Влияние гербицидов на засоренность, биологическую активность почвы и урожайность сахарной свеклы

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

Влияние гербицидов на засоренность, биологическую активность почвы и урожайность сахарной свеклы

Анна Владимировна Хворова1, Роман Александрович Щукинш, Таймасхан Гасан-Гусейнович Алиев3, Евгений Владимирович Пальчиков4

Исследования проводились в производственных условиях ООО «Агротехнологии» на производственном участке «Богословский» Тамбовской области. Объектами исследований являлся гибрид сахарной свеклы Спартак. Включенный в Госреестр по Центрально-Черноземному региону, рекомендован к выращиванию в Тамбовской области. Обладает высокой пластичностью в различных почвенно-климатических условиях. Толерантен к высоким температурам, отзывчив к агрофону. Исследования проводились в однофакторном опыте. Фактор-система применения гербицидов от сорной растительности. Изучались следующие препараты: Бифор суперМЭ (этофумезат 80 г/л + фенмедифам 65 г/л + десме- дифам 50 г/л); Бифор прогресс КЭ (этофумезат 112 г/л + фенмедифам 91 г/л + десмедифам 51 г/л); Бифор 22 КЭ (фенмедифам 160 г/л + десмедифам 160 г/л); Кари макс СП (трифлусульфурон-метил 500 г/кг); Агрон ВР (клопиралид 300 г/л); Скрин СК (метамитрон 700 г/л); Легион комби КЭ (клетодим 240 г/л); Бицепс гарант КЭ (десмедифам 70 г/л + фенмедифам 90 г/л + этофумезат 110 г/л); Кондор ВДГ (трифлусульфурон-метил 500 г/кг); Селект КЭ (клетодим 120 г/л); Бетарен 22 МКЭ (фенмедифам 110 г/л + десмедифам 110 г/л); Фронтьер оптима КЭ (диметенамид-P 720 г/л). Схема опыта заложена в 3-кратной повторности: первое повторение - поле 8, второе повторение - поле 11, третье повторение - поле 14. Ширина опытной делянки 54 м (5 проходов сеялки, 120рядов), длина 100 м. Общая площадь делянки 0,54 га. Защитная полоса между вариантами 22 м (2 прохода сеялки, 48 рядов). Анализы и наблюдения проводили по общепринятым методикам: 1. Засоренность посевов определялась количественно-весовым методом по методике наложения учетных площадок. 2. Биологическую интенсивность почвы - методом льняных полотен. 3. Урожайность корнеплодов сахарной свеклы - сплошным методом. 4. Результаты обработали методом дисперсного анализа. Проведение 4-кратной обработки посевов сахарной свеклы баковыми смесями гербицидов экономически является более выгодным, чем 3-кратная обработка и возделывание без обработки. Она обеспечивает существенную прибавку урожайности корнеплодов.

Ключевые слова: сорная растительность, сахарная свекла, гербициды

Abstract

Введение

В Российской Федерации основная масса сахара производится из корнеплодов сахарной свеклы. В них содержится 16-20% сахарозы, а в отдельных сортах до 26%. В состав их входят также витамины, органические кислоты, соли различных оснований, микроэлементы, около 2,5% клетчатки, гемикислоты, 2,4% пектиновых веществ, 0,8% фруктозы, глюкозы и других растворимых безазотистых веществ, 1,1% азотистых веществ и 0,6% золы. Потребление сахара на душу населения составляет 34-35 кг в год. При переработке корнеплодов свеклы на сахарных заводах получаются отходы от производства: жом, патока и дефекат. Жом является ценным кормом для крупнорогатого скота. Патоку применяют для изготовления спирта, пищевых дрожжей, молочной и лимонной кислот. Дефекат, который получается в процессе очистки сока на сахарных заводах, используют для раскисления почвы как известковое удобрение с повышенной рН [1, 2, 3].

В России средний показатель урожайности свеклы составляет 35-55 т/га, а выход сахара на заводах 4-5 т/га.

В Тамбовской области площадь сахарной свеклы увеличилась с 74,6 до 128,8 тыс. га, а валовый сбор с 2354 до 4800 тыс. т. Повысить показатель урожайности удалось за счет использования инновационных технологий.

Для борьбы с сорной растительностью используют современные опрыскиватели и препараты, а для уборки высокотехнологичные свекловичные комбайны.

Для достижения лучших результатов необходимо подобрать такие сорта и гибриды, которые адаптированы к местным условиям вегетации.

