НАЦІОНАЛЬНИЙ АГРАРНИЙ УНІВЕРСИТЕТ

ШАМ ІННА ВІТАЛІЇВНА

УДК 633.63:632.9:632.52

ЗМІНА СТРУКТУРИ БУР’ЯНОВОГО КОМПОНЕНТА АГРОФІТОЦЕНОЗІВ ЛАНКИ СІВОЗМІН СХІДНОГО ЛІСОСТЕПУ ПІД ВПЛИВОМ АГРОТЕХНІЧНИХ ТА ХІМІЧНИХ ФАКТОРІВ

06.01.13 – гербологія

АВТОРЕФЕРАТ

дисертації на здобуття наукового ступеня

кандидата сільськогосподарських наук

Київ - 2007

Дисертацією є рукопис

Робота виконана в Інституті цукрових буряків Української академії аграрних наук

Науковий керівник - | кандидат сільськогосподарських наук, старший науковий співробітник СОКОЛО-ПОПОВСЬКИЙ Анатолій Миколайович, Інститут цукрових буряків УААН, завідувач лабораторії гербології

Офіційні опоненти: | доктор сільськогосподарських наук, професор БОРОНА Володимир Пантелеймонович, Інститут кормів УААН, завідувач лабораторії гербології

кандидат сільськогосподарських наук, старший науковий співробітник СТОРЧОУС Ігор Миколайович, Інститут захисту рослин УААН, завідувач лабораторії гербології

Захист дисертації відбудеться “14” листопада 2007 р. о 1000 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, аудиторія 65

З дисертацією можна ознайомитися у бібліотеці Національного аграрного університету за адресою: 03041, м. Київ-41, вул. Героїв Оборони, 13, навчальний корпус № 4, кімната 28

Автореферат розісланий “13” жовтня 2007 р.

Вчений секретар

спеціалізованої вченої ради В.М. Рожко

ЗАГАЛЬНА ХАРАКТЕРИСТИКА РОБОТИ

Актуальність теми. Бур’яни є одним із найсуттєвіших факторів зниження урожайності сільськогосподарських культур. Залежно від видового складу та кількості сегетальної флори втрати урожаю можуть складати 25–40 %, а інколи вони досягають 70–80 %. Причиною високої забур’яненості є значна потенційна засміченість орного шару ґрунту насінням бур’янів, яка за даними Борони В.П., Іващенка О.О., Манька Ю.П., Матюхи Л.П. та інших знаходиться у межах від 200–400 млн. до 1,5–2,0 млрд. шт./га. У цілому в країні є близько 300 найбільш поширених і шкідливих видів бур’янів, а рослин потенційно здатних стати бур’янами, понад 700.

Відповідно до нових форм господарювання в Україні виникла необхідність впровадження сівозмін з короткою ротацією. У зв’язку з цим питання впливу тривалого чергування культур у короткоротаційних сівозмінах, способів обробітку ґрунту, систем удобрення на засміченість ґрунту насінням бур’янів, а також на формування видового та кількісного складу небажаної рослинності у посівах є не з’ясованим і актуальним. На підставі досліджень здобувачем встановлено особливості процесів забур’яненості посівів культур ланки сівозмін під впливом агротехнічних та хімічних заходів і на основі характеру забур’яненості розроблено систему хімічного захисту посівів цукрових буряків від бур’янів.

Зв’язок роботи з науковими програмами, планами, темами.

Дисертаційна робота є складовою частиною тематичного плану наукових досліджень Інституту цукрових буряків УААН на 2001–2005 рр. завдання 04.05.01. “Вивчити особливості формування асоціації бур’янової рослинності в сучасних агрофітоценозах” (номер державної реєстрації 0104 U 002624).

Мета і задачі досліджень. Метою досліджень було встановити влив чергування культур у короткоротаціних сівозмінах та способів основного обробітку ґрунту на засміченість ґрунту насінням бур’янів, а також вплив цих факторів і доз добрив на формування структури бур’янового компонента агрофітоценозів ланки сівозмін. На основі характеру забур’яненості розробити систему хімічного захисту посівів цукрових буряків від небажаної рослинності, що забезпечить підвищення ефективності сучасних агрофітоценозів східного Лісостепу України.

Для досягнення поставленої мети необхідно вирішити такі задачі:

-

-

-

-

-

Об’єкт досліджень – процес зміни видового складу і чисельності насіння бур’янів у ґрунті поля цукрових буряків за різних видів сівозмін та способів основного обробітку ґрунту, формування бур’янового компонента агрофітоценозів ланки сівозмін за різних способів основного обробітку ґрунту та доз добрив.

Предмет досліджень – забур’яненість ґрунту і посівів, урожайність та якість коренеплодів цукрових буряків, економічна і енергетична ефективність заходів захисту.

Методи досліджень. Лабораторно-польовий – для визначення засміченості ґрунту у полі цукрових буряків у різних сівозмінах; польовий – встановлення видового складу бур’янів і їх чисельності у посівах культур під впливом попередників, прийомів обробітку ґрунту, доз добрив; кількісно-ваговий – встановлення ефективності заходів захисту посівів цукрових буряків від бур’янів; математично-статистичний – оцінки достовірності експериментальних даних; розрахунково-порівняльний – встановлення урожайності та якості коренеплодів цукрових буряків і економічної та енергетичної оцінки ефективності заходів захисту посівів від бур’янів.

Наукова новизна одержаних результатів. Вперше в умовах східного Лісостепу України встановлені особливості засміченості ґрунту насінням бур’янів у полі цукрових буряків під впливом чергування культур короткоротаційних сівозмін та способів основного обробітку ґрунту, які застосовували протягом шести ротацій. Визначено вплив вищенаведених факторів, а також доз добрив на процес формування видового складу і чисельності бур’янового компонента агрофітоценозів ланки сівозмін. Встановлена ефективність хімічного захисту від бур’янів у посівах цукрових буряків на фоні факторів, які досліджували. Проведена економічна та енергетична оцінка ефективності вирощування культур у ланках різних сівозмін.

