Гербициды и бобово-ризобиальный аппарат сои на темно-серых лесных почвах Центрального Черноземья

сравнению с другими культурами благодаря своей способности связывать азот воздуха.  Происходит дополнительное питание растения азотом за счет связывания   атмосферного азота и   поглощения минерального азота из почвы. После уборки сои в почве на 1 га остается 70-80 кг усвояемого азота, что приравнивается к внесению 2-3 ц минеральных азотных удобрений или 30-40 т навоза [2; 7].

Более того , если после сои культивируются зерновые культуры , обеспечивается повышение их урожайности и сокращение количества вносимых азотных удобрений . Соя является отличным предшественником для других культур не только по причине её способности накапливать азот , но и благодаря экономному расходованию почвенных запасов влаги только из неглубокого слоя почвы . Мощная хорошо разветвленная корневая система сои способствует улучшению физических свойств почвы . Поэтому соя является облагораживающей культурой полевых севооборотов и в агрономическом аспекте [6].

Особое место при возделывании сои уделяется борьбе с сорной растительностью . Борьба с сорняками в посевах сои весьма актуальна в связи с большой засоренностью полей и повышенной требовательностью этой культуры к чистоте полей .

Наряду с агротехническими приемами большое значение для сои имеет химический метод борьбы с сорняками . Соя в агрохимическом аспекте культура весьма технологична , так как на её посевах разрешены к применению более 30 видов гербицидов разного спектра действия [8].

Для применения на сое рекомендовано много почвенных и послевсходовых гербицидов . В ряде случаев отмечен негативный эффект гербицидов на симбиотические взаимоотношения в бобово - ризобиальной системе . Отри цательное действие гербицидов на симбиотические взаимоотношения в системе растение - клубеньковые бактерии отмечают в своих работах Л . Н . Пароменская (1980), Ю . В . Круглов , (1986), О . И . Прокопенко , Г . В . Мусина , (1980), С . В . Кадыров (1999) и др . В то же время , очевидно , что доля биологического азота в урожае при этом падает , и , следовательно , ценность сои как азотонакопителя существенно снижается .

Данные Воронежской ГАУ 1997 – 1999 годов показывают , что страховые гербициды сильнее подавляли развитие клубеньков , чем почвенные . Почвенные гербициды дуал и дуацил способствовали формированию более крупных клубеньков . Сильно угнетал число и массу клубеньков на корнях сои фронтьер , а дуал практически не оказывал отрицательного влияния на их развитие [4].

Неоднозначность мнений и результатов делает необходимым дальнейшее изучение влияния применяемых гербицидов на развитие бобово - ризобиального аппарата сои .

М атериал и методика исследований

В связи с этим на опытном поле Курской ГСХА в 2007 -2008 годах был заложен опыт по изучению гербицидов Тапир и Хармони на рост и развитие клубеньков на корнях сои сорта « Курянрочка ».

Препарат Тапир ® – системный гербицид , предназначенный для уничтожения широкого спектра однолетних и многолетних злаковых и двудольных сорняков на посевах культур семейства бобовых : соя , горох , люпин , люцерна и т . д . Преимущества препарата Тапир ® – возможно вносить до посева , до появления всходов , а также по всходам культуры .

Препарат Хармони ® – современный послевсходовый сульфонилмочевинный гербицид для борьбы с широколиственными сорняками в посевах кукурузы , льна и сои .

Почва опытного поля темно - серая лесная , среднесуглинистая , слабосмытая с содержанием гумуса 2,7%, щелочногидролизуемого азота – 129,3 мг / кг , среднеобеспеченные фосфором (17 мг /100 г почвы ) и калием (18,4 мг /100 г почвы ).

Агротехника в опыте – общепринятая для Центрально Черноземного региона .

Посев поводили рядовым способом во второй декаде мая (17 мая ) в 2007 году при температуре воздуха +25⁰ С и почвы – 14 -17⁰ С ; в 2008 году – 15 мая при температуре воздуха +19⁰ С и почвы – 13 - 15⁰ С . Норма высева – 800 тыс . всхожих семян на гектар .

В почвах ЦЧР отсутствуют активные соевые расы клубеньковых бактерий (Rhizobium japonicum) и без дополнительной инокуляции семян их активными штаммами , клубеньки на корнях сои не образуются [4].

Перед посевом семена обработали ризоторфином из расчета 0,3 кг / ц . Опыт закладывали согласно методическим рекомендациям для полевых опытов с зернобобовыми культурами .

Перед предпосевной культивацией , которую проводили в день посева , в почву был внесен гербицид Тапир из расчета 0,7 мл препарата на 300 л воды (1 вариант ).

Через два дня после посева до появления всходов внесли Тапир в той же дозировке (2 вариант ).

На четвертом варианте в фазу 1-2 тройчатых листьев внесли Тапир в той же дозе .

На третьем варианте в фазу 1-2 тройчатых листьев внесли препарат Хармони в дозе 0,006 кг / га + Тренд 90 – 0,2 л / га .

