Эффективность химического метода борьбы с сорняками при разных технологиях возделывания ячменя в условиях верхневолжья

На правах рукописи

Акимов

Алексей Алексеевич

ЭФФЕКТИВНОСТЬ ХИМИЧЕСКОГО МЕТОДА БОРЬБЫ

С СОРНЯКАМИ ПРИ РАЗНЫХ ТЕХНОЛОГИЯХ

ВОЗДЕЛЫВАНИЯ ЯЧМЕНЯ В УСЛОВИЯХ ВЕРХНЕВОЛЖЬЯ

Специальность 06.01.01 – общее земледелие

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени

кандидата сельскохозяйственных наук

Тверь 2009

Диссертационная работа выполнена на кафедре земледелия

ФГОУ ВПО «Тверская государственная сельскохозяйственная академия»

Научный руководитель: кандидат сельскохозяйственных наук,

доцент Лапыгина Валентина Алексеевна

Официальные оппоненты: доктор сельскохозяйственных наук,

профессор Прудникова Анна Григорьевна

кандидат сельскохозяйственных наук,

доцент Зубков Николай Владимирович

Ведущее предприятие: ГНУ «Всероссийский научно-исследовательский

институт льна»

Защита диссертации состоится «18» июня 2009 г. в 10 час.

на заседании диссертационного совета Д220.063.01 при ФГОУ ВПО «Тверская государственная сельскохозяйственная академия» по адресу:

170904, г. Тверь, пос. Сахарово, ул. Василевского, 7, ТГСХА

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Тверской ГСХА

Автореферат разослан «18» мая 2009 г.

помещен на сайте «www.tvgsha.ru» «18» мая 2009 г.

Учёный секретарь диссертационного совета,

кандидат сельскохозяйственных наук, доцент

Петрова А.А.

Общая характеристика работы

Актуальность темы. В условиях реформирования сельскохозяйственного производства резко снизился уровень культуры земледелия, показатели которого – низкая продуктивность и высокая засоренность культур. По данным ряда ученых, потери урожая зерновых культур от сорных растений составляют 18-20%, поэтому борьба с ними является весьма актуальной задачей. В комплексе мер борьбы с сорняками, при недостаточной обеспеченности и дороговизне почвообрабатывающей техники и удобрений, ставка делается на химический метод, как самый эффективный и рентабельный. Современный химический метод борьбы с сорняками основывается на использовании новых гербицидов, обладающих более широким спектром действия, ассортимент которых в последнее время значительно расширился. Использование таких гербицидов в борьбе со злостными сорняками должно быть обосновано с точки зрения агротехнологии и ее основных элементов – удобрений и срока основной обработки почвы. Такие исследования в условиях Верхневолжья не проводились.

Цель исследований – определить хозяйственную, биологическую, экологическую и экономическую эффективность новых гербицидов в посевах ячменя при разных сроках основной обработки почвы на двух фонах удобрения.

В задачи исследований входило:

1. Изучить динамику засоренности посевов ячменя на двух фонах минерального питания и двух сроках основной обработки почвы в зависимости от применения современных гербицидов.

2. Определить потенциальную засоренность пахотного слоя почвы семенами и вегетативными органами многолетних сорняков.

3. Выявить влияние удобрений и сроков основной обработки почвы на агрофизические показатели плодородия почвы.

4. Определить урожайность и структуру урожая ячменя в зависимости от фона удобрений, гербицидов и сроков основной обработки почвы.

5. Выявить корреляционную зависимость урожайности ячменя от показателей засоренности и некоторых элементов структуры урожая.

6. Рассчитать экономическую эффективность производства ячменя в зависимости от фона удобрений, гербицидов и сроков основной обработки почвы и рекомендовать производству наиболее эффективную технологию.

Научная новизна. Впервые в условиях региона изучены особенности формирования агрофитоценоза ячменя на двух фонах минерального питания и двух сроках основной обработки почвы с применением современных гербицидов; выявлены лучшие варианты совместного применения гербицидов, удобрений, сроков основной обработки почвы, позволяющие снизить засоренность посевов и почвы, повысить урожайность ячменя и рентабельность его производства.

Практическая значимость результатов исследований. Производству рекомендованы наиболее эффективные технологии совместного применения современных гербицидов гранстара и дифезана, доз удобрений и сроков основной обработки почвы в посевах ячменя. Применение гранстара в дозе 20 г/га, в среднем по двум фонам удобрений и двум срокам основной обработки почвы, позволяет снизить в 6,3 раза засоренность и повысить урожайность ячменя на 0,51-0,54 т/га, а дифезана – 180 мл/га снизить засоренность в 3,5 раза и повысить урожайность ячменя на 0,50 т/га только при оптимальном NPK и зяблевой вспашке. Рентабельность производства ячменя повышается на 19,3 и 18,9% соответственно.

Реализация результатов исследований. Результаты исследований внедрены в ООО «Северный лен – Старица» Старицкого района Тверской области на площади 27 га с экономическим эффектом 36,7 тыс. руб. и в колхозе «Россия» Кесовогорского района Тверской области на площади 33 га с экономическим эффектом 44,8 тыс. руб.

Апробация работы. Материалы диссертации доложены на 2-х Международных научно-практических конференциях, проводимых на базе Тверской ГСХА в 2007, 2008 годах (г. Тверь), на II этапе Всероссийского конкурса на лучшую научную работу среди аспирантов высших учебных заведений Министерства сельского хозяйства Российской Федерации на базе ФГОУ ВПО Орловский ГАУ 24-25 апреля 2008 года (г. Орел).