Практичне значення одержаних результатів. Для Лісостепу України розробили систему агротехнічних і хімічних заходів захисту посівів цукрових буряків від бур’янів, яка забезпечує зниження забур’яненості на 82–89%, що сприяє підвищенню конкурентоспроможності культури, а також забезпечує підвищення урожайності коренеплодів на 3–6 т/га. Дали економічну та енергетичну оцінку ефективності ланки зерно-бурякових сівозмін. Результати досліджень впроваджені у СВК “Багачанський” та ТОВ “Тарасівське” Хорольського району Полтавської області.

Особистий внесок здобувача. Дисертаційна робота виконана автором особисто за сприяння співробітників лабораторії гербології Інституту цукрових буряків УААН і Веселоподільської дослідно-селекційної станції. Здобувачем розроблено програму досліджень, виконано увесь обсяг експериментальних робіт (закладка дослідів, проведення обліків і спостережень у лабораторних та польових умовах), здійснено аналіз та узагальнення літературних джерел, опрацьовано і проаналізовано результати досліджень, сформульовані висновки і пропозиції виробництву.

Апробація результатів дисертації. Результати досліджень доповідались на 3-й науково-теоретичній конференції Українського наукового товариства гербологів “Забур’яненість посівів та способи і методи її зниження” (ІЦБ УААН, 5-6 березня 2002 р.); Міжнародній науково-практичній конференції молодих вчених і спеціалістів “Перспективи і шляхи вирішення проблем у сучасному буряківництві” (ІЦБ УААН, 2003 р.); 4-й науково-теоретичній конференції Українського наукового товариства гербологів “Проблеми бур’янів і шляхи зниження забур’янення орних земель” (ІЦБ УААН, 3–4 березня 2004 р.); засіданнях методичної ради технологічного відділу Інституту цукрових буряків у 2002–2004 рр.

Публікації. За матеріалами дисертації опубліковані 7 наукових праць, 5 з яких у фахових виданнях.

Структура дисертації. Дисертація викладена на 186 сторінках машинописного тексту і складається із вступу, семи розділів, висновків та рекомендацій виробництву. До роботи включені 28 таблиць, 29 рисунків, 4 формули і 17 додатків. Список використаних джерел містить 272 найменування, з яких 30 латиницею.

ОСНОВНИЙ ЗМІСТ РОБОТИ

ШЛЯХИ ЗНИЖЕННЯ ЗАБУР’ЯНЕНОСТІ СІЛЬСЬКОГОСПОДАРСЬКИХ КУЛЬТУР ПІД ВПЛИВОМ АГРОТЕХНІЧНИХ ТА ХІМІЧНИХ ЗАХОДІВ

(Огляд літератури)

У розділі поданий детальний аналіз літературних джерел з питань формування видового і кількісного складу бур’янів у посівах сільськогосподарських культур під впливом чергування культур у сівозміні, способів основного обробітку ґрунту та доз органо-мінерального удобрення.

На підставі глибокого аналізу наукової літератури з даного питання були обґрунтовані напрямки досліджень і доведена необхідність удосконалення системи агротехнічних і хімічних заходів захисту посівів цукрових буряків від бур’янів.

УМОВИ ТА МЕТОДИКА ПРОВЕДЕННЯ ДОСЛІДЖЕНЬ

Дослідження проводили на Веселоподільській дослідно-селекційній станції Інституту цукрових буряків УААН, яка розташована у зоні недостатнього зволоження Лісостепу України (Полтавська область, Семенівський район), у багатофакторному стаціонарному досліді, закладеному у 1978 році.

Ґрунт – чорнозем типовий потужний, слабосолонцюватий, малогумусний, із вмістом гумусу від 3,6 до 4,2 %, середньосуглинковий.

Клімат – помірно-континентальний з недостатнім зволоженням. Середньорічна кількість опадів – 457 мм, середньобагаторічна температура повітря – +7,20С. Тривалість періоду з ефективною температурою повітря вище 50С – 200–210 днів.

Дослідження здійснювали у чотирьох короткоротаційних сівозмінах. У кожній сівозміні для досліджень брали ланку із трьох культур, різні способи основного обробітку

ґрунту та три дози удобрення.

Ланки сівозмін: 1) зернопаропросапна (озима пшениця – цукрові буряки – ячмінь) (контроль); 2) плодозмінна (озима пшениця – цукрові буряки – ячмінь+багаторічні трави); 3) просапна (озима пшениця – цукрові буряки – ячмінь); 4) зернопросапна (озима пшениця – озима пшениця – цукрові буряки).

Способи основного обробітку ґрунту: 1) різноглибинна оранка на глибину 28–30 см під цукрові буряки та на глибину 20–22 см під інші культури ланки сівозміни (контроль); 2) плоскорізний обробіток на глибину 28–30 см під цукрові буряки та на 20–22 см під інші культури ланки сівозміни (плодозмінна, зернопросапна); 3) диференційований, що включає оранку на глибину 28–30 см під цукрові буряки та плоскорізний обробіток на 20–22 см під інші культури (плодозмінна, просапна, зернопроспна); 4) оранка на 28–30 см під цукрові буряки та мілкий обробіток на 10–12 см під інші культури (просапна); 5) плоскорізний на 28–30 см під цукрові буряки та оранка на 20–22 см під інші культури (зернопаропросапна); 6) плоскорізний обробіток на глибину 28–30 см під цукрові буряки, оранка на 20–22 см під озиму пшеницю і мілкий обробіток на 10–12 см під ячмінь (зернопаропросапна).

