Эффективность механических и интегрированных систем контроля сорняков в посадках картофеля

DOI: 10.24411/0235-2451-2018-10318 УДК 632.51:635.21

ЭФФЕКТИВНОСТЬ МЕХАНИЧЕСКИХ И ИНТЕГРИРОВАННЫХ СИСТЕМ КОНТРОЛЯ СОРНЯКОВ В ПОСАДКАХ КАРТОФЕЛЯ

О. Н. КУРДЮКОВА, доктор сельскохозяйственных наук, старший научный сотрудник

Е. П. ТЫЩУК, научный сотрудник Институт защиты растений Национальной академии аграрных наук Украины, ул. Васильковская, 33, Киев, 03022, Украина

Резюме. В статье изложены результаты опытов по контролю сорняков в посадках картофеля. Работу проводили на черноземных почвах степной зоны Украины в 2014-2017гг. Механические приемы контроля сорняков включали двукратное лущение стерни, вспашку, весной - боронование, культивацию и два междурядных рыхления посадок картофеля. В интегрированных системах контроля механические приемы дополняли осенним и весенним внесением гербицидов Диамакс (0,8 л/ га), Гезагард (3,0л/га), Раундап(3,0л/га). При выращивании картофеля на постоянных участках количество малолетних и многолетних сорняков превышало критический уровень. Комплекс механических приемов снижал засоренность посадок в 15-16 раз, в том числе многолетними сорняками в 5-6 раз. При использовании интегрированных систем уменьшение составляло 16-30 раз и 7-18 раз соответственно. Применение механических приемов контроля сорняков обеспечивало формирование урожайности картофеля на уровне 20,5 т/га. Максимальная в опыте величина этого показателя достигала 35,0 т/га в вариантах с осенней и весенней обработкой гербицидом Раундап на фоне механических приемов контроля сорняков. В клубнях повышалось содержание сухих веществ, белка, зольных элементов. Сборы крахмала при использовании механических приемов контроля сорняков составляли 3,30 т/га, при интегрированных системах - 4,08-5,88 т/га. Сократить присутствие сорняков до уровня ниже критического возможно лишь через 3-4 года систематического применения интегрированных систем контроля.

Ключевые слова: картофель, сорняки, обработка почвы, гербициды, химический состав, клубнеплоды. Для цитирования: Курдюкова О. Н., Тыщук Е. П. Эффективность механических и интегрированных систем контроля сорняков в посадках картофеля //Достижения науки и техники АПК. 2018. Т. 32. № 3. С. 88-91. DOI: 10.24411/0235-24512018-10318.

Исключительно важная продовольственная культура из группы клубнеплодов в Украине - картофель. Площади его посадок достигают 1,6 млн га, а валовые сборы - 12,2-18,4 млн т. Однако средняя урожайность картофеля остается низкой и не превышает 10,4-13,0 т/ га, что составляет 30-35 % от потенциально возможной [1, 2].

Наиболее сложной проблемой при выращивании картофеля считают защиту посадок от сорняков, особенно многолетних [3, 4].

Поливные и пойменные земли, на которых размещают культуру, сильно засорены, а учитывая, что картофель во многих случаях длительное время выращивают на одних и тех же участках, засоренность посадок нередко в 7-19 раз превышает критический уровень, достигая 40-70 шт./м2 побегов многолетних и 67-238 шт./м2 однолетних сорняков, что приводит к значительному недобору урожая [5, 6, 7]. На полях, сла-бозасоренных однолетними и многолетними видами сорных растений, она снижается на 30 %, а на сильно засоренных - в 2,2-2,8 раза [1, 2, 8].

Контроль сорняков в большинстве случаев осуществляется только механическими приемами в системе основной и предпосевной обработок почвы путем про-ведени 2-3 лущений после уборки предшественника и глубокой, до 28-30 см, вспашки, весной - повторной вспашки, боронований и 1-2 культиваций, а в системе ухода за посевами - 2-3 боронований и 2-3 междурядных культиваций. Нередко взамен многократных до- и послевсходовых обработок почвы применяют гербициды Зенкор (0,2-1,5 кг/га), Стомп (5 л/га), Агритокс (0,9-1,7 л/га), Титус (50 г/л), Пантера (1,0-2,0 л/га) и др. [1, 2, 7].