Одним из самых сложных и важных элементов технологии возделывания сахарной свеклы является контроль засоренности посевов. Меняются почвенно-климатические условия, корректируется структура севооборота и сменяется обработка почвы, что не может влиять на видовой состав сорной растительности и ее количество. Наиболее эффективный метод для решения этой проблемы - химический. Правда, наиболее дорогостоящий, поэтому важно подобрать оптимальную схему применения гербицидов и качественно их внести [4, 6, 7].

Наиболее уязвимой и чувствительной, являются первые 6-8 недель, от момента появления всходов до смыкания листьев в междурядьях, так как она растет очень медленно. Сорные растения растут быстро и активно конкурируют с ней за элементы питания, воду и свет. Вследствие высокой засоренности потери урожайности могут достигнуть 25%. При совместном произрастании сорняков с культурой в течение всего вегетационного периода потери урожая корнеплодов могут достигнуть 80% [6, 7].

Материалы и методы исследований. Исследования проведены 2020-2022 годы в ООО «Агротехнологии» Тамбовской области, в производственном участке «Богословский» Тамбовского района. Объектом исследования являлся сорт сахарной свеклы Спартак, и гербициды: Бифор супер МЭ, Бифор прогресс КЭ, Бифор 22 КЭ, Кари микс СП, Легион комби КЭ, Бицепс гарант КЭ, Кондор ВГД, Селект КЭ, Бетарен 22 МКЭ, Фронтвер оптима и ПАВ Бит 90Ж [9].

Схема опыта.

Варианты:

1. Без обработки гербицидами - контроль.

2. Четырехкратная обработка баковой смесью гербицидов:

- первая обработка: Бифор супер 1,5 л/га + Кари макс СП, 0,03 кг/га + Легион комби КЭ, 0,3 л/га + Бит 90 Ж,

0, 2 л/га;

- вторая обработка: Бифор прогресс КЭ, 1,3 л/га + Кари макс СП, 0,03 кг/га + Агрон ВР, 0,3 л/га + Бит 90 Ж,

0, 2 л/га;

- третья обработка: Бифор 22 КЭ, 2 л/га + Кари макс СП, 0,03 кг/га + Агрон ВР + Бит 90 Ж, 0,2 л/га;

- четвертая обработка: Бифор 22 КЭ, 2 л/га + Кари макс СП, 0,03 кг/га + Скрин КС, 2 л/га + Бит 90 Ж, 0,2 л/га.

3. Трехкратная обработка (фактическая):

- первая обработка: Бицепс гарант КЭ + Кондор ВГД, 0,02 кг/га+ Бит 90 Ж, 0,2 л/га;

- вторая обработка: Бетарен 22 МКЭ, 1,5 л/га + Кондор ВГД, 0,02 кг/га + Бит 90 Ж, 0,2 л/га;

- третья обработка: Бетарен 22 МКЭ, 1,5 л/га + Селект КЭ, 0,5 л/га _ Кондор ВГД, 0,02 кг/га + Фронтьер оптима, 0,3 л/га + Бит 90 Ж, 0,2 л/га.

Исследования проводились в однофакторном опыте. Фактор - система химической борьбы с сорной растительностью в посевах сахарной свеклы. Схема опыта заложена в трехкратной повторности: первое повторение - поле 8, второе повторение - поле 11, третье повторение - поле 14. Ширина опытной делянки 54 м (5 проходов сеялки, 120 рядов), длина 100 м. Общая площадь делянки 0,54 га. Защитная полоса между вариантами 22 м (2 прохода сеялки, 48 рядов).

Объекты исследования: растения сахарной свеклы, гербициды, сорная растительность, почва.

Результаты исследований и их обсуждение

Основным показателем эффективности применяемых гербицидов является засоренность посевов после применения гербицидов, а также сравнение полученных результатов с необработанной площадью.

Способность гербицидов уничтожать или даже значительно снижать засоренность полевых культур - является показателем качества гербицида.

При выборе полей для закладки опыта мы ориентировались на их засоренность. Так, поля 8, 11 и 14 характеризовались наиболее высокой степенью засоренности, причем распространение имели как малолетние сорные растения, так и многолетние. В среднем на данных полях численность малолетних сорных растений составила 47 шт./м², а многолетних - 5 шт./м², что позволяет охарактеризовать засоренность посевов сахарной свеклы как сильную, а состояние посевов как плохое. Все это позволит более четко проследить эффективность изучаемых приемов.

Экономический порог вредоносности (ЭПВ) сорных растений на посевах сахарной свеклы по малолетним сорнякам составило 5-10 шт./м², а по многолетним - 1-2 шт./м², что подтверждается обоснованностью проведения химической защиты растений [5, 6, 8].

