Содержание к диссертации
Введение
1 Эффективность использования гербицидов, засорённость посевов, рост, развитие, отзывчивость и продуктивность растений кукурузы (обзор литературы) 9
1.1 Биологические особенности сорняков основных засорителей кукурузы в различных агроклиматических условиях 9
1.2 Борьба с засоренностью в посевах кукурузы применением страховых гербицидов 11
1.3 Эффективность применения баковых смесей послевсходовых гербицидов в борьбе с сорной растительностью в посевах кукурузы 13
2 Условия, методика проведения исследований агротехника в опыте 21
2.1 Почвенно-климатические условия 21
2.2 Схема опыта методика исследований 23
2.3 Агротехника в опыте 26
Результаты исследований
3 Видовой состав, биологические особенности и характеристика сорняков, основных засорителей посевов кукурузы, и эффективная борьба с ними баковыми смесями послевсходовых гербицидов 28
3.1 Видовой состав, биологические особенности и характеристика сорной растительности встречающейся на опытном участке 28
3.2 Эффективность применения почвенного и страховых гербицидов при засоренности посева кукурузы (количественный и качественный учет) 33
3.3 Действие гербицидов на сорную растительность в более поздние фазы ее развития 40
4 Водопотребление кукурузы в зависимости от применения гербицидов 47
5 Влияние применения гербицидов на рост растений кукурузы 52
5.1 Влияние применения страховых гербицидов на высоту растений кукурузы 52
5.2 Влияние применения страховых гербицидов на высоту прикрепления верхнего початка 59
5.3 Влияние применения страховых гербицидов на формирование ассимиляционной поверхности кукурузы 64
5.4 Влияние применения страховых гербицидов на фотосинтетический потенциал (ФП) посева кукурузы 71
5.5 Влияние применение страховых гербицидов на продолжительность вегетационного периода кукурузы 75
6 Влияние применения баковых смесей послевсходовых гербицидов на урожайность надземной органической массы, чистую продуктивность фотосинтеза (ЧПФ) 78
6.1 Влияние применения страховых гербицидов на формирование надземной органической массы кукурузы 78
6.2 Влияние применения страховых гербицидов на чистую продуктив ность фотосинтеза (ЧПФ) посева кукурузы 81
7 Продуктивность, структура урожая и урожайность зерна кукурузы в зависимости от применения баковых смесей гербицидов. остаточное количество пестицидов в зерне и производственное испытание полученных результатов 85
7.1 Продуктивность гибридов кукурузы 85
7.2 Структура початка гибридов кукурузы 90
7.3 Урожайность гибридов кукурузы 94
7.4 Остаточное количество пестицидов в зерне 103
7.5 Производственное испытание применения почвенного и баковых смесей послевсходовых гербицидов в посевах кукурузы 105
8 Экономическая и биоэнергетическая оценка использования баковых смесей гербицидов в посевах кукурузы 107
8.1 Экономическая оценка применения баковых смесей гербицидов в посевах кукурузы 107
8.2 Биоэнергетическая оценка применения баковых смесей гербицидов в посевах кукурузы 112
Выводы 120
Предложения производству 123
Список использованной литературы
- Борьба с засоренностью в посевах кукурузы применением страховых гербицидов
- Эффективность применения почвенного и страховых гербицидов при засоренности посева кукурузы (количественный и качественный учет)
- Влияние применения страховых гербицидов на формирование ассимиляционной поверхности кукурузы
- Влияние применения страховых гербицидов на чистую продуктив ность фотосинтеза (ЧПФ) посева кукурузы
Борьба с засоренностью в посевах кукурузы применением страховых гербицидов
Некоторые из ученных [57, 126, 135] установили, что вредоносность сорных растений это их свойство угнетать рост и развитие кукурузного растения, и других сельскохозяйственных культур, в результате чего происходит снижение урожайности и ухудшения качества продукции. По мнению других авторов [46, 126] степень вредоносности зависит от следующих факторов: межфазных периодов как сорняков, так и гибридов кукурузного растения, их биологических особенностей, продолжительности конкурентных отношений с культурным растением, уровня агротехники, применения химических средств и складывающихся погодных условий. Отечественные и зарубежные исследования [75, 82] свидетельствуют о том, что более 20-25 % сорных растений исследуемого количества, появляются после наступления у кукурузы фазы 8-10 листьев, в то время как 70-75 % всходов ранних и поздних яровых сорняков прорастают с начала ранневесеннего выравнивания почвы. Однако оставшиеся 25-30 % могут снизить урожайность кукурузы до 60-70 %.
