Действие раствора природной соли на мятликово-пырейную ассоциацию растений

Olga A. Vlasenko

Krasnoyarsk State Agrarian University, Acting Head of the Department of Soil Science and Agrochemistry,

Candidate of Biological Sciences, Associate Professor, Krasnoyarsk, Russia

Natalia L. Kurachenko

Krasnoyarsk State Agrarian University, Professor at the Department of Soil Science and Agrochemistry,

Olga A. Ulyanova

Krasnoyarsk State Agrarian University, Professor at the Department of Soil Science and Agrochemistry,

Ekaterina Yu. Casanova

Krasnoyarsk State Agrarian University, Postgraduate Student at the Department of Soil Science and

Agrochemistry, Krasnoyarsk, Russia

NATURAL SALT SOLUTION EFFECT ON BLUEGRASS-WHEATGRASS PLANTS ASSOCIATION

The aim of research was to study the possibility of using a mixture of natural brine of Troitsk salt and a nonionic surfactant (adhesive) as a herbicidal agent for the bluegrass-wheatgrass plants association of road slope plants. The object of the study was the bluegrass-wheatgrass association of plants on the slope of a highway adjacent to arable land, located on the territory of the Krasnoyarsk forest-steppe within the land use of the Minderdinskoye experimental farm of the Krasnoyarsk State Agrarian University. Slope soils are quasiearths and are characterized by high sodding (95–100 %), low thickness (5–10 cm) and stony (up to 40 %), the humus content is medium and very high (5.2–9.5 %), the supply of nitrate and ammonium nitrogen during the growing season ranged from very low to very high (1.8-23 mg/kg), the content of exchangeable potassium is very high (455 mg/kg), the content of mobile phosphorus is high (335 mg/kg). The reaction of the environment during the growing season was neutral – 6.6–7.2. Among the weeds on the slope, the dominant species of segetal-ruderal habitats were Elytrigia repens (L.) Nevski (wheatgrass) and Poa pratensis L. (meadow bluegrass); Phleum pratense L. (Timothy grass), Dactylis glomerata L.), Festuca pratensis Huds. (Meadow fescue), Avena fatua L. (Empty oats). Spraying with 30 % brine of natural Troitsk salt was carried out in the tillering phase of cereals in June 2021 according to the following experiment scheme: 1) control (without treatment); 2) treatment of plants with a 30 % solution of natural salt; 3) treatment of plants with a 30 % solution of natural salt with an adhesive "Satellite", J. It was found that the Troitsk salt solution (30 %) in the variants with and without the adhesive did not have a stable herbicidal effect on the bluegrasswheatgrass association of weeds. The toxic effect of the Troitsk salt solution (30 %) was manifested in relation to the annual ruderal species Thlaspi arvense L.

Введение. Актуальность всестороннего изучения гербицидной активности рассолов месторождения Троицкой соли (Красноярский край) связана с экологизацией народного хозяйства и поиском новых экологически безопасных веществ для борьбы с сорной растительностью. Известно, что высокая концентрации Na+ и (или) Сl- вызывает торможение фотосинтеза, повышенная концентрация солей инактивирует работу белков, тормозит их синтез, угнетаются процессы фосфорилирования и карбоксилирования, в связи с этим предполагается, что раство- ры природной Троицкой соли, которыми проводится опрыскивание надземной фитомассы, обладают гербицидным действием [1, 2]. Внешними признаками токсичного действия солей, находящихся в почвенном растворе, у надземных органов является угнетение роста, скручивание, увядание листьев. При высоких концентрациях солей наблюдается пожелтение и побурение листьев растений, на них появляются солевые пятна, в дальнейшем такие листья обычно опадают [3, 4]. При этом механизмы воздействия поверхностного внесения раство- ров солей на надземную фитомассу и корневые системы растений практически не изучены. В предыдущих исследованиях установлена концентрация рассола Троицкой соли 30 %, обладающая токсичным действием на надземную фитомассу растений разнотравно-пырейной ассоциации с сохранением корневых систем, что важно для обеспечения задернованности откосов и склонов возле дорог [5].

