ВСТУП
НАЦІОНАЛЬНИЙ АГРАРНИЙ УНІВЕРСИТЕТ
ПОТЬОМКІН ВАДИМ ОЛЕКСАНДРОВИЧ
УДК 632.51:632.954:582.926.3:631.582
БІОЛОГІЧНІ ОСОБЛИВОСТІ ТА КОНТРОЛЮВАННЯ БЕРЕЗКИ ПОЛЬОВОЇ В ПОСІВАХ ЗЕРНОВО-БУРЯКОВОЇ СІВОЗМІНИ
06.01.13 – гербологія
АВТОРЕФЕРАТ
дисертації на здобуття наукового ступеня
кандидата сільськогосподарських наук
Київ-2006
Дисертацією є рукопис
Робота виконана в Інституті цукрових буряків УААН
Науковий керівник - доктор сільськогосподарських наук, професор, членкор УААН Іващенко Олександр Олексійович, Інститут цукрових буряків УААН, заступник директора з наукової роботи
Офіційні опоненти: доктор сільськогосподарських наук, професор, Бойко Петро Іванович, Інститут землеробства УААН, головний науковий співробітник лабораторії сівозмін
кандидат сільськогосподарських наук, старший науковий співробітник Задорожний Віктор Сергійович, Інститут кормів УААН, вчений секретар
Провідна установа - Інститут агроекології УААН, відділення агробіо-технології м. Київ
Захист відбудеться ”12” квітня 2006 р. о 1000 год. на засіданні спеціалізованої вченої ради Д 26.004.10 у Національному аграрному університеті за адресою: 03041, м. Київ - 41, вул. Героїв оборони, 15, навчальний корпус 3, ауд. 65
З дисертацією можна ознайомитись у бібліотеці Національного аграрного університету за адресою: 03041, м. Київ - 41, вул. Героїв оборони, 13 навчальний корпус 4, к. 41
Автореферат розісланий ”4” березня 2006 р.
Вчений секретар
спеціалізованої вченої ради Рожко В.М.
ЗАГАЛЬНА ХАРАКТЕРИСТИКА РОБОТИ
Актуальність теми. Зернове господарство та буряківництво є одними з ключових галузей сільського господарства України. Від рівня їх розвитку значною мірою залежать продовольчі та кормові ресурси, економіка країни в цілому.
Окремою групою проблем при вирощуванні сільськогосподарських культур є досить великі втрати урожаю від шкідників, хвороб та особливо, бур’янів, причому для більшості культур втрати від бур’янів перевищують втрати від шкідників або хвороб у 2-3, а то й більше рази. Тому завдання зменшення наявності бур’янів у посівах сільськогосподарських культур перебуває в центрі уваги аграрної науки і має вирішальне значення для збереження екологічної та економічної стабільності функціонування агропромислового комплексу України.
Порушення технологій вирощування сільськогосподарських культур і зростання посушливості клімату в останні роки призвело до збільшення серед бур’янів частки рослин багаторічників з потужною кореневою системою та високими адаптаційними властивостями. Одними з найбільш небезпечних серед багаторічних видів бур’янів є група рослин з родини Березкових (Convolvulaceae), адаптаційна здатність яких дозволяє їм виживати в умовах, неприйнятних для будь-якої культурної рослини і легко відростати після знищення надземної частини механічними або хімічними методами.
Як свідчить світова практика, багаторічні спроби захисту від бур’янів родини Convolvulaceae не створили системи їх ефективного контролювання. Тенденції в зміні кліматичних умов вирощування сільськогосподарських культур в останні роки сприяють поширенню бур’янів з родини Convolvulaceae на орних землях України, тому уточнення біологічних особливостей і удосконалення на їх основі системи надійного контролювання в посівах сільськогосподарських культур таких небезпечних і шкодочинних бур’янів є досить актуальним завданням.
Зв’язок роботи з науковими програмами. Робота є складовою частиною тематичного плану наукових досліджень Інституту цукрових буряків УААН „Цукрові буряки”. Реєстраційний номер у 1996-2000 рр. 0196U012876. Підпрограми: 03.05: „Розробити технологію захисту посівів цукрових буряків у сівозміні інтенсивного типу”, 03.05.03: „Вивчити біологічні особливості багаторічних і карантинних видів бур’янів і розробити способи їх контролювання”. Реєстраційний номер у 2001-2005 рр. 0101U001246. Підпрограми: 03.02: „Розробити надійні системи захисту посівів від бур’янів, які на 25-30% дешевші традиційних, що забезпечить зниження хімічного навантаження на навколишнє середовище”, реєстраційний номер 0104U002622, 03.02.01: „Розробити системи надійного захисту посівів основних культурних рослин польової сівозміни від комплексу багаторічних бур’янів в зоні Лісостепу”.
Мета і задачі досліджень. Метою досліджень є уточнення біологічних особливостей багаторічних бур’янів родини Convolvulaceae, які поширені в Україні і, в тому числі, особливо небезпечної Convolvulus arvensis L. та розробка ефективної системи її контролювання в посівах основних культур зерново-бурякової сівозміни.
