Размещено на http://www.allbest.ru/

Автореферат

диссертации на соискание ученой степени кандидата биологических наук

06.01.07 - защита растений

БИОЭКОЛОГИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ ЗАЩИТЫ ЯРОВОЙ ПШЕНИЦЫ ОТ СОРНЯКОВ В ЛЕСОСТЕПИ СРЕДНЕГО ПОВОЛЖЬЯ

Хохлов Дмитрий Сергеевич

Кинель 2011

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность проблемы. Около 56% посевных площадей в России занимают зерновые злаковые культуры, среди которых преобладает яровая пшеница, средняя урожайность которой остается на сравнительно низком уровне и составляет 14-15 ц/га. В Самарской области яровую пшеницу возделывают на площади около 317 тыс. га, при урожайности 11-14 ц/га.

Низкая урожайность зерновых культур связана со снижением агротехнического уровня земледелия, а также с существенными потерями урожая зерна от сорняков, возбудителей болезней, вредителей. В Самарской области от вредных организмов ежегодно теряется не менее 25-35% выращиваемого урожая (Калимуллин и др., 1999; Основные пути повышения, 2008), при этом его потери от сорняков составляют 12-16%. В связи с нарастающим распространением минимальных технологий возделывания культур возникает необходимость в более широком применении химических средств защиты растений, что небезопасно для окружающей среды.

К важным задачам современного земледелия относится разработка региональных интегрированных систем защиты растений, способствующих повышению урожайности культур и получению продукции растениеводства высокого качества. Необходимы более глубокие ландшафтно-зональные исследования по биологии и экологии вредных организмов, с особенностями их взаимоотношений с сельскохозяйственными культурами, обоснования по применению новых, более эффективных и экологически безопасных гербицидов и других химических средств защиты растений в сочетании с агротехническими, биологическими методами, что послужило основанием для проведения настоящей работы.

Связь темы диссертации с плановыми исследованиями. Выполненная работа является составной частью научно-исследовательской работы кафедры химии и защиты растений Самарской сельскохозяйственной академии по направлению «Разработка региональных интегрированных систем защиты сельскохозяйственных культур от вредителей и возбудителей болезней в лесостепи Среднего Поволжья», а также кафедры земледелия и агрохимии СГСХА «Разработка основных элементов энергосберегающих систем земледелия, адаптивных условиям лесостепи Заволжья».

Цель и задачи исследования. Основная цель работы - исследование экологии и вредоносности сорняков в посевах мягкой яровой пшеницы в лесостепи Среднего Поволжья, влияния на них метеоусловий года, мезоформ рельефа, агротехнических приемов, новых гербицидов; оценка воздействия гербицидов на физиологические особенности культуры.

В связи с этим были поставлены следующие задачи: выявить и уточнить видовой состав сорняков, их численность, проективное покрытие, биомассу и биоразнообразие микрогруппировок и типов засоренности; изучить влияние на них мезоформ рельефа, метеоусловий года, основной обработки почвы, гербицидов; исследовать влияние сорняков и гербицидов на водный режим и содержание фотосинтетических пигментов в листьях культуры, поврежденность зерна вредителями, показатели урожайности пшеницы.

Научная новизна. Впервые для Самарской области в посевах яровой пшеницы выявлены и уточнены 233 типа микрогруппировок сорной растительности, относящиеся к 14 формациям, 12 типов и подтипов засоренности в зависимости от метеоусловий года, мезоформ рельефа, основной обработки почвы; определена эффективность против сорняков на яровой пшенице 9 гербицидов и их баковых смесей, относящихся к производным сульфонилмочевины, бензойной и арилоксифеноксипропионовой кислот, в зависимости от типов засоренности, метеоусловий года и обработки почвы; оценено их влияние на показатели урожайности культуры; получены новые данные по влиянию мезоформ рельефа на численность, проективное покрытие и биомассу сорняков, продуктивность пшеницы; токсическому влиянию гербицидов на пшеницу, воздействию сорняков и гербицидов на водный режим, содержание фотосинтетических пигментов в листьях культуры, поврежденность зерна пшеницы вредителями. Впервые в лесостепи Самарской области определено влияние на урожайность яровой пшеницы куриного проса, щетинника сизого, щирицы жминдовидной, осота полевого, бодяка полевого, вьюнка полевого, сорго алепского в зависимости от мезоформ рельефа и метеоусловий года.

Теоретическая и практическая значимость работы. Выполненная работа вносит существенный вклад в разработку ландшафтноадаптивной интегрированной защиты яровой пшеницы от сорняков для условий лесостепи Самарской области, познание структуры и динамики сорного компонента в посевах зерновых культур; системный анализ взаимодействий культуры, сорняков, гербицидов, вредителей зерна. Результаты исследований по эффективности гербицидов и их влиянию на урожайность пшеницы рассчитаны на практических работников сельского хозяйства. Приведенные в работе данные могут быть использованы в курсах по защите растений в сельскохозяйственных ВУЗах, на семинарах повышения квалификации по защите пшеницы от сорняков.

Основные положения, выносимые на защиту:

1. Неустойчивость погодных условий по годам и сезонам, низкий агротехнический уровень земледелия, широкое распространение минимальных систем обработки почвы, растянутость сроков появления всходов и развития сорных растений, несовпадение рекомендуемых для обработки фаз развития культуры с наиболее уязвимыми фазами развития сорняков определяют сложный тип засоренности посевов яровой пшеницы сорняками различных биологических групп (корнеотпрысковые, корневищные многолетние, малолетние однодольные и двудольные) и сравнительно невысокую эффективность современных гербицидов (в среднем 34-85%).

