Научный журнал
Успехи современного естествознания
ISSN 1681-7494
"Перечень" ВАК
ИФ РИНЦ = 0,778

ВЛИЯНИЕ ОБРАБОТКИ ПОЧВЫ, УДОБРЕНИЙ, ГЕРБИЦИДОВ НА ЗАСОРЕННОСТЬ И УРОЖАЙНОСТЬ ОВОЩНЫХ КУЛЬТУР В СЕВООБОРОТЕ

Соколов А.С. 1 Байрамбеков Ш.Б. 1 Соколова Г.Ф. 1
1 ФГБНУ «Всероссийский научно-исследовательский институт орошаемого овощеводства и бахчеводства»
На орошаемых землях Нижнего Поволжья борьба с сорной растительностью является основной проблемой повышения урожайности культуры. Возникает производственная необходимость в разработке научно обоснованных высокоэффективных систем подавления сорняков с учетом специфики региона, позволяющих максимально сократить затраты ручного труда на прополку. Разработан комплекс мероприятий, основанный на использовании гербицидов с учетом прямого действия и последействия при однократном и многократном внесении (3 года), различных приемов обработки почвы и удобрений, направленный на снижение засоренности в звене овощного севооборота и повышения продуктивности культур. В связи с увеличением засоренности однолетними сорняками, в овощном севообороте после люцерны необходима полупаровая обработка почвы с применением под томаты гербицидов (стомп 1,0 кг/га + зенкор 0,75 кг/га по д.в.) в первый год использования поля под овощные культуры. Полупаровая обработка почвы на протяжении трех лет использования полей севооборота способствовала уменьшению количества однолетних сорняков на 42 %, многолетников на 68 %. В первый год использования севооборота под овощные культуры внесение гербицидов снижало количество однолетних сорняков на 82 %, последействие гербицидов во второй год – на 70 %. Внесение навоза в почву в течение двух лет увеличивало количество проса куриного на 38 %, компостирование навоза с мочевиной снижало его способность засорять почву просом куриным на 30 %. В варианте с полупаровой обработкой почвы получена наибольшая урожайность томата и кабачка – 44–53 т/га соответственно. Проведение основной обработки почвы плоскорезом или плугом без отвала существенно повышало засоренность посевов однолетними сорняками, по сравнению со вспашкой. Применение гербицидов в овощном звене севооборота способствовало сокращению ручного труда на прополку на 73 %.
севооборот
обработка почвы
гербицид
удобрение
томат
кабачок
сорная растительность
урожайность
1. Элементы технологии возделывания овощных культур (томат, огурец, перец) в Астраханской области: монография / Ш.Б. Байрамбеков, В.Н. Бочаров, Н.Н. Киселева, Г.Ф. Соколоваи [и др.] // ФГБНУ «ВНИИООБ». – Астрахань: Сорокин Роман Васильевич, 2017. – 87 с.
2. Байрамбеков Ш.Б. Система защиты овощных и бахчевых культур от сорных растений в условиях орошения в Волго-Ахтубинской долине и дельте Волги: монография / Ш.Б. Байрамбеков. – Астрахань, 2011. – 174 с.
3. Соколова Г.Ф. Эффективные технологии рекультивации залежных мелиорированных земель: монография / Г.Ф. Соколова, С.Д. Соколов, А.С. Соколова. – LAMBERT Academic Publishing, 2014. – 76 с.
4. Овчинников А.С. Эволюция систем обработки почвы Нижнего Поволжья: монография / А.С. Овчинников, Ю.Н. Плескачёв, О.Н. Гурова. – Волгоград: ФГБОУ ВПО Волгоградская ГСХА, 2011. – 224 с.
5. Bairambekov Sh.B. Harmfulness of Weed Plants in Crops of Vegetables and Melons / Sh.B. Bairambekov, G.F. Sokolova, E.D. Gar’yanova, N.K. Dubrovin, A.S. Sokolov // Biosciences biotechnology research Аsia, December 2016, Vol. 13(4), Р. 1929–1943.
6. Белик В.Ф. Методика опытного дела в овощеводстве и бахчеводстве / В.Ф. Белик. – М.: Агропромиздат, 1992. – 319 с.
7. Методика и техника учета сорняков. Научные труды НИИ сельского хозяйства Юго-Востока, вып. 26. – Саратов, 1969. – 196 с.
8. Доспехов Б.А. Методика опытного дела / Б.А. Доспехов. – М.: Колос, 1979. – 416 с.
9. Литвинов С.С. Методика полевого опыта в овощеводстве / С.С. Литвинов. – М.: РАСХН, ГНУ ВНИИО, 2011. – 650 с.

