Агроэкологическая эффективность возделывания сахарной свеклы в агроландшафте СПК "Родина"

Размещено на http://www.allbest.ru/

Введение

Курская область традиционно является крупным производителем сахарной свеклы и сахара в России. Почвенно-климатические условия Курской области благоприятны для выращивания сахарной свеклы, которая является ведущей технической культурой.

Предпосылкой для хорошей урожайности при возделывании сахарной свеклы является эффективная борьба с сорняками. Если раньше часто встречалась очень трудоемкая борьба с сорняками ручным способом, то в настоящее время такой метод применяется с учетом экономический соображений очень редко. Современная технология возделывания сахарной свеклы требует сокращение затрат труда и средств в расчете на единицу продукции. В современных условиях применение средств ручного труда на полях сахарной свеклы не всегда осуществима и экономически не целесообразна. Поэтому большая доля при борьбе с сорняками на свекловичных полях приходится на применение специальных свекловичных гербицидов.

Большинство химических гербицидов являются достаточно токсичными веществами. Поэтому зачастую они помимо своей основной функции (борьбы с сорняками) оказывают стрессовое действие на защищаемую культуру. Стрессовый эффект может проявляться в виде замедления роста и развития различных метаболических процессов, снижения всхожести, появления пятен, ожогов, скручивания листьев, повышения подверженности болезням и других симптомов, а в конечном итоге это выражается в значительном недоборе урожая.

Для уменьшения стрессового воздействия пестицидов служат специальные вещества - антидоты, буквально «противоядие». Их также часто называют антистрессантами или антидепрессантами. По мнению специалистов, для обеспечения гарантированных положительных результатов необходимо применять химические пестициды, в обязательном порядке совместно с антистрессантами.

В качестве антидепрессантов могут выступать иммуностимуляторы, активирующие собственные защитные механизмы растений против негативного действия биотических и абиотических факторов среды, в том числе гербицидов.

Современная наука и практика располагают достаточным количеством аргументов для успешного использования в растениеводстве регуляторов роста растений нового поколения обладающих антистрессовым характером действия. При использовании таких препаратов совместно с гербицидами прибавка урожая может складываться из трех взаимосвязанных эффектов. Во-первых, проявляется ростостимулирующая активность препарата, во-вторых, повышается устойчивость растений к различным неблагоприятным факторам окружающей среды, в-третьих, применяемый регулятор роста может выступать и в качестве антидота против токсического действия гербицидов на защищаемые от сорняков культурные растения.

Высокую эффективность в качестве регуляторов роста растений и антидотов против токсического действия гербицидов проявляют гуминовые препараты, в число которых входит современный препарат Лигногумат калийный, БМ.

Несмотря на то, что Лигногумат калийный, БМ входит в список разрешенных препаратов на 2011 год, данных по эффективности этого препарата в качестве антистрессанта против токсического действия гербицидов и стимулятора роста, в баковой смеси с гербицидами в условиях Курской области, явно недостаточно. Поэтому изучение возможности применения биопрепарата Лигногумат калийный, БМ в баковой смеси с гербицидами на посевах сахарной свеклы является актуальной задачей, имеющей важное практическое значение.

1. Степень изученности вопроса (краткий обзор литературы)

1.1 Народно-хозяйственное значение и биологические особенности сахарной свеклы

Сахарная свекла вновь становится одним из ведущих направлений в аграрной сфере Курской области. Среднегодовое производство сахарной свеклы увеличилось до 2,8 миллионов тонн. В 2011 году было выращено более трех миллионов тонн сахарной свеклы. Это наиболее высокий валовой сбор за последние 13 лет. Урожайность сахарной свеклы в среднем по области возросла до 340-366 центнеров с гектара, в ряде хозяйств превысила 600-700 центнеров. Из выращенного свекловичного сырья на сахарных заводах области в прошлом году было выработано 300 тысяч тонн сахара.

В 2011 году свекловичное поле Курской области занимало площадь около 80 тысяч гектаров.

Велико агротехническое и экономическое значение сахарной свеклы. Введение ее в севооборот повышает уровень культуры земледелия, продуктивности пашни.

Ботаническое описание. Род свеклы (Beta семейства Маревые (Chenopofdiaceae) представлен однолетними, двулетними и многолетними видами. Исторически он сформировался в средиземноморской флористической области. Виды рода Beta обнаруживают способность к образованию корнеплода и накоплению в нем запасов сахара.

Культурная сахарная свекла - гибридный организм, получившийся от стихийного скрещивания листовой и корнеплодной форм свеклы и улучшенный длительной селекцией.

В первый год жизни сахарная свекла образует утолщенный корнеплод (корень) с розеткой из множества (50…90) прикорневых черешковых листьев, поверхность их на одном растении достигает 3000 см2.

Корни взрослого растения первого года жизни имеют длинные корневые волоски (до 3мм), достигает глубины 2,5-3 м и отходят в стороны на 50…60 см.

В фазе «вилочки» (всходы с семядолями до образования настоящих листьев) первичный корень сахарной свеклы проникает на глубину 12-15 см, а ко времени появления первой пары настоящих листьев - 30 см. С этого времени главный корень начинает утолщаться в результате деления клеток перицикла и паренхимы первичного луба. Первичная кора корня в фазе трех пар листьев дает трещины и сбрасывается (линька корня), заменяясь вторичной корой, одетой слоем пробковой ткани. В дальнейшем наряду с увеличением числа листьев происходят утолщение и разрастание главного корня - образование корнеплода.

Корнеплод формируется вследствие деятельности нескольких (до 10…12) последовательно сменяющих друг друга камбиальных колец сосудисто-волокнистых пучков. Между этими кольцами разрастается паренхимная ткань, в клетках которой откладывается основная масса сахара. При высоком уровне агротехники у свеклы сильнее развивается паренхимная ткань, что приводит к образованию белее крупных и тяжеловесных корнеплодов (масса 300-500г и более). Корнеплод взрослого растения сахарной свеклы конической формы, в центральной части цилиндрический, несколько ребристый, без разветвлений, с малоразвитой головкой, боковые корешки расположены двумя рядами. Окраска белая, мякоть плотная.

В строении корнеплода различают головку (укороченный стебель-эпикотиль), которая несет листья и почки; шейку (подсемядольное колено-гипокотиль), на которой отсутствуют листья и корни; собственно корень (коническая часть корнеплода), на поверхности которого образуются боковые корешки.

