Эффективность основной обработки почвы, гербицидов и предшественников в снижении засоренности посевов, почвы и зерна яровой пшеницы

Введение. Одной из самых актуальных проблем в современном земледелии является борьба с сорняками. Это связано в том числе и с переходом на энергосберегающие системы основной обработки почвы [1, 2]. Результаты исследований свидетельствуют, что система обработки почвы должна строиться прежде всего с учетом региональных особенностей [3, 4].

Стремление земледельца к снижению материально-технических затрат при выполнении обработки почвы вызывает необходимость совершенствования системы основной обработки почвы применительно к зональным особенностям. Это выражается в стремлении сельхозтоваропроизводителей изменить технологии возделывания культурных растений таким образом, чтобы снизить материально-технические затраты за счет уменьшения механического воздействия на почву и при этом не повлиять отрицательно на уровень урожайности культурных растений.

Современное энергосберегающее земледелие характеризуется повышенной численностью сорных растений на полях. Это связано с со- кращением количества проводимых агротехнических мероприятий, направленных на снижение численности сорняков. Замена отвальной обработки почвы на поверхностную, менее интенсивное применение агротехнических (механических) мер борьбы в системе основной, предпосевной и послепосевной обработки почвы способствует обильному появлению сорняков в посевах культурных растений.

Внедрение системы поверхностной обработки почвы резко увеличивает засоренность посевов и приводит не только к снижению продуктивности сельскохозяйственных культур, но и к ухудшению качества получаемой продукции [1, 5, 6]. Поэтому многие хозяйства для ограничения развития сорных растений в посевах культурных растений вынуждены широко использовать химические препараты. Эффективность гербицидов показана многими исследованиями [7–9].

В свою очередь, более широкое применение гербицидов в борьбе с сорняками способствует тому, что видовой состав сорняков подвержен существенному изменению в посевах культурных растений и их семян в почве [10]. Это в конечном итоге приводит к заметному усложнению решения проблемы поддержания чистоты посевов сельскохозяйственных культур.

Имеется большое количество исследований, посвященных изучению динамики изменения засоренности посевов сельскохозяйственных культур в результате применения гербицидов. В то же время практически отсутствуют данные о засоренности почвы и зерна культурных растений семенами сорняков в условиях земледельческой части Красноярского края.

Цель исследований – определение влияния системы основной обработки почвы, гербицидов и предшественников на засоренность посевов, почвы и зерна яровой пшеницы.

Объекты и методы. Исследования проводили на опытном поле кафедры общего земледелия и защиты растений ФГБОУ ВО Красноярский ГАУ в 2022 и 2023 гг. в зернопаропропашном севообороте со следующим чередованием культур: сидеральный (горчичный) пар – яровая пшеница – ячмень – кукуруза – яровая пшеница.

Погодные условия вегетационного периода 2022 г. были благоприятными для возделывания зерновых культур. В наиболее критический период по отношению к влаге у яровой пшеницы (вторая, третья декада июня) гидротермический коэффициент составил 1,5. В 2023 г., который можно охарактеризовать как засушливый, осадков в июне выпало меньше среднемноголетних значений, а температура воздуха превышала среднемноголетние данные на 1,2 °С.

Почва опытного поля – чернозем выщелоченный тяжелосуглинистого гранулометрического состава, который имеет повышенное содержание гумуса (6,1–8,0 %), нейтральную реакцию почвенного раствора (рН – 6,1–7,0), высокую сумму обменных оснований (44–62 м-экв/100 г). Пахотный слой чернозема выщелоченного характеризуется повышенным содержанием подвижного фосфора и очень высоким обменного калия.

Схема полевого опыта включала следующие варианты:

• 1.    Основная обработка (вспашка на 20–22 см).

• 2.    Без основной обработки почвы.

Размер опытной делянки составлял 0,3 га, учетной площади – 40 м2. Опыт закладывался в 4-кратной повторности в соответствии с методикой опытного дела Б.А. Доспехова.

Учет засоренности посевов проводили в соответствии с общепринятой методикой до и после обработки баковой смесью гербицидов (второй срок учета – через один месяц после применения гербицидов).

Метод учета засоренности посевов – количественно-весовой, в четырехкратной повторности.

При определении запаса семян в почве использовали метод малых проб, разработанный на кафедре земледелия и методики опытного дела ТСХА профессором Б.А. Доспеховым. На делянке отбирали не менее 10 индивидуальных проб почвы массой около 0,3–0,5 кг каждая. Эти образцы объединяли и готовили один смешанный образец массой 250–300 г, доводили его до воздушно-сухого состояния. Затем из него отбирали два средних образца массой по 100 г, с которыми дальше работали.

Обработку посевов яровой пшеницы проводили баковой смесью гербицидов «Пума Супер 100» и «Секатор Турбо». Опрыскивание провели в фазу кущения яровой пшеницы навесным опрыскивателем «Заря» с нормой расхода рабочей жидкости 200 л/га. Засоренность зерна яровой пшеницы семенами сорняков определяли сразу после уборки в четырехкратной повторности в навеске массой 50 г (ГОСТ 1203781). Видовой состав семян сорных растений определяли по справочнику [11]. Агротехника возделывания культур соответствовала утвер- жденным рекомендациям [12]. Посев яровой пшеницы проводили в третьей декаде мая сеялкой AGRATOR 4800 на глубину 5–7 см. Учет урожая проводили селекционным комбайном Terrion.