Овощеводство является важной отраслью сельскохозяйственного производства Нижнего Поволжья. За последние десять лет объемы производства в овощеводстве Астраханской области заметно увеличились, с 260 до 905 тыс. т. Томат в структуре посевных площадей овощных культур занимает 40 %, остальные 60 % – лук, перец сладкий, баклажан, корнеплоды. Из общего объема овощных культур в области ежегодно производят, тыс. т: томатов – 290; лука – 260; перца – 100; баклажанов – 35; корнеплодов – 35 [1].

Обилие тепла и света, богатые аллювиально-луговые почвы при орошении способствуют хорошему развитию и росту не только теплолюбивых овощных культур, но и сорного компонента, который может значительно на 65–80 % снизить урожайность [2].

На территории Нижнего Поволжья в посевах овощных культур широко распространены такие виды сорняков, как просо куриное (Echinochloa crusgalli L. Beauv.), щирица запрокинутая (Amaranthus retroflexus L.), марь белая (Chenopodium album L.), паслен черный (Solanum nigrum L.), дурнишник обыкновенный (Xanthium strumarium L.), портулак огородный (Portulaca oleracea L.), щетинник зеленый (Setaria viridis (L.) Beauv.), горец почечуйный (P. persicaria. L.), канатник Теофраста (Abutilon theophrasti Medik.), осот полевой (Sonchus arvensis L.), вьюнок полевой (Convolvulus arvensis L.), горчак ползучий (Acroptilon repens (L.) DC.), щавель конский (Rumex confertus Willd) [3].

Обработка почвы является одной из основных технологических операций по обеспечению высокой культуры земледелия и получения стабильных, устойчивых урожаев сельскохозяйственных культур. Она должна совершенствоваться в направлении повышения почвенного плодородия, уничтожения сорной растительности, улучшения фитосанитарного состояния участков. В засушливых регионах юга России основная задача системы обработки почвы – накопление и сохранение влаги для создания оптимальных условий роста и развития возделываемых культур [4].

На борьбу с сорными растениями ежегодно приходится около одной трети всех затрат, расходуемых на возделывание овощных культур. Важное значение в борьбе с сорняками имеют севообороты, в которых научно обоснованное чередование культур с различной агротехникой возделывания, способствует значительному снижению потенциальной засоренности почвы. Однако даже при рациональном чередовании культур в овощных севооборотах одними агротехническими приемами снизить засоренность до экономически безвредного уровня невозможно. Необходимо комплексное использование агротехнических и химических методов [5].

Цель наших исследований заключалась в разработке комплекса мероприятий, на основе применения гербицидов, различных приемов обработки почвы, органических и минеральных удобрений, способствующего снижению засоренности посадок в звене овощного севооборота и повышению продуктивности выращиваемых культур.

В задачу исследований входило:

1. Изучение влияния различных видов удобрений и гербицидов на фоне полупаровой и основной (зяблевой) обработки почвы на засоренность посевов и урожайность культур севооборота.

2. Изучение влияния гербицидов и удобрений на основные показатели почвенного плодородия в севообороте.

3. Изучение влияния мочевины при компостировании навоза, а также при внесении ее под предпосевную культивацию на засоренность и урожайность культур севооборота.

Материалы и методы исследования

Для ускорения процесса изучения культур в звене овощного севооборота полевые опыты были заложены в КФХ «Бекчинтаев» (Приволжский район, Астраханская область) во времени и пространстве в 2009–2014 (I закладка), в 2010–2015 гг. (II закладка), в 2011–2016 гг. (III закладка). Чередование культур в шестипольном севообороте: ячмень + люцерна – люцерна – люцерна – томат – томат – кабачок. В опытах использовали сорт томата Подарочный и сорт кабачка Юбилейный 450. Опыт 1. Изучение полупаровой и основной обработки почвы на фоне удобрений и гербицидов. Опыт 2. Действие органических и минеральных удобрений на засоренность посевов и урожайность культуры. Опыт 3. Влияние видов основной обработки почвы на засоренность и урожайность культуры. Повторность опытов трехкратная. Площадь опытной делянки 112 м2, учетной – 25 м2.