1.2 Требования к условиям среды

Сахарная свекла очень требовательна к условиям жизни и чутко реагирует на их изменения. Она довольно засухоустойчива и экономно расходует влагу. Транспирационный коэффициент ее в первый год жизни-397(от 240 до 600). Мощно развитая корневая система обеспечивает растения влагой даже в засушливый год. Длинный период ее вегетации позволяет растениям продуктивно использовать осадки второй половины лета.

Будучи засухоустойчивой, свекла все же хорошо отзывается на увлажнение почвы, она потребляет много воды. На образование 1 т сырой массы корнеплода и ботвы свекла расходует 70-90 т воды, не считая испарение ее с поверхности почвы.

Для формирования корнеплода массой 500 г растение потребляет за период вегетации 40-45 л воды или 4-4,5 тыс./га. К тому же с поверхности почвы еще испаряется около 30 % общего расхода воды.

Оптимальная влажность почвы для сахарной почвы - 60 % НВ. Иногда большая масса корня может быть получена как при пониженной (до 40 %), так и при повышенной (до 80 % НВ) влажности. Сахаристость корнеплодов при уменьшении влажности почвы до 40 % НВ повышается.

Критический период в отношении влаги у свеклы первого года приходится на июль-август, когда растения имеют наибольшую листовую поверхность и переходят к интенсивному росту корнеплода. Если период вегетации свеклы в первый год жизни с 15 мая по 15 октября разделить на три части, по 50 дней, то соотношение потребляемой воды за каждый из них будут примерно 1:9:3.

Во второй год жизни сахарная свекла за короткий период вегетации потребляет много воды. Транспирационный коэффициент ее 729. Критический период семенников проявляется в конце июня, в период массового цветения. Лучше они развиваются при влажности почвы, близкой к 60 % НВ. При этом потребление воды на одно растение составляет около 40 л.

Потребляя много влаги, сахарная свекла сильно иссушает почву на глубину 150-200 см.

К теплу сахарная свекла среднетребовательна. Посев свеклы начинают при температуре почвы 6-8 оС на глубине 5-10 см. При этом всходы появляются через 8-10 дней.

В фазу всходов для свеклы губительны заморозки 1-3 оС, в фазу вилочки 3-4 оС. Весной свекла гибнет от заморозка, если он повредит центральную почку и подсемядольное колено.

С появлением первой пары настоящих листьев устойчивость свеклы к заморозкам повышается, и она может переносить кратковременные заморозки 3-4 и даже - 8 оС.

Оптимальная температура для роста и развития свеклы - около 20-22оС.

Чувствительна сахарная свекла к осенним заморозкам. Подмороженные, а затем оттаявшие корнеплоды быстро теряют сахар и снижают товарные качества. Во второй год жизни после посадки корнеплодов пониженная температура благоприятно сказывается на развитии семенников, но для предохранения от заморозков их головки при посадке прикрывают слоем почвы 2-3 см.

Сумма среднесуточных температур для сахарной свеклы составляет в основных районах свеклосеяния 2400-2800 оС.

К свету свекла высокотребовательна как в первый, так и во второй год жизни. Чем выше освещенность, тем интенсивнее фотосинтез. При малом числе солнечных дней или при недостатке света урожай и сахаристость свеклы снижаются. Интенсивность накопления сахара в корнеплодах прямо зависит от числа солнечных дней (с переменной облачностью) в августе-сентябре.

Равномерное размещение растений сахарной свеклы на почве, отсутствие сорных растений, улучшая освещение, повышает коэффициент использования ФАР.

К почве сахарная свекла предъявляет повышенные требования и при этом довольно устойчива к засолению. Высокий урожай корнеплодов и семян свекла дает на плодородных, хорошо аэрируемых черноземных суглинистых почвах, с глубоким пахотным слоем, с нейтральной или слабощелочной реакцией почвенного раствора и высоким содержанием растворимых питательных веществ, имеющих плотность сложения 1,0-1,2 г/см. Высокие урожаи свеклы можно получать, также, на окультуренных серых лесных, дерново-подзолистых и других типах почв. Непригодны для свеклы песчаные, тяжелые глинистые, каменистые и болотные почвы. [2]

1.3 Технология возделывания сахарной свеклы

Размещение в севообороте. Сахарная свекла является наиболее требовательной к предшественникам культурой, для которой лучшим звеном является: чистый или рано убираемый занятой пар - озимая пшеница - сахарная свекла.

По данным многолетних стационарных исследований проводимых в Курском НИИ агропромышленного производства наиболее высокие урожаи корнеплодов были получены при размещении сахарной свеклы по озимой пшенице идущей по черному пару. На вариантах без внесения минеральных удобрений урожайность сахарной свеклы в этом звене составила 377 ц/га. Замена черного пара клеверами одного и двух лет пользования снижала урожайность сахарной свеклы на 12-21 ц/га или 3-6 %.

В звеньях с горохом, кукурузой и вико-овсяной смесью урожайность сахарной свеклы была примерно равной и составила 328-336 ц/га, что на 41-49 ц/га или 11-13 % ниже, чем в звене с чистым паром.

Поэтому, при формировании структуры посевных площадей необходимо довести площадь чистого пара до площади посева сахарной свеклы с таким расчетом, чтобы всю сахарную свеклу разместить в звене чистый пар - озимь свекла.

Очень важно знать, когда можно возвращать сахарную свеклу в севообороте на прежнее место. Данные Курского НИИ АПП свидетельствуют о том, что при возвращении свеклы на прежнее место через один год урожайность ее снижается на 26 % (94 - 99 ц /га).

При возвращении сахарной свеклы на прежнее место через два года урожайность ее снижалась на 12-15 %.) [3]

Поэтому оптимальным сроком возвращения сахарной свеклы на прежнее место в севообороте является 3-4 года.

Удобрение сахарной свеклы. Сахарная свекла это наиболее требовательная к условиям питания культура. Она хорошо отзывается на внесение как органических так и минеральных удобрений.

Органические удобрения, в виде полуперепревшего навоза или компостов, в дозе 30-40 т/га, следует вносить под предшественник озимой пшеницы - в черный или занятой пар. Сахарная свекла способна хорошо использовать органические удобрения в последействии. Навоз следует вносить под вспашку, не допуская разрыва между разбрасыванием и запашкой в направлении вспашки равномерно распределяя его по всей поверхности поля.