Добрива: під цукрові буряки – 1) без добрив (контроль); 2) 25т/га гною + N90P120K90; 3) 25 т/га гною + N135P180K135; під озиму пшеницю – 1) без добрив (контроль); 2) N45P60K45.

Повторення чотириразове, розміщення варіантів у сівозміні систематичне зі зміщенням сівозмін на полі. Площа посівної ділянки в стаціонарному досліді – 182,5 м2, облікової – 60,8 м2.

Схема досліду хімічного захисту посівів цукрових буряків від бур’янів:

Контроль чистий (триразова ручна прополка);

Контроль забур’янений (без гербіцидів і прополювань);

Перше внесення гербіцидів: Бетанал Експерт, 27 % к.е. – 1,0 л/га;

Друге внесення гербіцидів: Бетанал Експерт, 27 % к.е. – 1,0 л/га + Карібу, 50 % з.п. – 30 г/га + Тренд 90 – 0,2 л/га + Лонтрел 300, в.р. – 0,3 л/га;

Третє внесення гербіцидів: Бетанал Експерт, 27 % к.е. – 1,0 л/га + Карібу, 50 % з.п. – 30 г/га + Тренд 90 – 0,2 л/га + Центуріон, 25,4 % к.е. – 0,3 л/га.

Дослідження проводили відповідно методики польового досліду (Б.А. Доспєхов, 1985 р.) і методичним вказівкам ВНІЦ, (1986 р.). В досліді проводили наступні обліки та спостереження: визначення запасів насіння бур’янів у ґрунті, обліки забур’яненості посівів культур ланки сівозміни, визначення наземної маси бур’янів, встановлення ефективності дії гербіцидів, облік урожайності здійснювали шляхом зважування всіх коренеплодів з облікової ділянки, цукристість коренеплодів визначали методом холодної дигестії, статистичний аналіз результатів досліджень проводили за дисперсійним та кореляційним методами, економічну та енергетичну ефективність вирощування окремих культур згідно з технологічними картами та відповідними рекомендаціями.

СТРУКТУРА ЗАСМІЧЕНОСТІ ГРУНТУ ПОЛЯ ЦУКРОВИХ БУРЯКІВ НАСІННЯМ БУР’ЯНІВ У РІЗНИХ СІВОЗМІНАХ

За результатами досліджень, які провели в 2002–2004 рр., кількість насіння бур’янів, їх видовий склад та структура засміченості 0–10 см шару ґрунту у полі цукрових буряків залежали від виду культурних рослин та чергування їх у чотирьохпільній сівозміні.

Дослідженнями встановлено, що після проходження шести ротацій зернопаропросапної, плодозмінної, просапної та зернопросапної сівозмін у варіантах, де проводили оранку під усі культури і не вносили добрив, у 0–10 см шарі ґрунту у полі цукрових буряків виявили насіння 15–18 різних видів бур’янів із 13–14 ботанічних родин. Найбільш поширеними були представники лободових (Chenopodiaceae), амарантових (Amaranthaceae), губоцвітих (Labiatae), гречкових (Polygonaceae), злакових (Gramineae).

Загальне засмічення 0–10 см шару ґрунту насінням бур’янів у полі цукрових буряків було близьким у зернопаропросапній (17,3 тис. шт./м2) та плодозмінній (16,8 ис. шт./м2), а також просапній (30,3 тис. шт./м2) і зернопросапній (32,1 тис. шт./м2) сівозмінах.

Кількість насіння дводольних бур’янів в десятки разів перевищувала однодольні, а їх частка серед загальних запасів насіння становила 87–99%. Домінантним видом була лобода біла, чисельність насіння якої коливалась від 5,1 у зернопаропросапній до 11,3 тис. шт./м2 у просапній сівозміні, а частка в структурі засміченості 0–10 см шару ґрунту від 28 % у зернопросапній до 43 % у плодозмінній сівозміні. Запаси насіння щириці звичайної мало відрізнялися по сівозмінах та нараховували 5,1 – 5,5 тис. шт./м2 (табл. 1).

Таблиця 1

Кількість насіння бур’янів у 0–10 см шарі ґрунту у полі цукрових буряків залежно від чергування культур у сівозміні, тис.шт./м2 (середнє за 2002–2004 рр.)

Види бур’янів | Вид сівозміни

зернопаро-просапна | плодо-змінна | просапна | зерно-просапна

кількість насіння бур’янів, тис. шт./м2

Лобода біла (Chenopodium album L.) | 5,1 | 7,3 | 11,3 | 8,9

Щириця звичайна (Amaranthus retroflexus L.) | 5,2 | 5,5 | 5,3 | 5,1

Жабрій звичайний (Galeopsis tetrahit L.) | 2,7 | 2,1 | 1,7 | 1,7

Інші дводольні | 4,2 | 1,8 | 8,1 | 15,9

Всього дводольних | 17,2 | 16,7 | 26,4 | 31,6

Всього злакових | 0,1 | 0,1 | 3,9 | 0,5

Всього насіння | 17,3 | 16,8 | 30,3 | 32,1

НІР05 – 0,9

Кількість насіння однорічних злакових бур’янів була однаковою у зернопаропросапній та плодозмінній сівозмінах (0,1 тис.шт./м2 та 0,6%), у зернопросапній вона зросла до 0,5 тис.шт./м2 (1,6%), а у просапній – до 3,9 тис.шт./м2 (12,9%).

Отже, чергування культур плодозмінної та зернопаропросапної сівозмін сприяло зменшенню запасів насіння бур’янів у 0–10 см шарі ґрунту у полі цукрових буряків у 2 рази, порівняно з чергуванням культур просапної та зернопросапної сівозмін.