Публикации. По материалам диссертации опубликовано 4 научные работы, в том числе в журнале «Аграрная наука», 2009. – №1. – С. 17-18.

Представленная работа является составной частью плана научно-исследовательских работ Тверской государственной сельскохозяйственной академии на 2005-2010 гг., тема 5, № гос. рег. 01.2.007.04611

Структура и объем диссертации. Диссертация изложена на 130 страницах, содержит 30 таблиц, 27 рисунков, состоит из введения, 7 глав, выводов, предложений производству, библиографического списка использованной литературы, который включает 213 наименований, в том числе 24 на иностранных языках, 52 приложения.

Основные положения, выносимые на защиту:

• особенности динамики количественно-весовой засоренности посевов ячменя и пахотного слоя почвы семенами и вегетативными органами размножения многолетних сорняков в зависимости от гербицидов, удобрений и сроков основной обработки почвы.
• изменение основных агрофизических, биологических и экологических свойств почвы под действием гербицидов, удобрений, сроков основной обработки почвы.
• роль изучаемых элементов технологии (удобрения, гербициды, срок основной обработки почвы) в формировании урожайности и ее структуры.
• экономическая эффективность производства ячменя при разных технологиях.

Автор выражает глубокую признательность и благодарность научному руководителю – кандидату сельскохозяйственных наук, доценту, почетному работнику высшего профессионального образования Российской Федерации Лапыгиной Валентине Алексеевне за методическую помощь и поддержку при работе над диссертацией, а также всем преподавателям, сотрудникам кафедры земледелия Тверской ГСХА за содействие в проведении научных исследований.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

2. Место, условия и методика проведения исследований

Исследования по изучению эффективности химического метода борьбы с сорняками при разных технологиях возделывания ячменя в условиях Верхневолжья проводились в 2006-2008 гг. в стационарном трёхфакторном полевом и мелкоделяночном опытах, заложенных на опытном поле кафедры земледелия Тверской ГСХА.

Почва опытного участка дерново-среднеподзолистая остаточно карбонатная глееватая на морене легкосуглинистая по гранулометрическому составу. Агрохимические показатели пахотного слоя почвы до закладки опыта следующие: гумус по Тюрину 1,90-1,93%; легкогидролизуемый азот (по Корнфилду) 20-28 мг/кг почвы; подвижный фосфор (P2O5) – 300-332 и обменный калий (К2О) – 80-92 мг/кг (по Кирсанову); pHKCl 5,8-6,0, мощность пахотного слоя 20-22 см.

Полевой трёхфакторный опыт «Эффективность химического метода борьбы с сорняками при разных технологиях возделывания ячменя в условиях Верхневолжья» заложен осенью 2005 года методом расщеплённых делянок в четырёхкратной повторности. На делянках первого порядка (480 м2) изучались сроки основной обработки почвы, на делянках второго порядка (240 м2) – удобрения и на делянках третьего порядка (80 м2) – гербициды. Размещение вариантов рендомизированное. Схема трёхфакторного опыта включала 12 вариантов, 48 делянок и позволила изучить действие и взаимодействие разных сроков основной обработки почвы, удобрений и гербицидов.

Схема полевого трёхфакторного опыта (2х2х3): Фактор А (срок основной обработки почвы): 1 – зяблевая вспашка, 2 – весновспашка; Фактор В (удобрения): 1 – минимальное NPK, 2 – оптимальное NPK; Фактор С (гербициды): 1 – без гербицидов, 2 – гранстар 20 г/га, 3 – дифезан 180 мл/га.

Мелкоделяночный трехфакторный опыт «Влияние насыщения гербицидами на засоренность и урожайность ячменя» заложен осенью 2006 года методом расщепленных делянок в четырехкратной повторности. На делянках первого порядка (36 м2) изучались сроки основной обработки почвы, на делянках второго порядка (9 м2) – дозы гербицида раундап, на делянках третьего порядка (3 м2) – гербициды против двудольных сорняков в посевах ячменя. Размещение вариантов рендомизированное. Схема трехфакторного мелкоделяночного опыта включала 24 варианта, 96 делянок.

Схема мелкоделяночного трёхфакторного опыта (2х4х3): Фактор А (срок основной обработки почвы): 1 – зяблевая вспашка, 2 – весновспашка; Фактор В (дозы гербицида раундап, внесенные в осенний период): 1 – без гербицида, 2 – 4 л/га, 3 – 6 л/га, 4 – 8 л/га; Фактор С (гербициды, внесенные в фазу кущения ячменя): 1 – лонтрел 300 мл/га, 2 – гранстар 20 г/га, 3 – дифезан 180 мл/га.

Расчёт доз минеральных удобрений для варианта с оптимальным NPK проводился балансовым методом на урожайность ячменя 3 т/га, а для варианта с минимальным удобрением – взята доза азота N30 (далее в таблицах будет обозначаться как минимальное NPK). Расчётная доза составила N110P0K102 (далее в таблицах будет обозначаться как оптимальное NPK). Виды удобрений: аммиачная селитра и хлористый калий.

Удобрения вносились при оптимальной дозе – под предпосевную культивацию N50P0K102, N30 после обработки гербицидами, а остальную часть N30 в конце кущения – начале выхода в трубку (через 2 недели после первой подкормки); при минимальной дозе - N30 вносили после обработки гербицидами.