Задачі, які необхідно було вирішити для досягнення поставленої мети:
- уточнити динаміку росту і розвитку рослин березки польової в природних та штучних фітоценозах і в умовах модельних дослідів з появою їх сходів у різні календарні строки;
- оцінити динаміку накопичення пластичних речовин у підземній та надземній частинах рослин березки польової як в природних умовах, так і в рамках модельного досліду з появою сходів у різні строки;
- виявити вплив механічних знищень надземної частини рослин березки польової на їх ріст і розвиток;
- оцінити вплив прийомів обробітку ґрунту в процесі підготовки поля для посіву озимої пшениці на накопичення пластичних речовин у підземній та надземній частині рослин бур’яну;
- визначити вплив різної густоти стояння посівів озимої пшениці на ріст і розвиток рослин березки польової;
- виявити вплив рівня наявності березки польової на урожай сільськогоспо-дарських культур (озимої пшениці, кукурудзи, гороху, цукрових буряків);
- удосконалити можливості контролювання рослин березки польової в посівах озимої/ярої пшениці, кукурудзи та післязбиральний період за допомогою існуючих на ринку України гербіцидів;
- визначити залежність ефективності дії гербіцидів від фаз росту і розвитку рослин березки польової;
- уточнити особливості транслокації гербіцидів різних хімічних класів у підземну частину рослин березки польової;
- провести економічну та енергетичну оцінку можливості застосування гербіцидів у посівах сільськогосподарських культур північного Степу України.
Об’єкт дослідження. Забур’яненість посівів сільськогосподарських культур зерново-бурякової сівозміни рослинами березки польової в центральному Лісостепу та північному Степу України.
Предмет дослідження. Шкодочинність бур’янів родини Березкових і удосконалення системи їх контролювання у посівах сільськогосподарських культур зерново-бурякової сівозміни.
Методи дослідження:
- лабораторно-польовий – для обліку забур’яненості, урожайності та якісних показників сільськогосподарських культур;
- кількісно-ваговий – для встановлення параметрів росту і розвитку рослин бур’яну із застосуванням агротехнічних та хімічних заходів;
- біохімічний – для визначення вмісту пластичних речовин (моноцукрів і поліцукрів) у надземній та підземній частині березки польової;
- хроматографічний – для визначення динаміки транслокації діючих речовин гербіцидів у підземну частину рослин березки польової;
- розрахунковий – для встановлення економічної та енергетичної ефективності застосування гербіцидів;
- математично-статистичний – для оцінки вірогідності одержаних результатів.
Наукова новизна одержаних результатів. Вперше в зоні центрального Лісостепу та північного Степу України на основі уточнення біологічних особливостей представників родини Convolvulaceae, особливостей накопичення цукрів та транслокації діючих речовин гербіцидів у підземну частину рослин бур’янів розроблено ефективну систему контролювання їх у посівах основних культур зерново-бурякової сівозміни. Проведено оцінку ефективності дії на березку польову гербіцидів Естерон 60, 85% к.е. (2-етилгексиловий ефір 2,4-Д), Діален Супер (2,4-Д 34,4% + дікамба 12%), Базіс (римсульфурон 50% + тіфенсульфуронметил 25%), Пріма (флорасулам 6,25 г/л + 2-етилгексиловий ефір 2,4-Д 452,42 г/л), Гроділ Ультра (амідосульфурон 5% + йодсульфурон-метил натрію 1,25% + антидот (мефенпірдиетил) 12,5 %), Гліфосат (ізопропіламінна сіль гліфосату 48%), Ураган (гліфосат-тримезіум – 48%), та сумішей препаратів Гліфосат + Естерон і Ураган + Діален Супер.
Практичне значення одержаних результатів. Використання запропонованих гербіцидів дає можливість зберегти на кожному гектарі 0,4-0,52 т/га зерна ярої пшениці, з яких 0,08 - 0,09 т/га – втрати від присутності в посівах рослин бур’янів родини Березкових; 0,73-1,21 т/га зерна кукурудзи (втрати від присутності березкових – 0,05-0,08 т/га); 7,8-10,2 т/га коренеплодів цукрових буряків (втрати від присутності березкових – 0,29-0,37 т/га) порівняно з ділянками, які не були оброблені гербіцидами. Умовно чистий прибуток від використання гербіцидів у порівнянні з необробленими ділянками в посівах ярої пшениці становив 77-137 грн/га, кукурудзи – 214-315 грн/га, цукрових буряків – 936-1224 грн/га. Результати досліджень пройшли виробничу перевірку на Кіровоградській Державній обласній сільськогосподарській дослідній станції в 2002 р. на площі 33 га.
Особистий внесок здобувача. За безпосередньої участі здобувача сплановано і проведено польові та лабораторні дослідження, узагальнено і теоретично обґрунтовано одержані експериментальні дані, сформульовано висновки і рекомендації виробництву, підготовлено матеріали до друку. Виробничу перевірку та впровадження результатів досліджень здійснено за безпосередньої участі автора.
Апробація результатів дисертації. Матеріали та основні положення дисертаційної роботи оприлюднено й обговорено на 3-й науково-теоретичній конференції Українського наукового товариства гербологів „Забур’яненість посівів та засоби і методи її зниження” (Київ, ІЦБ, 2002 р.), 4-й науково-теоретичній конференції Українського наукового товариства гербологів „Проблеми бур’янів і шляхи зниження забур’янення орних земель” (Київ, ІЦБ, 2004 р.), засіданнях науково-методичної ради Інституту цукрових буряків УААН (2001-2005 рр.).
Публікації. За матеріалами дисертації опубліковано 6 наукових праць, з яких 4 статті у фахових виданнях ВАК України.
Структура дисертації. Дисертація складається із вступу, семи розділів, висновків, списку використаних джерел і додатків. Загальний обсяг дисертації – 157 сторінок, основна частина роботи викладена на 116 сторінках. Дисертація містить 17 рисунків і 16 таблиць, 3 формули і 11 додатків. Список використаних літературних джерел включає 253 найменування, у тому числі 163 латинським шрифтом.
