Кочик Г.М. Ефективність агротехнічних заходів боротьби з бур\'янами в посівах сільськогосподарських культур в умовах Полісся

Короткий зміст

РОЗДІЛ 1. ОСОБЛИВОСТІ ЗАБУР’ЯНЕНОСТІ ПОСІВІВ ТА ЗАСОБИ

І МЕТОДИ ЇЇ ЗНИЖЕННЯ

(огляд літератури)

В огляді літератури зроблено аналіз особливостей забур’яненості посівів залежно від агротехнічних факторів, результатів досліджень з вивчення різних методів і заходів захисту посівів від бур’янів. Незважаючи на значний обсяг досліджень, щодо розробки систем захисту посівів від бур’янів багато питань залишається відкритими. Постає проблема пошуку екологічно безпечних заходів зменшення шкодочинності бур’янів у посівах польових культур, застосування яких дасть можливість підвищити рівень урожайності, зменшити обсяги використання хімічних засобів.

РОЗДІЛ 2. УМОВИ ТА МЕТОДИКА ПРОВЕДЕННЯ ДОСЛІДЖЕНЬ

Експериментальна частина роботи виконувалася в зоні центрального Полісся України на території Коростенського району Житомирської області в стаціонарному та тимчасових дослідах Інституту сільського господарства Полісся УААН в 1999-2003 рр.

Досліди розміщені на типовому для зони Полісся дерново-середньопідзолистому супіщаному грунті з такими показниками родючості: вміст гумусу в шарі 0-20 см (за Тюріним) -1,19-1,22%, сполук азоту, що легко гідролізуються (за Корнфілдом) - 34,5-37,2 мг/кг грунту, сума увібраних основ (за Каппеном-Гільковіцем) -1,4-1,7 мг. екв/100 г грунту, рН (_КСl) - 4,9-5,3 (потенціометрично), рухомі форми фосфору -11,2-16,2 і обмінного калію - 10,1-11,7 мг на 100 г грунту (за Кірсановим).

Кліматичні умови місця проведення досліджень є типовими для центральної частини Полісся України. Погодні умови в роки проведення досліджень були різними за основними гідротермічними показниками (температурний режим, кількість опадів). Вегетаційні періоди 1999-2001рр. виявилися посушливими (ГТК 1,1). 2002,2003рр. характеризувались помірним зволоженням (ГТК 1,5-1,6). В цілому в період проведення досліджень погодні умови різкого негативного впливу на ріст і розвиток культурних рослин і бур’янів не мали.

Дослідження проводили в стаціонарному досліді (дослід 1), закладеному в 1981 році в типовій 9-пільній зерно-просапній сівозміні з таким чергуванням культур: озиме жито, картопля, яра пшениця+конюшина, конюшина, озима пшениця, кукурудза на силос, овес+ пелюшка, ячмінь, ріпак ярий. Об’єктом наших досліджень були культури суцільного способу сівби: озима пшениця, овес+пелюшка, ячмінь, ярий ріпак, озиме жито. Посівна площа ділянок 529м², облікова - 72м². Повторність в досліді триразова, розміщення варіантів - систематичне.

Системи основного обробітку грунту під зазначені культури базувалися на проведенні систематичної оранки на глибину 18-20 см (контроль) та обробітку дисковими на - 8-10 см і плоскорізними на 18-20 см знаряддями.

Системи обробітку грунту вивчали на трьох фонах удобрення: фон 0 - без добрив (контроль); фон 1- органічні та мінеральні добрива в загальноприйнятих для зони Полісся нормах органічних і мінеральних добрив (7,8 т/га гною + N₅₇Р₆₃К₇₀ на 1 га сівозмінної площі); фон 2 - альтернативна система удобрення (3,9 т/га гною+ N₂₈Р₃₂К₃₅ на 1 га сівозмінної площі) та заорювання побічної продукції (5 т/га соломи) та післяжнивного люпину на сидерат (10т/га) під просапні культури. Норми внесення мінеральних добрив становили: під озиму пшеницю- N₆₀Р₆₀К₆₀, вико-вівсяну сумішку- N₃₀Р₆₀К₆₀, ячмінь- N₆₀Р₆₀К₆₀, ярий ріпак- N₁₂₀Р₉₀К₁₂₀, озиме жито- N₆₀Р₆₀К₆₀. За альтернативної системи удобрення норми становили половину загальноприйнятих. Схема досліду 1 наведена в табл.1.

