Потенциальная засоренность почвы семенами сорных растений в зависимости от предшествующей культуры и обработки почвы

Академик А.А. Жученко (2009) подчеркивает, что поддержание и повышение плодородия почвы - одна из главных функций севооборота, реализация которой обеспечивается за счет правильного подбора культур и оптимальной схемы их чередования. При этом важно учитывать, что каждая культура в севообороте выполняет свою специфичную роль не только в качестве предшественника, но и фитосанитарную.

Еще Д.Н. Прянишников в начале сороковых годов XX века, обосновывая необходимость чередования культур, подчеркивал различное отношение одних культурных растений к другим, а также к сорнякам.

Рационально построенные севообороты, как считают В.М. Пенчуков, В.М. Передериева и В.И. Удовыдченко (2007), должны быть основой ресурсосберегающих технологий, на которые накладываются остальные элементы системы земледелия. Оптимальное соотношение возделываемых групп сельскохозяйственных культур и чистых паров чрезвычайно важно для эффективного использования пашни, сохранения и повышения плодородия почвы, максимальной реализации потенциала культур по урожайности.

Исследования А.И. Кузнецовой, В.М. Мутикова, О.В. Орешкиной (1983) в различных севооборотах позволили прийти к следующим выводам: меньше всего сорняков после первой ротации было в севообороте с занятым сиде- ральным паром и однолетними травами. Севооборот с чистым паром лучше справлялся с корнеотпрысковыми сорняками, но был очень засорен малолетними растениями. Севооборот с горохом на зерно характеризовался самым высоким засорением многолетними растениями и очень малым количеством однолетних злаковых сорняков. При чередовании же зерновых культур с кукурузой и многолетними травами посевы первой и второй зерновых культур после пропашных и многолетних трав отличались значительным количеством многолетних сорных растений, превышавших засоренность даже бессменной пшеницы. В зернопропашном севообороте отмечался обедненный видовой состав и самое низкое количество сорных растений.

Аналогичные данные получены Л.П. Лукиной и В.Н. Квартиным (2005). Засоренность озимой пшеницы в звеньях севооборота возрастала в следую- щем порядке: пар чистый^озимая пшеница - 0,3 шт./м ; горох^озимая пшеница - 11,3; кукуруза на силос—возимая пшеница - 18,6; подсолнеч- ник^-озимая пшеница - 23,3; озимая пшеница—возимая пшеница - 41 шт./м . А наибольшая напряженность наблюдалась в звеньях подсолнечнико-озимая пшеница и озимая пшеница—>озимая пшеница. На этих вариантах отмечалась слабая кустистость, низкорослость и значительные повреждения посевов хлебной жужелицей.

А.А. Асмус и др. (2007) отмечают, что наименьшее количество сорня- ков было отмечено в посевах по чистому пару 21,2...24,3 шт./м при массе 39...40,7 г/м2 соответственно фонам удобрений. При этом авторы отмечают эффективную сороочищающую роль сидерального пара, где засоренность посевов озимой пшеницы в среднем за 2003-2006 гг. составила 36...36,6

2 2

шт./м , при массе сорняков 52...54 г/м . В посевах озимой пшеницы по занятым парам отмечалось увеличение численности и массы сорных растений.

Засоренность посевов озимой пшеницы перед уборкой подтверждает ту же закономерность, что и в фазу кущения. Также отмечалось преимущество чистого пара в снижении засоренности: количество сорняков уменьшилось до 11,1... 13,4 шт./м , но при этом масса их возросла до 50,3...54,4 г/м .

По данным Г.И. Уварова и др. (2006), определение засоренности посевов озимой пшеницы в период осеннего кущения показало, что во все годы наблюдений наименьшее количество сорняков было отмечено по черному пару и находилось в пределах 30-42 шт./м2. По многолетним травам этот показатель достигал максимального значения и изменялся в пределах от 201 до 337 шт./м . Так как во время весеннего кущения озимой пшеницы была проведена ее обработка гербицидом, засоренность посевов перед уборкой пшеницы по всем предшественникам была практически одинаковой и не превышала 20-22 шт./м2.

