Экономический порог вредоносности сорного ценоза в посевах ярового рапса

Размещено на http://www.allbest.ru/

Экономический порог вредоносности сорного ценоза в посевах ярового рапса

П.А. Саскевич, Е.И. Гурикова, С.Н. Козлов

Аннотация

В результате исследований, проведенных в 2007-2009 гг., выявлена структура сорного ценоза ярового рапса, на основании корреляционно-регрессионного анализа (уравнения регрессии, коэффициентов корреляции и детерминации) рассчитана зависимость урожайности культуры от степени засоренности. Установлен экономический порог вредоносности (ЭПВ) для однолетних двудольных сорняков в посевах ярового рапса, составивший 10,2 шт./м².

Annotation

The research conducted in 2007-2009 showed the structure of weed cenosis of spring rape. On the basis of correlation-regression analysis (regression equations, coefficients of correlation and determination) we have calculated dependence of crop productivity on crop weed rate. We have established economic threshold of harmfulness for annual dicotyledonous weeds in spring rape crops, which amounted to 10.2 weed/m².

Рапс является одной из перспективных маслично-белковых культур в сельском хозяйстве республики. Увеличение сбора семян рапса позволит обеспечить наращивание объемов производства пищевого растительного масла, а также частично решить проблему растительного белка в животноводстве [1]. Одной из причин, лимитирующих получение высоких урожаев семян рапса, является высокая засоренность полей. Яровой рапс по своим морфологическим особенностям не может конкурировать с сорными растениями, особенно первые 3-4 недели своего роста и развития. Согласно исследованиям, проведенным РУП «Институт защиты растений», засоренность посевов рапса в среднем по республике достигает 230 шт. сорных растений на 1 м², тогда как уже количество сорняков от 100 до 200 шт./м² в течение периода вегетации приводит к снижению урожайности семян рапса более чем на 50% [2-4]. Для осуществления научно обоснованной и целенаправленной защиты рапса от сорных растений важным является определение вредоносности сорняков. Знание вредоносности сорняков служит основой для расчетов порогов вредоносности, которые позволяют определять, при каком уровне засорения необходимо применять средства борьбы с сорняками - гербициды, а также позволяет рассчитывать прогнозируемую величину сохраненного урожая, полученную за счет применения защитных мероприятий [5, 6].

Анализ источников. В посевах рапса выявлено около 60 видов сорных растений. Более 20 из них встречаются практически на каждом поле (марь белая, ромашка непахучая, просо куриное, виды горцев, торица полевая и т.д.). В посевах ярового рапса на долю однодольных сорняков приходится около 23% от общего количества сорняков, двудольных - 77%. Яровой рапс медленно растет в начальный период своего развития, растения долгое время находятся в фазе розетки и в высоту практически не растут, развивая только корневую систему. Сорные растения в это время обгоняют в росте и развитии рапс, что приводит к снижению как количества, так и качества урожая. Критический период вредоносности сорняков в посевах рапса - 40 дней совместной вегетации. Проведение защитных мероприятий в данный период способствует максимальному сохранению урожайности семян [3, 4].

Вредоносное действие сорняков в посевах рапса достаточно разностороннее. Прежде всего сорные растения конкурируют с культурными за основные факторы жизнедеятельности - свет, воду, элементы питания. Вьющиеся сорняки (горец вьюнковый, подмаренник цепкий) приводят к раннему полеганию посевов, снижают массу 100 семян, масличность и урожайность семян. Такие сорняки семейства крестоцветных, как редька дикая, горчица полевая, являются переносчиками отдельных грибных заболеваний рапса. Сорные растения являются источниками распространения различных вредителей. Сорные растения способны значительно осложнять уборку и доработку семян рапса. На сильно засоренных полях уборка и обмолот урожая ведется медленно. Сорняки, попадая в ворох рапса, могут существенно повышать его влажность, что приводит к снижению качественных показателей маслосемян и снижению их всхожести в дальнейшем. Сильное засорение корневищами пырея ползучего вызывает перерасход ГСМ, ухудшает качество обработки и снижает производительность техники. Прямое и косвенное отрицательное влияние сорной растительности на рост и развитие ярового рапса в итоге приводит к снижению урожайности маслосемян и их качества [7-11].

