Сорняки являются соперниками культурных растений за основные факторы окружающей среды. Для роста сорняков необходимо значительно большее количество элементов питания, они интенсивно поглощают питательные вещества из почвы и удобрений, за счёт чего резко снижается действие минеральных и органических удобрений для полевых культур [1]. Своей надземной массой сорные растения способны сильно затенять культурные растения, при этом заметно снижается коэффициент использования ФАР посева, на 1–4 °С снижается температура верхних слоёв почвы, что оказывает отрицательное влияние на микробиологические процессы. Ещё больший вред наносят сорняки, конкурируя за доступную влагу. Для производства 1 кг органического вещества сорные растения потребляют воды на 150–250 % больше, чем полевые культуры. В большинстве случаев на засорённых посевах содержание продуктивной влаги в верхнем слое уменьшается до 5 %, что отрицательно сказывается на росте и развитии культурных растений в начале своей вегетации [2–5].
Вред от сорняков формируется не только количеством и их массой на единице площади, но и фазой развития полевой культуры, так как от неё зависит и ее чувствительность к сорнякам. Это так называемый критический период жизни культурного растения, знание которого позволяет правильно и эффективно бороться с сорным компонентом в оптимальные сроки и получить максимальный эффект от гербицидов [3, 6].
Сложившееся состояние с засорённостью полевых культур не может быть разрешено без применения гербицидов, которые в современном земледелии незаменимы. Однако применение гербицидов оправдано с экономической и экологической точек зрения, когда применения агротехнических мер борьбы недостаточно [1]. В условиях высокой засорённости фитоценоза ярового ячменя однолетними и многолетними видами сорной растительности получать высокие урожаи без использования гербицидов очень сложно. В свою очередь использование средств защиты растений должно быть биологически адекватным и экономически обоснованным [5, 7–9].
Поэтому изучение в условиях конкретного хозяйства современных средств борьбы с сорняками и их баковых смесей для контроля засорённости посевов ярового ячменя и, как следствие – повышения его продуктивности и качества в современных условиях является актуальным и своевременным, что имеет большую практическую значимость.
Цель исследования: изучить влияние современных гербицидов с различным д.в. и их баковых смесей на динамику сорняков в посевах и продуктивность ярового ячменя Ратник.
В задачи исследований входило: установить влияние изучаемых препаратов и их баковых смесей на произрастающие в посевах ячменя сорные растения; определить эффективность гербицидов; дать оценку влияния гербицидов и их смесей на структуру урожая ярового ячменя, урожайность и качество зерна.
Материалы и методы исследования
Исследования по изучению сортимента современных гербицидов с различным д.в. и их баковых смесей на динамику сорняков в посевах и продуктивность ярового ячменя Ратник проводятся на полях УНПК Донского ГАУ Октябрьского района Ростовской области с 2015 г. Территория УНПК находится в приазовской природно-климатической зоне, характеризующейся недостаточным и неустойчивым выпадением осадков и ГТК 0,7–0,8, в среднем за год выпадает 423 мм, а за вегетационный период – от 122 до 295 мм.
Схема опыта:
1. Без гербицида (контроль).
2. Аккурат (Метсульфурон-метил).
3. Аккурат + Диамант.
4. Диамант (Дикамба (диметиламинная соль)).
5. Аккурат + Банвел.
6. Банвел (Дикамба (диметиламинная соль)).
7. Гранстар про (Трибенурон-метил).
Обработка ярового ячменя проводилась в фазу кущения с расходом рабочей жидкости 250 л/га и дозами гербицидов: Аккурат – 10 г/га; Аккурат (3 г/га) + Диамант (0,08 л/га); Диамант (0,2 л/га); Аккурат (3 г/га) + Банвел (0,15 л/га); Банвел (0,3 л/га); Гранстар про (15 г/га).
Аккурат – высокоселективный гербицид для защиты посевов зерновых культур и льна от однолетних и некоторых многолетних двудольных сорняков. Диамант – селективный системный послевсходовый гербицид против однолетних и некоторых многолетних двудольных сорняков в посевах зерновых культур и кукурузы. Банвел – селективный системный гербицид для послевсходового применения против однолетних и некоторых многолетних широколистных сорняков на зерновых культурах и кукурузе. Гранстар про – высокоэффективный однокомпонентный гербицид для защиты зерновых культур от широкого спектра двудольных сорняков. Изучаемые гербициды рекомендованы для использования на сельскохозяйственных культурах, в том числе и на яровом ячмене, являются современными, что делает наши исследования актуальными и востребованными практикой.