Гранстар – новый сульфонилмочевинный гербицид системного действия фирмы Дюпон для обработки зерновых колосовых культур, который обладает широким спектром действия в борьбе со многими однолетними широколистными сорняками, а также с бодяком полевым.

Дифезан – новый отечественный эффективный послевсходовый гербицид широкого спектра действия для борьбы с широколистными малолетними и многолетними сорняка­ми в посевах зерновых колосовых культур, представляющий собой смесевой препарат на основе производных дикамбы и хлорсульфурона.

Раундап – уникальный гербицид фирмы Монсанто для уничтожения любых сорняков, используется при возделывании практически всех сельскохозяйственных культур, обладает высокой эффективностью воздействия, вызывает гибель как надземной, так и подземной частей сорных растений. Биологическая эффективность препарата раундап выше, чем у других глифосатсодержащих препаратов.

Предшественник ячменя – лен. Зяблевую вспашку на 20-22 см во все годы исследований проводили агрегатом МТЗ-82 с плугом ПЛН-3-35 в первой декаде сентября, весновспашку – в третьей декаде апреля при наступлении физической спелости почвы.

Посев ячменя сорта Зазерский 85 производили семенами I категории, с нормой высева 5 млн. шт. всхожих семян/га, 3-5 мая.

Уборка урожая проводилась сплошным способом комбайном «Сампо» до 20 августа.

Погодные условия в годы исследований были различными как по количеству выпавших осадков и сумме активных температур, так и их поступлению в период активной вегетации ячменя. Наиболее благоприятными для роста и развития ячменя были вегетационный период 2006 и 2008 годов, тогда как в 2007 году наблюдалась очень жаркая и сухая погода в середине вегетации. Так, сумма температур за май-август составила в 2006 году – 1787,5 оС, в 2007 – 1902,7 оС, в 2008 – 1710,4 оС при норме 1717,4 оС, а сумма осадков соответственно 326, 241, 364 при норме 275,1 мм.

РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ

3. Влияние сроков основной обработки почвы, удобрений и гербицидов на урожайность и структуру урожая ячменя

3.1 Урожайность ячменя. В годы исследований урожайность ячменя определялась погодными условиями и в зависимости от изучаемых элементов технологии изменялась в благоприятные по влаго- и теплообеспеченности годы: в 2006 году от 4,28 до 2,17 т/га, в 2008 году от 3,04 до 1,47 т/га, в неблагоприятный 2007 год – от 1,87 до 0,96 т/га (табл. 1).

Таблица 1 – Влияние сроков основной обработки почвы, удобрений и

гербицидов на урожайность ячменя

Фактор А	Фактор В	Фактор С	Урожайность, т/га				Прибавка от гербицидов
			2006 г.	2007 г.	2008 г.	в среднем за 3 года	т/га	%
Зяблевая вспашка	минимальное NPK	без гербицидов	2,68	0,97	1,57	1,74	-	-
		гранстар	3,02	1,38	2,35	2,25	0,51	29,3
		дифезан	2,83	1,10	2,19	2,04	0,30	17,2
	в среднем по удобрению		2,84	1,15	2,04	2,01	-	-
	оптимальное NPK	без гербицидов	3,41	1,36	2,63	2,47	-	-
		гранстар	4,13	1,87	3,04	3,01	0,54	21,9
		дифезан	4,28	1,72	2,91	2,97	0,50	20,2
	в среднем по удобрению		3,94	1,65	2,86	2,82	-	-
в среднем по обработке почвы			3,39	1,40	2,45	2,41	-	-
Весновспашка	минимальное NPK	без гербицидов	2,19	0,96	1,47	1,54	-	-
		гранстар	2,86	1,22	2,09	2,06	0,52	33,8
		дифезан	2,17	1,15	1,77	1,70	0,16	10,4
	в среднем по удобрению		2,41	1,11	1,78	1,76	-	-
	оптимальное NPK	без гербицидов	2,93	1,39	2,54	2,29	-	-
		гранстар	4,01	1,52	2,89	2,81	0,52	22,7
		дифезан	2,78	1,87	2,82	2,49	0,20	8,7
	в среднем по удобрению		3,24	1,59	2,75	2,53	-	-
в среднем по обработке почвы			2,82	1,35	2,26	2,15	-	-
НСР05 частных различий			0,13	0,07	0,08	-	-	-
НСР05 для главных эффектов			0,06	0,04	0,04	-	-	-
НСР05 для парных взаимодействий			0,09	0,05	0,05	-	-	-

В 2006 году наибольшую прибавку урожая ячменя обеспечивали удобрения – 1,1 т/га по зяблевой вспашке и 0,83 т/га по весновспашке, в 2008 году прибавки составили 0,82 и 0,97 т/га, в 2007 году – 0,50 и 0,48 т/га соответственно. В среднем за 3 года, по оптимальному NPK и зяблевой вспашке прибавки урожайности составили 0,81 т/га, по весновспашке – 0,77 или 42,1%.

По сравнению с вариантом без внесения гербицидов, в среднем за 3 года, агротехническая эффективность гранстара составила 0,51-0,54 т/га независимо от фона удобрений и срока основной обработки почвы, эффективность дифезана была ниже и, в целом, гербициды повышали урожайность на 20,5%. Эффективность удобрений и гербицидов зависела от срока основной обработки почвы, в среднем за 3 года, замена зяблевой вспашки на весновспашку приводила к снижению урожайности на 0,26 т/га или 10,8%.