Во избежание снижения стрессоустойчевости растений и снижение продуктивности, борьба с сорняками по мнению многих исследователей [17, 38, 81] должна быть завершена в посевах кукурузы до появления 10-11 листьев, так как в дальнейшем проведение агротехнических и химических приемов борьбы будут затруднены.
Отрицательное воздействие сорняков на кукурузное растение проявляется в снижении ее роста, снижении высоты стебля, толщины междоузлий, величины площади ассимиляционной поверхности, фотосинтетического потенциала посева, а следовательно и урожайность силосной массы и зерна [19, 84, 120].
Испытывались почвенные препараты с действующим началом тиакарбама-тов, они не только уничтожали сорняки в посевах но и способствовали лучшему росту кукурузы, повышению ее продуктивности до 25-35 % [125].
В сельскохозяйственной науке одним из приоритетных вопросов является не только изучение химических способов борьбы с засоренностью посевов, но и уничтожение сорного компонента агрофитоценоза с помощью других средств. По мнению зарубежных авторов, применение ботата способствует эффективному подавлению сорной растительности, что способствует увеличению роста кукурузного растения, накоплению высокой сырой массы и повышению урожайности зерна [144].
В агрофитоценозах кукуруза считается одним из наиболее слабых конкурентов сорным растениям [7, 59, 67]. По данным [43, 54, 117] она более чем в 8-10 раз уступает озимым колосовым культурам в конкуренции с сорными растениями.
Использование гербицидов в повышенных дозах, а также в более поздние сроки развития кукурузного растения, приводит не только к их угнетению, но и полной гибели растений. Это происходит в тот период, когда в растениях начинается дифференциация клеток, образующих участки новой ткани. По мнению ученого [67, 83, 84], для кукурузы таким периодом является фаза 6-7 листьев, когда начинается формирование генеративных органов и активизируется рост вторичных корней. Обработки в данный период могут привести к уменьшению количества боковых веток на метелке и зерен в початке [47, 85, 118, 125, 135].
Обобщения проведенных исследований по вопросам влияния применения гербицидов на рост и развитие гибридов кукурузы, наводит на мысли, что очень важно изучать сортовые особенности влияния гербицидов но вновь созданные самоопыленные родительские формы кукурузы, установить их отзывчивость к гербицидам, выявить эффективность самих препаратов по отношению действия на сорняки и в результате дать научно-обоснованные рекомендации производству.
Эффективность применения почвенного и страховых гербицидов при засоренности посева кукурузы (количественный и качественный учет)
На стандартном варианте сырая и сухая масса сорной растительности составляла 199,6 и 54,7 г/м2, где снижение данного показателя составило 74 % и 79% соответственно. Допосевное внесение почвенного препарата, харнес, в дозе 2,5 л/га снижало сырую и сухую надземную часть соответственно на 47 и 72 %, а баковые смеси на фоне применения почвенного препарата практически полостью уничтожила их. 3.3 Действие гербицидов на сорную растительность в более поздние фазы ее развития
Используемые послевсходовые баковые смеси гербицидов для достижения максимальной эффективности в посевах кукурузы рекомендуется применять в ранние фазы развития сорной растительности, когда они еще не достигли 2-3 пар настоящих листьев. В предыдущем подразделе диссертации мы подробно проанализировали количественный и качественный состав сорняков в посеве до и после обработки их гербицидами и установили эффективность действия каждой изучаемой баковой смеси. Однако в настоящем подразделе мы попытались установить влияние гербицидов на сорняки в более поздней фазе развития, тогда, когда их высота более 25 см и кукурузное растение имело 10-11 листьев.