Однако использование только механических, химических или биологических приемов контроля не обеспечивает надежной защиты посадок картофеля от сорных растений, а энергоемкость их в 1,8-2,3 раза превышает все другие вместе взятые технологические приемы выращивания картофеля [8].

Цель наших исследований - установить эффективность комплексных механических и интегрированных систем защиты посадок картофеля от сорняков при выращивании на постоянных участках с применением механических и химических приемов их контроля.

Условия, материалы и методы. Работу проводили в 2014-2017 гг. на черноземных среднесуглини-стых почвах агрофирмы «Житница», расположенной на стыке Приазовской слабо засушливой сельскохозяйственной зоны Ростовской области и Степной северо-центральной умеренно засушливой подзоны Украины. Гумусовый горизонт почвы достигал 75-80 см, содержане гумуса в 0-30 см слое - 4,3-4,8 %, гидроли-зованного азота - 157-169 мг, подвижного фосфора и калия (по Мачигину)- 153-160 и 161-174 мг/кг почвы соответственно.

Эффективность систем защиты посадок картофеля от сорняков определяли в полевом опыте, включающем следующие варианты:

1) двукратное лущение стерни на 8-10 см с интервалом 14-16 суток, вспашка на 22-24 см, весной - боронование, культивация на 10-12 см и два междурядных рыхления (контроль);

2) двукратное лущение стерни на 8-10 см с интервалом 14-16 суток, вспашка на 22-24 см, весной - боронование, культивация на 10-12 см, опрыскивание гербицидом Раундап, ВР (360 г/л глифосата кислоты) -3,0 л/га до всходов картофеля и одно междурядное рыхление;

3) дискование стерни на 10-12 см, опрыскивание гербицидом Диамакс, ВР (344 г/л 2,4-Д кислоты + 120 г/л дикамбы кислоты) - 0,8 л/га после отрастания сорняков, вспашка на 22-24 см, весной - боронование, культивация на 10-12 см, два междурядных рыхления;

4) двукратное лущение стерни на 8-10 см с интервалом 14-16 суток, вспашка на 22-24 см, весной - боронование, дискование почвы на 10-12 см, опрыскивание гербицидом Гезагард, КС (500 г/л) - 3,0 л/га после отрастания сорняков и одно междурядное рыхление;

5) лущение стерни на 8-10 см, опрыскивание гербицидом Раундап, ВР (360 г/л глифосата кислоты) - 3,0 л/га после отрастания сорняков, вспашка на 22-24 см, весной - боронование, культивация на 10-12 см и два междурядных рыхления;

6) лущение стерни на 8-10 см, опрыскивание гербицидом Раундап, ВР (360 г/л глифосата кислоты) - 3,0 л/га после отрастания сорняков, вспашка на 22-24 см, весной - боронование, культивация на 10-12 см, опрыскивание гербицидом Раундап, ВР (360 г/л глифо-

засоренности посадок в среднем за 2014-2017 гг. в 15-16 раз, в том числе многолетними сорняками в 5-6 раз. Однако уменьшить величину этого показателя до фитоценотически или хозяйственно безопасного уровня присутствия сорняков только таким способом не удавалось. Засоренность посадок картофеля перед первым рыхлением междурядий достигала 135140 шт./м2, из которых 20-25 % были многолетними, а перед уборкой урожая - 17 шт./м2, в том числе более половины - многолетние виды (табл. 1).

Таблица 1. Средняя засоренность посадок картофеля и урожайность клубнеплодов в зависимости от системы контроля сорняков, 2014-2017 гг.

Система контроля Исходное количество, шт./м2 Перед пе между рвым рыхлением /рядий, шт./м2 Перед уборкой, шт./м2 Урожайность, т/га

всего в том числе всего в том числе всего в том числе

многолетних многолетних многолетних

1 2бб б1 1З7 29 1J 9 20,5

2 2б0 бЗ 42 11 1б J 28,8

З 2б9 б1 12б 20 1б 8 24,б

4 2б2 б2 б4 1б 12 8 2б,9

б 2б1 бЗ 128 б 11 б З2,З

б 2бЗ б2 З8 2 9 З З5,0

НСР05 2,2

сата кислоты) - 3,Q л/га до всходов картофеля и одно междурядное рыхление.

