WWW.DISUS.RU

БЕСПЛАТНАЯ НАУЧНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА

 

Продуктивность и азотфикс и рующая способность люпина узкол и стного в зависимости от применяемых гербицидов в северо-западном регионе россии

На правах рукописи

РУСАКОВ Дмитрий Валерьевич

Продуктивность и азотфиксирующая

способность люпина узколистного

в зависимости от применяемых гербицидов в СЕВЕРО-Западном регионе России

Специальность 06.01.01 – «Общее земледелие»

Автореферат диссертации на соискание ученой степени

кандидата сельскохозяйственных наук

Немчиновка - 2008 г.

Работа выполнена на кафедре земледелия и луговодства Великолукской государственной сельскохозяйственной академии

Научный руководитель: доктор сельскохозяйственных наук,

профессор Иванцов Николай Константинович

Официальные оппоненты: доктор сельскохозяйственных наук,

профессор Политыко Петр Михайлович

кандидат сельскохозяйственных наук,

доцент Жиляев Александр Михайлович

Ведущая организация – Псковский НИИ сельского хозяйства

Защита состоится «4» марта 2008 г. в 1400 часов на заседании диссертационного совета Д 006.049.01 при Научно-исследовательском институте сельского хозяйства Центральных районов Нечерноземной зоны по адресу:

Адрес: 143026, Московская область, Одинцовский район, пос. Немчиновка -1, ул. Калинина, дом 1.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке НИИСХ ЦРНЗ

Автореферат разослан « » января 2008 г.

Ученый секретарь Мерзликин А.С

диссертационного совета

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. В современном земледелии люпин приобретает значение одной из важнейших культур. Прежде всего, он является одним из мощных резервов в получении дешевого высококачественного белка. В связи с этим увеличение продуктивности люпина узколистного при повышении его азотфиксирующей способности является актуальной задачей.

Потенциальная семенная продуктивность узколистного люпина достигает 60 ц/га. Однако в производственных условиях она остается низкой. Одной из причин снижения урожайности зерна культуры является засоренность посевов (А.А. Дудук, О.Ч. Коженевский, 1999; Г.И. Пехота, 1999).

Главной тенденцией нарастающего процесса засорения является неуклонный рост количественных показателей, характеризующих присутствие на полях многолетних видов корневищных и корнеотпрысковых сорных растений, и одними агротехническими факторами интенсивного земледелия уничтожить их не удается. В то же время люпин довольно чувствительная культура к гербицидам (В.Г. Безуглов, Р.А. Постоева, 1974; I. Munro и др., 1973; Н.И. Капустин, 1999; В.С. Епифанов, 2000). Поэтому особую роль играют поиски наиболее эффективных и экологически безопасных препаратов. Но в условиях, когда гербициды становятся ежегодно действующим на люпин фактором, оценивать их влияние необходимо не на одно, а на ряд поколений культуры.

Цель и задачи исследований: разработать и предложить производству меры борьбы с сорной растительностью, основанные на рациональном использовании гербицидов с учетом экологической безопасности и эффективности препаратов, обеспечивающих снижение численности сорняков при повышении продуктивности люпина и его азотфиксирующей способности.

Для достижения цели решались следующие задачи:

  • с учетом видового состава сорняков и избирательности гербицидов изыскать, всесторонне оценить предлагаемые производству препараты;
  • предложить приемы борьбы с многолетними корневищными и корнеотпрысковыми сорняками и снизить их побегообразующую способность;
  • определить размер биологической фиксации азота в зависимости от применяемых гербицидов;
  • установить влияние препаратов на урожайность, структуру и качество продукции;

- изучить продуктивность люпина при систематическом применении гербицидов в трех семенных поколениях;

- дать эколого-токсикологическую оценку препаратам с учетом охраны окружающей среды на основе совокупного сочетания принципов эффективности, экономичности и экологичности.

Научная новизна: впервые в условиях Северо-Западного региона на основании проведенных исследований было изучено влияние гербицидов на продуктивность и азотфиксирующую способность люпина узколистного; дана комплексная оценка раундапа, в зависимости от норм и сроков его вне-

сения; расширен ассортимент экологически безопасных препаратов и их

смесей, применяемых однократно и в трех семенных поколениях; дана комплексная агроэкологическая оценка применения гербицидов в посевах люпина с учетом охраны окружающей среды.

На защиту выносятся следующие положения:

- повышение продуктивности люпина узколистного и его азотфиксирующей способности при использовании эффективных и экологически безопасных препаратов;

- повышение урожайности люпина за счет приемов борьбы с многолетними корневищными и корнеотпрысковыми сорняками, позволяющими снизить их побегообразующую способность;

- научные и практические вопросы изучения продуктивности люпина при систематическом применении препаратов в трех семенных поколениях;

- агроэкологическая оценка использования гербицидов

Практическая значимость работы. На основе комплексной оценки расширен ассортимент применяемых на посевах люпина узколистного экологически безопасных гербицидов, позволяющих снизить засоренность посевов на 49,2-69,5 %. Предложен производству расширенный ассортимент препаратов в борьбе с пыреем ползучим. Изучено влияние раундапа на многолетние корневищные (пырей ползучий) и корнеотпрысковые сорняки (осот розовый и осот желтый), что подтвердило высокую хозяйственную и биологическую эффективность данного препарата. Проведена оценка предлагаемых производству гербицидов с учетом охраны окружающей среды, биологической и хозяйственной эффективности, а также экономической целесообразности.

Реализация результатов исследований. Исследования проводились в соответствии с планом научных работ Великолукской государственной сельскохозяйственной академии по теме: “Разработка адаптивных систем земледелия на Северо-Западе России”, утвержденным ученым советом (протокол от 27.02.2001).

Апробация работы. Результаты исследований доложены на трех научно-практических конференциях в Великолукской ГСХА, а также на международной конференции в Алтайском ГАУ. По материалам диссертации опубликовано 6 печатных работ.