Таким образом, в сельскохозяйственной литературе накоплен значительный экспериментальный материал о сроках применения гербицидов в посевах кукурузы. Имеются сведения по применению к переросшим сорняком, а так же наличие препаратов, не имеющие препятствия для их применения в посевах кукурузы до 8-9 листьев у кукурузного растения и 15-20 см высоты сорняков, что подтверждается нашими опытами при применении титуса с каллисто, титуса с примой. Однако эти эксперименты показали положительные результаты при возделывании кукурузы для получения товарного зерна и ни в коем случае не применимы в поздние сроки в семеноводческих посевах, во избежание отрицательного эффекта, так как родительские формы запоздалого внесения гербицидов практически не переносят из-за отрицательной отзывчивости к ним.
Через 5 дней после обработки сорных растений баковой смесью титус, 40 г/га + банвел, 0,3 л/га уже начались признаки фитотоксичности к гербициду: у амброзии полыннолистной, канатника Теофраста и вьюнка полевого – пожелтение, скручивание и небольшое увядание растений. Немного меньше этот эффект был замечен у просо куриного, где только начали проявляться признаки действия баковой смеси. Через 10 дней после обработки баковой смесью все сорные растения: амброзия полыннолистная, канатник Теофраста, вьюнок полевой, просо куриное -были в той или иной степени поражены препаратом, их клетки перестали делится, а корневая система была поражена, в результате чего они потеряли свою жизнеспособность. Наиболее наглядно это происходило у амброзии полыннолистной, канатника Теофраста и вьюнка полевого. У злаковых сорняков наблюдалось менее видимое повреждение растений. Это объясняется тем, что препарат титус действует на злаковые сорняки медленнее: поражая корневую систему сорного растения (Рисунок 3).
Использование баковой смеси титус, 40 г/га + прима, 0,6 л/га было менее эффективно. На 5 день после применения гербицида признаки фитотоксичности данной баковой смеси отмечались только на канатнике Теофраста и амброзии по-лыннолистной. Вьюнок полевой на 5 день после применения гербицида был уничтожен полностью. На 10 день после обработки гербицидом существенного изменения не выявлено, сорные растения были поражены баковой смесью, но свою жизнеспособность не потеряли и продолжали вегетацию. Это объясняется мягкостью баковой смеси и неспособностью ее уничтожать сорные растения в более поздние фазы развития (Рисунок 4).
Действие баковой смеси титус, 40 г/га + эстерон, 0,8 л/га было эффективнее стандартного варианта и варианта применения титус, 40 г/га + прима, 0,6 л/га. Перед опрыскиванием все сорные растения: амброзия полыннолистная, канатник Теофраста, щирица запрокинутая и просо куриное - сформировали довольно обширную надземную зеленую часть. Однако на 5 день после обработки, баковая смесь подействовала на амброзию полыннолистную и канатник Теофраста. На этих растениях наблюдалось сильное скручивание и увядание растений. Меньше этот эффект был у щирицы запрокинутой, где отмечалось незначительное увядание растения. На 10 день после применения баковой смеси амброзия полынно-листная, канатник Теофраста полностью потеряли свою жизнеспособность. У щирицы запрокинутой наблюдалось сильное увядание зеленой части растения (Рисунок 5).
Влияние применения страховых гербицидов на формирование ассимиляционной поверхности кукурузы
Известно, что индивидуальная продуктивность растений и их количество на единицу площади формируют урожайность зерна кукурузы. Продуктивность растений гибридов кукурузы и новых материнских форм складывается из соблюдения элементов агротехнических мероприятий где главным является защиты ее посевов от сорняков, особенно на участках гибридизации [56, 98, 100].