Технология выращивания ярового ячменя после озимой пшеницы соответствовала для приазовской зоны проведения исследований. Повторность в опытах 3-кратная, площадь учётных делянок – по 50 м2. При проведении исследований применены общепринятые в агрономической науке методики закладки и проведения полевых опытов по В.Ф. Моисейченко [10].
Расчёт эффективности гербицида (для сорных растений) вели согласно общепринятой методике:
Э = 100 – (Во/Ао×Ак/Вk×100),
где Э – эффективность в % (снижение числа сорняков);
Ак – число сорняков на 1 м2 при первом учёте на контроле (исходная засорённость);
Вк – число сорняков на 1 м2 при втором (третьем и т.д.) учёте на контроле;
Ао – число сорняков на 1 м2 при первом учёте в опыте;
Bо – число сорняков на 1 м2 при втором (третьем и т.д.) учёте в опыте.
В Ростовской области наиболее широко распространены следующие сорные растения:
– однодольные: овсюг (Avena fatua), ежовник (Echinochloa crusgalli), виды щетинников (Setaria), пырей ползучий (Elymus repens) и др.;
– двудольные: дымянка аптечная (Fumaria officinalis), подмаренник цепкий (Galium aparine), осот полевой (Sonchus arvensis), бодяк щетинистый (Cirsium setosum), вьюнок полевой (Convolvulus arvensis), гречишка вьюнковая (Fallopia convolvulus), щирица запрокинутая (Amaranthus retroflexus), щирица жминдовидная (Amaranthus blitoides), щирица белая (Amaranthus albus), амброзия полыннолистная (Ambrosia artemisiifolia), марь белая (Chenopodium album), сурепка (Sinapis arvensis) и др.
В исследуемые годы основными сорными растениями в посевах ярового ячменя были: бодяк щетинистый (Cirsium setosum), марь белая (Chenopodium album), дымянка аптечная (Fumaria officinalis) и амброзия полыннолистная (Ambrosia artemisiifolia).
В тексте и таблицах представлены результаты исследований в среднем за 2015–2017 гг.
Результаты исследования и их обсуждение
Обработку посевов исследуемыми гербицидами мы проводили в фазу кущения ярового ячменя и уже в фазу выхода в трубку на поле наблюдалось угнетение сорной растительности (табл. 1).
Таблица 1
Влияние гербицидов на количество сорняков в посевах ярового ячменя
|
Вариант |
Кущение |
Выход в трубку |
Перед уборкой |
||
|
шт/м2 |
шт/м2 |
% гибели |
шт/м2 |
% гибели |
|
|
Без гербицида (контроль) |
70,4 |
85,4 |
--- |
62,2 |
--- |
|
Аккурат |
70,4 |
6,8 |
92,0 |
15,2 |
70,4 |
|
Аккурат + Диамант |
70,4 |
8,8 |
89,7 |
20,1 |
60,8 |
|
Диамант |
70,4 |
30,1 |
64,8 |
33,6 |
34,5 |
|
Аккурат + Банвел |
70,4 |
9,5 |
88,9 |
20,4 |
60,2 |
|
Банвел |
70,4 |
25,5 |
70,1 |
29,2 |
43,1 |
|
Гранстар про |
70,4 |
23,4 |
72,6 |
26,8 |
47,7 |
При одинаковой засорённости посевов ярового ячменя перед применением гербицида, которая была равной в среднем 70,4 шт/м2 сорных растений уже в выход в трубку были видны различия по вариантам опыта.
Так, на контрольном варианте засорённость повысилась с 70,4 до 85,4 шт/м2 сорных растений. По вариантам обработки гербицидов засорённость составила 6,8–30,1 шт/м2. Наибольшее снижение засорённости мы наблюдали при обработке гербицидами и баковыми смесями, в которых был задействован гербицид Аккурат – количество сорных растений составило 6,8–9,5 шт/м2. При использовании Диаманта, Банвела и Гранстар про количество сорняков в данную фазу было в несколько раз выше – до 23,4–30,1 шт/м2.