ЗМІСТ РОБОТИ
БІОЛОГІЧНІ ОСОБЛИВОСТІ ТА МЕТОДИ КОНТРОЛЮВАННЯ БУР’ЯНІВ РОДИНИ БЕРЕЗКОВИХ – СУЧАСНИЙ СТАН ВИВЧЕННЯ
(огляд літератури)
На підставі вивчення літературних джерел вітчизняних та зарубіжних авторів обґрунтовано необхідність удосконалення сучасних систем захисту культурних рослин від бур’янів цієї родини на основі дослідження їх біологічних особливостей в умовах центрального Лісостепу та північного Степу України, вплив на них агротехнічних заходів, а також особливостей дії на рослини родини Березкових гербіцидів різних хімічних груп.
УМОВИ ТА МЕТОДИКА ДОСЛІДЖЕНЬ
Дослідження проводили протягом 2000-2002 рр. в польових та лабораторно-польових умовах на дослідних ділянках Інституту цукрових буряків УААН у Києві (зона центрального Лісостепу), де досліджували динаміку транслокації діючих речовин гербіцидів у підземну частину рослин березки польової, динаміку росту і розвитку рослин березки польової в умовах вторинного ценозу з визначенням вмісту цукрів в залежності від фази розвитку рослин; динаміку росту та розвитку рослин березки польової і їх взаємозв’язок зі строками появи сходів рослин. Другу частину дослідів проводили на Кіровоградській обласній сільськогосподарській дослідній станції (зона північного Степу), тут досліджували різницю в рості та розвитку рослин березки польової в залежності від механічного обробітку ґрунту, густоти стояння рослин озимої пшениці та можливості вегетації рослин після збирання рослин культури з одночасним визначенням вмісту пластичних речовин (озимої пшениці); ефективність дії гербіцидів на базі різних груп діючих речовин, ефективність дії цих препаратів в різні фази розвитку рослин березки польової).
Погодні умови під час проведення дослідів істотно відрізнялись від середньобагаторічних даних.
Дослідження проводили згідно загальноприйнятої методики польових дослідів (Б.А.Доспєхов, 1985), „Методики досліджень” (ВНІЦ, Київ, 1986), „Методики випробування і застосування пестицидів” (за редакцією проф. Трибеля С.О., 2001), „Методов биохимического исследования растений” (за редакцією д.б.н. Єрмакова А.І.) а також затверджених методик визначення вмісту діючих речовин гербіцидів у рослинному матеріалі.
У процесі уточнення біологічних особливостей рослин березки польової досліджували динаміку проходження етапів органогенезу рослинами як в умовах вторинного фітоценозу, так і в штучних умовах невчасної появи сходів. Паралельно зі спостереженнями за ростом і розвитком рослин бур’яну в умовах вторинного ценозу відбирались зразки рослинного матеріалу надземної та підземної частин рослин для визначення динаміки накопичення моно- та поліцукрів при проходженні кожного етапу. Аналіз проведено за методикою Бертрана.
Визначення впливу густоти стояння рослин культури (озимої пшениці) на ріст і розвиток рослин бур’яну проводили за схемою:
1. Озима пшениця – в середньому 300 рослин /м2 (3 млн. шт/га);
2. Озима пшениця – в середньому 400 рослин /м2 (4 млн. шт/га);
3. Озима пшениця – в середньому 500 рослин /м2 (5 млн. шт/га; еталон);
Для визначення впливу можливості вегетації рослин березки польової після збирання урожаю культури на ріст і розвиток рослин бур’яну спостерігали за двома групами рослин березки польової, одна з яких мала можливість вегетувати на ділянках, на яких механічний обробіток грунту не проводився, а друга – на ділянках, де проводили лущення, дві культивації та посів озимої пшениці. Паралельно зі спостереженнями за ростом і розвитком рослин бур’яну відбирали зразки надземної та підземної частин рослин для визначення динаміки накопичення моно- та поліцукрів.
Для виявлення впливу наявності бур’янів березки польової на урожайність сільськогосподарських культур визначали урожай озимої пшениці, кукурудзи, гороху та цукрових буряків на ділянках вільних від бур’янів, на ділянках, де були присутні крім культурних лише рослини березки польової і на ділянках, забур’янених комплексом бур’янів. Збирання проводили методом суцільного комбайнування облікових ділянок спеціальним селекційним комбайном Сампо-200.
Для удосконалення можливостей контролювання рослин березки польової механічними засобами досліджували вплив механічних знищень надземної частини на швидкість відновлення втрачених частин рослинами березки польової та інтенсивність витрати при цьому накопичених поживних речовин.
Для удосконалення хімічного контролювання досліджували особливості впливу гербіцидів на базі різних груп діючих речовин. Обприскування гербіцидами проводили ручним обприскувачем “Matabi” за наступними схемами:
Яра пшениця:
1.
1. Контроль
(без обробітку);
2. Естерон, к.е. – 0,8 л/га;
3. Естерон, к.е. – 1,0 л/га;
4. Пріма, с.е. – 0,4 л/га;
5. Пріма, с.е. – 0,6 л/га;
6. Діален Супер, в.р.к. – 0,8 л/га;
7. Діален Супер, в.р.к. – 1,0 л/га;
8. Гроділ Ультра, в.г. – 0,2 кг/га;
9. Гроділ Ультра, в.г. – 0,25 кг/га.
Кукурудза:
1. Контроль (без обробітку);
2. Базіс, в.г. – 0,02 кг/га;
3. Базіс, в.г. – 0,025 кг/га.
Після збирання урожаю озимої пшениці:
1.
1. Контроль (без обробітку);
2. Гліфосат, в.р. – 4,0 л/га;
3. Гліфосат, в.р. – 6,0 л/га;
4. Гліфосат, в.р.+Естерон, к.е. – 3,0+0,8 л/га;
5. Гліфосат, в.р.+Естерон, к.е.–4,5+1,0 л/га;
6. Ураган, в.р. + Діален Супер, в.р.к. – 4,0+0,8 л/га;
7. Ураган, в.р. + Діален Супер, в.р.к. –5,0+1,0 л/га.