Структура и объем диссертационной работы. Диссертация состоит из введения, четырех глав, выводов, предложений производству, списка использованной литературы, 5 приложений. Работа изложена на 154 страницах машинописного текста, содержит 31 таблицу и 3 рисунка. Список литературы включает 200 библиографических источников, из них 21 на иностранном языке.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Условия и методика исследований

Исследования были проведены в 2004-2007 годах в учебно-опытном хозяйстве «Удрайское» Великолукского района Псковской области с закладкой следующих опытов:

  1. Эффективность различных норм и сроков внесения раундапа против многолетних корневищных и корнеотпрысковых сорняков;
  2. Сравнительная эффективность комплексных гербицидов в посевах люпина узколистного;

3. Продуктивность люпина при систематическом применении гербицидов в трех семенных поколениях.

Почва опытного участка - дерново-подзолистая, супесчаная, мощность пахотного слоя 20-22 см; гумус - 2,12-2,25 %; рНkcl 5,60-5,96; содержание Р2О - 250-317 мг/кг, К2О - 214-236 мг/кг; Нг(гидролитическая кислотность) - 1,92-1,95 мг экв/100 г почвы; S (сумма обменных оснований) - 6,3 мг экв/100 г почвы; Степень насыщенности основаниями - 76-79 %.

Первые два полевых опыта по изучению гербицидов включало семь вариантов в четырех кратной повторности. Площадь учетной делянки - 21 м2. Площадь делянки при применении гербицидов в семенных поколениях - 5м2. Расположение вариантов - систематическое в виде организованных повторений.

Сроки сева в опытах производились в оптимально ранние для данной зоны. Люпин высевали рядовым способом с нормой высева 1,2 млн. всхожих семян на гектар. Сорт люпина - Кристалл.

Внесение гербицидов (баковых смесей) проводилось в фазу 3-5 настоящих листов люпина. Раундап применяли весной (за 2-5 дней до всходов культуры) в норме расхода 2, 2,5 и 3 л/га. Осенняя обработка раундапом велась после уборки предшественника в норме 3, 3,5 и 4 л /га.

Опрыскивание проводилось ранцевым опрыскивателем. Обработка раундапом и баковыми смесями велась с расходом рабочей жидкости 300 л/га; подготовка почвы состояла из агротехнических мероприятий характерной для люпина узколистного: лущение стерни (предшественником был ячмень), осенняя зяблевая вспашка, весенняя культивация с одновременным боронованием, послепосевное прикатывание.

Фенологические наблюдения проводились по методике Госсортоиспытания сельскохозяйственных культур (1971); учет засоренности осуществлялся по методическому руководству ВНИИФ количественно-весовым методом (2004); количественные и весовые учеты корневищ пырея ползучего проводили на шести учетных площадках по 0,25 м2 в слое почвы 0-22 см; количественные и весовые учеты корней размножения корнеотпрысковых сорняков проводили путем послойной выборки всех живых корней на четырех учетных площадках по 0,25 м2: у осота желтого на глубину 0-30 см, у осота розового в слое почвы 0-50 см; изучение приживаемости и жизнеспособности корневищ пырея ползучего и корней размножения осотов проводили путем закладки лабораторного опыта; структуру урожая определяли по методике Госсортсети (1971); урожай определяли путем обмолота и взвешивания зерна с каждой делянки; количество и массу клубеньков, активный и общий симбиотические потенциалы рассчитывали согласно методикам Г.С. Посыпанова (1991); анализы химического состава зерна велись по общепринятым методикам; для объективной оценки экономической эффективности использования гербицидов проводили расчеты согласно рекомендациям А.Ф. Ченкина, В.А. Черкасова и В.А. Захаренко (1990).

Изменение сорного фитоценоза в посевах люпина узколистного

В системе управления фитосанитарным состоянием сельскохозяйственных угодий на основе интегрированной защиты растений от сорняков центральное место занимает фитосанитарный мониторинг - оценка видового состава и уровня распространения сорных растений.

Основой для разработки систем мер борьбы с сорняками является обследование полей на засоренность и прогноз вероятного засорения почв. С 1992 по 2006 гг. нами проведены исследования по изучению количественного и весового соотношения основных видов сорняков на посевах люпина узколистного в учебно-опытном хозяйстве «Удрайское» Псковской области.

За рассматриваемый период существенных изменений в видовом составе сорных растений не произошло - появление новых видов или исчезновение старых не отмечено. Как и в предыдущие годы, в качестве доминирующих малолетних сорняков в посевах люпина остаются такие, как марь белая, ромашка непахучая, ярутка полевая, торица полевая. Из многолетних – осот розовый, осот желтый, пырей ползучий и мята полевая. Количество сорняков за период 2000-2006 гг. возросло по сравнению с периодом 1998-1999 гг. в 1,8 раза, а масса в 1,1 раза. По сравнению с 1992-1997 гг. в 3,0 раза по количеству и в 1,2 раза - по массе (табл. 1).

Таблица 1 - Изменение видового состава сорной растительности на люпине узколистном за 1992-2006 гг. (Учхоз «Удрайское» Великолукского района Псковской области)

Годы Всего Яровые Зимующие Корнеотпрысковые Корне-вищные
шт/м2 г/м2 шт/м2 г/м2 шт/м2 г/м2 шт/м2 г/м2 шт/м2 г/м2
1992-1997 199 497,8 99 248,6 25 88,7 13 92,1 62 68,4
1998-1999 339 537,0 83 192,0 47 45,5 18 126,0 191 173,5
2000-2006 597 602,3 267 256,0 65 56,8 25,5 101,5 240 188,0

Учитывая, что засоренность посевов люпина в условиях области характеризуется сложным видовым составом и наблюдается тенденция к доминированию в посевах трудноискоренимых многолетних видов сорняков, это предопределяет необходимость соблюдения системы борьбы с сорной растительностью и совершенствования ассортимента гербицидов.

Эффективность различных норм и сроков внесения раундапа против многолетних корневищных и корнеотпрысковых сорняков

Особенно выраженной вредоносностью для всех зон возделывания

люпина на различных типах почв до сих пор остаются многолетние корне- вищные (пырей ползучий), а также двудольные корнеотпрысковые сорняки (осот розовый и осот желтый).

Результаты исследований выявили недостаточное весеннее действие

Таблица 2 - Побегообразующая способность корневищ пырея ползучего на люпине узколистном

при использовании раундапа (2005-2007 гг.)

