Агрохимия, 2020, № 11, стр. 28-34

ВВЕДЕНИЕ

Зимующие сорные растения занимают промежуточное положение между ранними яровыми и типично озимыми сорняками и могут вести себя, в зависимости от складывающихся условий, и как яровые, и как озимые. Для зимующих сорняков зимний период в их развитии является возможным, но не обязательным. Обычно они дают всходы к осени (2-я половина августа, сентябрь–октябрь), к зиме образуют прикорневую розетку листьев разной мощности и корневую систему, проникающую в почву с осени до 50–80 см, и в такой фазе зимуют [1].

В процессе длительного отбора зимующие сорняки максимально приспособились к развитию в посевах озимых зерновых культур. Ряд авторов выделяет, что именно зимующие сорняки являются наиболее вредоносными в сорняковом ценозе посевов озимой пшеницы и в последние годы доля этих сорняков в общей засоренности малолетними видами только увеличивается [2–5]. При этом эффективным средством борьбы с зимующими видами в посевах озимой пшеницы становится осенняя химическая прополка гербицидами на основе сульфонилмочевин [4, 6].

Однако в Зауралье за последние 10–15 лет зимующие сорняки стали серьезной проблемой и при возделывании яровых культур, в частности яровой пшеницы, как основной зерновой культуры в Курганской обл. Наиболее распространены и вредоносны в регионе виды зимующих сорняков из семейства капустные (Brassicaceae): пастушья сумка (Capsella bursa-pastoris (L.) Medik.), крупка перелесковая (Draba nemorosa L.), ярутка полевая (Thlaspi arvense L.) и некоторые другие, также встречаются ромашка непахучая (Matricaria inodora L.) и мелколепесник канадский (Erigeron canadensis L.) из семейства астровые (Asteraceae) и стержнекорневой сорняк одуванчик лекарственный (Taraxacum officinale Wigg.), осенние розетки которого также перезимовывают и начинают рано вегетировать вместе с зимующими видами.

Причина распространения этой группы сорняков – массовый переход на минимизацию обработки почвы и технологии с элементами системы “no-till” (оставление стерни, прямой посев), при которых основная обработка (вспашка) заменена мелкими и поверхностными обработками или вообще отсутствует. В отсутствии глубокой вспашки происходит накопление семян сорняков в поверхностном слое, а без проведения механической обработки зяби создаются оптимальные условия для их массового прорастания и развития розеток зимующих сорняков в осенний период [7–10]. При этом весной эти сорняки первыми возобновляют вегетацию (буквально сразу после таяния снега). Активно потребляя влагу и питательные вещества, эти растения быстро иссушают и истощают почву, что приводит не только к значительному снижению урожайности высеваемой культуры, но даже может затруднить сам посев и получение полноценных всходов (в случае высокой плотности засорения) [11, 12].

Отсутствие поздней механической обработки почвы на паровых полях в осенний период характерно для систем земледелия во многих хозяйствах Курганской обл. и в регионе в целом, и обусловлено нехваткой свободных единиц техники или механизаторов и сжатыми сроками благоприятной погоды. При этом в отличие от стерневых фонов на паровых участках проблема с зимующими сорняками зачастую стоит даже острее, т.к. богатый пищей и влагой паровой предшественник является наиболее “удобным” для прорастания зимующих сорняков и обеспечивает их быстрый рост и развитие как осенью, так и весной. В результате уже к 10–15 мая перезимовавшие осенние розетки могут достигнуть фазы бутонизации или начала цветения, после чего они станут весьма устойчивыми к большинству гербицидов и химическая прополка будет малоэффективной.

Стоит отметить, что из агротехнических мер борьбы в весенний период использовать боронование против укоренившихся с осени розеток неэффективно, а заблаговременная культивация или дискование в данной зоне иссушит почву, поэтому можно применить лишь предпосевную культивацию с последующим посевом в ранние сроки (в первой декаде мая), что на практике редко применимо по ряду причин. В этих условиях оперативная допосевная химическая прополка может помочь в борьбе с зимующими сорняками, но при этом остаются вопросы с подбором наиболее эффективных гербицидов, в частности – обязателен ли к использованию против зимующих сорняков общеистребительный гербицид на основе глифосата (применяемый чаще всего для допосевной обработки) или будет достаточно применить селективные противодвудольные гербициды?

