АГРОХИМИЯ, 2015, № 5, с. 46-53
УДК 631.81.033:633:632.51:531.582
ВЫНОС ПИТАТЕЛЬНЫХ ВЕЩЕСТВ КУЛЬТУРНЫМИ И СОРНЫМИ РАСТЕНИЯМИ В СЕВООБОРОТЕ
© 2015 г. А.М. Конова1, Л.Н. Самойлов2
Смоленский научно-исследовательский институт сельского хозяйства 214025 Смоленск, ул. Нахимова, 21, Россия 2Всероссийский научно-исследовательский институт агрохимии им. Д.Н. Прянишникова 127550 Москва, ул. Прянишникова, 31а, Россия E-mail: viua@online.ru
Поступила в редакцию 09.12.2014 г.
В полевом севообороте при применении 4-х систем удобрения и 3-х систем защиты растений обработка гербицидами в среднем за 3 ротации обеспечивала снижение засоренности в 2 раза. Применение гербицидов при жесткой системе защиты по сравнению с агротехнической позволило снизить расход питательных веществ, отчуждаемый сорняками: азота - в 4-6 раз, фосфора -в 4.5-5.0 раз, калия - в 4.0-5.5 раза. В то же время возрастало потребление культурами: азота -на 23-25, фосфора - на 20-23, калия - на 17-21%.
Ключевые слова: вынос питательных веществ, культурные и сорные растения, севооборот.
ВВЕДЕНИЕ
В Нечерноземной зоне России наряду с низким естественным плодородием почв и возрастающей засоренностью посевов сельхозкультур в последние 20 лет произошло уменьшение применения как удобрений, так и средств защиты растений. В 1990 г. на 1 га посева применяли: минеральных удобрений - 88 кг, органических -3.5 т, в 2009 г. - соответственно 36 кг и 1 т, произвестковано было 4.5 и 0.2 млн га. Подобное положение складывалось и с применением средств защиты растений: было поставлено сельскому хозяйству 90.2 и 50.5 тыс. т [1].
В связи с этим увеличиваются площади кислых почв, происходит обеднение их питательными веществами и возрастает засоренность посевов сельскохозяйственных культур. Засоренность посевов является одной из основных причин снижения эффективности мероприятий, направленных на повышение урожайности всех культур [2]. Наличие сорняков в посевах снижает урожайность зерновых на 5-20%, сахарной и кормовой свеклы, картофеля, кукурузы - на 15-50%, льна -до 30% [3]. По данным ФАО, ежегодный ущерб от вредителей, болезней и сорняков достигает 40% потенциального мирового урожая продовольственных культур [4]. По расчетным данным [5], суммарные потери в растениеводстве России от вышеперечисленных вредоносных объектов за последние годы составляют до 100 млн. т з.е., при этом на долю сорняков приходится до 40 млн т з.е.
Во многих публикациях по применению удобрений фактор засоренности игнорируется полностью, что искажает реальные результаты исследований. Экспериментов, в которых бы учитывали фактические фитосанитарные условия в агроценозах Нечерноземной зоны России, чрезвычайно мало, а исследования в севооборотах единичны.
Цель работы - изучение выноса питательных веществ культурными и сорными растениями в севообороте.
МЕТОДИКА ИССЛЕДОВАНИЯ
В стационарном полевом опыте Смоленского НИИСХ изучали эффективность комплексного применения удобрений и пестицидов в севообороте озимая рожь-лен-долгунец-картофель-ячмень. В 3-й ротации озимая рожь была заменена на озимую пшеницу, картофель - на гречиху. Предшественник зерновых - однолетние травы на сено. Опыт заложен в 1987 г. на слабоокуль-туренной дерново-подзолистой легкосуглинистой почве со следующими агрохимическими показателями: гумус (по Тюрину) - 1.97%, рНкс1 4.2, Нг (по Каппену) - 4.3 мг-экв/100 г почвы, содержание подвижного Р2О5 (по Кирсанову) - 45, обменного К2О - 3 мг/кг почвы, степень насыщенности основаниями - 49%.