Вариант Число стеблей через 30 дней после обработки, шт Гибель в % к контролю Сырая масса, г/м2 Длина корневищ перед уборкой, см/м2 Снижение в % к контролю
стеблей через 30 дней корневищ к уборке массы длины корневищ
стеблей через 30 дней корневищ к уборке
1. Контроль 114 0,0 94 292 3508 0,0 0,0 0,0
Весеннее внесение:
2. Раундап 2 л/га 84 26,3 57 246 2240 39,4 15,7 36,1
3. Раундап 2,5л/га 67 41,2 41 206 2197 56,4 29,4 37,4
4. Раундап 3 л/га 47 58,8 30 140 1823 68,1 52,0 48,0
Осеннее внесение:
5. Раундап 3 л/га 61 46,5 33 150 1885 64,9 48.6 46,3
6. Раундап 3,5л/га 30 73,7 23 91 1668 75,5 68,8 52,4
7. Раундап 4 л/га 23 79,8 14 69 1180 85,1 76,4 66,4

препарата на многолетние корневищные сорняки, в частности на пырей ползучий. Максимальная эффективность достигла 58,8 % (по количеству побегов) и 68,1 % (по их массе), где была отмечена в варианте с нормой расхода гербицида 3 л/га. Раундап уже с осени начинал оказывать на многолетники подавляющее действие, что выражается в появлении на листьях антоциановой окраски. Так, осеннее применение было эффективней и наибольший эффект был достигнут при применении гербицида с нормой расхода 4 л/га - количество побегов было снижено на 79,8 %, масса уменьшилась на 85,1 %,

Самая высокая весенняя и осенняя нормы расхода 3 и 4 л/га были наиболее более эффективны против корнеотпрысковых сорняков (в основном против осота розового и осота желтого). Снижение количества сорняков данной группы в обоих вариантах составило 76,0 %.

Раундап в двух сроках использования не влиял существенно на малолетний сорный компонент. Исследуя эффект гербицида на все биологические группы малолетних сорняков (эфемеры, озимые, яровые ранние) в течение трех лет исследований, не наблюдалось закономерного снижения их количества и массы с увеличением нормы расхода препарата.

Следует отметить, что побегообразующая способность пырея ползучего уменьшалась во всех вариантах по сравнению с контролем (табл. 2). В целом, наибольшее снижение массы и длины корневищ происходило при увеличении нормы расхода препарата. Так, снижение массы корневищ по всем вариантам при применении раундапа относительно контроля составило 15,7-76,4 %, по длине корневищ колебание было в пределах 36,1-66,4 %. Самое эффективное действие раундапа было осенью в норме расхода 4 л/га: на 76,4 % относительно контроля была снижена масса корневищ, длина на 66,4 %. Несмотря на существенное снижение массы и длины корневищ, был зафиксирован невысокий процент гибели корневищных отрезков при лабораторном опыте, где максимальное его значение отмечалось осенью (4 л/га) и весной (3 л/га), что составило 20,0 и 13,3 % соответственно. В остальных вариантах гибель колебалась от 3,3 до 6,7 %. Приживаемость корневищных отрезков во всех вариантах осталась высокой - 72,0-95,0 %, где минимальный показатель был зафиксирован при обработке раундапом осенью в норме расхода 4 л/га.



Длина и масса корней размножения осота розового и осота желтого в большей степени уменьшались при осеннем внесении препарата в норме расхода 4 л/га и весной 3 л/га. Длина у осота розового в данные сроки снижалась на 81,1 и 88,2 %, масса на 83,5 и 85,1 %, а длина корней размножения осота желтого на 68,5 и 65,4 %, масса на 59,2 и 72,5 % соответственно.

Снижение засоренности посевов благотворно повлияло на биометрические показатели люпина, в частности на ассимиляционную поверхность листьев. При применении раундапа к фазе бутонизации площадь листьев находилась примерно на уровне контроля по всем вариантам. К фазе сизых бобов, когда сорная растительность практически была угнетена, показатели площади листьев при использовании раундапа были выше контроля.

Повышение урожайности люпина при применении раундапа происхо-

Вариант Густота стояния, шт/м2 На растении, шт Количество зерен, шт Масса, г Фактическая урожайность, ц/га
боковых ветвей бобов в бобе на растении зерен на растении 1000 семян

1. Контроль 103 4,2 7,1 3,1 22,0 4,2 192,0 34,9

Весеннее внесение:

2. Раундап 2 л/га 100 4,4 7,4 3,3 24,4 4,7 191,2 37,2

3. Раундап 2,5 л/га 101 4,0 7,3 3,3 24,1 4,7 196,6 38,3

4. Раундап 3 л/га 102 4,4 9,4 3,1 29,1 5,6 191,8 45,7

Осеннее внесение:

5. Раундап 3 л/га 100 4,4 8,3 3,0 24,9 4,9 195,3 39,3

6. Раундап 3,5 л/га 101 4,2 8,7 3,2 27,8 5,4 195,0 44,3

7. Раундап 4 л/га коэффициент корреляции НСР05 101 -0,06 4,8 0,56 8,9 0,93 3,4 0,25 30,3 0,99 5,8 0,99 193,4 0,05 46,8 4,50

Таблица 3 - Структура урожая и урожайность люпина узколистного (2005-2007 гг.)

дило за счет положительного влияния не на все показатели, характеризующие структуру урожая. В большей степени урожайность зависела от количества зерен и бобов на растении. В меньшей степени на урожайность повлияло число боковых ветвей, количество зерен в бобе, а также масса 1000 семян (табл. 3). Положительное влияние изучаемых гербицидов на элементы структуры урожая позволило получить достоверную прибавку в вариантах, где раундап применялся весной в норме расхода 3 л/га и осенью - в норме 3,5 и 4 л/га.

Осенняя обработка раундапом, в отличие от весенней, дает наилучший результат в борьбе с многолетними сорняками, обеспечивая тем самым наибольшую их гибель. Это позволяет с организационно-хозяйственной точки зрения значительно сократить объемы весенних работ, с экологической - существенно снизить риск загрязнения окружающей среды и увеличить тем самым период от внесения гербицида до посева культуры.