Закладку и проведение опытов осуществляли по общепринятым методикам [9]. Высаживали сорт картофеля Чародей. Внесение гербицидов осуществляли ранцевым опрыскивателем «Орион» из расчета 25Q л/ га рабочего раствора.

Площадь посевных делянок 2B м2, размещение вариантов - систематическое, повторность опыта -3-кратная. Учеты и наблюдения проводили по общепринятым методикам [9, 1Q].

Химический состав клубнеплодов картофеля определяли следуюими методами: белок - по Барнштейну, крахмал - путем гидролиза с антроновым реактивом, золу - сжиганием навесок в муфельной печи [11].

Для идентификации видов сорных растений использовали определитель высших растений Украины [12]. Номенклатура видовых названий сорняков приведена согласно международной базе данных CoL (Catalogue of Life, 2Q1B) [13].

Результаты и обсуждение. Участки, отведенные под посадку картофеля, характеризовались корнеотпрысково-малолетним типом засоренности с преобладанием таких малолетних видов, как амброзия полынелистная (Ambrosia artemisiifolia L.), щирица запрокинутая (Amaranthus retroflexus L.), марь белая (Chenopodium album L.), ежовник обыкновенный (Echi-nochloa crus-galli (L.) P.Beauv.), щетинник зеленый (Setaria viridis (L.) P.Beauv.), щетинник сизый (Setaria helvola (L.f.) Roem. & Schult.), паслен черный (Solanum nigrum L.), циклахена дурнишниколистная (Cycla-chaena xanthiifolia (Nutt.) Fresen.), осот огородный (Sonchus oleraceus L.), портулак огородный (Portulaca oleracea L.), (Galinsogaparviflora Cav.) и многолетних -бодяк полевой (Cirsium arvense (L.) Scop.), вьюнок полевой (Convolvulus arvensis L.), латук татарский (Lactuca tatarica (L.) C.A.Mey.), осот полевой (Sonchus arvensis L.), чина клубненосная (Lathyrus tuberosus L.), горошек тонколистный (Vicia tenuifolia Roth), кирказон ломоносовидный (Aristolochia clematitis L.) и др. Всего - 42 вида.

Применение комплекса только механических приемов контроля сорняков с использованием различных почвообрабатывающих орудий приводило к снижению

Достаточно эффективным оказалось осеннее или весеннее дискование почвы, благодаря которому уничтожались однолетние и измельчались на отрезки 5-10 см корневища многолетних сорняков, с последующим применением после их отрастания послевсходовых селективных гербицидов Диамакс в осенний период или Гезагард - весной нормами, которые рекомендованы для контроля малолетних видов. При таком подходе происходило своего рода «превращение» многолетних видов сорняков в малолетние. Короткие сегменты корневищ после дискования почвы дружно прорастали, но были ослаблены к воздействию гербицидов, которые в них проникали, поэтому 70-80 % растений погибало. Однако корневища многолетних сорняков, находящиеся в слоях почвы глубже 10-12 см, в течение лета отрастали, и к осени возникала потребность в повторных обработках.

Более эффективным было применение в осенний или весенний период системного гербицида Раундап, проникающего во все органы растения, обеспечившего более полную гибель как однолетних, так и многолетних сорняков. Количество их уменьшалось в среднем в 16-24 раза, в том числе многолетников - в 7-11 раз, а при осеннем и повторном весеннем применении засоренность снижалась соответственно в 29-30 и 17-18 раз. Гибель однолетних сорняков отмечали на уровне 97-100 %, таких многолетних, как бодяк полевой (C. arvense), осот полевой (S. arvensis), чина клубненосная (L. tuberosus), горошек тонколистный (V. tenuifolia) - 78-97 %, а вьюнка полевого (C. arvensis), латука татарского (L. tatarica), кирказона ломоносо-видного (A. clematitis), чистеца германского (Stachys germanica L.) - не более 25 %.

Причем осеннее применение гербицидов после уборки картофеля во все годы исследований обеспечивало более высокую эффективность, в сравнении с весенними обработками до всходов культуры. Это объясняется особенностями движения и содержания в растениях многолетних корнеотпрысковых сорняков пластических питательных веществ. Сроки послеуборочного осеннего применения химических средств защиты приходились на начало - середину сентября, то есть период, когда у многолетних видов происходи-

достигавшим 22,51-23,04 %. При этом его общий сбор составлял 5,54-8,06 т/га, тогда как в контроле - только 4,41 т/га (табл. 3).