Показатели вредоносности сорняков в посевах ярового рапса являются основой для определения порогов засоренности, т.е. той численности сорняков, выше которой целесообразно применять защитные мероприятия. Выделяют следующие пороги: фитоценотический - при котором сорняки причиняют вред культурным посевам; хозяйственный - при котором потери от сорняков превышают 3-5% фактического урожая; экономический - когда затраты на уничтожение сорняков равны в денежном выражении величине дополнительно получаемой продукции [12].

Основной задачей защиты культуры является сдерживание численности сорняков на безопасном уровне. Максимальная эффективность применяемых гербицидов возможна только при условии совпадения спектра действия препаратов и видового состава сорняков. Чаще всего в агрофитоценозах культур произрастает множество видов сорных растений, что приводит к необходимости определения частоты встречаемости того или иного вида сорняка. Это в свою очередь позволяет провести выбор гербицидов для прополки посевов рапса с учетом видового состава сорняков[2, 3].

Цель исследований - выявить видовой состав, распространенность и вредоносность сорных растений в посевах ярового рапса и установить экономический порог их вредоносности.

Методы исследования. Исследования проводились в условиях опытного поля «Тушково» УО БГСХА в 2007-2009 гг. в посевах ярового рапса сорта Антей. Почва опытного поля дерново-подзолистая легкосуглинистая. Содержание гумуса - 1,6-1,7%; Р₂О₅ - 184-215; К₂О - 219-247 мг на 1 кг почвы, рН - 5,6-6,0. Норма высева 5-7 кг всхожих семян/га. Предшественник - зерновые культуры. Площадь опытной делянки - 3 м², площадь учетной - 1 м², повторность четырехкратная, расположение делянок рендомизированное.

На учетных площадках, согласно схеме опыта, создавали необходимую плотность сорняков (0, 10, 25, 50 и 100 шт./м²) путем удаления лишних растений в фазе розетки рапса. При этом структура искусственных сорных ценозов создавалась в соответствии с естественной структурой. Сформированное количество сорных растений поддерживалось на протяжении всего периода вегетации ярового рапса. Урожай убирали и обмолачивали поделяночно вручную. Закладка опыта, проведение учетов и наблюдений осуществлялась по общепринятым методикам в растениеводстве [13-15].

Для изучения распространения сорных растений в посевах ярового рапса определяли их количество и встречаемость. Ботанические названия сорняков, их принадлежность к семействам уточняли согласно определителям [16, 17]. Встречаемость - выраженная в процентах частота присутствия данного вида на пробных площадках по отношению к общему количеству - рассчитывали по формуле:

R = (n_i Ч100%) : n,

где R - встречаемость данного вида, в %; n_i - количество пробных площадок, на которых данный вид встречается; n - общее количество взятых для исследований пробных площадок.

Статистическая обработка полученных данных проведена методом корреляционно-регрессионного анализа на ПЭВМ (программа STAT) [13].

Расчет экономического порога вредоносности (шт./м²) проводили по формуле В.А. Захаренко (1986), дополненной В.И. Танским (1988) [18-20]:

где З - затраты на защиту растений, у.е./га; Р - коэффициент окупаемости затрат на защиту растений; СЭ - коэффициент социально-экологических последствий применения средств защиты растений; Ц - стоимость 1 ц семян рапса, у.е.; В - коэффициент вредоносности; К - поправочный коэффициент к биологической эффективности препарата; З_у - затраты на уборку, доработку и транспортировку семян рапса, у.е./ц.