При оптимальном влиянии предшествующей культуры активнее проявляются конкурентные отношения между культурными и сорными растениями, в конечном итоге влияя на степень засорённости почвы и посевов. Например, многими авторами отмечается факт, что при возделывании озимой пшеницы по таким культурам, как кукуруза на силос и горох на зерно, засорённость ниже, чем по зерновым колосовым предшественникам. А именно, на 1% проросших семян озимой пшеницы по гороху, кукурузе на силос и сахарной свёкле приходится, соответственно, 11; 29 и 30 сорняков, тогда как по ячменю - 42 сорняка (И.Н. Листопадов, 1980; Л.С. Хомко, Б.П. Гончаров, 1986). Использование в севооборотах в качестве предшественников озимой пшеницы озимого и ярового рапса значительно снижает численность злаковых сорняков в её посевах - щетинников сизого и зелёного, проса куриного, плевела всех видов (В.Г. Хомко, Л.С.Хомко, 3.А.Орлова, 1987; В.П. Лебедев, 1990).

По данным зарубежных авторов, в хозяйствах Германии из предшественников озимой пшеницы наилучшее фитосанитарное состояние отмечено после бобовых (горох и соя), пропашных культур (кукуруза на силос и зелёный корм, ранний картофель) и рапса, а из зерновых колосовых возделывается перед пшеницей только овёс (F. Maykuhs, 1985; D. Moormann, 1991). О значительной роли сорняков в возникновении почвоутомления в агрофитоценозах, особенно в повторных посевах озимой пшеницы, сообщается в работе W. Stegman, G. Buneman (1981). Данные о влиянии предшествующей культуры на формирование сорного компонента агроценоза озимой пшеницы приводятся также в работах немецких учёных G. Bachthaler, F. Neuner, Н. Kus (1986).

Необходимость чередования сельскохозяйственных культур давно установлена практикой земледелия. В настоящее время общеизвестно, что растения в процессе жизнедеятельности выделяют в почву от 30 до 50% ассимилированных органических веществ, которые накапливаются в почве и наряду с другими факторами являются причинами так называемого почвоутомления. Возделывание культуры на одном и том же месте ведет к ухудшению фитосанитарной обстановке посевов, накоплению вредителей и болезней, почвоутомлению.

А.И. Иванов и А.П.Стаценко (2010) констатируют факт низкой степени почвоутомления в поле чистого пара, а также поля, где в качестве предшественника выращивали кукурузу и картофель. Средний уровень почвоутомления отмечен на полях, где бессменно возделывали сахарную свеклу, а предшественником являлась рожь. Высокое почвоутомление развилось после бессменного возделывания озимой пшеницы.

В таких условиях задачи повышения урожайности и качества производимой продукции можно решать путем более широкого использования земледелия на биологической основе: севооборотов с включением многолетних и однолетних бобовых культур, органических удобрений (включая запашку соломы), применение зеленых удобрений, культивирование промежуточных посевов и др.

Н.А. Зеленский (2006) приводит данные исследований о том, что донник, эспарцет и вайда являются прекрасной заменой черному пару. В свое время он вводился, главным образом, как способ очистить поля от сорняков. Но любая культивация пара ведет к иссушению почвы. Особенно это отчетливо стало ясно после жаркого лета в Ростовской области, где около миллиона гектаров черных паров: осенью, к моменту посева озимых, влаги на них почти везде было очень мало, недостаточно для нормального развития озимых. Одно из наиболее эффективных решений борьбы с сорняками - применять на парах гербицид сплошного действия «торнадо». Одной обработки им достаточно, чтобы на весь период до посева озимых поле было чистым от сорняков. При этом достигается большая экономическая выгода - достаточно сравнить, во что обойдется обработка 1 га торнадо и проведение 5-6 культиваций.

Предшествующая культура оказывает существенное влияние на засоренность посевов озимой пшеницы. По убыванию засоренности культуры можно расположить в следующем виде: бессменные и повторные посевы озимой пшеницы, горохоовсяная смесь, горох, ячмень, кукуруза, подсолнечник, свекла. По накоплению надземной массы сорняков, произрастающих в посевах озимой пшеницы, ее предшественники представляют следующий ряд: кукуруза, свекла, озимая пшеница повторно, горохоовсяная смесь, ячмень (А.С. Андреев, И.П. Терещук,1985; А.М. Алиев, В.Ф. Ладонин, 1995). Такой показатель, как средняя масса одного сорного растения, значительно варьирует, что связано с погодными условиями, конкурентоспособностью культур в севообороте и некоторыми агротехническими факторами. Численность в почве семян сорных растений также находится в зависимости от предшествующей культуры. Наибольшая засоренность почвы семенами сорняков отмечается в бессменных и повторных посевах озимой пшеницы - от 171,0 до 511,2 млн шт./га (Г.И. Баздырев, 1983; О.И. Власова, 1994; А.М. Гу- лидов, 1998).