ЗАСМІЧЕНІСТЬ ГРУНТУ НАСІННЯМ БУР’ЯНІВ У ПОЛІ ЦУКРОВИХ БУРЯКІВ ЗА РІЗНИХ СПОСОБІВ ЙОГО ОСНОВНОГО ОБРОБІТКУ

Видовий склад насіння бур’янів у 0–10 см шарі ґрунту у полі цукрових буряків мало відрізнявся при застосуванні трьох способів основного обробітку ґрунту у плодозмінній сівозміні. Загалом було визначене насіння 18 видів бур’янів, що належать до 13 родин. Серед них лободові (Chenopodiaceae), амарантові (Amaranthaceae), злакові (Gramineae), гречкові (Polygonaceae), губоцвіті (Labiatae), пасльонові (Solanaceae).

Найбільш засміченим був шар ґрунту (0–10 см) за щорічного застосування безполицевого обробітку ґрунту – 20,3 тис. шт./м2, що у 1,2 раза перевищувало кількість насіння бур’янів за різноглибинної оранки. У варіантах з обробітком, який передбачає оранку під цукрові буряки і плоскорізне рихлення під інші культури сівозміни, кількість насіння різних видів бур’янів не перевищувала 10,0 тис. шт./м2.

У структурі засміченості частка дводольних видів переважала над злаковими і становила по оранці 99,4 % (16,7 тис. шт./м2), за диференційованого обробітку – 98,0 % (9,8 тис. шт./м2), за безполицевого – 74,4 % (15,1 тис. шт./м2) (табл. 2).

Таблиця 2

Кількість насіння бур’янів у 010 см шарі ґрунту у полі цукрових буряків залежно від способу основного обробітку ґрунту, тис. шт./м2 (середнє за 20022004 рр.)

Види бур’янів | Спосіб основного обробітку ґрунту

оранка | диферен-ційований | безполи-цевий

кількість насіння бур’янів, тис. шт./м2

Лобода біла (Chenopodium album L.) | 7,3 | 3,6 | 6,5

Щириця звичайна (Amaranthus retroflexus L.) | 5,5 | 3,0 | 2,7

Жабрій звичайний (Galeopsis tetrahit L.) | 2,1 | 0,8 | 2,4

Інші дводольні | 1,8 | 2,4 | 3,5

Всього дводольних | 16,7 | 9,8 | 15,1

Всього злакових | 0,1 | 0,2 | 5,2

Всього насіння | 16,8 | 10,0 | 20,3

НІР05 – 3,1

Домінантним видом в усіх варіантах досліду була лобода біла, кількість насіння якої була в межах 3,6–7,3 тис. шт./м2, а частка в структурі засміченості становила 32–43 %. Запаси насіння щириці звичайної були від 2,7 до 5,5 тис. шт./м2, а її частка у структурі засміченості за оранки та диференційованого обробітку становила 33 % та 30 % відповідно. Проведення протягом шести ротацій плоскорізного обробітку знижувало частку насіння щириці звичайної до 13 %, але зростала кількість насіння інших видів, зокрема однорічних злаків – 26 %. Проведення різноглибинної оранки та диференційованого обробітку ґрунту сприяло очищенню 0–10 см шару ґрунту від насіння однорічних злакових бур’янів на 96–98 % у порівнянні з безполицевим обробітком.

Отже, зяблевий обробіток ґрунту, який включає оранку під цукрові буряки та плоскорізне рихлення під інші культури ланки сівозміни, забезпечував очищення 0–10 см шару ґрунту від насіння бур’янів у полі цукрових буряків на 50 % порівняно з безполицевим обробітком.

ЗМІНИ ВИДОВОГО СКЛАДУ І СТУПЕНЯ ЗАБУР’ЯНЕНОСТІ СІЛЬСЬКОГОСПОДАРСЬКИХ КУЛЬТУР У РІЗНИХ СІВОЗМІНАХ

Визначення видового і кількісного складу бур’янів проводили у посівах цукрових буряків, озимої пшениці, ячменю і гороху. У посівах цукрових буряків зернопаропросапної та плодозмінної сівозмін на початку вегетації виявили 18 видів бур’янів із 13-и родин, а просапної та зернопросапної – із 14-и родин. Найбільш представленими були: амарантові (Amarantaceae), губоцвіті (Labiatae), лободові (Chenopodiaceae), пасльонові (Solanaceae), гвоздичні (Caryophyllaceae) та злакові (Gramineae).

Забур’яненість посівів культури збільшувалась від 104,0 шт./м2 у зернопаропросапній сівозміні до 203,5 шт./м2 у просапній (рис. 1).

Рис. 1. Забур’яненість посівів цукрових буряків залежно від чергування культур у сівозміні за різноглибинної оранки, шт./м2 (середнє за 2001–2003 рр.)

У структурі бур’янового компонента трьох сівозмін домінувала щириця звичайна, частка якої у зернопаропросапній становила – 63,8, плодозмінній – 49,9, зернопросапній – 36,6 %. Чергування культур просапної сівозміни сприяло зменшенню частки цього виду у 3,2 раза порівняно з контролем та поширенню однорічних злакових видів, кількість яких зростала до 103,4 шт./м2 (50,8 %). Разом щириця звичайна та однорічні злаки у структурі забур’яненості становили від 55,7 % у зернопросапній сівозміні до 70,9 % - у просапній.

Формування кількісного складу сегетальної флори та структури забур’яненості посівів культури на початку вегетації мало особливості за різних способів основного обробітку ґрунту. Забур’яненість посівів цукрових буряків була подібною за різноглибинної оранки та диференційованого обробітку ґрунту плодозмінної та зернопросапної сівозмін, а за безполицевого обробітку під усі культури ланки сівозміни її рівень зростав у 2,6–5,8 раза, залежно від дози добрив. Так, у варіантах із внесенням 25 т гною+N90P120K90 у посівах цукрових буряків плодозмінної сівозміни за різноглибинної оранки нараховували 139,7 шт./м2 бур’янів, диференційованого обробітку – 133,4, зернопросапної відповідно – 190,9 та 184,0 шт./м2, а за плоскорізного рихлення – 759,4 та 683,4 шт./м2 у плодозмінній та зернопросапній сівозмінах (рис. 2).