Обприскування гербіцидами для виявлення ефективності їх дії в різні фази росту й розвитку рослин березки польової проводили за наступною схемою:
1.
1. Контроль (без обробітку);
2. Гліфосат, в.р. – 5.0 л/га;
3. Ураган, в.р. – 5,0 л/га;
4. Естерон, к.е. – 0,9 л/га;
5. Діален Супер, в.р.к. – 0,9 л/га;
6. Пріма, с.е. – 0,5 л/га;
7. Базіс, в.г. – 0,025 л/га;
8. Гроділ Ультра, в.г. – 0,25 л/га;
9. Гліфосат, в.р.+Естерон, к.е.– 4,0+0,9 л/га;
10. Ураган, в.р.+Діален Супер – 4,5+0,9 л/га.
Для дослідження динаміки транслокації гербіцидів Гліфосат, Естерон та Гроділ Ультра у підземну частину рослин бур’яну проводили обприскування цими препаратами з подальшим відбором зразків надземної та підземної частини та аналізом вмісту діючих речовин методом тонкошарової хроматографії.
На основі одержаних результатів відбирали найбільш ефективні й перспективні методи контролювання рослин березки польової та їх поєднання.
ОСОБЛИВОСТІ БІОЛОГІЇ ТА ВЗАЄМНИЙ ВПЛИВ БЕРЕЗКИ ПОЛЬОВОЇ І КУЛЬТУРНИХ РОСЛИН
Кожен вид рослин в залежності від умов навколишнього середовища має особливості росту і розвитку.
Встановлено, що рослини березки польової протягом 5 місяців вегетації здатні пройти всі етапи органогенезу та сформувати життєздатне насіння. Поява сходів рослин як правило відбувається в останній декаді квітня (табл. 1). Через 21-24 дні активної вегетації рослини досягають фази 6 листків (три пари листків). Тривалість періоду від сходів до цвітіння – 51-55 днів, від цвітіння до формування насіння – 26-32, від формування насіння до його дозрівання – 26-28 днів.
Таблиця 1
Динаміка етапів органогенезу рослин березки польової в природних умовах, середнє за 2000-2002 рр.
Сходи | 6 листків | 10 листків | Цвітіння | Формування насіння | Дозрівання насіння
24.04 | 17.05 | 26.05 | 15.06 | 15.07 | 12.08
Рослини бур’яну, які почали вегетацію пізніше, проходять основні етапи органогенезу швидше, ніж рослини, що почали вегетацію раніше (табл. 2). Якщо рослинам, сходи яких з’явились 20 квітня для росту і розвитку необхідно в середньому 114 днів, то рослинам, сходи яких з’явились 10 травня вистачає часу на 13 днів менше.
Таблиця 2
Динаміка фаз органогенезу рослин березки польової в залежності від строків садіння кореневих паростків у грунт, середнє за 2000-2002 рр.
Термін висаджу-вання | Сходи | 6 листків | 10 листків | Цвітіння | Формування насіння | Дозрівання насіння
20.04 | 12.05 | 01.06 | 11.06 | 25.06 | 18.07 | 03.09
25.04 | 17.05 | 04.06 | 13.06 | 28.06 | 19.07 | 03.09
30.04 | 21.05 | 06.06 | 14.06 | 29.06 | 19.07 | 02.09
05.05 | 23.05 | 11.06 | 15.06 | 02.07 | 21.07 | 04.09
10.05 | 27.05 | 12.06 | 17.06 | 03.07 | 23.07 | 05.09
Динаміка проходження будь-якою рослиною фаз росту й розвитку нерозривно пов’язана з кількістю поживних речовин, які вона одержує на початку цього процесу.
Накопичення полімеризованих цукрів у кореневих паростках рослин березки польової проходить більш активно впродовж всієї вегетації, а в надземній частині – лише до фази дозрівання насіння (рис. 1). Накопичення моноцукрів в усіх частинах рослин березки польової триває лише до фази цвітіння, після чого починається їх витрата на процеси формування насіння.
Рис. 1. Динаміка накопичення цукрів у надземній та підземній частинах рослин березки польової в природніх умовах.
Березка польова - світлолюбна рослина, тому на її ріст і розвиток впливає і величина світлового потоку, яка доступна рослинам.
У посівах озимої пшениці з оптимальною густотою стояння рослин (у середньому 500 шт/м2) ріст і розвиток рослин березки польової значно стримується недостатнім енергетичним живленням (світлом) порівняно зі зрідженими посівами (рис. 2).
Рис. 2. Динаміка проходження фаз органогенезу рослинами березки польової в залежності від густоти стояння рослин культури.
У результаті механічного знищення рослин бур’яну в процесі проведення обробітку ґрунту після збирання урожаю культури вміст моноцукрів у кореневих паростках рослин березки польової зменшується і становить приблизно 70% від можливого, а сумарна кількість полімеризованих цукрів – 83%.
Встановлено, що культурні рослини по-різному реагують на присутність у посівах рослин березки польової. Найбільш чутливою культурою до забур’яненості посівів березкою польовою виявились цукрові буряки. За наявності у цих посівах березки польової в кількості 10 шт/м2 урожайність цукрових буряків знижується на 11% (табл. 3).
Таблиця 3
Вплив березки польової на урожайність посівів культурних рослин,
середнє за 2000-2002 рр.
