Минеральный состав надземной массы сорных растений

ФГБОУ ВПО Госуниверситет - УНПК. - Орел, 2012. - 150 с.

2. Белоус Н.М. Межведомственное сотрудничество учёных Брянщины по инновационному развитию садоводства / Н.М. Белоус // Плодоводство и ягодоводство России. Т. XXV. - М., 2010. - С. 496-498.

3. ГОСТ Р 54698-11 Смородина красная и белая свежая. Технические условия. - М.: ФГУП «Стандартинформ», 2012. - 8 с.

4. Казаков И.В. Ягодные культуры в Центральном регионе России / И.В. Казаков, С.Д. Айтжанова, С.Н. Евдокименко, В.Л. Кулагина, Ф.Ф. Сазонов // Брянск: Изд-во Брянская ГСХА, 2009. - 208 с.

5. Куликов И.М. Творческий путь и научное наследие академика РАСХН И.В. Казакова / И.М. Куликов, Н.М. Белоус, С.Н. Евдокименко, В.Л. Кулагина // Плодоводство и ягодоводство России: сборник научных работ ГНУ ВСТСП Рос-сельхозакадемии. - Т. XXXII. Ч. 1. - М., 2012. -С. 3-12.

6. Мясищева Н.В. Влияние замораживания и хранения на технологические свойства и пищевую ценность ягод красной смородины / Н.В.

Мясищева, Е.Н. Артемова // Вопросы питания. - №4. - 2011. - С. 42-46.

7. Никулин А.Ф. Оценка сортов смородины чёрной по химическому составу плодов и качеству замороженной продукции /А.Ф. Никулин, Ф.Ф. Сазонов // Плодоводство и ягодоводство России: Сб. науч. работ / ГНУ ВСТИСП Россель-хозакадемии. - М., 2012. - Т. XXXII. Часть 1. - С. 304-309.

8. Сазонов Ф.Ф. Оценка исходных форм смородины чёрной по химическому составу ягод и продуктов их переработки / Ф.Ф. Сазонов, А.Ф. Никулин // Плодоводство и ягодоводство России: Сборник научных работ / ВСТИСП. - М., 2009. -Т. XXII, Ч. 2. - С. 252-257.

9. Сазонов Ф.Ф. Оценка качества плодов смородины черной и продуктов переработки / Ф.Ф. Сазонов, А.Ф. Никулин, И.Д. Сазонова // Сборник статей по материалам V Междунар. науч.-практ. конф. «Технологические аспекты возделывания сельскохозяйственных культур», посвященной 95-летию заслуженного агронома БССР, почетного проф. Белорусской ГСХА А.М. Богомолова. - Горки: БГСХА, 2015. - С. 201-204.

УДК 632.51

МИНЕРАЛЬНЫЙ СОСТАВ НАДЗЕМНОЙ МАССЫ СОРНЫХ РАСТЕНИЙ Ториков В.Е., Мельникова О.В., Ториков В.В.

ФГОУ ВО «Брянский государственный аграрный университет»

Аннотация. Рассмотрено изменение макро-и микроэлементов в надземной массе сорных растений. Высокая концентрация магния отмечена в растениях бодяка (Cirsium) и мари белой (Chenopodium album); фосфора - трехреберника непахучего (Tripleurospermum inodorum) и мари белой (Chenopodium album); натрия - ежовника обыкновенного (Echinochloa crusgalli); калия -вьюнка полевого (Convolvulus arvensis), мари белой (Chenopodium album), щетинника сизого (Setaria glauca) и куриного проса (Echinochloa crusgalli), железа - трехреберника (Tripleurosper-mum inodorum) и куриного проса (Echinochloa crusgalli).