Рис. 2. Забур’яненість посівів цукрових буряків залежно від чергування культур у сівозміні та способу основного обробітку ґрунту, шт./м2 (середнє за 2001–2003 рр.)

Частіше зустрічалася щириця звичайна, частка якої в структурі забур’яненості зростала з підвищенням дози добрив. Наприклад, у посівах цукрових буряків плодозмінної сівозміни за контрольного обробітку ґрунту частка цього виду без застосування добрив становила 27,6 %, із внесенням 25 т гною + N90P120K90 – 49,9, а на фоні 25 т гною + N135P180K135 – 80,4%. Популяція щириці звичайної у посівах цукрових буряків плодозмінної сівозміни за проведення безполицевого рихлення зростала у 9,2 раза (641,4 шт./м2) порівняно з різноглибинною оранкою, зернопросапної у 4,5 (312,3 шт./м2) раза.

Частка однорічних злакових бур’янів зменшувалась з підвищенням дози добрив. Причиною цього стала масова поява сходів щириці звичайної, які мали вищу конкурентноздатність, ніж однорічні злаки. Наприклад, у посівах цукрових буряків плодозмінної сівозміни за оранки частка однодольних бур’янів без внесення добрив становила 36,3 %, з внесенням 25 т гною+N90P120K90 – 22,0, а на фоні 25 т гною + N135P180K135 – лише 4,1 %. У варіантах з безполицевим обробітком ґрунту плодозмінної сівозміни кількість злаків зростала у 2,2 раза (68,2 шт./м2), зернопросапної – 6,6 (264,3 шт./м2) порівняно з різноглибинною оранкою. Особливо масовою була популяція однорічних злаків за плоскорізного обробітку у варіанті без внесення добрив – 187,8 шт./м2 у посіві цукрових буряків плодозмінної сівозміни та 609,2 шт./м2 – зернопросапної, що у структурі забур’яненості посівів становить 48,8 та 74,0 % відповідно (рис. 3).

Рис.3. Забур’яненість посівів цукрових буряків однорічними злаковими видами за безполицевого обробітку ґрунту у різних сівозмінах, шт./м2

(середнє за 2001–2003 рр.)

Аналіз результатів досліджень показує, що загальна забур’яненість посівів цукрових буряків просапної сівозміни зростала у 2,2–2,4, зокрема, однорічними злаками у 3,2–3,5 разів у варіантах з обробітком ґрунту на глибину 10–12 см під попередник цукрових буряків порівняно з різноглибинною оранкою та диференційованим обробітком (рис.4).

Рис.4. Забур’яненість посівів цукрових буряків просапної сівозміни за різних

способів основного обробітку ґрунту, шт./м2 (середнє за 2001–2003 рр.)

Введення у ланку сівозміни поля з чорним паром сприяло очищенню посівів цукрових буряків від бур’янів у 1,3-2,7 раза порівняно з іншими видами сівозмін. За впливом на зниження кількості бур’янів обробіток ґрунту, що включає оранку під цукрові буряки та плоскорізне рихлення під інші культури ланки сівозміни, не поступався різноглибинній оранці. З підвищенням дози добрив змінювалась структура бур’янового компонента агрофітоценозу, в якому зростала кількість дводольних бур’янів.

У посівах озимої пшениці зернопаропросапної, плодозмінної та просапної сівозмін утворювались фітоценози, які включали 15 видів бур’янів із 10-и родин. Так, у посівах озимої пшениці зернопаропросапної та плодозмінної сівозмін налічували 18–97 шт./м2 бур’янів за усіх способів основного обробітку ґрунту залежно від дози добрив. Особливістю цих фітоценозів була відсутність злакових видів. Домінантними були: гірчак берізковидний і жабрій звичайний.

Бур’янові угрупування у посівах озимої пшениці просапної сівозміни характеризувалися підвищенням загальної кількості рослин порівняно до зернопаропросапної. Наприклад, за різноглибинної оранки кількість бур’янів зростала у 1,5–4,0 раза залежно від дози добрив. При цьому кількість багаторічних коренепаросткових бур’янів зростала у 6–8 разів (рис.5).

Поява однорічних злаків (30–85 шт./м2) та подальше збільшення багаторічних бур’янів (10–36 %) спостерігалось у варіантах з мілким обробітком ґрунту у вищенаведеній сівозміні.

У посівах озимої пшениці зернопросапної сівозміни визначено 18 видів бур’янів з 12 ботанічних родин. Дворічне вирощування культури на одному полі призводило до зростання загальної забур’яненості посівів порівняно з іншими сівозмінами. Так, за оранки загальна кількість бур’янів збільшилась у 2–6 разів (117–176 шт./м2) порівняно із зернопаропросапною сівозміною. Серед видів, які найчастіше зустрічалися за різних обробітків ґрунту – куколиця нічна, кучерявець Софії, рутка лікарська, грицики звичайні.

Рис.5. Забур’яненість посівів озимої пшениці залежно від чергування

культур у сівозміні, шт./м2 (середнє за 2001–2003 рр.)

Отже, за чергування культур плодозмінної та зернопаропросапної сівозмін, забур’яненість посівів озимої пшениці зменшувалась на 25–84 %, при цьому у 6–8 разів знижувалась кількість багаторічних коренепаросткових видів, в залежності від способу основного обробітку ґрунту та фону органо-мінерального живлення порівняно з іншими сівозмінами. Кількість бур’янів зростала у 1,12,0 раза за проведення обробітку на глибину 1012 см під культуру у просапній сівозміні, а частка багаторічних коренепаросткрових на 25–86 % порівняно з іншими способами основного обробітку ґрунту.

