ДНІПРОПЕТРОВСЬКИЙ ДЕРЖАВНИЙ АГРАРНИЙ УНІВЕРСИТЕТ

ОНІПКО Валентина Володимирівна

УДК 632.9.582:998 (477.5)

БІОЛОГІЧНІ ОСОБЛИВОСТІ АМБРОЗІЇ ПОЛИНОЛИСТОЇ

ТА ЗАХОДИ БОРОТЬБИ З НЕЮ В АГРОЦЕНОЗАХ ПОЛЬОВИХ КУЛЬТУР ЛІВОБЕРЕЖНОГО ЛІСОСТЕПУ УКРАЇНИ

06.01.01 - загальне землеробство

Автореферат

дисертації на здобуття наукового ступеня

кандидата сільськогосподарських наук

Дніпропетровськ – 2002

Дисертацією є рукопис

Роботу виконано в Полтавській державній аграрній академії на кафедрі землеробства та агрохімії протягом 1995 – 1998 рр., Міністерство аграрної політики України

Наукові керівники: доктор сільськогосподарських наук, професор

ЧАПКО Петро Макарович, Полтавська державна аграрна академія, завідувач кафедри загального землеробства та агрохімії;

доктор сільськогосподарських наук, старший науковий співробітник МАТЮХА Леонід Панасович, Інститут зернового господарства УААН, завідувач лабораторії боротьби з бур'янами

Офіційні опоненти: доктор сільськогосподарських наук, професор, член- кореспондент УААН БУДЬОНИЙ Юрій Васильович, Харківський державний аграрний університет ім. В.В.Докучаєва, завідувач кафедри загального землеробства

кандидат сільськогосподарських наук, професор ОСТАПОВ Володимир Іванович, Дніпропетровський державний аграрний університет, професор кафедри загального землеробства

Провідна установа: Інститут рослинництва ім. В.Я. Юр'єва УААН, сектор

технологій захисту рослин лабораторії рослинництва, м. Харків

Захист відбудеться 01.03.2002 р. о 13 годині на засіданні спеціалізованої вченої ради Д.08.804.02 при Дніпропетровському державному аграрному університеті за адресою: 49600, м. Дніпропетровськ, вул. Ворошилова, 25, корпус 1, конференцзал (ауд. 342)

З дисертацією можна ознайомитись у бібліотеці Дніпропетровського державного аграрного університету за адресою: 49600, м. Дніпропетровськ, 27, вул. Ворошилова, 25.

.

.Автореферат розісланий 29.01.2002 р.

Вчений секретар спеціалізованої

вченої ради, професор Чабан І. П.

ЗАГАЛЬНА ХАРАКТЕРИСТИКА РОБОТИ

Актуальність теми. Амброзія полинолиста (Ambrosia artemisifolia L.) – один із найбільш небезпечних в Україні карантинних бур’янів-алергенів, який за 75 років (занесений у 1925р.) пройшов усі етапи експансії: первинного проникнення, розселення та наступної натуралізації. Зараз вона засмічує 736 тис.га орних і необроблюваних земель у Криму та 19-ти степових і лісостепових областях нашої країни. На Полтавщині амброзія полинолиста поширена у 34 населених пунктах і засмічує значну площу ріллі та необроблюваних земель.

Унаслідок надмірного висушування та виснаження ґрунту (коренева система бур’яну проникає в землю на глибину до 4м) урожайність польових культур суцільного способу посіву знижується при конкуренції з ним на 25-40%, а просапних - на 40-60% і більше. Хоча вміст насіння амброзії полинолистої у потенціальній засміченості ґрунту під посівами провідних культур на сьогодні в умовах лівобережного Лісостепу України не перевищує 7-10%, на лікування захворювань населення від амброзієвого полінозу Полтавська область витрачає щорічно понад 5 млн. гривень.

У надземній біомасі амброзії міститься від 0,07 до 0,15% гірких речовин і ефірних масел, через що попадання її в корм дійних корів надає молоку та молочним продуктам неприємного запаху й гіркого присмаку. Транспіраційний коефіцієнт амброзії полинолистої у два рази вищий, ніж в озимої пшениці й у 3 рази - кукурудзи. Завдяки цим та іншим біологічним особливостям вона здатна витісняти й пригнічувати інші види як культурних, так і дикорослих рослин.

Наведені дані свідчать, що використані раніше заходи контролювання цього злісного бур’яну в агроценозах польових культур означеної підзони виявились недостатньо ефективними. Для призупинення подальшої експансії амброзією ріллі необхідно більш ґрунтовно з’ясувати біологічні особливості розвитку бур’яну в посівах вирощуваних культур із урахуванням їх фітоценотичної здатності. Розробити на підставі цього економічно доцільні та екологічно прийнятні заходи боротьби з цим важковикорінюваним бур’яном, які забезпечать послідовне витіснення амброзії полинолистої з агроценозів польових культур, збереження врожаю, а також покращення фітосанітарного стану посівів і довкілля.

Такі дослідження в умовах лівобережного Лісостепу мали фрагментарний характер або не проводилися взагалі, внаслідок чого вони є актуальними на сьогодні як із наукової, так і практичної (виробничої) точок зору.

Зв’язок роботи з науковими програмами, планами, темами. Виконання дисертаційної роботи проводилося згідно з планом наукових досліджень Полтавської державної аграрної академії за темою: “Розробка та впровадження ресурсозберігаючих, відповідаючих вимогам охорони праці і екологічної безпеки, технологій виробництва продукції рослинництва”(номер державної реєстрації 0198U007124).