2. Против двудольных сорняков наиболее высокую эффективность проявили банвел и кортес. Гербициды в среднем способствовали повышению урожайности яровой пшеницы в среднем на 13-35% за счет увеличения, прежде всего, числа продуктивных стеблей, затем массы зерен в колосе и массы 1000 зерен.

3. Под влиянием гербицидов - производных сульфонилмочевины и бензойной кислоты в первые две недели после применения в листьях пшеницы происходит уменьшение их водоудерживающей способности на 20%, содержания хлорофиллов на 20-35% и увеливение содержания свободного пролина на 30%.

4. Под влиянием гербицидов поврежденность зерна пшеничным трипсом уменьшается на 13-53%, а клопами-черепашками уменьшается на 10%, или увеличивается на 30% в зависимости от метеоусловий года.

Апробация работы. Материалы исследований были доложены на Международной конференции «Аграрная наука сельскому хозяйству» (Барнаул, 2007); Международном научно-практическом форуме микологов России «Иммунопатология, аллергология, инфектология» (Москва, 2010); Всероссийской научно-практической конференции «Экология в высшей школе: синтез науки и образования» (Челябинск, 2009), на конференциях профессорско-преподавательского состава и аспирантов Самарской ГСХА (2007-2009 гг.).

Публикация результатов исследований. По теме диссертации опубликованы 5 научных работ, 3 из них - в рекомендованных ВАК РФ рецензируемых изданиях.

Декларация личного участия автора. Диссертация содержит фактический материал, полученный автором в течение 2006-2008 гг. Помощь в проведении учетов сорняков и структурного анализа элементов продуктивности пшеницы оказали сотрудники и студенты кафедры «Защиты растений», обработка и анализ собранного материала выполнены автором самостоятельно.

Структура и объем диссертации. Диссертация, общим объемом 182 страницы машинописного текста, состоит из введения, 6 глав, выводов и предложений производству, библиографического списка, включающего 255 источников, в том числе 20 - на иностранных языках; содержит 38 таблиц и 4 рисунка.

Благодарности. Автор благодарен научному руководителю, профессору В.Г. Каплину за помощь и поддержку во время сбора материала, его анализа и написания диссертации; зав. кафедрой земледелия СГСХА, проф. Г.И. Казакову за предоставленную возможность проведения исследований на опытном поле кафедры земледелия в Угорье; директору Поволжского НИИ селекции и семеноводства им. П.Н. Константинова, академику РАСХН В.В. Глуховцеву за возможность проведения исследований на производственных полях Поволжского НИИСС; канд. биол. наук, преподавателю кафедры защиты растений СГСХА О.Ю. Замулло за помощь в приготовлении рабочих растворов и применении гербицидов, а также в проведении учетов сорняков; доцентам кафедры А.А. Курьянович за помощь в изучении водного режима и определении содержания фотосинтетических пигментов, Г.А. Бурлака за помощь в определении содержания пролина в листьях пшеницы, а также сотрудникам кафедры химии и защиты растений СГСХА за замечания при обсуждении работы.

1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ

Проанализированы основные литературные источники по вредоносности сорняков в посевах зерновых культур, особенностям биологии и экологии сорняков, роли агротехнических приемов в борьбе с сорняками, применению гербицидов в борьбе с сорняками, влиянию агроландшафта на засоренность посевов полевых культур, метеоусловий года на состав, обилие и вредоносность сорняков, составу, обилию и вредоносности сорняков в посевах злаковых культур в Среднем Поволжье.

2. ПРИРОДНЫЕ УСЛОВИЯ САМАРСКОЙ ОБЛАСТИ И РАЙОНА ИССЛЕДОВАНИЙ

Дана краткая характеристика геолого-геоморфологических, климатических, почвенных условий, растительности, животного мира Самарской области, расположенной в лесостепной и степной зонах; природных условий района исследований; агрометеорологических исследований в годы наблюдений (2006-2008 гг.). 2006 и 2007 гг. были наиболее обеспеченными влагой, 2008 г. отличался умеренным увлажнением. 2006 г. отмечался наиболее благоприятным для развития корнеотпрысковых сорняков, 2007 г. - однодольных малолетников, 2008 г. - однодольных и двудольных малолетников.

3. УСЛОВИЯ И МЕТОДИКА ИССЛЕДОВАНИЙ

Исследования проводили в посевах мягкой яровой пшеницы Кинельская 60 на опытном поле кафедры химии и защиты растений в 1 км к ССЗ от п. Усть-Кинельский в трехпольном севообороте: чистый пар - яровая пшеница или ячмень - картофель (3-й севооборот, 2006 г.), на опытном поле кафедры земледелия СГСХА в Угорье в 10 км восточнее п. Усть-Кинельский в пятипольном севообороте: пар сидеральный (донник) - озимая пшеница - яровая пшеница - кукуруза - ячмень с подсевом донника (2006 г.); пар сидеральный (горчица) - озимая пшеница - соя - яровая пшеница - ячмень (2007-2008 гг.). Почва опытных участков - чернозем обыкновенный. Обработка почвы указана в табл. 1. Удобрения не вносили. Схема опытов включала 12 вариантов в 2006 г. и 6 вариантов в 2007-2008 гг., где испытывались 9 гербицидов и их баковых смесей, относящихся к производным сульфонилмочевины (гранстар, хармони, кортес, секатор, логран, ларен), бензойной кислоты (банвел), сульфонилмочевины и бензойной кислоты (дифезан), арилоксифеноксипропионовой кислоты (пума-супер) (табл. 1).

