Известия Оренбургского Государственного Аграрного Университета 2020 № 3 (83)

УДК 633 111.1.«321»:6318 (470.56)

Влияние предшественников и минеральных удобрений на засорённость посевов яровой мягкой пшеницы в Оренбургском Предуралье*

Ю.В. Кафтан, канд. с.-х. наук

ФГБНУ ФНЦ БСТ РАН

Основной причиной повышения урожайности в сельском хозяйстве является снижение засорённости посевов. Сорные растения создают напряжённые конкурентные отношения за питательные вещества, воду, свет и не позволяют культурным растениям реализовать свои потенциальные возможности. Сорные растения являются постоянным компонентом агроэкосистем, достигая высокой численности, приводят к снижению урожайности культурных растений и их качества. При большом количестве сорных растений в посевах сельскохозяйственных культур снижается биомасса культурных растений. На некоторых культурах потери урожая от сорняков могут составлять 50 % и более. Засорённость посевов затрудняет выполнение многих видов полевых работ, в том числе уборку урожая и обработку почвы. В связи с этим борьба с сорняками является технологической и экономической необходимостью при выращивании сельскохозяйственных культур [1 – 3]. Для разработки эффективных мер борьбы с сорной растительностью необходимо выявить основные причины засорённости посевов и почв, определить видовой состав сорняков в посевах сельскохозяйственных культур. Потери от сорняков оцениваются многими исследователями по-разному. По мнению А.В. Вражнова, ущерб от сорняков в условиях Южного Урала составляет около 30 %. Многообразие способов размножения и полиморфность (способность семян легко осыпаться и распространяться на большие расстояния), затрудняют их уничтожение [4]. Исследования А.В. Кислова показывают, что в севообороте по сравнению с бессменными посевами засорённость уменьшается в 2 – 5 раз и более. Интенсивность регулирующего воздействия различных сельскохозяйственных культур на сорный компонент определяется двумя основными факторами: способностью самой культуры подавлять сорняки и особенностью технологии её возделывания [5]. Применение удобрений приводит к изменению видового состава сорняков и их вредоносности за счёт усиленного развития тех видов, которые лучше используют питательные вещества. Сорные растения обладают более развитой корневой системой и быстрыми темпами роста, потребляя при этом большое количество минеральных веществ. Сорняки быстрее и эффективнее поглощают внесённые удобрения, в результате чего резко снижается эффективность их применения. На основе массы надземных органов и содержания в них макроэлементов, по данным А.В. Ряховского, В.Н. Яичкина и др., рассчитывается их вынос сорными растениями, произрастающими в посевах сельскохозяйственных культур [6, 7].

В опытах, проведённых Оренбургским СХИ и ВИУА, масса сорняков в посевах зерновых культур резко возрастает в случае применения удобрений. На контроле (неудобренный фон) она равнялась 58,5 г/м², а при внесении удобрений удваивалась и достигала 110 г/м². Комплексное применение удобрений в различных почвенно-климатических условиях обеспечивает наилучшие условия для роста культурных растений, повышая коэффициент использования ими элементов питания.

Засорённость посевов сельскохозяйственных культур во многом зависит от погодных условий вегетационного периода. Это прежде всего относится к малолетним сорнякам, которые в засушливые годы при быстром иссушении верхнего слоя почвы практически не всходят. Во влажные годы, наоборот, при громадных запасах семян в почве они интенсивно прорастают и наносят большой ущерб урожаю. Для ранних зерновых культур при качественном посеве поздние сорняки не представляют большой опасности, так как находятся в нижнем ярусе хлебов. Но во влажный период второй половины лета выходят из нижнего яруса, тем самым значительно усложняют уборку и даже обсеменяются [8, 9].

Тёплая и умеренно влажная погода в течение вегетационного периода способствует усилению засорённости полей теплолюбивыми и влаголюбивыми сорняками. На сложившиеся погодные условия по-разному реагируют не только биологические группы, но и отдельные виды сорняков [10].

Как выясняется на практике, особенно вредят посевам многолетние сорные растения. Погодные условия вегетационного периода незначительно оказывают влияние на их рост и развитие, так как многолетники образуют мощную корневую систему, которая проникает на глубину до 1 м и более. Влагу сорняки потребляют в 1,5 – 2 раза интенсивнее, чем культурные растения. На формирование 1 кг сухого вещества сорного компонента расходуется более 500 л воды. В результате на засорённых участках влажность почвы снижается, что приводит к задержке роста культурных растений в начале вегетации, а потом к снижению урожая [11, 12].

Успех борьбы с малолетними сорняками во многом зависит от состояния посевов сельскохозяйственных культур. При дружных всходах и оптимальной густоте стояния культурных растений сорняки ослабевают в своём развитии. В связи с этим в борьбе с сорняками важное значение имеют агротехнические приёмы по возделыванию сельскохозяйственных растений, поскольку они создают условия для подавления посевами сорняков. Современная и качественная обработка почвы уменьшает засорённость на 50 – 60 % [13].