Внесение навоза непосредственно под сахарную свеклу нежелательно из-за резкого увеличения засоренности посевов свеклы.

Сахарная свекла хорошо отзывается на сидеральные удобрения. Исследованиями, проведенными в Курском НИИ агропромышленного производства установлено, что люпиновый и донниковый сидеральные пары оказывали практически такое же влияние и на урожайность третьей культуры севооборота - сахарной свеклы, как и 30 тонн навоза, внесенные в чистый пар. Причем содержание сахара в корнеплодах сахарной свеклы, высеваемой в звеньях севооборотов с донниковым и люпиновым сидеральными парами были на 1-2 абсолютных процента выше, чем в звене с чистым унавоженным паром. [3]

Поэтому в хозяйствах, где навоза не хватает или имеются трудности с его вывозом и внесением следует широко использовать сидеральные удобрения. В качестве сидеральных культур можно использовать люпин, донник белый, второй укос клевера 1 года пользования.

С осени непосредственно под глубокую вспашку следует вносить полную дозу минеральных удобрений в дозе NРК180-200кг действующего вещества на гектар. Оптимальным соотношением минеральных удобрений под сахарную свеклу должно быть 1:1:1.

При этом можно использовать практически любые формы азотных, фосфорных и калийных удобрений, имеющихся в хозяйстве. Лучше когда они вносятся в виде сложных удобрений - например в виде нитрофоски - тогда легче соблюсти вышеуказанное соотношение.

Уточнение доз внесения минеральных удобрений конкретно для каждого поля проводится на основании агрохимического анализа почвы.

Недовнесенные с осени минеральные удобрения следует внести весной в рядки и несколько позже - в подкормку.

Обработка почвы. В условиях Курской области наиболее эффективным способом основной обработки почвы под сахарную свеклу является улучшенная зябь, которая способствует интенсивному накоплению влаги и питательных веществ, а также эффективной борьбе с засоренностью полей.

Она включает в себя дисковое и лемешного лущение или мелкую перепашку на глубину 14-16см с одновременным укатыванием почвы кольчато-шпоровыми катками и последующую глубокую вспашку на глубину 28-30см. Срок проведения вспашки конец сентября - начало октября плугами с предплужниками. Дисковое лущение проводится сразу же после уборки предшественника и очистки поля от соломы. Дискуют стерню в два следа перекрестным способом на глубину 6-8см.

Через две три недели после дискового лущения проводится лемешное лущение на глубину 12-14см с одновременным укатыванием почвы кольчато-шпоровыми катками. Направление лущения - поперек предполагаемой вспашки. При отсутствии лемешных лущильников их можно заменить плугами.

Если же на поле преобладающим видом сорняков являются стержнекорневые и корнеотпрысковые, то после уборки предшественника сначала проводится лемешное лущение (или мелкая перепашка) с укатыванием, а затем, когда появятся розетки листьев сорняков - дисковое лущение.

Вместо лемешного лущения можно провести обработку почвы культиваторами плоскорезами КПШ-5 или КПШ-9.

Глубокая зяблевая вспашка проводится на глубину 28-30см, а на серых лесных почвах со слабым гумусовым горизонтом - на всю глубину гумусового горизонта с почвоуглубителями поперек направления лемешного лущения. Вспашка проводится в конце сентября - начале октября.

Вспашку необходимо проводить с чередованием загонов в свал и вразвал, чтобы сократить количество развальных борозд и свальных гребней.

Вторым эффективным способом основной обработки почвы под сахарную свеклу является полупаровая обработка.

При полупаровой обработке сразу же после уборки озимой пшеницы поле лущат дисковыми лущильниками или дисковыми боронами в два следа на глубину 6-8см. Затем вносят органические и минеральные удобрения и уже в августе поле пашут на глубину 28-32см в агрегате с боронами или катками.

Далее по мере появления сорняков и выпадения осадков поле обрабатывается культиваторами или тяжелыми боронами. Затем перед уходом в зиму (конец октября) проводится безотвальное рыхление почвы на глубину 18-20 см плугами без отвалов, плоскорезами или культиваторами типа КПШ-5, КПЭ-3,8 поперек направления вспашки.

Весенняя обработка почвы включает в себя ранневесеннее рыхление с выравниванием поверхности и предпосевную обработку. Основная цель ранневесенней обработки почвы это сохранение влаги и выравнивание поверхности поля, что позволяет провести предпосевную культивацию и посев семян на одинаковую глубину, повысить полевую всхожесть семян, обеспечить прямолинейность рядков.

К ранневесеннему боронованию приступают с наступлением физической спелости почвы. Обработка проводится одновременно с шлейфованием по диагонали поля сцепкой, укомплектованной двумя рядами тяжелых или средних борон (3БЗТ-1 или 3БЗС-1) и двумя рядами шлейфов ШБ-2,5 или изготовленных из уголка 70х100 мм.

Боронование с шлейфованием проводится до полного выравнивания поверхности поля и образования мульчирующего слоя почвы толщиной 2-3см. Скорость движения агрегата 4-5 км/час.

Предпосевная обработка почвы. Эта операция проводится в едином технологическом процессе одновременно с посевом пропашным культиватором УСМК-5,4 на глубину заделки семян рабочими органами, установленными на сплошную обработку, с одновременным выравниванием и боронованием легкими боронами.

Для обработки почвы с повышенной влажностью культиватор УСМК-5,4 оборудуется стрельчатыми лапами с шириной захвата 270мм шлейф балками и легкими боронами.

На почвах с нормальной влажностью для предпосевной обработки УСМК-5,4 укомплектовывают рабочими органами в три ряда: первый ряд - стрельчатые лапы 270мм, второй и третий ряд - односторонние 150мм лапы, за ними устанавливаются спиральные роторы со шлейфами.

Такой набор рабочих органов обеспечивает минимальную глубину обработки и создает оптимальные условия для укладки семян на уплотненное ложе.