Таблица 1 - Схемы опытов

Обработку растений гербицидами проводили в безветренную погоду ручным опрыскивателем «Туман» с нормой расхода рабочей жидкости 200-250 л/га, рабочие растворы готовились в поле непосредственно перед их применением. Учеты засоренности проводили количественно-весовым методом с определением численности, проективного покрытия и биомассы сорняков (Доспехов, Васильев, Туликов, 1987; Инструкция по определению засоренности … 1986) в сроки, указанные в табл. 2. К доминирующим относились сорняки, численность, проективное покрытие и биомасса которых составляли более 10% общего числа учтенных видов сорных растений.

Таблица 2 - Сроки учетов сорняков и применения гербицидов в опытах

Полученные данные подвергали статистической обработке с использованием компьютерных программ Excel и «Пакет программ по статистике». Биологическую эффективность гербицидов (С_испр.) определяли по видам и в среднем по их численности и проективному покрытию с поправкой на контроль; по биомассе путем сравнения массы сорняков в опытах с контролем (Каплин и др., 2004). Изучение влияния мезоформ рельефа на засоренность посевов и урожайность мягкой яровой пшеницы Кинельская 59 и Кинельская Нива проводили в 5-польных севооборотах со вспашкой на 20-22 см Поволжского НИИ селекции и семеноводства им. П.Н. Константинова в лесолуговом холмисто-увалистом ландшафте на склоне северо-западной экспозиции катенным методом на четырех опытных полях в зависимости от их расположения в рельефе: 1 - водораздел, 2 - верхняя часть склона, 3 - нижняя часть склона, 4 - вторая терраса р. Большой Кинель. Форма склона выпуклая в верхней части, в средней части - вогнутая и в нижней - террасированная. Протяженность профиля около 8 км, превышение водораздела над террасой р. Б. Кинель около 80 метров. При анализе структуры продуктивности определяли общую и продуктивную кустистость, высоту растений, длину колоса, количество и массу зерен в колосе, массу 1000 зерен.

Изучение влияния гербицидов на водный режим и содержание фотосинтетических пигментов в листьях яровой пшеницы, а также токсического воздействия гербицидов на пшеницу, проводилось в мае-июле 2006 г. на 3-м севообороте в посевах яровой мягкой пшеницы Кинельская 60 в 12 вариантах опыта, влияния засоренности посевов на водный режим в листьях яровой мягкой пшеницы Кинельская 59, в фазу молочной спелости культуры по мезоформам рельефа по общепринятым методикам (Доспехов, Васильев, Туликов, 1987; Диагностика растений к стрессовым воздействиям, 1988; Гавриленко, 1975). Содержание свободного пролина - маркера стрессовых состояний у растений определяли в свежесобранных листьях пшеницы колориметрическим методом с использованием нингидрина по Бейтсу (Курьянович, 1991). Поврежденность зерна пшеничным трипсом и клопами-черепашками в каждой из его проб определяли в трехкратной повторности по 100 зерен под бинокуляром (Танский, 1988; Бурлака, 2005).

4. РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ

Характеристика сорной растительности

В посевах яровой пшеницы было выявлено 22 вида сорных растений, относящихся к 11 семействам однодольных (4 вида) и двудольных 7 эколого-биологических групп. К малолетним ранним яровым сорнякам относились горчица полевая (Sinapis arvensis), гречишка вьюнковая (Fallopia convolvulus), марь белая (Chenopodium album), овсюг обыкновенный (Avena fatua); поздним яровым - щетинник сизый (Setaria glauca), просо куриное (Echinoсhloa crusgalli), щирица жминдовидная (Amaranthus blitoides), щирица запрокинутая (Amaranthus retroflexus); зимующим - подмаренник цепкий (Galium aparine) и ярутка полевая (Thlaspi arvense); факультативным двулетникам - смолевка обыкновенная (Oberna behen); многолетним корнеотпрысковым - бодяк полевой (Cirsium arvense), вьюнок полевой (Convolvulus arvensis), горошек мышиный (Vicia cracca), льнянка обыкновенная (Linaria vulgaris), молокан татарский (Lactuca tatarica), молочай лозный (Euphorbia waldsteinii), осот полевой (Sonchus arvensis); стержнекорневым - клевер красный (Trifolium pratense) и полынь горькая (Artemisia absinthium); корневищным - сорго алепское (Sorghum halepense) и чина клубневая (Lathyrus tuberosus). В 2006-2008 гг. в посевах яровой пшеницы выявлены 233 типа микрогруппировок или микроагроценозов (микроассоциаций), относящихся к 14 формациям (табл. 3). По биоразнообразию и встречаемости микрогруппировок к основным ценозообразователям сорной растительности в посевах яровой пшеницы относились корнеотпрысковые (осот полевой, вьюнок полевой) и корневищные (сорго алепское) многолетники и поздний яровой малолетний злак (куриное просо). 2006 г был наиболее благоприятен для развития многолетних сорняков, 2007 г. - однолетних однодольных, 2008 г. - многолетних и однолетних одно- и двудольных сорных растений, игравших важную роль в формировании типов засоренности посевов.