Содержание белка в клубнях, выращенных с использованием интегрированных систем защиты растений от сорняков, превышало 1,28-1,36 %, зольных элементов - 1,22-1,44 %, что больше, чем при механических приемах, соответственно на 0,03-0,11 % и 0,18-0,40 %.

Содержание крахмала в клубнях картофеля, как при механических, так и при интегрированных приемах контроля сорных растений находилось в пределах 16,1-16,8 %. При этом сбор крахмала с 1 га посадок картофеля в вариантах с интегрированными системами защиты от сорняков с осенним использованием гербицида Диамакс или весенним применением гербицида Гезагард составлял 4,08-4,44 т, с весенней или осенней обработкой Раундапом - 4,84-5,39 т. Максимальный в опыте сбор крахмала отмечен в вариантах с сочетанием механичеких приемов контроля сорняков с двукратным использованием гербицида Раундап - 5,88 т/га.

Вместе с тем, следует отметить, что, несмотря на относительно высокую эффективность комплексных механических и интегрированных систем контроля сорняков, особенно многолетних, избавиться от них или уменьшить присутствие до уровня ниже экономического порога вредоносности в посадках картофеля удавалось лишь при систематическом использовании в течение не менее 4 лет (табл. 4). В частности сокращение засоренности однолетними видами до экономически безопасного уровня отмечали лишь через 3 года, а многолетними сорняками - через 4 года и только на фоне интегрированных систем контроля в Без учета очень мелких клубней (менее 25 г) среднее сочетании с гербицидом Раундап: число однолетних количество товарных клубней с одного куста мало от- сорных растений к уборке картофеля не превышало личалось по вариантам опыта и изменялось от 8 до 10 7-9 шт./м2, многолетних - 1 шт/м2, причем только 1-3 шт., что связано, очевидно, с особенностями сорта. шт./м2 формировали семена. Семенная продуктив-Таблица 3. Химический состав клубней картофеля в зависимости от системы контроля сорняков (2014-2017 гг.), %

ло интенсивное накопление подземной массы и отток пластических веществ из листьев в корни вместе с гербицидами, попавшими на них, что обеспечивало отмирание даже глубоко залегающей корневой системы. Весной пластические вещества передвигались от корня в наземные части, и гербициды, которые попадали на листья и стебли сорных растений, не могли глубоко проникнуть в корневую систему, от чего их фитоток-сическое действие было слабее.

Урожайность картофеля в вариантах с совместным применением механического контроля и гербицида Раундап достигала 28,8-35,0 т/га, тогда как на других делянках она была на 1,9-14,5 т/га меньше.

Изменения урожайности клубней картофеля под влиянием различных приемов контроля сорняков определяли главным образом средняя масса одного товарного клубня, масса товарных клубней с одного куста, в меньшей мере количество клубней с одного куста и их товарность (табл. 2).

Таблица 2. Структура урожая клубней картофеля под влиянием различных приемов контроля сорняков, 2014-2017 гг.

Система контроля Масса клубней с 1 куста, г Масса одного товарного клубня, г Число товарных клубней с 1 куста, шт. Товарность клубней, %

1 530 56 8 85

2 770 75 9 88

3 660 72 8 87

4 720 72 9 90

5 890 81 10 90

6 970 89 10 92

Система контроля Сухое вещество Крахмал Белок Зола Сбор с 1 га, т

сухого вещества крахмала

1 22,48 16,1 1,25 1,04 4,61 3,30

2 22,92 16,8 1,28 1,39 6,60 4,84

3 22,51 16,6 1,31 1,22 5,54 4,08

4 22,67 16,5 1,36 1,33 6,10 4,44

5 22,80 16,7 1,34 1,39 7,36 5,39

6 23,04 16,8 1,36 1,44 8,06 5,88

При этом средняя масса одного клубня на делянках с интегрированными системами контроля сорняков с использованием селективных гербицидов Диамакс или Гезагард достигала 72 г, а с применением Раундапа - от 75 до 89 г, что больше, чем в контроле, соответственно на 16 и 19-33 г.