Посев. К посеву сахарной свеклы приступают, когда верхний слой почвы поддается хорошей разработке культиваторами без залипания рабочих органов сеялок, а температура на глубине 10 см равна 5-6 0С. В Курской области оптимальным сроком посева по многолетним данным является третья декада апреля

Для посева следует использовать семена районированных сортов или гибридов с лабораторной всхожестью не ниже 85 %, одноростковостью не менее 95 % и выровненностью не ниже 94 %.

Посев сахарной свеклы проводится на глубину 2-3см с нормой посева 6-8 штук на 1 погонный метр. В зависимости от состояния поля, влажности почвы и т.д.

где: К- оптимальное количество всходов на 1 погонном метре,

Вл - лабораторная всхожесть семян.

Скорость движения агрегата не должна превышать 5 км/час.

Если посев сахарной свеклы проводился сеялками (СCТ-12) проводится послепосевной прикатывание кольчато-зубчатыми катками ККН-2,8 , вдоль посева в один след. Если посев сахарной свеклы проводился современными отечественными или зарубежными сеялками (Оптима, Аккорд Монипилс и др.) то прикатывание не проводится.

Действенным способом борьбы с сорняками в посевах сахарной свеклы, а также для рыхления почвы являются междурядные обработки.

Первая (шаровка) проводится культиватором УСМК-5,4 оборудованном 150 мм лапами-бритвами, защитными дисками и ротационными батареями РБ-5,4.

Глубина рыхления 3-4см, ширина защитной зоны с обеих сторон рядка должна быть 14-16см. Скорость движения агрегата 3-4 км/час. Второе междурядное рыхление, как правило, совмещают с подкормкой минеральными удобрениями. Оно проводится в фазе 2-3 пар настоящих листьев у свеклы.

Вторая междурядная обработка проводится культиватором УСМК-5,4 оборудованным лапами бритвами 150мм на глубину 6-8см в сочетании с ротационными батареями РБ-12. [4]

Для осуществления подкормки на секциях рабочих органов культиватора впереди устанавливается лапа-бритва 85мм на глубину 5-6см, затем подкормочный нож на 10-12см.

Подкормка проводится чаще всего азотными удобрениями в дозе 30-40 кг/га действующего вещества или 1 ц/га аммиачной селитры. При недостаточном внесении с осени фосфорно-калийных удобрений, подкормку можно произвести сложными удобрениями из расчета 11,5-2 ц/га .

Для шаровки и второй междурядной обработки можно использовать культиваторы КФ-5,4.

Одновременно с рыхлением междурядий применяется окучивание сахарной свеклы, которое позволяет снизить засоренность плантации на 40-46 %. В зависимости от того какими комбайнами будет проводится уборка сахарной свеклы следует или не следует проводить окучивание свеклы: если будут использоваться комбайны МОРО, Мотро, Кляйн, Холмер то окучивание проводить не следует; если будут использоваться комбайны WIC, WCM то окучивание проводить надо. [4]

Главное условие применения окучивания состоит в том, чтобы полностью присыпать сорные растения в наиболее ранние фазы их развития.

Помимо борьбы с сорняками, посредством окучивания создается мульчирующий слой, препятствующий потере влаги из почвы, а также образуется канавка, которая улучшает качество работы свеклоуборочных машин.

Окучивание свеклы следует проводить пред началом смыкания листьев в междурядьях с одновременным глубоким рыхлением долотом. Глубина хода окучивающих органов составляет 4-5см, а долот - 10-12см.

1.4 Химическая борьба с сорняками на посевах сахарной свеклы

Сахарная свекла относится к числу культур, весьма чувствительных к засоренности, так как в первый период она развивается медленно и не способна конкурировать с сорными растениями. Вторичное же засорение свекловичных плантаций приводит к увеличению потерь при уборке урожая и накоплению в почве семян сорняков. [5]

Наличие сорняков снижает ее урожайность на 20 и более процентов. Сорняки затеняют растения, выкачивают из почвы огромное количество влаги и питательных веществ, способствуют распространению вредителей и болезней. [4]

По многолетним данным ученых России, на засоренных полях, занятых различными культурами, почва на 2-3 % имеет ниже влажность, чем на посевах без сорняков. Траспирационный коэффициент, например, у мари белой, равен 801, а у сахарной свеклы 397. Осот розовый при средней засоренности полей извлекает с каждого гектара 140 кг азота, 120 кг калия, 130 кг фосфора. Сорняки способствуют распространению блохи, долгоносика, тли, совки, свекловичной мухи. [6]

Уничтожение сорняков, особенно в начале вегетации свеклы, - важнейшее мероприятие. В борьбе с сорняками главное - агротехнические приемы, которых, к сожалению, не всегда бывает достаточно. Для более полного уничтожения сорняков агротехнические меры сочетаются с химическими - гербицидами. [7]

Особенностью новой ресурсосберегающей технологии возделывания сахарной свеклы, предусматривающей посев на конечную глубину насаждения растений, является отказ от проведения сплошного довсходового рыхления и ограничение числа междурядных обработок.

Технология возделывания сахарной свеклы без затрат ручного труда предполагает обязательное применение гербицидов для подавления сорняков. Важная роль в уничтожении сорняков принадлежит гербицидам, селективным по отношению к сахарной свекле. Они могут применяться как осенью против многолетних сорняков - корнеотпрысковых (осота, вьюнка), корневищных (пырея ползучего), так и весной - в допосевной и послепосевной периоды, а также по всходам. Все свеклосеющие страны мира выращивают сахарную свеклу с применением гербицидов. [7]

Химический метод борьбы с сорными растениями основан на свойствах некоторых химических соединений нарушающих жизненно важные процессы в растениях: дыхание, синтез углеводов, белковый обмен и т.п.

Одни препараты уничтожают почти все растения и относятся к гербицидам сплошного действия, другие - воздействуют только на определенные виды растений и называются гербицидами избирательного действия.

По токсическому действию на растения гербициды подразделяются на системные и контактные. Первые, попадая на отдельные части растений, проникают внутрь и вызывают полную их гибель. Они эффективны для борьбы с корнеотпрысковыми сорняками. Контактные гербициды повреждают части растения, которые непосредственно соприкасаются с препаратом.

На посевах сахарной свеклы, как правило, применяют гербициды избирательного действия, которые в определенной концентрации способны уничтожать сорняки, не повреждая при этом растения сахарной свеклы.