У посівах ячменю зернопаропросапної, плодозмінної і просапної сівозмін виявлені бур’яни 17 видів з 13 родин. За своєю структурою та складом бур’янові угрупування у посівах ячменю зернопаропросапної та плодозмінної сівозмін мало відрізнялись за різноглибинної оранки і нараховували 50,6–89,1 шт./м2 бур’янів, а у просапній забур’яненість зростала до 97,5–98,0 у варіантах з добривами та до 258,7 шт./м2 без добрив.

Кількість сегетальної рослинності у посівах ячменю зернопаропросапної сівозміни зростала у 2–5 разів за проведення мілкого обробітку ґрунту під ячмінь порівняно до оранки, а у посівах ячменю просапної сівозміни лише на удобрених фонах у 1,4–1,7 раза, при цьому змінювалась структура забур’яненості посівів культури порівняно з іншими обробітками. Злакові бур’яни домінували і їх частка становила 54–70 % від загальної забур’яненості. У варіантах з багаторічним застосуванням плоскорізу під усі культури плодозмінної сівозміни спостерігали різке зростання кількості небажаної рослинності особливо в удобрених варіантах (583,2 та 627,0 шт./м2). Домінантними видами були жабрій звичайний, щириця звичайна, гірчак берізковидний.

Зменшення кількості бур’янів у посівах ячменю на 26–76 % забезпечувало чергування культур зернопаропросапної та плодозміної сівозмін. Проведення різноглибинної оранки та диференційованого обробітку ґрунту сприяло зниженню забур’яненості у 1,5–5,0 разів порівняно з мілким обробітком, залежно від виду сівозміни та дози добрив.

На початку вегетації у зернопросапній сівозміні у посівах гороху визначено 18 видів бур’янів, які належали до 13 ботанічних родин. Частіше зустрічалися щириця звичайна, рутка лікарська, гірчиця польова. За кількісним і видовим складом бур’янів близькими були варіанти з різноглибинною оранкою та диференційованим обробітком ґрунту, де нараховували 195–231 шт./м2, а за плоскорізного рихлення під усі культури ланки сівозміни забур’яненість зростала у 2 рази. Частка однорічних злаків збільшилась у всіх варіантах, а особливо у варіантах без внесення добрив – у 2,3 раза.

ЕФЕКТИВНІСТЬ ХІМІЧНОГО ЗАХИСТУ ВІД БУР’ЯНІВ

У ПОСІВАХ ЦУКРОВИХ БУРЯКІВ

Ефективність системи хімічного захисту у посівах цукрових буряків від бур’янів, яка включала три послідовні обприскування гербіцидами, мало відрізнялася у різних сівозмінах, за різних обробітків ґрунту та доз удобрення і становила 82–90 % у зернопаропросапній сівозміні, 80–89 % у плодозмінній, 79–89 % у просапній, 79–87 % у зернопросапній.

У середині вегетації культури відбувалось максимальне накопичення сирої маси бур’янів. У агрофітоценозах цукрових буряків чотирьох сівозмін за усіх способів основного обробітку ґрунту у варіантах без добрив вона була вищою, ніж в удобрених варіантах тому, що рослини культури мали достатню забезпеченість поживними речовинами, набирали вегетативну масу і успішно конкурували з бур’янами.

Сира маса бур’янів у зернопаропросапній та плодозмінній сівозмінах формувалась за рахунок дводольних видів (щириці звичайної, жабрію звичайного, калачиків непомітних), частка яких становила 93,6–100 % та 86,3–100 % відповідно. У посівах цукрових буряків плодозмінної та зернопросапної сівозмін у варіантах з оранкою та диференційованим обробітком ґрунту сира маса бур’янів під впливом гербіцидів не перевищувала 34–77 та 66–129 г/м2 відповідно, а за багаторічного застосування плоскорізного рихлення вона збільшувалась у 2,0–5,1 та 2,4–4,0 раза, причиною чого була висока початкова забур’яненість посівів. Сиру масу бур’янів у посівах цукрових буряків зернопросапної сівозміни формували щириця звичайна, жабрій звичайний, калачики непомітні та однорічні злаки. У варіантах із внесенням добрив більше половини сирої маси займали дводольні види, а без удобрення – зростала частка злаків (рис.6). За різноглибинної оранки із внесенням добрив частка

Рис. 6. Структура сирої маси бур’янів у посівах цукрових буряків зернопросапної сівозміни за різноглибинної оранки після застосування гербіцидів, %

(середнє за 2001–2003 рр.)

дводольних бур’янів становила 83–96 %, а без добрив – вона зменшувалась до 55 % тому, що зростала маса однодольних видів.

Застосування аналогічної системи хімічного захисту від бур’янів у посівах цукрових буряків просапної сівозміни забезпечило зниження сирої маси небажаної рослинності до 91–212 г/м2, формування якої відбувалось за рахунок дводольних та злакових видів, які становили майже однакові частки у її структурі за усіх способів основного обробітку ґрунту. За різноглибинної оранки частка дводольних становила 29–46 %, а однодольних 54–71 % залежно від дози добрив (рис. 7).

Рис. 7. Структура сирої маси бур’янів у посівах цукрових буряків просапної сівозміни за різноглибинної оранки після застосування гербіцидів, %

(середнє за 2001–2003 рр.)

Така висока маса однорічних злаків зумовлена структурою забур’яненості посівів культури на початку вегетації, де їх кількість не поступалась дводольним видам. Після триразового обприскування посівів гербіцидами на полі зустрічали щирицю звичайну, жабрій звичайний, осот рожевий, берізку польову, мишій сизий, мишій зелений, куряче просо.