По данным исследований ученых Ставропольского НИИСХ, на посевах озимой пшеницы после занятого овсяно-викового пара проросло меньше се- мян, чем по непаровым предшественникам, - на 98-300 шт./м . От числа проросших семян на посевах озимой пшеницы, высеваемой по занятому пару, всходило лишь 54% проростков, а после непаровых предшественников - 62-68%. В почве под парозанимающей культурой погибло 393 сорняка, под кукурузой на силос и горохом - 167-268 шт./м2. Перед посевом озимой пшеницы, возделываемой после культур сплошного сева, поверхностными отростками уничтожено в 2-3 раза больше сорняков, чем на пропашных. Соответственно этому наблюдалась и гибель взошедших растений под пологом озимой пшеницы в течение вегетационного периода. По предшественникам сплошного сева она была 302-324, по кукурузе на силос - 259 шт./м2. Таким образом, происходит самоочищение почвы от сегетальной растительности, и наиболее эффективно процесс самоочищения идет на чистых и занятых парах (Л.С.Хомко, 1983).

В стационарном опыте кафедры земледелия на опытной станции СтГАУ проводилось изучение влияния различных предшественников на агрофитоценоз озимой пшеницы. Проведенные исследования показали, что наиболее высокая потенциальная засоренность почвы семенами сорняков наблюдалась при бессменном возделывании озимой пшеницы. Относительно высокие показатели были зарегистрированы по кукурузе на силос и гороху.

По пару занятому и люцерне потенциальная засоренность была вдвое ниже. Такая же закономерность была выявлена при определении реальной засоренности посевов озимой пшеницы (Г.Р. Дорожко, В.М. Передериева, О.И. Власова, 1998; Г.Р. Дорожко, В.М. Пенчуков, О.И. Власова, 2011).

Аналогичные данные приводятся в работе А.Г. Красноперова, Е.М. Красноперовой (2002): численность семян сорных растений в почве находится в зависимости от предшествующей культуры. Наибольшая засоренность почвы семенами сорняков отмечается в почве бессменных и повторных посевов зимой пшеницы.

Различная засоренность пахотного слоя после того или иного предшественника влияет на прорастание семян сорняков. Так, на посевах озимой пшеницы после занятого горохоовсяной смесью пара проросло больше семян, чем по другим непаровым предшественникам, - на 98-333 шт./м2. От числа проросших семян на посевах озимой пшеницы, высеваемой по занятому пару, всходило лишь 54% проростков, а после непаровых предшественников - 62-68%. В почве по пару занятому погибло 393 сорняка на одном квадратном метре, а по остальным упомянутым предшественникам - 167-268 шт./м2 (Д.А. Ткаченко и В.М. Передериева, 2004).

Д.А. Юсупов (2004) отмечает, что экономический порог вредоносности для яровой пшеницы в условиях региона составляет по многолетним сорнякам 2,1 шт./м2, по однолетним - 11,7 шт./м2, для проса - 3,3 и 7,8 шт./м2, для нута - 2,7 и 3,0 шт./м2, кукурузы - 2,8 и 9,1 шт./м2, сорго - 1,9 и 2,7 шт./м2, а экономический порог целесообразности применения гербицидов, соответственно, 3,6 шт./м2 многолетних и 20,3 шт./м2 однолетних сорняков на яровой пшенице, 5,7 и 13,5 шт./м2 на просе, 4,7 и 5,2 шт./м2 на нуте, 4,9 и 15,8 шт./м2 на кукурузе, 3,3 и 4,7 шт./м2 на сорго.

Академик А.А. Жученко (2009) отмечает, что особого внимания заслуживает влияние способов обработки почвы на развитие вредных организмов.

Глубокая пахота с оборотом пласта считается наиболее эффективным средством снижения численности окукливающихся в почве насекомых (хлебные жуки, различные виды совок, луговой мотылек, злаковые мухи и др.). Одновременно отвальная вспашка является важнейшим средством, позволяющим уменьшить запасы инфекций бурой ржавчины, мучнистой росы, септориоза. Зяблевая пахота с лущением стерни уменьшает засоренность посевов в 4 раза и более. Хотя поверхностная обработка почвы и имеет целый ряд преимуществ по сравнению с глубокой пахотой, она способствует увеличению разнообразия и численности вредных насекомых.