Негативным фактором при поверхностной обработке растений является легкая растворимость природного рассола и отсутствие гербицидного действия при выпадении атмосферных осадков, кроме этого при стекании раствора с поверхности листьев растений происходит непосредственное попадание соли в почву, что может привести к ее засолению и подщелачиванию, изменению физических параметров и структурного состояния [6, 7].

Прилипатель этоксилат изодецилового спирта применяется с гербицидами для улучшения качества обработок сорных растений внекорневым способом, уменьшает поверхностное натяжение капель вносимого раствора, обеспечивая образование однородной пленки на поверхности листьев, что способствует лучшему прилипанию гербицида и его поглощению сорными растениями.

Цель исследования: изучить возможность применения смеси природного рассола Троицкой соли и неионогенного поверхностно-активного вещества (прилипателя) в качестве гербицидного средства на мятликово-пырейную ассоциацию растений откосов автомобильных дорог.

Объекты и методы исследования. Объектом исследования являлась мятликово-пырейная ассоциация растений на откосе автомобильной дороги, примыкающей к пашне, расположенной на территории Красноярской лесостепи (56.43 с.ш., 92.91 в.д.) в пределах землепользования учебного хозяйства «Миндердин-ское» Красноярского ГАУ. Экспозиция откоса – юго-восточная, крутизна – 25–30º. Наблюдения проводили в 2021 г. в период максимального развития злаковых сообществ (июнь-июль), согласно геоботаническим инструкциям [8]. Оценку встречаемости и обилия растений проводили по А.А. Уранову, определение фенофаз – по В.В. Алехину [9].

Почвы откоса характеризуются высокой за-дернованностью (95–100 %), малой мощностью (5–10 см) и каменистостью (до 40 %). По совре- менной классификации их можно отнести к ква-зиземам, которые представляют собой гумусированные, внешне сходные с почвами, т. е. почвоподобные образования, состоящие из одного или нескольких слоев привнесенного гумусированного плодородного материала, который подстилается негумусированным или менее гумусированным минеральным субстратом (насыпным грунтом) [10]. По содержанию гумуса данные квазиземы являлись средне- и высокогумусными (5,2–9,5 %), обеспеченность нитратным азотом в течение вегетации колебалась от очень низкой (1,8 мг/кг) до высокой (17,8 мг/кг), обеспеченность аммонийным азотом была также низкая и очень высокая – 7,1–23 мг/кг. Содержание обменного калия очень высокое (от 309 до 609 мг/кг), содержание подвижного фосфора изменялось от низкого до очень высокого уровня (141–528 мг/кг). Реакция среды в течение вегетации была нейтральной – 6,6–7,2.

Схема опыта: 1) контроль (без обработки); 2) обработка растений 30 % раствором природной соли; 3) обработка растений 30 % раствором природной соли с прилипателем «Сателлит», Ж. В опыте использовали неочищенные природные рассолы Троицкого месторождения, расположенного в Красноярском крае. Неочищенные природные рассолы этого месторождения в своем составе содержали, г/л: натрия – 77,07; магния – 0,49; железа – 36,79; кальция – 2,56; калия – 2,36; хлоридов – 131,00; сульфатов – 1,51. Концентрацию природной соли получили методом разбавления исходного базового рассола.

Общая площадь делянки – 15 м2, учетная – 10 м2, расположение – систематическое. Каждый вариант заложен в четырехкратной повторности. Растения опрыскивали с помощью профессионального аккумуляторного телескопического опрыскивателя (CAIMANTELESCOPIC 150 EW) в период кущения злаков, в первой декаде июня. Норма расхода рабочей жидкости рассчитывалась исходя из гектарной нормы в 300 л/га. Через 14 сут после опрыскивания проводили учет проективного покрытия видов растений и запасов фитомассы растений.