В тимчасовому досліді 2 вивчали вплив досходового розпушування грунту знаряддями плоскорізного типу на забур’яненість посівів вівса, вико-вівсяної та пелюшко-вівсяної сумішок. Схема досліду наведена в табл. 2. В досліді 3 дано оцінку забур’яненості посівів озимого жита й озимої пшениці за різних строків сівби. Схема досліду наведена в табл. 3. В досліді 4 встановлювали формування забур’яненості посівів озимих і ярих зернових культур залежно від норм висіву. Для озимого жита й озимої пшениці норми висіву підвищували на 20%, для вівса і ячменю- на 15% порівняно з встановленими. Схема досліду наведена в табл. 4. Завданням досліду 5 було визначити фітоценотичну стійкість культур проти пирію повзучого. В тимчасових дослідах посівна площа ділянок 75м², облікова- 40м², повторність- чотириразова.

Потенційну засміченість визначали в грунтових пробах відібраних буром конструкції Калентьєва, методом відмивання на ситах з отворами діаметром 0,25 мм за загальноприйнятою методикою (О.В Фісюнов,1984).

В посівах культур сівозміни облік бур’янів проводили на постійно закріплених площадках розміром 0,5м х 0,5м (0,25 м²), кількістю 8 штук на кожному варіанті в триразовій повторності в два строки: кількісним методом на час появи сходів культури та кількісно-ваговим - перед збиранням урожаю згідно з загальноприйнятими методичними рекомендаціями. Оцінку ступеня забур’яненості посівів проводили за п’ятибальною шкалою, рекомендованою О.В. Фісюновим (1984). Для визначення у пирію повзучого довжини кореневищ, їх маси та кількості бруньок використовували метод пошарових виїмок (П.Г. Мартинов,1969).

При визначенні видового складу бур’янів і їх насіння користувалися посібниками, ілюстрованими визначниками, гербаріями, колекціями.

Визначення ступеня пригнічення культурою бур’янів проводили за методикою П.М. Лазаускаса (1980). Конкурентний тиск бур’янів на культурні рослини характеризували за індексом конкурентоздатності, запропонований науковцями O¢Sellivan et all. (1982).

В рослинних зразках визначали азот методом Гінзбург і Щеглової на приладі БАН-УНДІЗ, фосфор – за методом Мерфі-Райм, калій на полуменевому фотометрі.

Фенологічні спостереження в дослідах проводили за загальноприйнятою методикою Держсортмережі (1985). Облік врожаю - ваговим методом за “Методикою державного сортовипробування сільськогосподарських культур”(1971). Статистичну обробку експериментальних даних проводили методом дисперсійного аналізу (Б.А. Доспехов,1985). Економічну ефективність вирощування культур визначали на основі “Методичних вказівок по визначенню економічної оцінки вирощування сільськогосподарських культур за інтенсивними технологіями”. Енергетичну ефективність агротехнічних заходів розраховували на основі технологічних карт і нормативів витрат за методикою О.К. Медведовського, П.І. Іваненка (1988).

РОЗДІЛ 3 ВПЛИВ СИСТЕМ ОСНОВНОГО ОБРОБІТКУ НА ЗАБУР’ЯНЕНІСТЬ

ҐРУНТУ ТА ПОСІВІВ КУЛЬТУР СІВОЗМІНИ

Потенційна забур’яненість грунту залежно від систем обробітку та удобрення. Потенційна забур’яненість грунту є основним джерелом формування бур’янової рослинності в польових агрофітоценозах. Встановлено, що в зерно-просапній сівозміні потенційна забур’яненість орного шару ґрунту(0-20 см) знаходиться в межах 1,1-1,4 млрд. шт. насінин бур’янів на 1 га. Проте забур’яненість посівів залежить, в основному, від насіння, що розміщене в шарі грунту 0-5 см, який є активною зоною для його проростання. Так, на 1 га в ньому знаходиться від 374 до 640 млн. штук насінин бур’янів різних видів, що становить 32,1-50,2 % від загальної кількості в орному шарі.

Проведення протягом двох ротацій систематичного дискування та плоскорізного обробітку призвело до збільшення потенційної забур’яненості ґрунту в шарі 0-5 см на 39-53% порівняно з традиційною оранкою (рис.1). За способів безполицевого обробітку відбувається перерозподіл насіння бур’янів в орному шарі. В шарі грунту 0-10 см його концентрується 65,4-69,4%, в 10-20 см -30,6-34,6%, тобто відбувається диференціація орного шару за вмістом насіння бур’янів в грунті. За щорічної оранки насіння бур’янів розподіляється більш рівномірно: в шарі грунту 0-10 см його концентрується 43,6-48,5%, в 10-20 см - 51,5-56,4% (рис. 2).