Таблица 3 - Состав типов микрогруппировок сорной растительной в посевах яровой пшеницы

В целом, в районе исследований выявлено 12 типов и подтипов засоренности посевов яровой мягкой пшеницы с преобладанием корнеотпрысковых многолетников (осота, вьюнка, бодяка), корневищных многолетников (сорго алепское), однодольных поздних яровых малолетников (куриное просо, щетинник), двудольных ранних (гречишка вьюнковая) и поздних (щирицы) малолетников (табл. 4, рис. 1).

Таблица 4 - Типы засоренности посевов яровой пшеницы

Ключевое место среди них занимают корнеотпрысковые бодяк и осот на выровненных водоразделах и склонах и вьюнок на склонах и в понижениях рельефа, относившиеся к наиболее вредоносным засорителям во все годы исследований, особенно в 2006 г. Корневищные многолетники (сорго алепское) входили в состав доминантов на пониженных равнинах и в понижениях вблизи р. Б. Кинель с более увлажненными почвами в 2006 и 2008 г. Однодольные поздние яровые малолетники (куриное просо, щетинник) получают широкое распространение и достигают высокого обилия на водоразделах и склонах во влажные годы (2007 г.), особенно при обильных осадках в последней декаде июня - первой половине июля. Двудольные однолетники (гречишка, щирица) входили в состав доминантов в 2007 и особенно 2008 гг. в понижениях, на пониженных равнинах с равномерным выпадением осадков с последней декады апреля до конца июля.

Рис. 1. Основные типы засоренности посевов яровой пшеницы и их возможная динамика

сорняк яровой пшеница гербицид

Влияние гербицидов на сорный компонент и продуктивность яровой пшеницы

Третий севооборот (2006 г.)

В 2006 г. на третьем севообороте в агроценозе яровой пшеницы общая численность сорняков на опытных делянках перед обработкой посевов гербицидами составила 40-71 экз./м², в сорном компоненте преобладали наиболее злостные корнеотпрысковые сорняки, которые составили 94, 4% от всей численности сорняков, среди них доминирующее положение занимали осот полевой - 60, 2%, вьюнок полевой - 19, 3% и бодяк полевой - 11, 3%. Тип засоренности - корнеотпрысковый. Влажные и прохладные условия 2006 г. способствовали интенсивному росту корнеотпрысковых сорняков. Численность осота и вьюнка была наивысшей; гербициды заметно угнетали их развитие, но не способствовали полной гибели в связи с отрастанием новых побегов.

Средняя эффективность гербицидов перед уборкой урожая составила против вьюнка по численности 28, проективному покрытию 51, массе 5%; осота, соответственно, 66, 79 и 66%; бодяка - 59, 85, 94%; всех сорняков - 54, 59 и 74%. Иными словами, среди корнеотпрысковых сорняков действие производных сульфонилмочевины и бензойной кислоты было наиболее высоким против бодяка и убывало к осоту и особенно вьюнку с наибольшими способностями к отрастанию новых побегов. Наиболее эффективным против сорняков оказалось сочетание банвела с кортесом или лареном.

Средняя прибавка урожайности в опыте с гербицидами составила около 30%. Наибольшая прибавка урожайности (41-55%) отмечена в вариантах с секатором, лареном+банвелом, дифезаном. Увеличение урожайности в опытах с гербицидами произошло, прежде всего, за счет возрастания числа продуктивных побегов (в среднем на 26%). Число и масса зерен в колосе, масса 1000 зерен возрастали в среднем на 1, 5-2%.

Угорье (2006-2008 гг.)

В Угорье в агроценозе яровой пшеницы общая средняя численность сорняков на опытных делянках перед применением гербицидов составляла в 2006 г. в посевах с отвальной обработкой почвы - 92, поверхностной - 111, нулевой - 124, в среднем 109 шт./м²; в 2007 г., соответственно, - 76, 118, 90 и 95 шт./м²; 2008 г. - 100, 56, 50 и 68 шт./м², что значительно превышало средний порог вредоносности сорных растений (15-20 шт./м²). Среднее проективное покрытие сорняков составило в 2006 г. - 16, 8, 2007 г. - 4, 1 и в 2008 г. 3, 5%. Иными словами, происходило снижение численности и проективного покрытия сорняков от 2006 г. к 2008 г. При этом максимальная численность сорняков наблюдалась в 2006 г. в посевах с нулевой, 2007 г. - поверхностной и в 2008 г. - отвальной обработками почвы.