Результаты

Важнейшее значение в обеспечении активного симбиоза между бобовыми растениями и клубеньковыми бактериями имеют условия внешней среды . Для регионов с недостаточным или неустойчивым увлажнением , к которым относится и ЦЧР , более важным фактором , определяющим величину и активность симбиотического аппарата , является влажность почвы . Не менее важными условием во взаимоотношениях клубеньковых бактерий и бобовых растений является температура почвы и воздуха [5] . Погодные условия 2007 и 2008 вегетационных лет в целом были благоприятными для нормального роста и развития сои . Чего нельзя сказать о развитии бобово - ризобиального аппарата . Ж аркий и засушливый май 2007 года и холодный – 2008, в полной мере отразили зависимость образования клубеньков на корнях сои от погодных условий . Клубеньки начали завязываться только к середине периода ветвления в 2007 году и конец ветвления – начало бутонизации в 2008 году ( табл .1).

Первыми клубеньки появились на контрольном варианте , где гербициды не применялись . На вариантах 1 и 2, где применяли гербицид Тапир как почвенный , в 2007 году появление клубеньков , появление в них красного пигмента и их отмирание совпали с контролем . В 2008 году на этих вариантах опыта появление клубеньков совпало с контрольным вариантом , а появление в клубеньках легоглобина задержалось на 1 день .

Таблица 1 – Фазы развития клубеньков на корнях сои « Куряночка » в 2007-2008 г . г .

Вариант опыта	Дата образования клубеньков
	Фазы развития клубеньков	Годы исследования
		2007	2008
1. Внесение Тапир до посева сои	появление клубеньков	19.06	22.06
	появление активных клубеньков	25.06	27.06
	отмирание клубеньков	15.08	15.08
2. Внесение Тапир до появления всходов	появление клубеньков	19.06	22.06
	появление активных клубеньков	25.06	27.06
	отмирание клубеньков	15.06	15.08
3. Внесение Хармони по вегетирующей культуре ( фаза 1-2 тройчатых листа )	появление клубеньков	20.06	23.06
	появление активных клубеньков	29.06	02.07
	отмирание клубеньков	15.08	15.08
4. Внесение Тапир по вегетирующей культуре ( фаза 1-2 тройчатых листа )	появление клубеньков	19.06	22.06
	появление активных клубеньков	27.06	30.06
	отмирание клубеньков	15.08	15.08
5. Контроль ( без внесения гербицидов )	появление клубеньков	19.06	22.06
	появление активных клубеньков	25.06	26.06
	отмирание клубеньков	15.08	15.08

Образование и развитие клубеньков на корнях сои на 3 варианте опыта, где применяли гербицид Хармони, задерживалось на 4 - 6 дней; на 4 варианте с применением гербицида Тапир как повсходового, клубеньки появились одновременно с контролем, а появление в них красного пигмента задержалось на 2 - 4 дня. Эффективность бобово-ризобиального симбиоза зависит от величины и активности симбиотического аппарата. Чаще всего в качестве этих показателей используют количество и массу клубеньков на одно растение, а также продолжительность периода азотфиксации.

Проведенные исследования показали , что на показатели количества клубеньков ( таблица 2) и их массу ( таблица 3) оказали влияние не только применяемые гербициды , но и сроки их внесения .

Как известно , у сортов сои с разным периодом вегетации образуется неодинаковое количество клубеньков . Значительно различается и их масса . У скороспелых сортов формируется меньший симбиотический аппарат по сравнению со среднеспелыми сортами [1]. Сорт « Куряночка » - раннеспелый .

Количество и масса клубеньков на корнях сои несколько отличалась по вариантам опыта . По количеству клубеньков показатели на контрольном варианте незначительно отличались от показателей вариантов 1 и 2, и были выше по сравнению с показателями вариантов 3 и 4. На этих вариантах общее количество клубеньков было ниже по сравнению с контролем на 19,3 % и на 15,1 % соответственно . Разница в количестве активных клубеньков составила на 3 варианте 13,4 %, а на 4 – 7,8 %.

Данные вариантов 1 и 2 по общему количеству азотфиксирующих клубеньков фактически не отличались от показателей на контрольном варианте . Отличия были только в количестве активных клубеньков ( на обрабатываемых вариантах их было больше ). Разница составила на варианте 1 – 23,2 %; на варианте 2 – 12,2%.

Результаты , полученные на вариантах опыта с применением гербицидов , отличались между собой . Особенно это видно на 3 варианте опыта , где применяли повсходовый гербицид Хармони . Общее количество клубеньков было ниже в среднем на 10,5 %; количество активных клубеньков – на 29,7 %.

Масса азотфиксирующих клубеньков на контрольном варианте опыта была ниже , чем на других вариантах . Все клубеньки , в том числе и активные , были не крупные . Вероятно , это связано с сильной засоренностью посева сои на контроле .