На варіантах загальноприйнятої системи удобрення кількість насіння бур’янів в шарі ґрунту 0-5 см була на 3-12% меншою, ніж на фоні без добрив. Пояснюється це тим, що під покривом добре розвиненої маси культурних рослин суцільного способу сівби бур’яни утворюють значно менше генеративних органів порівняно з фоном без добрив. На фоні альтернативної системи удобрення кількість насіння бур’янів в грунті була на 7-18% більшою, ніж на неудобреному фоні, що пояснюється додатковим внесенням насіння бур’янів в грунт з соломою.

Темпи проростання насіння бур’янів за систематичного проведення дискування і плоскорізного обробітку вищі, ніж за оранки, що пояснюється концентрацією поживних речовин у верхньому шарі грунту та його меншою об¢ємною масою за такого обробітку. Спостереження за динамікою появи сходів бур’янів на ділянках без культури свідчать, що за способів безполицевого обробітку в перші 30 днів кількість їх становила 35,2-39,5%, тоді як після оранки лише 23,6-25,2% від загальної кількості.

Аналіз видового складу насіння бур’янів показав, що ярі види становлять 53,5-68,0%, озимі і зимуючі - 18,6-26,2 %, пізні ярі- 8,5-21,8 %, багаторічні види - 0,2-1,7 % від їх загальної кількості в орному шарі грунту. Серед ранніх ярих переважає насіння лободи білої (Chenopodium album ?.), пізніх ярих - проса курячого (Echinochloa crus galli L.), а серед озимих – триреберника непахучуго (Tripleurospermum ino-dorum L.), грициків звичайних (Capsella bursa - pastoris L. Medicus). Високий потенційний запас насіння бур’янів в грунті зазначених видів обумовлює їх широке розповсюдження в посівах культур сівозміни.

Забур’яненість посівів культур сівозміни залежно від систем основного обробітку грунту. Встановлено, що в допосівний період на фоні оранки кількість сходів бур’янів була в межах 41-75 шт/м². За обробітку дисковими та плоскорізними знаряддями кількість їх збільшується в 4,0-5,3 раза порівняно з оранкою. В середньому по сівозміні кількість бур’янів в посівах перебуває в межах від 141 до 381 шт/м² на початку і від 86 до 191 шт/м² в кінці вегетації культур, що значно більше економічних порогів шкодочинності. На період збирання урожаю бур’яни формують 11,8-38,8 ц/га сирої вегетативної маси.

Проведення протягом двох ротацій тривалого поверхневого обробітку дисковими знаряддями та плоскорізного розпушування грунту призводить до підвищення в посівах культур сівозміни рівня загальної забур’яненості в 1,8- 2,2 раза на початку та в 1,6-1,8 раза в кінці вегетації культур порівняно з оранкою. При цьому маса бур¢янів за безполицевих способів обробітку перевищує масу їх по оранці в 2,0-2,3 раза. Виявлені закономірності формування забур’яненості посівів при обстеженні всіх культур сівозміни (рис. 3).

В посівах культур сівозміни виявлено 23-53 види бур¢янів різних біогруп, з яких 23 становили основу агрофітоценозів. В структурному розподілі бур’янів, що проростають на початку вегетації, в посівах озимих зернових культур найбільшу частку (37,7-59,1%) займають озимі та зимуючі види. Частка ранніх ярих видів складає 22,6-34,8, пізніх ярих - 9,4-21,2, багаторічних - 6,4-20,7%. В посівах ярих культур найбільшу частку (21,4-56,4%) займають ранні ярі види, озимі і зимуючі - 13,3-29,6, пізні ярі - 19,3-41,5, багаторічні - 3,1-21,4%. Найрозповсюдженішими в посівах культур сівозміни є лобода біла (Chenopodium album ?.), триреберник непахучий (Tripleurospermum inodorum L.), просо куряче (Echinochloa crus galli L.), грицики звичайні (Capsella bursa - pastoris (L.) medic), метлюг звичайний (Apera spika Venti (L.)P.B.), пирій повзучий (Elytrigia repens L. Nevski), які є основними конкурентами культурних рослин. Тому захист посівів повинен бути в першу чергу спрямований на знищення зазначених видів бур’янів.