Мета і завдання дослідження. З’ясувати особливості розвитку амброзії полинолистої в агроценозах польових культур лівобережного Лісостепу України і обґрунтувати заходи більш ефективного контролювання цього небезпечного бур’яну –

алергену з урахуванням їх фітоценотичної здатності. Для реалізації цієї мети передбачалось вирішити такі завдання:

- вивчити особливості органогенезу амброзії полинолистої, пилкоутворюючу здатність, насіннєву продуктивність та її шкодочинність у посівах польових культур із різною конкурентною здатністю (вико-вівсяна сумішка в зайнятому пару; озима пшениця після зайнятого пару; кукурудза на зерно після озимої пшениці; ярий ячмінь після кукурудзи на зерно; кукурудза на силос після ячменю; озима пшениця після кукурудзи на силос і соняшник після озимої пшениці);

- визначити забур’яненість посівів цих культур і потенціальну засміченість ґрунту насінням амброзії полинолистої та інших бур’янів в залежності від умов вирощування;

- обґрунтувати заходи інтегрованої боротьби з амброзією полинолистою в посівах польових культур з урахуванням їх фітоценотичної здатності до пригнічення бур’янів;

- встановити еколого-економічну ефективність розроблених заходів боротьби з бур’янами в агроценозах провідних культур і перевірити їх в умовах агропромислового виробництва господарств Полтавської області.

Об’єкт дослідження. Виявлення особливостей росту, розвитку та шкодочинності амброзії полинолистої в агроценозах польових культур із різною конкурентною здатністю біологічного пригнічення бур’янів.

Предмет дослідження. Карантинний бур’ян-алерген амброзія полинолиста та заходи контролювання її в посівах провідних польових культур, які вирощують на чорноземах типових глибоких лівобережного Лісостепу.

Методи дослідження. Для досягнення поставленої мети користувалися польовим і лабораторним методами. В агроценозах польових культур вивчали вплив інтегрованих заходів боротьби з амброзією полинолистою на забур’яненість посівів із різним рівнем енергоємності освітленості в нижньому ярусі стеблостою. Лабораторними методами (фізичними, фізико-хімічними, хімічними) досліджували зразки ґрунту і рослин.

Наукова новизна одержаних результатів. Уперше в агроценозах польових культур (вико-вівсяної сумішки, озимої пшениці, ярого ячменю, кукурудзи на зерно та силос, соняшник) встановлено залежність росту, розвитку, пилкоутворюючої здатності та шкодочинності амброзії полинолистої від фотосинтетично активної радіації (ФАР) в нижньому ярусі стеблостою. Розроблено більш ефективні заходи боротьби з цим шкодочинним бур’яном, що забезпечують послідовне витіснення його з посівів, збереження врожаю і покращення фітосанітарного стану довкілля.

Практична цінність отриманих результатів. Упровадження в агропромислове виробництво розроблених заходів контролювання амброзії полинолистої та інших бур’янів у посівах провідних культур забезпечить збереження: 3-6 ц/га продовольчого зерна озимої пшениці, 6-8 ц/га фуражного зерна кукурудзи і ячменю, а також 3-5 ц/га насіння соняшнику, попередить надходження в повітря алергенно небезпечного пилку.

Особистий внесок здобувача полягає в проведенні лабораторних, польових і виробничих дослідів, опрацюванні й аналізі експериментальних даних, проведенні їх статистичного аналізу, написанні наукових звітів статей і дисертаційної роботи, формулюванні висновків і рекомендацій виробництву.

Апробація результатів дисертації. Матеріали дисертаційної роботи доповідались і обговорювались на засіданнях ученої ради Полтавської державної аграрної академії (1996-1998рр.), а також науково-практичних семінарах керівників і спеціалістів АПК Полтавщини, конференціях гербологів України (м. Київ, 1998 та 2000рр.), на XIX конференції молодих учених (м. Харків 1996р.), Всеукраїнській науково-методичній конференції “Людина та навколишнє середовище” (Полтава, 2000р.), міжнародній науково-практичній конференції “Екологічні аспекти застосування природних розчинів та мінералів” (Полтава, 2000р.).

Публікації. За матеріалами дисертаційної роботи опубліковано 7 наукових робіт. Із них у фахових виданнях – 3 (2 одноосібно).

Структура і обсяг роботи. Дисертація складається із вступу, шести розділів, висновків, рекомендацій виробництву і додатків. Загальний обсяг роботи 205 сторінок комп’ютерного тексту, включаючи 3 малюнки і 35 таблиць, у додатках міститься 47 таблиць і 4 акти впровадження. Список використаної літератури складається з 231 найменування, в тому числі 40 іноземними мовами.

ЗМІСТ РОБОТИ

Огляд літератури та обґрунтування напрямку досліджень. З’ясовуються причини поширення та сучасний ареал амброзії полинолистої, яка домінує серед інших видів карантинних бур’янів в агроценозах польових культур країни

Аналізуються результати досліджень щодо вивчення впливу світла на ріст, розвиток і насіннєву продуктивність цього небезпечного бур’яну, можливість регулювання стану спокою і проростання його насіння прийомами обробітку ґрунту. Узагальнюються літературні дані, на основі яких обирається напрямок досліджень для розробки заходів інтегрованої боротьби з амброзією полинолистою в різних за ценотичною стійкістю посівах польових культур, яка визначається енергоємністю освітленості в нижньому ярусі стеблостою, тобто фотосинтетично активною радіацією (ФАР) у період їх найбільш активного розвитку.

Умови та методика проведення досліджень. Територія приватного сільськогосподарського підприємства “Василівське” Кобеляцького району Полтавської області, у якому проводились досліди, визначається високим рівнем забур’яненості посівів польових культур, у тому числі амброзією полинолистою, і відповідає грунтово-кліматичним умовам підзони лівобережного Лісостепу України.