В первом опыте полупаровая обработка почвы состояла из плоскорезной обработки почвы (КПГ-250) после укоса люцерны, вспашки (ПЛН-4-35) в августе и сплошной культивации (КНС-4,2) в сентябре. Основная обработка почвы: в октябре – плоскорезом, затем вспашка.

Во втором опыте компост закладывали за 30 суток до внесения в почву с добавлением к навозу мочевины и извести в соотношении 1:1. Мочевину, известь добавляли из расчета 2 кг/м3 компоста. Из гербицидов на томатах применяли баковую смесь стомп 1,0 кг/га + зенкор 0,75 кг/га по д.в. через 15 суток после посадки.

В течение вегетации три раза учитывали количество сорняков (через 20, 50 суток после внесения гербицидов и перед уборкой урожая). Удобрения вносили в опыте 1 из расчета N120P120K60, навоз – 40 т/га; в опыте 2 – N140P140K140, компост – 40 т/га (навоз + мочевина + известь).

В третьем опыте отвальную (на 25 см), безотвальную (на 20 см) и плоскорезную обработку (на 20 см) проводили в октябре.

В течение вегетации культурных растений вели наблюдения за агрохимическими свойствами почвы: азот легкогидролизуемый, мг/кг воздушно-сухой почвы по Корнфильду; подвижный фосфор, мг/кг по Мачигину; обменный калий, мг/кг (в 1 % углеаммонийной вытяжке); нитрификационная способность почвы, мг/кг по Кравкову. Определяли физические свойства почвы: плотность сложения почвы, г/см3 – методом режущего кольца; плотность твердой фазы почвы, г/см3 – пикнометрическим методом; пористость, %; агрегатный состав по Астапову, %. Учет урожая проводили со всей площади учетных делянок [6–9].

Почва опытного участка аллювиально-луговая, среднесуглинистая. Гумус – 1,7–2,0 %. По содержанию питательных веществ относится к среднеобеспеченной азотом (содержание легкогидролизуемого азота 87–96 мг/кг), высокообеспечена подвижным фосфором (115–134 мг/кг) и низкообеспечена обменным калием (303–392 мг/кг).

Результаты исследования и их обсуждение

В первом опыте значительное влияние на уровень питательных веществ в почве оказывали погодные условия. В более жарком 2013 г. нитрификационная способность почвы была на уровне 50 мг/кг почвы, а в более прохладном в 2014 г. на уровне 26 мг/кг. То же касается и других показателей почвенного плодородия. Внесение органических удобрений способствовало увеличению в почве фосфора и калия, причем наибольшее содержание фосфора отмечено в вариантах с последействием навоза – 113 мг/кг, в варианте с навозом –101 мг/кг, а в контроле – 83 мг/кг в период максимума фосфора в почве.

Применение гербицидов не изменило существенно режим питания, физические свойства почвы. Отмечена уплотненность верхнего слоя почвы под посевом люцерны. Несмотря на мощную корневую систему люцерны, плотность сложения почвы составляла 1,36 г/см3. Возделывание томатов способствовало снижению плотности сложения почвы до 1,18 г/см3, увеличению пористости почвы и содержания хозяйственно ценных агрегатов (табл. 1).

Таблица 1

Физические свойства почвы в севообороте (горизонт 0,0–0,2 м), (среднее 2011–2015 гг.)

Культура

(конец вегетации)

Плотность сложения почвы

Плотность твердой фазы почвы

Порис-тость,

%

Содержание частиц «физической глины», %

Агрегатный состав, %

Коэффи-циент структур-ности

круп-ные

комки

хозяйственноценные

агрегаты

мелкая пыль

г/см3

люцерна

1,36

2,38

43

68

49,22

49,37

1,41

1,01

томат

1,18

2,38

51

64

45,47

51,77

2,76

1,07

Полупаровая обработка почвы значительно снизила количество многолетних сорняков. Установлено, что в варианте с основной обработкой их было 15–20 шт/м2, при полупаровой – 8–10 шт/м2. Также уменьшилась численность однолетних сорняков в посадках томата. Так, общее количество однолетних сорняков при первом учете снизилось на 70 %. Применение гербицидов было эффективнее в варианте с основной обработкой почвы, где гибель однолетних сорняков достигала 75 %.

