CC BY
23
УДК: 632.51:633.11.«324»:631.613
ЗАСОРЕННОСТЬ СЕВООБОРОТОВ С КОРОТКОЙ РОТАЦИЕЙ, РАЗМЕЩЕННЫХ НА СКЛОНОВЫХ ЗЕМЛЯХ РОСТОВСКОЙ ОБЛАСТИ
Э. А. Гаевая, к.б.н., в.н.с. НИЦ, [email protected], С. А. Тарадин, н.с. НИЦ, [email protected], Е. Н. Нежинская, м.н.с. НИЦ, [email protected] -ФГБНУ «Федеральный Ростовский аграрный научный центр», Россия, п. Рассвет
В статье представлены результаты исследований, проведенных в многофакторном стационарном опыте в системе контурно-ландшафтной организации территории склона крутизной до 3,5-4,0°. В изучаемых полевых севооборотах был выявлен сложный тип засоренности, который представлен
Сорная растительность занимает одно из первых мест по уровню вредоносности на урожайность сельскохозяйственных культур, распространяясь на огромные площади и обладая высокой конкурентоспособностью, она значительно подавляет развитие культурных растений, что приводит к недобору урожая от 20 до 25 % [10].
Мониторинг засоренности полевых севооборотов показал, что доминирующей биологической группой являются яровые ранние и поздние сорняки. Из многолетних преобладали корнеотпры-сковые. С каждым годом увеличивается динамика засоренности полевых севооборотов [5].
Научно обоснованное чередование культур в севообороте и своевременное выполнение элементов технологий их возделывания - один из решающих условий уменьшения засоренности полей. Одним из агротехнических приемов очищения полей от сорняков является севооборот с увеличением удельного веса озимых культур. При замене черного пара сидеральным увеличивается засоренность последующей культуры [6].
Обработка почвы оказывает заметное влияние на засоренность посевов. Различные системы основной обработки почвы по-разному влияют на условия произрастания не только культурных, но и сорных растений. Для эффективной борьбы с сорной растительностью особое значение имеет глубина вспашки, так как именно от неё зависит перераспределение семян и вегетативных зачатков, а также их жизнеспособность [7].
В степных районах Ростовской области запасы семян сорняков в 0-30 см слое почвы достигают 1,1-1,9 млрд. шт./га, что вызывает появление до 3,0 тыс. шт. на 1 м2 их всходов. Основой защиты посевов от сорняков остается основная обработка почвы. В суммарном противосорняковом эффекте удельная масса основной обработки почвы достигает 60 %, тогда как предпосевной обработки - 30 %, послепосевной - 10 %. По сравнению со вспашкой среднее количество сорняков за ротацию севооборота, по мелкой обработке почвы, увеличивается на 41 %, а их масса на 47 %. Замена вспашки мелкой обработкой почвы приводит к увеличению в общей засоренности посевов удельной массы корнеотпрысковых сорняков. Общее видовое разнообразие сорняков колебалось в широких пределах, по мелкой обработке почвы их количество было значительно, по вспашке и плоскорезной обработке почвы численность сокращалась в несколько раз. Максимальная урожайность культур севооборота была достигнута на вариантах комбинированной системы обработки почвы и отвальной [2,4].
Наиболее эффективным методом борьбы с сорняками остается химическая обработка. Если в период
несколькими биологическими группами сорных растений. Показана роль черного пара в освобождении полей от сорной растительности при необходимой противоэрозионной защите.
Ключевые слова: засоренность, севооборот, обработка почвы, продуктивность севооборота.
широкого внедрения интенсивных технологий возделывания сельскохозяйственных культур основной упор делался на максимальное использование средств химизации, то в настоящее время первостепенное значение приобретают энерго- и ресурсосберегающие технологии возделывания культур с экологизированными системами защиты растений [1,8].
На развитие сорных растений, их взаимодействие с полевыми культурами существенное влияние оказывают агротехнические приемы, проводимые на фоне конкретных почвенно-климатических условий. Значительный интерес в этом отношении представляет влияние севооборотов и предшественников полевых культур. В этом и состояла цель наших исследований.