На сегодняшний день необходимость изучения эффективности химических способов ухода за посевами кукурузы вызвана обилием химических средств защиты, биологическими особенностями сорняков, которые в значительной степени определяют составление баковой смесями страховых гербицидов. К тому же, погодные условия вегетации влияют на видовой состав сорной растительности ,что ослабляет конкурентоспособность кукурузы, а следовательно, сказываются в целом на урожайности зерна. Таким образом, получение высокой урожайности зерна кукурузы зависит от комплекса условий, которые надо учитывать при выборе наиболее подходящего и эффективного сочетания средств защиты посевов кукурузы от сорняков.
Материнские формы кукурузы в большей степени подвержены негативному воздействию сорной растительности, чувствительны к ним в силу своих биологических особенностей. Поэтому на контрольном варианте, где засоренность была высокой, формировалась самая низкая урожайность. Она варьировала в зависимости от материнской формы от 0,76 т/га до 2,21 т/га (Таблица 29, приложение 25, 26)
Использование химической прополки способствовало формированию более высокого урожая. Так, на фоне без применения почвенного препарата у Калины М максимальная урожайность зерна была при использовании баковой смеси ти-тус, 40 г/га + эстерон, 0,8 л/га – 3,76 т/га, что выше контрольного варианта на 1,55 т/га. У материнской формы Мечта М и Круча М выделился вариант с внесением титус, 40 г/га + каллисто, 0,25 л/га, где так же был получен наивысший урожай 3,14 т/га и 4,04 т/га, что превышало контрольный вариант на 1,84 т/га и 2,64 т/га соответственно. Ниже этот показатель был у родительской формы Кр 640 УМ с урожайностью зерна 2,77 т/га, что выше контроля на 1,88 т/га.
На фоне почвенного препарата харнес, 2,5 л/га урожайность зерна была выше по сравнению с фоном без почвенного гербицида. Самые высокие показате 96 ли получены на варианте с применением титус, 40 г/га + каллисто, 0,25 л/га: у родительской формы Калина М – 4,31 т/га, Ольга С – 1,30 т/га, Кр 640 УМ – 2,80 т/га и Мечта М 3,58 т/га, что в значительной степени выше стандартного варианта (без гербицидов) соответственно на 2,1; 0,54; 1,91 и 2,28 т/га, за исключением родительской формы Ольга С, где прибавка урожайности была несущественной.
По сравнению с материнскими формами урожайность среднеранних гибридов значительно выше в силу своих биологических особенностей. На контрольном варианте урожайность зерна была незначительной для данной группы спелости и составляла от 2,69 т/га у гибрида Краснодарской 291 АМВ до 3,04 т/га у гибрида Краснодарский 300 МВ. Изучаемые в опыте баковые смеси гербицидов, снижая засоренность посева, значительно повышали урожайность. Поэтому на фоне без почвенного гербицида у гибрида Краснодарский 230 АМВ она варьировала в зависимости от варианта внесения гербицида от 4,33 т/га до 5,07 т/га, у гибрида Краснодарский 291 АМВ от 4,41т/га до 5,93 т/га, а у гибрида Краснодарский 300 МВ – от 4,76 т/га до 5,53 т/га. Наиболее лучшими смесями оказалось применение у гибридов Краснодарский 291 АМВ и Краснодарский 300 МВ титус, 40 г/га + каллисто, 0,25 л/га – при урожайности 5,93 т/га и 5,53 т/га зерна. По сравнению с контрольным вариантом это выше на 3,24 т/га и 2,49 т/га больше (Таблица 30, приложение 19, 20).
Несколько ниже эта величина была при использовании баковой смеси титус, 40 г/га + эстерон, 0,8 л/га у гибрида Краснодарский 291 АМВ, где прибавка урожая составила 2,40 т/га.