Культура | Середня врожайність, т/га | НІР05
чистий контроль | забур’янений контроль | при наявності березки
врожайність | зниження врожайності до контролю, %
Озима пшениця | 4,16 | 2,99 | 3,76 | 9,6% | 0,17
Горох | 2,19 | 1,76 | 2,05 | 6,4% | 0,11
Кукурудза | 4,12 | 3,34 | 3,83 | 7,0% | 0,18
Цукрові буряки | 36,38 | 24,50 | 32,38 | 11,0% | 1,55
Також відмічено досить істотне зменшення урожайності озимої пшениці та кукурудзи – відповідно на 9,6 і 7,0%. Найбільш конкурентоздатними виявились посіви гороху, урожайність якого зменшувалась на 6,4%.
КОНТРОЛЮВАННЯ РОСТУ ТА РОЗВИТКУ БЕРЕЗКИ ПОЛЬОВОЇ ШЛЯХОМ ЗАСТОСУВАННЯ МЕХАНІЧНИХ ЗАХОДІВ
Після знищення надземної частини рослинам березки польової потрібен певний час на пробудження сплячих бруньок на підземних пагонах для відновлення ростових процесів. Після першого знищення надземної частини цей час становить 1-2 дні. Чим більше разів знищується надземна частина, тим більше часу потрібно рослинам на відновлення втраченої фотосинтезуючої системи (табл. 4). Найбільш вірогідною причиною цього збільшення є дефіцит запасів енергетичних і будівельних речовин у запасаючих тканинах рослини внаслідок її виснаження попередніми зрізуваннями.
Таблиця 4
Час відростання рослин березки польової після послідовних зрізувань,
середнє за 2000-2002 рр., днів
Перед 1-м зрізуванням | Після 1-го зрізування | Після 2-го зрізування | Після 3-го зрізування | Після 4-го зрізування | Після 5-го зрізування
13,6 | 14,0 | 17,0 | 21,2 | 26,5 | 31,0
У результаті систематичного зрізування надземних пагонів у підземній частині експериментальних рослин та кореневих паростках зменшується вміст як моноцукрів, так і поліцукрів. Якщо кількість моноцукрів зменшується після п’ятого зрізування у 1,5-2,5 рази в надземній частині та у кореневих паростках - у 4-5 разів, то сумарна кількість цукрів (вуглеводів) у надземній частині рослин, які зрізані, була нижча від потенційно можливого рівня в 4, а у кореневих паростках – у 16 разів (табл. 5).
Таблиця 5
Динаміка пластичних речовин в рослинах березки польової при проведенні механічного захисту, середня за три роки
Показники | Зрізування
1 | 2 | 3 | 4 | 5
Надземна частина: моноцукри | 0.33 | 0.33 | 0.27 | 0.25 | 0.22
сума цукрів | 0.54 | 0.50 | 0.41 | 0.35 | 0.26
Підземна частина: моноцукри | 1.53 | 1.40 | 0.96 | 0.62 | 0.34
сума цукрів | 2.25 | 1.93 | 1.59 | 0.92 | 0.43
Стандарт: надземна частина: моноцукри | 0.28 | 0.51 | 0.65 | 0.39 | 0.34
сума цукрів | 0.54 | 0.62 | 0.87 | 1.07 | 0.98
підземна частина: моноцукри | 1.34 | 1.83 | 2.79 | 2.56 | 2.02
сума цукрів | 2.24 | 3.19 | 4.57 | 6.76 | 6.93
КОНТРОЛЮВАННЯ РОСТУ ТА РОЗВИТКУ ЗА ДОПОМОГОЮ ХІМІЧНОГО МЕТОДУ ТА ОСОБЛИВОСТІ ТРАНСЛОКАЦІЇ ДІЮЧИХ РЕЧОВИН ГЕРБІЦИДІВ У КОРЕНЕВУ ЧАСТИНУ РОСЛИН БЕРЕЗКИ ПОЛЬОВОЇ
Хімічний метод на теперішній час є найбільш ефективним для контролювання росту й розвитку рослин березки польової. Разом з тим морфологічні й анатомічні особливості, а також розвинені адаптаційні властивості березки польової та близьких видів дають цим рослинам можливість уникати згубного впливу механічних пошкоджень тканин або надземних органів і швидко відтворювати знищені частини.
Серед препаратів, якими проведено обприскування посівів ярої пшениці в рамках експерименту, найбільш ефективним проти рослин березки польової виявився Естерон. Його ефективність дії на 30 день перевищувала 95% при нормі витрати 0,8 л/га, та досягла 100% при нормі витрати 1,0 л/га, а з урахуванням відростання - 71,6 і 75,6% відповідно (табл. 6).
Таблиця 6
Ефективність дії гербіцидів на рослини березки польової у посівах ярої пшениці, середнє за 2000-2002 рр., %
Період | Контроль | Естерон
0,8 л/га | Естерон
1,0 л/га | Пріма
0,4 л/га | Пріма
0,6 л/га | Діален Супер
0,8 л/га | Діален Супер
1,0 л/га | Гроділ Ультра
0,2 л/га | Гроділ Ультра 0,25 л/га
30 днів | 0 | 96,0 | 99,9 | 83,8 | 89,5 | 83,6 | 90,8 | 68,7 | 75,7
Після відростання | 0 | 71,6 | 75,6 | 61,3 | 64,1 | 66,8 | 69,5 | 53,2 | 59,8
Дещо менш ефективною була дія препаратів Пріма та Діален Супер. Ефективність Пріми у нормі витрати 0,4 л/га на 30 день була в середньому 83,8, у нормі 0,6 л/га - 89,5%, з урахуванням відростання - 61,3 та 64,1% відповідно. Близьким до попереднього був рівень ефективності Діалену Супер (82,6-85,3% при нормі витрати 0,8 л/га та 90,4-91,2% при нормі витрати 1,0 л/га, а з урахуванням відростання - 66,8 та 69,5% відповідно).