Борьба с сорняками одними агротехническими методами не даёт желаемого результата, поэтому для уничтожения многих видов сорняков используются химические меры борьбы.

В современном земледелии выполняется задача не полного уничтожения сорной растительности, а поддержания их на уровне, который не оказывал бы отрицательного влияния на урожайность культурных растений. По результатам исследований С.В. Александровой, средние потери урожая зерновых культур от засорённости составляют 20 – 25 % [14].

По данным В.А. Захаренко, результаты обследования засорённости сельскохозяйственных угодий по стране показали, что в посевах ранних зерновых культур наибольшее распространение представляют ранние яровые – пикульник, марь белая, щирица; корнеотпрысковые – бодяк, осот и вьюнок полевой, молокан татарский; злаковые – овсюг, щетинник [15]. Степень потребления, использования питательных веществ и влаги зависит от видового состава и биологических особенностей сорных растений и их количества.

Питательные вещества, поглощённые сорняками, частично переносятся с полей вместе с семенами, стеблями и листьями при уборке зерна и соломы. При применении удобрений изменяются условия произрастания культурных и сорных растений, происходит улучшение питательного режима и увеличение засорённости на удобренном фоне на 30 – 40 % [16]. Данное обстоятельство подтверждается и нашими исследованиями.

Цель работы заключалась в установлении засорённости посевов и урожайности яровой мягкой пшеницы в зависимости от влияния различных предшественников и минеральных удобрений в засушливых условиях Оренбургского Предуралья.

Материал и методы исследования. На базе длительного стационарного опыта по севооборотам и бессменным посевам ФГБНУ ФНЦ БСТ РАН проводили исследование с 2015 по 2019 г. по засорённости и урожайности яровой мягкой пшеницы в зависимости от её предшественника. Опыт проводился на удобренном и неудобренном фонах питания. После уборки осенью на половине делянки под основную обработку вносились минеральные удобрения в норме N₄₀P₈₀К₄₀ кг д.в. на 1 га. Вторая половина делянки изучалась без удобрений. Размер делянок удобренного фона первого порядка составлял 14,4 × 30 м, второго порядка – 7,2 × 30 м, третьего порядка – 3,6 × 30 м; неудобренного – соответственно 14,4 × 60; 7,2 × 60; 3,6 × 60 м. Полевой опыт заложен в 4-кратной повторности. Высевался сорт яровой мягкой пшеницы Учитель с нормой высева 4,5 млн шт. всхожих семян на 1 га. Агротехника соответствовала рекомендуемой зоне. Учёт засорённости посевов проводился в фазу кущения и перед уборкой, в десяти точках делянки на двух несмежных повторностях, количественным и количественно-весовым методом.

В посевах яровой мягкой пшеницы встречались следующие сорняки: однолетние – щирица (жминдовидная, запрокинутая), щетинник (сизый, зелёный), лебеда, просо куриное, гречишка вьюнковая и многолетние – осот (жёлтый, розовый), молокан татарский, вьюнок полевой, молочай лозный.

Учёт урожая яровой мягкой пшеницы проводился комбайном «Сампо-500». Учётная площадь удобренного фона составляла 60 м², неудобренного – 120 м².

Данные о погодных условиях за 2015 – 2019 гг. были представлены Оренбургским гидрометцентром.

В 2015 г. за период вегетации выпало 127 мм осадков, что составило 82 % от нормы. Год характеризовался как среднезасушливый. Среднесуточная температура воздуха в среднем за вегетационный период была равна +19,9 °С, число суховейных дней – 76; ГТК = 0,57.

В 2016 г. сумма осадков составляла 86 мм, или 44,5 % от среднемноголетней нормы, при среднесуточной температуре воздуха +21 °С, что превышало среднемноголетний показатель на 1,9 °С. Число суховейных дней было равно 84. По показателю ГТК = 0,38 год характеризовался как очень засушливый.

Вегетационный период 2017 г. характеризовался как среднезасушливый. За период май – август выпало 110 мм осадков, что было ниже нормы на 45 мм. За этот период температура составила +19,5^оС, что превышало норму на 0,5 °С. В этом году отмечалось 44 суховейных дня. Гидротермический коэффициент составил 0,50.

За вегетационный период 2018 г. выпало 104 мм осадков, или 67 % от среднемноголетней нормы. Среднесуточная температура воздуха за этот период была также ниже среднемноголетней на 1,4 °С, число суховейных дней – 41. ГТК = 0,39.

Вегетационный период 2019 г. характеризовался как засушливый. За период май – август выпало 168 мм осадков, или на 13 мм выше среднемноголетней нормы. Среднесуточная температура воздуха также превышала норму на 1,1 °С с числом суховейных дней 82. ГТК был равен 0,68.