Ґрунти господарства представлені переважно чорноземом типовим глибоким, грудочкувато – зернистої структури. Вміст гумусу в шарі 0-30 см становить 4,7 %. Величина гідролітичної кислотності не перевищує 1,1. Ступінь насиченості основами складає 95,5 %; увібраного Са2+ - 24,2; Мg2+ – 4,1 мг - екв. на 100 г ґрунту;

легкогідролізованого азоту 6,0 – 7,4; рухомого фосфору – 9 –10; обмінного калію 7– 8 мг на 100 г ґрунту.

Клімат помірно континентальний. Аналіз головних агрокліматичних показників свідчить, що за погодними умовами роки проведення досліджень складались неоднаково:1996р. був посушливим (ГТК – 0,83 при нормі 1,02); 1997р. – вологим (ГТК –1,42) і 1998р. – середнім (ГТК – 0,87). Це вплинуло відповідним чином на продуктивність досліджуваних культур і дозволило більш всебічно оцінити ефективність розроблених заходів боротьби з амброзією полинолистої та іншими бур’янами.

Досліди проводились у відповідності із загальноприйнятою методикою (Доспехов Б.А., 1985), а також “Методическими рекомендациями по проведению полевых опытов с кукурузой” (1986 ) і “Методическими указаниями по полевому испытанию гербицидов в растениеводстве” (1981). Облікова площа ділянок у лабораторно–польових (пошукових) дослідах складала 50 м2 при 4 разовій повторності, а польових – 105 – 140 м2 і виробничих – 1–2 га при – триразовій повторності.

З метою оптимізації поживного режиму ґрунту та отримання більш високого і стабільного врожаю у дослідах використовували органо-мінеральну систему добрив, а також диференційований обробіток ґрунту з урахуванням біологічних особливостей вирощуваних культур. Під зайнятий пар та кукурудзу на силос вносили відповідно по 40 і 30 т/га гною, а під озиму пшеницю, кукурудзу на зерно, ячмінь і соняшник - лише мінеральні добрива в дозах, які відповідають науково обґрунтованій системі землеробства Полтавської області.

У дослідах в оптимальні агротехнічні строки висівали районовані в умовах цієї підзони сорти та гібриди польових культур. На одній частині посівної площі ділянок кожної культури: зайнятий пар (вико-овес); озима пшениця; кукурудза на зерно; ярий ячмінь; кукурудза на силос та соняшник вивчали фенологічні фази їх розвитку і амброзії полинолистої, потенціальну засміченість ґрунту і надземну забур’яненість посівів, їх продуктивність, а на іншій проводили досліди щодо розробки агротехнічних, хімічних і біологічних заходів контролювання бур’янів.

Для виконання визначених програмою завдань проводили такі спостереження та дослідження:

1. Визначали зустрічаємість амброзії полинолистої в агроценозах досліджуваних нами культур (у %) за методикою датського ботаніка Раункієра: З = А / Б х 100%, де А - кількість облікових рамок (0,5м2), в яких зустрічається бур’ян, шт.; Б - загальна кількість облікових рамок, що накладається.

2. Відмічали фенологічні фази розвитку вирощуваних культур, а також амброзії полинолистої з метою виявлення можливості біологічного пригнічення її та інших бур’янів посівами.

3. Визначали за допомогою актинометричної пари - піранометра Янішевського і гальванометра ГСА–1 енергоємність освітленості посівів за фенофазами найбільш активного росту досліджуваних культур, тобто фотосинтетично активну радіацію (ФАР) нижнього ярусу стеблостою, в калоріях на квадратний сантиметр (кал/см2).

4. Потенційну засміченість орного шару ґрунту встановлювали шляхом відбору його зразків буром в 15 – 30 точках дослідних ділянок і подальшої відмивки їх на ситах із діаметром отворів 0,25 мм (за методикою І. Н. Шевельова, 1922).

5. Надземну засміченість посівів бур’янами визначали шляхом встановлення їх кількісно-видового складу (за методикою ВНДІ кукурудзи, 1972). При останньому обліку всі бур’яни виривали та етикетували, висушували до повітряно-сухого стану, після чого зважували на електронних терезах із точністю до 0,001 г.

6. Алелопатичну активність виділень амброзії полинолистої на проростання насіння озимої пшениці та кукурудзи вивчали за методикою Н. Л. Прутинської, та з використанням поживних розчинів Х’юітта.

7. Запаси продуктивної вологи в ґрунті (шар 0-100см та 0-150см) визначали термостатно-ваговим методом.

8. Вміст у ґрунті (шар 0-30) азоту, що гідролізується, вивчали за Тюріним і Кононовою, рухомого фосфору - за Чириковим та обмінного калію за Масловою.

9. Висоту рослин і площу листової поверхні зернових колосових і просапних культур вимірювали за прийнятими методиками з точністю відповідно 0,1 см і 0,1 см2.

10. Облік урожаю вико-вівсяних сумішок визначали шляхом їх ручного скошування на початку цвітіння вики або косаркою КУФ - 1,8, наступного висушування до повітряно-сухого стану та зважування на терезах з точністю до 0,1кг; озимої пшениці та ярого ячменю у фазі повної стиглості зерна - комбайном “Сампо 500”; соняшнику - комбайном СК-5 “Нива” з приставкою ПСП-1,5; кукурудзи - шляхом ручного виламування качанів і зважування при збиральній вологості з точністю до 0,01кг та наступним перерахунком одержаних даних на 14% вологості зерна після висушування відібраних проб (3-5кг) до повітряно-сухого стану.