Сравнительная эффективность комплексных гербицидов в посевах люпина узколистного

Агрофитоценозы характеризуются смешанным типом засоренности (помимо многолетних сорняков присутствуют малолетние), что нацеливает на поиск препаратов с широким спектром действия.

Через месяц после обработки баковыми смесями общая засоренность относительно контроля уменьшилась в 2,0–3,3 раза по количеству сорняков и в 1,2-1,6 раза по массе. Особенно эффективными были баковые смеси пивота с фюзиладом-супер, набу и центурионом. Общая биологическая эффективность пивота в чистом виде была сравнительно высокой - 62,7 %, но против пырея он оказался не эффективным, где количество сорняков было снижено на 48,6 %, что подтверждает целесообразное использование его вместе с противозлаковыми гербицидами.

Среди многолетних корневищных сорняков одним из самых распространенных и вредоносных является пырей ползучий. Проведенные исследования позволили судить об эффективности противозлаковых гербицидов. Наибольшее снижение количества и массы данного сорняка наблюдалось при применении пивота с фюзиладом-супер, а также при одинаковых значениях по эффективности пивота с центурионом и зеллеком-супер. Количество и массу наиболее полно снижал фюзилад-супер (1 л/га), где биологическая эффективность составила 87,8 и 87,0 % соответственно. В наших исследованиях эффективность от использования зеллека-супер (0,5 л/га) и центуриона (0,5 л/га) в смеси с пивотом (0,2 л/га) составила 82,4 %, масса снизилась на 74,0 % (табл. 4).

Внесение противозлаковых препаратов способствовало уменьшению длины и массы корневищ пырея ползучего. Перед уборкой культуры снижение данных показателей при применении гербицидов произошло по сравнению с контролем на 24,2-60,7 и 17,6-62,9 % соответственно, где самая высокая эффективность была достигнута при использовании баковой смеси пивота с фюзиладом-супер. Эффективным был и пивот в смеси центурио-

Таблица 4 - Засоренность посевов люпина узколистного при применении баковых смесей (2005-2007 гг.)

Вариант Количество, шт/м2 Масса, шт/м2
Всего Яровые ранние Зимующие Корневищные Корнеотпрысковые Прочие Всего Яровые ранние Зимующие Корневищные Корнеотпрысковые Прочие
Всех видов Пырей ползучий Всех видов Пырей ползучий
1. Контроль 394 217 2 152 148 7 16 328 167 3 128 123 10 20
2. Пивот 0,4 л/га 147 45 4 80 76 9 9 206 41 4 98 87 39 24
3. Пивот 0,2 л/га + Фюзилад-супер 1л/га 120 65 7 24 18 11 13 217 89 8 29 16 71 20
4. Пивот 0,2 л/га + Фуроре-супер 1 л/га 193 91 3 81 79 9 9 281 142 5 66 65 48 20
5. Пивот 0,2 л/га + Центурион 0,5 л/га 140 90 6 27 26 10 7 224 93 5 34 32 60 32
6. Пивот 0,2 л/га + Зеллек-супер 0,5л/га 200 150 6 29 26 6 9 199 112 8 36 32 26 17
7. Пивот 0,2 л/га + Набу 1 л/га 135 58 4 55 54 5 13 229 110 7 61 60 20 31

ном, что позволило сократить длину корневищ на 50,3 %.

При применении пивота в чистом виде и при использовании его с набу в смеси, а также в контроле гибели корневищных отрезков не наблюдалось. В вариантах с остальными препаратами гибель находилась в пределах 3,3–13,3 %. Процент приживаемости находился во всех вариантах на очень высоком уровне - 86,7-98,0 %, когда в контроле прижились все корневищные отрезки.

Подавление сорной растительности положительно сказалось на биометрических показателях, особенно на площади листьев. При внесении баковых смесей к фазе бутонизации площадь листьев находилась примерно на уровне контроля по всем вариантам. К фазе цветения во всех вариантах площадь листьев была уже выше контроля, но наибольшая ассимиляционная поверхность листьев по сравнению с контролем была отмечена в фазу сизых бобов.

Применение баковых смесей не оказывало отрицательного влияния на основные показатели структуры урожая и урожайность люпина. Повышение урожайности люпина при использовании пивота с противозлаковыми гербицидами происходило больше за счет увеличения количества зерен, количества бобов и количества боковых ветвей на растении, а также количества зерен в бобе. Положительное влияние изучаемых гербицидов на элементы структуры урожая позволило получить достоверную прибавку во всех вариантах (табл. 5).

В целом, на посевах люпина узколистного добавление к пивоту противозлаковых гербицидов позволяет снизить общую засоренность и повысить эффективность смесей против пырея ползучего, где происходило снижение его побегообразующей способности. Применение баковых смесей свидетельствует о высокой биологической и хозяйственной эффективности.

Азотфиксирующая способность люпина узколистного в зависимости от применяемых гербицидов

Эффективность бобово-ризобиального симбиоза зависит от величины активности симбиотического аппарата. Большая масса клубеньков сформировалась уже к фазе цветения. Использование раундапа и баковых смесей показало, что накопление массы клубеньков в период всходы-бутонизация почти во всех вариантах было выше, чем в другие межфазные периоды. Исключением стал осенний вариант с нормой расхода раундапа 4 л/га, а также пивот в смеси с фюзиладом-супер и центурионом. В связи с более полным удалением сорняков в указанных вариантах создались более благоприятные условия для симбиоза, и накопленная масса в период бутонизация-цветение была выше, и она составила 716, 544 и 622 кг/га соответственно. Наименьшая масса была накоплена в межфазный период цветение-уборка.

При применении раундапа колебание АСП было от 9444 до 19540 кгсут/га. Максимальный АСП был достигнут при осеннем внесении препарата (4 л/га), что составило самое верхнее значение варьирования. В опыте с баковыми смесями АСП был от 11562 до 19018 кгсут/га, где ниж-

Таблица 5 - Структура урожая и урожайность люпина узколистного (2005-2007 гг.)