Масса клубней с одного куста на контрольных делянках не превышала 530 г. В вариантах с интегрированными системами с осенним или весенним применением селективных гербицидов Диамакс или Гезагард она составляла 660-720 г, гербицида Раундап - 770-890 г, а при двукратном применении гербицида Раундап сначала осенью, затем весной достигала 970 г при максимальной товарности клубней до 92 %.

Использование интегрированных систем контроля сорняков положительно влияло и на химический состав клубней. Прежде всего, в этих вариантах они отличались повышенным содержанием сухого вещества,

ность однолетних сорняков в контрольном варианте с применением только механических приемов достигала 758 шт. с растения и 5306 шт. с 1 м2, при использовании интегрированных систем с осенним или весенним применением селективных гербици-

Таблица 4. Количество сорняков при систематическом применении различных систем их контроля на участках выращивания картофеля, шт./м2

Систе- 2014 г. 2015 г. 2016 г. 2017 г.

ма контроля 1* 2** 1* 2** 1* 2** 1* 2**

1 21 14 19 9 15 7 13 6

2 20 11 18 8 14 5 12 4

3 19 13 15 8 16 6 10 5

4 15 12 12 9 11 6 10 5

5 14 10 11 6 10 3 9 1

6 11 6 9 4 9 2 7 0

* - всего сорняков; ** - в том числе многолетних

Достижения науки и техники АПК. 2018. Т 32. № 3

дов Диамакс или Гезагард - 236-290 шт./растение и 1160-1420 шт./м2 соответственно, Раундап - 93-156 шт./растение и 156-280 шт. /м2.

Уменьшение актуальной засоренности посадок картофеля под действием интегрированных систем контроля сорняков одновременно обеспечивало снижение потенциальной засоренности почвы. В 2017 г. на фоне механических приемов контроля сорных растений в 0-20 см слое почвы было обнаружено 630 млн шт./га семян сорняков, на фоне интегрированных систем с осенним или весенним применением селективных гербицидов Диамакс или Гезагард - 488, Раундап - 309 млн шт./га при исходном их содержании в начале закладки опыта в 2014 г. - 1100 млн шт./га.

По количеству семян преобладали сорные виды с высокой семенной продуктивностью: амброзия по-лынелистная (А. artemisiifolia), щирица запрокинутая (А. retroflexus), ежовник обыкновенный (Е. crus-galli), щетинник сизый (Э. Ие^оа), циклахена дурнишни-колистная (С. хап^И^На), портулак огородный (Р. оетсеа), вьюнок полевой (С. arveпsis), бодяк полевой (С. arveпse) и др.

Выводы. На черноземных почвах Ростовской области и степной зоны востока Украины участки,

отводимые под посадку картофеля, засорены малолетними и многолетними сорняками, количество которых во много раз превышает критический уровень. Использование комплекса механических приемов контроля сорняков приводит к снижению засоренности в 15-16 раз, в том числе многолетними видами в 5-6 раз. Осеннее или весеннее дискование почвы с последующим применением послевсходовых селективных гербицидов вызывает гибель 70-80 % сорняков, однако многолетние виды быстро отрастают, в результате чего возникает необходимость в повторной обработке. Наиболее эффективно интегрированное применение механических приемов контроля в сочетании с системным гербицидом Раундап. Уменьшение засоренности достигает 1630 раз, в том числе многолетниками - 7-18 раз, а урожайность картофеля составляет 28,8-35,0 т/га. В клубнях увеличивается содержание белка, зольных элементов, повышаются сборы крахмала и сухого вещества с 1 гектара.

Сократить присутствие сорняков до уровня ниже экономического порога вредоносности в посадках картофеля возможно лишь при систематическом использовании интегрированных систем их контроля в течение не менее 3-4 лет.

Литература.

1. Научные основы агропромышленного производства в зоне Степи Украины/ под общ. ред. В. М. Зубец. Киев: Аграрная наука, 2004. 134 с.

2. Лихочвор В. В. Рослинництво. Технологивирощування сльськогосподарських культур. Львiв: Укранськ технологи, 2002. 800 с.