Так, в Краснодарском крае, т.е. в зоне достаточного увлажнения, при поверхностной обработке повышается численность проволочников и подгрызающих совок, создаются благоприятные условия для уходящих на зимовку личинок хлебной жужелицы, повышается интенсивность развития и распространения корневых гнилей и, в частности, запас возбудителей септориоза, существенно возрастает засоренность полей злаковыми сорняками, корнеотпрысковыми и корневищными многолетниками. Показано также, что нулевая обработка почвы в большинстве случаев повышает интенсивность развития болезней. В целом, заключает В.И. Цыганков (2009), замена обработок почвы с оборотом пласта на поверхностные и нулевые обработки почвы в обычных условиях приводит к резкому усилению развития вредных организмов, приближая фитосанитарное состояние соответствующих агроценозов к естественным экосистемам и сохраняя значительно большую его зависимость от почвенно-климатических и погодных факторов по сравнению с изменением технологии возделывания сельскохозяйственной культуры.

Т.С. Мальцев (1971) для преодоления засоренности посевов при мелких обработках предусматривал не только обязательное введение чистого пара, но и оптимально поздние сроки посева, позволяющие сократить засоренность с помощью предпосевных обработок.

При поверхностной обработке почвы растительные остатки являются резервантами инфекции для посевов последующих культур. При проведении же отвальной обработки почвы они заделываются на глубину и не способны вызывать заражение растений. При этом одновременно проводится запашка растительных остатков и семян сорных растений, уничтожается до 50% зимующего запаса проволочника и других вредителей.

Изучение В.М. Гармашовым и А.Ф. Витером (2008) динамики засоренности посевов при различных системах обработки в течение двух ротаций севооборота показало, что наименьшая засоренность достигается при отвальных системах обработки. Минимальная засоренность культур севооборота отмечена при глубокой (до 30-37 см) и двухъярусной отвальных системах обработки. Перед уборкой на удобренном фоне она составила 8,9 шт./м2, в том числе многолетними - 2,8 шт./м2, на неудобренном - соответственно 36,8 и 9,3 шт./м2. При плоскорезной разноглубинной обработке почвы засоренность культур во второй ротации севооборота была выше: на удобренном фоне на 1 м2 - 33 сорняка, в том числе 8 многолетних, на неудобренном - соответственно 59 и 11,4 шт.

Аналогичные данные получены А.А. Китаевым (1998) в многолетнем стационарном опыте опытной станции СтГАУ: в фитосанитарном отношении лучшим способом основной обработки почвы является вспашка, несколько хуже роторная обработка, а безотвальное рыхление, и особенно поверхностная обработка, не способствуют очищению посевов рапса от сорной растительности.

По этой же причине, как отмечает В.В. Храпач (1999), в посевах кукурузы на силос максимальная урожайность была получена на варианте с отвальной обработкой, существенно превышающая ее по поверхностной обработке.

Противоположные данные получены А.В. Алабушевым и др. (2009), объясняется это тем, что при отвальной вспашке на поверхность выносятся семена сорняков, находящиеся глубоко в почве, и при благоприятных условиях они прорастают.

В.В. Немченко и др. (2008) отмечают, что при переходе на прямой посев по стерне изменился состав сорняков. Было отмечено увеличение проса куриного (Echinochloa crusgalli (L.) Pal. Beauv.) в 1,5-2 раза, вьюнка полевого (Convolvulus arvensis L.) в 6-7 раз. Появились зимующие сорняки: мелколепестник канадский (.Erigeron canadensis L.) и аистник цикутовый {Erodium cicutarium L.); бодяк полевой (Cirsium arvense (L.) Scop) и осот полевой (Sonchus arvensis L.) по мере уплотнения почвы вытеснялись из агроценоза.

Согласно данным, полученным Н.Н. Апаевой и др. (2011), безотвальная обработка способствует оптимизации фитосанитарного состояния посевного (0-10 см) слоя и повышению урожайности ячменя на 29% по сравнению с вариантом без обработки и почти на 12% - по сравнению с отвальной вспашкой.

В исследованиях А.А. Борина и О.А. Коровиной (2011) показан факт увеличения засоренности посевов при безотвальной обработке почвы. По всем культурам севооборота (пар, пшеница - клевер - рожь - картофель - ячмень) количество и масса сорняков по безотвальной обработке заметно выше, чем при отвальной системе, а комбинированная обработка занимает среднее положение. Причем в первые годы закладки севооборота эти различия были более заметными. В дальнейшем произошло некоторое выравнивание засоренности, однако по безотвальной обработке она оставалась более высокой.

А.А. Проскурина (2011) констатирует, что в условиях северной лесостепи Тюменской области минимальная засоренность посевов ярового ячменя была на варианте дифференцированной обработки, а наибольшая - по нулевой технологии.