Использование химических соединений в борьбе с сорняками начато в конце XIX века. На посевах сахарной свеклы испытывались в качестве гербицидов бораты, поваренная соль, медный и железный купорос, хлористый кальций и другие. [6]

Гербициды неорганического происхождения были малоэффективны. Открытие в 1932 году гербицидов органического происхождения послужило дальнейшему совершенствованию химических средств борьбы с сорняками. С 1944 года на посевах сахарной свеклы применяются в качестве почвенного довсходового гербицида трихлоруксусная кислота.

Активность почвенных гербицидов зависит от механического состава почвы, ее кислотности, содержания гумуса, влажности, температуры и т.д. Сахарная свекла обладает высокой чувствительностью ко всем химическим соединениям, поэтому длительное время не могли создать гербицид для применения в период ее вегетации.

В 1964 году фирмой «Шеринг» (ФРГ) был синтезирован повсходовый гербицид бетанал, который характеризуется ярко выраженной избирательностью при послевсходовой обработке посевов сахарной свеклы. Особенность бетанала заключается в безупречной селективности для сахарной свеклы. Он поражает преимущественно двудольные сорняки и в меньшем количестве - однолетние злаковые. [8]

Свекла по своим биологическим особенностям относится к культурам, которые в первую половину вегетации не способны успешно конкурировать с сорняками. Обычно на каждом поле можно насчитать более 20 сорняков. Сорняки конкурируют со свеклой в потреблении питательных веществ и света. С помощью химического метода борьбы можно снизить засоренность на 70-80 и более процентов, и в 2-3 раза сократить сроки уничтожения оставшихся сорняков. Действующие вещества гербицидов могут проникать в растения через почву и корни (почвенные гербициды) или через листья (послевсходовые гербициды). Известны также препараты, проникающие в растения комбинированным способом - через почву, корни и листья. Многие гербициды относятся к препаратам остаточного действия, сохраняющих определенное время токсичность в почве. Действующее вещество поступает в проростки сорных растений через корневую систему и отравляет их. В основном прорастают семена сорняков, находящиеся в верхнем слое почвы (0-6 см), поэтому важно, чтобы гербициды попадали на такую глубину и частично поступали в почвенный раствор. Эффективность гербицидов зависит в большой степени от увлажненности верхнего слоя почвы, их подвижности и растворимости, от глубины внесения, а так же от степени засоренности посевов и видового состава сорняков. [8]

Использование на посевах свеклы почвенных гербицидов сопряжено с целым рядом ограничений и негативных последствий следующего содержания:

- подавление биологической активности почвы и угнетение растений свеклы на легких почвах при сильных осадках;

- повышенная потребность в почвенной влаге для растворения и поглощения корнями сорняков действующего вещества;

- значительное увеличение доз гербицидов на почвах с содержанием гумуса более 3 %, так как органическое вещество почвы адсорбирует действующее вещество препаратов;

- необходимость равномерного смешивания гербицидов с почвой, что ведет к разрушению плотного семенного ложа с капиллярной системой и ухудшению условий обеспечения влагой и прорастания семян;

- снижение действия гербицидов на сорняки с корневой системой в менее влажном поверхностном слое почвы.

Более перспективны послевсходовые гербициды, которые отличаются гибкостью в использовании. Регламент их применения может быть скорректирован в зависимости от погодных условий, состояния посевов культуры, видового состава сорняков и степени засоренности поля. При послевсходовом применении отпадают неконтролируемые факторы влияния почвы (структура и влажность почвы, содержание гумуса, рН-реакция и др.) на активность гербицидов. Это позволяет уменьшить риски снижения эффективности гербицидов и снизить вероятность возможных негативных экологических последствий. Немаловажно и то, что послевсходовые гербициды не угнетают свеклу в наиболее чувствительной фазе прорастания. [5]

Гербициды принято разделять по характеру действия на противодвудольные, противозлаковые и гербициды комплексного действия.

Из противодвудольных гербицидов наиболее широко применяют пирамин-турбо, феназон и ленацил (вензар). Высокой эффективностью обладают почвенные гербициды широкого спектра действия - Дуал Голд (1,3-1,6 л/га). Максимальную эффективность эти препараты проявляют при достаточном увлажнении верхнего слоя почвы. Их рекомендуется вносить под предпосевную обработку.

Для повсходового внесения чаще всего используют бетанал различных модификаций (Бетанал 22, Бетанал Эксперт ОФ, Бетан Трио, Бетанал Прогресс и др.) по вегетирующим сорнякам. Он наиболее эффективен для борьбы с двудольными сорняками в период появления их всходов. Свекла устойчива к нему с момента первой пары настоящих листочков. Норма расхода 6 л/га, а при полосном внесении 2-3 л/га. Оптимальную активность проявляет при температуре 19-24 С, при более высокой температуре могут повреждаться всходы свеклы. [6]

Фюзилад и фюзилад-супер, - эффективны в борьбе с однолетними и многолетними злаковыми сорняками при внесении в количестве 2-4 л/га. Для подавления однолетних и многолетних злаков в стадии активного роста (фаза от 2-6 листьев до кущения) эффективны препараты Центурион (0,2-0,3 л/га), Зеллек Супер (0,7 л/га), Пантера (0,75-1,0 л/га), Таргет Супер 1,0-2,0 л/га, Фюзилад Форте (1 л/га), Легион (0,2-0,4 л/га). [5]

Против осотов широко применяются препараты на основе действующего вещества клопирамид: Лонтрел 300 (0,4-0,5 л/га), Лонтрел Гранд, Клео (0,12 кг/га), Лорнет, Агрон (0,3-0,5 л/га). Свекла чувствительна к повышенным дозам этих препаратов, поэтому обработки посевов с их присутствием в смесях гербицидов необходимо проводить при наличии у нее 2-3 пар настоящих листьев.

Наиболее эффективны в борьбе с сорняками гербициды комплексного действия: тиокарбаматы - эптам, тиллам, ронит, алирокс, ализор и другие. Они уничтожают и двудольные и злаковые сорняки. Вносят их в основном под предпосевную культивацию. Однако нужно иметь в виду, что многие почвенные гербициды снижают ее микробиологическую активность, поэтому в последние годы во многих зарубежных странах наиболее широкое применение имеют повсходовые гербициды, вносимые в малых нормах в несколько приемов. Во всех случаях основная ставка делается на агротехнические меры борьбы с сорняками, а при возделывании продовольственных и кормовых культур чаще всего применяют так называемые безгербицидные технологии их возделывания.