Из микроэлементов бор интенсивно потребляется бодяком полевым, осотом полевым, вьюнком полевым, марью белой, пикульником красивым и щирицей запрокинутой. Марганец в больших количествах содержится в пырее

Abstract. The change in the macro- and microelements in top mass of weeds is studied. The high concentration of magnesium is marked in the plants of thistle (Cirsium) and muchweed (Chenopodium album); phosphorus - German camomile (Tripleu-rospermum inodorum) and muchweed (Chenopodi-um album); sodium - barnyard grass (Echinochloa crusgalli); potassium - sheepbine (Convolvulus arvensis), muchweed (Chenopodium album), yellow-foxtail grass (Setaria glauca) and cockspur (Echi-nochloa crus-galli); iron - German camomile (Tri-pleurospermum inodorum) and cockspur (Echi-nochloa crusgalli).

Boron of all the elements is strongly taken by Canadian thistle (Cirsium arvense), dindle (Sonchus arvensis), sheepbine (Convolvulus arvensis), much-weed (Chenopodium album), bee nettle (Galeopsis speciosa) and green amaranth (Amaranthus retro-flexus). There is much manganese in spear-grass (Agropyron repens), German camomile (Tripleu-rospermum inodorum), muchweed (Chenopodium

ползучем, трехребернике непахучем, мари белой, курином просе и щетиннике сизом. Кобальтом богаты пырей ползучий, марь белая и щетинник сизый. Медь в значительных количествах находилась в сухой массе растений бодяка полевого, трехреберника непахучего, вьюнка полевого и щетинника сизого. Молибден - в растениях трехреберника, мари белой, пикуль-ника и щетинника сизого.

Ключевые слова: сорные растения, яровой ячмень, минеральные удобрения, биологическая технология, минеральный состав.

ВВЕДЕНИЕ

В интенсивном растениеводстве одним из важнейших элементов системы земледелия является интегрированная система борьба с сорными растениями [1,2,4,5,6].

Следует отметить, что многие биологические группы сорняков являются обязательным компонентом всех полевых агрофитоценозов. При совместном произрастании культурные и сорные растения конкурируют друг с другом за условия внешней среды, что приводит к снижению урожайности сельскохозяйственных культур и ухудшению качества продукции [7,8,9, 10,11,12,13,14,15,16,17].

Кроме того, сорные растения в значительной степени влияют на баланс элементов питания, физические и биологические свойства почвы, водно-воздушный, тепловой и световой режимы агрофи-тоценоза. Связи с этим, уничтожение сорняков остается одним из важнейших агротехнических мероприятий, направленных на сохранение урожая и обеспечения его дальнейшего роста. В современных системах земледелия необходимо планировать уничтожение сорных растений в посевах на основании экономических порогов их вредоносности, т.е. на поддержании их на том уровне, который не оказывал бы отрицательного влияния на урожайность и качество культурных растений. Одним из этапов такой системы является научно обоснованное сочетание приемов биологизации и грамотного использования баковых смесей гербицидов пролонгированного действия [18,19,20,21].

В процессе выращивания сельскохозяйственных культур, которые растут и развиваются в сообществе с сорными растениями, очень важно знать содержание элементов питания в сорняках и какую часть они потребляют в среднем с культурами. Вынос азота биомассой сорных растений составляет до 3,8 кг/га, калия и фосфора - 4,3 кг/га.

album), cockspur (Echinochloa crusgalli) and yellow-foxtail grass (Setaria glauca). Spear-grass (Ag-ropyron repens), muchweed (Chenopodium album), cockspur (Echinochloa crusgalli) and yellow-foxtail grass (Setaria glauca) are rich in cobalt. Much copper was found in the dry matter of Canadian thistle (Cirsium arvense), German camomile (Tripleu-rospermum inodorum), sheepbine (Convolvulus arvensis) and yellow-foxtail grass (Setaria glauca). There is molybdenum in the plants of German camomile (Tripleurospermum inodorum), muchweed (Chenopodium album), bee nettle (Galeopsis speci-osa) and yellow-foxtail grass (Setaria glauca).