В посівах культур сівозміни серед багаторічних видів найпоширенішим є пирій повзучий. Встановлено, що на одному гектарі його кореневища формують довжину від 85 до 476 км сухою масою від 160 до 1070 кг, на яких розміщується від 5,71 до 31,93 млн. життєздатних бруньок. Найсприятливіші умови для розмноження пирію повзучого створюються на фоні систематичного безполицевого обробітку. Довжина його кореневищ на варіантах з дискуванням і плоскорізним обробітком була в 2,7-3,6, а маса їх- в 3,1-4,0 рази вищою, ніж після оранки. При цьому кількість життєздатних бруньок пирію повзучого в грунті збільшується в 2,7-3,6 раза порівняно з оранкою.

Виявлені закономірності дають можливість рекомендувати оранку, як більш ефективний прийом в боротьбі з бур¢янами порівняно з безполицевими способами обробітку.

Вплив систем удобрення на забур’яненість посівів культур сівозміни. При загальноприйнятій і альтернативній системах удобрення за вегетаційний період в посівах культур сівозміни бур’яни формують масу відповідно в 1,5-1,7 і 1,3-1,5 раза більшу, ніж на фоні без добрив. Проте за оптимального рівня живлення темпи росту культурних рослин вищі, ніж на фоні без добрив, внаслідок чого створюються несприятливі умови для росту бур’янів. На фоні загальноприйнятої та альтернативної систем удобрення загальний рівень забур’яненості посівів культур сівозміни був у 1,2-1,3 раза нижчим, ніж на фоні без добрив.

Встановлено, що на удобрених варіантах маса рослин озимої пшениці збільшується в 1,3-1,9, пелюшко-вівсяної сумішки -1,4-1,6, ячменю -1,4-1,8, ярого ріпака -2,1-2,6, озимого жита -1,6-2,1 раза порівняно з неудобреними фоном, внаслідок цього посилюється пригнічення бур’янів культурними рослинами. На фоні без добрив коефіцієнти співвідношення мас рослин культури і бур’янів були значно нижчі, ніж при загальноприйнятій і альтернативній системах удобрення. Підвищений рівень забур’яненості на неудобрених варіантах – це результат слабкого розвитку культурних рослин.

Винос елементів живлення бур’янами в посівах культур сівозміни. Однією з причин зниження врожайності культур сівозміни є шкодочинність бур’янів, яка обумовлюється використанням ними з грунту елементів живлення. Встановлено, що за оранки бур’яни виносять з грунту основних елементів живлення від 1,5 до 10,8 кг/га, тоді як за безполицевих способів обробітку - від 2,9 до 27,5 кг/га.

При підвищеному рівні забур’яненості, що спостерігається за безполицевих способів обробітку, бур’яни виносить з грунту азоту в 1,8-2,5, фосфору -1,4-2,3, калію- 2,2-2,8 раза більше, ніж за оранки. За щорічної оранки бур’яни виносять з грунту елементів живлення 8,1-11,9% від виносу їх культурними рослинами, тоді як за способів безполицевого обробітку - 17,0-34,2%.

На ділянках без добрив винос бур’янами елементів живлення знаходився в межах 1,5-13,0 кг/га. При використанні загальноприйнятої й альтернативної систем удобрення він становив 4,2 - 27,5 кг/га, або в 1,4-2,3 раза більше, ніж на фоні без добрив.

Винос основних елементів живлення культурними рослинами майже не залежить від способів основного обробітку грунту. На фоні без добрив він знаходився в межах 13,4-64,2 кг/га. За використання загальноприйнятої й альтернативної систем удобрення він становив 26,6 – 123,0 кг/га, що в 1,6-3,1 раза більше, ніж на фоні без добрив. Тому конкурентна спроможність культурних рослин по відношенню до бур’янів на удобрених варіантах вища порівняно з неудобреним фоном.

Оцінка шкодочинності бур’янів. Індекс конкурентоздатності показує зниження урожаю, викликане шкодочинністю бур’янів. Його визначали за формулою: ік=[ учп-узп):учпЧ100], де ік-індекс конкурентоздатності, %; учп-урожай чистого посіву, г/м²; узп-урожай забур’яненого посіву, г/м².

Дослідженнями встановлено, що найбільше зниження врожаю спостерігається у ячменю, де індекс конкурентного тиску бур’янів на культурні рослини становив 18,4-34,3% (рис.4). У озимої пшениці індекс конкурентоздатності знижується до 14,3-25,3%, пелюшко-вівсяної сумішки - 9,8-19,4%, озимого жита - 6,5-15,1%, ярого ріпака -6,8-14,5%. Зниження індексу конкурентоздатності свідчить про вищу стійкість культур проти бур’янів.

