Содержание к диссертации
Введение
Глава I. Агрономические и экологические аспекты защиты растений и применения удобрений в агроценозах 11
1.1. Влияние звеньев системы земледелия на продуктивность культур и плодородие почвы
1.2. Защита сельскохозяйственных культур от сорняков и болезней 1 б
1.2.1. Биологические методы . 21
1.2.2. Агротехнические приемы 27
1.2.3. Химические средства 34
1.2.4. Интегрированная защита растений 40
1.3. Регулирование питательного режима 44
1.4. Формы взаимосвязи питательного режима и фитосанитарных условий и способы их совместного регулирования 60
1.4.1. Влияние минеральных удобрений на сорную растительность 60
1.4.2. Конкурентоспособность культурных и сорных растений в зависимости от уровня обеспеченности почвы элементами питания 63
1.4.3. Влияние гербицидов на культурные растения при разных уровнях минерального питания 67
1.4.4. Влияние последовательного и совместного применения минеральных удобрений и гербицидов на сорную растительность 70
1.4.5. Реакция почвенной микрофлоры на гербициды и удобрения 75
1.4.6. Влияние вносимых удобрений на заболеваемость растений., 78
1.5. Эффективность регулирования питательного режима и фитоса
нитарных условий 81
1.6. Экологические проблемы применения удобрений и пестицидов 86
Глава II. Характеристика объектов исследований. Природные условия и методы исследований 97
2.1. Природные условия 97
2.1.1. Климат 98
2.1.2. Рельеф 105
2.1.3. Почвенный и растительный покров 107
2.2. Методы и условия проведения исследований 110
2.2.1. Схемы опытов и методика исследований 111
2.2.2. Погодные условия 126
2.2.3. Почвы опытных участков... 134
2.3. Состав, свойства и эколого-токсикологическая характеристика изучаемых препаратов 140
2.3.1. Краткая характеристика используемых в опытах удобрений 143
Глава III. Приемы снижения засоренности посевов 146
3.1. Система севооборотов 146
3.2. Агротехнические приемы 160
3.3. Химические средства 168
3.3.1. Устойчивость сорной растительности к гербицидам 169
3.3.2. Принципы подбора средств химизации для составления баковых смесей 178
3.4. Влияние удобрений на фитосанитарное состояние посевов 189
3.5. Влияние применения пестицидов и минеральных удобрений на биологические свойства почвы 204
Глава IV. Использования приемов защиты растений при применении минеральных удобрений в технологиях возделывания сельскохозяйственных культур 212
4.1. Эффективность гербицидов на посевах ячменя в зависимости от уровня минерального питания 213
4.1.1. Изменение токсичности почвенного гербицида малорана в зависимости от вида и доз минеральных удобрений 214
4.1.2 Эффективность послевсходового применения гербицида диапрена при различных уровнях минерального питания 222
4.1.3. Реакция культурных растений на гербициды в зависимости от минеральных удобрений 227
4.1.4 Влияние минеральных удобрений и гербицидов на урожайность ячменя 228
4.2. Эффективность гербицидов на посевах озимой пшеницы в зависимости от уровня минерального питания 232
4.3. Применение жидких комплексных удобрений и их баковых смесей с пестицидами на посевах озимой пшеницы 236
4.4. Использование новых форм удобрений на основе гумата натрия на посевах озимой пшеницы 247
4.5. Эффективность гербицидов и их баковых смесей на плантациях сахарной свеклы 259
Глава V. Обоснование мероприятий по защите растений и применению удобрений в перспективных технологиях возделывания сельскохозяйственных культур в севооборотах 270
5.1. Мероприятия по защите растений и регулированию питательного режима почв в севооборотах южно-таежно-лесной зоны 278
5.1.1. Влияние состава культур севооборотов и органических удобрений на баланс органического вещества в почве 282
5.1.2. Пути снижения распространения болезней сельскохозяйственных культур в севооборотах. 297
5.2. Проблемы фитосанитарного состояния в севооборотах при минимализации обработки почвы 300
5.2.1. Влияние технологий возделывания сельскохозяйственных культур на засоренность посевов и на их поражаемость болезнями 311
5.2.2. Реакция культурных растений на минимализацию обработки почвы, обеспеченность элементами питания и биологическую активность . 320
5.2.3. Использование минимализации обработки почвы в системе окультуривания пахотного слоя 340
5.2.4. Урожайность возделываемых культур при минимальной обработке почвы 345
Глава VI. Экологические проблемы применения удобрений и пес тицидов и пути их решения в технологиях возделывания культур 355
6.1. Влияние применения пестицидов на качественное состояние природных сред 356
6.2. Качество урожая возделываемых культур ,. 364
6.3. Экологическая безопасность применения пестицидов и минеральных удобрений 367
Глава VII. Экономическая эффективность и энергетическая целесообразность применения агротехнических и химических приемов
защиты растений в посевах культур и севооборотах 378
7.1. Энергетические и экономические показатели применения агротехнических и химических приемов регулирования питательного режима и подавления сорняков и болезней в технологиях
возделывания культур 379
Глава VIII. Совершенствование технологий возделывания сельскохозяйственных культур, адаптированных к природ не сельскохозяйственным и экономическим условиям 396
8.1. Технологический регламент возделывания озимой пшеницы в Нечерноземной зоне 407
8.2. Технологический регламент возделывания ярового ячменя в Нечерноземной зоне 411
8.3. Технологический регламент возделывания озимой пшеницы в степной зоне 414
8.4. Технологический регламент возделывания сахарной свеклы в степной зоне 417
Выводы 422
Рекомендации производству 427
Список использованных источников
- Формы взаимосвязи питательного режима и фитосанитарных условий и способы их совместного регулирования
- Методы и условия проведения исследований
- Устойчивость сорной растительности к гербицидам
- Влияние состава культур севооборотов и органических удобрений на баланс органического вещества в почве
Введение к работе
В решении задач по устойчивому снабжению населения продуктами питания и продовольственной независимости страны немаловажная роль отводится химизации земледелия. Это, прежде всего, связано с поставками и использованием в сельском хозяйстве минеральных удобрений и химических средств защиты растений.