Согласно проведенному анализу, количественно-видовой состав сорной растительности на посевах сахарной свеклы перед началом применения гербицидов был преимущественно представлен следующими сорными растениями: яровые ранние - марь белая (Chenopodium album L.), редька дикая (Raphanus raphanistrum L.); яровые поздние - щирица запрокинутая (Amaranthus retroflexus L.), щетинник зеленый (Setaria vmdis L.), просо куриное (Panicum miliaceum L.);

зимующие - пастушья сумка (Capsella birsa-pastoris L.); многолетние корневищные - вьюнок полевой (Convolvulus arvensis L.); многолетние корнеотпрысковые - осот полевой (Sonchus arvensis L.).

Проведенный анализ показал, что на контрольном варианте (без применения гербицидов) засоренность культур в течение вегетационного периода культуры возрастала. Если перед началом проведения собственно исследования засоренность посевов составила 50 шт./м², то уже ко второму сроку (приурочено к вариантам с обработкой) она увеличилась на 12 шт./м², к третьему - на 34, а к четвертому - на 49 шт./м² от исходного значения, составив, таким образом, 99 шт./м² (таблица 1).

Таблица 1Засоренность посевов сахарной свеклы в зависимости от изучаемого фактора, шт./м²

На варианте с фактически освоенной в хозяйстве схемой защиты сахарной свеклы от сорняков отмечалось существенное снижение засоренности посевов после каждой обработки: после первой - на 73%, после второй - на 72%, а после третьей - на 89%. В общей сложности засоренность посевов перед последней обработкой на данном варианте была на 40 шт./м² меньше, чем на контрольном в аналогичный срок подсчета, а на конец обработок составила только 6% контрольных значений [2, 6, 8].

Схема защиты посевов сахарной свеклы от сорняков, состоящая из 4-х обработок, характеризовалась более интенсивным снижением засоренности посевов. Так, после первой обработки баковой смесью гербицидов засоренность посевов снизилась на 88%, после второй - на 95%, после третьей - на 80%, а после четвертой - на 96%. Засоренность посевов перед последней химической обработкой была на 73 шт./м² меньше, чем на контрольном варианте в это же время.

При этом стоит отметить, что проведение 4 обработок с изучаемым набором гербицидов позволило эффективно бороться как против двудольных, так и против однодольных сорняков, обеспечивая снижение численности как малолетних, так и многолетних сорных растений.

Снижение же численности сорных растений в посевах сахарной свеклы при проведении трех обработок (фактически принятая в хозяйстве схема защиты) обусловлено, прежде всего, сокращением доли малолетних сорных растений. Борьба же в отношении многолетних сорняков менее эффективна.

Так, например, такие трудноискоренимые сорные растения, как вьюнок полевой и осот полевой практически не были уничтожены при химической обработке. Данные растения характеризуются низкой чувствительностью к применяемым гербицидам, поэтому максимальное проявление реакции выражалось в пожелтении, незначительном увядании без последующей гибели. В результате засоренность посевов многолетними сорняками составила 5 шт./м², что характеризуется как высокая. Кроме того, на данном варианте наблюдалась фитотоксичность в отношении сахарной свеклы [2, 3, 5].

Таким образом, система защиты растений с 4-мя обработками показала более высокую эффективность по сравнению с другими вариантами.

В связи с широким применением химических средств защиты посевов от сорной растительности актуальным становится вопрос о влиянии гербицидов на биологические процессы, протекающие в почве. Достаточно точное представление о действии различных агротехнических приемов на интенсивность разрушения растительного материала дают методы учета биологической активности почвы по разложению естественных источников целлюлозы - соломы и льняного материала.

В опыте нами был использован аппликационный метод (метод льняных полотен) интенсивности разложения льняного полотна, находящегося в почве на глубине 0-20 см.

Данный метод способен показать наличие и активность специальных разлагающих целлюлозу микроорганизмов до и после обработки гербицидами посевов сахарной свеклы.

Результативные данные о влиянии гербицидов на биологическую активность почвы в сахарной свекле представлены в таблице 2.

Таблица 2Биологическая активность почвы в зависимости от изучаемого фактора

Как мы видим, биологическая активность почвы под посевами сахарной свеклы довольно высокая: в пределах 70-80% в слое почвы 0-20 см. При этом стоит отметить, что интенсивность разложений льняного полотна в слое почвы 0-10 см выше, чем в слое 10-20 см, что говорит о сосредоточении основной массы целлюлозоразлагающих микроорганизмов в верхних, более плодородных слоях почвы.

Проведенные нами исследования показали, что на изучаемых вариантах биологическая активность почвы, т.е. степень разложения льняного полотна, выше, чем на контроле. Например, на варианте с 4-мя обработками - на 3,7%, а с 3-мя - 10,7%. Но проведенная математическая обработка данных показала, что данные отклонения несущественны (НСР05 = 12,24).