Несколько противоречивые данные получены Ю.Н. Плескачевым и О.В. Суховой (2013). Использование системы прямого посева показало, что по сороочистительному эффекту она превосходила общепринятую систему отвальной вспашки. Наряду с применением гербицидов авторами отмечалось эффективное выделение алкалоидов, вследствие разложения пожнивных остатков, которые негативно влияли на жизнедеятельность сорной растительности. В результате чего на вариантах с использованием системы прямого посева наблюдалась тенденция в сторону снижения количества сорняков, чем больше был срок ее применения, тем четче просматривалось их уменьшение.

По мнению Г.Р. Дорожко, О.И. Власовой, А.И. Тивикова (2012), резкое снижение урожайности озимой пшеницы при ее прямом посеве по колосовому предшественнику связано в первую очередь с сильным развитием корневых гнилей. Необработанная почва имеет большой запас инфекции вследствие накопления растительных остатков, практически не разлагаемых ко времени сева озимых колосовых культур. Поэтому прямой посев озимых культур по колосовым предшественникам не рекомендуется.

Хорошие результаты прямой посев дает по пропашным предшественникам.

При минимализации основной обработки почвы (замена отвальной обработки на безотвальное рыхление, поверхностную или мелкую обработку почвы или полный отказ от обработки) Т.А. Трофимовой и А.С. Черниковым (2009) установлено:

  • - увеличение численности сорных растений в посевах сельскохозяйственных культур, в том числе корнеотпрысковых;
  • - снижение содержания нитратных форм азота в слое 0-30 см по сравнению с отвальной обработкой;

- на деградированных черноземах полный отказ от отвальной обработки ведет к сильному переуплотнению почв.

Успешное внедрение приемов минимализации основной обработки почвы возможно на почвах, устойчивых к уплотнению, при использовании полей, сравнительно чистых от сорняков, при подборе сельскохозяйственных культур, обеспечивающих урожай при минимальных обработках не ниже, чем при традиционных приемах обработки почвы (прежде всего озимые и яровые зерновые культуры).

При переходе к мульчирующим и нулевым обработкам необходимо периодически проводить глубокое рыхление почвы.

Анализ литературных данных подтверждает тот факт, что в настоящее время не может быть единой, универсальной системы обработки почвы, одинаково пригодной и эффективной в разных условиях. Она должна быть дифференцированной, адаптированной к почвенно-климатическим условиям, а поэтому изучение влияния севооборотов, обработки почвы и фитосанитарного состояния, которые оказывают решающее влияние на плодородие почвы и урожайность возделываемых культур, является актуальным для сельскохозяйственного производства, и их разработка в условиях Центрального Предкавказья имеет большое практическое значение, чему и посвящена данная научная работа.

Вопросы теории и практики формирования систем управления сорным компонентом агрофитоценозов рассмотрены в работах Г.Н. Черкасова и И.В. Дудкина (2010), Y.P. Manko, I.V. Wesselovski, V.P. Gudz (1996); J. Wallinga, M. van Oijen (1997); R.L. Zimdahl (1997); Y. Fu, F. Hu, Y. Piao, H. Zhang (1998); S.E. Weaver, J.A. Ivany (1998).

Формирование широкого видового спектра сорной флоры агрофитоценоза подчиняется эволюционным закономерностям земледелия, в частности, оно обусловлено наличием в почве большого количества органов генеративного и вегетативного возобновления сорняков, поступлением семян сорняков с соседних территорий, что, в свою очередь, расширяет флористический состав сорного компонента и повышает его экологическую пластичность и устойчивость

В современных стратегиях борьбы с сорной растительностью речь идет не о полном уничтожении сорных растений, а о разумном регулировании их численности. Вследствие этого на процессы саморегуляции фитосанитарного состояния агрофитоценоза влияют элементы агротехнологий, в частности большая роль принадлежит обработке почвы и севообороту в агрофитоценозе.

Полученные данные свидетельствуют о том, что на величину потенциальной засоренности оказывают влияние как обработка почвы, так и предшествующая озимой пшенице культура. При этом роль обработки почвы заключается не только в регулировании численности потенциальной засоренности, но и в различной рассредоточенности семян сорняков по слоям почвы, что в дальнейшем сказывается на появлении их всходов и уровне засоренности посевов.

Анализируя полученные данные (табл. 11), можно констатировать тенденцию к увеличению потенциальной засоренности при мелкой и поверхностной обработках.