Внесение навоза в первый год достоверно увеличивало в посадках томата (4-я культура севооборота) количество проса куриного на 43 %, по сравнению с вариантом без удобрений. Внесенные гербициды, как в действии, так и последействии, уничтожали однолетние сорняки на 64 %. В варианте, где гербициды применяли два года подряд, снижение засоренности составило 86 %. В посевах кабачка (6-я культура севооборота) на фоне полупаровой обработки почвы общее количество однолетних сорняков было достоверно меньше, по сравнению с вариантом с основной обработкой.

Не оказали существенного влияния удобрения и гербициды на урожайность томата, как на фоне основной обработки, так и полупаровой. Полупаровая обработка почвы способствовала значительному повышению урожайности томата, если в среднем, на основной обработке почвы она составила 37 т/га, то на полупаровой – 44 т/га, при НСР0,5 = 3,4 т/га (табл. 2).

Таблица 2

Урожайность томата в зависимости от способа основной обработки почвы, удобрений, гербицидов, т/га (среднее 2012–2014 гг.)

Способ

обработки

(фактор А)

Удобрение

(фактор В)

Гербицид

(фактор С)

Повторность

Средняя

урожайность,

т/га

Прибавка,

т/га

I

II

III

Основная

обработка

почвы

без

удобрений

без

гербицидов

32,0

38,0

30,0

33,3

гербициды

38,0

30,1

35,2

34,4

1,1

сплошное

внесение

удобрений

без

гербицидов

37,7

39,3

36,7

37,9

4,6

гербициды

30,0

35,3

37,0

34,1

0,8

ленточное внесение удобрений

без

гербицидов

45,6

45,6

39,4

43,5

10,2

гербициды

33,0

37,0

41,0

37,0

3,7

Полупаровая обработка почвы

без

удобрений

без

гербицидов

34,3

50,7

41,1

42,0

8,7

гербициды

45,1

42,6

39,1

42,2

8,9

сплошное

внесение

удобрений

без

гербицидов

40,4

48,7

44,6

44,5

11,2

гербициды

44,2

41,0

50,7

45,3

12,0

ленточное внесение удобрений

без

гербицидов

34,6

44,5

45,3

41,4

8,1

гербициды

42,6

41,8

60,6

48,3

13,8

НСР0,5 (фактор А) = 3,4 т/га; НСР0,5 (фактор В) = Fф < F0,5; НСР0,5 (фактор С) = Fф < F0,5

Также наибольшая урожайность томата (5-я культура севооборота, 2013–2015 гг.), в среднем 42 т/га, была получена на участке с полупаровой обработкой. Выявлено, что внесение удобрений после трехлетней люцерны оказалось малоэффективным. В среднем, за годы исследований в 2014–2016 гг., наибольшая урожайность 6-й культуры севооборота – кабачка – 53 т/га получена в варианте с полупаровой обработкой почвы, на варианте с основной обработкой она была на 9,4 т/га меньше. Последействие удобрений способствовало увеличению урожайности, но только вариант с внесением минеральных удобрений по последействию навоза достоверно превышал урожайность. Последействие двухлетнего внесения гербицидов (стомп 1,0 кг/га + + зенкор 0,75 кг/га) увеличивало урожайность кабачка на 14 т/га. В целом следует отметить, что высокая урожайность всех овощных культур севооборота получена по полупаровой обработке почвы, по сравнению с основной, за счет снижения количества многолетних сорняков.

Во втором опыте в конце ротации севооборота содержание в почве легкогидролизуемого азота было выше, чем в начале, причем в удобренных вариантах на 30 мг/кг, в контроле на 10 мг/кг воздушно-сухой почвы. Повысилась нитрификационная способность почвы, а также содержание обменного калия в почве. Количество подвижного фосфора в почве было нестабильно и оно в большей степени зависело от погодных условий.

