Мониторинг засоренности полевых севооборотов

УДК 631.423.4

МОНИТОРИНГ ЗАСОРЕННОСТИ ПОЛЕВЫХ СЕВООБОРОТОВ С. А. Замятин, А. Ю. Ефимова

Марийский научно-исследовательский институт сельского хозяйства, п. Руэм, Республика Марий Эл

MONITORING OF CROP ROTATION WEED INFESTATION S. A. Zamyatin, A. Y. Efimova

Mari Agricultural Research Institute, Ruem village, The Mari El Republic

Разные виды сорняков обладают неодинаковым воздействием на культурные растения. Выражением этого воздействия является вредоносность сорняков, которая приводит к снижению урожая или ухудшению качества продукции. Со временем на посевах сельскохозяйственных культур возможно изменение видового состава сорных растений, которое зависит от интенсивности технологии возделывания и, в первую очередь, от чередования сельскохозяйственных культур, внесения удобрений. Мониторинг засоренности посевов сельскохозяйственных культур необходим для прогнозирования распространения наиболее вредоносных сорняков в севооборотах. Цель исследований - проследить динамику засоренности и видовой состав сорняков на дерново-подзолистой почве в полевых севооборотах. Исследования проводились в 1999-2016 гг. на стационарном участке, на дерново-подзолистой среднесуглинистой почве с высоким содержанием подвижных форм фосфора и обменного калия. Биоморфологический спектр сорных видов свидетельствует, что на долю малолетних сорняков приходится 20 видов, многолетних - 10 видов. За время исследований в изучаемых агроценозах наблюдается увеличение обилия сорняков. Если в первую ротацию наблюдалось 55,69 экземпляра сорной растительности на 1 м2, в том числе 46,50 - однолетних, то во второй ротации обилие сорняков увеличилось до 55,45 шт./м2. В третьей ротации севооборотов наблюдалось наибольшее количество сорной растительности - 87,25 шт./м2. Исследуя динамику засоренности посевов полевых севооборотов, приходим к выводу, что засоренность полевых агроценозов возрастает, особенно за последние шесть лет исследований. За время исследований возрастает численность таких однолетник сорняков, как дымянка аптечная и звездчатка средняя. Значительно возросла численность мари белой и проса куриного, особенно за последние шесть лет исследований. С каждым годом уменьшается засоренность пикульника обыкновенного, василька синего, мятлика однолетнего и щирицы запрокинутой.

Ключевые слова: сорняк, видовой состав, засоренность, биологические группы, малолетние, многолетние, динамика.

Different species of weeds have differential effects on crop plants. The harmfulness of the weed is an expression of this influence. This leads to a decrease in yield or deterioration in the quality of products. Over time, agricultural crops may change the species composition of weeds, which depends on the intensity of the technology and cultivation, primarily on crop rotation, fertilizer application. Monitoring of contamination of crops is necessary to predict the spread of the most harmful weeds in crop rotations. The purpose of research is to trace the dynamics of debris and species composition of weeds in turf-podzolic soil in field crop rotations. The studies were conducted in the years 1999-2016 on the stationary portion on sod-podzolic medium loamy soils with a high content of mobile phosphorus and exchangeable potassium. Biomor-phological range of weed species indicates that the proportion of short-lived perennial plant is 20 species, as well as perennial - 10 species. During the research, an increase in weed abundance observed in the studied agrocenoses. If the first rotation had 55,69 copies of weeds per 1 m2, including 46,50 - annuals, the second rotation of the abundance of weeds has increased to 55,45 pc/m2. The third crop rotation has the highest number of weeds -87,25 pc/m2. Study of the dynamics of crop debris field rotations leads to the conclusion that the debris field of agrocenoses increases, especially in the past six years of research. During the research, the number of annual weed like fumitory and chickweed increases. The number of white mari and barnyard grass significantly increased, especially in the past six years of research. Every year weed infestation of galeopsis ordinary, cornflower blue, annual bluegrass and amaranth thrown back decreases.

Keywords: weed species composition, infestation, biological groups, young, long-term, dynamics.