Результаты исследования. Засорённость яровой мягкой пшеницы после яровой твёрдой пшеницы, кукурузы на силос, проса, гороха, яровой мягкой изучалась в течение пяти лет в севооборотах и бессменных посевах.

Погодные условия вегетационных периодов в среднем за пять лет исследования не оказали заметного влияния на засорённость посевов яровой мягкой пшеницы. В острозасушливые годы при быстром иссушении верхнего слоя почвы они практически не всходили, примером послужили 2016 и 2018 гг. (ГТК = 0,38 и 0,39). Погодные условия вегетационных периодов незначительно оказывали влияние на рост и развитие многолетних сорняков, поскольку последние образовывали мощную корневую систему. Проявлялись всходы многолетников даже при иссушении верхнего слоя почвы.

В засушливые годы, такие, как 2015, 2017 и 2019, количество сорняков увеличивалось (табл. 1).

Как видно по таблице 1, за годы исследования количество сорных растений по всходам было практически в 2 раза выше по сравнению с их количеством перед уборкой на обоих фонах питания.

Перед уборкой значительно снижалось количество малолетних сорняков. Этот факт объясняется тем, что сорняки находились в нижнем ярусе хлебов и хорошо ими подавлялись. Наименьшее количество сорняков в среднем за пять лет исследования наблюдалось перед уборкой по предшественнику яровая твёрдая пшеница. Количество малолетников составляло 21 шт. на 1 м² на удобренном и 16 шт. на 1 м² на неудобренном фонах питания.

Многолетников также было минимальное их количество, в пределах 2 и 1 шт. на 1 м² соответственно. Это наблюдение объясняется прежде всего тем, что яровая мягкая пшеница размещалась третьей культурой после пара, поэтому число сорняков, как малолетних, так и многолетних, здесь было ниже, чем по остальным предшественникам. На удобренном фоне питания количество сорняков всегда было выше, особенно во все благоприятные годы исследования. Это связано с тем, что при внесении удобрений резко возрастает количество сорняков. Этот факт подтверждается другими учёными. В одном из опытов при внесении удобрений увеличивалось количество сорняков. В результате масса сорняков в посевах зерновых культур резко возрастала, на контроле (неудобренный фон) она равнялась 58,5 г/м², а при внесении удобрений – 110 г/м² [17].

Такое наблюдение также подтверждается нашими данными: во все годы исследования воздушно-сухая масса сорняков на удобренном фоне питания была выше по всем предшественникам яровой мягкой пшеницы. Яровая мягкая пшеница по предшественникам кукуруза на силос и просо имела засорённость как малолетниками, так и многолетниками на обоих фонах питания. Перед уборкой она была практически одинаковой. Заметную роль в увеличении засорённости сыграл удобренный фон питания. Кукуруза на силос как предшественник яровой мягкой пшеницы занимает второе место после пара в результате тщательного соблюдения своей сороочищающей способности и технологии возделывания. При возделывании яровой мягкой пшеницы после кукурузы на силос возникала хорошая угнетающая способность культуры к сорнякам. В среднем за пять лет исследования наибольшая засорённость яровой мягкой пшеницы наблюдалась по предшествующему гороху. Перед уборкой количество малолетников на удобренном фоне питания составило 48 шт. на 1 м² и неудобренном – 34 шт. на 1 м². В этот период было отмечено незначительное количество многолетних сорняков. Они практически не повлияли на урожайность яровой мягкой пшеницы.

Горох как предшественник яровой пшеницы способен подавлять однолетние и многолетние сорняки в начале вегетации. Когда прекращается его рост, сорняки выходят из нижнего яруса и становятся засорителями полей.

В среднем за пять лет исследования количество малолетних и многолетних сорняков в бессменных посевах перед уборкой было практически одинаковым. За эти годы увеличивалась воздушно-сухая масса сорняков независимо от предшественника. Основную массу сорняков перед уборкой занимали малолетники. Результаты исследования показали, что количество многолетних сорняков за все годы не зависело от предшественника, погодных условий и было несущественным внесение минеральных удобрений.

По результатам исследования видно, что самая высокая урожайность яровой мягкой пшеницы была получена по предшественнику яровая твёрдая. Количество сорняков по данному предшественнику было наименьшим, соответственно отмечалась наибольшая урожайность зерна мягкой пшеницы, составив на удобренном фоне питания 10,8 ц, на неудобренном – 10,0 ц с 1 га. Это объясняется тем, что из-за сильно засушливого вегетационного периода засорённость как малолетними, так и многолетними сорняками в этих посевах была ниже, чем по другим предшественникам.