3.2 Структура урожая. Прибавки урожайности ячменя соответствуют различиям по основным элементам структуры, как в отдельные вегетационные периоды, так и в среднем за 3 года. Корреляционно-регрессионный анализ показал прямую сильную корреляционную зависимость урожайности с количеством растений перед уборкой (r=0,74, d=54,8%), продуктивной кустистостью (r=0,88, d=77,4%) и массой зерна с колоса (r=0,90, d=81,0%). Наибольшую урожайность ячменя по гранстару (3,01 т/га) и дифезану (2,97 т/га) обеспечила продуктивная кустистость – 1,35, количество растений перед уборкой – 309-295 шт./м2 и масса зерна с колоса – 0,81-0,83 г.

3.3 Сохранность и выживаемость ячменя. Полевая всхожесть оказала влияние, как на сохранность, так и выживаемость, в среднем за 3 года, она по зяблевой вспашке составила 78,6%, по весновспашке – 75,5%. Сохранность растений повышалась под действием удобрений и гербицидов и по фону оптимального удобрения и гербициду гранстар по зяблевой вспашке была равна 80,5%. Наибольшая выживаемость ячменя отмечалась при применении как гранстара (61,7%), так и дифезана (59,1%) по зяблевой вспашке, а по весновспашке 57,9-58,3% соответственно.

3.4 Площадь листьев ячменя. Урожайность ячменя зависит от продуктивности фотосинтеза, который определяется работой ассимиляционной поверхности, то есть площадью листьев. Лучшие условия для формирования листовой поверхности обеспечивались при возделывании ячменя с применением гранстара и оптимального NPK как по зяблевой, так и весновспашке, когда площадь листьев в фазу колошения составляла 31,01 и 30,33 тыс.м2/га соответственно. Определена сильная прямая корреляционная зависимость между урожайностью и площадью листьев (r=0,96, d=92,2%), уравнение регрессии надежно: У=0,67Х+8,27.

4. Влияние сроков основной обработки почвы и удобрений

на агрофизические свойства почвы

4.1 Строение пахотного слоя почвы. В среднем за 3 года, при замене зяблевой вспашки на весновспашку отмечается более рыхлое строение пахотного слоя в посевах ячменя на дерново-среднеподзолистой легкосуглинистой почве: наблюдается увеличение общей (на 2,51%) и некапиллярной пористости (на 2,78%), снижение плотности сложения (с 1,34 до 1,27 г/см3). Наименьшая величина плотности 1,25 г/см3 наблюдалась по весновспашке и оптимальному NPK (табл. 2).

Таблица 2 – Влияние сроков основной обработки почвы и удобрений на

агрофизические свойства пахотного (0-20 см) слоя почвы,

в среднем вегетацию ячменя (в среднем 2006-2008 гг.)

Фактор А	Фактор В	Строение пахотного слоя					Влажность почвы, % от абс. сух. почвы
		объем твердой фазы почвы, %	пористость почвы, %			плотность почвы, г/см3
			общая	некапиллярная	капиллярная
Зяблевая вспашка	минимальное NPK	50,36	49,64	14,45	35,20	1,34	14,82
	оптимальное NPK	50,68	49,32	13,84	35,49	1,34	14,19
в среднем по обработке почвы		50,52	49,48	14,14	35,34	1,34	14,50
Весно-вспашка	минимальное NPK	48,88	51,12	16,82	34,31	1,30	15,53
	оптимальное NPK	47,15	52,85	17,03	35,83	1,25	15,44
в среднем по обработке почвы		48,01	51,99	16,92	35,07	1,27	15,48

4.2. Влажность почвы. Влажность почвы в посевах ячменя больше зависела от условий влагообеспеченности вегетационных периодов, чем от удобрений и сроков основной обработки почвы. В среднем за 3 года различия по влажности (в % от абсолютно сухой почвы) находилась на уровне 0,98%.

4.3 Структура почвы. Структура почвы зависит от многих факторов, и сама определяет водный, воздушный, пищевой режимы почвы. Структура имеет количественную и качественную характеристики, которые изменяются в течение вегетации. В среднем за годы исследований, нами отмечается тенденция некоторого увеличения коэффициента структурности (на 0,03) под действием удобрений и срока основной обработки почвы. Наибольший коэффициент структурности – 2,38, и содержание водопрочных агрегатов – 47,68% – отмечается по весновспашке по сравнению с зяблевой вспашкой (43,24%) и между фонами удобрений существенных различий не выявлено.

5. Влияние сроков основной обработки почвы, удобрений и гербицидов

на засоренность посевов ячменя и почвы

5.1 Динамика засоренности посевов ячменя. Видовой состав сорняков определяет сложность агрофитоценоза. За годы исследований в посевах ячменя наибольшая встречаемость отмечалась по 22 видам, остальные виды были представлены единично. Видовой состав был представлен такими злостными и вредоносными сорняками как марь белая, пырей ползучий, осоты, ежовник петушье просо, пикульники, горцы, звездчатка средняя и др. (рис. 1).

Рис. 1 Видовой состав сорняков в агрофитоценозе ячменя в начале вегетации (шт./м2), среднем 2006-2008 гг.