3. Жукова М. И., Середа Г. М. Мониторинговые исследования засоренности картофеля в Беларуси как элемент и в за-висимостинтегрированной защиты растений // Проблемы сорной растительности и методы борьбы с ней. Несвиж: Несвиж. укрупн. типограф., 2010. C. 69-71.

4. Курдюкова О. М., Конопля М. I. Бур'яни Степiв Украни. Луганськ: Елтон-2, 2012. 348 с.

5. Надточий И. Н. Вредоносность сорных растений зависит от сроков их пребывания в посадках картофеля // Защита и карантин растений. 2007. № 10. С. 24-25.

6. Сонкина Н. В., Сорока С. В. Пороги вредоносности сорных растений в посадках картофеля // Защита растений: сборник научных трудов. 2004. № 28. С. 20-31.

7. Курдюкова О. Н., Конопля Н. И. Контроль многолетних сорняков в посадках картофеля // Защита и карантин растений. 2014. № 2. С. 39-40.

8. Конопля Н. И. Ресурсосберегающие приемы контроля сорняков. Луганск: Сириус, 2015. 168 с.

9. Основы опытного дела в растениеводстве / под общ. ред. В. Е. Ещенко, М. Ф. Трифонова, П. Г. Копытко и др. М.: КолосС, 2009. 336 с.

10. Методические рекомендации по учету и картированию засоренности посевов / под общ. ред. А. В. Фисюнова. Днепропетровск: ВНИИК, 1974. 71 с.

11. Руководство по анализам кормов / под ред. Д. И. Марнова, И. С. Шумилина, Г. И. Горшкова и др. М.: Колос, 1982. 54 с.

12. Определитель высших растений Украины / под ред. Д. Н. Доброчаева, М. И. Котова, Ю. Н. Прокудина и др. Киев: Фи-тосоциоцентр, 1999. 548 с.

13. Catalogue of Life: 30th January 2018 [Электронный ресурс]. URL: http://www.catalogueoflife.org/col/search/all (дата обращения: 30.01.2018).

EFFECTIVENESS OF MECHANICAL AND INTEGRATED CONTROL SYSTEMS OF WEEDS IN POTATO PLANTINGS

O. N. Kurdyukova, E. P. Tyshchuk

Institute of Plant Protection, ul. Vasil'kovskaya, 33, Kiev, 03022, Ukraine

Abstract. The article presents the results of experiments on control of weeds in potato plantings. The research was carried out on chernozem soils of the steppe zone of Ukraine in 2014-2017. Mechanical methods of weed control included a double stubble breaking, plowing, a harrowing, cultivation and two inter-row hoeing of the potato plantings in the spring. Mechanical methods in integrated control systems were supplemented with autumn and spring application of Diamaks (0.8 L/ha), Gezagard (3.0 L/ha), Roundup (3.0 L/ha) herbicides. When growing potato on permanent sites, the amount of annual, biennial and perennial weeds exceeded the critical level. The complex of mechanical methods of weed control of reduced the infestation of potato plantings 15-16 times, including perennial weeds - 5-6 times. The integrated methods of control reduced the infestation - 16-30 times and 7-18 times, respectively. The application of mechanical methods of weed control provided the obtaining of potato productivity at the level of 20.5 t/ha. The maximal potato productivity reached 35.0 t/ha in the variants of autumn and spring application of Roundup against the background of mechanical methods of weed control. In tubers the content of dry matter, protein, ash constituents raised. Starch yield at the use of mechanical methods of weed control was 3.30 t/ha, and at the use of the integrated systems -4.08-5.88 t/ha. It is possible to reduce the presence of weeds below the critical level only in 3-4 years of regular application of the integrated methods of the control.

Keywords: potato; weeds; soil tillage; herbicides; chemical composition; tuber crops.

Author Details: O. N. Kurdyukova, D. Sc. (Agr.), senior research fellow (e-mail: herbology8@gmail.com); E. P. Tyshchuk, research fellow.

For citation: Kurdyukova O. N., Tyshchuk E. P. Effectiveness of Mechanical and Integrated Control Systems of Weeds in Potato Plantings. Dostizheniya naukii tekhnikiAPK. 2018. Vol. 32. No. 3. Pp. 88-91 (in Russ.). DOI: 10.24411/0235-2451-2018-10318.