АГРОХИМИЯ, 2007, № 3, с. 68-77
МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЙ =
УДК 632.5
МЕТОДИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ИЗУЧЕНИЯ ВРЕДОНОСНОСТИ
СОРНЫХ РАСТЕНИЙ*
© 2007 г. Ю. Я. Спиридонов
Всероссийский научно-исследовательский институт фитопатологии 143050 п/о Большие Вяземы, Московская обл., Россия Поступила в редакцию 25.07.2006 г.
Рассмотрена ситуация с засоренностью посевов сельскохозяйственных культур России на современном этапе. Показано, что сорняки являются основным и постояннодействующим фактором, снижающим урожай сельскохозяйственных культур от вредных объектов. Составлен обзор основных методических подходов по мониторингу засоренности полей сельскохозяйственных культур и определению порогов вредоносности различных видов сорняков и их ассоциаций.
Сорные растения являются постоянным компонентом агроэкосистем. При высокой численности они снижают урожай и качество сельскохо-зяйственноценной продукции, а также затрудняют выполнение многих видов полевых работ, в том числе обработку почвы и уборку урожая. Исходя из этого, успешная борьба с сорняками является неотложной технологической и экономической необходимостью при выращивании сельскохозяйственных культур. Экономически оправданный комплекс мер борьбы с сорной растительностью основывается на оценке целесообразности проведения защитных мероприятий на основании экономического порога вредоносности и подборе адекватных способов борьбы с ними. Причем реализация на практике этого подхода начинается с определения ценоза сорняков и их численности на всех стадиях их развития, а также возможностью хозяйства использовать те или иные способы борьбы с данным ценозом сорняков.
Каждая культура в конкретной зоне имеет свой более или менее постоянный ценоз сорной растительности. При этом видовой состав и численность сорнякового ценоза определяется выращиваемой культурой и агротехнологией ее возделывания. Изменения классических подходов в технологии выращивания практически всех сельскохозяйственных культур, наблюдающиеся в последние десять-пятнадцать лет в российском сельскохозяйственном производстве, привели к резкому повышению потерь урожая сельскохозяйственных культур от сорняков. По обобщенным данным средний урожай таких потерь у зерновых колосовых культур практически во всех регионах России уже превышает 20%, а пропашных и овощных культур до 50% и выше (рис. 1). При этом в связи
*По материалам доклада на Отделении защиты растений РАСХН 21.06.2006 г.
с потеплением климата в последние годы отмечается значительное продвижение некоторых видов на север, таких как ежовники, амброзия, щирица, канатник, овсюг и другие виды. В то же время миграция северных видов сорняков на юг практически не наблюдается.
Сложившаяся ситуация с засоренностью посевов в российском растениеводстве привела к тому, что доля потерь урожая всех сельскохозяйственных культур в пересчете на зерно от сорняков достигла 40% и более от суммарного ущерба урожаю, причиняемого вредителями, болезнями и сорняками.
В этой связи мониторинг распространения и плотности произрастания сорной растительности в посевах важен для получения оперативной информации как об ожидаемом уровне засоренности полей наиболее вредоносными сорняками, так и прогнозируемом от них ущербе для растениеводства. Следует сказать, что в настоящее время существует целый ряд методических приемов по учету уровня засоренности, но ни один из них не является достаточно универсальным. Вместе с тем выбор оперативных способов защиты посевов сельскохозяйственных культур от сорных растений возможен только при проведении детальных качественных и количественных оценок, достоверно прогнозирующих состав и вредоносность сорнякового ценоза, что составляет важную часть мониторинга уровня засорения сельскохозяйственных угодий.
Такой мониторинг включает ряд методических подходов, характеризующихся качественным уровнем проводимых учетов, во многом определяемым задачами, ставящимися перед исследователями, и площадью обследуемых территорий (рис. 2).
На современном этапе у специалистов-аграрников нет сомнения в необходимости фитоцено-
*30
о &
£ 20
к к
о
Н к к
О
Европейское Нечерноземье (Московская обл., ГНУ ВНИИФ)
10
60 50 40 30 20 10 0
Рязанская область (ГНУ РНИПТИ АПК)
Центральная черноземная зона (Воронежская обл., ВНИИЗР)
М
м
эт а
о 0
о, <и ' ^ 2
С^ и
О ю ? о
ОнЮ
(Я
'.а 1 к
(и -е- к
*
2 * 13 ¡3 О
40 г 30 20 10
со й
« к
^ 90 « 80 5 70 о60 &50 § 40 ¡30 *20 § 10 О 0
Поволжье (Саратовская обл., ГНУ НИИСХ Юго-Востока)
70
60
50
40
30
20
10
0
Дальний Восток (ГНУ ДВНИИЗР)
эт а
о 0
й
« к
Рис. 1. Потенциальные потери урожая некоторых регионов России от сорной растительности (в среднем за 20022005 гг.).
0
Рис. 2. Градация уровней мониторинга и учетов засоренности посевов сельхозкультур.