На основе обобщенных экспериментальных данных нами установлено, что засоренность ячменя в начале вегетации, в среднем за 3 года исследований, была сильной и составила по количеству 394 шт./м2, по сухой массе – 21,22 г/м2, что значительно выше ЭПВ, установленного для данной культуры, особенно по первому показателю. Засоренность ячменя изменялась по годам: в 2006 году она составила 559 шт./м2 и 24,76 г/м2, в 2007 году 424 шт./м2 и 29,24 г/м2, в 2008 году 168 шт./м2 и 9,66 г/м2.

Рис. 2 Соотношение биологических групп сорняков в агрофитоценозе ячменя в начале вегетации (%), в среднем 2006-2008 гг.,

Малолетние сорные растения

Зяблевая вспашка, минимальное NPK Весновспашка, минимальное NPK

Зяблевая вспашка, оптимальное NPK Весновспашка, оптимальное NPK

Многолетние сорные растения

Зяблевая вспашка, минимальное NPK Весновспашка, минимальное NPK

Зяблевая вспашка, оптимальное NPK Весновспашка, оптимальное NPK

Рис. 3 Динамика засоренности посевов ячменя малолетними и многолетними сорняками (г/м2 сухой массы), в среднем 2006-2008 гг.

Выбор гербицидов на посеве ячменя определялся его засоренностью в начале вегетации. Наши исследования (рис.2) показали, что засоренность двудольными сорняками составила 81% (малолетние 76, многолетние 5%), а однодольными 19%, в том числе малолетние 6 и многолетние 13%.

Засоренность ячменя от начала до конца вегетации имеет явно динамичный характер, и для ее анализа воспользуемся данными по засоренности, выраженными по сухой массе, как наиболее объективной по сравнению с количеством (рис.3).

Без применения гербицидов, как по фонам удобрений, так и срокам основной обработки почвы наблюдается четкая закономерность увеличения засоренности к середине вегетации в 3,3 раза по малолетним и 3,7 по многолетним сорнякам, а к концу вегетации в 8,5-11,8 раз соответственно. Наибольший рост засоренности отмечается по весновспашке от середины до конца вегетации как по минимальному (с 46,00 до 206,40 г/м2), так и по оптимальному NPK (с 36,96 до 190,32 г/м2) многолетними сорняками.

Применяемые гербициды гранстар и дифезан уничтожали в посевах ячменя широколистные сорняки, находящиеся в стадии 2-4 листьев. Отмирание сорняков наблюдалось в течение 2-3 недель, поэтому, по сравнению с исходной, засоренность после применения гербицидов к середине и концу вегетации также увеличивалась, но значительно медленнее по сравнению с безгербицидным вариантом, и гербициды обеспечивали лучшее фитосанитарное состояние посевов ячменя до уборки.

Гранстар, в среднем по двум фонам удобрений и двум срокам основной обработки почвы, снижал засоренность посевов ячменя малолетними сорняками в середине вегетации в 8,8, а дифезан только в 2,0 раза по сравнению с безгербицидным вариантом. Наибольшее снижение засоренности ячменя малолетними сорняками отмечалось как по зяблевой (11,4), так и весновспашке (11,6 раза) по оптимальному NPK.

Засоренность посевов ячменя многолетними сорняками в середине вегетации, в среднем по двум фонам удобрений и двум срокам обработки почвы, снижалась под действием гранстара в 3,1, а дифезана в 2,1 раза.

Наименьшая засоренность ячменя в середине вегетации многолетними сорняками отмечалась на зяблевой вспашке по оптимальному NPK и составляла по гранстару 9,30, а дифезану 10,85 г/м2.

Определение биологической эффективности гербицидов, проведенное нами по гибели малолетних и многолетних двудольных сорняков, показало преимущество гранстара перед дифезаном на малолетних сорняках, как по зяблевой, так и весновспашке, гибель составила 96,6 и 97,0% соответственно. Биологическая эффективность дифезана была на 7,9-6,7% ниже. По гибели многолетних сорняков преимущество также за гранстаром, особенно по весновспашке – 85,4%. Существенных различий по биологической эффективности гербицидов по срокам основной обработки почвы, как по малолетним, так и многолетним сорнякам не наблюдалось (табл. 3).

Таблица 3 – Биологическая эффективность гербицидов (% гибели двудольных сорняков) в зависимости от сроков основной обработки почвы и удобрений,

в среднем 2006-2008 гг.

Фактор А	Фактор В	Фактор С	Малолетние	Многолетние
Зяблевая вспашка	минимальное NPK	гранстар	96,0	81,4
		дифезан	84,8	72,1
	оптимальное NPK	гранстар	97,2	72,3
		дифезан	92,6	76,6
	в среднем по гранстару		96,6	76,9
	в среднем по дифезану		88,7	74,4
в среднем по обработке почвы			92,7	75,6
Весновспашка	минимальное NPK	гранстар	95,4	88,1
		дифезан	92,7	62,9
	оптимальное NPK	гранстар	98,6	82,7
		дифезан	87,9	70,5
	в среднем по гранстару		97,0	85,4
	в среднем по дифезану		90,3	66,7
в среднем по обработке почвы			93,7	76,1

Таким образом, наиболее высокий эффект в борьбе с сорняками достигается при сочетании гербицида гранстар, оптимального NPK и зяблевой вспашки (рис. 4).

Рис. 4 Засоренность посевов ячменя (г/м2 сухой массы) перед уборкой, в среднем 2006-2008 гг.