Keywords: weeds, spring barley, fertilizers, biological technology, mineral composition.

МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДИКА ИССЛЕДОВАНИЙ

Исследования выполнены на многолетнем стационарном опыте Брянской ГСХА в плодосменном севообороте со следующим чередованием сельскохозяйственных культур: вико-овсяная смесь на зеленый корм, озимая пшеница, картофель, яровой ячмень. Сорные растения были отобраны на посевах ярового ячменя с вариантов биологической технологии, где в соответствии со схемой опыта, минеральные удобрения не применяются. Предшественником ячменя был картофель, под который вносили навоз из расчета 40 т/га, использовали измельченную солому озимой пшеницы - 4 т/га и сидерат горчицы белой - 8 т/га.

Содержание макро и микроэлементов определяли во ВНИИ минерального сырья имени Н.М. Федоровского (г. Москва, аналитический центр) с использованием масс-спектрального и атомно-эмиссионного анализа с индуктивно связанной плазмой в надземной массе сорных растений.

РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ

На сегодняшний день нет полных данных о влиянии применяемого в севообороте комплекса приемов биологизации (солома, сидераты, бобовые травы) на интенсивность формирования сорными растениями их биомассы, а также на накопление в сырой массе сорных растений основных элементов питания и на величину их выноса.

Результаты исследований показали, что по содержание отдельных макроэлементов в 10 видах сорняков существенно различаются. Прежде всего, обращает на себя внимание высокая концентрация большинства элементов в растениях бодяка полевого (многолетний сорняк), трехре-берника непахучего, мари белой и куриного проса (однолетние сорные растения).

Таблица 1 - Содержание макроэлементов в надземной сухой массе сорных растений, мг/кг

Сорняки № Mg Р

Бодяк полевой 57 4700 1400

Осот полевой 66 2200 1400

Пырей ползучий 48 790 1900

Трехреберник непахучий 150 2200 3800

Вьюнок полевой 55 3300 2200

Марь белая 76 4800 3500

Пикульник красивый 38 1200 1600

Куриное просо 61 2000 2200

Щирица запрокинутая 220 2800 2800

Щетинник сизый 180 2900 2900

Макроэлементы

S К Са Si Fe

3700 12000 21000 850 370

1100 20000 9600 520 180

1300 11000 4600 1000 1300

2300 20000 8400 940 760

2200 27000 13000 890 630

2500 33000 21000 1000 1800

1000 17000 7900 460 180

1400 19000 1100 350 150

1900 43000 6000 1000 550

1900 38000 8000 780 1600

Так, растения трехреберника непахучего и ежовника обыкновенного отличаются высоким содержанием натрия, бодяка полевого и мари белой - магния, трехреберника и мари белой - фосфора, бодяка полевого - серы, вьюнка полевого, мари белой, куриного проса и щетинника сизого -калия, бодяка полевого и мари белой - кальция, пырея ползучего, трехреберника непахучего, мари белой и ежовника обыкновенного - кремния и трехреберника и куриного проса - железа.

Следовательно, к натриефильным сорнякам, потребляющих большое количество натрия, можно отнести лишь два вида трехреберник непахучий и куриное просо, к фосфорофильным -

трехреберник непахучий и марь белую, ка-лиефильным - вьюнок полевой, марь белую, куриное просо и щетинник сизый, к кальциефиль-ным - бодяк полевой и марь белую. Кроме того, осот полевой, трехреберник непахучий, марь белая бодяк полевой являются нитрофильными, т. е. растениями, много потребляющими азот.

Очень сильно различаются сорняки и по потреблению отдельных микроэлементов, кроме селена и ванадия, содержание которых количественно слабо улавливается современными приборами (табл. 2).