Введение. Возделывание длительное время ний, мало отличающихся по биологии, приводит на одном поле какой-либо одной группы расте- к увеличению засоренности почвы и посевов,

> Замятин С. А., Ефимова А. Ю., 2017

Вестник Марийского государственного университета Серия «Сельскохозяйственные науки. Экономические науки». 2017. Т. 3. № 1

особенно теми видами сорняков, которые лучше приспособлены к совместному произрастанию с данными культурными растениями [3; 5]. Вред, наносимый сорными растениями культурным, зависит не только от количества и видового состава сорняков и их роста и развития. Последнее в значительной степени характеризуется их массой. Чем больше масса сорняков, тем больше они иммобилизуют питательных веществ и расходуют больше влаги, лишая ее культурные растения. Особо большой вред от расходования воды на создания биомассы сорных растений культурные посевы ощущают в засушливые годы, когда влага находится в первом минимуме и, соответственно, определяет величину урожая [1; 4; 7]. Разные виды сорняков обладают неодинаковым воздействием на культурные растения. Выражением этого воздействия является вредоносность сорняков, которая приводит к снижению урожая или ухудшению качества продукции. Со временем на посевах сельскохозяйственных культур возможно изменение видового состава сорных растений, которое зависит от интенсивности технологии возделывания и, в первую очередь, от способа обработки почвы, чередования сельскохозяйственных культур, внесения удобрений, применения средств защиты растений и т. д. [6; 8].

Мониторинг засоренности посевов сельскохозяйственных культур необходим для прогнозирования распространения наиболее вредоносных сорняков в севооборотах. [3; 7].

Цель наших исследований - проследить динамику засоренности и видовой состав сорняков на дерново-подзолистой почве в полевых севооборотах начиная с 1999 года.

Методика. Исследования проводились в 1999-2016 гг. на стационарном участке опытного поля ФГБНУ «Марийский НИИСХ». Почва опытного участка дерново-подзолистая, среднесугли-нистая со следующими агрохимическими показателями пахотного слоя в момент закладки опыта: содержание гумуса - 1,72 %, реакция почвенного раствора - 5,67, ^ - 1,7 мг экв на 100 г почвы, сумма поглощенных оснований -7,9 мг экв на 100 г почвы. Обеспеченность почвы подвижным фосфором 270, обменным калием 130 мг на 1 кг почвы. Площадь делянки 165 м2. Повторность вариантов в опыте трехкратная. Агротехника возделывания испытуемых культур в изучаемых севооборотах общепринятая для условий Республики Марий Эл.

Схема опыта включала в себя следующие варианты:

Фактор А - виды севооборотов

1. Зерновой (овес + клевер, клевер 1 г. п., озимые, викоовсяная смесь на зерно, яровая пшеница, ячмень) - 83 % зерновых.

2. I плодосменный (викоовсяная смесь на зеленую массу, озимые, ячмень, картофель, вико-овсяная смесь на зерно, яровая пшеница) - 67 % зерновых.

3. II плодосменный (викоовсяная смесь на зерно, яровая пшеница, картофель (навоз 80 т/га), ячмень + клевер, клевер 1 г. п., озимые) - 67 % зерновых.

4. Зернотравянопропашной севооборот (ячмень + клевер, клевер 1 г. п., клевер 2 г. п., озимые, картофель, овес) - 50 % зерновых.

Фактор В - внесение минеральных удобрений:

Контроль (без удобрений).

^0Р60^0.

Закладка опыта, учеты, наблюдения проводились с использованием общепринятых методик:

- засоренность полевых агроценозов определялись в конце вегетации растений зерновых и зернобобовых (фаза молочной спелости), картофеля (фаза смыкания ботвы), клевера и однолетних трав (фаза начала цветения) количественным методом с использованием рамки площадью 0,25 м2 в четырехкратной повторности [2].

Результаты и обсуждение. Биоморфологический спектр сорных видов свидетельствует, что на долю малолетних сорняков приходится 20 видов, многолетних - 10 видов (табл. 1).

Таблица 1

Видовой состав сорняков в полевых агроценозах

Вид Латинское название Семейство Биологическая группа

1 2 3 4

Однолетние

Звездчатка средняя SteUaria media (L.) Vill. Гвоздичные Эфемер

Дымянка аптечная Fumaria officinalis L. Дымянковые Яровой ранний

Пикульник обыкновенный Galeopsis tetrahit L. Губоцветные Яровой ранний

Подмаренник цепкий Galium aparine L. Маревые Яровой ранний

Горец вьюнковый Fallopia convolvulis L. Гречишные Яровой ранний

Горец шероховатый Polygonum scabrum Moench Гречишные Яровой ранний

Горец птичий Polygonum aveculare L. Гречишные Яровой ранний

Продолжение табл. 1

1 2 3 4

Вероника изящная Veronica polita L. Норичковые Яровой поздний

Марь белая Chenopodium album L. Маревые Яровой поздний

Просо куриное Echinochloa crus-galli L. Мятликовые Яровой поздний

Щирица запрокинутая Amaranthus retroflexus L. Щирицовые Яровой поздний

Василек синий Certaurea cyanus L. Сложноцветные Зимующий

Аистник цикутовый Erodium cicutarium L. Гераниевые Зимующий

Ромашка непахучая Matricaria perforate Merat Сложноцветные Зимующий

Пастушья сумка обыкновенная Capsella bursa -pastoris (L.) Medic Крестоцветные Зимующий