Найменш ефективною в посівах ярої пшениці виявлено дію гербіциду Гроділ Ультра з класу сульфонілсечовин. Ефективність його дії при нормі витрати 0,2 та 0,25 л/га на 30 день у середньому 68,7 - 75,7% відповідно, а з урахуванням відростання - 53,2 та 59,8%. Досить невисокою також була дія гербіциду Базіс у посівах кукурудзи. При нормі витрати 0,02 кг/га ефективність дії на 30 день склала 24,7 при нормі витрати 0,025 кг/га - 30,7%, а з урахуванням відростання 10,7 та 12,6% відповідно (табл. 7).
Таблиця 7
Ефективність дії гербіцидів на рослини березки польової в посівах кукурудзи,
середнє за 2000-2002 рр., %
Період | Контроль | Базіс 0,02 кг/га | Базіс 0,025 кг/га
30 днів | 0 | 24,7 | 30,7
Після відростання | 0 | 10,7 | 12,6
Найбільш ефективним виявилось контролювання рослин березки польової після збирання озимої пшениці. Найвищу ефективність дії мають бакові суміші гербіцидів на основі гліфосату з додаванням гербіцидів групи 2,4-Д, краще всього у вигляді ефіру (Естерон) (табл. 8). Менш ефективним є використання захисної дії гербіцидів Гліфосат та Ураган окремо один від одного.
Таблиця 8
Ефективність дії гербіцидів на рослини березки польової після збирання культури, середнє за 2000-2002 рр., %
Період | Контроль | Гліфосат
4,0 л/га | Гліфосат
6,0 л/га | Ураган
6,0 л/га | Гліфосат+ Естерон
3,0+0,8 л/га | Гліфосат+ Естерон
4,5+1,0 л/га | Ураган+
Діален Супер
4,0+0,8 л/га | Ураган+
Діален Супер
5,0+1,0 л/га
30 днів | 0 | 94,3 | 98,4 | 96,0 | 100,0 | 100,0 | 98,8 | 100,0
Після відростання | 0 | 67,9 | 75,0 | 74,1 | 85,0 | 93,6 | 78,3 | 84,1
Досить істотною є також різниця дії гербіцидів у залежності від фази розвитку рослин бур’янів. Найбільш оптимальною для обприскування всіма препаратами є фаза, коли довжина стебел рослин березки польової коливається від 10 до 20 см. Як раніше, так і пізніше цього періоду, ефективність дії гербіцидів знижується приблизно на 6-16% (табл. 9).
Таблиця 9
Ефективність дії гербіцидів на рослини березки польової в залежності від фази розвитку, середнє за 2000-2002 рр., %
Довжина стебла | Гліфосат
5,0 л/га | Ураган
5,0 л/га | Естерон,
0,9 л/га | Діален Супер,
0,9 л/га | Пріма,
0,5 л/га | Базіс,
0,025 кг/га | Гроділ Ультра,
0,25 кг/га | Гліфосат+ Естерон,
4,0+0,9 л/га | Ураган +
Діален Супер,
4,5+0,9 л/га
менше 10 см | 81,3 | 72,3 | 81,7 | 64,4 | 71,2 | 15,7 | 44,2 | 89,1 | 82,5
10-20 см | 91,2 | 87,5 | 92,4 | 80,2 | 82,2 | 24,6 | 55,4 | 99,8 | 95,1
більше 20 см | 83,4 | 75,0 | 84,8 | 67,3 | 73,7 | 18,7 | 46,6 | 90,9 | 89,4
Як видно з результатів досліджень із транслокації діючих речовин гербіцидів у підземну частину рослин, більш ефективною виявлено дію гербіцидів Гліфосат та Естерон. Їх більш високу ефективність дії порівняно з гербіцидом Гроділ Ультра можна пояснити в першу чергу тим, що діючі речовини Гліфосату і Естерону у великій кількості швидко переміщуються у кореневу систему березки польової та акумулюються в усіх її частинах (у першу чергу в меристемі), а діючі речовини Гроділу Ультра транслокуються більш повільно, у невеликій кількості та практично не затримуються на тривалий час в будь-якій підземній частині (рис. 3-6).
Рис. 3. Вміст гліфосату в кореневій Рис. 4. Вміст ефіру 2,4-Д (Естерон) у
частині рослин березки польової підземній частині рослин березки польової
Рис.5. Вміст амідосульфурону (Гроділ Рис. 6. Вміст йодсульфуронметил
Ультра) у підземній частині натрію (Гроділ Ультра) у підземній
рослин березки польової. частині рослин березки польової.
ВИРОБНИЧА ПЕРЕВІРКА РЕЗУЛЬТАТІВ ДОСЛІДЖЕНЬ
Проведено обприскування посівів ярої пшениці, кукурудзи та стерні після збираня озимої пшениці як попередника цукрових буряків. У посівах всіх культур проведено обприскування за традиційними технологіями, за технологією з використанням гербіцидів та, в якості контролю, за технологією вирощування сільськогосподарських культур без використання гербіцидів.
Серед препаратів, якими обприскано посіви ярої пшениці, найбільш ефективним проти рослин березки польової та іншого комплексу бур’янів у цілому виявився гербіцид Естерон (рис. 7). Ефективність дії цього гербіциду проти рослин березки польової та загальна ефективність проти комплексу бур’янів склала 96%. Ефективність дії інших гербіцидів була дещо нижчою.
Рис. 7. Ефективність дії гербіцидів у посівах ярої пшениці проти березки польової та комплексу бур’янів на 30 день.
Найвищий рівень урожайності та найкращі якісні показники зерна ярої пшениці також відмічено у варіанті з використанням гербіциду Естерон. Урожайність зерна пшениці становила 3,67 т/га при урожайності на контролі з Гранстаром 3,61 т/га.