Таблица 2 - Количество микроэлементов в надземной сухой массе сорных растений, мг/кг

Сорняки В Мп V

Бодяк полевой 14 52 <1

Осот полевой 15 48 <1

Пырей ползучий 5,1 110 <1

Трехреберник непахучий 11 190 <1

Вьюнок полевой 18 100 <1

Марь белая 17 240 <1

Пикульник красивый 14 140 <1

Куриное просо 19 79 <1

Щирица запрокинутая 3,8 270 <1

Щетинник сизый 5,9 200 <1

Микроэлементы

Со № Си Zn Se Мо Ва

0,76 4,8 6,6 6,0 <0,4 0,19 28

0,36 2,6 2,7 19 <0,4 0,22 15

1,3 5,2 5,3 91 <0,4 0,34 81

0,48 5,1 15 5,1 <0,4 0,36 38

1,1 6,4 7,2 25 <0,4 0,26 40

1,5 6,1 6,5 290 <0,4 0,46 160

0,35 3,4 4,0 24 <0,4 0,38 47

0,46 2,5 3,1 17 <0,4 0,36 31

0,58 4,8 5,1 24 <0,4 0,47 22

1,7 8,2 8,2 82 <0,4 0,46 56

Бор потребляется в значительных количествах (14 - 19 мг/кг) бодяком полевым, осотом полевым, вьюнком полевым, марью белой, пи-кульником красивым и щирицей запрокинутой. Марганец содержится в больших количествах в пырее ползучем, трехребернике непахучем, мари белой, курином просо и щетиннике сизом. Кобальтом богаты пырей ползучий, марь белая и щетинник сизый.

Медь в значительных количествах содержится в растениях бодяка полевого, трехреберника непахучего, вьюнка полевого и щетинника сизого. Цинк наиболее сильно концентрируется в бодяке полевом, пырее ползучем и мари белой. Молибден содержится преимущественно в однолетних сорных растениях (трехреберник непахучий,

марь белая, пикульник красивый, щирица запрокинутая, куриное просо и щетинник сизый). Барий находится в самых высоких количествах в пырее ползучем, вьюнке полевом, мари белой и пикульнике красивом.

Самыми активными сорняками, усваивающимися микроэлементы, являются марь белая, пырей ползучий и трехреберник непахучий. Следует особо подчеркнуть, что большинство перечисленных микроэлементов (почти все) относится к классу важных металлов, а значение по концентрации их в сорных растениях к концентрации их в культурных растениях позволяет решить проблему эффективного использования тех или иных по оздоровлению агрофитоценозов.

Результаты исследований показали, что в сухой надземной массе сорняков находятся химические вещества, обладающие повышенной токсичностью: алюминию, кадмию, мышьяку, ртути, свинцу, стронцию и цезию (табл. 3).

Обращает на себя внимание тот факт, что различия разных видов сорных растений по этому показателю очень большие и составляют от 5 до 50 раз. Отсюда вынос сорняками некоторых, токсичных веществ очень значительный и они в какой - то мере могут очищать почву, если их удалять с поля вместе с соломой зерновых культур.

При загрязнении территории химическими веществами возникает проблема очищения земель и возвращение их для хозяйственного использования. Дезактивация загрязненных участков может осуществляться разными способами, среди которых можно выделить механические приемы и очищение за счет естественных геохимических и биологических процессов.

Таблица 3 - Содержание токсичных минеральных веществ в надземной сухой массе

сорных растений, мг/кг

Сорняки

Бодяк полевой Осот полевой Пырей ползучий Трехреберник непахучий Вьюнок полевой Марь белая Пикульник красивый Куриное просо Щирица запрокинутая Щетинник сизый