11. Урожайні дані обраховано в усіх дослідах методом дисперсійного аналізу. Економічну ефективність заходів боротьби з амброзією полинолистою та іншими бур’янами визначали за методикою В.А.Захаренко (1981) шляхом обчислення різниці між вартістю збереженого при цьому врожаю і витратами на їх упровадження в грошовому еквіваленті, а також шляхом зниження собівартості продукції та витрат часу.

Особливості розвитку амброзії полинолистої в агроценозах польових культур визначаються залежністю органогенезу цього бур’яну та його насіннєвої продуктивності від енергоємності освітленості посівів у нижньому ярусі стеблостою (табл.1).

Встановлено, що при посіві в оптимальні строки вико-вівсяної сумішки із співвідношенням компонентів відповідно: 2,5 + 1,25 млн.шт./га схожих зерен по удобреному гноєм (40 т/га) пару фотосинтетично активна радіація (ФАР) упродовж фенофаз: стеблування – початок цвітіння вики знижується до 0,24 і 0,18 кал/см2. За цих умов ні амброзія полинолиста ні більшість інших бур’янів не встигають пройти світлової стадії розвитку, внаслідок чого знаходяться в пригніченому стані, не квітують і не утворюють до збирання врожаю життєздатного насіння.

Таблиця 1

ФАР посівів і шкодочинність амброзії полинолистої в агроценозах

польових культур, 1996-1998 рр.

Агроценоз | Енергоємність освітленості посівів за фенофазами розвитку культур, кал/см2 | Продукування амброзією:

пилку | життєздатного насіння на 1 рослину, тис.

Зайнятий пар (вика + овес) | стеблування

вихід у трубку - 0,24 | цвітіння викидання волотей - 0,18 | відсутнє | відсутнє

Озима пшениця | вихід у трубку - 0,20 | колосіння - 0,25 | відсутнє | відсутнє

Кукурудза на зерно | 8-10 листків - 0,43 | викидання волотей-0,39 | сильне | 3815

Ярий ячмінь | вихід у трубку - 0,25 | колосіння - 0,29 | відсутнє | відсутнє

Соняшник | 4-5 справжніх листків - 0,34 | цвітіння - 0,36 | сильне | 3542

Подібні умови для росту та розвитку амброзії полинолистої й інших бур’янів створюються також у посівах озимої пшениці, своєчасно висіяної з нормою 4,5-5,0 млн. шт./га схожих зерен по зайнятому пару. У фазах виходу культури в трубку-колосіння енергоємність освітленості в нижньому ярусі стеблостою не перевищує тут 0,20-0,25 кал/см2, унаслідок цього, амброзія полинолиста, а також мишій сизий і зелений, плоскуха звичайна, лобода біла, щириця звичайна тощо не можуть пройти світлової стадії розвитку і утворити життєздатне насіння. Такі посіви у більшості випадків не потребують хімічного захисту від бур’янів.

Через уповільнений ріст і розвиток на перших етапах органогенезу (до утворення 8-10 листків) кукурудзи на зерно енергоємність освітленості посівів цієї культури зростає до 0,43 кал/см2, а також порівняно тривалий вегетаційний період (115-125 днів) практично всі види бур’янів, що засмічували її посіви, своєчасно проходили світлову стадію розвитку, квітували і плодоносили. За роки досліджень на кожній рослині амброзії полинолистої сформувалося в середньому 3815 шт. зрілих плодів.

Посіви ярого ячменю після кукурудзи на зерно в роки з достатньою вологозабезпеченістю ґрунту і наявністю поживних речовин (1997, 1998рр.) визначались енергійним ростом і високим (5-6 стебел) кущінням. Вони досить ефективно пригнічували амброзію, а також інші ранні (лобода біла, гірчиця польова, чорнощир нетреболистий) і пізні ярі (мишій сизий і зелений, плоскуха звичайна, різні види щириці) бур’яни. При дефіциті продуктивної вологи в ґрунті (1996р.) кущистість цієї культури знижувалась до 1-2 стебел, через що частина ранніх ярих бур’янів плодоносила і засмічувала своїм насінням ґрунт. Коренепаросткові багаторічники

(березка польова, осот рожевий і жовтий) і амброзія полинолиста утворювали при цьому достатньо розвинену надземну біомасу. Це знижувало зернову продуктивність ячменю без відповідного захисту посівів на 6-8 ц/га і більше.

У посівах кукурудзи на силос, висіяної після ячменю з уже названих вище причин частина рослин амброзії, а також інших ранніх і навіть пізніх ярих бур’янів встигала пройти світлову стадію розвитку й утворити певну кількість (у середньому 184 шт.) життєздатного насіння.

Енергоємність освітленості посівів озимої пшениці, що висівалась після кукурудзи на силос, досягала в критичний період її розвитку (фаза виходу в трубку - колосіння) 0,27-0,29 кал/см2 унаслідок погіршення водного та поживного режимів ґрунту. За цих умов плодоносили до збирання врожаю зимуючі бур’яни (кудрявець Софії, сухоребрик Льозеліїв, талабан польовий та ін.). Амброзія полинолиста та інші ранні (гірчиця польова, лобода біла,) та коренепаросткові багаторічники (березка польова, осот рожевий і жовтий, молочай лозяний) формували при цьому досить розвинену надземну біомасу, що викликало без відповідного захисту посівів втрати 4-6 ц/га продовольчого зерна, суттєво погіршувало його якість.