Основным критерием при определении срока проведения химических обработок является степень развития сорняков.

В зависимости от видов проблемных сорняков рекомендуется применять баковые смеси гербицидов, поскольку всего спектра сорняков на конкретном поле не могут охватить даже универсальные препараты. Баковые смеси послевсходовых гербицидов необходимо составлять с учетом видового состава сорняков, дозу гербицидов устанавливают по степени развития наиболее вредоносных видов.

Первую гербицидную обработку против двудольных сорняков следует применять, когда доминирующие и злостные сорняки проходят наиболее чувствительную фазу семядолей. В более поздних фазах развития сорняков эффективность гербицидов резко снижается, вследствие чего приходится повышать их дозы или комбинировать разные препараты, что повышает стоимость обработок. Ранние опрыскивания посевов уменьшенными дозировками растения свеклы выдерживают даже в фазе вилочки.

Установлено, что важную роль для формирования высокой урожайности корнеплодов имеет уничтожение сорняков в течение 6-8 недель после появления всходов

Эффективным приемом, повышающим урожайность, снижающим отрицательное влияние гербицидов на растения сахарной свеклы, является совместное использование в баковых смесях с гербицидами биологических антистрессовых препаратов - антидотов: Мивал - Агро - 15 г/га, Гумат калия/натрия - 500 мг/га, Гумат «Плодородие» - 250 мг/га при обрабоке посевов.

1.5 Экологические последствия применения гербицидов

Продолжающаяся во всем мире интенсивная химизация сельского хозяйства приводит к тому, что ежегодно в биосферу планеты - среду обитания всего живого, включая человека, - поступает большое количество различных чужеродных химических веществ (ксенобиотиков), в том числе и пестицидов. Поэтому проблема охраны окружающей среды от химических загрязнителей (поллютантов) приобрела большое значение. [9], [10]

В зависимости от степени проявления побочных факторов при воздействии на окружающую среду, пестициды можно разделить на три группы: 1. Развитие устойчивых вредных организмов к пестицидам. Она связана со стойкостью и накоплением остатков пестицидов и обусловлена сменой популяций в результате перехода от чувствительных особей к устойчивым организмам того же вида вследствие отбора, вызванного воздействием пестицида. 2. Влияние пестицидов и их остатков на растения, животных и окружающую среду (повреждение и изменение растений, изменение в составе микрофлоры, гибель млекопитающих, птиц, рыб или полезных насекомых). 3. Накопление и передача по цепям питания. Остатки пестицидов в окружающей среде могут быть поглощены растениями или животными организмами, которые в свою очередь, потребляются более крупными животными, и в которых концентрация пестицидов возрастает. Это ведет к накоплению их в пище и последующему потреблению человеком. [11]

Циркуляция пестицидов может происходить по следующим схемам:

воздух -- растения -- почва -- растения -- травоядные животные -- человек;

почва -- вода -- зоофитопланктон -- рыба -- человек.

В зависимости от скорости разложения пестицида в окружающей среде их классифицируют: очень стойкие -- разлагаются более 2 лет; стойкие -- 0,5-2 года; умеренно стойкие -- 1-6 мес.; малостойкие -- в течение месяца.

Гербициды способны оказывать токсическое действие на культурные растения. Признаки действия препаратов могут быть различными: снижение всхожести, уменьшение накопления сухого вещества, хлорозы листьев, искривление стеблей, угнетение роста и развития, накоплению остаточных количеств в урожае и т.д. Среди растений нет ни одной систематической группы (класс, семейство, род), в пределах которой все представители были бы одинаково устойчивы к гербицидам. В целом гербициды проявляют большую избирательность действия по отношению к защищаемым растениям, что позволяет применять их для защиты от вредных организмов.

1.6 Применение антидотов против токсического действия гербицидов на посевах сахарной свеклы

Серьезной альтернативы использованию гербицидов в борьбе с сорняками в настоящее время не существует. Важной проблемой применения гербицидов является избирательность, селективность их действия. Каждому агроному известно, что результативность применения гербицидов наиболее непредсказуема из всех классов химических пестицидов (протравители, фунгициды, инсектициды и т. д.) В биологическом смысле сельскохозяйственные растения и грибные патогены, вызывающие их болезни, отстоят друг от друга гораздо дальше, чем культурные растения и сорняки.

Борьба гербицидов с сорняками основана на поражении определенных мишеней, являющихся общими всех растительных организмов (СоА-карбоксилаза, ацетолактатсинтаза, фотосистемы I и II, биосинтез каротиноидов, клеточное деление и др.) Поэтому селективность действия гербицидов значительно ниже, чем у фунгицидов, и гербициды оказывают на основную культуру гораздо больший стресс, чем фунгициды. [12]

Данное стрессовое воздействие гербицидов, даже несмотря на благотворные последствия уничтожения сорной растительности, может приводить к снижению урожая до 50 % к контролю. После гербицидных обработок наблюдается задержка либо остановка роста основной культуры, увядание и пожелтение листьев, резко усиливается восприимчивость растений к заболеваниям. В отдельных случаях, при использовании высокоактивных гербицидов или в особенности баковых смесей гербицидов, достигается практически полное угнетение роста растений, и лишь вовремя прошедший дождь либо обработка мощным антистрессантом может спасти урожай. Поэтому, в последнее время получает все большее распространение использование в комплексе с гербицидами препаратов-антистрессантов (антидотов).

Антидоты для растений (антагонисты гербицидов), ослабляют или полностью снимают фитотоксическое действие гербицидов на культурные растения. В качестве антидотов применяют адсорбенты (например, активный уголь, глины, солому, торф, вещества гумусовой природы) и некоторые синтетические органические соединения. Наиболее эффективный адсорбент - активный уголь, который частично поглощает гербицид и таким образом подавляет его фитотоксичность. Доза адсорбента, как правило, значительно превышает дозу фитотоксиканта.