тического подхода к изучению агрофитоценоза как сложной биологической системы. Наиболее важными элементами такого подхода являются методы полевой и экспериментальной геоботаники, предполагающие выявление флористического состава сообщества сорняков, характеристику обилия видов, их фенологического состояния, размещение во времени и в пространстве. Все это
позволяет определить период наибольшей уязвимости как культурного растения, так и сорного.
Выбор метода мониторинга (в дальнейшем и прогноза) засоренности посевов селькохозяй-ственных культур определяется конкретными задачами проводимых исследований и их целевой направленностью, обуславливающими содержание и глубину оценок, сроки их проведения и т.п.
Наши многолетние научно-практические наработки и литературный обзор известных и принятых в практике растениеводства методик учета засоренности посевов позволили провести сравнительный анализ наиболее корректных для практического использования вариантов оценки состояния сорного ценоза. Главная цель - достаточно полное отражение гербологической ситуации в агроэкологических системах отдельных регионов и мелких хозяйств, а также земельных площадей иного целевого назначения. Условно можно выделить три основных типа оценки сорной растительности в зависимости от направленности и цели исследования.
Первый тип представляет собой стационарные исследования, позволяющие проводить изучение эффективности гербицидов или оценивать уровень засоренности поля в зависимости от внешних факторов - агротехники, внесения химических средств защиты растений (ХСЗР), удобрений и пр. В этих исследованиях широко применяется количественно-весовой и видовой метод учета с оптимальным выбором размеров учетной площадки, числа повторностей и т.п. Такой методический подход обуславливает необходимость проведения нескольких учетов засоренности опытных участков - обычно в начале, середине и конце вегетационного периода. Особенностям проведения учета сорного компонента в стационарных исследованиях посвящено достаточно много работ и научно-производственных рекомендаций [1-6].
Стационарные исследования сорно-полевой растительности проводятся также при изучении влияния ландшафтных условий на засоренность культур в севообороте и т.п. [7]. Информация поступает с ландшафтных стационаров - сравнительно небольших по размерам (50-100 га), но достаточно представительных для конкретного региона территорий. Обычно ландшафтные стационары устраиваются в виде разрозненных делянок (или групп делянок), каждая из которых расположена на определенном элементе мезорельефа. Тем самым исследователи определяют основной фактор, влияющий на продуктивность растений, и, размещая делянки таким образом, пытаются это обосновать. Такая схема размещения делянок позволяет применять дисперсионный анализ для обработки результатов эксперимента, так как для решения таких задач потребовались бы слишком большие площади.
Известен ряд работ по исследованиям в условиях ландшафтных полигонов, где изучались воздействия взаимосвязанных природных и агротехнических факторов на произрастание сельскохозяйственных растений. Например, в ряде работ показана возможность изучения методами геостатистики взаимосвязей факторов, влияющих на урожайность [8]; влияния почвенных и микрокли-
матических условий на продуктивность растений с делянок, заложенных на разных элементах мезорельефа [9]; зависимости биометрических параметров и продуктивности сельхозкультур от экспозиции склона и относительной высоты [10]; влияния почвенно-климатических условий региона, чередования культур, экспозиции склона полей и соседних участков и др. на видовое разнообразие вредоносных объектов, в том числе и сорняков, в посевах сельхозкультур [11].
Исследования в условиях ландшафтных стационаров показали, что связь растительности со средой является стохастической. Так, любой вид или растительная группировка могут быть связаны с рядом почвенных градаций и наоборот -каждому почвенному варианту может соответствовать определенный набор видов растений [12]. Агроэкологические стационары позволяют проводить полноценный агроэкосистемный мониторинг, являющийся основой системы интегрированной защиты растений от сорняков и других вредных объектов.
Второй тип оценки - это производственное обследование посевов для получения сведений об общей засоренности полей [13]. Получаемые при этом данные позволяют принимать объективные решения о целесообразности защитных мероприятий. Кроме того, эти данные являются основой для прогноза вероятной засоренности полей в севообороте и, следовательно, выбора профилактических мероприятий [14]. Подобные работы проводятся учеными-аграрниками НИУ РАСХН и ВУЗов, специалистами хозяйств и работниками государственной службы защиты растений - областных и краевых СЗР. Для получения полной информации по засоренности земель и с целью определения необходимых мероприятий ежегодно проводится сплошное визуальное обследование полей (по каждой культуре), многолетних насаждений, культурных сенокосов и пастбищ в сроки массового появления основных видов сорняков. Перед началом работ по борьбе с сорняками в хозяйствах проводят оперативное визуальное обследование по засоренности полей в сроки, необходимые для проведения защитных мероприятий по каждой культуре. При этом уточняю
Для дальнейшего прочтения статьи необходимо приобрести полный текст. Статьи высылаются в формате PDF на указанную при оплате почту. Время доставки составляет менее 10 минут. Стоимость одной статьи — 150 рублей.