В 2006 г. в опытах с отвальной и нулевой обработкой почвы засоренность посевов относилась к однодольнооднолетнему-корневищно-корнеотпрысковому, поверхностной - корневищно-корнеотпрыско-вому типам. Среди корнеотпрысковых сорняков преобладали осот полевой, вьюнок и бодяк полевой, корневищных - сорго алепское, малолетних - куриное просо, овсюг и щетинник. Преобладание корнеотпрысковых сорняков с низкими порогами вредоносности (2-5 шт./м²) определило очень сильную засоренность посевов пшеницы. В 2007 г. в опытах с отвальной обработкой почвы засоренность посевов относилась к корнеотпрысково-однодольнооднолетнему, поверхностной - корневищно-однодольнооднолетнему, нулевой - корнеотпрысково-корневищно-однодольнооднолетнему типам. Среди корнеотпрысковых сорняков преобладали осот полевой и вьюнок, корневищных - сорго алепское, малолетних - куриное просо, щирица жминдовидная, марь белая, смолевка обыкновенная. Засоренность посевов сильная и очень сильная. В 2008 г. засоренность посевов во всех вариантах опытов относилась к корнеотпрысково-однодольно-двудольнооднолет-нему типу. Среди корнеотпрысковых сорняков преобладали осот полевой и вьюнок, малолетних - куриное просо, щирица жминдовидная, марь белая, гречишка вьюнковая. Среди малолетников по численности, проективному покрытию и биомассе доминировали двудольные. Засоренность посевов средняя, местами сильная (табл. 4).

Через 25 дней после применения гербицидов в 2006 г. численность сорняков снижалась во всех вариантах опыта на делянках с нулевой обработкой почвы на 5-65%, в среднем на 37%. В посевах с отвальной и поверхностной обработками почти во всех вариантах опыта с гербицидами численность сорняков, напротив, увеличивалась, по сравнению с контролем. Проективное покрытие сорняков под влиянием гербицидов уменьшалось в опытах с нулевой обработкой почвы на 60-90%, в среднем на 71, 3%; с отвальной обработкой - на 22, 4%, а с поверхностной - увеличивалось на 32, 7%. Масса сорняков к уборке культуры снижалась под влиянием гербицидов во всех вариантах опыта на 40-86%, в среднем на 61%. Иными словами, в 2006 г. сорняки испытывали угнетение под влиянием гербицидов, но не погибали и их численность увеличивалась за счет появления новых всходов, однако происходило уменьшение их проективного покрытия и особенно массы. Низкая эффективность гербицидов в 2006 г. объясняется, прежде всего, тем, что все испытанные гербициды рекомендованы против однолетних и некоторых многолетних двудольных, а в 2006 г. доля двудольных однолетников была крайне незначительной и среди сорняков преобладали корнеотпрысковые двудольные, корневищные и малолетние злаки.

В 2007 г. через 28 дней после применения гербицидов численность сорняков в среднем снижалась в посевах с отвальной обработкой почвы на 34%, поверхностной - на 13%, а на делянках с нулевой обработкой почвы увеличивалась на 4%. При этом проективное покрытие сорняков в посевах с поверхностной обработкой снижалось на 20%, а с отвальной и нулевой - увеличивалось на 14-15%. Масса сорняков перед уборкой культуры уменьшалась во всех вариантах опытов на делянках с отвальной обработкой почвы на 58%, поверхностной - 19, нулевой - 25%, в среднем на 34%. Более низкая эффективность гербицидов против сорняков в 2007 г., по сравнению с 2006 г., обусловлена высокой долей среди них однолетних злаков. Среди испытанных гербицидов против злаков рекомендован лишь пума-супер. Однако опрыскивание посевов гербицидами в 2007 г. было произведено 14 июня в начале кущения яровой пшеницы, а обильные осадки, выпавшие в третьей декаде июня, первой и второй декадах июля, способствовали массовому появлению и развитию всходов однолетников, на которые гербициды уже не оказывали влияния.

В 2008 г. через 30 дней после применения гербицидов их эффективность была наиболее высокой по сравнению с 2006 и 2007 гг., что было обусловлено преобладанием среди сорняков двудольных однолетников. В среднем под влиянием гербицидов численность сорняков снижалась в посевах с отвальной обработкой почвы на 62, поверхностной - на 50, нулевой - на 74%, проективное покрытие сорных растений уменьшалось, соответственно, на 49, 56 и 52%, а их биомасса перед уборкой культуры - на 78, 87 и 92%.

В 2006 г. наиболее высокая эффективность против численности сорняков наблюдалась в опытах с лареном+банвелом, секатором, кортесом. По влиянию на проективное покрытие и биомассу сорняков наибольшая эффективность в среднем отмечена в опытах с дифезаном, банвелом, лареном+хармони. Таким образом, в среднем эффективность производных бензойной кислоты была выше, чем производных сульфонилмочевины.

В 2007 г. по численности сорняков в опытах с банвелом, секатором и пума-супер наибольшая эффективность гербицидов наблюдалась на делянках с отвальной обработкой почвы, где она составляла через 28 дней после применения гербицидов 31-60%, а через 60 дней - 42-67%. Максимальная эффективность кортеса и дифезана против численности сорняков отмечена в посевах пшеницы с поверхностной и нулевой обработками почвы, где она не превышала 17-44%. В среднем наибольшее снижение проективного покрытия сорной растительности наблюдалось в опытах с поверхностной обработкой почвы с опрыскиванием посевов пума-супер (33-35%), дифезаном (40-44%), кортесом (6-38%). Масса сорняков в наибольшей степени уменьшалась под влиянием гербицидов в опытах с кортесом, банвелом и пума-супер на делянках с отвальной обработкой почвы (на 63-74%), а с дифезаном и секатором - с поверхностной и нулевой обработками (52-56%).