Поиск антидотов среди синтетических органических соединений начался в 1960-х гг. в связи с установлением факта антагонизма между некоторыми гербицидами. Практическое применение получили вещества, ослабляющие действие гербицидов на сельскохозяйственные культуры культуры, но не снижающие их активности по отношению к сорнякам: ангидрид нафталин-1,8-дикарбоновой кислоты, N,N-диаллил-2, 2-дихлорацетамид, б- (цианометоксимино) -б-фенилацетонитрил,[(1,3-диоксолан-2-илметокси)имино]фенилацетонитрил, бензиловый эфир 2-хлор-4-трифторметил-5-тиазолкарбоновой кислоты, N-дихлорацетил-1-окса-4-азаспиро[4,5]декан. Дозы этих антидотов, как правило, меньше, чем дозы гербицида. Антидоты применяют для обработки семян довсходового или предпосевного внесения в почву. Ангидрид нафталин-1,8-дикарбоновой кислоты обладает универсальным действием и снижает фитотоксичность ряда гербицидов, в том числе сульфонилмочевин. Смесь N,N-диаллил-2,2-дихлорацетамид с гербицидами эптамом (препарат эрадикан) и S-этил-N,N-диизобутилкарбаматом (препарат сутан) используют за рубежом при выращивании кукурузы по индустриальной технологии. Антидот N-дихлорацетил-1-окса-4-азаспиро[4,5]декан аналогичен по спектру действия соединению N,N-диаллил-2,2-дихлорацетамид. Антидоты б- (цианометоксимино) -б-фенилацетонитрил, [(1,3-диоксолан-2-илметокси)имино]фенилацетонитрил, бензиловый эфир 2-хлор-4-трифторметил-5-тиазолкарбоновой кислоты, предназначенные для обработки семян кукурузы, риса, сорго, снижают фитотоксичность гербицидов из групп тиолкарбаматов, дитиокарбаматов, хлорацетанилидов и др.

Среди современных антидепрессантов существует ряд природных биологических препаратов, способных оказывать антистрессовое действие на культурные растения против угнетающего действия современных «жестких» гербицидов. К таким препаратм-антидотам относятся: Альбит, ПКД "МиГиМ", Мегафол, Лигногумат, Гуми-90, Мивал Агро, Гумат калия/натрия, Гумат «Плодородие». [13], [14], [15]

ПКД "МиГиМ" может использоваться как регулятор роста и фунгицид, однако, наибольшую хозяйственную значимость имеет использование препарата в качестве антистрессанта в баковых смесях с химическими пестицидами. Обширный накопительный материал свидетельствует о том, что в данном случае "МиГиМ" выступает в роли высокоэффективного антидота. По имеющимся данным многолетних опытов, антидотный эффект препарата "МиГиМ" при использовании с химическими пестицидами составляет от 20 до 80 %, т. е. "МиГиМ" способен предотвратить названные размеры потери урожая. Гербицидные обработки делают растения более восприимчивыми к аэрогенным инфекциям, а сочетание с препаратом "МиГиМ" нивелирует данный эффект, иммунизирует растения, в результате чего отпадает необходимость в последующих фунгицидных обработках. Также эффективно опрыскивание "МиГиМ" для ликвидации последствий передозировки гербицидов (через 1 - 3 суток после их применения). [16]

Мегафол - жидкий антистрессовый биостимулятор нового поколения, произведенный из растительных аминокислот с содержанием прогормональных соединений, его компоненты получены путем энзимного гидролиза из высоко-протеиновых растительных субстратов.

Мегафол может использоваться со всеми пестицидами, стимулируя обмен веществ, позволяет легко преодолевать гербицидный стресс культурному растению, в то время как сорные растения становятся более восприимчивыми к действию гербицида.

Лигногумат -- высокоэффективное и технологичное гуминовое удобрение с микроэлементами в хелатной форме со свойствами стимулятора роста и антистрессанта.

Лигногумат обладает широким спектром действия на растения. Его свойства проявляются на всех основных сельскохозяйственных культурах и сочетают в себе свойства удобрения, регулятора роста растений и антистрессанта.

Эффективность гуминовых веществ в качестве антидотов и протекторов изучалась А.Х. Узянбаевым, С.А. Лукъяновым, Ф.Г. Мухутдиновым и др. (2001) в опытных производственных хозяйствах БНИИСХ. Результаты этих опытов свидетельствуют, что Гуми-90 в баковой смеси с гербицидом Луварам проявляет как ростостимулирующее действие при благоприятных погодных условиях, так и антистрессовое действие в условиях засушливой погоды. Одновременно частично ослабляется и фитотоксичность использованного гербицида благодаря антистрессовому действию препарата.

В многочисленных полевых опытах показано, что Альбит снижает стрессовый эффект гербицидов, оказываемый на растения. По данным ВНИИЗР и Оренбургского ГАУ (2005), Альбит уменьшает гербицидный стресс от 5 до 38%, т. е. позволяет сохранить практически до 40% урожая. Экономические расчеты ВНИИЗР (2004) показывают, что на 1 рубль затрат на внесение Альбита в сочетании с гербицидами получается более 5 рублей прибыли.

Альбит можно применять как совместно с гербицидами (в баковой смеси), так и спустя 1-5 суток после их использования (для снятия избыточного стрессового эффекта). Высокая эффективность совместного применения Альбита и гербицидов продемонстрирована на зерновых культурах и льне, в то время как на сахарной свекле и сое препарат применяют как совместно с гербицидами, так и после их использования.

Альбит стимулирует ферментативные реакции метаболизма растительных клеток. В результате этого, растения, угнетенные гербицидом в малой степени (основная культура) преодолевает стресс, а в сорняках, рост которых подавлен в гораздо большей степени, наоборот, интенсифицируются процессы лизиса и деструкции, что способствует их гибели. Поэтому, Альбит способен стимулироввать рост только тех сорняков, против которых не борется гербицид. Данное положение было, в частности, подтверждено исследованиями ВНИИЗР (2004). Если применяемый гербицид (или смесь гербицидов) эффективны против всего имеющегося комплекса сорной растительности, сочетание с Альбитом только усилит их эффект.

Дополнительная обработка Альбитом после применения гербицида может быть эффективна, главным образом, для ликвидации последствий передозировки гербицидов. Многие современные гербициды, в частности принадлежащие к классам сульфонилмочевин и метсульфуронов, применяются в весьма низких нормах расхода (несколько грамм на га), что увеличивает вероятность их передозировки. В хозяйствах Воронежской и Тамбовской областей, Краснодарского края (2001-2003 гг.) обработками Альбитом удалось восстановить рост сахарной свеклы после того, как посевы «сожгли» слишком высокими дозами гербицидов.