На фоне применения почвенного препарата урожайность увеличилась за счет более эффективной борьбы с сорной растительностью у гибрида Краснодарский 230 АМВ, где она составила при использовании титус, 40 г/га + эстерон, 0,8 л/га – 5,12 т/га, т.е. увеличилась по сравнению с контрольным вариантом на 2,19 т/га. Максимальная урожайность зерна у гибрида Краснодарский 291 АМВ была при использовании баковой смеси титус, 40 г/га + каллисто, 0,25 л/га – 5,97 т/га. Таблица 30 - Урожайность среднеранних гибридов кукурузы в зависимости от применения почвенного и баковых смесей страховых гербицидов, т/га (2011-2013 гг.)
Максимальный урожай, без использования почвенного препарата, был при внесении титус, 40 г/га + каллисто, 0,25 л/га у гибрида Краснодарский 370 МВ – 5,92 т/га и при внесении титус, 40 г/га + эстерон, 0,8 л/га на гибридах Краснодарский 385 МВ и Краснодарский 399 МВ ВЛ – 5,07 т/га и 4,81 т/га, что превосходило контрольный вариант на 3,38 т/га, 2,41 т/га и 1,83 т/га соответственно.
На фоне внесения харнес, 2,5 л/га урожайность практически не изменялась, она стала только более ровной внутри каждого гибрида (Таблица 31 приложение 21, 22). Таблица 31 - Урожайность среднеспелых гибридов кукурузы в зависимости от применения почвенного и баковых смесей страховых гербицидов, т/га (2011-2013 гг.)
У среднепоздней группы баковые смеси гербицидов также способствовали сохранению урожая. При безгербицидном варианте урожайность была довольно маленькой для данной группы – от 2,90 т/га до 3,95 т/га. Использование гербицидов для подавления сорной растительности было оправдано. Так, при опрыскивании посевов баковой смесью каллисто, 0,25 л/га + титус, 40 г/га у гибридов Краснодарский 415 МВ и Краснодарский 425 МВ урожайность была максимальной – 5,37 т/га и 6,67 т/га, что выше контрольного варианта на 2,40 т/га и 2,72 т/га или 81 % и 69 % соответственно (Таблица 32, приложение 23, 24).
Влияние применения страховых гербицидов на чистую продуктив ность фотосинтеза (ЧПФ) посева кукурузы
У гибридов среднеспелых групп также были аналогичные прибавки за счет применения послевсходовых баковых смесей.
Максимальный урожай, без использования почвенного препарата, был при внесении титус, 40 г/га + каллисто, 0,25 л/га у гибрида Краснодарский 370 МВ – 5,92 т/га и при внесении титус, 40 г/га + эстерон, 0,8 л/га на гибридах Краснодарский 385 МВ и Краснодарский 399 МВ ВЛ – 5,07 т/га и 4,81 т/га, что превосходило контрольный вариант на 3,38 т/га, 2,41 т/га и 1,83 т/га соответственно.
На фоне внесения харнес, 2,5 л/га урожайность практически не изменялась, она стала только более ровной внутри каждого гибрида (Таблица 31 приложение 21, 22). Таблица 31 - Урожайность среднеспелых гибридов кукурузы в зависимости от применения почвенного и баковых смесей страховых гербицидов, т/га (2011-2013 гг.)
У среднепоздней группы баковые смеси гербицидов также способствовали сохранению урожая. При безгербицидном варианте урожайность была довольно маленькой для данной группы – от 2,90 т/га до 3,95 т/га. Использование гербицидов для подавления сорной растительности было оправдано. Так, при опрыскивании посевов баковой смесью каллисто, 0,25 л/га + титус, 40 г/га у гибридов Краснодарский 415 МВ и Краснодарский 425 МВ урожайность была максимальной – 5,37 т/га и 6,67 т/га, что выше контрольного варианта на 2,40 т/га и 2,72 т/га или 81 % и 69 % соответственно (Таблица 32, приложение 23, 24).