Мелколепестник канадский Erigeron canadensis L. Сложноцветные Зимующий

Мятлик однолетний Poa annua L. Мятликовые Зимующий

Скерда кровельная Crepis tectorum L. Сложноцветные Зимующий

Ярутка полевая Thlaspi arvense L. Крестоцветные Зимующий

Качим постенный Psammophiliella muralis (L.) Ikonn. Гвоздичные Зимующий

Фиалка полевая Viola arvensis Murray. Фиалковые Двулетний

Многолетние

Одуванчик лекарственный Taraxacum officinale Wigg. Сложноцветные Стержне-корневой

Полынь обыкновенная Artemisia vulgaris L. Сложноцветные Стержне-корневой

Хвощ полевой Equisetum arvense L. Хвощевые Корневищный

Чистец болотный Stachys palustris L. Губоцветные Корневищный

Подорожник большой Plantago ajor L. Подорожниковые Мочковато-корневой

Вьюнок полевой Convolvulus arvensis L. Вьюнковые Корнеот-прысковый

Бодяг полевой Cirsium arvense (L.) Scop. Сложноцвет ные Корнеот-прысковый

Осот желтый Sonchus arvensis L. Сложноцвет ные Корнеот-прысковый

Льнянка обыкновенная Linaria vulgaris Mill Норичниковые Корнеот-прысковый

Малолетние сорняки в полевых агрофитоцено-зах представлены следующими биологическими группами: эфемеры, яровые ранние, яровые поздние, зимующие и двулетние сорняки. Доминирующей биологической группой являются яровые ранние и поздние сорняки. Из многолетних сорняков преобладали корнеотпрысковые сорняки. Эта группа относится к трудноискоренимым сорнякам.

Исследования показали, что полевые севообороты повлияли на динамику численности засоренности посевов. Если в первую ротацию (шесть лет) севооборотов наблюдалось только 18 видов сорняков (13 однолетних и 5 многолетних), то во второй ротации видовой состав сорняков увеличился до 23 видов (табл. 2). В ценозах отмечено появление таких однолетних сорняков, как вероника изящная, пастущья сумка обыкновенная, скерда кровельная и фиалка полевая. Из многолетних сорняков появились такие виды, как чи-стец болотный и льнянка обыкновенная.

Таблица 2

Динамика засоренности полевых севооборотов

1999-2004 гг. 2005-2010 гг. 2011-2016 гг.

1 2 3 4

Однолетние

Дымянка аптечная 1,84 2,21 2,46

Марь белая 17,56 19,08 32,72

Звездчатка средняя 0,91 1,98 2,00

Пикульник обыкновенный 3,36 2,32 0,61

Просо куриное 11,57 12,92 24,21

Василек синий 2,25 1,35 1,11

Горец вьюнковый 0,61 0,51 1,03

Горец шероховатый 1,16 1,73 0,56

Горец птичий 0,00 0,00 1,46

Аисник цикунтовый 0,00 0,00 0,17

Вероника изящная 0,00 0,08 0,10

Ромашка непахучая 0,73 0,34 1,40

Пастушья сумка 0,00 0,04 0,14

Подмаренник цепкий 1,99 1,68 0,88

Мелколепестник канадский 0,00 0,00 2,72

Мятлик однолетний 2,97 1,82 0,74

Скерда кровельная 0,00 0,36 0,11

Ярутка полевая 0,89 1,25 0,05

Качим постенный 0,00 0,00 0,65

Щирица запрокинутая 0,76 0,38 0,09

Вестник Марийского государственного университета Серия «Сельскохозяйственные науки. Экономические науки». 2017. Т. 3. № 1

Продолжение табл. 2

1 2 3 4

Сумма 46,60 48,06 73,21

Многолетние

Вьюнок полевой 0,79 0,97 0,98

Бодяг полевой 1,89 1,64 0,77

Осот желтый 3,53 3,11 4,80

Подорожник большой 0,00 0,00 0,70

Полынь обыкновенная 0,00 0,00 0,17

Хвощ полевой 1,99 1,71 3,78

Чистец болотный 0,00 0,05 1,55

Фиалка полевая 0,00 0,02 1,14

Льнянка обыкновенная 0,05 0,10 0,07

Одуванчик лекарственный 0,84 0,08 0,08

Сумма 9,09 7,69 14,04

Итого 55,70 55,75 87,25

В третьей ротации севооборотов видовой состав полевых агроценозов увеличился еще на 6 видов. Увеличение численности однолетних видов пришло за счет горца птичьего, аистника цику-тового, мелколепестника канадского и качима постенного. Из многолетних сорняков появились следующие виды: подорожник большой и полынь обыкновенная.