Одним из существенных факторов увеличения продуктивности полей является борьба с сорной растительностью и рациональное использование минеральных удобрений. Благодаря этому урожайность культур может быть повышена в 2-3 раза.
С увеличением масштабов применения удобрений в земледелии возникала необходимость в более интенсивном использовании высокоэффективных средств борьбы с сорняками. В ряде стран параллельно с ростом производства минеральных удобрений расширялся выпуск пестицидов, в том числе гербицидов. Так, в США в 1980 году затраты на удобрение составили 4,75 млрд. долларов, а на химические средства защиты растений - 2,8 млрд.; в ФРГ стоимость пестицидов была равна 34% стоимости удобрений; в Японии - 40, в СССР - 15% (Жученко, 1990). Поэтому с каждым годом в СССР увеличивались площади посевов сельскохозяйственных культур, обрабатываемых гербицидами. Так, если в 1965 году они составляли 16 млн. га посевов, то в 1970 и 1975 г.г. уже 35 и 46 млн. га (Захаренко, 1980). На период 1981-1985 г.г. планировалось довести среднегодовые объемы применения гербицидов на площади 90-98 млн. га (Никонов, 1981).
В результате реформирования экономики России и резкого спада промышленного производства пестицидов, сократились объемы применения защитных мероприятий с 61,1 млн. га в 1986-1990 гг. до 31,7 млн. га в 1991-1995 гг., в 1996-1997 гг. оно составило 31,6 млн. га (Захаренко, 1998). Так, если в 80-х годах, по подсчетам Всесоюзного научно-исследовательского института экономики сельского хозяйства, страна теряла от сорняков в среднем 11,9% урожая зерновых, 16,5% зернобобовых, 9% сахарной свеклы, 7% картофеля и в общем 10,3% продукции растениеводства на сумму около 3 млрд. рублей (Бешанов с соавторами, 1983; Груздев, 1980), то за 1991-1996 гг. средне ежегодные потери урожая всех культур в России составили 45790 тыс. т з.е. (Захаренко, 1998).
По данным В.А. Захаренко (1995), средние показатели вредоносности сорняков составляют в %: на посевах зерновых - 15, льна - 23, сахарной свеклы -21, картофеля - 15, овощных и бахчевых культур - 17, кормовых культур -
14. Поэтому борьба с сорняками в настоящее время является приоритетной в комплексе мер защиты сельскохозяйственных культур.
В последние годы в стране заметно ухудшилась фитосанитарная обстановка, в результате до 30% и более возросли потери урожая сельскохозяйственных культур. Произошел спад промышленного производства пестицидов и снижение их поставок сельским товаропроизводителям, Мощности отечественных заводов используются на 18-20%. Уменьшились объемы протравливания семян (с 10,5 млн. тв 1991 г. до 5,8 млн. т в 1998 г,), что привело к заметному росту поражаемости зерновых различными заболеваниями (Ткачева, 1999). За последние шесть лет объемы применения биологических средств защиты растений сократились с 6 до 1,7 млн. га (Ткачева, 1999).
Поставка химических средств защиты растений в количестве 40 тыс. т позволит не увеличить, а сохранить уровень 1997 г.: площади, обработанные от сорняков (17,6 млн. га), болезней (4 млн. га) и вредителей (12 млн. га) (Сычев, 1999).
В прежние годы значительное увеличение производства и применения гербицидов объяснялось резким снижением эффективности повышенных норм удобрений на засоренных полях, поскольку сорняки лучше культурных растений приспособлены к условиям произрастания и интенсивнее используют факторы жизни на более удобренных почвах.
В настоящее время при резком сокращении объемов применения минеральных удобрений продуктивность полей и плодородие почв существенно снизилось. Эффективное использование этого незначительного количества питательных элементов в почве культивируемыми растениями ставится под сомнение из-за значительного распространения сорного компонента в агрофито-ценозах, которые более эффективно потребляют питательные вещества. Поэтому усилия производителей растениеводческой продукции в последние годы направлены на подавление сорной растительности прежде всего химическими средствами в связи с тем, что агротехнические приемы или мало эффективны, или из-за дороговизны энергоносителей более энергоемки и очень трудоемки.
Поиски оптимального решения в обеспечении возделываемых культур питательными веществами и защиты посевов от сорняков, вредителей и болезней подталкивают производителей к внедрению биологических и агротехнических приемов, которые широко использовались при экстенсивных способах ведения земледелия, и пестицидов, которые хорошо зарекомендовали себя для улучшения фитосанитарньгх условий полей. Однако сейчас ясно, что сушест-
венный рост продуктивности полей и их плодородия может быть достигнут только при высокой степени химизации производства растениеводческой продукции с оптимальным использованием минеральных удобрений и средств защиты растений в технологиях возделывания культур.