На фоне почвенного препарата харнес, 2,5 л/га так же наблюдется тенденция более эффективной борьбы с сорной растительностью на вариантах применения баковых смесей титус, 40 г/га + эстерон, 0,8 л/га и титус, 40 г/га + каллисто, 0,25 л/га, где так же были получены существенные прибавки урожая зерна кукурузы.
Анализируя полученные нами урожайные данные, приходим к заключению, что увеличение урожайности обеспечивало использование сочетания почвенного гербицида и послевсходовой баковой смеси титус, 40 г/га + каллисто, 0,25 л/га и титус, 40 г/га + эстерон, 0,8 л/га у всех групп спелости.
В опыте по изучению реакции родительских форм и гибридов кукурузы различных групп спелости урожайность зерна была значительно выше. Применяемые баковые смеси гербицидов не оказали негативного воздействия на материн 100 ские формы кукурузы, за исключением некоторых вариантов (Таблица 33 приложение 33, 34).
Анализируя урожайные данные с постоянной ручной прополкой, можно сказать, что на контрольном варианте они были довольно высокими у Калина М 3,78 т/га, Ольга С 1,33 т/га, Кр 640 УМ 2,53 т/га, Мечта М 2,90 т/га и Круча М 3,69 т/га. В варианте с применением титус + каллисто и стандартном варианте на фоне применения почвенного гербицида у Ольги С отмечено снижение урожайности на 0,48 т/га и 0,54 т/га. Вместе с тем были отмечены некоторые стимулирующие действия гербицидов, которые позволили получить прибавки урожайности, при использовании баковой смеси титус, 40 г/га + прима, 0,6 л/га практически у всех материнских формах
101 При определении реакции гибридов различных групп спелости на применяемые баковые смеси гербицидов наблюдалась аналогичная закономерность. Так, у среднеранней группы на контрольном варианте урожайность зерна составила от 5,85 до 5,99 т/га. Использование баковой смеси не повлияло на снижение продуктивности гибридов этой группы, за исключением применения титус, 40 г/га + эс-терон, 0,8 л/га, у гибрида Краснодарский 291 АМВ, где негативное воздействие препарата способствовало снижению урожайности на 0,8 т/га (Таблица 34, приложение 27, 28).
Из вышеизложенного можно сделать заключение, что в посевах семеноводческого назначения у материнских форм и гибридов кукурузы различных групп спелости отрицательного действия от применения баковых смесей гербицидов не наблюдалось. Отмечено некоторое стимулирующее действие от баковой смеси титус, 40 г/га + прима, 0,6 л/га.
Остаточное количество пестицидов в зерне
Безопасное применение баковых смесей гербицидов – путь к достижению высокой урожайности зерна кукурузы.
Современное, эффективное производство зерна кукурузы выдвигает на первый план требование защиты ее посевов от сорняков гербицидами при получении экологически чистой продукции. Поэтому заметную роль играет, кроме всех прочих факторов, фитосанитарное состояние получаемой нами продукции. Следовательно, для современных условий важное место отводится соблюдению экологической безопасности при проведении успешной борьбы с засоренностью посевов кукурузы В нашей работе предусматривалась цель - проведение испытаний на присутствие остаточного количества (ОК) действующего вещества гербицидов в получаемой нами продукции (зерна кукурузы) (Таблица 37).
Анализ образцов зерна кукурузы по нашей заявке проводился в филиале Федерального государственного бюджетного учреждения « Россельхозцентре» по Краснодарскому краю, испытательном центре. Результаты испытания, представленные нам указанным центром, включали наименование методики испытаний, наименования показателей количество по ДВ, значение качество по ДВ, фактическое значение показателей по действующим веществам: дикамба (банвел), рим-сульфурону (титус), мезотриону (каллисто) и ацеталхлору (харнес). Фактическое значение всех перечисленных действующих веществ помещены в шести протоколах испытаний.