Результаты и их обсуждение. Результаты определения засоренности посевов яровой пшеницы при размещении после сидерального пара (СП) и кукурузы на изучаемых вариантах основной обработки почвы в среднем за два года представлены на рисунке 1.

□ В Вспашка на 20-22 см □ ■ Без обработки почвы

Рис. 1. Засоренность посевов яровой пшеницы до и после обработки гербицидами (среднее за 2022–2023 гг.)

В ходе исследований установлено (рис. 1), что на варианте с проведением вспашки общее количество сорных растений до внесения баковой смеси гербицидов в посевах яровой пшеницы, высеваемой по сидеральному пару, составляло 74 шт/м2, а по кукурузе – 56 шт/м2. На варианте без проведения основной обработки почвы этот показатель составлял 110 шт/м2 при посеве яровой пшеницы по сидеральному пару и 112 шт/м2 при размещении этой культуры после кукурузы, что существенно выше в сравнении с вариантом по отвальной обработке.

Следует отметить, что отказ от проведения основной обработки почвы приводит к значительному увеличение количества многолетних сорняков в посевах яровой пшеницы как при размещении этой культуры по сидеральному пару, так и по кукурузе по сравнению с вариантом с отвальной обработкой почвы. Существенная разница наблюдается и в соотношении биологических групп малолетних и многолетних сорных растений в посевах яровой пшеницы на изучаемых вариантах основной обработки почвы.

На варианте с отвальной обработкой в посевах яровой пшеницы после сидерального пара на долю малолетних сорных растений приходилось 91 %, многолетних – 9, а после кукурузы – соответственно 70 и 30 %. На варианте без проведения основной обработки почвы отмечено увеличение доли многолетних сорных растений в посевах яровой пшеницы по сравнению с вариантом со вспашкой. При размещении яровой пшеницы на варианте без основной обработки почвы по сидеральному пару на долю малолетних сорняков приходилось 29 %, многолетних – 71, а при посеве по кукурузе – соответственно 26 и 74 %. Таким образом, отказ от проведения отвальной обработки приводит к повышению доли биологической группы многолетних сорных растений и, соответственно, к снижению доли биологической группы малолетних сорняков в посевах яровой пшеницы как по сидеральному пару, так и по кукурузе.

Применение баковой смеси гербицидов снизило количество сорняков в посевах яровой пшеницы на изучаемых вариантах основной обработки почвы. При этом установленное до внесения гербицидов соотношение биологических групп малолетних и многолетних сорняков на изучаемых вариантах основной обработки почвы принципиально не изменилось. Так, если до внесения баковой смеси гербицидов в посевах яровой пшеницы по сидеральному пару на варианте с проведением вспашки доля малолетних сорных растений составляла 91 %, то после внесения – 87 %.

При размещении яровой пшеницы после кукурузы на этом же варианте на долю малолетних сорняков до применения баковой смеси гербицидов приходилось 77 %, а после внесения – 64 %.

На варианте же без основной обработки почвы в посевах яровой пшеницы по сидеральному пару до внесения гербицидов доля малолетних сорняков составляла 29 %, после внесения – 26 %. При размещении яровой пшеницы по кукурузе на этом же варианте основной обработки почвы до применения гербицидов доля малолетних сорняков составляла 27 %, после применения – 34,9 %. Таким образом, применение баковой смеси гербицидов приводит к снижению количества сорняков в посевах культуры на изучаемых вариантах основной обработки почвы и практически не изменяет соотношение биологических групп малолетних и многолетних сорняков по сравнению с исходным.

Оценка данных по величине сухой массы сорных растений показывает, что в среднем за два года, независимо от предшественника, вариант с проведением вспашки характеризуется минимальным количеством этого показателя по сравнению с вариантом без ее проведения (рис. 2).

Рис. 2. Величина сухой массы сорных растений в посевах яровой пшеницы до и после обработки гербицидами (среднее за два года), г/м2

Этот показатель дает более полную и наглядную характеристику засоренности посевов и угнетения растений яровой пшеницы в сравнении с количественным методом.

В среднем за два года наибольшая воздушносухая биомасса сорняков в посевах яровой пше- ницы установлена на варианте без проведения основной обработки почвы по сравнению с вариантом со вспашкой. При размещении этой культуры по сидеральному пару воздушно-сухая биомасса сорняков составила 121,5 (до обработки гербицидами) и 67,5 г/м2 (после обработки гербицидами). При посеве яровой пшеницы после кукурузы эти цифры составили соответственно 49,4 и 44,3 г/м2. Ранее проведенными исследованиями [13] установлено, что наличие сорных растений даже в течение короткого времени в посевах сельскохозяйственных культур оказывало скрытый негативный эффект на растения яровой пшеницы и приводило к снижению выноса последними азота из почвы и уменьшению урожайности.

При определении запасов семян сорняков в почве установлено, что на фоне без проведения основной обработки почвы семян сорняков даже меньше, чем по отвальной обработке почвы, что и объясняется большей засоренностью посевов пшеницы здесь многолетними сорняками, которые в большей степени размножаются вегетативно (табл.).