Серед гербіцидів, які було застосовано у посівах кукурудзи, найбільш ефективним проти комплексу бур’янів виявлено Базіс, але ефективність його дії проти березки польової була недостатньою і становила 30% (рис. 8).
Рис. 8. Ефективність дії гербіцидів у посівах кукурудзи проти березки польової та комплексу бур’янів на 30 день.
Дія препаратів Естерон і Пріма проти комплексу бур’янів виявилась нижчою (на рівні 73-75%), що можна пояснити відсутністю впливу на злакові види бур’янів, але ефективність їх дії на березку польову була набагато вищою, ніж Базісу (відповідно 99 та 88%).
Найвищу урожайність кукурудзи відмічено в еталонному варіанті – 7,04 т/га. Урожайність зерна у варіантах із застосуванням гербіцидів Естерон і Пріма була дещо нижчою (на рівні 6,5-6,8 т/га), на контролі - нижчою на 17,2%.
Для обприскування полів після збирання озимої пшениці – попередника цукрових буряків використали гербіциди суцільної дії Гліфосат з нормою витрати 6,0 л/га в якості еталону та суміш гербіцидів Гліфосат + Естерон з нормою витрати 4,0+0,8 л/га.
У варіанті із внесенням Гліфосату в нормі 6,0 л/га ефективність дії препарату склала 98% проти комплексу бур’янів та 94% - проти рослин березки польової. При використанні суміші препаратів Гліфосат + Естерон у нормі витрати 4,0+0,8 л/га рослини як березки польової, так й інших видів бур’янів гинули повністю (рис. 9).
Рис. 9. Ефективність дії гербіцидів після збирання зерна озимої пшениці проти березки польової та комплексу бур’янів на 30 день.
Урожайність коренеплодів цукрових буряків наступного року була найвищою у варіанті з використанням суміші Гліфосат + Естерон – 42 т/га. У варіанті із застосуванням тільки Гліфосату урожайність коренеплодів була дещо нижчою – 39,6 т/га, а в посівах варіанту забур’яненого контролю – на рівні 80% від еталону або 31,8 т/га.
ЕКОНОМІЧНА І ЕНЕРГЕТИЧНА ЕФЕКТИВНІСТЬ ВИКОРИСТАННЯ ГЕРБІЦИДІВ
У посівах ярої пшениці з використанням гербіцидів відмічено підвищення урожайності на 11-15% порівняно з варіантом забур’яненого контролю. Контролювання бур’янів сприяло отриманню додатково 0,4 т/га зерна з використанням Діалену Супер, 0,46 т/га із застосуванням Гранстару і 0,52 т/га з використанням Естерону. За ціни зерна пшениці 3-го класу на рівні 400 грн/т вартість збереженого урожаю складала 160, 184 та 208 грн/га відповідно.
Обприскування посівів ярої пшениці гербіцидом Гранстар з нормою витрати 0,025 кг/га дало можливість зберегти 0,46 т/га зерна ярої пшениці, Естероном - 0,52, Діаленом Супер - 0,4 т/га. Енергоємність збереженого урожаю становила 7635,08, 8630,9 та 6639,2 МДж відповідно. Енергоємність витрат на застосування гербіцидів складала 502,0 – 540,4 МДж.
У посівах кукурудзи з використанням гербіцидів одержано вищу на 10-17% урожайність культури, ніж на ділянках контролю. У результаті зниження рівня конкуренції з боку бур’янів збережено зерна 0,73т/га з використанням Естерону, 1,05 - з використанням Пріми та 1,21 т/га – з використанням Базісу.
За ціни зерна кукурудзи 400 грн/т вартість збереженого урожаю складала відповідно 292, 420 та 484 грн/га.
При вирощуванні цукрових буряків з використанням гербіцидів восени попереднього року проти багаторічних видів бур’янів урожайність коренеплодів культури була на 20-26% вищою, ніж у ділянках забур’яненого контролю.
З використанням тільки Гліфосату збережено урожаю коренеплодів 7,8 т/га, а суміші Гліфосату з Естероном - 10,2 т/га. За закупівельної ціни коренеплодів на рівні 120 грн/т, вартість збереженого урожаю складала відповідно 936 та 1224 грн/га. Витрати на внесення гербіцидів та транспортування додаткового урожаю становили 392,2 – 403,69 грн/га.
ВИСНОВКИ
У дисертації наведено теоретичне узагальнення і нове вирішення важливого наукового завдання з удосконалення контролювання березки польової в посівах сільськогосподарських культур, які входять до ланки зерново-бурякової сівозміни, а також висвітлено важливі біологічні особливості цього виду.
1. У результаті досліджень встановлено особливості проходження фенофаз рослин березки польової – Convolvulus arvensis L. в умовах центрального Лісостепу. Із запізненням строків появи сходів навесні, час проходження фаз органогенезу рослин скорочується на 15-20 днів. У густих посівах і зниженому рівні енергетичного (світлового) забезпечення періоди проходження фенофаз рослинами березки польової – Convolvulus arvensis L. зростають.
2. Найбільш інтенсивне накопичення пластичних речовин у підземних частинах рослин березки польової – Convolvulus arvensis L. відмічено в період до початку фази бутонізації. Після фази цвітіння потік органічних речовин в основному спрямований на формування насіння.
3. Рослини березки польової – Convolvulus arvensis L. запасають пластичні речовини у багаторічних підземних частинах переважно у вигляді полімеризованих цукрів, які перед появою сходів перетворюються в легкодоступні моноцукри та служать енергетичним і будівельним матеріалом, необхідним для процесів росту.