Обращает на себя внимание опыт в Липецкой области (СХПК «Грачевский» Усманского р-на, 2004), когда Альбит на озимой пшенице применили вместе с гербицидом, а затем, через небольшой промежуток времени (сутки), провели второе дополнительное опрыскивание чистым Альбитом. В результате, при однократной обработке Альбитом по вегетации прибавка урожая к контролю составила 4,5 ц/га, при двукратной - 10 ц/га. Прибавка урожая при двукратном по сравнению с однократным применением составила 15,1%. Видимо, полученные высокие результаты объясняются тем, что в условиях такого двукратного применения Альбита его антистрессовая активность по отношению к гербициду проявилась в максимально полной степени.

В результате гербицидного стресса зачастую резко повышается восприимчивость обработанных растений к аэрогенным болезням. Если вместе с гербицидом применить Альбит, он компенсирует стрессовый эффект гербицида и иммунизирует растения от болезней (мучнистая роса, бурая ржавчина, пятнистости и др.), исключив необходимость дополнительной обработки фунгицидами. Как показали исследования ВНИИЗР (2004), ВНИИ льна (2003), НИИСХ Юго-Востока (2004), Почвенного института и Курской СТАЗР (2001-2002), Владимирской СТАЗР (2003) и др., применение Альбита совместно с гербицидами способно значительно снизить последующую поражаемость растений листостебельными инфекциями, в то время как при обработке чистым гербицидом наблюдалось массовое развитие болезней.

Использование Альбита совместно с гербицидами на основе клопиралида, галоксифоп-Р-метила и этофумезата + фенмедифама + десмедифама в условиях Республики Мордовия, на северной границе ареала сахарной свеклы, обеспечивает планируемую урожайность культуры 400-600 ц/га. В Тамбовской области Альбит включен в интегрированную систему обработок сахарной свеклы комплексом гербицидов фирмы «Август» как эффективный антистрессант, позволяющий устранить угнетение растений.

Антидотный эффект в значительной степени зависит от действующего вещества гербицида.

2. Экспериментальная часть

2.1 Цель и задачи исследований

Основной целью наших исследований являлось определение эффективности применения гербицидов в баковой смеси при возделывании сахарной свеклы и установление степени их воздействия на продуктивность и фитосанитарное состояние посевов.

В задачи наших исследований входило:

- заложить опыт по изучению эффективности применения гербицидов в баковой смеси при возделывании сахарной свеклы;

- провести сопутствующие наблюдения и исследования;

- изучить особенности влияния гербицидов в баковой смеси и гербицидов в баковой смеси совместно с антидотом Лигногумат калийный, БМ при возделывании сахарной свеклы на фитосанитарное состояние посевов;

- установить степень воздействия гербицидов в баковой смеси и гербицидов в баковой смеси совместно с антидотом Лигногумат калийный, БМ на урожайность и качество корнеплодов сахарной свеклы;

- оценить экономическую эффективность применения баковой смеси гербицидов и гербицидов в баковой смеси совместно с антидотом Лигногумат калийный, БМ на посевах сахарной свеклы;

- ознакомиться с экологическим состоянием природных ресурсов СПК «Родина» и разработать мероприятия по улучшению их состояния.

2.2 Программа и методика проведения исследований

Научно-исследовательская работа па тему: «Агроэкологическая эффективность возделывания сахарной свеклы в агроландшафте СПК «Родина» Глушковского района Курской области» проводилась в условиях СПК «Родина» Глушковского района Курской области в 2011 году в зернотравянопропашном севообороте со следующим чередованием культур:

1 Многолетние травы

2 Многолетние травы

3 Озимая пшеница

4 Сахарная свекла

5 Яровая пшеница

6 Кукуруза

Почва опытного участка представлена черноземом типичным среднесуглинистым. Содержание гумуса в пахотном слое составляет 4,9 %, подвижного фосфора (по Чирикову) - 16 мг/100 г почвы, обменного калия (по Масловой) - 9 мг/100 г почвы. Реакция почвенной среды близкая к нейтральной (рН 6,4).

Варианты опыта располагались на производственных полях площадью по 40 га (рисунок 1).

Рисунок 1. Производственные посевы сахарной свеклы

Учет сопутствующих наблюдений и исследований осуществлялся на делянках по 10 м 2 в трехкратной повторности. Метод размещения делянок - полная рендомизация. Это простейший из современных методов размещения полевого опыта, когда на вариантах опытного участка делянки распределяются совершенно случайно.

На изучение были поставлены следующие варианты:

Схема опыта и содержание вариантов:

1 Селектор, КЭ (0,7л/га)+Дикамбел, ВР (0,3 л/га)+ Злакосупер, КЭ (1 л/га) - в фазе 3 пар настоящих листьев.

2 Селектор, КЭ (0,7л/га)+Дикамбел ,ВР (0,3 л/га)+ Злакосупер, КЭ (1 л/га) +Лигногумат калийный, БМ (0,25л/га) - в фазе 3 пар настоящих листьев.

Лигногумат калийный, БМ (лигносульфонат) - продукт переработки древесины -- высокоэффективное и технологичное гуминовое удобрение с микроэлементами в хелатной форме со свойствами стимулятора роста и антистрессанта. Высокая концентрация действующего вещества (до 90%); содержит 80-85% гуминовых кислот, а также фульвовые кислоты (15-20%). Высокое содержание (более 3%) серы в органической связанной форме. Благодаря более активному соединению фульвовых кислот и микроэлементов происходит ускоренное их поглощение и усвоение растительными организмами. Не токсичен, не канцерогеннен и не обладает мутагенным действием, что обеспечивает получение экологически чистой продукции. Увеличивает урожайность с/х культур на 10-25%; повышает сахаристость у сахарной свеклы, снижает в 6-10 раз количество нитратов и тяжелых металлов; усиливает иммунитету растений; повышает устойчивость растений к заморозкам, засухе, избытку влаги и другим неблагоприятным факторам; снимает стресс при внекорневых обработках пестицидами и их сложными баковыми смесями (стимулирует рост и развитие растений, снимает стресс при комплексных обработках, стимулирует процесс фотосинтеза). Повышает эффективность применения минеральных удобрений, сохранность выращенной продукции в процессе хранения.

...