Эти обстоятельства и предопределили характер направленности диссертационных исследований по повышению урожайности и качества зерновых и других сельскохозяйственных культур, как в целом в севообороте, так и в его звеньях при сохранении и улучшении плодородия почвы, а также жесткого контроля фитосанитарного состояния посевов в южно-таежно-лесной и степной зонах Российской Федерации.
Актуальность темы. Изучение эффективности средств химизации на современном этапе развития сельского хозяйства является одной из важных задач интенсификации земледелия. В интегрированной системе защиты растений должна быть значительно повышена роль биологических средств, севооборотов, правильной обработки и других агротехнических приемов. Поэтому большое теоретическое и практическое значение приобретает разработка и обоснование приемов и методов контроля над сорным компонентом агрофитоценоза в технологиях возделывания, как отдельных культур, так и севооборота в целом.
Целью исследований была разработка научно-практических основ регулирования питательного режима культивируемых растений совместно с мероприятиями по созданию благоприятной фитосанитарной обстановки в высокопродуктивных энергосберегающих технологиях возделывания культур. Совершенствование данных элементов системы земледелия как для отдельных культур, так и типичных севооборотов в различных природно-климатических зонах.
В. связи с этим решали следующие задачи:
- изучить влияние биологических, агротехнических и химических средств борьбы с сорным компонентом в посевах озимых и яровых зерновые культур;
разработать приемы и методы поддержания благоприятной фитосанитарной обстановки в основных видах севооборотов зернового направления в зоне южной тайги и лесостепи;
изучить и дать рекомендации производству по способам и методам борьбы с сорной растительностью и болезнями в технологиях, основанных на минимизации обработки почвы и прямом посеве в зерновых севооборотах;
установить реакцию сорного компонента на состав и дозу вносимых минеральных удобрений в посевах зерновых культур;
определить токсичность гербицидов в зависимости от уровня минерального питания растений и рекомендовать производству эффективную дозу препаратов в посевах зерновых культур;
установить эффективность баковых смесей различных гербицидов в посевах сахарной свеклы с целью снижения пестицидной нагрузки на агрофи-тоценоз и снижения затрат на поддержание благоприятной фитосанитарной обстановки;
изучить влияние баковых смесей новых форм жидких и твердых минеральных удобрений с гуматом натрия и пестицидами в посевах зерновых культур;
установить степень влияния изучаемых средств химизации на качество сельскохозяйственной продукции.
Научная новизна. В условиях центральных районов Нечерноземной зоны впервые проведены исследования по определению фитотоксичности двух различных по своему характеру действия перспективных гербицидов малорана и диапрена с изучением эффективности их применения на фоне разных уровней внесения минеральных удобрений в посевах ячменя. Показано, что усиление фитотоксичности гербицидов проявляется при использовании полных минеральных удобрений (NPK), и наиболее тесная связь отмечается при улучшении азотного питания растений.
Впервые проведены комплексные исследования по изучению эффективности жидких форм минеральных удобрений (ЖКУ-10:34 и КАС-28) и их баковых смесей с пестицидами и гуматом натрия при не кормовой подкормке посевов озимой пшеницы в двух почвенно-климатических зонах Российской Федерации (южно-таежно-лесной - Московская область и степной - Ростовская область).
В посевах сахарной свеклы для условий степной зоны выявлена возможность применения баковых смесей гербицидов различного характера действия с уменьшением дозы компонентов на 50% без снижения их токсичности к комплексу сорняков, что повышает экономичность и эффективность применяемых технологий.
Обоснованы взаимосвязи севооборотов, системы обработки почвы, системы удобрений и средств защиты растений в поддержании благоприятных фи-тосанитарных условий в посевах сельскохозяйственных культур при различных технологиях их возделывания. Выявлены особенности конкурентных взаимо-
отношений культурных и сорных растений при минимализации обработки почвы в условиях интенсификации технологий возделывания зерновых культур.
Практическая значимость. Результаты исследований были использованы при составлении «Рекомендаций по применению баковых смесей удобрений, пестицидов, регуляторов роста на посевах озимой и яровой пшеницы» (1990).
Применение баковых смесей жидких минеральных удобрений с гуматом натрия и пестицидами (при снижении дозы последних до 50%) для некормовой подкормки включено в зональные технологии возделывания зерновых культур в Московской и Ростовской областях и внедрено на площади 100 тыс.га.
На основе многолетних исследований показана возможность снижения токсикологической нагрузки средств химизации сельского хозяйства на окружающую среду до экологически безопасного уровня с существенным экономическим эффектом. Это подтверждено результатами внедрения разработанных технологий в 10 хозяйствах Московской, Нижегородской и других областях.
Работа выполнена в соответствии с программой работ ВАСХНИЛ для научно-исследовательских учреждений по программе ГНТП 0.51,01 «Разработать и внедрить зональные системы земледелия, обеспечивающие защиту почв от эрозии, эффективное использование почвенно-климатических ресурсов, средств их интенсификации и увеличение производства продукции земледелия (Плодородие почв)» и по научно-техническим заданиям О.СХ.81 «Разработать научные основы интегрированных методов системы борьбы с сорняками в севооборотах Нечерноземной зоны», О.СХ-31 «Усовершенствовать зональные системы обработки почвы и разработать способы ее минимализации» и Федеральной целевой программой Минсельхозпрода России «Плодородие».