Результаты показывают, что поверхностная и мелкая обработки способствуют накоплению семян преимущественно в слое 0-10 см, вместе с тем засоренность и нижележащего слоя 10-20 см больше в сравнении с другими вариантами, что связано с просыпанием запаса семян в данный слой почвы. Так, по предшественнику пар занятый при рекомендованной системе удобрений потенциальная засоренность в слое 0-30 см при поверхностной и мелкой обработках на 5,9% и 4,4% больше, чем при отвальной обработке, при этом в верхнем 0-10-сантиметровом слое сосредоточено соответственно 40,3 и 61,4% семян. По предшественнику кукуруза на силос наблюдается тенденция к увеличению потенциальной засоренности, так как к концу вегетации культуры происходит вторая волна всходов и вегетации сорных растений, которые не были уничтожены химическим и агротехническим способами, они успевают обсемениться и сформировать банк семян в почве.

Таблица 11 - Потенциальная засорённость почвы перед севом озимой _пшеницы, млн шт./га (среднее за 2003-2012 гг.)._

Предшественник,

А

Обработка почвы, В

Слой почвы, см

0-10 | 10-20 | 20-30 | 0-30

Рекомендованная система удобрений, С

Пар занятый

Отвальная

Поверхностная

Комбинированная

Мелкая

  • 47.4 75,8
  • 52.5 112,1
  • 51,1
  • 66,9
  • 58,4
  • 48,6
  • 76.2
  • 42.3 60,1 21,7
  • 174,7
  • 185.0
  • 171.0 182,4

Горох на зерно

Отвальная

Поверхностная

Комбинированная

Мелкая

  • 51.6 80,2
  • 62.7 92,5
  • 46,7
  • 72,4
  • 65,6
  • 80,2
  • 88,2
  • 57.8 56,6
  • 62.8
  • 186,5
  • 210.4 184,9
  • 235.5

Кукуруза на силос

Отвальная

Безотвальная

Комбинированная

Мелкая

  • 52,3
  • 74,5
  • 106,4
  • 137,2
  • 62,3
  • 87,5
  • 88,1
  • 116,4
  • 81,6
  • 70.5
  • 78.6
  • 75.7
  • 196.2
  • 241.2 264,4
  • 329.3

Биологизированная система удобрений

Пар занятый

Отвальная

Поверхностная

Комбинированная

Мелкая

  • 48,9
  • 90,8
  • 54,1
  • 104,2
  • 55,4
  • 74,9
  • 77,7
  • 88,2
  • 87.6
  • 61.6 70,5 61,3
  • 191,9
  • 227.3
  • 202.3 253,7

Г орох на зерно

Отвальная

Поверхностная

Комбинированная

Мелкая

  • 59.6 100,2
  • 62.6 116,3
  • 58.9 82,7
  • 69.9 106,2
  • 75,9
  • 67,1
  • 66,6
  • 62,8
  • 194,4
  • 250.0
  • 199.1 285,3

Кукуруза на силос

Отвальная

Безотвальная

Комбинированная

Мелкая

  • 62,6
  • 85,5
  • 112.4
  • 147.5
  • 71.3 91,7
  • 97.4 122,9
  • 91,3
  • 84,6
  • 76,5
  • 73,1
  • 225.2 261,8
  • 286.3 353,5

Потенциальная засоренность пахотного слоя почвы 0-30 см превышает этот показатель на варианте с занятым паром на 21,5 млн шт./га по отвальному способу; 79,4 - при безотвальной обработке; 70,0 - комбинированной обработке и 146,6 млн шт./га в варианте с мелкой обработкой. Потенциальный запас семян сорных растений по гороху занимает промежуточное положение, однако вышеописанные закономерности сохраняются: в вариантах с поверхностной и мелкой обработкой содержится на 11,4 и 20,9% семян больше в сравнении с отвальной обработкой.

Таким образом, до 50% от общего запаса семян сорных растений находится в наиболее благоприятных для прорастания условиях.

Поверхностное сосредоточение растительных остатков приводит к увеличению засоренности посевов однолетними и многолетними сорняками. Размещение растительных остатков, а вместе с ними и семян сорняков в поверхностном слое почвы (на глубине, близкой к оптимальной для их прорастания), способствует созданию наилучших условий для прорастания и развития сорных растений в течение вегетационного периода. Увеличение глубины заделки пожнивных остатков, с которыми заделываются и семена сорных растений, приводит к снижению засоренности посевов однолетними и многолетними сорняками.