При вирощуванні культур на фоні оранки індекс конкурентного тиску знаходиться в межах 6,5-20,6%. За систематичного обробітку дисковими та плоскорізними знаряддями шкодочинність бур’янів помітно зростає і індекс конкурентоздатності підвищується до 11,2- 33,8%.

Таким чином, при проведенні оранки зменшуються втрати врожаю, викликані шкодочинністю бур’янів. За способів безполицевого обробітку виникає загроза збільшення втрат урожаю від бур’янів, внаслідок підвищеного рівня забур’яненості та погіршення забезпеченості культурних рослин елементами живлення.

Урожайність культур сівозміни залежно від систем основного обробітку грунту й удобрення. На урожайність озимої пшениці та озимого жита позитивний вплив мала оранка (табл. 1). Визначено, що за тривалого проведення дискування та плоскорізного обробітку урожайність озимої пшениці й озимого жита знизилася, на 18-33 і 7-19% порівняно з традиційною оранкою, внаслідок підвищення рівня загальної забур’яненості посівів.

Урожайність зерна ячменю і пелюшко-вівсяної сумішки знаходилась в межах одного рівня за всіх способів основного обробітку. В посівах цих культур хоча і спостерігається підвищений рівень забур’яненості за безполицевих способів обробітку, порівняно з оранкою, але позитивний ефект від безполицевого обробітку, що пояснюється стартовим ефектом концентрації поживних речовин у верхньому шарі ґрунту, перекриває негативний вплив, викликаний бур’янами.

Ярий ріпак позитивно реагував на плоскорізне розпушування та поверхневий обробіток, проведений дисковими знаряддями. В середньому за роки досліджень урожай насіння ярого ріпака, залежно від удобрення, зріс по дискуванні на 11-18%, плоскорізному обробітку – 5-11% порівняно з оранкою. Позитивна реакція ярого ріпака на безполицевий обробіток пов’язана з меншою шкодочинністю бур’янів, внаслідок міжрядних розпушувань грунту, за яких стримується ріст бур’янів.

Визначено, що застосування добрив у загальноприйнятих нормах сприяло підвищенню врожайності зерна озимої пшениці на 41-61, озимого жита- 66-78, пелюшко-вівсяної сумішки- 36-46, ячменю- 76-97, насіння ярого ріпака- 50-60% порівняно з фоном без добрив. За альтернативної системи удобрення урожайність зерна озимої пшениці підвищилася проти фону без добрив на 13-35, озимого жита - 42-62, пелюшко-вівсяної сумішки- 15-31, ячменю- 27-37, насіння ярого ріпака- 26-33%. При заміні загальноприйнятої системи удобрення альтернативною врожайність зерна озимої пшениці знизилася на 14,1-19,7, озимого жита - 7,4-17,7, пелюшко-вівсяної сумішки-10,5-15,4, ячменю-26,9-30,5, насіння ярого ріпака-14,9-17,3%, що пов’язано з погіршенням забезпечення рослин елементами живлення.

РОЗДІЛ 4. ЗАХОДИ КОНТРОЛЮ БУР’ЯНІВ ТА ЗНИЖЕННЯХ ЇХ

ШКОДОЧИННОСТІ В ПОСІВАХ ЗЕРНОВИХ КУЛЬТУР

Вплив досходового розпушування грунту на зменшення шкідливості бур’янів в посівах культур суцільного способу сівби. В Інституті землеробства УААН розроблено і запатентовано спосіб двофазового обробітку грунту, елементом якого є досходове розпушування грунту плоскорізними знаряддями.

Встановлена можливість його проведення при вирощуванні просапних культур (Малієнко А.М., Голодний І.М.,1990). Завданням наших досліджень було з¢ясувати можливість проведення досходового розпушування грунту та перевірки його ефективності, як прийому, спрямованого на зменшення шкодочинності бур’янів в посівах культур суцільного способу сівби.

Встановлено, що на ділянках, де проводили досходове розпушування кількість бур’янів у фазі сходів культур була меншою в 10,4-12,0 разів, перед збиранням урожаю в 3,0-3,8 раза порівняно із загальноприйнятим обробітком. При цьому маса бур’янів зменшилася в 1,8-2,4 раза (табл. 2).

Коефіцієнти співвідношення мас культурних рослин і бур’янів на ділянках з досходовим розпушуванням грунту підвищилися в 2,0-2,7 раза, що свідчить про зниження в посівах конкуренції бур’янів по відношенню до культурних рослин.