В агроценозах соняшнику після озимої пшениці по кукурудзі, зібраній на силос, унаслідок збільшення енергоємності посівів на час утворення 4-5 пар справжніх листків - цвітіння до 0,34-0,36 кал/см2, амброзія полинолиста утворювала в середньому 3542 шт. плодів на одну рослину. При цьому формувала велику біомасу й плодоносили інші види ранніх, пізніх і коренепаросткових бур’янів, унаслідок чого втрачалось 3-5 ц/га насіння цієї цінної олійної культури.

Отже, вивчення особливостей розвитку, пилкоутворюючої активності та шкодочинності амброзії полинолистої в агроценозах польових культур, вирощуваних на чорноземах типових глибоких лівобережного Лісостепу, показало залежності вказаних показників від здатності біологічного пригнічення цього небезпечного та інших видів бур’янів посівами, яка обумовлюється енергоємністю освітленості в нижньому ярусі стеблостою, тобто фотосинтетично активною радіацією (ФАР).

Встановлені закономірності дозволяють більш диференційовано підійти до захисту провідних культур від бур’янів, зменшити на 25-30% витрати гербіцидів, покращити фітосанітарний стан довкілля в цілому.

Алелопатичну активність амброзії полинолистої вивчали на провідних для умов цієї підзони зернових культурах - озимій пшениці та кукурудзі. Відмічено, що летючі виділення бур’яну з наважки насіння 0,1 г обумовили зниження лабораторної схожості насіння кукурудзи на 14,4 % і пшениці на 2%. При аналогічній наважці з коріння бур’яну схожість кукурудзи знизилась на 32,4%, а озимої пшениці - на 3,8%. Збільшення маси означених компонентів посилює інгібуючу дію виділень на проростання насіння досліджуваних культур.

У вегетаційних дослідах при вивчені впливу алелопатичної дії виділень амброзії полинолистої на початковий ріст кукурудзи встановлено, що бур’ян продукує алелопатично активні речовини які інгібують спочатку накопичення сухої речовини в

надземній (на 22 %) біомасі кукурудзи, а в подальшому цей вплив поширюється на кореневу систему, пригнічення якої досягає (на 32%). Тому для попередження негативного впливу шкідливих виділень амброзії на початковий ріст і розвиток зернових культур необхідно добиватись своєчасного знищення бур’яну в посівах.

Розробка заходів інтегрованої боротьби з амброзією полинолистою та іншими бур’янами в посівах польових культур здійснювалась з урахуванням їх фітоценотичної здатності до біологічного пригнічення бур’янів. Агроценоз - штучно створене рослинне угруповання із однієї або декількох культур, яке за здатністю біологічного пригнічення сегетальних бур’янів поступається природним трав’янистим ценозам. Конкурентна здатність у протистоянні бур’янам польових агроценозів в умовах лівобережного Лісостепу вивчена недостатньо. Ефективність біологічного пригнічення амброзії та інших бур’янiв, наприклад, вико-вiвсяними сумiшками зайнятого пару з різним співвідношенням компонентів характеризують дані комп’ютерного графіка (рис.1).

Проведені дослідження дозволили виявити загальну закономірність: при збільшенні в сумiшцi гектарної норми висiву вики вiд 1,75 до 2,5 млн. шт./га схожих зерен максимально знижується енергоємність освітленості посівів у нижньому ярусi травостою вiд фази стеблування до бутонізації та початку цвітіння вики, тобто часу збирання врожаю. На дiлянках досліду iз співвідношенням компонентiв: вика – 2,5 млн. шт./га + овес 1,25 млн. шт./га, що відповідало ваговій нормі висіву цих культур, вика (Білоцерківська 50) – 120 кг/га + овес (Скакун) – 60 кг/га, енергоємність освітленості посівів знижувалась до 0,20 - 0,14 кал/см2, внаслідок чого амброзія полинолиста й інші бур’яни на могли пройти світлової стадії розвитку, не квітували і не утворювали життєздатного насіння.

Ценотичний вплив посівів озимої пшениці (сорт Українка Полтавська) по зайнятому пару на бур’яни при різних нормах висіву насіння можна оцінити даними, наведеними в табл.2.

Таблиця 2

Ефективність біологічного пригнічення бур’янів посівами

озимої пшениці по зайнятому пару

Норма висіву насіння, млн. шт./га | Надземна маса бур’янів, г/м2 | Урожайність зерна, ц/га

Всього | у т. ч. амброзії | 1996 | 1997 | 1998 | середня

3,5-4,0 контроль | 59,7 | 22,7 | 37,4 | 51,0 | 48,5 | 45,6

4,0-4,5 | 12,3 | 8,2 | 41,6 | 53,9 | 51,9 | 49,1

4,5-5,0 | 11,5 | 7,0 | 41,8 | 54,4 | 52,2 | 49,4

НІР, 0,95, ц/га 1,6 1,4 1,2

Їх аналiз свiдчить, що при збiльшеннi норми висiву цiєї культури від 4,0 до 4,5–5,0 млн. шт./га схожих зерен фітоценотична здатнiсть посiвiв до біологічного пригнiчення амброзiї та інших бур'янів зростає. Проведені виміри показали, що фотосинтетично активна радіація в нижньому ярусі посiвiв упродовж фенофаз виходу пшениці в трубку – колосіння відповідно складала: 0,19 – 0, 24 та 0,18 – 0,23 кал/см2.

Внаслідок цього надземна біомаса бур’янів зменшилась порівняно з контролем на час збирання врожаю до 1,15 ц/га, в тому числі амброзії – 0,7 ц/га. Це забезпечило збереження від втрат 3,5-3,8 ц/га продовольчого зерна. Одержані нами дані збігаються з висновками вчених Інституту зернового господарства й інших наукових установ УААН відносно того, що при використанні кращих попередників, а також унесенні оптимальних доз органічних і мінеральних добрив, якісному обробітку ґрунту та своєчасній сівбі насіння високих посівних кондицій можна створити конкурентноздатні в протистоянні з бур’янами агроценози зернових колосових культур.