Результаты исследования. Среди сорных растений на откосах автомобильных дорог, примыкающих к пахотным угодьям, доминируют виды сегетально-рудеральных местообитаний Elytrigia repens (L.) Nevski (пырей ползучий) и Pоа pratensis L. (мятлик луговой). Обильно встречаются: Phleum pratense L. (тимофеевка луговая), Dactylis glomerata L. (ежа сборная), Festuca pratensis Huds. (овсяница луговая), Avena fatua L. (овес пустой). Единично и рассеянно встречаются: Cirsium setosum (Willd.) Bess. (бодяк щетинистый, осот розовый), Convolvulus arvensis L. (вьюнок полевой), Taraxacum officinale Wigg. S. L. (одуванчик лекарственный), Achillea millefolium L. (тысячелистник обыкновенный), Arctium tomentosum Mill. (лопух паутинистый), Galium aparine L. (подмаренник цеп- кий), Vicia cracca L. (горошек мышиный), Plantago major L. (подорожник большой), Thlaspi arvense L. (ярутка полевая) (табл. 1). По данным О.А Бекетовой, из перечисленных видов особую опасность для посевов культурных растений представляют Elytrigia repens (L.) Nevski (пырей ползучий) и Cirsium setosum (Willd.) Bess. (бодяк щетинистый, осот розовый) [11]. Эти виды являются многолетними, могут размножаться вегетативно и семенами.

Таблица 1

Вид	Обилие, балл	Встречаемость, %	Фенофаза
Elytrigia repens (L.) Nevski	Сор 3 (5,9)	100	Вег
Pоа pratensis L.	Сор 2 (5,6)	100	Вег
Phleum pratense L.	Сop 1 (4,2)	84	Вег
Dactylis glomerata L.	Сop 1 (4,1)	73	Вег
Festuca pratensis Huds.	Сop 1 (4,1)	72	Вег
Avena fatua L.	Сop 1 (4,1)	74	Вег
Cirsium setosum (Willd.) Bess.	Sol (2,5)	24	Вег
Convolvulus arvensis L.	Sol (2,2)	18	Вег
Taraxacum officinale Wigg. S. L.	Sp (3,1)	25	Цв
Achillea millefolium L.	Sol (2,2)	12	Бут
Arctium tomentosum Mill.	Sol (2,1)	7	Вег
Galium aparine L.	Sol (2,1)	5	Вег
Vicia cracca L.	Sol (2,1)	6	Вег
Plantago major L.	Sp (3,4)	12	Вег
Thlaspi arvense L.	Sol (2,1)	4	Бут

Обилие и встречаемость видов растений на откосе автомобильной дороги, примыкающей к пашне

Анализ проективного покрытия видов сорных растений после проведения обработки пробных площадей не выявил существенных различий по вариантам опыта, исключение составляет однолетнее рудеральное растение Thlaspi arvense L. (ярутка полевая), на которой 30 % раствор Троицкой соли в вариантах без прили-пателя и с прилипателем оказал устойчивый токсический эффект (табл. 2, рис.

Таблица 2

Проективное покрытие видов сорных растений по вариантам опыта, %

Вид	Вариант
	Контроль	Природная соль 30 %	Природная соль 30 % + прилипатель
1	2	3	4
Elytrigia repens (L.) Nevski	66,0	65,0	65,0
Pоа pratensis L.	22,0	23,0	23,0

Окончание табл. 2

1		3	4
Phleum pratense L.	2,4	2,4	2,3
Dactylis glomerata L.	2,1	2,1	2,2
Festuca pratensis Huds.	1,3	1,3	1,3
Avena fatua L.	1,2	1,2	1,2
Cirsium setosum (Willd.) Bess.	0,9	0,9	0,8
Convolvulus arvensis L.	0,6	0,7	0,6
Taraxacum officinale Wigg. S. L.	0,4	0,4	0,4
Achillea millefolium L.	0,8	0,7	0,7
Arctium tomentosum Mill.	0,8	0,8	0,8
Galium aparine L.	0,9	0,8	0,6
Vicia cracca L.	0,3	0,3	0,2
Plantago major L.	0,1	0,1	0,1
Thlaspi arvense L.	0,2	–	–

Проведенный анализ данных по запасам фитомассы на пробных площадях в фазу кущения злаков (до опрыскивания) указывает на отсутствие достоверных различий между ними (табл. 3). Средние запасы фитомассы сорных растений в этот период (первая декада июня) составляли 1,48 т/га, коэффициент вариации данных был средним и составил 40,2 %.