Для решения данной задачи и были проведены исследования, целью которых являлась оптимизация приема допосевной химической прополки против зимующих сорняков в технологии возделывания яровой пшеницы путем определения наиболее эффективных гербицидов.

МЕТОДИКА ИССЛЕДОВАНИЯ

Исследование провели в полевом опыте в Курганском научно-исследовательском институте сельского хозяйства – филиале УрФАНИЦ УрО РАН в лаборатории регуляторов роста и защиты растений в 2017–2018 гг. Условия вегетации наиболее благоприятными были в 2017 г. (ГТК = 1.24), за счет обильного увлажнения в 3-й декаде мая, 2‑й декаде июня и 1-й декаде июля (2–3-кратное превышение декадных норм осадков). В 2018 г. погодные условия были менее благоприятными для растений, ввиду значительного недостатка тепла в мае и июне (на 2.1–2.9°С ниже среднемноголетней температуры), при этом июль был жарким и засушливым, особенно в 1-й декаде (превышение температурной нормы на 2.3°С в отсутствии продуктивных осадков), в целом ГТК за май–август составил 1.2.

Почва опытного участка – чернозем выщелоченный маломощный малогумусный тяжелосуглинистый с содержанием гумуса в пахотном слое (0–20 см) – 4.12%, рН$_{{{{{\text{Н}}}_{{\text{2}}}}{\text{О}}}}$ 6.0, содержание подвижного Р₂О₅ (по Чирикову) – 97 мг/кг почвы (среднее), обменного К₂О – 195 мг/кг почвы (очень высокое). Содержание нитратного азота (N-NO₃) приведено в разделе с результатами опыта.

Предшественник в опыте – ранний пар, технология подготовки которого включала весеннюю обработку стерни предшествующей культуры (пшеницы) на глубину 8–10 см с помощью дисковой бороны БДТ-3 в агрегате с МТЗ-82 и проведение 4–5 культиваций (на глубину 5–7 см) с помощью КПС-4У + МТЗ-82 в течение дальнейшей вегетации. При этом в осенний период (после 20 сентября) культивацию пара уже не проводили.

Агротехника в опыте включала в себя весеннее боронование, затем в сроки 5 и 11 мая – допосевную химическую прополку делянок гербицидами на основе разных действующих веществ: сульфонилмочевин (метсульфурон-метил и трибенурон-метил), сложного эфира 2,4-Д кислоты (564 г/л) и глифосата (500 г/л) (согласно схеме опыта), а также их баковых смесей. Через 6–10 сут после химической прополки (15–17 мая) проводили посев стерневой сеялкой СКП-2.1 с долотообразными сошниками с нормой высева 4.5 млн всхожих зерен/га. После посева провели прикатывание катками 3ККШ-6. Использовали сорт яровой мягкой пшеницы Зауралочка. Гербициды в опыте вносили ручным опрыскивателем “Solo-456” с расходом рабочего раствора 250 л/га только в допосевной срок, в фазе кущения химическую прополку не проводили. Уборку выполняли комбайном “Сампо-130”. Учеты засоренности, анализ структуры урожая и содержания клейковины были сделаны по общепринятым методикам [13–15]. Статистическую обработку данных провели методом дисперсионного анализа по [16]. Влажность зерна определяли влагомером “Фауна”. Анализ почвенных образцов на содержание NPK проводели в ГСАС “Курганская” по – ГОСТ 26951-86 и ГОСТ 26204-91. Повторность в опыте трехкратная, расположение вариантов систематическое, размер делянок 42 м² (3 × 14 м).

РЕЗУЛЬТАТЫ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ

Опыт с допосевным применением разноплановых гербицидов (селективных и общеистребительного) был заложен на паровом поле в связи с его высокой исходной засоренностью зимующими сорняками, сформировавшими розетки еще осенью. В среднем за 2017–2018 гг. исходная засоренность была представлена в основном пастушьей сумкой (Capsella bursa-pastoris (L.) Medik.), доля которой в сорном ценозе варьировала от 87 до 98%, кроме пастушьей сумки встречались крупка перелесковая (Draba nemorosa L.), единичные розетки одуванчика лекарственного (Taraxacum officinale Wigg.) и ромашки непахучей (Matricaria inodora L.). Средняя численность сорняков составляла 82 розетки/м² (при варьировании на делянках от 77 до 92 шт./м²) (табл. 1).