Токсичные элементы

А1 Cd As РЬ Sz Cs

290 0,35 0,11 <0.03 4,8 48 0,058

230 0,21 0,097 <0.03 1,3 44 0,035

1400 0,065 0,29 <0.03 7,2 31 0,13

750 0,29 0,24 <0.03 2,7 45 0,082

640 0,070 0,11 <0.03 1,9 47 0,091

1000 0,18 0,32 <0.03 17 95 0,13

260 0,038 0,11 <0.03 0,85 58 0,029

210 0,11 0,065 <0.03 0,64 58 0,037

610 0,11 0,12 <0.03 1,3 46 0,064

1600 0,11 0,71 <0.03 4,0 52 0,15

Механическое удаление загрязненного слоя является дорогостоящим приемом и использование его целесообразно на небольших по площади территориях. В связи с этим ведутся поиски способов очищения почвы, которые были бы достаточно дешевы и основаны на использовании возможностей природных ресурсов. Среди процессов, которые приводят к очищению загрязненной территории, в первую очередь следует отнести вынос загрязняющих веществ с надземной массой растений, в том числе и сорных и их вертикальную миграцию за пределы корнеобитаемого слоя. Обоснование использования этих приемов для очищения и реабилитации загрязненных территорий базируется на знании особенностей миграции химических токсинов в природных и аграрных экосистемах и оценки значимости различных факторов, влияющих на поведение загрязнителей.

Рассматривая классы загрязнителей, следует учитывать, что поведение химических элементов, относящихся к группе тяжелых металлов, будет подчинятся общим закономерностям, установленным для поведения микроколичеств загрязняющих веществ в почве. При анализе обыч объединяют естественные геохимические процессы, определяющие поведение химических токсинов в почве и их переход в растение, а во вторую -

факторы, связанные с деятельностью человека, в частности, в сельском хозяйстве с проведением агротехнических и агрохимических мероприятий, которые изменяют темпы миграции загрязнителей по сельскохозяйственным цепочкам. Степень влияния этих процессов будет зависеть от поч-венно-климатических условий, зональных особенностей ведения сельскохозяйственного производства и видового состава агроценозов.

Результаты анализов свидетельствуют, что высокое содержание алюминия характерно для пырея ползучего, щетинника сизого и мари белой, соответственно 1400, 1600 и 1000 мг/кг, кадмий в большей степени накапливается бодяком полевым, осотом полевым и трехреберником непахучим - 0,35, 0,21 и 0,29 мг/кг, мышьяк в больших количествах содержится в пырее ползучем, мари белой и щетиннике сизом - 0,29, 0,32 и 0,71 мг/кг, свинец в большей степени содержится в пырее ползучем, бодяке полевом и в особенности в мари белой - 7,2, 4,8 и 17,0 мг/кг, стронций (общий) преимущественно в мари белой, пикульнике красивом щирице запрокинутой - 95, 58 и 58мг/кг, цезий (общий) - в пырее ползучем, мари белой и щетиннике сизом - 0,13, 0,13 и 0,15 мг/кг.

ЛИТЕРАТУРА

1. Баздырев Г.И. Защита сельскохозяйственных культур от сорных растений/ Г.И. Баздырев. ГСХА. - 2008. - 278 с - М.: КолосС, 2004, 328 с.

2. Алехин В.Т. Контроль фитосанитарного состояния посевов зерновых культур/ В.Т. Алехин, А.В. Ермаков, В.И. Черкашин // Защита и карантин растений. - 1977, - №11.- С. 34-37.

3. Ушаков Р.Н. Агроэкологический подход к вредоносности сорных растений/ Р.Н. Ушаков, Я.В. Костин, Н.Н. Асеева //Земледелие.- 200 -№4.- С.23.

4. Зверев В.А. Испытание экологически безопасных гербицидов в посевах ячменя и овса//

B.А. Зверев, В.Е. Ториков, А.Е. Сорокин, А.С. Шапочкин //Аграрный вестник Урала. 2009. № 8.

C. 54-56.

5. Ториков В.Е. Элементарный состав зеленой массы сорняков в Центральном Регионе России. В.Е. Ториков, А.Е. Сорокин //Вестник Орел-ГАУ. 2011. № 4. С. 92-94.