Вариант Густота стояния, шт/м2 На растении, шт Количество зерен, шт Масса, г Фактическая урожайность, ц/га
боковых ветвей бобов в бобе на растении зерен на растении 1000 семян
1. Контроль 102 4,2 7,1 3,0 21,3 4,1 190,8 33,2
2. Пивот 103 5,4 8,8 3,0 26,4 5,0 191,3 42,0
3. Пивот+ Фюзилад-супер 104 5,2 8,6 3,2 27,5 5,2 187,7 42,9
4. Пивот+ Фуроре-супер 102 5,1 8,2 3,0 24,6 4,6 187,1 37,7
5. Пивот+ Центурион 102 5,6 8,9 3,4 30,3 5,7 189,6 46,6
6. Пивот+ Зеллек-супер 102 5,2 9,4 3,3 31,0 5,9 189,3 48,2
7. Пивот+ Набу коэффициент корреляции НСР05 103 0,14 5,3 0,81 9,1 0,94 3,1 0,79 28,2 0,99 5,3 0,99 186,4 -0,16 44,0 3,62

ний предел принадлежал контрольному значению. Наивысший показательАСП был достигнут в варианте, где пивот был в смеси с центурионом, что составило 19018 кгсут/га.

Накопление биологического азота находилось в прямой зависимости от удаления сорной растительности. Выбранный нами метод Г.С. Посыпанова (1991) сравнения злакового и бобового компонентов позволил установить, что при использовании раундапа азотфиксация по вариантам в среднем колебалась в пределах 100,3-189,7 кг/га. Самая высокая азотфиксация наблюдалась в варианте, где раундап применялся осенью в норме расхода 4 л/га, она составила - 189,7 кг/га. Коэффициент азотфиксации по опыту колебался в пределах - 0,22-0,64. Нижний предел принадлежал контролю, а верхнее значение варьирования – осенней норме расхода 4 л/га.

При исследовании фиксирующей способности азота у пивота с противозлаковыми препаратами установлено, что данный показатель был в пределах 184,8-258,0 кг/га. Максимальная фиксация азота наблюдалась при использовании пивота в смеси с центурионом - 258,0 кг/га. Биологическая азотфиксация у пивота (0,4 л/га) была ниже остальных вариантов – 103,0 кг/га, коэффициент азотфиксации составил 0,49. Во всем опыте данный показатель был наибольшим у пивота с центурионом, наименьший прогнозируемо был в контроле, что составило 0,70 и 0,19 соответственно.

Результаты корреляционного анализа за три года показали, что зависимость между фиксированным азотом и массой клубеньков не высокая. Максимальный коэффициент был у пивота с противозлаковыми гербицидами - 0,53, когда в опыте с раундапом он составил 0,49. Зависимость изучаемого показателя с количеством клубеньков была еще слабее, особенно в опыте с баковыми смесями. Зависимость между фиксацией азота и снижением засоренности оказалась очень высокой. В опыте с раундапом коэффициент корреляции был равен 0,74, у баковых смесей - 0,75. Самый высокий коэффициент корреляции был зафиксирован при связи азотфиксации с урожайностью культуры. Если в исследовании с раундапом он находился в пределах 0,91, то при использовании баковых смесей составил 0,81.

Исследование показало, что не столько гербициды подавляют симбиотическую систему, так как для изучения данного вопроса требуется более детальный анализ, сколько сорная растительность подавляет азотонакопление. А так как большая часть в поступлении азота у люпина фиксированная, то и азотфиксирующую способность в целом.

Химический состав и посевные качества люпина

Использование гербицидов положительно отразилось на химическом составе зерна люпина. Так, в опыте с раундапом колебание сырого протеина составило 30,0-31,2, при 30,1 % в контроле. В двух лучших вариантах (при применении раундапа осенью и весной в нормах расхода 4 и 3 л/га соответственно) его количество было выше контроля на 1,1 %. Сырого протеина при применении баковых смесей было выше контроля по всем вариантам на 1,0-3,4 %. Самое высокое содержание было отмечено при внесе-

Вариант Масса клубеньков, кг/га Симбиотический потенциал, кгсут/га Размер биологи-ческой азотфикса-ции, кг/га Коэффи-циент азотфик-сации
всходы- бутонизация бутонизация- цветение цветение- уборка за вегетацию
общий (ОСП) активный (АСП)
Применение раундапа в разных нормах и сроках против многолетних сорняков
1. Контроль 554 508 139 1201 22970 11880 31,4 0,22
Весеннее внесение:
2. Раундап 2 л/га 533 372 92 997 19279 9444 100,3 0,48
3. Раундап 2,5 л/га 571 370 89 1030 19995 9650 119,2 0,52
4. Раундап 3 л/га 620 398 189 1207 26118 13038 146,7 0,57
Осеннее внесение:
5. Раундап 3 л/га 550 396 168 1114 23486 11876 113,0 0,51
6. Раундап 3,5 л/га 602 351 184 1137 25135 12425 169,6 0,61
7. Раундап 4 л/га 556 716 360 1632 35080 19540 189,7 0,64
Применение пивота и противозлаковых гербицидов в баковых смесях
1.Контроль 572 406 148 1126 23102 11562 25,8 0,19
2.Пивот 608 452 134 1194 23580 11780 103,0 0,49
3.Пивот+Фюзилад-супер 512 544 255 1311 27824 15044 190,6 0,64
4.Пивот+Фуроре-супер 598 540 362 1500 34910 18700 184,8 0,63
5.Пивот+Центурион 594 622 354 1570 35008 19018 258,0 0,70
6.Пивот+Зеллек-супер 504 407 240 1151 25961 13601 216,1 0,67
7.Пивот+Набу 463 406 279 1148 26883 14358 210,6 0,66

Таблица 6 - Формирование симбиотического потенциала и размер биологической азотфиксации люпина узколистного при применении гербицидов (2005-2007 гг.)

нии пивота в смеси с центурионом - 33,0 %. Незначительно варьировало содержание сырой клетчатки, но в целом применение гербицидов не повлияло отрицательно на содержание фосфора, калия, сырой золы и сырого жира. Данные показатели были на уровне контроля в обоих исследованиях.