Так, перед уборкой засоренность ячменя по этому варианту была самой низкой – 18,87 г/м2, что в 3,1 раза ниже аналогичного варианта весновспашки. Из данных рисунка видно, что при зяблевой вспашке при оптимальном NPK, по сравнению с минимальным, сухая масса сорняков по гранстару снижается, а по весновспашке она увеличивается как по гранстару, так и дифезану. Корреляционно-регрессионный анализ показал наличие средней обратной корреляционной зависимости между засоренностью ячменя перед уборкой (г/м2) и урожайностью (r=-0,43, d=18,5%).

Действие гербицидов проявлялось в снижении засоренности посевов ячменя перед уборкой по гранстару в 6,4, а по дифезану в 3,5 раза по сравнению с безгербицидным вариантом.

Применение гербицидов в сочетании со сроками основной обработки почвы и удобрений привело, в среднем по 2-м фонам удобрений и 2-м срокам основной обработки почвы, к изменению состава сорного компонента агрофитоценоза. К концу вегетации содержание малолетних двудольных сорняков снижалось с 76 до 5,3% по гранстару и 10,0% по дифезану, но увеличивалось по малолетним однодольным с 6,0 до 28,0-30,7% соответственно. Засоренность многолетними сорняками к концу вегетации возрастала за счет увеличения однодольных с 13 до 63,5% по гранстару – 56,2% по дифезану и уменьшения в сообществе многолетних двудольных с 5,0 до 3,2-3,0% соответственно. Наибольшее содержание пырея ползучего в сорном компоненте отмечалось по весновспашке и оптимальному NPK, в среднем по двум гербицидам, – 81,0%, по минимальному NPK – 72,5%, что было выше, чем по зяблевой вспашке на 35,0 и 32,5%.

5.2 Динамика засоренности почвы вегетативными органами размножения многолетних сорняков. Замена зяблевой вспашки на весновспашку приводила не только к сильной засоренности посевов ячменя, но и к значительному засорению пахотного слоя почвы вегетативными органами размножения многолетних сорняков, таких злостных как пырей ползучий, осот желтый и розовый (таблица 4).

Без применения гербицидов засоренность пахотного слоя почвы вегетативными органами размножения многолетних сорняков от начала до конца вегетации возрастала и достигала максимума по весновспашке и минимальному NPK по пырею 3959,17 см/м2, а по осотам – 708,33 см/м2. Под действием гранстара и дифезана засоренность пахотного слоя почвы вегетативными органами размножения осотов снижалась по обоим фонам NPK и срокам основной обработки почвы. Наименьшая засоренность почвы вегетативными органами размножения осотов наблюдалась по гранстару на оптимальном фоне NPK и зяблевой вспашке и равнялась 4,67 г/м2. Засоренность пахотного слоя почвы корневищами пырея ползучего возрастала по весновспашке в сравнении с зяблевой вспашкой, в среднем по двум фонам удобрений с 962,50 до 2883,76 см/м2 или в 3 раза.

Засоренность пахотного слоя почвы вегетативными органами размножения многолетних сорняков меньше изменялась под действием гербицидов и фонов удобрений, чем сроков основной обработки почвы. Так, к концу вегетации ячменя при замене зяблевой вспашки на весновспашку засоренность пахотного слоя была выше в 3 раза по весновспашке по сравнению с зяблевой вспашкой.

Таблица 4 – Динамика засоренности пахотного слоя почвы вегетативными

органами размножения многолетних сорняков (см/м2), в среднем 2006-2008 гг.

Фактор А	Фактор В	Фактор С	Длина корневищ и корневых отпрысков, см/м2
			начало вегетации			конец вегетации
			всего	пырей	осоты	всего	пырей	осоты
Зяблевая вспашка	минимальное NPK	без гербицидов	521,00	407,72	113,28	1240,67	950,00	290,67
		гранстар				1092,67	992,67	100,00
		дифезан				696,00	613,67	82,33
	в среднем по удобрению					1009,78	852,11	157,67
	оптимальное NPK	без гербицидов	488,56	373,44	115,11	1501,67	1366,67	135,00
		гранстар				485,33	480,67	4,67
		дифезан				1461,33	1371,33	90,00
	в среднем по удобрению					1149,44	1072,89	76,56
в среднем по обработке почвы			504,78	390,58	114,20	1079,61	962,50	117,11
Весновспашка	минимальное NPK	без гербицидов	2497,67	2129,44	368,22	4667,50	3959,17	708,33
		гранстар				2688,70	2464,37	224,33
		дифезан				4456,00	4143,33	312,67
	в среднем по удобрению					3937,40	3522,29	415,11
	оптимальное NPK	без гербицидов	1998,44	1821,50	176,94	3164,67	2525,33	639,33
		гранстар				2318,33	2209,00	109,33
		дифезан				2255,67	2001,33	254,33
	в среднем по удобрению					2579,56	2245,22	334,33
в среднем по обработке почвы			2248,06	1975,47	272,58	3258,48	2883,76	374,72

Таким образом, перенос основной обработки почвы на весну создает лучшие условия для развития многолетних сорняков в осенне-весенний период. Следовательно, основным способом борьбы с этими злостными сорняками является осеннее внесение гербицидов и зяблевая вспашка.