6. Белоус Н. М. Производство зерна на интенсивной основе / Н. М. Белоус, Н. Г. Мотолыго, Б. Г. Береснев, А. И. Ламин // Зерновое хозяйство. - 1987. - № 8. - С. 33-35.

7. Белоус Н. М. Фитосанитарное состояние посевов сельскохозяйственных культур на радиоактивно загрязненных территориях / А. С. Филипас, Л. Н. Ульяненко, Ф. В. Моисеенко, Н. М. Белоус // Материалы Всероссийского съезда по защите растений. - Санкт-Петербург, 1995. - С. 99.

8. Филипас А. С. Комплексная система защиты зерновых культур, возделываемых на территории Брянской области, подвергшихся радиоактивному, загрязнению от вредителей, болезней и сорняков: рекомендации / А. С. Филипас, Л. Н. Ульяненко, Н. М. Белоус. - Брянск: Изд-во БГПИ, 1995. -53 с.

9. Филипас А. С. Препараты фирмы АгрЭво - гарантия высоких урожаев / А. С. Филипас, А. С. Поляков, Н. М. Белоус, С. Н. Михалева // Защита растений. - 1996. - № 4. - С. 44.

10. Белоус Н. М. Яровые зерновые хлеба: биология и технологии возделывания: монография / Н. М. Белоус, В. В. Ториков, Н. С. Шпилёв, О. В. Мельникова. - Брянск, 2010. - 124 с.

11. Белоус Н. М. Урожайность, адаптивность, пластичность и стабильность новых сортов ярового ячменя / Н. М. Белоус, В. В. Ториков // Вестник Брянской ГСХА. - 2010. - № 4. - С. 3-11

12. Белоус Н. М. Эффективность технологий возделывания сельскохозяйственных культур в севооборотах юго-запада Нечерноземной зоны России: монография / Н. М. Белоус, М. Г. Драганская, И. Н. Белоус, С. А. Бельченко. - Брянск: Изд-во БГСХА, 2012. -241 с.

13. Мельникова О.В. Сорная флора агрофи-тоценозов Центрального региона России /О.В.Мельникова/ Брянск: Изд-во Брянской ГСХА. - 2008. - 278 с.

14. Мельникова О.В. Вынос элементов питания сорными растениями / Мельникова О.В./ Земледелие.-2008. -№ 8. -С. 44.

15. Мельникова О.В. Урожайность сортов ярового ячменя в зависимости от условий возделывания / Мельникова О.В./ Плодородие. -2009. -№ 4. -С. 46-47.

16. Мельникова О.В. Технологии возделывания культур и биологическая активность почвы / О.В. Мельникова / Земледелие. -- 2009. №1. С. 22-24.

17. Мельникова О.В. Агроэкологическое обоснование биологизации растениеводства на юго-западе центрального региона России / О.В.Мельникова/ Брянск: Изд-во Брянской ГСХА. - 2010. - 460 с.

18. Ториков В.Е. Динамика засоренности посевов зерновых культур на Брянщине / В.Е.Ториков, В.А.Зверев, О.В.Торикова/ Зерновые культуры. - №4. - 1996. - С. 19-20.

19. Ториков В.Е. Засоренность посевов ярового ячменя в зависимости от условий минерального питания / Ториков В.Е., Мельникова О.В., Клименков Ф.И. / Вестник Брянской ГСХА. -2007. -№ 5. -С. 14-18.

20. Ториков В.Е. Влияние условий возделывания на урожайность ярового ячменя / Ториков

B.Е., Мельникова О.В., Бакаев А.А./ Вестник Брянской ГСХА. -2009.- № 3. -С. 38-43.

21. Ториков В.Е. Основные направления развития биологизации земледелия на юго -западе нечерноземья России / Ториков В.Е., Мельникова О.В.// Биологизация земледелия в Нечерноземной зоне России. Научные труды международной конференции, посвященной 30-летию Брянской ГСХА. Выпуск 4 - 2010. -

C. 11-19.