В 2008 г. по численности, проективному покрытию и биомассе высокую эффективность проявили гербициды банвел, кортес, дифезан и секатор, рекомендованные против однолетних и некоторых многолетних двудольных. Наибольшей была эффективность в опыте с банвелом (93-100%) и секатором (71-98%). Эффективность кортеса составила 68-94, дифезана 63-96%.

В связи со значительной неустойчивостью и изменением погодных условий по годам и сезонам, низкой культурой земледелия в современных условиях в Самарской области, широким распространением минимальных систем обработки почвы наблюдается повышение засоренности пахотных земель сорняками различных биологических групп (корнеотпрысковые, корневищные многолетние, малолетние однодольные и двудольные), растянутость сроков появления всходов и развития сорных растений, несовпадение рекомендуемых для обработки фаз развития культуры с наиболее уязвимыми фазами развития сорняков, что определяет сравнительно невысокую эффективность современных гербицидов. Среди испытанных гербицидов в посевах яровой пшеницы в среднем более высокую эффективность проявили, прежде всего, производные бензойной кислоты банвел и дифезан, затем в убывающей степени производные сульфонилмочевины кортес, секатор, ларен. Во влажные годы с преобладанием однодольных малолетников эффективен пума-супер.

Применение гербицидов положительно сказалось на увеличении урожайности яровой пшеницы. Под влиянием гербицидов урожайность яровой пшеницы увеличилась в 2006 г. в посевах с отвальной обработкой почвы на 3, 1, поверхностной - 32, 0, нулевой - 2, 5, в среднем на 12, 6%; в 2007 г., соответственно, на 55, 4, 12, 2, 8, 2 и 25, 3%; в 2008 г. - 12, 0, 46, 7, 45, 8 и 34, 8%. Максимальные прибавки урожайности пшеницы в 2006 г. отмечены на делянках с поверхностной, 2007 г. - отвальной, 2008 г. - поверхностной и нулевой обработками. Низкие прибавки урожайности пшеницы в 2006 г. очевидно связаны с широким развитием в ее посевах злостных корнеотпрысковых сорняков, а наиболее высокие в 2008 г. - с максимальной в годы исследований эффективностью гербицидов. Во все годы исследований наибольшие прибавки урожайности в среднем отмечены в опыте с кортесом (на 27, 7% в 2006 г., 40, 2% в 2007 г., 47, 2% в 2008 г.). Банвел увеличивал урожайность пшеницы на 19-22%, дифезан - 13-26%, секатор и пума-супер в 2007-2008 гг., соответственно, на 19-45 и 21-34%. В 2006 г. на увеличение урожайности наибольшее влияние оказали масса зерен в колосе и число продуктивных стеблей, в 2007 г. - число продуктивных побегов, в 2008 г. - возрастание массы зерен в колосе, массы 1000 зерен и отчасти увеличение числа продуктивных побегов.

Влияние мезоформ рельефа на сорную растительность и продуктивность яровой пшеницы

В 2007 г. по мезоформам рельефа в агроценозе яровой пшеницы общая численность сорняков перед уборкой составила 33-1307 шт./м², к доминирующим сорнякам относились яровые малолетники (куриное просо, щетинник сизый, щирица жминдовидная) и корнеотпрысковые многолетники (осот полевой, бодяк, вьюнок). В более сухом 2008 г. общая численность сорняков перед уборкой культуры составила 11-745 шт./м², среди них преобладали поздний яровой малолетник щетинник сизый, корневищный злак сорго алепское и корнеотпрысковые многолетние травы бодяк полевой, осот полевой, вьюнок.

В 2007 г. урожайность пшеницы в микроагроценозах сорной растительности составила 0, 6-4, 1, в среднем 3, 0 т/га, увеличиваясь от 2, 5 на водоразделе до 3, 5 т/га на второй террасе р. Б. Кинель. В наибольшей степени снижали урожайность пшеницы на водоразделе корнеотпрысковые, в верхней части склона - куриное просо, в понижениях на второй террасе р. Б. Кинель - щирица жминдовидная. В микрогруппировках сорняков с преобладанием куриного проса число продуктивных стеблей у яровой пшеницы в среднем снижалось на 57%, число зерен в колосе - на 19, 8, масса зерен в колосе - на 59, 5, масса 1000 зерен - на 48, 8%, что способствовало снижению урожайности культуры на 83, 5%, по сравнению с контролем без сорняков. Оптимальные условия для развития куриного проса складывались в верхней части склона. Под влиянием щирицы жминдовидной урожайность пшеницы уменьшалась на 42, осота - на 45, бодяка - на 20 и вьюнка - на 10%.

В 2008 г. урожайность яровой пшеницы в микроагроценозах сорной растительности составила 1, 9-6, 6, в среднем 4, 1 т/га, увеличиваясь от 3, 4 на водоразделе до 5, 7 т/га в нижней части склона и снижаясь до 3, 0 т/га на второй террасе р. Б. Кинель. В 2008 г. за период май - июнь количество осадков выпало больше и распределение их по декадам было равномернее, чем в 2007 г. Это повлияло на увеличение продуктивной кустистости и урожайности пшеницы в 2008 г. Наибольшее отрицательное влияние на показатели структуры продуктивности пшеницы оказал корневищный злак сорго алепское, под влиянием которого число продуктивных стеблей снижалось на 58, 4, число зерен в колосе - на 16, 1, масса зерен в колосе - на 18, 7, а урожайность пшеницы - на 58, 5% по сравнению с контролем без сорняков. Щетинник сизый снижал урожайность пшеницы на 41, осот полевой и бодяк - на 63-64, вьюнок - на 40%. Наибольшая вредоносность корнеотпрысковых сорняков наблюдалась на водоразделе, щетинника сизого - в верхней части склона, а сорго алепского - в пониженной части рельефа на второй террасе р. Б. Кинель.