Затраты на проведение защитных мероприятий включали стоимость препаратов и расходы на обработку (амортизация, зарплата, накладные расходы и др.). ценоз рапс урожайность сорняк

Коэффициенты вредоносности (В) однолетних двудольных сорняков определяли на основании данных, полученных в 2007-2009 гг. в условиях опытного поля «Тушково» УО БГСХА. Поправочный коэффициент к биологической эффективности (К) при расчете ЭПВ для изучаемых препаратов - 0,9.

В результате исследований засоренности посевов ярового рапса было выявлено более 20 видов сорных растений из 11 семейств (мятликовые, астровые, гвоздичные, гречишные, маревые и т.д.). Наиболее распространенными сорняками оказались торица полевая (14,6%), звездчатка средняя (12,5%), марь белая (9,7%).

Рис. 1. Структура сорного ценоза ярового рапса (среднее за 2007-2009 гг.), %.

Проведенные учеты и наблюдения в течение трех лет исследований (2007-2009 гг.) позволили выявить определенные тенденции влияния уровня засоренности посевов ярового рапса однолетними двудольными сорняками на урожайность семян культуры. При отсутствии сорных растений наивысшая урожайность семян рапса за годы опытов наблюдалась в 2009 г. - 26,3 ц/га. Наименее урожайным оказался 2008 г. В этом году была получена урожайность 22,1 ц/га. В 2007 г. урожайность семян рапса составила 23,7 ц/га. В среднем за три года исследований данный показатель оказался на уровне 24,0 ц/га (табл. 1).

Таблица 1. Влияние засоренности посевов ярового рапса однолетними двудольными сорняками на урожайность семян ярового рапса, 2007-2009 гг.

Урожайность семян рапса при засоренности 10 сорняков на 1м² колебалась в зависимости от года исследований от 20,0 до 24,1 ц/га. При анализе опытных данных отмечено, что потери урожайности семян рапса от данного количества сорных растений на 1 м² в среднем за три года исследований составили 2,1-3,4 ц/га. Наибольшие потери урожая от наличия в посевах сорняков отмечались в первый год исследований (2007 г.) - 3,4 ц/га. Потери семян рапса в 2008 и 2009 гг. были практически на одном уровне - 2,1 и 2,2 ц/га соответственно. При засоренности 25 сорняков на 1м² урожайность семян рапса в зависимости от года исследований составила 18,5-19,3 ц/га, что на 4,9-7,0 ц/га меньше, чем в варианте без сорняков. При этом наибольшие потери отмечены в 2009 г. - 7,0 ц/га, а наименьшие - в 2008 г. - 3,6 ц/га. При анализе урожайности семян в варианте опыта с засоренностью посевов в количестве 50 шт./м² сорняков отмечена схожая тенденция получения потерь. Так, в 2008 г. потери от засоренности были наименьшие - 5,8 ц/га, а в 2009 г. наибольшие - 8,8 ц/га. В 2007 г. снижение урожайности составило 6,2 ц/га. На 6,1-10,1 ц/га в зависимости от года исследований снизилась урожайность семян при наличии на 1 м² 100 сорных растений. При этом необходимо обратить внимание, что наименьшие потери отмечены в 2008 г., когда была получена наименьшая урожайность в варианте без сорняков (22,1 ц/га). И, наоборот, наибольшие потери семян оказались в более урожайный год (2009 г.).

Рис. 2. Влияние засоренности посевов ярового рапса однолетними двудольными сорняками на урожайность семян (2007-2009 гг.).

Потери семян ярового рапса в зависимости от количества сорняков на 1 м² в различные годы исследований можно выразить графически (рис. 2). Как видно из представленного рисунка, темпы снижения урожайности ярового рапса при повышении засоренности посева однолетними двудольными сорняками наиболее выражены в 2009 г. В данный год в варианте, чистом от сорняков, была получена урожайность семян рапса 26,3 ц/га, тогда как при естественном засорении - 15,7 ц/га, т.е. разница в урожайности между двумя данными вариантами составила 10,6 ц/га. При этом надо отметить, что самый большой излом на этой линии происходит на отрезке, когда засоренность рапса увеличивается с 10 до 25 шт./м² сорняков. Увеличение потерь семян в 2007 и 2008 гг. выражается на графике более пологой линией. Снижение урожайности семян рапса в данные годы между вариантами менее интенсивно - 7,4 и 8,0 ц/га соответственно.