Работы проводились в лаборатории защиты растений отдела земледелия НИИСХ ЦРНЗ с 1978 по 1986 гг., лаборатории качества сельскохозяйственной продукции ВНИИПТИХИМ с 1986 по 1992 гг., лаборатории внедрения химических средств защиты растений ВНИИХСЗР с 1994 по 1999 гг. Внедрение результатов исследований по совершенствованию технологий возделывания озимых и яровых зерновых культур и сахарной свеклы проводилось в различных почвенно-климатических зонах Российской Федерации в период работы автора в «Союзсельхозхимии» с 1992 года и продолжается в настоящее время в НИ-ИСХЗР.
Все исследования выполнены в рекомендуемых для южно-таежно-лесной и степной зон звеньях и основных видах севооборотов Московской и
Ростовской областей. Эти работы позволили рекомендовать производству наиболее перспективные приемы обработки почвы, перспективные формы, сроки и дозы внесения удобрений в сочетании с соответствующими средствами защиты культурных растений и их баковых смесей в зависимости от фитосанитарного состояния посевов, потребности отдельных культур и севооборотов в целом для повышения плодородия почв и продуктивности культур. При этом исследованы вопросы соблюдения требований природоохранного законодательства и получения нормативно чистой продукции.
Автор выражает благодарность сотрудникам отдела земледелия и лаборатории защиты растений НИИСХ ЦРНЗ, лаборатории качества сельскохозяйственной продукции ВНИПТИХИМ и лаборатории внедрения химических средств защиты растений ВНИИХСЗР, оказывавшим в разное время содействие и сотрудничавшим в выполнении экспериментальных исследований, доля участия автора в которых и послужила основой написания диссертационной работы. При этом особую признательность хочется выразить: профессору, доктору сельскохозяйственных наук К.И. Саранину, докторам сельскохозяйственных наук В.Г. Безуглову, М.М. Овчарен ко, а также научному консультанту доктору сельскохозяйственных наук В.Н. Шептухову за ценные замечания, советы и научное руководство при выполнении работы.
Формы взаимосвязи питательного режима и фитосанитарных условий и способы их совместного регулирования
Конкурентоспособность культурных и сорных растений в зависимости от уровня обеспеченности почвы элементами питания. К числу важнейших причин снижения урожайности сельскохозяйственных культур в результате засорения полей относится недостаток питательных веществ в почве. Так, один из наиболее злостных и широко распространенных сорняков - бодяк полевой, образующий на 1 га 3,6 т надземной массы и 2,1 т подземной массы, поглощает из почвы 138 кг азота, 31 кг фосфора и 117 кг калия, т.е. бодяк при средней засоренности полей потребляет из почвы такое количество питательных веществ, которого хватило бы для получения на каждом гектаре 31,8 ц зерна озимой пшеницы (или 200 ц корнеплодов сахарной свеклы). В результате для покрытия дефицита питательных веществ, вызванного засоренностью посевов этим сорняком, потребуется внести на 1 га свыше 11ц минеральных удобрений (Исаев, 1990).
Анализ экспериментальных данных отечественной и зарубежной литературы показывает, что с момента прорастания и в течение всей вегетации куль 64 турные и сорные растения оказывают друг на друга определенное воздействие. Степень воздействия сорняков на рост и развитие возделываемых растений в значительной степени зависит от биологических особенностей культур, количества сорных растений и их массы в агрофитоценозе, степени засоренности почвы зачатками сорных растений, глубины залегания их в почве, погодных и почвенных условий, нормы высева растений и характера размещения семян по площади, а также в значительной мере от условий минерального питания (Прянишников, 1945; Чесалин, 1951; Альгрен, Клингман, Вольф, 1953; Котт, 1955, 1969; Крафтс, Милтроп, 1964; Роббинс, 1964; Синягин, 1966; Доспехов, 1967; Кисилев, 1971; Воробьев, Береснев, Дембицкий, 1972; Марков, 1972; Воробьев, 1973; Терентьева, Козлов, 1979; Burrowes, Olson, 1955; Wewer, Staniforth, 1957; Sinzar, Nenadic, 1976).
Так, например, в своих исследованиях Г.П Кутузов и Г.К. Степаненко (1968) достаточно высокую конкурентную способность ячменя объясняют скоростью формирования ими корневой системы в начальные периоды роста и развития. Из данных их опытов видно, что если в период кущения-начала выхода в трубку ячмень имел объем корней равный 32,2 см3, а общую поглощаю-щую поверхность 20,95 м , то у таких сорняков, как редька дикая и горец шеро-ховатый аналогичные показатели соответственно составили 29,0 см и 9,87 м ; 11,1 см и 4,64 м , Ими также установлено, что сорняки в большей степени угнетают посевы райграса, чем ячменя. Так, при совместном произрастании ячменя с горцем шероховатым урожайность ячменя уменьшилась на 8,7%, а райграса однолетнего на 17%». Аналогичные данные получены в вегетационных опытах D. Aspinall, F.L. Milfhorpe (1959), при совместном выращивании ячменя и гречишки, где ячмень оказался более конкурентоспособным.
Некоторые культуры совсем не выносят засорения, особенно пропашные. Так, в исследованиях А.И. Мальцева (1962), при выращивании на сильно засоренном участке снижение урожайности составило у ржи - 16%, гороха - 20%, бобов - 21-55%, кукурузы - 50-89%, картофеля - 54-67%, свеклы - 97-99% по сравнению с урожайностью этих культур на участке, свободном от сорняков.