Внесение в почву как навоза, так и компоста из навоза с мочевиной значительно улучшало питательный режим почвы. Но с навозом в почву добавлялось значительное количество семян сорных растений. Одним из путей снижения засоренности навоза может стать его компостирование с мочевиной и известью. Внесение же мочевины на глубину до 0,1 м, где размещена основная масса семян сорняков, произрастающих и образующих всходы, тоже способствовало снижению засоренности. Установлено, что компостирование навоза снизило засоренность томатов на 27 %, по сравнению с чистым навозом. Наибольшее влияние компостирование оказало на численность проса куриного в посадках томата. Так, в варианте, где вносили навоз, его было 49 шт/м2, а в варианте с компостом 19 шт/м2 (табл. 3).

Таблица 3

Влияние удобрений и гербицидов на количество проса куриного в посадках томата, шт/м2, (среднее 2012–2014 гг.)

Удобрение

(фактор А)

1 учет

2 учет

3 учет

гербициды

(фактор В)

среднее

гербициды

(фактор В)

среднее

гербициды

(фактор В)

среднее

по фак-тору

А

по фак-тору

В

по фактору

А

по фактору

В

по фак-тору

А

по фак-тору

В

0

1

0

1

0

1

Без удобрений

43

17

30

 

2,3

1,8

2,0

 

2,3

1,5

1,9

 

Навоз,

40 т/га

82

16

49

44

2,4

1,8

2,1

1,9

2,4

1,7

2,0

2,2

NPK под перепашку

39

22

30

 

1,8

1,2

1,5

 

2,2

1,5

1,9

 

Компост, 40 т/га

24

14

19

16

1,3

1,2

1,2

1,4

2,1

1,3

1,7

1,4

NPK под культивацию

31

13

22

 

1,8

1,1

1,4

 

2,2

1,1

1,6

 

НСР0,5

   

Fф < F0,5

17

   

Fф < F0,5

0,4

   

Fф < F0,5

0,3

В последующие годы (2013–2016 гг.) использования полей под овощные культуры севооборота все удобренные варианты из-за лучшего питательного режима оказались в большей степени засорены однолетними сорняками. Выявлено, что внесение навоза особенно сказалось на увеличении численности проса куриного в посадках томата, по сравнению с контролем. Наблюдалось снижение численности проса куриного при внесении мочевины. Отмечено также влияние мочевины на проростки паслена черного при применении ее под предпосадочную культивацию. Обработка посевов гербицидами снижала засоренность посадок, как в действии, так и в последействии. Изучаемые варианты не оказали существенного влияния на урожайность овощей в севообороте (табл. 4).

Таблица 4

Урожайность овощей в севообороте в зависимости от удобрений и гербицидов, т/га, (2012–2016 гг.)

Варианты

Томат

Томат

Кабачок

удобрения

(фактор А)

гербициды

(фактор В)

среднее

2012–2014 гг.

среднее

2013–2015 гг.

среднее

2014–2016 гг.

А

В

А

В

А

В

Без удобрений

без гербицидов

29,2

34,3

29,5

31,4

57,3

45,0

Навоз, 40 т/га

без гербицидов + гербициды +

без гербицидов

39,1

33,0

29,5

30,0

59,0

64,1

NPK под перепашку

гербициды + гербициды +

без гербицидов

33,0

35,7

33,5

29,4

53,2

55,0

Компост, 40 т/га

гербициды + гербициды +

без гербицидов

29,4

34,2

32,0

31,0

55,2

62,0

NPK под культивацию

гербициды +

без гербицидов +

без гербицидов

40,2

34,8

31,0

29,8

61,0

60,0

НСР0,5

 

6

Fф < F0,5

Fф < F0,5

Fф < F0,5

Fф < F0,5

10

В третьем опыте проведение различных видов основной обработки почвы показало, что через три недели после посадки томата в вариантах с безотвальной и плоскорезной обработкой почвы встречалось наибольшее количество однолетних сорняков – 153–155 шт/м2, в то время как в варианте с отвальной обработкой их было на 51 % меньше. Эффективность гербицидов на фоне различных обработок почвы составила 76 %. Количество многолетних сорняков не изменилось, как под действием обработок, так и внесением гербицидов. Лучший питательный режим складывался в варианте с плоскорезной обработкой почвы, в частности отмечалась тенденция повышения аммиачного азота, подвижного фосфора, обменного калия. Коэффициент структурности в варианте с отвальной обработкой составил 1,00, безотвальная обработка понизила коэффициент структурности до 0,92, а плоскорезная, наоборот, повысила до 1,35 (табл. 5).