Материал и методика исследования.
Исследования были проведены в многофакторном стационарном опыте на склоне балки Большой Лог в Аксайском районе Ростовской области в 2012-2016 гг. Опыт был заложен в 1986 г. в системе контурно-ландшафтной организации территории склона крутизной до 3,5-4,0° с комплексом защитных лесных насаждений и простейших гидротехнических сооружений: валов-канав и валов-террас, позволяющих снизить до безопасных пределов сток талой и ливневой воды, а также смыв почвы.
Почва опытного участка - чернозем обыкновенный тяжелосуглинистый на лессовидном суглинке, среднеэродированный. Мощность Апзх - 25-30 см, А + Б - от 30 до 40 см в зависимости от смытости. Пороз-ность пахотного горизонта - 61,5 %, подпахотного - 54 %. НВ - 33-35 весовых процентов, влажность за-вядания - 15,4 %. Содержание гумуса в Апах 3,80-3,83 % (ГОСТ 26213-91), общего азота в слое 0-30 см 0,140,16 % (ГОСТ 26107-84), исходное содержание подвижных фосфатов - 15,7-18,2 мг, обменного калия 282-337 мг/ на 1 кг почвы (ГОСТ 26205-91).
Климат зоны проведения исследований засушливый, умеренно жаркий, континентальный. Относительная влажность воздуха имеет ярко выраженный годовой ход. Наименьшие ее значения отмечаются в июле (50-60 %), минимальные в отдельные дни могут быть 25-30 % и ниже. Среднее многолетнее количество осадков 492 мм, распределение их в агрономической оценке часто малоблагоприятное (3,7 года из каждых 10). За весенне-летний период выпадает 260-300 мм. Накопление влаги в почве начинается в основном в конце октября - ноябре, и максимальный ее запас отмечается ранней весной (с середины марта до начала апреля). Осень наступает чаще всего в конце сентября.
Среднегодовая температура плюс 8,8 °С, средняя температура января минус 6,6 °С, июля - плюс 23 °С, минимальная зимой - минус 41 °С, максимальная летом - до плюс 40 °С. Безморозный период 175-180
дней. Сумма активных температур 3210-3400 °С. Частые явления - суховеи, имеют место пыльные бури различной интенсивности. В сентябре начинается снижение температуры воздуха, особенно значительное в октябре. В первой декаде октября температура воздуха устойчиво переходит через 10 °С [9].
Урожайность в севообороте, развернутом в пространстве и во времени изучали в трехкратной повторности. Делянки были размещены рендоми-зированным методом. Изучали три севооборота с различным содержанием чистого пара и многолетних трав - Севооборот «А»: пар - 20 %; многолетние травы - 0 %; Севооборот «Б»: пар - 10 %; многолетние травы - 20 %; Севооборот «В»: пар - 0 %; многолетние травы - 40 %. Изучали два варианта системы основной обработки почвы: чизельная (Ч) обработка осуществлялись чизельным плугом ПЧ-2,5 и отвальная обработка (О) - плугом ПН-4-35.
Учет сорняков по видам проводили количественным методом на площадках 0,25 м2 в четырехкратной повторности по «Методике учета засоренности посева в полевом стационарном опыте». Математическую обработку полученных результатов проводили методом дисперсионного анализа по Б. А. Доспехову (2011) с использованием персонального компьютера [3].
Результаты исследования и обсуждение.
Наряду с рыхлением почвы с целью оптимизации ее плотности для возделывания сельскохозяйственных культур обработкой почвы решается и другой важный агротехнический вопрос - очищение полей севооборота от сорной растительности. Защита эрозионного склона ведется в нескольких направлениях, одно из которых - это применение почвозащитной обработки почвы. Для предотвращения развития эрозионных процессов используются почвозащитные орудия, такие как чизельный плуг, который рыхлит почву, оставляя на поверхности растительные остатки, а вместе с ними и семена сорных растений. Другой противоэрозионный прием - это проведение агротехнических работ поперек склона по линиям приближенным к горизонталям местности. Все эти приемы способствуют накоплению семян сорных растений.