Фітоценотичне пригнічення амброзії полинолистої й інших бур’янів агроценозами озимої пшениці було більш вираженим при подальшому звуженні міжрядь культури до 7,0-7,5см, яку висівали сівалкою СЗС-2,1М. За цих умов створювалось більш рівномірне покриття поверхні ґрунту посівами й затінення його суцільним пологом озимини. Енергоємність освітленості в нижньому ярусі стеблостою такого посіву знижувалась упродовж фенофаз виходу пшениці в трубку - колосіння до 0,16-0,18 кал/см2. Надземна біомаса бур’янів зменшилась перед збиранням урожаю в позначеному агроценозі до 0,8-0,9ц/га та амброзії - до 0,3-0,5ц/га. Отже, звуження міжрядь при вирощуванні зернових колосових культур дозволяє посилити біологічне пригнічення бур’янів і зменшити біоцидне навантаження на довкілля.

Ефективність заходів інтегрованої боротьби з амброзією полинолистою та іншими бур'янами при вирощуванні кукурудзи на зерно відображають дані табл. 3.

Таблиця 3

Вплив догляду за посівами на засміченість їх бур’янами і продуктивність кукурудзи (гібрид - Дніпровський 273 АМВ)

Варіант досліду | Маса бур’янів, г/м2 | Урожайність, ц/га

Всього | у т.ч. амбро-зії |

1996 |

1997 |

1998 |

Середня

1.Механізований догляд за посівами (контроль) | 87,3 | 36,2 | 29,7 | 52,5 | 49,9 | 44,1

2.Харнес, 81,5% к.е., – 2,5л/га під передпосівну культивацію + міжрядний обробіток з підгортанням рослин |

34,5 |

19,0 |

35,2 |

59,9 |

54,6 |

49,9

3.Харнес,81,5% к.е.,–2,5л/га під передпосівну культивацію + діален С, 40% в.р.к., х) –2,0 л/га у фазі 3-5 листків культури + міжрядний обробіток |

10,4 |

2,1 |

37,6 |

63,4 |

57,5 |

52,8

НІР, 0,95 ц/га 1,1 1,8 1,3

Примітка х) Згідно з “Переліком…” в 2001р. діален С, 40 % в.р. замінено на діален, 40 % в.р.к., який за хімічним

складом є аналогічний (2,4-Д, 36,1 % + дикамба, 3,6 %).

При внесенні під передпосівну культивацію харнесу - 2,5 л/га і проведенні міжрядного обробітку ґрунту з підгортанням рослин надземна біомаса бур’янів знизилась у 2,5, у тому числі, амброзії - в 2 рази порівняно з контролем.

Максимальне знищення їх досягалось при внесенні гербіцидів ґрунтової та післясходової дії в поєднанні з проведенням міжрядного обробітку ґрунту, на глибину 6-8 см. При цьому застосування гербіцидів (харнесу - 2,5 л/га та діалену С - 2,0 л/га) сприяло скороченню непродуктивних втрат азоту, фосфору і калію. Поряд з цим відмічено тенденцію до покращення водного режиму ґрунту. Це сприяло підвищенню врожайності зерна кукурудзи у середньому за роки досліджень на 8,7 ц/га відповідно до контролю. Встановлено, що в агроценозах кукурудзи на зерно для надійного пригнічення амброзії полинолистої та інших бур’янів і попередження їх плодоношення внесення під передпосівну культивацію харнесу - 2,5 л/га необхідно поєднувати з підгортанням посівів у фазі 10 - 12 листків культури (варіант 2) або використовувати гербіциди різного спектру дії і проводити міжрядний обробіток без підгортання рослин (варіант 3). Результати хімічного захисту посівів ярого ячменю від бур’янів характеризують дані табл.4. Вони свідчать, що при внесенні гербіцидів у фазі повного кущіння культури більше усувалась конкуренція з боку як ранніх ярих (амброзія полинолиста, гірчиця польова, лобода біла), так і коренепаросткових (березка польова, осот рожевий і жовтий) бур’янів, покращувалась вологозабезпеченість посівів, унаслідок чого збільшилась довжина колоса, а також маса 1000 зерен і зросла порівняно з контролем урожайність зерна відповідно на 2,6 і 4,5 ц/га. Більш ефективне знищення і пригнічення бур’янів у посівах кукурудзи на силос досягалось при поєднанні

механізованого догляду із внесенням у фазі 3–5 листків культури амінної солі 2,4 –Д, 50% в.р.- 2,0 л/га.

Таблиця 4

Ріст, розвиток і продуктивність ярого ячменю (сорт - Донецький 14)

під впливом догляду за посівами

Варіант

досліду | Довжина колоса, см | Маса 1000 зерен, г | Урожайність, ц/га

1996 | 1997 | 1998 | Середня

1.Без гербiцидiв (контроль) | 7,2 | 39,8 | 19,7 | 33,3 | 30,3 | 27,7

2.Амiнна сiль 2,4 – Д, 50% в.р., – 1,2л/га у фазi повного кущіння культури (еталон) |

7,9 |

40,9 |

22,6 |

35,5 |

32,8 |

30,3

3.Дiален С 40% в.р., – 1,5 л/га у фазi повного кущіння культури |

8,2 |

42,3 |

24,5 |

37,6 |

34,6 |

32,2

НІР, 0,95 ц/га, 1,5 1,6 1,1

Це забезпечило більш надійне контролювання однорічних і багаторічних двосім’ядольних бур'янів, завдяки чому збільшилась урожайність зеленої маси культури, зібраної на силос.