Таким образом, мы можем сделать вывод, что применение изучаемых гербицидов не оказывает существенного влияния на биологическую активность почвы.

В настоящее время одним из главных препятствий на пути формирования высокой урожайности сахарной свеклы является засоренность полей. Даже при слабой засоренности снижение продуктивности посевов, в зависимости от видового состава сорной растительности, может достигать 10-30 %, а при наличии в посевах сахарной свеклы свыше 50 сорных растений на 1м² сбор корнеплодов может снизиться до 80%.

При этом степень снижения урожайности посевов сахарной свеклы определяется не только количественным показателем засоренности, но и ее видовым составом. Например, двудольные сорняки снижают урожайность сахарной свеклы на 53%, злаковые - на 16%, многолетние - на 15%,

Именно поэтому снижение засоренности посевов является одним из важнейших факторов формирования урожайности сахарной свеклы, а сам показатель урожайности - итоговым показателем защиты посевов от сорной растительности.

Согласно проведенному анализу наименьшая урожайность сахарной свеклы была сформирована на контрольном варианте, т.е. на варианте, где борьба с сорными растениями химическими методами не проводилась (таблица 3). Здесь урожайность корнеплодов составила 197 ц/га, что не удивительно, т.к. данная культура является высокочувствительной к засоренности.

Наиболее высокая урожайность сахарной свеклы была сформирована на варианте с 4-кратной обработкой баковой смесью гербицидов - 373 ц/га, что на 176 ц/га (или в 1,9 раза, или на 89,3%) превысило урожайность контрольного варианта. Формирование сравнительно высокой урожайности связано, по нашему мнению, с более эффективным снижением засоренности посевов сахарной свеклы при помощи хорошо подобранных гербицидов для баковых смесей.

На варианте фактически освоенной в хозяйстве системы борьбы с сорняками (вариант 3) урожайность была на 58,4% выше, чем на контроле, и на 61 ц/га меньше, чем на втором варианте, и составила 312 ц/га. Получение более низкой урожайности сахарной свеклы на данном варианте связано с менее эффективным снижением засоренности посевов, фитотоксичности в отношении сахарной свеклы.

Табица 3. Урожайность сахарной свеклы в зависимости от изучаемого фактора

Экономическая эффективность результатов исследований

Одним из важнейших этапов исследовательской работы является определение экономической эффективности изучаемых приемов. Оценка экономической эффективности основывалась на соизмерении полученных результатов и произведенных затрат. Согласно общему определению любая технология может считаться экономически эффективной, если при помощи доступных ресурсов будут получены высокие производственные результаты и все затраты, пошедшие на их получение, будут окуплены [5].

Произведенный нами расчет основных показателей экономической эффективности показал, что получение более высокой урожайности сахарной свеклы, а соответственно, и более высокой стоимости основной продукции было неразрывно связано с повышением затрат на ее производство.

Согласно проведенному анализу (таблица 4) мы видим, что наиболее высокие производственные затраты были характерны для варианта с 4-мя обработками посевов сахарной свеклы: 45 339 руб./га, основную статью в которых занимали средства защиты растений - 16 194 руб./га.

Несколько меньше затраты на варианте с тремя обработками посевов - 40 497 руб./га, что связано со снижением затрат на применение гербицидов до 11 352 руб./га. Самые низкие производственные затраты на контрольном варианте - 29 145 руб./га: это семена, удобрения, ГСМ, оплата труда (расходов на приобретение средств защиты растений нет).

Таблица 4.Экономическая эффективность изучаемых приемов

Несмотря на более низкие производственные затраты на контрольном варианте, себестоимость полученной на нем продукции была наивысшей - 1479 руб./т, что связано с очень низкой урожайностью (19,7 т/ra). Проведение защитных мероприятий от сорной растительности позволило получить более высокую урожайность и, несмотря на рост затрат, более низкую себестоимость: 1298 руб./т при 3-х обработках посевов и 1215 руб./т - при четырех.

Тем не менее, на этих вариантах хозяйство получило невысокую прибыль с 1 т корнеплодов: 309 руб./т при фактической системе защиты и 392 руб./т - при системе защиты с 4-мя обработками.

В результате производство корнеплодов сахарной свеклы: на всех вариантах можно охарактеризовать как очень низкорентабельное. Рентабельность на контроле - 8,6%, на варианте е 4-мя обработками - 32,3%, на варианте с тремя обработками - 23,8%.