Таблица 2 – Влияние гербицидов на количество клубеньков на корнях сои сорта « Куряночка »

Вариант опыта	Количество клубеньков : общ ./ актив ., шт . на 1 растении
	фазы развития по годам
	2007			2008
	цветение	плодообразо - вание	налив семян	цветение	плодообразо - вание	налив семян
1. Внесение Тапир до посева сои	19,7/9,8	22,0/10,3	14,2/9,2	20,4/9,8	24,1/12,0	15,2/10,7
2. Внесение Тапир до появления всходов	19,5/8,6	21,8/9,7	13,9/8,1	20,1/9,1	22,8/11,7	14,8/10,0
3. Внесение Хармони по вегетирующей культуре ( фаза 1-2 тройчатых листа )	17,9/6,2	19,4/8,0	11,8/5,9	18,7/5,8	20,1/6,9	10,2/5,2
4. Внесение Тапир по вегетирующей культуре ( фаза 1-2 тройчатых листа )	18,6/7,0	20,8/8,6	12,7/6,4	19,4/6,5	22,0/8,0	11,6/6,1
5. Контроль ( без внесения гербицидов )	21,0/7,1	25,4/9,3	16,1/7,2	22,0/6,9	27,1/9,1	20,0/7,1

Таблица 3 – Влияние гербицидов на массу клубеньков на корнях сои сорта « Куряночка »

Вариант опыта	Масса клубеньков : общ ./ актив ., г на 1 растении
	фазы развития по годам
	2007			2008
	цветение	плодообразо - вание	налив семян	цветение	плодообразо - вание	налив семян
1. Внесение Тапир до посева сои	0,57/0,33	0,80/0,46	0,50/0,36	0,59/0,33	0,87/0,54	0,53/0,42
2. Внесение Тапир до появления всходов	0,57/0,29	0,78/0,44	0,50/0,32	0,58/0,31	0,86/0,53	0,52/0,39
3. Внесение Хармони по вегетирующей культуре ( фаза 1-2 тройчатых листа )	0,52/0,21	0,70/0,36	0,41/0,23	0,54/0,20	0,72/0,31	0,36/0,20
4. Внесение Тапир по вегетирующей культуре ( фаза 1-2 тройчатых листа )	0,54/0,24	0,75/0,39	0,44/0,25	0,56/0,22	0,79/0,36	0,41/0,24
5. Контроль ( без внесения гербицидов )	0,51/0,20	0,71/0,35	0,40/0,21	0,54/0,18	0,70/0,25	0,37/0,19

Конечной целью выращивания любых культур является получение высоких урожаев . Отрицательное действие гербицидов на бобово - ризобиальный симбиоз не всегда сопровождается снижением урожая сои , что связано с очищением посевов от сорняков и улучшением условий корневого и воздушного питания растений [3].

В нашем опыте урожай сои по годам и по вариантам опыта был приблизительно одинаков . Данные по урожайности сои « Куряночка » представлены в таблице № 4.

Таблица 4 – Урожайность сои сорта « Куряночка » в 2007-2008 годах

Вариант опыта	Урожайность сои , ц / га
	годы исследования
	2007	2008	средняя
1. Внесение Тапир до посева сои	20,4	20,3	20,4
2. Внесение Тапир до появления всходов	20,9	21,4	21,2
3. Внесение Хармони по вегетирующей культуре ( фаза 1-2 тройчатых листа )	19,6	20,1	19,9
4. Внесение Тапир по вегетирующей культуре ( фаза 1-2 тройчатых листа )	21,3	21,2	21,3
5. Контроль     ( без    внесения гербицидов )	16,4	16,2	16,3

Соя с первых дней развития нуждается в защите от сорняков . Медленный рост в начале вегетации , невысокая густота насаждений не позволяют ей конкурировать с сорными растениями . Поэтому засоренность полей – серьезное препятствие для получения высоких и стабильных урожаев и применение гербицидов при возделывании сои является обязательным элементом агротехники . Полученные нами данные ещё раз это подтверждают . Урожайность на контрольном варианте ниже по сравнению с урожайностью на вариантах с применением гербицидов в среднем на 4,4 ц / га , или на 21,3 %.

Выводы

На основании полученных данных , можно сделать следующие выводы : исследуемые гербициды ингибируют образование и развитие бобово - ризобиального аппарата сои ; повсходовое применение гербицидов ( вар .3,4) сильнее сдерживает образование клубеньков по сравнению с почвенным ( вар .1, 2).

Результаты исследования доказывают отрицательное действие повсходовых гербицидов на количество клубеньков на корнях сои. Гербицид Хармони оказал более сильное действие на этот процесс по сравнению с гербицидом Тапир.

В наших исследованиях показатель урожайности напрямую зависел от применения гербицидов . Чистота поля от сорняков – это залог получения высоких урожаев . Применяемые гербициды , уничтожив сорную растительность , обеспечили растения сои благоприятными условиями для роста и развития .

Но при этом роль сои как азотонакопителя снижается , так как гербициды задерживают сроки появления клубеньков , тем самым , сокращая продолжительность периода азофиксации , а , следовательно , и количество накопленного азота .