При расчете потерь семян рапса, вызываемых одним сорняком (индекс или коэффициент вредоносности), установлено, что его вредоносность при разных уровнях засоренности различна. Так, в 2007 и 2008 гг. самый высокий индекс вредоносности был в варианте с засоренностью посевов 10 сорняков на 1 м² посева - 0,34 и 0,21 ц/га соответственно. В 2009 г. индекс вредоносности при данном уровне засорения был близким к индексу в 2008 г. (0,21 ц/га) и составил 0,22 ц/га. Однако наибольший в этом году индекс наблюдался при засорении 25 сорных растений на 1 м² - 0,28 ц/га. При наличии на метре квадратном 50 сорных растений вредоносность каждого сорного растения варьировала по годам исследований от 0,12 до 0,177 ц/га. Наибольшей вредоносность оказалась в 2009 г., наименьшей - в 2008 г. В сравнении с вариантом, где на 1м² приходилось 25 сорных растений, снижение индекса вредоносности при засоренности 50 сорняков произошло на 0,07-0,10 ц/га в зависимости от варианта опыта. При плотности сегетальной растительности 100 шт./м² во все годы исследований отмечалось снижение вредоносности отдельно взятого сорняка в сравнении с предыдущим вариантом. Коэффициент вредоносности в зависимости от года исследований составил 0,08-0,10 ц/га, что оказалось ниже индекса вредоносности при засоренности 50 сорных растений на 1м² на 0,05-0,08 ц/га. В среднем за три года исследований индекс вредоносности составил от 0,08 до 0,25 ц/га. Максимальный был отмечен при засоренности 10 сорняков на 1 м² посева (0,25 ц/га), минимальный - при засорении100 сорняков на 1 м² (0,08 ц/га) (рис. 3).

Рис. 3. Влияние степени засоренности ярового рапса однолетними двудольными сорняками на их индекс вредоносности, ц/га (2007-2009 гг.).

В ходе проведенного корреляционно-регрессионного анализа результатов исследований установлено, что существует довольно тесная взаимосвязь между уровнем засоренности посевов ярового рапса однолетними двудольными сорняками и их вредоносностью. На протяжении трех лет исследований корреляционная зависимость урожайности семян ярового рапса от численности сорняков выражалась высоким отрицательным коэффициентом корреляции - больше -0,87 (в 2007 г. он составил -0,88, в 2008 г. - -0,88, в 2009 г. - -0,87). Это говорит о тесной взаимосвязи между урожайностью и степенью засоренности посевов. Расчет коэффициента детерминации позволил установить, что в 76,2-77,9 процентах случаев снижение урожайности семян ярового рапса является следствием увеличения численности сорняков. Так же в ходе проведенных исследований были установлены усредненные коэффициенты вредоносности однолетних двудольных сорняков для каждого исследуемого года и в среднем за весь период исследований. Наименьший коэффициент оказался в 2008 г. (0,0565 ц/га), а наибольший - в 2009 г. (0,0954 ц/га). В среднем за три года исследований потери урожая семян от одного сорного растений составили 0,0727 ц/га (табл. 2).

Таблица 2. Зависимость урожайности семян от степени засоренности посевов ярового рапса однолетними двудольными сорняками, 2007-2009 гг.