Важную роль в формировании урожая и взаимоотношениях культурных и сорных растений играют минеральные удобрения. На сильно засоренных почвах уменьшается коэффициент их использования, снижается величина урожая и его качество (Ладонин, 1967; Баздырев и др., 1974; Шилов, 1976; Ладонин, Чесалин, Лукин, 1980). Применяемые минеральные удобрения не одинаково влияют на конкурентоспособность как культурных, так и сорных растений. С увеличением норм удобрений конкурентная способность культуры по отношению к сорнякам может возрастать (Шоу, Дженсен, 1977;Смирнов и др., 1979), а может и ослабевать (Доспехов, 1967; Груздев, Сатаров, 1969; Dovan Long, Alkamper, 1978).
При возделывании многих сельскохозяйственных культур в условиях, благоприятных для их развития, и при внесении минеральных удобрений подавляется большая часть проросших весной и летом сорняков. Прибавка урожая с увеличением доз NPK возрастает (Синягин, 1966; Доспехов, 1967; Котт, 1969; Смирнов, Зотов, Смирнова, 1971; Воробьев, Береснев, Дембицкий, 1972; Тихонова, 1975).
В результате проведенных Ю.П. Жуковым и М.А. Реутовым (1983) исследований установлено, что расчетные нормы удобрений обуславливают повышение конкурентной способности культур по отношению к сорнякам. В частности, в посевах озимой пшеницы к моменту уборки урожая под влиянием внесенных удобрений N90P70K75 (на 30 ц/га), N190P120K125, N5oPsoK]25 (на 45 ц/га) количество сорняков уменьшилось соответственно на 28; 35; 34%, тогда как без удобрений количество их-возросло на 160%. С другой стороны, внесение расчетных норм удобрений значительно повысило эффективность 2,4-Д. Так, количество сорняков в посевах озимой пшеницы уменьшилось в 1,9-3,3 раза, ячменя - в 1,5-2,5 раза, а абсолютно сухая масса сорняков соответственно в 1,2-6,3 и 1,4-3,0 раза. Аналогичные результаты получены в работе В.Г. Безуглова (1984) в посевах ячменя.
Г. Лакше (1976) отмечает, что при правильной технологии возделывания полевых культур засоренность посевов меньше там, где систематически применяют удобрения. Одностороннее или недостаточное внесение минеральных удобрений способствует не только сохранению сорняков, но и увеличению большей части проросших весной сорняков. Например, наибольшее количество корнеотпрысковых сорняков (осота и бодяка) обнаружено в малоурожайных посевах на фоне без удобрений и на фоне РК. При недостатке азота в посевах зерновых размножается горошек волосистый, особенно в звеньях севооборота без клевера.
Методы и условия проведения исследований
За период с 1979 по 1999 год изучаемые вопросы исследовались в стационарных и кратковременных полевых, модельно-полевых и вегетационных опытах.
Основные стационарные и полевые опыты и исследования в лесной зоне по изучению влияния отдельных звеньев системы земледелия на регулирование питательного режима и защиту сельскохозяйственных культур от сорняков, вредителей и болезней выполнены на территории ЭКХ «Немчиновка» Одинцовского района в типичных севооборотах Нечерноземной зоны. Все эти исследования проводились в период с 1979 по 1991 гг. на дерново-подзолистых почвах в полевых опытах I, 2, 4.1, 5 и б.
Задачей исследований в полевом опыте 1 являлось определение системы рационального сочетания гербицидов и минеральных удобрений, обеспечивающей максимальное освобождение посевов от сорной растительности и повышение урожая ячменя в условиях дерново-подзолистых почв Центрального экономического района Российской Федерации.
Исследования проводились в течение 1979-1983 гг. в полевом севообороте. При этом работы в 1982-1983 гг. велись по сокращенной схеме с учетом полученных в предшествовавшие годы результатов.
Полевые опыты закладывались на типичных по засоренности участках с доминированием малолетних сорняков: горца вьюнкового, трехреберника непахучего, мари белой, редьки дикой, горца развесистого, дымянки лекарственной, пикульника обыкновенного, пастушьей сумки и др.
Размер делянок в полевых опытах 50 м , повторность 4-х кратная, размещение вариантов по делянкам опыта систематическое в два яруса. Высевались сорта ячменя "Московский 121" (1979-1981 гг.) и "Надя" (1982-1983 гг.). В опытах использовали два гербицида: малоран (1 кг/га по препарату до всходов) и диапрен (3 кг/га по препарату по всходам). Посевы ячменя сорта Московский 121 были заложены по расширенной схеме, включающей 10 вариантов. Все варианты накладывались на два фона гербицидов, отличающихся различным характером действия.
Диапрен выбран как наиболее эффективный препарат на суглинистых подзолистых почвах в борьбе с малолетними и особенно устойчивыми к 2,4-Д сорняками в посевах зерновых культур. Препарат малоран как довсходовый гербицид впервые в стране изучался на посевах ярового ячменя, и эти исследования послужили основой для включения его в список препаратов, разрешенных к применению в сельском хозяйстве.
Варианты полевых опытов с гербицидами размещались на девяти фонах минерального питания: 1. Контроль (без удобрений); 6. PgoK-ms; 2. N90P30K60; 7. N140K.105; 3. N140P90K.105; 8. Р90І 4. N oPisoK o; 9. N14(b 5. Nt4oPc (b 10. К 105 Расчет норм внесения минеральных удобрений (NPK) проводился на планируемый урожай 30, 45 и 60 ц/га зерна ячменя с учетом коэффициентов использования элементов питания из удобрений и почвы. Минеральные удобрения вносили под предпосевную культивацию в форме аммиачной селитры, гранулированного двойного суперфосфата и хлористого калия. Уровень питания подбирали с таким расчетом, чтобы наряду с оптимальным обеспечением растений основными элементами минерального питания создать явный недостаток или избыток их.