5. ВЛИЯНИЕ СОРНЯКОВ И ГЕРБИЦИДОВ НА ФИЗИОЛОГИЧЕСКИЕ ОСОБЕННОСТИ ЯРОВОЙ ПШЕНИЦЫ

Влияние сорняков на водный режим в листьях пшеницы

Наибольшая степень угнетения водного режима в тканях листьев яровой пшеницы наблюдалась при засорении сорго алепским, меньшая степень угнетения выявлена при засорении щетинником сизым и слабая степень угнетения выявлена при засорении просом куриным (табл. 5).

У проса куриного и щетинника сизого установлена положительная, а у сорго алепского - отрицательная корреляция между общей оводненностью; у всех указанных сорняков наблюдается отрицательная корреляция между водоудерживающей способностью тканей листьев пшеницы, наиболее отчетливо выраженная у сорго, в значительной мере положительная корреляция между «подвижной влагой» и показателями обилия сорняков, что также свидетельствует о наибольшем отрицательном влиянии сорго на водный режим пшеницы (табл. 6).

Таблица 5 - Влияние микрогруппировок сорняков на изменение показателей водного режима в листьях яровой пшеницы Кинельская 60 в фазу молочной спелости в 2007 г.

Таблица 6 - Влияние сорняков на водный режим в листьях растений пшеницы Кинельская 60

Влияние гербицидов на водный режим в листьях пшеницы

В контроле показатели водного режима в листьях пшеницы были наименее благоприятными в микрогруппировках с преобладанием осота, где почва была более плотной. Влияние гербицидов в разные фазы развития культуры на ее водный режим было неодинаковым. В фазе кущения через 12 дней после применения гербицидов в среднем под их влиянием оводненность листьев пшеницы почти не отличалась от контроля, однако водоудерживающая способность листьев культуры уменьшилась на 21%, а содержание подвижной влаги увеличилось на 18%, что является показателем стрессового состояния растений. Однако к фазе трубкования водоудерживающая способность листьев и содержание в них подвижной влаги менее значительно отличались от контроля. К фазе молочной спелости водоудерживающая способность листьев в опытах с гербицидами в среднем увеличилась на 20-45%, а содержание подвижной влаги уменьшилось на 4-12%, что свидетельствует о значительном улучшении водного режима культуры в опытах, по сравнению с контролем и приводит к некоторому увеличению продолжительности вегетации пшеницы и ее более позднему созреванию. В микрогруппировках с преобладанием осота наиболее положительное влияние на водный режим пшеницы оказали дифезан, банвел и кортес, а с доминированием вьюнка - банвел, кортес, ларен и хармони, вероятно, в связи более эффективным подавлением этими препаратами развития сорняков, что способствовало улучшению развития культуры.

Влияние гербицидов на содержание фотосинтетических пигментов в листьях яровой пшеницы

В контроле содержание хлорофилла a от всходов к фазе кущения уменьшилось на 21%, затем увеличилось на 36% в фазе трубкования и резко снизилось почти в три раза в фазе молочной спелости. Содержание хлорофилла b уменьшилось к фазе кущения на 6%, в фазе трубкования - на 15%, а в фазе молочной спелости - почти в два раза, а каротиноидов, соответственно, в фазе кущения увеличилось на 42%, затем уменьшилось в фазе трубкования и молочной спелости на 40 и 17%, соответственно.

В опытах с гербицидами в фазе кущения через 12 дней после их применения содержание хлорофилла а в листьях пшеницы уменьшилось на 21%, хлорофилла b - на 36%, а каротиноидов - на 3%. Однако к фазе трубкования через 26 дней после применения гербицидов содержание хлорофиллов а и b в листьях почти не отличалось от контроля, а каротиноидов уменьшилось в среднем на 8%. К фазе молочной спелости содержание хлорофилла а в листьях возросло на 3% в микрогруппировках с преобладанием осота и 31% - вьюнка, b - уменьшилось на 10% в опыте с вьюнком и увеличилось на 11% на делянках с осотом, а каротиноидов снизилось на 31% (вьюнок) или уве-

личилось на 1, 5% (осот). Иными словами, угнетение процессов фотосинтеза под влиянием гербицидов проявляется в основном в фазе кущения и практически полностью исчезает к фазе трубкования. К фазе молочной спелости в опытах с гербицидами содержание хлорофилла а, играющего определяющую роль в фотосинтезе, заметно увеличивается, а светособирающих пигментов (хлорофилла b и каротиноидов) - уменьшается. Значительное уменьшение содержания хлорофилла b и каротиноидов в листьях пшеницы при засорении посевов вьюнком, вероятно, связано с наиболее низкой эффективностью против него гербицидов и высокой затененностью сорняком культуры.

Токсическое влияние гербицидов на яровую пшеницу

Все испытанные гербициды по визуальным наблюдениям и содержанию в листьях свободного пролина не оказывают существенного токсического действия на яровую пшеницу, которое проявляется преимущественно в первые две недели после применения гербицидов, а через три недели оно становится практически не выраженным. При этом в наименее благоприятных условиях произрастания (микрогруппировки с преобладанием осота) состояние культуры в опытах с гербицидами становится лучше, чем в контроле.