Примечание: Х - урожайность семян, ц/га; У - количество сорняков на м²

В целях наглядного сравнения вреда причиняемого сорняками по отношению к семенам ярового рапса, коэффициент вредоносности, отражавший весовые потери семян, выраженные в ц/га, был переведен в проценты, т.е. коэффициент вредоносности в данном случае будет показывать снижение урожайности семян культуры от одного сорняка в процентах от максимально возможного урожая. За максимальную урожайность при этом была принята урожайность, полученная в варианте, где на протяжении всего периода вегетации в посеве ярового рапса не произрастало ни одного сорного растения. В результате было выявлено, что максимальные потери урожайности семян рапса от одного сорняка или максимальный индекс вредоносности получен в 2009 г. - 0,363%, минимальный в 2008 г. - 0,256%. В среднем за годы исследований данный показатель составил 0,303% (рис. 4).

Рис. 4. Индекс вредоносности однолетних двудольных сорняков, % (от урожайности в вариантах без сорняков), 2007-2009 гг.

Полученные трехлетние данные урожайности семян ярового рапса позволили рассчитать формулу регрессии, благодаря которой можно отразить потери семян ярового рапса от засоренности посевов культуры однолетними двудольными сорняками. Так, согласно полученным расчетам зависимость потерь семян рапса от уровня засоренности можно описать следующим уравнением регрессии: У=3,1587+0,0542Х, где У - потери семян, Х - количество сорняков на 1 м² . В результате возможную величину потерь урожайности семян ярового рапса от плотности сорных растений на единицу площади можно выразить графически (рис. 5).

Рис. 5. Влияние засоренности посевов ярового рапса однолетними двудольными сорняками на возможные потери семян, ц/га.

При расчете экономического порога вредоносности однолетних сорных растений в посевах ярового рапса было установлено, что данных показатель варьирует как по годам, так и по препаратам. Согласно результатам наивысшие пороги вредоносности оказались в первый год проведения исследований (2007 г.) и составили в зависимости от препарата 5,8-17,2 шт./м². В среднем по всем препаратам в данный году рассматриваемый показатель составил 10,7 сорняка на 1 м². В 2008 и 2009 гг. экономический порог вредоносности в среднем по двум группам изучаемых препаратов оказался на уровне 12,5 и 7,4 шт./м² соответственно. Следует отметить, что порог вредоносности сорняков во все годы был несколько выше по препаратам, применяемым до всходов культуры, чем по повсходовым препаратам. Наименьший порог вредоносности как по препаратам, так и по опыту в целом оказался у препарата Лорнет, ВР, применяемого до всходов. Использование данного гербицида экономически оправдано при нахождении на метре квадратном 5,5 сорняков. В то же время применять повсходовый гербицид Галера, ВР целесообразно если на 1 м² в фазу всходов рапса насчитывается не менее чем 15,2 сорных растений (табл. 3).

Таблица 3. Экономические пороги вредоносности однолетних двудольных сорняков в посевах ярового рапса, 2007-2009 гг.

Анализируя экономические пороги вредоносности по довсходовым препаратам, следует отметить, что наименьший порог вредоносности оказался у препарата Дуал голд, КЭ - 7,7 шт./м² сорняков, наибольший - Бутизан 400 (17,6 шт./м²). В среднем за годы исследований экономические пороги по повсходовым препаратам оказались на уровне 5,5-15,2 шт./м², по довсходовым - 7,7-17,6 сорняка/м². Усредненный экономический порог вредоносности по всем препаратам за период исследований составил 10,2 шт./м².

Заключение

1. Отсутствие защитных мероприятий в посевах ярового рапса против однолетних двудольных сорняков приводит к снижению урожайности семян на 37,9%.

2. Наивысший индекс вредоносности оказался в 2007 и 2008 гг. при нахождении на 1 м² 10 сорняков и составил 0,34 и 0,21 ц/га соответственно, в 2009 г. - при засоренности 25 сорняков на 1 м² - 0,28 ц/га.

3. Зависимость урожайности семян ярового рапса от уровня засорения посевов однолетними двудольными сорняками можно описать следующим уравнением регрессии: У=3,1587+0,0542Х, где У - потери семян, Х - количество сорняков на 1 м² .

4. Установлен экономический порог вредоносности (ЭПВ) для однолетних двудольных сорняков в посевах ярового рапса, составивший 10,2 шт./м².