Довольно низкая рентабельность производства связана, прежде всего, с низкой урожайностью корнеплодов сахарной свеклы в результате неблагоприятных погодных условий 2020 года: посев сахарной свеклы осуществляли в неоптимальные сроки - 10 мая. В оптимальных же условиях данный гибрид способен формировать урожайность до 1000 ц/га. Кроме того, в 2020 году сложилась низкая закупочная цена на корнеплоды сахарной свеклы в результате большого объема произведенной продукции.

Тем не менее мы можем отметить, что изучаемая нами схема защиты растений от сорной растительности, состоящая из 4-х обработок, экономически более эффективна.

Заключение

1. Четырехкратная обработка посевов сахарной свеклы от сорной растительности баковыми смесями гербицидов обеспечивает снижение численности как малолетних, так и многолетних, как двудольных, так и однодольных сорных растений.

2. При внесении химических средств защиты растений от сорняков в посевах сахарной свеклы не наблюдалось ингибирующего эффекта гербицидов по внесению на биологическую активность чернозема выщелоченного.

3. Защита посевов сахарной свеклы, состоящая из четырех обработок трехкомпонентными баковыми смесями, обеспечивает существенную прибавку урожайности корнеплодов: 176 ц/га по сравнению с контролем и 51 ц/га по сравнению с принятой в хозяйстве системой защиты.

Список источников

урожайность сахарная свекла почва

1. Агротехнологии зерновых и технических культур в Центральном Черноземье: учебное пособие / под ред. В.А. Федотова. Воронеж: Истоки, 2005. 164 с.

2. Влияние стимуляторов корнеобразования на вегетативное размножение различных видов чубушника в условиях искусственного тумана / Г.С. Рязанов, И.П. Заволока, Р.А. Щукин, М.А. Савенкова // Вестник Мичуринского государственного аграрного университета. 2021. № 1 (64). С. 79-83.

3. Ганнев М.М., Недорецков В.Д. Химические средства защиты растений: учебное пособие для вузов. 4-е изд., Санкт-Петербург: Лань, 2021. 400 с.: ил.

4. Глинка К.Д. Почвоведение. Санкт-Петербург: Лань, 2014. 720 с.

5. Годовые отчеты ООО «Агротехнологии» за 2019-2020 гг. Тамбовский район Тамбовской области с. Богословка.

6. Заволока И.П., Щукин Р.А., Михайлов А.А. Продуктивность гибридов сахарной свеклы фирмы KWS в условиях Тамбовской области // Вестник Мичуринского государственного аграрного университета. 2021. № 1 (64). С. 20-24.

7. Захарычев В.В. Химия гербицидов: учебное пособие для вузов. Санкт-Петербург: Лань, 2021. 592 с.

8. Мельникова О.В., Торпков В.Е. Сорняки в агроценозах и меры борьбы с ними: монография. Санкт-Петербург, Лань. 2019. 204 с.: ил.

9. Список пестицидов и агрохимикатов, разрешенных к применению на территории РФ 2020-2022 гг. Справочное издание. 636 с.

References

1. Agrotechnologies of grain and industrial crops in the Central Chernozem region: a textbook. Edited by V.A. Fedotov. Voronezh, Origins, 2005. 164 p.

2. Ryazanov, G.S., I.P. Zavoloka, R.A. Shchukin and M.A. Savenkova. The influence of root formation stimulators on the vegetative reproduction of various species of chub in conditions of artificial fog. Bulletin of Michurinsk State Agrarian University, 2021, no. 1 (64), рр. 79-83.

3. Gannev, M.M. and V.D. Nedoretskov. Chemical plant protection products: a textbook for universities. 4th ed., St. Petersburg: Lan, 2021. 400 p.: ill.

4. Glinka, K.D. Soil science. St. Petersburg: Lan, 2014. 720 p.

5. Annual reports of Agrotechnologies LLC for 2019-2020. Tambov district, Tambov region, the village of Bogoslovka.

6. Zavoloka, I.P., R.A. Shchukin and A.A. Mikhailov. Productivity of KWS sugar beet hybrids in the conditions of the Tambov region. Bulletin of Michurinsk State Agrarian University, 2021, no. 1 (64), pp. 20-24.

7. Zakharychev, V.V. Chemistry of herbicides: a textbook for universities. St. Petersburg: Lan, 2021. 592 p.

8. Melnikova, O.V. and V.E. Torpkov. Weeds in agrocenoses and measures to combat them: monograph. St. Petersburg, Lan. 2019. 204 p.: ill.

9. List of pesticides and agrochemicals approved for use in the territory of the Russian Federation 2020-2022. Reference edition. 636 p.

Размещено на Allbest.ru