Допосевную химическую прополку проводили 5 мая 2017 г. и 11 мая 2018 г. В это время основная часть зимующих сорняков была в фазе розетки, но некоторые растения уже находились в начале цветения. На 2–3-и сут после обработки в вариантах с применением 2,4-Д эфира была хорошо видна деформация вегетативной массы сорняков, на 5–6-е сут хорошо выделялись по изменению окраски сорняков (побледнение, пожелтение) варианты с применением гербицидов на основе сульфонилмочевины (ларен Про и шанстар). В вариантах с чистым глифосатом обработанные сорняки визуально почти не отличались от контроля и только через 7–8 сут становилось заметным изменение окраски (побурение). Посев пшеницы проводили через 6–10 сут после опрыскивания гербицидами. В вариантах с обработкой всходы пшеницы появлялись на 8–9-е сут, в контроле – позднее (на 10–12-е сут) и были “рваными” в местах наибольшей плотности сорняков.

Следует отметить, что в условиях холодной погоды в мае 2018 г. была отмечена недостаточная гербицидная эффективность против пастушьей сумки (слабее чем в 2017 г.) у гербицидов эстерон и ларен Про, т.к. спустя 7–10 сут после химической прополки угнетенные и деформированные (при применении эстерона) розетки сорняка в большинстве своем продолжили отрастание и даже дальнейшее цветение.

Учет засоренности, проведенный через 30 сут после допосевной химической прополки показал, что засоренность зимующими сорняками (в основном пастушьей сумкой и единичной крупкой перелесковой) в контрольном варианте составляла 90 шт./м² с массой 978 г/м². При этом было отмечено, что бóльшая часть сорных растений уже находилась в фазе созревания и их вегетативная масса начинала желтеть. В среднем за 2017–2018 гг. наибольшую эффективность снижения численности сорняков обеспечили варианты: шанстар 15 г/га + тренд-90 (прилипатель) 0.2 л/га, эстерон 0.4 л/га + ларен Про 5 г/га и торнадо-500 1.0 л/га + + эстерон 0.4 л/га – 79–84%. По снижению сырой массы сорняков максимальную эффективность (90%) обеспечил вариант с препаратом на основе трибенурон-метила в смеси с прилипателем (шанстар 15 г/га + тренд–90 0.2 л/га), высокие показатели снижения сорной массы (>75% к контролю) обеспечили все остальные варианты, за исключением эстерон 0.6 л/га и ларен Про 10 г/га, в которых подавление массы сорняков было на уровне 66 и 71% к контролю соответственно. Следует отметить, что из 2-х испытанных сульфонилмочевин вариант с шанстаром (трибенурон-метил) + тренд-90 был значительно эффективнее, чем метсульфурон-метил в чистом виде, что было заметно даже визуально. Также стоит отметить, что смесь эстерон 0.4 л/га + ларен Про 5 г/га также была эффективнее, чем чистый эстерон, а из вариантов с торнадо-500 лучшие показатели эффективности были при использовании смеси с эстероном. Стоит добавить, что и визуально контрольные и обработанные до посева делянки по плотности стеблестоя отличались кардинально (рис. 1).

Рис. 1.

Состояние посевов пшеницы в зависимости от вариантов допосевной обработки, июнь 2017 г.

В период появления всходов культуры в 2018 г. отбирали средний почвенный образец с глубины 0–20 и 20–40 см на определение содержания нитратного азота в нескольких вариантах опыта (включая контроль) и для сравнения отдельные образцы на участке без сорняков в непосредственной близости от опыта (который был обработан механически с осени) (табл. 2). Анализ почвы показал, что уже в начальный период роста (до цветения) пастушья сумка (Capsella bursa-pastoris (L.) Medik.), как доминирующий сорняк, и другие зимующие виды активно потребляли нитратный азот: его потери составили 16 мг/кг почвы в слое 0–40 см (или 38 кг/га), и это отмечено еще только в начале вегетации.