5.3 Влияние дозы внесения гербицида раундап на засоренность почвы и посевов ячменя. По результатам мелкоделяночного опыта нами установлено, что при дозе внесения самого распространенного гербицида раундапа 8 л/га в осенний период и гранстара, и дифезана в фазу кущения ячменя (рис. 5) можно снизить длину корневищ пырея ползучего до 200 см/м2, а корневых отпрысков осотов до 30 см/м2 по зяблевой вспашке. Эта доза, по нашим исследованиям, не приводит к полной гибели корневой системы пырея ползучего как по зяблевой вспашке, так и по весновспашке, но позволяет уничтожить органы вегетативного размножения осотов по весновспашке.

Рис. 5 Влияние дозы внесения гербицида раундап на органы вегетативного размножения пырея ползучего в фазу кущения ячменя

5.4 Потенциальная засоренность пахотного слоя почвы семенами сорняков. Наши исследования показали, что потенциальная засоренность почвы семенами сорняков за вегетационный период, в среднем за 3 года, без применения гербицидов возрастала по зяблевой вспашке и минимальному NPK на 23,0%, а оптимальному – на 21,5%, а по весновспашке соответственно на 20,6 и 39,0%.

Если на начало вегетации засоренность почвы семенами сорняков составляла 1530 – 1890 млн. шт./га, то под действием применяемых гербицидов она изменялась, снижаясь по гранстару по зяблевой вспашке и минимальному NPK на 11,0, а оптимальному на 0,7%, а по весновспашке на 10,1 и 1,2% соответственно. Дифезан приводил к значительно меньшему снижению засоренности и, в среднем по двум фонам удобрений и двум срокам основной обработки, потенциальная засоренность снижалась только на 2,2%.

По видовому составу в пахотном слое почвы наибольшая доля семян сорняков приходилась на марь белую – 72,8%.

6. Биологическая активность, фитосанитарное состояние почвы и продукции

Определение биологической активности почвы по степени разложения льняного полотна показало, что, в среднем за вегетацию, в благоприятные по увлажнению годы (2006 и 2008) она достигала своего максимума 91,9 и 95,4%, тогда как в 2007 году была очень низкой – 18,3%. В среднем за 3 года биологическая активность была наибольшей по оптимальному NPK на весносвпашке и составила 52,7%, что было выше аналогичного варианта зяблевой вспашки на 11,8%. Биологическая активность почвы возрастает с увеличением доз удобрений от минимального до оптимального NPK, особенно эта закономерность характерна на весновспашке.

Экологическая эффективность применяемых гербицидов определялась по численности (шт./м2) и массе (г/м2) дождевых червей. Применение гербицидов, по сравнению с безгербицидным фоном, оказало различное влияние на основной индикатор биологической активности – численность и массу дождевых червей (рис. 6). По зяблевой вспашке снижение количества и массы червей отмечается на фоне оптимального NPK по дифезану до 9,3 шт./м2 и 8,30 г/м2, а по весновспашке эта закономерность отмечается как по минимальному, так и по оптимальному NPK: 16,3-13,09 и 11,8-12,33 соответственно.

Рис. 6 Влияние сроков основной обработки почвы, удобрений и гербицидов на численность (шт./м2) и массу (г/м2) дождевых червей, в среднем за вегетацию ячменя, в среднем 2006-2008 гг.

Анализ почвы и зерна на остаточное количество гербицидов показал их отсутствие.

7. Экономическая эффективность производства ячменя

Наши исследования показали, что производство зерна ячменя по всем 12 технологиям с урожайностью от 1,54 до 3,01 т/га и цене реализации 4000 руб./т рентабельно, уровень рентабельности составил 44,1-93,3%. По весновспашке уровень рентабельности по гранстару выше, чем по дифезану по минимальному NPK на 22,6%, по оптимальному – на 13,0%, а по зяблевой вспашке и оптимальному NPK различия по гранстару и дифезану не существенны – 66,7-67,6%. Наибольший уровень рентабельности ячменя – 93,3% – получен на зяблевой вспашке по минимальному фону NPK, что на 10,1% выше, чем по дифезану.

Основные выводы

1. Урожайность ячменя в большей степени зависела от агрометеорологических условий года, чем изучаемых элементов технологии. В благоприятные по погодным условиям 2006 и 2008 гг. максимальная урожайность была выше: 4,28 и 3,04, в неблагоприятный 2007 год – ниже (1,87) запланированной 3,0 т/га. В среднем за 3 года, прибавку урожайности обеспечивали удобрения 0,79 (42,1%), гербициды – 0,41 (20,5%), срок основной обработки почвы – 0,26 т/га (10,8%).

2. Хозяйственная эффективность гранстара составила 26,9%, а дифезана – 14,1%. Гранстар повышал урожайность ячменя на 0,51 по минимальному NPK и 0,54 по оптимальному NPK и зяблевой вспашке, на 0,52 т/га независимо от фона NPK по весновспашке, а дифезан – на 0,50 т/га по оптимальному NPK и зяблевой вспашке.

3. Запланированная урожайность ячменя, в среднем за 3 года, получена по гранстару (3,01 т/га) и дифезану (2,97 т/га) по оптимальному NPK на зяблевой вспашке при общей выживаемости 61,7 и 59,1% соответсвенно.

4. Замена зяблевой вспашки на весновспашку на дерново-среднеподзолистой легкосуглинистой почве, особенно по оптимальному NPK, создавала более рыхлое строение пахотного слоя почвы и лучшее качество структуры почвы в посевах ячменя.