6. ВЛИЯНИЕ ЗАСОРЕННОСТИ ПОСЕВОВ И ГЕРБИЦИДОВ НА ПОВРЕЖДЕННОСТЬ ЗЕРНА ЯРОВОЙ ПШЕНИЦЫ ВРЕДИТЕЛЯМИ

К основным вредителям зерна яровой пшеницы в полевых условиях в лесостепи Самарской области относятся пшеничный трипс (Haplothrips tritici), вредная и маврская черепашки (Eurygaster integriceps, E. maura).

В 2007 и 2008 гг. сорняки в среднем способствовали увеличению поврежденности зерна пшеничным трипсом, особенно в микрогруппировках с куриным просом (на 119%), щирицей (на 50%), сорго (на 28%). В среднем в 2007 и 2008 г. под влиянием сорняков доля неповрежденного зерна уменьшалась на 17%. В 2007 г. поврежденность зерна пшеницы клопами-черепашками в засоренных посевах в среднем уменьшалась, а в 2008 г. - увеличивалась, по сравнению с контролем при отсутствии сорняков.

Поврежденность зерна пшеницы трипсом в 2007 и 2008 гг. была почти одинаковой и составила в среднем около 51%. В среднем в опыте с гербицидами, по сравнению с контролем без применения гербицидов, поврежденность зерна пшеницы трипсами в более влажном 2007 г. была на 3, 2, а в 2008 г. - на 12, 0% выше. Средняя поврежденность зерна пшеницы клопами-черепашками в 2007 г. составила около 16% и была в 2, 5 раза выше, чем в 2008 г. (6%). При этом в 2007 г. по вариантам обработки почвы и в среднем она была достоверно выше в опытах с гербицидами, в 2008 г. - в контроле.

Средние потери урожайности зерна в 2007 г. от трипсов и клопов-черепашек были выше в опытах с гербицидами, а в 2008 г. - в контроле. Общие потери зерна от трипсов и черепашек составили в 2007 г. 18, 0, а в 2008 г. - 9, 5%.

ВЫВОДЫ И ПРЕДЛОЖЕНИЯ

1. В посевах яровой пшеницы выявлено 22 вида сорных растений, относящихся к 7 эколого-биологическим группам; 233 типа микрогруппировок сорной растительности, относящихся к 14 формациям; 12 типов и подтипов засоренности посевов с преобладанием корнеотпрысковых (осота, вьюнка, бодяка), корневищных (сорго алепское) многолетников, однодольных поздних яровых малолетников (куриное просо, щетинник), двудольных ранних (гречишка вьюнковая) и поздних (щирицы) малолетников. 2006 г был наиболее благоприятен для развития многолетних сорняков, 2007 г. - однолетних однодольных, 2008 г. - многолетних и однолетних одно- и двудольных сорных растений, игравших важную роль в формировании типов засоренности посевов.

2. Средняя эффективность гербицидов, производных в основном сульфонилмочевины и бензойной кислоты и рекомендованных против двудольных однолетников и некоторых многолетников, по массе сорняков в 2006 г. составила 61-74, 2007 - 34, 2008 - 86%. В 2006 г. наиболее высокая эффективность гербицидов в среднем отмечена в опытах с дифезаном, банвелом, лареном+хармони в посевах с поверхностной обработкой почвы на 10-12 см; в 2007 г. - в опытах с кортесом, банвелом и пума-супер на делянках с отвальной обработкой почвы на 20-22 см (на 63-74%), а с дифезаном и секатором - с поверхностной и нулевой обработками (52-56%); в 2008 г. - в опыте с банвелом (93-100%) и секатором (71-98%) с нулевой обработкой почвы.

3. Под влиянием гербицидов урожайность яровой пшеницы в 2006 г. увеличилась в среднем на 13 (Угорье) - 30% (3-й севооборот), 2007 г. - 25 и в 2008 г. - 35%, достигая максимума в опытах с поверхностной обработкой почвы в 2006 г. (32%), отвальной в 2007 г. (55%), поверхностной и нулевой в 2008 г. (46-47%). Во все годы исследований наибольшие прибавки урожайности в среднем отмечены в опыте с кортесом (на 27, 7% в 2006 г., 40, 2% в 2007 г., 47, 2% в 2008 г.). Банвел увеличивал урожайность пшеницы на 19-22%, дифезан - 13-26%, секатор и пума-супер в 2007-2008 гг., соответственно, на 19-45 и 21-34%. В 2006 г. на увеличение урожайности наибольшее влияние оказали число продуктивных стеблей, в 2006 г. - также масса зерен в колосе, в 2008 г. - возрастание массы зерен в колосе и 1000 зерен.

4. В агроландшафте по мезоформам рельефа в посевах яровой пшеницы в 2007 г. к доминирующим сорнякам относились яровые малолетники (куриное просо, щетинник сизый, щирица жминдовидная) и корнеотпрысковые многолетники (осот полевой, бодяк, вьюнок); в более сухом 2008 г. - поздний яровой малолетник щетинник сизый, корневищный злак сорго алепское и корнеотпрысковые многолетние травы бодяк полевой, осот полевой, вьюнок. В 2007 г. урожайность пше...