Обработку посевов гербицидами проводили ранцевым опрыскивателем ОПР-2 "Универсал", расход рабочего раствора 300 л/га. Малоран вносили через три дня после посева ячменя, а диапрен в фазу кущения культуры.
Учет засоренности осуществляли на постоянных площадках размером 0,25 м2, расположенных в 16 точках каждого варианта в три срока: на варианте с ма-лораном первый учет проводили через месяц после его внесения (фаза кущения ячменя), второй учет через четыре недели после первого и третий учет перед уборкой культуры. На варианте с диапреном первый учет сорняков проводили до внесения препарата, второй через месяц после обработки и третий перед уборкой ячменя.
При втором и третьим учетах определяли эффективность изучаемых гербицидов путем подсчета количества оставшихся растений, отнесенных в процентах к исходной засоренности, и сырой массы сорных растений по отношению к контролю без гербицида.
Реакцию культурных растений на гербициды при разных уровнях минерального питания определяли на делянках, пропалываемых от сорняков вручную в течение всей вегетации, а сорных растений - на делянках, где не высевалась культура.
Для выявления влияния гербицидов при разных уровнях NPK на растения ячменя по общепринятым методикам закладывались вегетационные опыты с водной культурой и почвой, а для определения причин усиления токсичности гербицида малорана к сорнякам при использовании минеральных удобрений ставились опыты с почвой.
Для решения поставленной задачи в полевом опыте 1 и сопутствующих исследованиях решались следующие вопросы: 1. Изучить реакцию сорных растений на минеральные удобрения (азот, фосфор и калий). 2. Установить степень токсичности перспективных гербицидов малорана и диапрена к культурным и сорным растениям в зависимости от уровня минерального питания. 3. Исследовать влияние последовательного применения гербицидов и "минеральных удобрений на биологическую активность почвы. 4. Определить влияние гербицидов и удобрений на урожайность и качество зерна ячменя. 5. Выявить экономическую эффективность применения гербицидов и удобрений при возделывании ячменя.
Влияние гербицидов и удобрений на урожайность озимой пшеницы изучалось в опыте 2 в течение 1979-1981 гг. на территории ЭЮС «Немчиновка», предшественником являлся клевер II г.п. на один укос. Обработка почвы под озимую пшеницу включала двукратное дискование пласта трав после уборки клевера на сено после первого укоса и вспашку на глубину 20-22 см за месяц до посева культуры. Под предпосевную культивацию вносили всю дозу фосфорно-калийных удобрений, а азот вносили после начала весенней вегетации. Размер делянок в полевых опытах 50 м2, повторность 4-х кратная, размещение вариантов по делянкам опыта систематическое в два яруса.
Схема опыта 2 по влиянию гербицидов и удобрений на урожайность озимой пшеницы сорта Мироновская 808: 1.Контроль без удобрений и гербицидов 2. NPK - 60 кг/га без гербицидов 3. NPK - 60 кг/га с гербицидами 4. NPK, - 120 кг/га без гербицидов 5. NPK - 120 кг/га с гербицидами 6. NPK - 180 кг/га без гербицидов 7. NPK - 180 кг/га с гербицидами
Все варианты с удобрениями накладывались на два фона - без гербицидов и с диапреном (2кг/га), применяемым весной в фазу кущения культуры. В этом опыте доза диапрена снижена на 30%, что обусловлено усилением токсичности гербицида к сорным растениям при возрастающих дозах NPK и уменьшением риска в связи с экологическими проблемами применения гербицида. Опытные участки были засорены малолетними сорняками, и в различные годы числен-ность сорняков колебалась от 50,1 до 230 шт/м .
Агротехника возделывания озимой пшеницы на вариантах опыта соответствовала рекомендациям, принятым для Центрального экономического района России.
Устойчивость сорной растительности к гербицидам
В стационарном опыте по изучению прямого посева решались следующие вопросы:
1) изучить влияние минимизации обработки почвы и технологий возделывания сельскохозяйственных культур, основанных на прямом посеве, на основные условия роста и развития растений;
2) определить технологические решения по альтернативным технологиям, используемым в сельскохозяйственном производстве: по мобилизации эффективного плодородия; по оптимизации питательного режима: по борьбе с сорной растительностью; по урожайности возделываемых культур;
3) разработать технологию прямого посева, пригодную для производ ства с учетом биологических особенностей возделываемых культур, их пред шественников и севооборота, обеспечивающую поддержание плодородия почв и экономическую целесообразность.
Исследования влияния ЖКУ (10:34:0) с содержанием 10%N и 34% Р205 и его баковых смесей с пестицидами и микроэлементами на продуктивность озимой пшеницы проводились в течение 1987-1989 гг. в двух зонах: лесостепной -в совхозе «Руновский» Каширского района Московской области (опыт 3.1) и в сухостепной - на территории колхоза им. 1 Мая Целинского района Ростовской области (опыт 3.2).
Полевой опыт 3.1. проводился в Московской области на серых лесных почвах, а опыт 3.2 - в Ростовской области на предкавказских черноземах, которые включали в схему однотипные варианты.