В изучаемых посевах полей севооборотов на эро-зионно-опасном склоне был выявлен сложный тип засоренности, который состоит из нескольких биологических групп засорителей.
Корнеотпрысковый тип, в котором преобладали
многолетние сорняки: осот полевой (Sonchus arvensis), латук татарский (Lactuca tatarica), вьюнок полевой (Convolvulus arvensis), молочай лозный (Euphorbia virgata Waldst), бодяк полевой (Cirsium arvense),
Корневищный тип засоренности представляют злаковые корневищные растения: пырей ползучий (Elytrigia repens), кострец безостый (Bromus i^mis), костер кровельный (Bromus tectorium).
Малолетний тип засоренности, в котором преобладали следующие растения: марь белая (Chenopodium album), горчица полевая (Sinapis arvensis), щирица жминдовидная (Amaranthus blitoides), щирица запрокинутая (Amaranthus retroflexus), дымянка лекарственная (Fumaria officinalis), гречишка вьюнковая (Fallopia convolvulu), паслён чёрный (Solanum nigrum), амброзия полыннолистная (Ambrosia artemisiforia), щетинник сизый (Setaria glauca), горец птичий (Polygonum aviculare), горошек мышиный (Vicia cracca), дескурения Софии или гулявник струйчатый (Descurainia Sophia), звездчатка средняя (Stellaria media), льнянка обыкновенная (Linaria vulgaris), незабудка полевая (Myosotis arvensis), пастушья сумка обыкновенная (Capsella bursa-pastoris), подмаренник цепкий (Calium aparine), просвирник приземистый (Malva pusilla Smith.), ромашка продырявленная (Matricaria perforate), смолевка обыкновенная (Silene vulgaris), фиалка полевая (Viola arvensis), ярутка полевая (Thlaspi arvense). В малолетнем типе засоренности видовое разнообразие в несколько раз превышало предыдущие типы количественно.
Все три типа засоренности проявляются совместно с различным соотношением сорных растений в полях севооборотов. На эрозионно-опасных склонах предотвращение засоренности полей более актуально, чем на обычной пашне, поскольку здесь борьба с сорной растительностью может быть ограничена требованиями экологической безопасности. Одно из требований выполнения агротехнических работ - это направление обработки почвы поперек склона. Другое использование почвозащитных обработок почвы - это оставление на поверхности почвы пожнивных и стерневых остатков. Высокая роль чистого пара в очищении полей севооборотов от сорной растительности здесь проявляется не в меньшей степени, чем на равнинных, не подверженных эрозии полях.
Показатели засоренности в полях севооборота за длительный период в различные годы по агроклиматическим условиям были неодинаковы. В таблице представлены усредненные результаты за ротацию севооборота.
Таблица - Засоренность посевов сельскохозяйственных культур в севооборотах, шт./м2., 2012-2016 гг.
Севооборот Культура Вначале весенней вегетации I Перед уборкой
способ обработки почвы
чизельная отвальная чизельная отвальная
«А» Пар чистый 5,0 3,5 0,2 0,2
Озимая пшеница 4,9 3,7 1,9 5,7
Озимая пшеница 8,8 8,5 14,4 12,2
Кукуруза на зерно 13,0 9,4 15,1 11,7
Ячмень 13,9 9,5 11,6 8,4
Среднее по севообороту 9,1 6,9 8,6 7,6
«Б» % пар % горох 6,4 5,8 5,1 7,6
Озимая пшеница 5,8 6,3 8,6 3,9
Кукуруза на зерно 13,6 10,5 20,6 7,8
Ячмень 15,5 11,9 12,0 17,8
Многолетние травы 18,2 15,2 19,5 9,5
Среднее по севообороту 11,9 9,9 13,1 9,3
«В» Кукуруза на зерно 16,0 12,7 22,0 17,7
Озимая пшеница 10,9 8,2 13,9 18,3
Ячмень 14,3 10,9 11,4 9,9
Многолетние травы 19,9 12,1 20,6 17,4
Многолетние травы 22,6 20,5 26,6 23,7
Среднее по севообороту 16,7 12,4 18,9 17,4
НСР05= 4,48 шт./м2 для предшественника; НСР05= 1,16 шт./м2 для обработки почвы.