Схема опыта факториальная, построенная по принципу двухфакторного эксперимента с размещением вариантов по полной рендомизации. Изучали 3 системы защиты растений (СЗР): аг-
ВЫНОС ПИТАТЕЛЬНЫХ ВЕЩЕСТВ КУЛЬТУРНЫМИ И СОРНЫМИ РАСТЕНИЯМИ. Таблица 1. Применение минеральных удобрений под культуры севооборота
Уровень удобрен-ности Озимая рожь (1-, 2-я ротации), озимая пшеница* (3-я ротация) Лендол-гунец Картофель (1-, 2-я ротации), гречиха* (3-я ротация) Ячмень За ротацию На 1 га севооборотной площади
0 ШР0К0 ШР0К0 ШР0К0 ШР0К0 ШР0К0 ШР0К0
1 Ш0Р60К90 №0Р90К120 Ш20Р120К150 Ш0Р120К150 №00Р390К510 Ж0Р78К102
№0Р30К30 ** Ш10Р300К390 Ш2Р60К78
2 Ш0Р90К120 Ш5Р90К120 Ш50Р150К180 Ш20Р120К150 Ш05Р450К570 Ш1Р90К114
Ш5Р60К60 №00Р360К450 Ж0Р72К90
3 Ш20Р120К150 Ж0Р90К120 Ш80Р180К180 Ш50Р120К150 ^10Р510К600 Ш02Р102К120
Ж0Р90К90 №90Р420К510 Ш8Р84К102
* В 3-й ротации возделывали озимую пшеницу и гречиху. ** Над чертой - за 1- и 2-ю ротацию, под чертой - за 3-ю ротацию.
ротехническую, по прогнозам (с применением СЗР на основе рекомендаций станции защиты растений, сигнализации и прогнозов) и жесткую (с применением СЗР, запланированных заранее). Каждую систему защиты испытывали на 4 уровнях удобренности с дифференциацией доз минеральных удобрений в зависимости от культур севооборота (табл. 1). Под однолетние травы минеральные удобрения не вносили. Фосфорные и калийные удобрения вносили под вспашку с осени, азотные - под предпосевную культивацию, а для озимых - и в подкормку. Общим фоном почву известковали доломитовой мукой по 0.75 г.к.; под озимые и картофель вносили полуперепревший навоз - 20-30 и 60 т/га соответственно.
Схемы применения гербицидов на культурах были следующими: озимая рожь - 2,4ДА 1.5 л/га + гранстар 10 г/га, 2М-4ХП 3 л/га; озимая пшеница - гранстар 25 г/га; лен-долгунец -ТХА-Ка 30 кг/га, базагран М 3.5 л/га; картофель -ситрин 3 кг/га, авексил 2.3 кг/га; ячмень - 2,4ДА 0.75 л/га + гранстар 15 г/га; 2,4ДА 1.0 л/га + лон-трел 0.3 л/га; гречиха - 2,4ДА 0.5 л/га. Средства защиты растений использовали согласно списку препаратов, разрешенных к применению в России в год проведения опыта.
Агротехника возделывания сельскохозяйственных культур - общепринятая для Центрального района Нечерноземной зоны России. Применяли сорта культур, районированные в Смоленской обл. Учет урожая - сплошной по делянкам. По-вторность в опыте четырехкратная. Общая площадь делянки - 60, учетной - 40 м2.
Статистическую обработку экспериментальных данных проводили методами дисперсионного, корреляционного и регрессионного анализов.
РЕЗУЛЬТАТЫ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ
Уровни применения удобрений и гербициды оказывали заметное влияние на сорную растительность в севообороте (табл. 2, 3).
К уборке сельскохозяйственных культур среднегодовая общая засоренность севооборота при агротехнической системе снизилась с 109133 шт. м2 в 1-й ротации до 84-88 шт./м2 во 2-й и 44-50 ш./м2 - в 3-й ротации, или в 1.3-2.6 раза. В то же время при различных уровнях удобренно-сти она была примерно одинаковой.
При применении систем защиты растений по прогнозам и жесткой под влиянием гербицидов снижение общей засоренности составило: в 1-й ротации - 51-57%, во 2-й - 66-72%, в 3-й - 5777%, в том числе снижение засоренности многолетними сорняками в ротациях соответственно: 56-78%, 44-67%, 25-50%.
В 1-й ротации при внесении на 1 га севооборотной площади удобрений в дозе от К60Р78К102 до N102 Р102К120 среднегодовая масса малолетних и многолетних сорняков в севообороте увеличилась до 179-195 г/м2 или по сравнению с контролем на 17-24%; во 2-й - до 163-209 г/м2 или на 25-42%. В 3-й ротации при дозе удобрений от Ш2Р60К78 до Ш8Р84К102 масса сухих сорняков увеличилась до 87.0-156 г/м2, или на 55-179%.
