Содержание к диссертации
Введение
1. Продуктивность кукурузы в зависимости от уровня засорённости и способов ухода за посевами на разных фонах удобрения (обзор литературы) 10
1.1. Конкурентное взаимодействие кукурузного растения и сорняков в посевах 10
1.2. Эффективность гербицидов в борьбе с сорняками в посевах кукурузы 15
1.3. Влияние органических и минеральных удобрений на рост, развитие и продуктивность растений кукурузы 22
1.4. Отзывчивость самоопылённых линий и гибридов кукурузы к гербицидам 26
2. Условия, методика и агротехника проведения исследований 30
2.1. Почвенно-климатические условия 30
2.2. Схема опыта и методика исследований 36
2.3. Агротехника в опытах 40
3. Рост, развитие и продуктивность кукурузы в зависимости от степени засоренности посевов 42
3.1. Количественные и временные пороги вредоносности сорняков в посевах кукурузы 42
3.2. Эффективность гербицидов в борьбе с сорняками в посевах кукурузы 48
3.3. Рост, развитие и продуктивность кукурузы в зависимости от применения разных доз гербицидов 55
3.4. Рост, развитие и продуктивность растений кукурузы в зависимости от органического, минерального, органо-минерального удобрения и разных способов ухода за посевами 57
4. Реакция самоопылённых линий кукурузы на применение гербицидов 65
5. Формирование урожая зерна кукурузы в зависимости от применения гербицидов на фоне удобрения 70
5.1. Продуктивность кукурузы 70
5.2. Урожайность кукурузы.. 73
6. Водопотребление кукурузы и чистая продуктивность фотосинтеза листьев в зависимости от ухода за посевами на фоне органического, минерального и органо-минерального удобрения 83
7. Экологическая, экономическая и биоэнергетическая оценка применения гербицидов на фоне органических и минеральных удобрений в посевах кукурузы 90
7.1. Экологически безопасное применение гербицидов при возделывании кукурузы 90
7.2. Экономическая эффективность применения гербицидов на фоне органических и минеральных удобрений с учётом борьбы с сорняками в посевах кукурузы 92
7.3. Биоэнергетическая оценка применения органических и минеральных удобрений на фоне химической борьбы с сорняками в посевах кукурузы 95
Выводы 101
Предложения производству 104
Литература 105
Приложения 122
- Конкурентное взаимодействие кукурузного растения и сорняков в посевах
- Эффективность гербицидов в борьбе с сорняками в посевах кукурузы
- Водопотребление кукурузы и чистая продуктивность фотосинтеза листьев в зависимости от ухода за посевами на фоне органического, минерального и органо-минерального удобрения
- Экономическая эффективность применения гербицидов на фоне органических и минеральных удобрений с учётом борьбы с сорняками в посевах кукурузы
Введение к работе
Высокий экономически и экологически обусловленный урожай кукурузы можно получить только при условии применения комплекса агротехнических приёмов с учётом требований растений в отдельные периоды их роста и развития. Для этого необходимо изучение биологических, экономических и экологических требований культуры в разрезе регионов возделывания.
Для условий Краснодарского края, как и для всего кукурузосеящего пояса Российской Федерации, важнейшей проблемой, сдерживающей урожайность, являются, засорённость полей и обеспеченность почвы питательными веществами. Одним из основных направлений в повышении урожайности кукурузы является ликвидация потерь урожая, вызываемого конкурентами культурных растений - сорняками.
Посевы кукурузы на зерно в Краснодарском крае занимают ежегодно 200-350 тыс. га. Более 35-40 % этой площади относятся к сильнозасорённым, ещё столько же - среднезасорённым и только 10-15 % - слабозасорённым. В комплексе приёмов борьбы с сорняками немаловажное значение, наряду с механическими приёмами, занимают гербициды. Однако применение эффективных препаратов, главным образом почвенных, зачастую ограничивается многими факторами. Например, влияние обработки почвы на эффективность действия гербицидов, сроки и дозы внесения, а также отзывчивость гибридов на различные препараты. Эти вопросы весьма важные, но изучены более полно в зависимости от характера и особенностей их использования.
Учитывая исключительную жизнеспособность и устойчивость сорняков к неблагоприятным условиям внешней среды и мероприятия, направленные на борьбу с ними, возникает необходимость в специальном изучении количественных и временных порогов их вредоносности в посевах кукурузы, а также конкурентоспособности взаимодействия с кукурузным растением на фоне различного уровня минерального питания.
Сорные растения причиняют вред кукурузе, особенно в начальный пе- риод вегетации, в результате конкуренции за свет, воду и питательные вещества.
При её возделывании необходимо максимально подавлять сорняки ещё до появления всходов культуры. Любой приём, способствующий нормальному росту, развитию и укоренению кукурузных растений, ослабляет отрицательное влияние сорняков.
На основании вышеизложенного можно сделать следующее заключение, что для проведения успешной борьбы с сорняками в посевах кукурузы необходимо выявить вредоносность их в зависимости от высокой приспособляемости к среде обитания и эффективности приёмов, направленных на их подавление с учётом уровня плодородия почвы.