УРОЖАЙНІСТЬ ЦУКРОВИХ БУРЯКІВ У СІВОЗМІНАХ ЗА РІЗНИХ СПОСОБІВ ОСНОВНОГО ОБРОБІТКУ ҐРУНТУ

Найвища урожайність коренеплодів цукрових буряків була у варіанті зернопаропросапної сівозміни з різноглибинною оранкою та внесенням добрив: 25 т гною + N90P120K90 – 43,3 та на фоні 25 т гною + N135P180K135 – 41,2 т/га з цукристістю 17,0 та 17,2% відповідно.

У плодозмінній та зернопросапній сівозмінах за різноглибинної оранки та диференційованого обробітку ґрунту урожайність коренеплодів на удобрених фонах становила 38,3–43,2 та 37,2–40,1 т/га з цукристістю 16,9 та 17,2–17,5 % відповідно. Збір цукру становив відповідно 6,5–7,3 та 6,4–7,0 т/га, що не поступається показникам у контрольній сівозміні (табл. 3).

Таблиця 3

Урожайність коренеплодів цукрових буряків у різних сівозмінах при застосуванні хімічного захисту від бур’янів (середнє за 2001–2003 рр.)

Спосіб основного обробітку ґрунту | Урожайність, т/га | Цукристість, %

доза добрив

без добрив | 25т гною + N90P120K90без добрив | 25т гною + N90P120K90

Плодозмінна сівозміна

Різноглибинна оранка | 27,1 | 38,3 | 16,4 | 16,9

Оранка під цукрові буряки та плоско-різний обробіток під інші культури | 26,1 | 43,2 | 16,4 | 16,9

Плоскорізний обробіток під усі культури | 18,8 | 32,1 | 17,2 | 17,0

НІР05 по урожайності: А* – 0,8; В – 0,7; АВ – 1,2; по цукристості: А* – 0,6; В –0,5; АВ – 0,8;

Зернопросапна сівозміна

Різноглибинна оранка | 24,7 | 40,1 | 17,8 | 17,5

Оранка під цукрові буряки та плоско-різний обробіток під інші культури | 23,4 | 39,6 | 17,3 | 17,2

Плоскорізний обробіток під усі культури | 19,4 | 31,7 | 17,5 | 17,3

НІР05 по урожайності: А* – 1,1; В – 0,9; АВ – 1,6; по цукристості: А* – 0,4; В – 0,3; АВ – 0,5;

Примітка: А* – фактор обробітку грунту; В – фактор удобрення.

За проведення безполицевого рихлення ґрунту під усі культури ланки плодозмінної та зернопросапної сівозміни на варіантах з органо-мінеральним удобренням спостерігали зниження урожайності коренеплодів до 32,1–33,4 та 31,7–32,0 т/га відповідно. Цукристість при цьому збільшувалась до 17,0–17,1 та 17,2–17,5 %, що забезпечило збір цукру у межах 5,5–5,7 т/га. У варіантах без добрив за аналогічного обробітку ґрунту урожайність коренеплодів була найнижча у досліді – 18,8 та 19,4 т/га.

За продуктивністю коренеплодів цукрових буряків ланка просапної сівозміни з різними способами основного обробітку ґрунту на удобрених фонах мало відрізнялись між собою (36,8–39,3 т/га), оскільки кожен з обробітків передбачав оранку під цукрові буряки. Цукристість була 17,2–17,8 %, а збір цукру відповідно становив 6,4–6,8 т/га. У варіантах без добрив, як і у інших сівозмінах, урожайність коренеплодів знижувалась за усіх способів обробітку ґрунту (19,8–21,1 т/га), хоча цукристість лишалася високою (17,1–17,6 %).

ЕКОНОМІЧНА І ЕНЕРГЕТИЧНА ОЦІНКА ЕФЕКТИВНОСТІ ВИРОЩУВАННЯ ЦУКРОВИХ БУРЯКІВ

У ланці зернопаропросапної та зернопросапної сівозмін найвищою вартість валової продукції цукрових буряків була за оранки під усі культури з внесенням добрив 25 т гною + N90P120K90 – 6,9 та 6,4 тис. грн./га відповідно. Загальні витрати при цьому становили 4,0 тис. грн./га та низькою була собівартість продукції – 0,1 тис. гривень за тонну коренеплодів. У цьому варіанті відмічено також високий чистий прибуток 2,9 та 2,4 тис. грн./га, і рівень рентабельності – 72,5 % та 60,0 % (табл. 4).

Таблиця 4

Економіко-енергетична оцінка вирощування цукрових буряків залежно від сівозміни за оранки та дози добрив 25 т гною + N90P120K90

(середнє за 2001–2003 рр.)

Показники | Вид сівозміни

зернопаро-просапна | плодо-змінна | зерно-

просапна | просапна

Урожайність, т/га | 43,3 | 38,3 | 40,1 | 37,0

Вартість валової продукції, тис. грн./га | 6,9 | 6,1 | 6,4 | 5,9

Загальні витрати, тис. грн./га | 4,0 | 4,0 | 4,0 | 4,0

Собівартість, тис. грн./т | 0,09 | 0,1 | 0,1 | 0,1

Умовно чистий прибуток, тис грн./га | 2,9 | 2,1 | 2,4 | 1,9

Рівень рентабельності, % | 73 | 53 | 60 | 48

Енергоємність, ГДж/га | 291,2 | 265,3 | 270,3 | 248,6

Кее | 5,3 | 5,2 | 5,2 | 5,0

Найвищу вартість валової продукції забезпечили цукрові буряки плодозмінної та просапної сівозмін у варіанті з різноглибинною оранкою та нормою добрив 25 т гною + N135P180K135 – 6,6 та 6,3 тис. грн./га, загальні витрати при цьому становили 4,6 тис. грн./га, собівартість продукції – 0,1 тис. грн./т, чистий прибуток 2,0 та 1,7, а рентабельність – 43,5 та 37,0 %. Поверхневий і плоскорізний обробітки під попередник у просапній сівозміні забезпечили умовно чистого прибутку 1,9 і 2,0 тис. грн./га відповідно та рентабельність – 48–50 %. Щорічне рихлення плоскорізом у плодозмінній та зернопросапній сівозмінах знижувало економічні показники порівняно з оранкою. На фоні внесення добрив 25 т гною + N90P120K90 вартість валової продукції зменшилась до 5,1 тис. грн./га, а умовно чистий прибуток – до 1,2 тис. грн./га і рентабельність – до 30,8 %.