Таблица 5

Физические свойства почвы (среднее 2012–2015 гг.)

Вариант/ обработка

Плотность сложения почвы, г/см3

Агрегатный состав, %

Коэффициент структурности

(горизонт 0,25 м)

крупные комки

хозяйственно ценные агрегаты

мелкая

пыль

Отвальная

1,19

41,78

50,02

8,20

1,0

Безотвальная

1,19

43,00

48,00

8,92

0,92

Плоскорезная

1,20

31,78

57,44

10,78

1,35

Таблица 6

Урожайность томата в зависимости от способа обработки почвы и внесения гербицида, т/га, (среднее 2012–2015 гг.)

Способ обработки

(фактор А)

Гербицид

(фактор В)

Повторность

Средняя

урожайность

I

II

III

Отвальная

без гербицида

40

37

35

37

стомп + зенкор

44

43

39

43

Безотвальная

без гербицида

39

41

40

40

стомп + зенкор

38

48

40

43

Плоскорезная

без гербицида

29

36

39

35

стомп+зенкор

46

34

45

43

НСР0,5 (фактор А)

       

Fф < F0,5

НСР0,5 (фактор В)

       

Fф < F0,5

Способы обработки и гербициды не оказали существенного влияния на урожайность томата (табл. 6).

Во всех опытах затраты времени на проведение ручных прополок в вариантах с гербицидами были на 73 % меньше, чем в контрольных вариантах.

Заключение

В первый год после использования люцерны засоренность посевов однолетними сорняками, по сравнению с предшественником, увеличилась в 6 раз, поэтому в овощном севообороте после люцерны необходима полупаровая обработка почвы с применением под томаты гербицидов (стомп 1,0 кг/га + + зенкор 0,75 кг/га по д.в.) в первый год использования поля под овощные культуры. Полупаровая обработка почвы снижала количество однолетних сорняков на 42 %, многолетников на 68 %. Это наблюдалось на протяжении трех лет использования полей севооборота под овощные культуры. Применение гербицидов в первый год использования севооборота под овощные культуры снижало количество однолетних сорняков на 82 %, последействие гербицидов во второй год – на 70 %. При применении гербицидов два года подряд гибель сорняков составила 86 %. Двухлетнее внесение навоза в почву способствовало увеличению количества проса куриного на 38 %, по сравнению с вариантом без удобрений. Компостирование же навоза с мочевиной снижало его способность засорять почву просом куриным на 30 %. Наибольшая урожайность томата и кабачка получена в варианте с полупаровой обработкой почвы и составила 44–53 т/га соответственно. Применение гербицидов в овощном звене севооборота способствовало сокращению ручного труда на прополку на 73 %. Проведение основной обработки почвы плоскорезом или плугом без отвала способствовало существенному повышению засоренности посевов однолетними сорняками, по сравнению со вспашкой.


Библиографическая ссылка

Соколов А.С., Байрамбеков Ш.Б., Соколова Г.Ф. ВЛИЯНИЕ ОБРАБОТКИ ПОЧВЫ, УДОБРЕНИЙ, ГЕРБИЦИДОВ НА ЗАСОРЕННОСТЬ И УРОЖАЙНОСТЬ ОВОЩНЫХ КУЛЬТУР В СЕВООБОРОТЕ // Успехи современного естествознания. – 2018. – № 8. – С. 78-84;
URL: http://natural-sciences.ru/ru/article/view?id=36840 (дата обращения: 11.08.2020).

Предлагаем вашему вниманию журналы, издающиеся в издательстве «Академия Естествознания»
(Высокий импакт-фактор РИНЦ, тематика журналов охватывает все научные направления)

«Фундаментальные исследования» список ВАК ИФ РИНЦ = 1.074