Засоренность во 2-й ротации по сравнению с 1-й под влиянием севооборота уменьшилась в 1.3-1.5, в 3-й - в 2.5-2.7 раза. Дополнительное дифференцированное применение гербицидов в севообороте снижало засоренность до 1.8-2.1 раза во 2-й и до 3.0-4.9 раза - в 3-й ротации.
В севообороте между культурными и сорными растениями шла острая конкуренция за питательные вещества. При разных дозах минеральных удобрений на общем фоне внесения
оо
Таблица 2. Влияние удобрений и систем защиты растений на засоренность культур севооборота к периоду уборки
Система защиты растений
Уровни удобренности на 1 га севооборотной агротехническая по прогнозам жесткая
всего в т. ч. всего в т. ч. снижение всего в т. ч. снижение
площади сорняков многолетних сорняков многолетних засоренности, % сорняков многолетних засоренности,%
шт./м2 всего в т. ч. многолетних шт./м2 всего в т. ч. многолетних
57.1 75.0
54.5 55.5
55.0 77.8
56.2 —
69.0 55.5
71.8 57.1
67.0 60.0
67.9 44.4
§
Я
О £
£
£ о Кс й о ю
>
ч
к £ к
ШРОКО Ш0Р78К102 Ш1Р90К114 Ш02Р102К120
ШРОКО Ш0Р78К102 Ш1Р90К114 Ш02Р102К120
133 112 109 112
87 85
88 84
1 -я ротация
2.4 1.8 1.8 1.8
1.8 1.4 2.0 1.8
60 55 52 52
29 27 29 29
0.8 0.8 0.8 0.6
54.9 50.9 52.3 53.6
2-я ротация
1.0 0.6 1.0 0.6
66.7 68.2 67.0 65.5
66.7 55.5 55.5 66.7
44.4 57.1 50.0 66.7
57 51 49 49
27 24 29 27
3-я ротация
0.6 0.8 0.4
0.8 0.6 0.8 1.0
0 ШРОКО 44 4.0 17 3 61.4 25.0 10 3 77.2 25.0
1 Ш2Р60К78 46 3.0 20 3 56.5 - 12 3 73.9 -
2 Ш0Р72К90 50 4.0 21 4 58.0 - 13 2 74.0 50.0
3 Ш8Р84К102 44 5.0 18 3 59.0 40.0 10 3 77.2 40.0
м о
> §
к £ К
ю о
Таблица 3. Влияние удобрений и систем защиты растений на массу сухих сорняков к периоду уборки сельскохозяйственных культур, г/м2
Ю №
я о
о
я к
м й 6П
К №
я
ю
м
В
м п н
ю
*
я
к №
к
к
п о ч
к №
£ п ч м
к к
¡я
Система защиты растений
Уровни удобренности на 1 га севооборотной агротехническая по прогнозам жесткая
всего в т. ч. всего в т. ч. снижение всего в т. ч. снижение
площади сорняков многолетних сорняков многолетних засоренности,% сорняков многолетних засоренности, %
шт./м2 всего в т. ч. многолетних шт./м2 всего в т. ч. многолетних
0 ШРОКО 148 25.8 31.3 1-я 5.7 рот ация 78.8 77.9 36.0 4.5 75.7 82.5
1 Ш0Р78К102 179 25.8 31.0 4.6 82.7 82.2 30.6 4.0 83.0 84.5
2 Ш1Р90К114 195 27.3 39.4 4.6 79.8 83.1 33.9 4.7 82.6 82.8
3 Ш02Р102К120 182 28.3 36.3 6.1 80.0 78.4 39.3 - 78.4 -
0 ШРОКО 122 11.7 29.2 2-я 4.2 рот ация 76.8 64.1 23.6 3.7 80.7 68.4
1 Ш0Р78К102 163 15.6 35.9 4.6 77.9 70.5 27.5 4.8 83.1 69.2
2 Ш1Р90К114 195 17.2 44.2 6.7 77.3 61.0 38.3 4.8 80.3 72.1
3 Ш02Р102К120 209 22.5 47.8 5.0 77.1 77.8 46.1 7.1 78.0 68.4
0 ШРОКО 56.0 26.0 33.0 3-я 17.0 рот ация 39.3 34.6 27.0 19.0 51.8 26.9
1 Ш2Р60К78 87.0 39.0 49.0 2
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.