Енергоємність цукрових буряків була найвищою у зернопаропросапній сівозміні за оранки та дози добрив 25 т гною + N90P120K90 – 291,2 ГДж/га з коефіцієнтом енергетичної ефективності – 5,3. Найнищі показники отримали у просапній сівозміні. Так, за аналогічного обробітку та дози добрив енергоємність урожаю становила 248,6 ГДж/га, коефіцієнт енергетичної ефективності – 5,0. Проміжне місце зайняли зернопросапна та плодозмінна сівозміни. У першій енергоємність урожаю коренеплодів цукрових буряків за оранки та дози добрив 25 т гною + N90P120K90 – 270,3 ГДж/га, у другій – 265,3 ГДж/га з коефіцієнтом енергетичної ефективності – 5,2.

Значно знижувались ці показники за вирощування цукрових буряків по плоскорізному обробітку ґрунту, що проводили під усі культури ланки сівозміни. Так, у зернопросапній сівозміні енергоємність та коефіцієнт енергетичної ефективності не перевищували 172,9 ГДж/га та 5,1, а у плодозмінній 211,1 ГДж/га та 4,7 відповідно.

ВИСНОВКИ

У дисертації наведене узагальнення результатів досліджень з вивчення особливостей формування бур’янового компонента агрофітоценозів ланки зерно-бурякових сівозмін східного Лісостепу України під впливом різних способів основного обробітку ґрунту, доз органо-мінерального удобрення та гербіцидів у багаторічному стаціонарному досліді.

1. Чергування культур плодозмінної та зернопаропросапної сівозмін сприяло зменшенню запасів насіння бур’янів у 0–10 см шарі ґрунту поля цукрових буряків у 2 рази, порівняно з просапною та зернопросапною. В усіх сівозмінах переважало насіння лободи білої (28–43 %) та щириці звичайної (16–30 %), а чергування культур просапної зумовило накопичення насіння однорічних злакових видів бур’янів (13 %).

2. Застосування протягом шести ротацій плодозмінної сівозміни системи основного обробітку ґрунту, яка включає оранку під цукрові буряки на глибину 28–30 см та безполицевий обробіток ґрунту на 20–22 см під інші культури сівозміни, сприяло очищенню 0–10 см шару ґрунту поля цукрових буряків від насіння бур’янів на 50 % порівняно з безполицевим обробітком.

3. Структура бур’янового компонента посівів цукрових буряків ланки плодозмінної та зернопаропросапної сівозмін формувалась за рахунок дводольних видів (66–96 та 86–97 % відповідно), зернопросапної – тільки за внесення добрив (79–88 %), а у агрофітоценозі посівів цукрових буряків ланки сівозміни з кукурудзою на силос у структурі забур’яненості частка однодольних та дводольних видів бур’янів майже однакова (39–56 % та 44–62 % відповідно).

4. Забур’яненість посівів цукрових буряків за плоскорізного обробітку ґрунту на глибину 28–30 см під цукрові буряки та 20–22 см під інші культури ланки сівозміни, залежно від чергування культур у сівозміні та дози органо-мінерального удобрення, зростала у 2,6–5,8 раза, порівняно до полицевого обробітку ґрунту.

5. Чисельність однорічних злакових видів бур’янів у посівах цукрових буряків ланки просапної сівозміни за обробітку ґрунту, який передбачає оранку на глибину 28–30 см під цукрові буряки та мілкий обробіток на глибину 10–12 см під інші культури, зростала у 2,0–4,0 рази, що збільшувало загальну забур’яненість у 1,5–2,2 раза, порівняно з щорічним полицевим обробітком.

6. Внесення добрив у дозі 25 т гною + N90P120K90 та 25 т гною + N135P180K135 призводило до підвищення кількості дводольних бур’янів у посівах цукрових буряків у 1,0–3,4 раза, порівняно з неудобреним фоном в усіх сівозмінах за різноглибинної оранки.

7. Чергування культур зернопаропросапної та плодозмінної сівозмін сприяло зменшенню забур’яненості озимої пшениці у 2–6 разів порівняно з іншими сівозмінами. За дворічного висіву в одному полі озимої пшениці видовий склад бур’янів розширювався за рахунок рутки лікарської та гірчиці польової. За заміни оранки під культуру мілким обробітком грунту на глибину 10–12 см відбувалося збільшення забур’яненості у 1,3–1,5 раза та зростання кількості багаторічних коренепаросткових бур’янів у 1,3–5,2 раза.

8. У посівах ячменю зернопаропросапної та плодозмінної сівозмін за різноглибинної оранки однорічні злакові види бур’янів були відсутні і проростали у просапній, особливо на не удобреному фоні (99,8 шт./м2). За проведення мілкого обробітку на глибину 10–12 см під ячмінь їх кількість у просапній сівозміні зростала у 1,5 раза на не удобреному фоні і у 8,3–10,0 разів на варіантах з органо-мінеральним живленням, порівняно до оранки.

9. Загальна забур’яненість посівів гороху при проведенні полицевого обробітку ґрунту під усі культури ланки