5. Засоренность посевов ячменя, в среднем за 3 года, зависела как от агрометеорологических условий года, так и элементов технологии. В начале вегетации засоренность ячменя составляла 394 шт./м2 по количеству и 21,22 г/м2 по сухой массе, была представлена 22 видами, с содержанием в сорном компоненте 81% двудольных, в том числе 75% малолетних и 6% многолетних. Основные виды: марь белая, пикульники, горцы, осот желтый, бодяк полевой, пырей ползучий, ежовник петушье просо.

6. В среднем за 3 года, без применения гербицидов в сильно засоренных посевах ячменя сухая масса сорняков возрастала по всем четырем технологиям. Потенциальная засоренность пахотного слоя семенами сорняков увеличивалась на зяби по минимальному NPK на 23,0, оптимальному – 21,5, а на весновспашке на 26,6-39,0% соответственно. Засоренность пахотного слоя почвы вегетативными органами размножения многолетних сорняков больше зависела от срока основной обработки, чем от фона удобрений и гербицидов. Замена зяблевой вспашки на весновспашку повышала засоренность в 3 раза, достигая максимума по пырею ползучему 3959,17 см/м2 и 708,33 см/м2 по осотам по минимальному NPK.

7. Наибольшая биологическая эффективность 97,0% по гранстару отмечалась по малолетним и наименьшая по дифезану – 66,7% по многолетним двудольным сорнякам на весновспашке.

8. Корреляционно-регрессионный анализ показал наличие средней обратной корреляционной зависимости между засоренностью перед уборкой (г/м2) и урожайностью (r=-0,43, d=18,5%). Преимущество гранстара по сравнению с дифезаном проявлялось как по фонам удобрений, так и срокам основной обработки почвы, самая низкая засоренность (18,87 г/м2) отмечалась по оптимальному NPK и зяблевой вспашке.

9. Под действием гербицидов к концу вегетации изменялся состав сорного компонента. По гранстару отмечается снижение малолетних двудольных сорняков с 76,0 до 5,3, а по дифезану до 10,0%, многолетних двудольных с 5 до 3,2-3,0%, и возрастание малолетних однодольных с 6,0 до 28,0 и 30,7%, а многолетних однодольных с 13 до 63,5-56,2% соответственно.

10. Внесение в осенний период времени раундапа в дозе 8 л/га, а в фазу кущения ячменя гранстара и дифезана позволяет уничтожить вегетативные органы размножения осотов и не приводит к полной гибели корневищ пырея ползучего.

11. В среднем, экологическая эффективность гранстара составила 15,10, а дифезана – 11,46 г/м2 дождевых червей, или была на 24,1% ниже.

12. Экономическая эффективность гранстара выше, чем дифезана независимо от фонов удобрений и сроков основной обработки почвы. Наибольший уровень рентабельности производства ячменя обеспечивается при совместном применении гранстара с минимальным и оптимальным NPK по зяблевой вспашке – 93,3-66,7%, а дифезана с минимальным NPK по зяблевой вспашке – 83,2%.

Предложения производству

1. В условиях Верхневолжья (Тверская область) на почвах с высокой потенциальной засоренностью семенами и вегетативными органами размножения многолетних сорняков целесообразно возделывать ячмень с применением современных гербицидов, в том числе на низком фоне удобрения.

2. Для получения запланированной урожайности ячменя при внесении расчетных доз NPK необходимо применять гранстар (20 г/га) независимо от срока основной обработки почвы, а дифезан – только на зяблевой вспашке.

Список опубликованных работ

Публикации в изданиях, рекомендованных ВАК РФ:

1. Лапыгина, В.А. Химический метод борьбы со злостными сорняками при разных технологиях возделывания ячменя в условиях Тверской области / В.А. Лапыгина, А.А. Акимов // Аграрная наука. – 2009. - №1. С. 17-18.

Публикации в сборниках научных трудов и материалах конференций:

2. Лапыгина, В.А. Влияние гербицидов на засоренность и урожайность ячменя при разных технологиях / В.А. Лапыгина, А.А. Акимов // Стабилизация производства и развитие агропромышленного комплекса региона на основе внедрения инновационных технологий. Сб. научн. тр. по матер. Международной науч.-практ. конф. 13-15 июня 2007 г. – Тверь: ТГСХА, 2007. – С. 89-91.

3. Лапыгина, В.А. Влияние основных элементов технологии на засоренность и урожайность ячменя / В.А. Лапыгина, А.А. Акимов // Проблемы аграрной науки и образования / Сб. науч. тр. по матер. Международной науч.-практ. конф. 3-5 июня 2008 г. Ч.1 – Тверь: «Агросфера», 2008. – С. 69-71.

4. Акимов, А.А. Агротехническая и экономическая эффективность химических средств борьбы со злостными сорняками на посевах ячменя / А.А. Акимов // Проблемы аграрной науки и образования / Сб. науч. тр. по матер. Международной науч.-практ. конф. 3-5 июня 2008 г. Ч.1 – Тверь: «Агросфера», 2008. – С. 86-88.

Подписано в печать 13.05.09 г.

Формат 60х48 1/16. Бумага типографская.

Гарнитура шрифта «Times». Печать ризографическая.

Ус.печ.л. Тираж 100 экз. Заказ №

Издательство ТвГСХА «АгросферА»

Россия, 170904, г. Тверь, п. Сахарово, ул. Василевского, 7

Тел. (4822) 53-12-36