Опыты закладывались на следующем фоне минерального питания (в последующем - фон поля): P4o-85Kso под вспашку, N5-nP 11.23 - при посеве, Na 34-70 - в весеннюю подкормку и NM 30 в фазу колошения озимой пшеницы. Схема опыта состояла из пяти вариантов и включала: 1. Контроль (фон поля) + диален (1,5 кг/га) 2. Фон + ЖКУ (100 л/га) 3. Фон + фундазол (0,5 кг/га) 4. Фон + ЖКУ (100 л/га) + фундазол (0,5 кг/га) 5. Фон + ЖКУ (100 л/га) + Уг фундазол (0,25 кг/га) 6. Фон + ЖКУ (100 л/га) + Уг фундазол (0,25 кг/га) + ZnS04-7H20 (0,23 кг/га). Размещение делянок в опытах - систематическое в четырехкратной по-вторности. Общая площадь делянки 120 м , учетная - 100 м .
Предшественником озимой пшеницы в опыте были многолетние травы. В опыте на территории Московской области возделывали сорт озимой пшеницы Заря, Ростовской области - Донская безостая.
Опрыскивание посевов озимой пшеницы баковыми (удобрения + фунгицид + микроудобрения) смесями проводили весной, в период полного кущения при температуре воздуха более 10С, ранцевым опрыскивателем АОП-3. Расход рабочей жидкости 300 л/га. Гербицид диален в дозе 1,5 кг/га по препарату вносился фоном на всем опыте.
Фитосанитарные наблюдения проводились согласно «Методическим рекомендациям ВИЗР » (1985) по ярусам листьев и в целом по растению в четыре срока: до обработки растений ЖКУ в фазу кущения, в фазу трубкования , цветения и созревания. Сорняки учитывали количественно-весовым методом на постоянных площадках 0,25 м в четырехкратной повторности в три срока: до обработки гербицидом, через 1 месяц после обработки и перед уборкой культуры.
По степени процента развития болезней и снижения засоренности посевов определяли биологическую эффективность удобрительно-пестицидных смесей, по урожаю зерна по сравнению с контролем - их хозяйственную эффективность. Уборку проводили малогабаритным комбайном Сампо-500.
В опыте 3 по изучению влияния ЖКУ (10:34:0) и его баковых смесей с пестицидами и микроэлементами на продуктивность озимой пшеницы решались следующие вопросы:
1) установить влияние фундазола на степень развития основных болезней озимой пшеницы при внесении его в баковых смесях с ЖКУ и микроэлементами в процессе внекорневой подкормки;
2) определить токсичность фунгицида к корневым гнилям, мучнистой росе, септориозу при применении его в баковых смесях с ЖКУ и микроэлементами;
3) изучить возможности экономически целесообразного снижения нормы фунгицида при его использовании в баковых смесях;
4) изучить влияние некорневого применения удобрительно-фунгицидных смесей на фитотоксичность гербицида диалена по отношению к двудольным сорнякам.
Исследования по влиянию совместного применения гумата натрия, жидких азотных удобрений (КАС), мочевины и удобрения Прогресс-1 (мочевина + гу-мат натрия) с целью улучшения качества зерна озимой пшеницы при некорневой подкормке проводились в опытах 4.1 и 4.2. Эти полевые опыты выполнены на территории совхоза «Руновский» Каширского района и ЭКХ «Немчиновка» Одинцовского района Московской области и колхоза 1-е Мая Целинского района Ростовской области с 1989 по 1991 гг. В лесостепной и южно-таежно-лесной зонах (опыт 4.1) возделывали озимую пшеницу сорта Мироновская 808, а в степной зоне (опыт 4.2) возделывали озимую пшеницу сорта Донская безостая.
Целью работы являлось изучение свойств новых форм минеральных удобрений, препаратов, их влияние на рост и продуктивность озимой пшеницы в различных природно-климатических условиях Европейской части Российской Федерации.
В данных опытах исследованы 27 различных сочетаний баковых смесей КАС, гумат натрия, микроэлементов и гербицида дезормона в дозе 0,7 кг/га при некорневой подкормке озимой пшеницы в фазу кущения - начало трубкования. В нашей работе рассмотрена только часть выполненных исследований, которая представляет наибольший интерес в решении оптимизации питания озимой культуры в технологии возделывания. Сокращенная схема опыта включает следующие варианты: 1. Контроль 2. Мочевина (65 кг/га) 3.Гумат натрия (0,065 кг/га) 4.Мочевина+гумат натрия (65 + 0,065 кг/га) 5. Прогресс-1 (65 кг/га) 6.КАС 31:40 (100кг/га) 7.КАС 31:40 + гумат натрия (100 + 0,065 кг/га) 8. КАС 31:40 + гумат натрия + цинк сернокислый (100 + 0,065 + 0,23 кг/га)
Влияние состава культур севооборотов и органических удобрений на баланс органического вещества в почве
Следует отметить, что возделываемые культуры оставляют после себя послеуборочные остатки с различным соотношением в них C:N:P; которое наиболее благоприятно в пропорции 100:8:1 (Войнова-Райкова и др., 1986). Низкое содержание азота в остатках зерновых культур приводит при их заделке в почву к возрастанию численности бактерий, использующих минеральный азот и совершающих в течение 2-3 месяцев его иммобилизацию, что вызывает необходимость дополнительного внесения в почву азотных удобрений.