Литература

1. Пилюк, Я.Э. Рапс в Беларуси: (биология, селекция и технология возделывания) / Я.Э. Пилюк. Минск: Бизнесофсет, 2007. 240 с.

2. Сонич, Н.М. Вредоносность однолетних двудольных сорняков в посевах ярового рапса / Н.М. Сонич // Защита растений. Минск: Ураджай, 1991. Вып 26. С. 100-104.

3. Сорока, С.В. Перспективные гербициды для рапса и их окупаемость / С.В. Сорока, Е.Н. Полозняк, Т.И. Валькевич // Земляробства i ахова раслiн. 2005. №4. С. 30-31.

4. Интегрированные системы защиты сельскохозяйственных культур от вредителей, болезней и сорняков: рекомендации / Нац. акад. наук Респ. Беларусь; Ин-т защиты растений НАН Беларуси; под ред. С.В. Сороки. Минск: Белорусская наука, 2005. 462 с.

5. Ажбенов, В.К. Совершенствование экономического порога вредоносности / В.К. Ажбенов // Защита растений. 1990. №6. С. 36-38.

6. Захаренко, В.А. Расчет экономических порогов вредоносности / В.А. Захаренко, А.Ф. Ченкин, А.И. Чугунов // Защита растений. 1986. №6. С. 12-14.

7. Стефанский, В.В. Интенсивная технология производства рапса / В.В. Стефанский, Г.С. Майстренко. М.: Росагропромиздат, 1990. 191 с.

8. Губанов, Я.В. Яровой рапс / Я.В. Губанов [и др.] // Технические культуры: учеб. пособие / Я.В. Губанов [и др.], под ред. Я.В. Губанова. М.: Агропромиздат, 1986. С. 134.

9. Шпаар, Д. Возделывание рапса / Д. Шпаар, Н. Маковски, В. Самерсов. М., 1996. 130 с.

10. Яровой рапс на корм и семена в Нечерноземной зоне / Ю.К. Новоселов [и др.]. М.: Агропромиздат, 1998. 40 с.

11. Яровые масличные культуры / Д. Шпаар [и др.]; под общ. ред. В.А. Щербакова. Минск: ФУАинформ, 1999. 283 с.

12. Туликов, А.М. Сорные растения и борьба с ними / А.М. Туликов. 2-е изд., исп. и доп. М.: Моск. рабочий, 1982. 157 с.

13. Доспехов, Б.А. Методика полевого опыта (с основами статической обработки результатов исследований) / Б.А. Доспехов. 5-е изд. М.: Агропромиздат, 1985. 351 с.

14. Методические указания по изучению экономических порогов вредоносности и критических периодов вредоносности сорняков в посевах сельскохозяйственных культур / Г.С. Груздев [и др.]. М., 1985. 23 с.

15. Сорока, С.В. Методические указания по проведению регистрационных испытаний гербицидов в посевах сельскохозяйственных культур в Республике Беларусь / С.В. Сорока, Т.Н. Лапковская. 2007. 58 с.

16. Протасов, Н.И. Сорные растения и меры борьбы с ними / Н.И. Протасов, К.П. Паденов, П.М. Шерснев. Минск, Ураджай, 1987. 272 с.

17. Фисюнов, А.В. Сорные растения: альбом-определитель / А.В. Фисюнов. М.: Колос, 1984. 320 с.

18. Chiang, H.C. Factors to be considered in refining a general model of economic threshold / H.C. Chiang // Entomophaga. 1982. Vol. 27 (special issue). P. 99-103.

19. Захаренко, В.А. Расчет экономических порогов вредоносности / В.А. Захаренко, А.Ф. Ченкин, А.И. Чугунов // Защита растений. 1986. №6. С. 12-14.

20. Танский, В.И. Биологические основы вредоносности насекомых / В.И. Танский. М.: Агопромиздат, 1988. 182 с.

Размещено на Allbest.ru