Хочется отметить, что за время исследований в изучаемых агроценозах наблюдается увеличение обилия сорняков. Если в первую ротацию

наблюдалось 55,69 экземпляра сорной растительности на 1 м2, в том числе 46,50 - однолетних, то во второй ротации обилие сорняков увеличилось до 55,45 шт/м2. Количество однолетних сорняков также увеличилось на 3,4 %. В третьей ротации севооборотов наблюдалось наибольшее количество сорной растительности - 87,25 шт/м2. Количество однолетних сорняков в этот период также было наибольшим - 74,34 шт/м2.

Исследуя динамику засоренности посевов полевых севооборотов, приходим к выводу что засоренность полевых агроценозов возрастает, особенно за последние шесть лет. Постоянно возрастает количество однолетних сорняков. Количество многолетних сорняков несколько сократилось только во второй ротации севооборотов. Очевидно, здесь сказалась засушливый период 2010 года, когда ГТК за вегетационный период составил всего 0,37 ед.

Что касается видов сорных растений, то за время исследований возрастает численность таких однолетник сорняков, как дымянка аптечная и звездчатка средняя. Значительно возросла численность мари белой и проса куриного, особенно за последние шесть лет исследований. С каждым годом уменьшается засоренность пикульника обыкновенного, василька синего, мятлика однолетнего и щирицы запрокинутой.

Заключение. Мониторинг засоренности полевых севооборотов показал, что доминирующей биологической группой являются яровые ранние и поздние сорняки. Из многолетних преобладали корнеотпрысковые. С каждым годом увеличивается динамика засоренности полевых севооборотов, особенно за последние шесть лет исследований.

Литература

1. Борисова Е. Е. Влияние предшественников на засоренность и урожайность яровой пшеницы // Вестник НГИЭИ. 2011. № 2 (3). С. 55-74.

2. Васильев И. П., Туликов А. М., Баздырев Г. И. и др. Практикум по земледелию. М: Колос, 2005. 424 с.

3. Замятин С. А., Бырканова С. В., Максуткин С. А. Засоренность посевов в полевых севооборотах // Научные основы современных агротехнологий в сельскохозяйственном производстве: материалы Всероссийской научно-производственной конф. (Саранск, 25-26 июня 2015 г.) / Федер. агентство науч. орг., Мордовский ННИХ [редкол.: А. М. Гурьянов и др.]. Саранск, 2015. С. 96-99.

4. Замятин С. А., Изместьев В. М. Севооборот как способ контроля за сорняками // Вестник Марийского государственного университета. Серия «Сельскохозяйственные науки. Экономические науки». 2015. № 2(2). С. 23-25.

5. Замятин С. А., Максимов В. А., Бариева Н. Н. Действие гербицидов и биопрепаратов на засоренность посевов и урожайность ячменя и пшеницы // Аграрная наука. 2015. № 2. С. 15-18.

6. Земледелие / под ред. А. И. Пупонина. М.: Колос, 2000. 552 с.

7. Козлова Л. М. Эффективность полевых севооборотов при различных уровнях интенсификации земледелия в Кировской области // Аграрная наука Евро-Северо-Востока. 2014. № 2 (39). С. 30-34.

8. Корпанов Р. В., Сорока С. В., Сорока Л. И. Видовой состав и распространенность сорных растений в посевах сои в Беларуси // Образование, наука и производство. 2014. № 2 (7). С. 49-51.

9. Лунева Н. Н., Кириленко Е. И. Засоренность посевов зерновых сельскохозяйственных культур и тенденции ее изменчивости в Ростовской области // Состояние и развитие гербологии на пороге XXI столетия: материалы Второго всероссийского науч.-произв. совещ. (Голицино, 17-20 июля 2000 г.). Голицино, 2000. С. 42-47.

References

1. Borisova E. E. Vlijanie predshestvennikov na zasorennost' i urozhajnost' jarovoj pshenicy [Effect of predecessors on weed infestation and productivity of spring wheat], Vestnik NGIJel, 2011, no. 2 (3), pp. 55-74.