Применение препаратов не снижало энергии прорастания семян и лабораторной всхожести. В двух опытах изучаемые показатели находились на уровне их контрольных значений.

Продуктивность люпина при систематическом применении гербицидов в трех семенных поколениях

Результат применения гербицидов оценивается по влиянию их на урожайность. С одной стороны урожайность зависит от отзывчивости сорта, а с другой – от непосредственного воздействия на него гербицида, т.е. прибавка урожая является следствием уменьшения конкуренции с сорняками, реакцией возделываемой культуры на улучшение условий произрастания и определяется устойчивостью его к гербициду. В связи с этим необходимо исследовать влияние препаратов на люпин не только при обработках одной репродукции сорта, но и при ежегодных обработках гербицидами в течение ряда поколений.

Для закладки данного опыта использовали семенной материал первой репродукции и в последующий год материал с контрольного и обрабатываемых гербицидами вариантов предшествующего года. Засоренность в опыте была типичной и составляла в среднем за три года 353 экземпляров на 1 м2, в т. ч. многолетних - 41,9 %, малолетних - 58,1 % (из них яровых ранних - 49,3 %, прочих - 8,8 %).

Через месяц после применения гербицидов количество сорняков в вариантах с препаратами снижалось в 1,4-4,2 раза и составило 83-249 при 353 шт/м2 в контроле (табл. 7). Наибольшая биологическая эффективность была получена от применения пивота с центурионом и фюзиладом-супер. Гибель сорняков после применения этих смесей составила 76,5 и 73,1 %, масса была снижена в 3,1 и 4,6 раза относительно контроля соответственно. В данном случае смеси оказались эффективней раундапа. Это происходило за счет того, что баковые смеси были эффективней препарата на основе глифосата против яровых ранних сорняков. Причем половинная норма расхода пивота показала себя также эффективно относительно полной. Максимальное количество данной группы было снижено при применении пивота в смеси с центурионом и пивота в чистом виде, где процент снижения составил 81,0 и 80,0 %, а масса снизилась в 11,6 и 14,4 раза соответственно.

Не отмечено отрицательного влияния гербицидов на количество и массу клубеньков. Анализ количества и массы клубеньков в репродукциях показал, что эти показатели не уменьшались при применении препаратов. Нестабильность этих показателей зависела в большей степени от изменения среднесуточной температуры воздуха и количества осадков за вегетационный период.

Обработка препаратами не влияла на энергию прорастания и лабораторную всхожесть, рост и развитие люпина, а также на другие морфологические признаки надземных органов растений. Снижение сорняков в результате обработки посевов люпина гербицидами положительно влияло на развитие ассимиляционной поверхности листьев. Чем сильнее гербициды угнетали сорняки, тем больше была площадь листьев и соответственно повышалась урожайность люпина. Повышение урожайности при применении гербицидов происходило за счет положительного влияния обработки практически на все показатели, характеризующие структуру урожая. Положительное влияние изучаемых гербицидов на элементы структуры урожая позволило получить достоверную прибавку во всех вариантах, как в среднем, так и по годам.

Таблица 7 - Влияние гербицидов при использовании их в трех семенных поколениях на урожайность и засоренность люпина (2005-2007 гг.)

Вариант Урожайность, ц/га Засоренность в среднем за 3 года
2005 г. 2006 г. 2007 г. в среднем за 3 года количество, шт/м2 масса, г/м2
1. Контроль 27,2 35,5 38,6 33,7 353 505
2. Раундап 3 л/га (весна) 37,4 41,8 46,1 41,7 219 316
3. Раундап 4 л/га (осень) 38,3 44,3 52,9 45,1 249 383
3. Пивот 0,2 л/га + Фюзилад-супер 1л/га 36,2 40,0 43,3 39,8 95 161
4. Пивот 0,2 л/га + Центурион 0,5 л/га 38,2 47,8 50,6 45,5 83 110
6. Пивот 0,4 л/га 37,0 40,7 43,2 40,3 143 117
НСР 05 3,10 3,96 5,19 4,27 - -

Густота стояния во всех вариантах составила 100-103 шт/м2. Максимальная урожайность наблюдалась при применении пивота в смеси с центурионом - 45,5 ц/га, хозяйственная эффективность составила 11,8 ц/га (табл. 7). В целом, использование препаратов в семенных поколениях положительно отразилось на химическом составе и качестве продукции. В среднем за три года содержание сырого протеина по вариантам было выше контроля на 0,1-2,2 %. Содержание сырой клетчатки, сырого жира, а также фосфора, калия и золы в опытах с гербицидами было на уровне контрольного значения.

Следовательно, исследуемые препараты ни при первичном применении, ни в последующие годы, не оказывают негативного влияния на про-

дуктивность люпина узколистного.

Агроэкологическая оценка гербицидов, применяемых в посевах

люпина узколистного

Поскольку гербициды являются активными веществами не безразличными агроценозу, их применение требует постоянного жесткого контроля. На наш взгляд, наиболее полно отражается оценка применения гербицидов при рассмотрении их во взаимосвязи принципов эффективности, экологичности и экономичности. Более объективной величиной, по мнению Н.Н. Мельникова (1997), является величина экотоксикологической опасности - экотокс (Э). Для оценки экологической опасности рассчитывались также коэффициент избирательного действия (КИД) и гектарная экологическая нагрузка (ГЭН) по методике Н.Н. Мельникова (1986, 1996, 1997) и М.С. Соколова, О.А. Монастырского и Э.А. Пикушовой (1994). Отдают предпочтение тем препаратам, у которых выше коэффициент избирательного действия (КИД), меньше летальных доз в норме расхода и экотокс, а также гектарная экологическая нагрузка (ГЭН) при наибольших показателях по эффективности.

Проведенные расчеты с учетом принципа экологичности и эффективности представлены в таблице 8. С этой позиции при использовании раундапа предпочтение следует отдать варианту, где препарат применялся осенью с нормой расхода 4 л/га. В данном случае была отмечена наибольшая прибавка урожая - 11,9 ц/га, несмотря на то, что наблюдалась более высокая экологическая нагрузка (587,7) и наименьший КИД (1225), который превысил 1000 единиц. Это указывает на малую опасность препарата в данной норме. К тому же, внесенный осенью препарат, расширяет временной промежуток между обработкой и посевом люпина.