Ефективність хімічного захисту посівів озимої пшениці висіяної після кукурудзи на силос, підтверджується зниженням надземної біомаси бур’янів у повітряно-сухому стані при обприскуванні їх у фазі повного кущіння культури амінною сіллю 2,4-Д, 50%в.р. -1,5 л/га на 19,6 г/м2 і діаленом С, 40%в.р.-2,0л/га - на 24,4 г/м2 порівняно з контролем табл. 5.

Таблиця 5

Продуктивність озимої пшеницi (сорт Українка Полтавська) після кукурудзи на силос при внесенні гербіцидів

Варіант досліду | Маса бур’янiв, г/м2 |

Довжина колоса, см | Озер-неність колоса, шт. | Урожайність, ц/га

всього | у т.ч. амбро-зії | 1996 | 1997 | 1998 | Середня

1. Без гербіцидів (контроль) | 27,3 | 8,6 | 8,4 | 35,7 | 31,4 | 42,1 | 37,6 | 36,9

2. Амінна сіль 2,4-Д, 50% в.р., - 1,5 л/га |

7,7 |

2,5 |

9,0 |

37,2 |

33,7 |

43,8 |

39,5 |

39,0

3.Діален С, 40% в.р., -

2,0 л/га |

2,9 |

1,2 |

9,2 |

40,4 |

36,6 |

46,2 |

42,2 |

41,7

НІР, 0,95 ц/га, 1,3 1,4 1,4

Обприскування посівів діаленом С, забезпечило знищення бур'янів - на 89,4 %, у т. ч. амброзії полинолистої, – на 95,4 % відповідно до контролю. Поєднання двох

діючих речовин (2,4-Д, 36,2% + дикамба, 3,6%) обумовлює розширення спектру токсичної дії на бур`яни різних біологічних груп, унаслідок чого створюються кращі умови для росту та розвитку самої культури. За роки досліджень при внесенні амінної солі 2,4-Д зберігалось від втрат у середньому 2,1ц/га,а діалену С - 4,8ц/га зерна пшениці.

При механізованому догляді (контроль) за посівами соняшнику повітряно-суха маса бур’янів перед збиранням урожаю складала 72,5 г/м2, у тому числі амброзії – 34,6 г/м2, що більше ніж, при інтегрованому захисті, в3,2 - 2,7 рази, табл.6.

Таблиця 6

Забур’яненість і продуктивність соняшнику (гібрид –Одеський 123) в залежності від догляду за посівами

Варіант досліду | Повітряно-суха маса бур’янів, г/м2

Урожайність, ц/га

всього | у т.ч. амброзії |

1996 |

1997 |

1998 |

Середня

1.Механізований догляд за посівами (контроль) | 72,5 | 34,6 | 15,9 | 17,8 | 20,7 | 18,1

2.Трефлан, 48% к.е., - 4,0 л/га пiд передпосiвну культивацiю + мiжрядний обробiток з підгортанням рослин | 21,3 | 11,1 | 17,9 | 20,3 | 23,6 | 20,6

3.Трефлан, 48% к.е., - 4,0 л/га в стрiчки при посiвi + 2 мiжрядних обробiтки з підгортанням рослин | 22,4 | 12,6 | 17,3 | 19,7 | 23,0 | 20,0

НІР, 0,95 ц/га, 1,3 1,1 1,2

Зменшення засміченості посівів упродовж вегетаційного періоду сприяло покращенню водного та поживного режимів ґрунту, підвищенню продуктивності соняшнику. Обліки та розрахунки свідчать, що внесення трефлану – 4,0 л/га в стрiчки при посiвi з наступним проведенням двох мiжрядних обробiтків є бiльш рентабельним. Воно дозволяє знизити хімічне навантаження на довкілля за рахунок зменшення гектарної норми витрат гербiциду, при майже однаковій урожайності зерна: відповідно 20,6 і 20,0 ц/га.

Досліди в умовах виробництва підтвердили можливість ефективного знищення бур’янів, зокрема амброзії полинолистої, в більш ценотично слабких агроценозах досліджуваних нами культур шляхом регламентованого використання гербіцидів ґрунтової та післясходової дії, а також науково обґрунтованого поєднання їх із агротехнічними заходами боротьби, які забезпечують при комплексному використанні послідовне зниження засміченості посівів цим небезпечним алергеном: озимої пшениці - на 93,8 %; кукурудзи на зерно - на 93,5 %; ярого ячменю - на 85,8 %, і соняшнику - на 93,7і зберігають у середньому 5,7 ц/га, зерна пшениці; 6,9 ц/га ячменю; 8,8 ц/га кукурудзи та 3,1 ц/га соняшнику.

Еколого-економічна оцінка розроблених заходів боротьби з амброзією полинолистою в агроценозах польових культур визначена з урахуванням екологічної прийнятності гербіцидів за узагальненими розрахунковими показниками коефіцієнтів вибірковості дії (КВД) і коефіцієнтів екологічного навантаження (КЕН).

Збережений урожай визначали як різницю отриманої продукції на ділянках, де вносились гербіциди, і контрольних, де їх не використовували. Впровадження розроблених заходів інтегрованої боротьби з амброзією полинолистою та іншими бур’янами забезпечить зниження собівартості продукції. При вирощуванні озимої пшениці після кукурудзи на силос воно складає 5,7 грн., ячменю – 6,0 грн., кукурудзи – 17,8 грн. та соняшнику 53,1 грн. (при стрічковому внесенні трефлану) на 1 тонну зерна. Зменшення витрат часу на тонну виробленої продукції становить 2,6 - 4,3 години, розмір одержаного чистого прибутку складає 190-330 грн./га.