При запашке пласта злаково-бобовых многолетних трав с содержанием 1,5-1,7% N при соотношении C:N равном 16-18 они разлагаются активно, и процессы наиболее интенсивно протекают в первые 2-3 месяца после их заделки в почву.
В наших опытах исследованные виды севооборотов на закладках не различались количеством и способом внесенного под озимую пшеницу навоза (1 закладка - 80 т/га, 2 - 60 т/га и 3 - 100 т/га).
В период проведения опытов (во второй половине ротации) на поле первой закладки было проведено известкование по полной норме извести.
Агрохимическая характеристика почв опытного участка проведена перед закладкой опыта. По степени кислотности почвы опытного участка близкие к нейтральным (рНксі слоя почвы 0-20 см 5,80). Коэффициент пространственного варьирования рНКсі на опытном поле по вариантам севооборота составил 2,3-3,1% и не превысил величины, свойственной для почв южно-таежно-лесной зоны (табл. 5.1).
Среднее значение рНКсі слоя почвы 20-30 см на опытном участке составило 5,86. В подпахотных слоях кислотность почвы возргстала до 5,18 в слое 30-40 см и 4,52 в слое 40-50 см. Гидролитическая кислотность слоя почвы 0-20 см по севооборотам и закладкам изменялась в пределах от 1,26 на участке I и III севооборотов на третьей закладке до 2,37 в этих севооборотах на второй закладке. Наибольший коэффициент варьирования гидролитической кислотности в слоях почвы 0-20 и 20-30 см 19,9 и 21,1% соответственно. С глубиной коэффициент варьирования гидролитической кислотности уменьшался до 6,3%. Среди обменных оснований преобладали катионы кальция. Средние значения суммы обменных оснований на опытном участке было 12,48 мг-экв на 100 г почвы. По слоям почвы содержание обменных Са и Mg изменялось не существенно. Коэффициент варьирования этих оснований по полям опытного участка составлял 7,5-14,9%, Почвы имели очень высокое содержание фосфора и повышенное и высокое содержание калия.
В севооборотах при возделывании культур для защиты растений от сорня ков, вредителей и болезней применялись агротехнические мероприятия и ис пользовались химические средства защиты, которые приведены в табл. 2.3 раз дела 2.2.1.
Урожайность сельскохозяйственных культур при применяемых средствах защиты растений и дозах .минеральных удобрений зависела от вида севооборота, погодных условий и предшественника (табл.5.2). Средняя урожайность по полям севооборотов за три года озимой ржи составила 49,6-51,0 ц/га, озимой пшеницы 41,0-42,4 ц/га, ячменя от 17,8-22,3 ц/га на первой культуре севооборота до 44,3 ц/га на шестом поле, овса 37,0 ц/га с подсевом многолетних трав и 37,0 ц/га в чистом виде, многолетние травы (сено) I г.п. на два укоса 76,8-82,1 ц/га и II г.п. на 1 укос 56,6-64,0 ц/га.
Зерновые, возделываемые на зерно, в свою очередь служат относительно плохой покровной культурой, которая затеняет подсеваемые травы. Так, яровой ячмень снижал выход зерна на 4,5 ц, а овес на 2,6 ц/га, что связано с биологическими различиями культур - кущением, расположением листьев, устойчивостью к полеганию. Гораздо целесообразнее высевать многолетние злаково-бобовые травосмеси под покров овса, который слабее подавляет растения, что подтверждается данными по урожайности сена многолетних трав и величинами снижения выхода зерна. Наиболее эффективный покров травосмеси, как отмечают многие ученые, наблюдается при использовании покровной культуры на
зеленый корм. При соблюдении агротехники и оптимальных доз минеральных удобрений в опыте не получено повышения урожайности зерна озимой пшеницы по пласту многолетних трав по сравнению с однолетними травами в пропашном звене. Урожайность зерна по занятому пару была на 1,4 ц/га выше, чем по многолетним травам. Частично это вызвано, в отдельные годы, более сильным полеганием посевов озимой пшеницы, идущих по пласту многолетних трав (лучшая обеспеченность азотом почвы) и в результате снижения урожайности (2 закладка). В данном случае озимая пшеница возделывалась по наиболее благоприятным предшественникам, а как установлено, прибавка урожая озимой пшеницы на 40-60% зависит от предшественника, и это значительно больше, чем от удобрений, сорта, количества растений и обработки (по Ф.Вркочу, 1985.- "Интенсивное производство зерна"). Роль предшественника тем важнее, чем ниже плодородие почвы, и его влияние не удается выровнять повышенными дозами минеральных удобрений, а лишь ослабить при относительно низком урожае зерновых. У яровых зерновых влияние предшественника на уровень урожайности выражено не так контрастно.
Однако озимая рожь дала прибавку урожая зерна по пласту многолетних трав в 0,9-1,4 ц/га (два года из трех). При этом достигнутая насыщенность почвы пахотного слоя органическим веществом позволила стабилизировать по годам урожайность озимой ржи на уровне 50 ц/га.
Влияние предшественника на качество зерна не прослеживается из-за высокой дозы вносимых азотных удобрений и внесения под озимую пшеницу органического удобрения. Доза внесенного навоза на 2 закладке не обеспечивала положительный баланс гумуса в севообороте без возделывания многолетних трав. В этом случае зерно озимой ржи по пласту многолетних трав в отличие от предшествующих однолетних (пар занятый) характеризовалось некоторым улучшением его качества, а именно, повышением содержания сырого белка (табл.5.3).