Выводы. За годы исследования погодные условия вегетационных периодов характерно не повлияли на засорённость яровой мягкой пшеницы. В засушливые весенне-летние периоды однолетние сорняки находились в нижнем ярусе и хорошо подавлялись зерновой культурой. Многолетние сорные растения не представляли угрозы, так как наблюдалось наименьшее их количество в изучаемых посевах.

Применение минеральных удобрений по всем предшественникам яровой мягкой пшеницы приводило к увеличению количества сорняков, как малолетников, так и многолетников, и их воздушно-сухой массы. Удобренный фон питания также приводил к увеличению урожайности яровой мягкой пшеницы.

В результате проведённого исследования установлено, что урожайность зерновой культуры в основном зависит не только от сложившихся погодных условий, но и от засорённости посевов на чернозёмах южных Оренбургского Предуралья.

Литература

1. Шаталина Л.П. Влияние системы обработки почвы, удобрений и гербицидов на фитосанитарное состояние посевов в зернопаровом звене полевого севооборота // Повышение устойчивости биоресурсов на адаптивно-ландшафтной основе: матер. междунар. науч.-практич. конф. Оренбург, 2003. Ч. 1. С. 271 – 277.

2. Артохин К.С. Сорные растения. М.: Изд-во «Печатный город», 2007. 176 с.

3. Влияние различных видов пара на засорённость посевов яровой твёрдой пшеницы / Ю.В. Кафтан, В.Ю. Скороходов, Д.В. Митрофанов [и др.] / Повышение эффективности сельскохозяйственного производства в степной зоне Урала: сб. науч. трудов. Оренбург, 2017. С. 148 – 153.

4. Вражнов А.В. Пути адаптивной интенсификации систем земледелия на Южном Урале: дис. … д-ра с.-х. наук. Челябинск, 1995. 396 с.

5. Кислов А.В. Влияние культур и их чередования в севообороте на засорённость посевов // Сохранение и повышение плодородия почв в адаптивно-ландшафтном земледелии Оренбургской области. Оренбург, 2002. С. 51 – 53.

6. Вынос химических элементов зерновыми культурами и сорными растениями / А.В. Ряховский, В.Н. Яичкин, Н.А. Корнева [др.] // Наука и хлеб: сб. науч. трудов. Оренбург: ОНИИСХ, 2002. Вып. 9. С. 250 – 254.

7. Шпанев А.М. Вредоносность сорных растений на Юго-Востоке ЦЧЗ // Земледелие. 2013. № 3. С. 34 – 37.

8. Максютов Н.А., Жданов В.М., Абдрашитов Р.Р. Повышение плодородия почвы, урожайности и качества продукции сельскохозяйственных культур в полевых севооборотах степной зоны Южного Урала. Оренбург, 2012. 331 с.

9. Кафтан Ю.В., Митрофанов Д.В. Влияние засорённости посевов на урожайность яровой мягкой пшеницы в Оренбургском Предуралье // Известия Оренбургского государственного аграрного университета. 2016. № 3 (59). С. 17 – 19.

10. Баздырев Г.И., Смирнов Б.А. Сорные растения и борьба с ними. М., 1986. 188 с.

11. Фисюнов А.Ф. Сорные растения. М.: Колос, 1984. 340 с.

12. Влияние засорённости на урожайность яровой твёрдой пшеницы в системе двупольных севооборотов на чернозёмах южных Оренбургского Предуралья / Ю.В. Кафтан, В.Ю. Скороходов, Д.В. Митрофанов [и др.] // Животноводство и кормопроизводство. 2018. Т. 101. № 1. С. 221 – 231.

13. Баздырев Г.И. Сорные растения и меры борьбы с ними в современном земледелии: учеб. пособ. для вузов. М.: Изд-во МСХА, 1993. 242 с.

14. Александрова С.В. Влияние засорённости на содержание белка и урожайность яровой пшеницы // Известия Оренбургского государственного аграрного университета. 2010. № 2 (26). С. 19 – 21.

15. Захаренко В.А. Теоретические основы управления сорным компонентом агрофитоценоза в системах земледелия. М.: Изд-во ТСХА, 2000. 468 с.

16. Чуданов И.А. Ресурсосберегающие системы обработки почв в Среднем Поволжье. Самара, 2006. 235 с.

17. Таскаева А.Г. Теория и практика борьбы с сорной растительностью при интенсивной технологии возделывания сельскохозяйственных культур на Южном Урале / Борьба с сорняками при возделывании сельскохозяйственных культур: сб. науч. трудов. М.: Агропромиздат, 1988. С. 66 –71.

DOI 10.37670/2073-0853-2020-83-3-34-38

Аннотация

Опубликовано Известия Оренбургского Государственного Аграрного Университета 2020 № 3 (83), стр. 34-38

_________________

* Исследование выполнено в соответствии с планом НИР на 2018 – 2020 гг. ФГБНУ ФНЦ БСТ РАН по теме № 0761-2019-0003.