ВИСНОВКИ

У дисертаційній роботі наведено теоретичні узагальнення та нові підходи щодо вирішення питання контролювання амброзії полинолистої шляхом вивчення енергоємності освітленості в агроценозах провідних культур різної конкурентної здатності та обґрунтування на цій основі ефективних інтегрованих і фітоценотичних заходів боротьби з нею, що полягають у наступному:

1.Присутність амброзії полинолистої в агроценозах польових культур, вирощуваних на чорноземах типових глибоких лівобережного Лісостепу, щорічно зростає. Це підтверджується збільшенням зустрічаємості цього небезпечного буряну в посівах зернових колосових культур за роки проведення наших досліджень із 17-19 до 22-25% і в просапних відповідно - з 47-50 до 52-55%, що створює реальну загрозу зниження продуктивності землеробства та погіршення фітосанітарного стану довкілля.

2.Встановлено, що ріст, розвиток, пилкоутворююча здатність і насіннєва продуктивність амброзії полинолистої обумовлюються фітоценотичною стійкістю посівів, яка визначається енергоємністю освітленості в нижньому ярусі стеблостою (ФАР) у період їх найбільш активного розвитку.

3.У зайнятому пару (вико-вівсяна сумішка на сіно) з енергоємністю освітленості в нижньому ярусі стеблостою 0,18-0,24 кал/см2 амброзія полинолиста не може пройти світлової стадії розвитку, внаслідок чого не квітує й не утворює життєздатного насіння.

4.Ефективне біологічне пригнічення амброзії полинолистої забезпечується також посівами озимої пшениці, висіяної по удобреному гноєм (40 т/га) зайнятому пару з освітленістю в нижньому ярусі стеблостою 0,20-0,25 кал/см2.

5.Фітоценотична здатність пригнічення амброзії полинолистої та інших бур’янів посівами вико-вівсяної сумішки підвищується при збільшенні в ній гектарної норми висіву вики від 1,75 до 2,0 і 2,5 млн. шт./га, а посівами озимої пшениці по зайнятому пару відповідно - з 4,0 до 4,5 і 5,0 млн. шт./га схожих зерен.

6.Біологічне пригнічення бур’янів, зокрема амброзії полинолистої, посівами озимої пшениці посилюється при звуженні міжрядь культури до 7,0 - 7,5 см.

7.Збільшення забур’яненості посівів ярого ячменю після кукурудзи на зерно та кукурудзи на силос, після ячменю пояснюється зростанням енергоємності освітленості в нижньому ярусі стеблостою позначених культур до 0,25-0,30 і навіть 0,35-0,40 кал./см2, унаслідок чого помітно посилюється її генеративний потенціал, зростає пилкоутворююча активність.

8.Необхідність хімічного захисту посівів озимої пшениці після кукурудзи на силос від амброзії полинолистої обумовлюється переважно дефіцитом продуктивної вологи та поживних речовин в орному шарі ґрунту на час сівби культури, внаслідок чого послаблюється її кущіння та фітоценотична стійкість до цього бур’яну.

9.У найбільш конкурентно слабких до бур’янів агроценозах просапних культур (кукурудза на зерно, соняшник) фотосинтетично активна радіація посівів зростає на перших етапах органогенезу до 0,36-0,43 кал./см2. За цих умов при механізованому догляді за посівами 75-100% рослин амброзії, що розвиваються в захисних смугах рядків, квітує й утворює відповідно 3815 та 3542 штук життєздатного насіння на одній рослині.

10.Внесення гербіцидів ґрунтової (харнес) і післясходової (діален С) дії забезпечує в поєднанні з міжрядним обробітком ґрунту зниження біомаси бур’янів у посівах кукурудзи на зерно в 8,4 рази, в тому числі амброзії - в 17,2 рази порівняно з контролем, завдяки чому зберігалось від втрат 8,7 ц/га зерна цієї культури.

11.Регламентоване застосування амінної солі 2,4-Д та діалену С для захисту від бур’янів посівів ячменю та озимої пшениці після кукурудзи на силос забезпечувало збереження порівняно з контролем (без гербіцидів) відповідно 2,6 - 4,5ц/га зерна ячменю та 2,1 - 4,7ц/га пшениці.

12.Своєчасне й правильне внесення гербіцидів на засмічених амброзією посівах колосових культур забезпечує також покращення якості продукції: зменшення плівчастості зерна ячменю на 17-20% і збільшення вмісту білка в зерні озимої пшениці на 1,3-1,5%.

13.Більш ефективно знищується амброзія полинолиста (84-86% рослини) у посівах кукурудзи на силос при поєднанні механізованого догляду із внесенням у фазі 3-5 листків цієї культури амінної солі 2,4-Д - 2,0 л/га, внаслідок чого зберігається 21,2 ц/га зеленої маси, зібраної на силос.

14.Високу рентабельність у боротьбі з бур’янами при вирощуванні соняшнику забезпечуює стрічкове внесення при сівбі трефлану - 4,0 л/га й проведення двох міжрядних обробітків з підгортанням рослин у рядках.

15.Впровадження розроблених заходів інтегрованої боротьби з амброзією полинолистою в агроценозах провідних культур означеної підзони забезпечить: надійне витіснення цього шкодочинного буряну з орних земель лівобережного Лісостепу, зменшить втрати зерна озимої пшениці на 3-4ц/га, ячменю - 3-5 ц/га, кукурудзи - 6-8ц/га і соняшнику - 2-3ц/га, покращить фітосанітарний стан