Отвальный способ основной обработки почвы способствует очищению почвы, что объясняется перемещением семян сорняков на глубину более 20 см, тем самым, затрудняя их прорастание и увеличивая гибель. Основной объём семян сорных растений в этом варианте - до 47,3% - сосредоточен в слое 20-30 см. Вариант с использованием комбинированного способа обработки занимает промежуточное положение - распределение семян сорняков достаточно равномерное, а общее их количество превышает вариант с отвальной обработкой от 0,2 до 22,9%. Семена сорных растений в данном варианте сравнительно равномерно распределяются по слоям, а именно - по пару занятому при рекомендованной системе удобрений 52,5; 58,4; и 60,1 млн шт./га, соответственно, по гороху - 62,7; 65,6 и 56,6; по кукурузе на силос - 74,5; 88,1 и 78,6 млн шт./га, соответственно. Такая же закономерность прослеживается, но с некоторой долей увеличения, и на варианте с биологизированной системой удобрений.

В варианте с биологизированной системой удобрений засоренность увеличивается по отношению к рекомендованной системе удобрений, что связано с внесением навоза и пополнением запаса семян в почве.

В результате математической обработки и анализа данных по всем изучаемым вариантам (табл. 12) выявлены положительные эффекты взаимодействий предшественников и способов обработки почвы. В слое 0-10 см между предшественниками и способами обработки почвы акт > F05= 2.29:4,21, между предшественниками и системами удобрений Рфакт > F05=3,13:5,82, способами обработки и системами удобрений Рфакт > F05=2,79:5,85, между тремя изучаемыми факторами Рфакт > F05=2,29:4,45. Аналогичные закономерности отмечаются по всем слоям почвы. Наименьшая существенная разница свидетельствует о достоверном влиянии факторов на потенциальную засоренность почвы семенами сорняков.

Таким образом, установлено, что потенциальный запас семян в почве формируется под влиянием нескольких факторов: предшественника, способа основной обработки и системы удобрений. Пар занятый и горох, выступающие в качестве предшественников озимой пшеницы, а также отвальный способ обработки способствуют снижению запаса семян в почвы. Поверхностная и мелкая обработки приводят к накоплению банка семян в слое 0-10 см, что благоприятствует дальнейшему их прорастанию.

Предшественник - мощный фактор регулирования засоренности посевов, это подтверждено исследованиями, проведенными в стационарном опыте по изучению роли предшественников и бессменных посевов озимой пшеницы в 1992-1998 гг.

Таблица 12- Потенциальная засоренность почвы перед севом

озимой пшеницы, млн шт./м2 (по главным факторам)

Варианты

Слой почвы, см

0-10

10-20

20-30

0-30

Фактор А - предшественник

Пар занятый

73,1

65,2

65,1

206,0

Горох

78,2

72,8

68,5

219,6

Кукуруза на силос

96,1

92,2

81,4

271,0

НСР095

0,35

0,39

0,38

0,41

Фактор В - обработка почвы

Отвальная

51,9

57,6

83,4

194,9

Поверхностная

94,3

80,3

62,6

237,2

Комбинированная

65,3

75,2

69,4

210,0

Мелкая

118,3

93,8

71,3

286,6

НСР 095

0,40

0,75

0,44

0,48

Фактор С - система удобрения

Рекомендованная

78,8

70,3

67,7

218,5

Биологизированная

86,1

83,1

75,7

245,9

НСР 095

0,28

0,32

0,31

0,34

Данные исследований показывают, что максимальная засоренность почвы семенами сорняков по всем исследуемым слоям почвы была под бессменными посевами. Связано это с тем, что реальная засоренность посевов при бессменном возделывании выше и количество осыпавшихся семян за вегетационный период достаточно велико, в сравнении с другими предшественниками. При бессменном возделывании культуры вообще, и озимой пшеницы в частности, происходит формирование видов сорной растительности, наиболее приспособленных к произрастанию в посевах озимой пшеницы, особенно это касается зимующих сорняков, которые находят в посевах озимой пшеницы наиболее благоприятные условия. Осеменяясь ежегодно, они тем самым формируют банк семян в почве и обуславливают максимальную засоренность посевов.

В результате проведенных исследований выявлено, что по предшественнику люцерна в слое 0-30 см содержится 257,8 млн шт./га, а под бессменными посевами этот показатель равен 511,2 млн шт./га сорняков, т.е. практически в два раза больше. По пару занятому запас семян 313,7 млн шт./га, по гороху - 370,4, а по кукурузе на силос - 384,3 млн. шт./га.

Следовательно, многолетние травы, выступающие в качестве предшественника озимой пшеницы, развивая мощную вегетативную массу, обладают высокой конкурентной способностью и подавляют развитие сорных растений, тем самым снижая семенную продуктивность сорных растений и потенциальный запас семян в почве. Занятый пар также способствуют снижению запаса семян сорных растений, что связано с биологией культуры и технологией возделывания, а именно коротким периодом вегетации и проведением послеуборочных операций обработки почвы. В посевах гороха и кукурузы на силос, имеющих более продолжительный период вегетации, некоторые виды яровых поздних сорных растений успевают обсемениться, что способствует пополнению банка семян сорных растений в почве.