При расчёте эффективности действия гербицидов нами установлено, что их эффективность составила от 64,8 до 92,0 %. Наибольшие показатели эффективности действия гербицида прослеживаются по вариантам с применением гербицида с действующим веществом Метсульфурон-метил, а именно с гербицидом Аккурат. В баковых смесях с гербицидами группы Дикамбы эффективность составила 88,9–89,7 %, что несколько ниже одновидового применения данного гербицида – 92,0 %. Использование препаратов Дикамбы и Трибенурон-метил группы в чистом виде, вне баковой смеси способствует некоторому снижению действия гербицидов по сравнению с группой Дикамбы до 64,8–72,6 %.
В дальнейшем, за счёт развития растений ярового ячменя и его конкуренции с сорными растениями на контрольном варианте, мы отмечаем снижение количества сорняков с 85,4 до 62,2 шт/м2. Однако засорённость повысилась на вариантах, подвергшихся обработке гербицидами. По вариантам обработки гербицидов перед уборкой засорённость составила 15,2–33,6 шт/м2. Наибольшее повышение засорённости мы наблюдали при обработке гербицидами и баковыми смесями, в которых был задействован гербицид Аккурат – количество сорных растений увеличилось в два раза и составило 15,2–20,4 шт/м2.
С изменением количества сорняков по вариантам исследований меняется и их сухая масса. Перед применением гербицидов мы проводили не только подсчёт количества сорных растений, но и их высушивание и взвешивание. Масса сорного компонента перед обработкой гербицидами в среднем по вариантам исследований составила 32,8 г/м2 (табл. 2).
Таблица 2
Влияние гербицидов на накопление сухой массы сорняков в посевах ярового ячменя
|
Вариант |
Кущение |
Выход в трубку |
Перед уборкой |
||
|
г/м2 |
г/м2 |
снижение, % |
г/м2 |
снижение, % |
|
|
Без гербицида (контроль) |
32,8 |
80,2 |
--- |
105,8 |
--- |
|
Аккурат |
32,8 |
6,2 |
92,3 |
13,4 |
69,0 |
|
Аккурат + Диамант |
32,8 |
10,2 |
87,3 |
30,2 |
30,2 |
|
Диамант |
32,8 |
45,8 |
42,9 |
55,2 |
27,6 |
|
Аккурат + Банвел |
32,8 |
9,5 |
88,2 |
22,8 |
47,3 |
|
Банвел |
32,8 |
35,4 |
55,9 |
44,8 |
3,5 |
|
Гранстар про |
32,8 |
31,0 |
61,3 |
43,0 |
0,6 |
Уже в выход в трубку были видны различия по вариантам опыта по массе сорных растений. Так на контрольном варианте масса сорняков повысилась с 32,8 до 80,2 г/м2. По вариантам обработки гербицидов сухая масса составила 6,2–45,8 г/м2. Наибольшее снижение веса сорной растительности мы наблюдали при обработке гербицидами и баковыми смесями, в которых был задействован гербицид Аккурат – масса сорных растений составила 6,2–10,2 г/м2.
При использовании Диаманта, Банвела и Гранстар про сухая масса сорняков в данную фазу была почти в пять раз выше – до 31,0–45,8 шт/м2. При расчёте эффективности действия гербицидов нами установлено, что эффективность составила от 42,9 до 92,3 %. Наибольшие показатели прослеживаются по вариантам с применением гербицида с действующим веществом Метсульфурон-метил, а именно с гербицидом Аккурат. В баковых смесях с гербицидами группы Дикамбы эффективность составила 87,3–88,2 %, что несколько ниже одновидового применения данного гербицида – 92,3 %. Использование препаратов Дикамбы и Трибенурон-метил группы в чистом виде, вне баковой смеси способствует некоторому снижению действия гербицидов по сравнению с группой Дикамбы до 42,9–61,3 %.
В дальнейшем, от фазы выхода в трубку и до уборки, мы отмечаем увеличение массы сорняков с 80,2 до 105,8 г/м2. Однако масса сорняков повысилась и на вариантах, подвергшихся обработке гербицидами. Так, по вариантам обработки гербицидов перед уборкой масса сорняков составила 13,4–55,2 г/м2.
Таким образом, гербицид Аккурат способствует значительному снижению массы сорной растительности в посевах ярового ячменя, его эффективность составила 69,0 %, а в баковых смесях – 30,2–47,3 %.
Анализ действия гербицидов на сорные растения показал, что к уборке количество и масса сорного компонента снижается, что позволит нам сделать качественные выводы о влиянии гербицидной обработки на структуру урожая ярового ячменя (табл. 3).