Менее засоренными за все годы исследований являлись посевы озимой пшеницы по чистому пару (3,7-4,9 шт./м2). Промежуточное положение по засоренности занимали посевы, размещенные по гороху. Засоренность была на 18,4-70,3 % больше, чем по паровой озимой пшенице. Наибольшее количество сорной растительности было отмечено в посевах озимой пшеницы, посеянной после кукурузы на зерно, и в повторном посеве после озимой пшеницы. В полях озимой пшеницы по пару из однолетников преобладали гречиха вьюнковая и ярутка полевая, из многолетников - вьюнок полевой (единичные экземпляры); в озимых по беспарью - гре-чишка вьюнковая, гулявник струйчатый, дымянка аптечная и многолетник вьюнок полевой.
В посевах яровых колосовых чаще встречалась горчица полевая, гречишка вьюнковая, марь белая. В посевах гороха преобладали горчица полевая, марь белая, дымянка аптечная и гречишка вьюнковая (сорняки перечислены в убывающем порядке).
Посевы пропашных культур (кукуруза на зерно) засоряются щетинником зеленым, щирицей запрокинутой (в первой половине лета), щирицей белой и жминдовидной (во второй половине лета), из многолетников - вьюнком полевым. Кроме перечисленных сорняков встречаются, хотя и весьма редко, молочай, осот розовый.
Не одинаковое количество сорных растений в зависимости от севооборотов и в посевах кукурузы на зерно. В зернопаропропашном севообороте засоренность посевов кукурузы ниже на 23,1-35,1 %, чем в таком же севообороте, но с многолетними травами.
Засоренность многолетних трав зависит не только от наличия чистого пара, но и от продолжительности их использования. В севообороте с 10 % чистого пара многолетние травы менее засорены (на 5,4-9,3 %), чем в севообороте без пара. Травы 2-го и более года пользования на 13,6-69,4 % имеют больше сорняков, чем травы 1-го года пользования.
Обработки почвы также по-разному сказываются на засоренности культур. Применение почвозащитной чизельной обработки почвы увеличивает засоренность посевов на 32,4-42,9 % в сравнении с отвальной обработкой.
В зависимости от фазы вегетации растений различные культуры способны подавлять развитие сорняков. После обработки гербицидами или культивации количество сорных растений уменьшается. Это хорошо видно на примере колосовых культур, за исключением озимой пшеницы по предшественнику озимая пшеница. К уборке озимой пшеницы по бес-парью количество сорных растений увеличивается в полтора раза. Возделывание этой культуры в течение двух лет подряд приводит к накоплению засорителей одного типа, и в этом случае возникают трудности в выборе химических средств защиты. Аналогичная ситуация складывается и с пропашными культурами. На полях, занятых кукурузой на зерно, количество сорных растений к уборке также возрастает, особенно преобладают многолетние сорняки.
Поскольку на эрозионно-опасных склонах борьба с сорной растительностью химическими средствами имеет экологические ограничения - агротехнические аспекты предотвращения засоренности имеют первостепенное значение. В этом плане высока роль чистого пара при необходимой противоэрозионной его защите. Это относится в первую очередь к борьбе с многолетними сорными растениями, доля которых в общей засоренности полей колеблется в широких
пределах и составляет от 12,5 до 55,5%.
За ротацию изучения севооборотов в эрозион-но-опасных условиях поля в севообороте «А» были наиболее свободными от сорной растительности, поскольку в его структуре наибольшая доля чистого пара. Посевы в севообороте «Б» имели более высокую засоренность - на 30,8-43,5 %, чем в севообороте «А», а в севообороте «В» - без чистого пара - на 79,7-83,5 %. При этом во всех изучаемых севооборотах выполнялся весь комплекс мер борьбы с сорной растительностью, принятый зональными системами земледелия.