2. Vasil'ev I. P., Tulikov A. M., Bazdyrev G. I. i dr. Praktikum po zemledeliju [Workshop on agriculture], Moscow: Kolos, 2005, 424 p.

3. Zamjatin S. A., Byrkanova S. V., Maksutkin S. A. Zasorennost' posevov v polevyh sevooborotah [Weed infestation in field crop rotations], Nauchnye osnovy sovremennyh agrotehnologij v sel'skohozjajstvennom proizvodstve: materialy Vserossijskoj nauchno-proizvodstvennoj konf. (Saransk, 25-26 ijunja 2015 g.) = Scientific bases of modern technologies in agricultural production, Feder. agentstvo nauch. org., Mordovskij NNIH [redkol.: A. M. Gurjanov i dr.]. Saransk, 2015, pp. 96-99.

4. Zamjatin S. A., Izmest'ev V. M. Sevooborot kak sposob kontrolja za sornjakami [Crop rotation as a way to control the weeds], VestnikMarijskogo gosudarstvennogo universiteta. Serija «Sel'skohozjajstvennye nauki. Jekonomicheskie nauki» = Vestnik of the Mari State University. Chapter "Agriculture. Economics", 2015, no. 2(2), pp. 23-25.

5. Zamjatin S. A., Maksimov V. A., Barieva N. N. Dejstvie gerbicidov i biopreparatov na zasorennost' posevov i urozhajnost' jachmenja i pshenicy [Action of herbicides and biological products on the weed infestation of crops and yield of barley and wheat], Agrarna-ja nauka = Agricultural science, 2015, no. 2, pp. 15-18.

6. Zemledelie [Agriculture], in A. I. Puponina (ed.). Moscow: Kolos, 2000, 552 p.

7. Kozlova L. M. Jeffektivnost' polevyh sevooborotov pri razlichnyh urovnjah intensifikacii zemledelija v Kirovskoj oblasti [Efficiency of field rotations at different levels of intensification of agriculture in the Kirov region], Agrarnaja nauka Evro-Severo-Vostoka = An Agrarian Science of Euro-North-East, 2014, no. 2 (39), pp. 30-34.

8. Korpanov R. V., Soroka S. V., Soroka L. I. Vidovoj sostav i rasprostranennost' sornyh rastenij v posevah soi v Belarusi [Species composition and abundance of weeds in crops of soybeans in Belarus], Obrazovanie, nauka i proizvodstvo, 2014, no. 2 (7), pp. 49-51.

9. Luneva N. N., Kirilenko E. I. Zasorennost' posevov zernovyh sel'skohozjajstvennyh kul'tur i tendencii ee izmenchivosti v Rostovskoj oblasti [Weed infestation of cereal crops and tendencies of its variability in the Rostov region], Sostojanie i razvitie gerbologii na poroge HHI stoletija: materialy vtorogo vserossijskogo nauch.-proizv. soveshh. (Golicino, 17-20 ijulja 2000 g.) = Status and development of herbology on the threshold of the twenty-first century: proceedings of the Second All-Russian scientific and production meetings (Golitsyno, 17-20 July 2000), Golicino, 2000, pp. 42-47.

Статья поступила в редакцию 22.11.2016 г.

Submitted 22.11.2016.

Для цитирования: Замятин С. А., Ефимова А. Ю. Мониторинг засоренности полевых севооборотов // Вестник Марийского государственного университета. Серия «Сельскохозяйственные науки. Экономические науки». 2017. Т. 3. № 1 (9). С. 33-37.

Citation for an article: Zamjatin S. A., Efimova A. Ju. Monitoring of crop rotation weed infestation. Vestnik of the Mari State University. Chapter "Agriculture. Economics". 2017, vol. 3, no. 1 (9), pp. 33-37.

Замятин Сергей Анатольевич, кандидат сельскохозяйственных наук, зав. отделом, Марийский НИИСХ, п. Руэм, Республика Марий Эл, zamyatin.ser@mail.ru

Ефимова Александра Юрьевна, младший научный сотрудник, Марийский НИИСХ, п. Руэм, Республика Марий Эл, via@mari-el.ru

Zamyatin Sergey A., Ph. D. (Agriculture), head. Department, Mari ARI, Ruem village, Mari El Republic, zamyatin.ser@mail.ru

Efimova Alexandera Yu., junior researcher, Mari ARI, Ruem village, Mari El Republic,

via@mari-el.ru