4. Після проведення послідовних механічних знищень (5 зрізувань надземних частин) відмічено зниження запасів моноцукрів у надземних частинах рослин березки польової – Convolvulus arvensis L. у 1,5-2,5, а в підземних у 4-5 разів. Сумарна кількість цукрів зменшувалась у 4, а у підземних частинах до 16 разів. Проведення лущення і двох послідовних культивацій приводили до зниження вмісту моноцукрів у підземних частинах рослин березки польової –Convolvulus arvensis L. на 33, а сумарної кількості цукрів на 17%. Період, необхідний для відновлення втрачених надземних частин рослин зростав із 13-14 до 30 днів.
5. Присутність у посівах 10 шт./м2 рослин березки польової – Convolvulus arvensis L. знижувала урожайність зерна озимої пшениці на 9,6, кукурудзи – на 7,1, гороху – на 6,3% порівняно з продуктивністю вільних від бур’янів посівів.
6. Уточнено особливості транслокації діючих речовин гербіцидів: Гліфосат в.р., Естерон 60 к.е., Гроділ Ультра в.г. з листя у підземні частини рослин березки польової – Convolvulus arvensis L. та їх активність.
7. Встановлено, що рослини березки польової – Convolvulus arvensis L. найбільш чутливі до дії гербіцидів у час формування пагонів довжиною 15-20 см і наявності активних ростових процесів. Дія гербіцидів на рослини бур’яну при обприскуванні в інші фази їх розвитку менш ефективна. У посівах озимої та ярої пшениці для захисту від березки польової - Convolvulus arvensis L. раціональним є застосування гербіцидів: Пріма с.е. в нормі витрати – 0,6 л/га, Естерон 60 к.е. – 0,8 л/га або Діален Супер в.р.к. – 0,8 л/га.
8. Найбільш дієвим засобом очищення орних земель у сівозміні від масової присутності березки польової – Convolvulus arvensis L. виявлено застосування після збирання урожаю озимої пшениці, лущення і послідовних 1-2-х культивацій та наступного внесення при формуванні рослинами бур’яну пагонів довжиною 15-20 см бакових композицій гербіцидів: Гліфосат + Естерон 60 (4,5+0,8 л/га) або Ураган + Діален Супер (5,0+0,8 л/га.). Дія окремих гербіцидів є менш ефективною.
9. Виробничою перевіркою підтверджено ефективність системи захисту посівів кукурудзи і ярої пшениці за допомогою гербіцидів від масової присутності березки польової – Convolvulus arvensis L. з урахуванням фаз розвитку рослин бур’яну, відмирання яких становило від 89 до 100%. Чистий прибуток від використання гербіцидів у посівах ярої пшениці та кукурудзи для контролювання березки польової – Convolvulus arvensis L. й інших видів бур’янів становив від 77,7 грн/га (з використанням гербіциду Діален Супер у нормі витрати 0,8 л/га в посівах ярої пшениці) до 315 грн/га (з використанням препарату Пріма в нормі витрати 0,6 л/га в посівах кукурудзи).
РЕКОМЕНДАЦІЇ ВИРОБНИЦТВУ.
1. У посівах кукурудзи, озимої або ярої пшениці за масової присутності рослин березки польової – Convolvulus arvensis L., які досягли довжини пагонів 15-20см., доцільно застосовувати один із гербіцидів: Пріма с.е. (0,6 л/га), Естерон 60 к.е. (0,8 л/га) або Діален Супер в.р.к. (0,8 л/га).
2. У сівозміні перед розміщенням посівів цукрових буряків, після збирання урожаю озимої пшениці (культури - попередника) необхідно провести лущення і при відростанні пагонів рослин березки польової – Convolvulus arvensis L. довжиною 15-20 см (формування 6-ти листків на пагонах) – обприскування площ однією з бакових композицій: Гліфосат + Естерон (4,5+0,8 л/га) або Ураган + Діален Супер – (5,0+1,0 л/га).
СПИСОК ОПУБЛІКОВАНИХ ПРАЦЬ ЗА ТЕМОЮ ДИСЕРТАЦІЇ
1. Потьомкін В.О. Березка польова. Особливості транслокації діючих речовин різних гербіцидів у кореневу частину бур’яну // Захист рослин.- 2002. - №9. – С. 11-12.
2. Потьомкін В.О. Особливості транслокації діючих речовин гербіцидів у кореневу систему березки польової // Матеріали 3-ї науково-теоретичної конференції „Забур’яненість посівів та засоби і методи її зниження”. – Київ. – 2002. – С. 128-131.
3. Потьомкін В.О. Ефективність дії гербіцидів і їх композицій на березку польову // Цукрові буряки. – 2003. - №3. – С. 15.
4. Потьомкін В.О. Особливості контролювання бур’янів родини березкових у посівах зерново-бурякових сівозмін // Матеріали 4-ї науково-теоретичної конференції „Проблеми бур’янів і шляхи зниження забур’янення орних земель”. – Київ. – 2004. – С. 74-78.
5. Потьомкін В.О. Ефективність гербіцидів та їх сумішей проти рослин березки польової // Карантин і захист рослин. – 2004. - №10. – С. 13-14.
6. Потьомкін В.О. Економічні аспекти використання гербіцидів та їх сумішей проти березки польової // Карантин і захист рослин. – 2005. - №2. – С. 23.
Потьомкін В.О. Біологічні особливості та контролювання березки польової в посівах зерново-бурякової сівозміни. – Рукопис.
Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата сільськогосподарських наук за спеціальністю 06.01.13 – гербологія. – Національний аграрний університет, Київ, 2006.
Дисертацію присвячено питанням особливостей біології бур’янів родини Березкових в умовах центрального Лісостепу та північного Степу України, вивченню впливу