Заключение. Таким образом, в результате исследований установлено, что наибольшее снижение засоренности посевов за период ротации наблюдалось в зернопаропропашных севооборотах и зерно-пропашном с многолетними травами. Без чистого пара очищение полей от сорных растений наступает значительно позже, чем в севооборотах с паровыми полями. Поле чистого пара при необходимой про-тивоэрозионной его защите способно за ротацию севооборота значительно очищать от сорной растительности все последующие за ним поля. За ротацию поля очищались от сорной растительности в севооборотах с 10 % чистого пара на 56,5-69,2 %, в зернопропашном с многолетними травами только на 16,5-20,3 %.
Литература:
1. Баздырев Г.И., Капцов А.В. Влияние элементов системы земледелия на засоренность и урожайность сельскохозяйственных культур в различных севооборотах [Текст] / Г.И. Баздырев, А.В. Капцов // Агро XXI. - 2007. - № 7-9. - С. 31-32.
2. Горбунова М.С. Влияние ресурсосберегающих технологий обработки почвы на засоренность культур зернопаро-травяного севооборота [Текст] / М.С. Горбунов // Инновац. развитие агропром. комплекса и аграр. образования - Бурятской государственной сельскохозяйственной академии им. В.Р. Филиппова. 2011. - С. 20-23.
3. Доспехов, Б. А. Методика полевого опыта (с основами статистической обработки результатов исследования): учебник / Б. А. Доспехов. - 6-е изд. - М.: Альянс, 2011. - 352 с.
4. Дудкин И.В., Шмат З.М. Обработка почвы и потенциальная засоренность посевов [Текст] / И.В. Дудкин, З.М. Шмат // Земледелие. - 2007. - № 6. - С. 38-39.
5. Замятин С.А., Ефимова А.Ю. Мониторинг засоренности полевых севооборотов [Текст] / С.А. Замятин, А.Ю. Ефимова // Вестник Марийского государственного университета. Серия «Сельскохозяйственные науки. Экономические науки».
- 2017. - № 1. - С. 33-37.
6. Игнатьев, Д. С. Обработка почвы на эрозионноопасных склонах [Текст] / Д. С. Игнатьев, Э. А. Гаевая // Аграрный вестник Урала. - 2010. - № 12 (79). - С. 13-14.
7. Кузина E.B. Засоренность полей короткоротационного севооборота в зависимости от систем основной обработки почвы [Текст] / Е.В. Кузина // Докучаевское наследие: итоги и перспективы развития научного земледелия в России.
- 2012. - С. 200-202.
8. Селянинов, Г. Т. Методика сельскохозяйственной характеристики климата / Г. Т. Селянинов. - Л.; М.: Гидрометеоиздат, 1977. - 220 с. - (Мировой агроклиматический справочник).
9. Смирнов Б.А. Методика учета засоренности посевов в полевом стационарном опыте [Текст] / Б.А. Смирнов, В.И. Смирнова // Доклады ТСХА. - 1976. - № 2. - С. 28-32.
10. Спиридонов Ю.Я., Протасов Л.Д., Ларина Г.Е. Изменение видового состава сорняков [Текст] / Ю.Я. Спиридонов, Л.Д. Протасов, Г.Е. Ларина // Защита и карантин растений.
- 2004. - №10. - С. 18-19.
CROP ROTATIONS WITH SHORT ROTATION LOCATED ON THE SLOPE LANDS OF THE ROSTOV REGION ARE CLOGGED E.A. Gaevaya, K.B.N., Lead Researcher, S.A. Taradin, researcher SRC, E.N. Nezhinskaya, junior researcher SRC - FSBSI Federal Rostov Agricultural Research Center», Russia, p. Rassvet
The article presents the results of studies conducted in a multi-factor stationary experiment in the system of contour-landscape organization of the slope steepness up to 3.5-4.0°. In the studied field crop rotations, a complex type of infestation was revealed, which is represented by several biological groups of weeds. The role of black steam in the release of fields from weed vegetation with the necessary erosion control protection is shown.
Key words: contamination, crop rotation, tillage, crop rotation productivity.