С учетом принципа экологичности и эффективности при применении баковых смесей на люпине предпочтение следует отдать пивоту с центурионом. В данном варианте ГЭН была самой минимальной (12+10,3), а также был отмечен высокий КИД (12500+5840) и наименьший экотокс (0,0005+0,0002), при высоких показателях по биологической и хозяйственной эффективности. Данная смесь обладает и более широким спектром действия, малой токсичностью и персистентностью. Замена в баковой смеси, где пивот является ее основой, фюзилада-супер на центурион позволяет снизить экологическую нагрузку в 5,3 раза. Это согласуется с высказыванием М.И. Лунева (1988) о том, что, чем выше эффективность препарата при соблюдении принципа экономичности, тем выше его эколого-токсикологическая и гигиеническая безопасность для окружающей среды и человека.

Экономическая эффективность гербицидов, применяемых в

посевах люпина узколистного

На основании учета урожая люпина, дополнительных трудовых и денежных затрат, связанных с применением гербицидов в борьбе с сорной растительностью, установлена их экономическая эффективность.

В проведенных исследованиях в связи с использованием гербицидов

Гербицид, (л/га) ЛД50, мг/кг КИД Э Эффективность ГЭН
биологическая, % хозяйст- венная, ц/га
общая пырей осоты
Применение раундапа в разных нормах и сроках против многолетних сорняков
Весеннее внесение:
1. Раундап, (2) 4900 2450 0,0032 - 26,3 40,0 2,3 293,8
2. Раундап, (2,5) 1960 0,0040 16,2 41,2 60,0 3,4 367,3
3. Раундап, (3) 1633 0,0048 36,3 58,8 76,0 10,8 440,8
Осеннее внесение:
4. Раундап, (3) 4900 1633 0,0048 - 46,5 64,0 4,4 440,8
5. Раундап, (3,5) 1400 0,0057 20,1 73,7 68,0 9,4 514,2
6. Раундап, (4) 1225 0,0065 39,6 79,8 76,0 11,9 587,7
Использование пивота и противозлаковых гербицидов в баковых смесях
1. Пивот, (0,4) 5000 12500 0,0010 62,7 48,6 - 8,8 24,0
2. Пивот, (0,2)+Фюзилад-супер, (1,0) 5000+2924 25000+2924 0,0005+0,0034 69,5 87,8 - 9,7 12+106,8
3. Пивот, (0,2)+Фуроре-супер, (1,0) 5000+2500 25000+2500 0,0005+0,0032 51,0 46,6 - 4,5 12+72,0
4. Пивот, (0,2)+Центурион, (0,5) 5000+2920 25000+5840 0,0005+0,0002 64,5 82,4 - 13,4 12+10,3
5. Пивот, (0,2)+Зеллек-супер, (0,5) 5000+3000 25000+6000 0,0005+0,0013 49.2 82,4 - 15,0 12+41,6
6. Пивот, (0,2)+Набу, (1,0) 5000+3500 25000+3500 0,0005+0,0011 65.7 63,5 - 10,8 12+57,1

Таблица 8 - Агроэкологическая оценка применяемых гербицидов на люпине узколистном (2005-2007 гг.)

увеличились затраты труда, но за счет получения дополнительной продукции и соответственно повышения валового сбора от обработки посевов люпина препаратами получена более высокая стоимость валовой продукции (22320-28080 руб/га - от раундапа и 22620-28920 руб/га - от баковых смесей) и условный чистый доход (8731-13579 руб/га - от препарата на основе глифосата и 8278-13595 руб/га - от гербицидов в смесях). Максимальные показатели при применении раундапа, которые были представленные выше, были получены при осеннем внесении препарата с нормой расхода 4 л/га. Самые высокие показатели от использования баковых смесей были отмечены у пивота в смеси с зеллеком-супер и центурионом. Валовая продукция по стоимости оказалась почти равна в этих вариантах - 28920 и 27960 руб/га, условный чистый доход - 13595 и 12787 руб/га соответственно (табл 9).

Таблица 9 - Экономическая эффективность применения гербицидов в посевах люпина узколистного (2005-2007 гг.)

Показатели экономической эффективности Гербицид Урожайность, т/га Стоимость валовой продукции, руб/га Себестоимость, руб/т Рентабельность, % Затраты труда, чел.-ч./га Условный чистый доход, руб/га
Применение раундапа в разных нормах и сроках против многолетних сорняков
Весеннее внесение
1. Раундап 2 л/га 3,72 22320 3653 64,3 28,68 8731
2. Раундап 2,5л/га 3,83 22980 3576 76,8 29,18 9283
3. Раундап 3 л/га 4,57 27420 3148 90,6 32,59 13033
Осеннее внесение:
4. Раундап 3 л/га 3,93 23580 3511 70,9 29,64 9783
5. Раундап 3,5 л/га 4,43 26580 3220 86,3 31,94 12313
6. Раундап 4 л/га 4,68 28080 3099 93,6 33,09 13579
Использование пивота и противозлаковых гербицидов в баковых смесях
1. Пивот 4,20 25200 3509 71,0 30,88 10464
2. Пивот +Фюзилад-супер 4,29 25740 3459 73,5 31,30 10902
3. Пивот +Фуроре-супер 3,77 22620 3804 57,7 28,91 8278
4. Пивот +Центурион 4,66 27960 3256 84,3 33,00 12787
5. Пивот + Зеллек-супер 4,82 28920 3180 88,7 33,73 13595
6. Пивот +Набу 4,40 26400 3393 76,8 31,80 11470

Самая высокая рентабельность отмечалась при обработке посевов раундапом осенью (4 л/га) - 93,6 % и пивотом в смеси с зеллеком-супер и центурином, где она составила 88,7 и 84,3 % соответственно. Как видно все затраты от проводимых мероприятий очень быстро окупаются.

