, позволяет предотвратить или свести до минимума загрязнение окружающей среды химическими веществами, сохранить экологическое равновесие.
Экология - наука о взаимоотношениях живых организмов с окружающей средой. Все разнообразие факторов объединяют в следующие группы: климатические, эдафические, биологические, орографические, геологические и антропогенные. В группу антропогенных факторов входит сельскохозяйственное производство. Еще К.А. Тимирязев (1948), обращал внимание на то, что растения из воздуха образуют органическое вещество, из солнечного луча - запас силы. Этим объясняется прибыльность труда земледельца: затратив сравнительно небольшое количество вещества-удобрения, он получает больше массы органического вещества; затратив немного силы, он получает громадный запас в виде топлива или пищи.
Основная задача земледельца - создать для растения наилучшие условия произрастания. Только в этом случае можно рассчитывать на получение высоких урожаев.
Фитоценозы возделываемых культур в современном земледелии очень сложны. Сорная растительность представлена многочисленными видами, принадлежащими к различным биологическим группам, различающихся между собой как биологическими особенностями, в также конкурентной способностью как между видами сорной растительности, а также и культурными растениями. При том надо учитывать то обстоятельство, что в процессе вегетации определенной культуры идет смена видового состава сорняков. А из этого становится понятным то обстоятельство, что проведение защитных мероприятий в борьбе с сорной растительностью становится очень сложным. Одним из рациональных приемов в борьбе с сорняками является совмещение в одном технологическом приеме препаратов, каждый из которых действует в определенном направлении. При том надо учитывать, что сорняки для каждого из этих препаратов должны находиться в чувствительном для гербицидов состоянии.
Сложность и многофакторность фитоценозов в те или иные фазы роста и развития защищаемых растений позволяют наблюдать прохождение наиболее уязвимых фаз сорняков, что делает более эффективным проведение защитных мероприятий в эти фазы, обусловливает применение в одном рабочем составе несколько препаратов, что значительно сокращает кратность обработок и удешевляет производимую продукцию.
Биологическая эффективность гербицидов
Большой интерес представляет выяснение влияния на видовой состав сорных растений современных и перспективных гербицидов в посевах подсолнечника. В течение 2000-2002 годов по всем вариантам опыта нами велось наблюдения за действием гербицидов на видовой состав сорной растительности (таблица 8).
Зимующие сорняки гулявник высокий, пастушья сумка и ярутка полевая к гербициду проявили среднюю чувствительность, т.е. гибели полной не наблюдалось, но в течение первой половины вегетации наблюдалось у этих сорняков замедление в росте, усыхание листьев в нижней части стебля.
К гезагарду зимующие сорняки проявили полную чувствительность, т.е. погибали в фазе всходов.
Гербицид зеллек супер, который применяли уже по вегетирующему подсолнечнику, на зимующие виды сорняков никакого гербицидного действия не оказывал. После обработки этим препаратом все зимующие сорняки как вегетировали до обработки, так и продолжали вегетировать. Никаких задержек в росте или усыханий нами в течение вегетации 2000-2002 годов не установлено.
Из яровых ранних горчица полевая к нитрану проявила чувствительность, а марь белая как по количеству, так и по массе не отличалась от контрольного варианта, т.е. и этому гербициду проявила устойчивость.
К гезагарду яровые ранние сорняки проявили чувствительность, в отличие от нитрана: горчица полевая в фазе всходов погибала практически полностью, а марь белая, хотя и давала всходы, но растения были угнетены. К зеллек суперу эти сорняки проявили устойчивость.
Яровые поздние сорняки однодольные к нитрану проявили среднюю чувствительность, а двудольные, такие как амброзия полыннолистная и щи рица колосистая, оказались устойчивыми. К гезагарду однодольные сорняки проявили чувствительность, а щирица колосистая, амброзия полыннолистная проявили среднюю чувствительность к этому препарату.
Гербицид зеллек супер, который применили по уже вегетирующим сорнякам проявил высокую эффективность в борьбе со злаковыми сорняками. При учете эффективности этого препарата все обработанные злаковые сорняки погибали полностью. А двудольные, на наш взгляд, никакого гербицидного влияния от применения этого гербицида не испытывали.
Что касается многолетних корнеотпрысковых сорняков — бодяка полевого и вьюнка полевого, то на них изучаемые гербициды заметного токсического действия не оказывали.
В фазу 2-4 листа наибольшее количество сорняков по обоим способам обработки было в контрольном варианте. По отвальной обработке оно со-ставило 283, а по безотвальному рыхлению - 335 шт/м (таблица 9).
Применение нитрана и гезагарда-50 с рекомендованными нормами расхода, как по вспашке, так и по безотвальному рыхлению приводит к резкому снижению количества и массы сорняков, и по обоим способам эти показатели были примерно одинаковыми.
Зеллек супер к моменту первого учета был уже применен. Он вызвал практически полную гибель злаковых сорняков, но двудольные сорняки произрастали в этом варианте в большом количестве.
Применение нитрана и гезагарда-50 в одном рабочем составе с половинными нормами показало высокую биологическую эффективность. По обоим способам обработки численность и масса сорняков, по сравнению с эффективностью препаратов с полной нормой расхода, снизилась в 3-5 раз. Это указывает на то обстоятельство, что введение в один рабочий состав два действующих вещества существенно увеличивают гербицидную активность баковой смеси.
Уменьшение нормы расхода каждого из гербицидов при их комплексном применении в четыре раза, а суммарной нормы расхода в два раза, показало сравнительно высокую биологическую эффективность этого приема. Количество сорняков снизилось в 1,4 - 1,6 раза, а масса была несколько выше, чем аналогичные показатели при применении гербицидов с одним действующим веществом и полной нормой расхода (таблица 9).
В фазу 6-8 листьев у подсолнечника количество сорняков в контрольном варианте снизилось, а масса, наоборот, возросла и находилась в пределах 926,2 - 941,4 г на квадратном метре. В эту фазу гербициды почвенного действия нитран и гезагард-50 оказывали свое угнетающее действие на сорняки, т.е. обладали пролонгированным действием. Эффективность этих гербицидов по обоим способам обработки была примерно одинаковая (таблица 10).
Совместное применение нитрана и гезагарда-50 в одном рабочем составе, но с нормами каждого гербицида, сниженными в два раза, оказывает сильное угнетающее действие на сорняки по обоим способам обработки. Количество сорняков в этом варианте находилось в пределах 9-15 шт/м , а масса 31,4-44,7 г/м2, т.е. посевы подсолнечника в этих вариантах были практически чистыми (приложение 10, 11).