Дисперсионный анализ данных по запасам фитомассы сорных растений через 14 сут после опрыскивания указывает на отсутствие герби- цидного действия 30 % раствора Троицкой соли в вариантах с прилипателем и без прилипателя. Однако в варианте природная соль 30 % + при-липатель прослеживается тренд снижения запасов фитомассы сорных растений и резкое увеличение коэффициента пространственной вариации до 46,4 % (табл. 4), здесь наблюдалось некоторое угнетение и более выраженное пожелтение фитомассы по сравнению с контролем.

Контроль

Природная соль 30 %          Природная соль 30 % +

прилипатель

Внешний вид пробных площадей по вариантам опыта через 14 сут после опрыскивания

Таблица 3

Пробная площадь	Статистические параметры*
	Х ср.	σ х	Сv, %
1	1,57	0,71	44,8
2	1,19	0,46	38,2
3	1,66	0,62	37,5
НСР 0,5	Fф < Fт	–	–

* Здесь и далее : Х ср. – среднее арифметическое (n = 4); σ х – стандартное отклонение; Сv, % – коэффициент вариации.

Запасы фитомассы сорных растений до опрыскивания, т/га

Отсутствие статистически достоверного действия 30 % раствора природной соли с прилипа-телем и без прилипателя на данную ассоциацию сорных растений можно объяснить ее видовым составом. Видом-доминантом здесь являлся пырей ползучий. Выявлено, что данный вид сорных растений является устойчивым к опрыскиванию высокой концентрацией соли, отмирания листьев у пырея практически не происходило. Возможно, это связано с наличием воскового налета и обилием волосков на листьях, что препятствовало «прилипанию» солевого раствора к листьям и проникновению соли в ткани листовой пластины.

Таблица 4

Запасы фитомассы сорных растений через 14 сут после опрыскивания, т/га

Вариант	Статистический параметр
	Х ср.	σ х	Сv, %
Контроль (без обработки)	4,08	1,08	26,4
Природная соль 30 %	2,89	1,19	41,2
Природная соль 30 % + прилипатель	3,57	1,66	46,4
НСР 0,5	Fф < Fт	–	–

Кроме запасов фитомассы сорных растений нами был учтен их прирост после проведения опрыскивания. За 14 сут средний прирост фитомассы на контрольном участке составил 2,51 т/га; в варианте природная соль 30 % – 1,7;

в варианте природная соль 30 % + прилипа-тель – 1,91 т/га. Статистически значимых различий в приросте фитомассы сорных растений по сравнению с контролем не обнаружено.

Таблица 5

Вариант	Статистический параметр
	Х ср.	σ х	Сv, %
Контроль (без обработки)	2,51	1,61	44,3
Природная соль 30 %	1,70	0,97	57,0
Природная соль 30 % + прилипатель	1,91	1,88	88,1
НСР 0,5	Fф < Fт	–	–

Прирост запасов фитомассы сорных растений по вариантам опыта, т/га

Однако в варианте природная соль 30 % + прилипатель пространственная вариабельность данных существенно возросла – до 88,1 % , что объясняется наличием пятен с изреженной растительностью.

Выводы. В результате проведенного исследования можно сделать следующие выводы:

• 1.    На откосе автомобильной дороги, примыкающей к пашне, видовой состав преимущественно представлен видами семейства Poaceae Bernhart. Доминирующими видами являются

• 2.    Раствор Троицкой соли (30 %) в вариантах с прилипателем и без прилипателя явного гербицидного действия на мятликово-пырейную ассоциацию сорных растений не оказал.

• 3.    Гербицидный эффект 30 % раствора

Elytrigia repens (L.) Nevski (пырей ползучий) и Pоа pratensis L. (мятлик луговой).

Троицкой соли в вариантах с прилипателем и без прилипателя проявился в отношении вида Thlaspi arvense L. (ярутка полевая).

Таким образом, полученные результаты свидетельствуют о необходимости проведения дополнительных исследований для определения возможности использования природной соли в качестве гербицида для определенных видов и ассоциаций сорных растений.