В результате учет урожая в среднем за 2017–2018 гг. показал, что в варианте без использования гербицидов до посева продуктивность пшеницы сорта Зауралочка составила всего 12.3 ц/га (табл. 3). Допосевное применение гербицидов в этих условиях обеспечило сохранение урожайности на уровне 22.9–27.7 ц/га, таким образом прибавки к контролю варьировали в пределах 10.7–15.5 ц/га. Наименьшая прибавка была получена в варианте ларен Про 10 г/га – 10.7 ц/га, остальные гербициды и их смеси, за исключением эстерона, обеспечили прибавки урожайности существенно больше – 14.2–15.5 ц/га. Анализ корреляционной зависимости показал очень сильную отрицательную связь между сырой массой сорняков и урожайностью, при этом коэффициент корреляции был равен –0.99.

Лабораторный анализ качества зерна пшеницы сорта Зауралочка показал, что при возделывании после пара формировалось содержание клейковины >25%, что в сочетании с ее хорошим качеством (60–70 ед. ИДК – 1-я группа) позволяло относить полученное зерно к 3-му классу. Существенного отрицательного или положительного влияния на качество зерна яровой пшеницы варианты допосевной химической прополки не оказали.

Результаты анализа структуры урожая яровой пшеницы показали (табл. 4), что на фоне высокой засоренности зимующими сорняками допосевная химическая прополка оказала наибольшее положительное влияние на выживаемость растений (она увеличилась на 13–23%) и густоту продуктивного стеблестоя, при этом среднее увеличение этого показателя составило 119 стеблей/м² или 49% к контролю (при варьировании прироста стеблей от 83 до 132 стеблей/м²). Также отмечено значительное возрастание озерненности колоса (в пределах 30–43% к контролю) – с 18.6 зерен с колоса в контроле до 24.2–26.5 в вариантах применения гербицидов. Прирост озерненности в сочетании с увеличением массы 1000 зерен (на 1.3–1.6 г или на 4–5% к контролю) обеспечили возрастание и массы зерна с 10-ти колосьев (на 35–50% к контролю). Это в итоге определило удвоение урожайности зерна яровой пшеницы в вариантах с защитой от зимующих сорняков.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Исходя из результатов проведенных полевых опытов, следует, что на фоне минимализации обработки почвы группа зимующих сорняков, особенно виды семейства капустные (Brassicaceae), стала очень вредоносной и распространенной, и не только при возделывании озимых культур, но и пшеницы яровой. Поэтому допосевная химическая прополка на паровых участках со степенью засорения в осенний период >15–20 розеток/м² такими зимующими сорняками как пастушья сумка (Capsella bursa-pastoris (L.) Medik.), крупка перелесковая (Draba nemorosa L.) и некоторыми другими из семейства капустные, является обязательным приемом в отсутствии возможности механического уничтожения данной сорной растительности в осенний период. Однако, как показывает производственная практика, весной существует риск по каким-либо причинам (организационно-техническим или погодным) не успеть провести химическую прополку в оптимальный срок (фаза розетки зимующих видов), в этом случае применение гербицидов будет практически бесполезным. Поэтому следует особо подчеркнуть, что эффективность данного приема в сильной степени зависит от своевременности и оперативности обработки.

В результате испытаний определено, что в борьбе с зимующими сорняками из семейства капустные при возделывании яровой пшеницы не обязательно использовать дорогостоящие общеистребительные гербициды на основе глифосата, а достаточно применить противодвудольный гербицид на основе трибенурон-метила (15 г/га) в смеси с препаратом тренд-90 или другим прилипателем, а также сложного 2,4-Д эфира (0.4 л/га) в смеси с метсульфурон-метилом (5 г/га). В случае необходимости использования гербицида на основе глифосата (при наличии падалицы зерновых или ранних всходов овсюга) для снижения стоимости обработки и повышения биологической эффективности против зимующих видов следует применить смесь глифосат 50% 1.0 л/га + + -Д эфир 0.4 л/га.