Таблица 3
Влияние гербицидов на структуру урожая и урожайность ярового ячменя
|
Вариант |
Продуктивная кустистость |
Число зёрен в колосе, шт. |
Масса, г |
Урожайность зерна, т/га |
||
|
зерна |
1000 зёрен |
|||||
|
с колоса |
с растения |
|||||
|
Без гербицида (контроль) |
1,50 |
18,0 |
0,72 |
1,09 |
40,2 |
2,71 |
|
Аккурат |
1,77 |
20,3 |
0,87 |
1,54 |
42,9 |
3,85 |
|
Аккурат + Диамант |
1,75 |
20,2 |
0,85 |
1,48 |
42,0 |
3,71 |
|
Диамант |
1,70 |
19,8 |
0,80 |
1,36 |
40,4 |
3,40 |
|
Аккурат + Банвел |
1,79 |
18,7 |
0,80 |
1,43 |
42,8 |
3,58 |
|
Банвел |
1,77 |
20,7 |
0,83 |
1,46 |
39,9 |
3,65 |
|
Гранстар про |
1,75 |
20,4 |
0,83 |
1,45 |
40,7 |
3,63 |
|
НСР095 |
0,08 |
0,6 |
0,02 |
0,04 |
1,5 |
0,09 |
Таким образом, защита посевов от сорной растительности способствовала повышению всех элементов структуры урожая ярового ячменя, однако наибольшее влияние оказал гербицид Аккурат и его баковые смеси.
Со структурой урожая тесно связана и сама урожайность полевой культуры, которая в наших исследованиях достигала на наиболее урожайных вариантах 3,71–3,85 т/га. На контрольном варианте мы получили урожайность ярового ячменя 2,71 т/га, что значительно ниже остальных вариантов опыта.
Применение гербицидов и их баковых смесей способствовало повышению урожайности ярового ячменя до 3,40–3,85 т/га. Прибавка урожая варьировала от 0,54 до 0,99 т/га, или от 19,9 до 36,7 % по сравнению с контролем. Использование гербицида с действующим веществом метсульфурон-метил способствовало получению максимальной урожайности в опыте – 3,85 т/га, п прибавка составила 0,99 т/га, или 36,7 %. Баковые смеси с метсульфурон-метилом (Аккурат) позволили получить несколько меньшую величину урожайности ярового ячменя – 3,58–3,71 т/га, прибавка урожая составила 26,6–31,4 т/га.
При анализе качества зерна ярового ячменя нами установлено, что содержание азота в зерне варьировало от 1,27 до 1,30 %, фосфора – от 0,76 до 0,79 %, калия – от 0,63–0,68 %. Установить чёткую зависимость влияния гербицидов и их баковых смесей на содержание основных элементов питания в зерне ярового ячменя нам не удалось. Однако все гербициды способствовали незначительному повышению содержания азота и снижению калия. По содержанию крахмала и клетчатки по вариантам исследований также не было существенных различий.
Выбор и внедрение наиболее эффективных вариантов технологий обеспечивают значительный экономический эффект, что чрезвычайно важно для перевода хозяйств на самоокупаемость и самофинансирование.
Закупочная цена зерна ярового ячменя по состоянию на конец августа 2017 г. составила 7800 руб/т, закупочная цена препаратов: Аккурат – 2843 руб. за упаковку 0,25 кг, Диамант – 15500 руб. за 5 л, Банвел – 1971 за 1 л и Гранстар про – 10896 руб. за упаковку 0,5 кг. Затраты на опрыскивание посевов ярового ячменя и уборку дополнительного урожая составили от 1249 до 1366 руб/га с наибольшими значениями по вариантам с гербицидом Аккурат и баковых смесей с Аккуратом – 1366, 1307–1335 руб/га соответственно. Наибольшая прибыль от защиты посевов ярового ячменя получена на варианте с применением гербицида Аккурат – 6270 руб/га, а наименьшая прибыль получена по вариантам применения гербицида Диамант и баковой смеси Диамант + Банвел – 2340 и 2964 руб/га соответственно.
Заключение
Проведённые исследования свидетельствуют о перспективности уточнения схем гербицидной защиты посевов ярового ячменя. Хозяйствам Октябрьского района Ростовской области для получения урожаев ярового ячменя 3,71–3,85 т/га необходимо в фазу кущения растений обрабатывать посевы гербицидом Аккурат (10 г/га) или баковой смесью Аккурат (3 г/га) + Диамант (0,08 л/га). Данная схема способствует защите посевов ярового ячменя от сорной растительности в течение всей вегетации и повышению урожайности культуры.