Экспериментальные данные по определению потенциальной засоренности почвы в зависимости от предшественника и под бессменными посевами озимой пшеницы убедительно показывают, что расхождение предшествующих культур в биологических особенностях (оптимальные температуры прорастания, длина вегетационного периода), а также сроки посева и уборки оказывают существенное влияние на сохранение и накопление семян сорняков под этими культурами. При смене возделываемых культур те или иные сорные растения, находившие себе необходимые условия для роста и развития при произрастании в посевах какой-то одной культуры, не находят этих условий при возделывании другой, что оказывает большое влияние на формирование того или иного агрофитоценоза. Исследования показали, что потенциальная и реальная засоренность взаимосвязаны, зависимость определяется не только предшественником, но и фазой развития культуры.

Запас семян в слое 0-10 см, в основном, определяет количество сорняков в агрофитоценозе озимой пшеницы. Особенно это заметно в периоды кущения и колошения культуры. Анализ данных, представленный на рисунке 19, показывает, что по предшественникам значения коэффициентов корреляции в фазу кущения мало отличаются. Так, при бессменном возделывании и по кукурузе на силос коэффициенты корреляции +0,378 и +0,396 соответственно. По другим предшественникам они несколько выше, но по своему абсолютному значению определяют среднюю корреляционную зависимость.

Корреляционная зависимость между фактической и потенциальной засоренностью озимой пшеницы (1993-1998 гг.).)

Рисунок 19 - Корреляционная зависимость между фактической и потенциальной засоренностью озимой пшеницы (1993-1998 гг.).)

Вступление озимой пшеницы в фазу колошения сопровождается увеличением засоренности посевов, а также связи ее с потенциальным числом семян сорняков в слое почвы 0-10 см. Корреляционная зависимость между запасом семян сорняков в почве и засоренностью посевов озимой пшеницы, возделываемой по люцерне, приближается к единице, что свидетельствует о высокой тесноте связи. Высокий коэффициент корреляции отмечается по предшественникам пар занятый (+0,787) и кукуруза на силос (+0,782).

Виды сорняков, которые в силу своих биологических особенностей и некоторых факторов внешней среды в фазу кущения не взошли, появились к колошению. Как известно, второй пик массового появления сорняков приходится именно на эту фазу, что подтверждается высокими коэффициентами корреляции между засоренностью посевов в фазу колошения и потенциальной засоренностью, особенно в слое 0-10 см. Несколько выше корреляционная зависимость в эту фазу по сравнению с фазой кущения и в слое 10-20 см. Значения коэффициентов указывают на среднюю тесноту связи и находятся в пределах от +0,343 на бессменных посевах до +0,450 - по люцерне.

Наличие семян сорняков в слое почвы 10-20 см в период колошения озимой пшеницы влияет в большей мере на засоренность посевов, чем в фазу кущения.

Независимо от предшественников значения коэффициентов корреляции указывают на среднюю тесноту связи и колеблются в пределах от +0,343 до +0,450.

Обращает внимание на себя тот факт, что на бессменных посевах проявляется тенденция к уменьшению коэффициентов корреляции между потенциальной и реальной засоренностью, в сравнении с другими предшественниками.

Известно, что в процессе прорастания семена различных культур, в том числе и сорных, выделяют в окружающую среду продукты своей жизнедеятельности. При этом часто отмечается ингибирующая роль выделений прорастающих семян (фенольные соединения, абсцисовая кислота и др.), а также наличие соединений с высокой концентрацией физиологически активных веществ.

Количество семян в почве бессменных посевов было достаточно велико, это, возможно, и обусловило аллелопатическое угнетение семян друг другом. Хотя реальная засоренность высокая, можно предположить, что запас семян в почве не является главным источником засоренности посевов. Подтверждением этому и является наличие слабой связи.

В полную спелость наличие семян сорняков в почве уже не оказывает влияния на засоренность посевов.

Коэффициенты корреляции указывают на слабую связь потенциальной засоренности по всем слоям почвы с засоренностью в полную спелость (от +0,20 до минимального значения показателя +0,198). Количество сорняков в посевах озимой пшеницы от содержания семян в слое почвы 20-30 см не зависит. Коэффициент корреляции по всем предшественникам и по фазам развития не превышал +0,198.

 
Посмотреть оригинал
< Пред   СОДЕРЖАНИЕ   ОРИГИНАЛ     След >