Выводы

1. Установлено, что в Северо-Западном регионе России повысить продуктивность и азотфиксирующую способность люпина узколистного возможно путем применения эффективных и экологически безопасных гербицидов с учетом видового состава сорняков:

- при преобладании в посевах многолетних корневищных (пырей ползучий) и корнеотпрысковых сорняков (бодяк полевой и осот желтый) эффективно внесение раундапа осенью в норме расхода 4 л/га, применение которого позволило снизить количество корневищных сорняков на 79,8 %, корнеотпрысковых на 76,0 %;

- при смешанном типе засоренности и наличии в сорном фитоценозе пырея ползучего эффективны баковые смеси пивота (0,2 л/га) с фюзиладом-супер (1 л/га) и центурионом (0,5 л/га), снижающие общую засоренность на 69,5 и 64,5 %, количество побегов пырея ползучего на 87,8 и 82,4 % соответственно.

2. Препараты показали высокую эффективность в борьбе с многолетними сорняками, оказывая угнетающее действие на их побегообразующую способность:

- применение раундапа привело к снижению длины корневищ пырея ползучего на 36,1-66,4 %, массы на 15,7-76,4 %, где наибольшая эффективность была достигнута при осеннем внесении препарата в норме расхода 4 л/га. Длина и масса корней размножения бодяка полевого и осота желтого в большей степени уменьшались при обработке раундапом осенью с нормой расхода 4 л/га и весной 3 л/га;

- использование пивота с противозлаковыми гербицидами позволяет сократить длину корневищ пырея ползучего на 24,2-60,7 %, массу на 17,6-62,9 %, где наиболее эффективными были баковые смеси пивота (0,2 л/га) с фюзиладом-супер (1 л/га) и центурионом (0,5 л/га).

3. Снижение засоренности посевов повлияло на увеличение ассимиляционной поверхности листьев люпина. Внесение раундапа привело к расширению листовой поверхности на 0,8-20,0 тыс. м2/га, при опрыскивании баковыми смесями увеличение произошло на 8,7-27,7 тыс. м2/га.

4. Использование гербицидов положительно отразилось на элементах струк-

туры урожая и урожайности культуры:

- применение раундапа позволило увеличить количество бобов (на 4,2-25,3%) и количество зерен на растении (на 10,9-37,7 %). Прибавка урожая составила 2,3-11,9 ц/га зерна; при внесении баковых смесей также возросло количество бобов (на 15,5-32,4 %) и количество зерен на растении (на 15,5-45,5 %). Хозяйственная эффективность составила 4,5-15,0 ц/га.

5. Применяемые препараты не оказывали отрицательного действия на количество и массу клубеньков. Удаление сорной растительности положительно сказалось на активном симбиотическом потенциале и биологической фиксации азота. В среднем за три года азотфиксация составила 100,3-258,0 кг/га.

6. Гербициды не оказывали отрицательного действия на посевные качества и

химический состав семян люпина узколистного. Ежегодное внесение препа-

ратов в трех семенных поколениях не отразилось на росте и продуктивности люпина, на формировании поверхности листьев и накоплении массы клубеньков.

7. Наиболее высокая хозяйственная и биологическая эффективность от применения раундапа, при допустимых показателях по экологической опасности, была достигнута при осеннем внесении с нормой расхода 4 л/га. Высокая хозяйственная и биологическая эффективность с оптимальными показателями экотоксикологической опасности при использовании баковых смесей была получена от внесения пивота (0,2 л/га) в смеси с центурионом (0,5 л/га).

8. Использование гербицидов обеспечивает получение условного чистого дохода 8278-13595 руб/га и рентабельность производства на уровне 57,7- 93,6 %, что говорит о высокой экономической эффективности.

Предложения производству

Для повышения продуктивности и азотфиксирующей способности люпина целесообразно дифференцированное использование гербицидов с учетом видового состава сорняков. Против многолетних корневищных и корнеотпрысковых сорняков следует применять раундап осенью в норме расхода 4 л/га. Против малолетних сорняков, а также при наличии в посевах пырея ползучего целесообразно применение баковой смеси пивота (0,2 л/га) с противозлаковым гербицидом центурионом (0,5 л/га). Подбор гербицидов должен осуществляться с учетом совокупного соблюдения принципов эффективности, экономичности и экологичности.

Список работ, опубликованных по теме диссертации

1. Русаков Д.В. Агроэкологические аспекты применения раундапа в зависимости от норм и сроков его внесения / Д.В. Русаков, Н.К. Иванцов // Современные достижения агрономической науки. Проблемы зоотехнической науки: материалы науч. – практ. конф. – Великие Луки: РИО ВГСХА, 2006. – с. 73 – 76.

2. Русаков Д.В. Влияние гербицидов на азотфиксирующую способность люпина / Д.В. Русаков, Н.К. Иванцов // Роль молодых ученых в развитии науки: материалы II науч. -практической конференции. – Великие Луки: РИО ВГСХА, 2007. – с. 65 – 67.

3. Иванцов Н.К. Изменение фитоценоза как элемента экосистемы в посевах

люпина / Н.К. Иванцов, Л.И. Яловик, Д.В. Русаков // Экология и реалии современной жизни: тезисы экологической науч. - практ. конф. - Великие Луки, 2007. - с. 80 - 83.

4. Иванцов Н.К. Продуктивность люпина узколистного при применении гербицидов в двух семенных поколениях / Н.К. Иванцов, Д.В. Русаков // Аграрная наука сельскому хозяйству: материалы II междунар. науч. - практ. конф. – Барнаул, 2007. – Кн. 1. - с. 378 – 380.

5. Иванцов Н.К. Агроэкологическая оценка безопасности гербицидов на люпине / Н.К. Иванцов, В.Г. Пушкарев, Л.И. Яловик, Д.В. Русаков, И.М. Лебедева // Программирование урожаев и биологизация земледелия: сб. науч. тр. / БСХА – Брянск., 2007. – ч 2. – с. 305 – 310.

6. Иванцов Н.К. Оценка баковых смесей гербицидов на люпине / Н.К. Иванцов, Д.В. Русаков, И.М. Лебедева // Агро XXI. – 2007. - № 10 - 12. - с. 36 - 37.



 



<
 
2013 www.disus.ru - «Бесплатная научная электронная библиотека»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.