Получение высоких и устойчивых урожаев зерна кукурузы зависит от успешного осуществления системы мер борьбы с сорняками, основанной на глубоком знании их биологии и изучения засоренности полей, последовательном выполнении предупредительных и карантинных мероприятий, внедрении прогрессивных технологий выращивания, комплексной механизации, применения органических и минеральных удобрений, химических средств защиты.
Известно, что в посевах кукурузы в различных почвенно-климатиче-ских зонах Российской Федерации встречаются более 200 видов сорных растений, относящихся к 35 ботаническим семействам, среди которых наиболее вредоносны поздние яровые (пожнивные), многолетние корнеотпрысковые и карантинные. Они резко ухудшают водный, пищевой и световой режимы в посевах, в результате чего снижается урожайность на 25-30 %.
В Краснодарском крае на высокоплодородных почвах центральной зоны от сильного смешанного типа засорения урожайность зерна кукурузы снижалась до 70 %, с одновременным увеличением издержек производства на её выращивание [Г.Е. Гоник, М.П. Головко, Л.В. Сумкина и др.].
На засорённых полях менее выносливые растения кукурузы оказывают слабую конкуренцию сорнякам, снижается эффективность удобрений, запасов влаги и выпавших осадков, усложняются условия проведения обработки почвы, уход за посевами, увеличивается расход горюче-смазочных материалов, часты поломки и простои уборочных машин, а это дополнительные материальные затраты. Поэтому изучение закономерностей борьбы с сорной растительностью в зависимости от уровня обеспеченности почвы элементами минерального питания имеет важное значение в повышении продуктивности кукурузы и удешевляет производство зерна.
Успешной конкуренции сорняков с растениями кукурузы способствует их растянутый период прорастания и мощно развитая корневая система, про никающая в почву глубоко и расходующая влагу и питательные вещества на всю глубину проникновения корней кукурузы. Кроме того, постоянное при менение гербицидов оказало своеобразное влияние на сообщество сорняков ввиду строгого избирательного свойства препаратов, выразившегося подав- лением одних видов и усилением размножения других. Следовательно, могли измениться пороги их вредоносности как количественные, так и временные.
На основании проведенных исследований а защиту выносятся следующие положения:
На выщелоченных чернозёмах центральной зоны Краснодарского края при выращивании гибридов и самоопылённых линий кукурузы определяющим являются обеспеченность растений оптимальным питанием, что достигается внесением органо-минеральных удобрений и обязательной защитой посевов сочетанием агротехнических и химических методов.
К эффективным химическим способам относится применение одного из почвенных гербицидов, содержащих в действующем веществе мето-лахлор (примэкстра, 4-5 кг/га; дуал, 2-3 кг/га), а также ацетохлорсодержащих (ацетал, 4-5 л/га; харнес, 2,5 л/га; трофи, 2,0 л/га; фронтьер, 1,4 л/га и др.) и послевсходовых препаратов (диален, 1,5-2,0 л/га; базагран, 2,0 л/га; титус, 40 г/га и т. д.).
3. Внесение органо-минеральных удобрений под вспашку не только обогащает почву питательными веществами, но и снижает депрессию развития почвенных микроорганизмов, вызываемую гербицидами и, тем самым, способствует улучшению водио-физических свойств почвы в пахотном слое, а следовательно, повышает объём получаемой продукции и рентабельность при снижении затрат трудовых и энергетических средств.
Цели и задачи исследований. Целью нашей работы являлось изучение продуктивности кукурузы в зависимости от количественных и временных порогов вредоносности сорняков, степени подавления засорённости гербицидами и выявления экологического состояния на различных фонах плодородия почвы; установление отзывчивости самоопылённых линий и гибридов кукурузы на почвенные и повсходовые препараты.
На основании поставленной цели задачи исследования включали:
Изучение роста, развития и продуктивности кукурузы в зависимости от количественного и временного порогов вредоносности сорняков.
Выявление отзывчивости самоопылённых линий и гибридов кукурузы на различные почвенные и послевсходовые гербициды.
Изучение закономерностей конкурентных отношений кукурузного растения и сорняков в потреблении влаги, света и питательных веществ на разных фонах органо-минерального удобрения в зависимости от способов борьбы с засорённостью.
Выявление экологического воздействия гербицидов на общую численность почвенных микроорганизмов в зависимости от применения органо-минеральных удобрений.
Определение экономической и биоэнергетической эффективности применения почвенных и послевсходовых гербицидов в зависимости от уровня плодородия почвы, а также степени её засорённости.
Научная новизна исследований. В работе изложены результаты исследований по изучению влияния видового состава и количества, а также времени нахождения сорняков в посевах на рост, развитие, продолжительность вегетационного периода и продуктивность растений кукурузы; показано влияние способов борьбы с сорняками на конкуренцию культурного растения и сорной растительности на разных фонах органо-минерального питания; выявлена отзывчивость гибридов и самоопылённых линий кукурузы на гербициды различной направленности.
Практическая значимость и реализация результатов исследова ний. В результате проведения лабораторно-полевых и производственных опытов получены данные, на основании которых даны рекомендации произ водству в повышении урожайности кукурузы. Для выбора средств и методов борьбы с сорняками как злаковыми, так и двудольными однолетними ре шающее значение имеет определение количественного и временного порогов их произрастания в посевах кукурузы. Так, наличие 10 экземпляров двудоль ных сорняков или столько же однодольных снижало урожайность на 0,6т/га, а в смешанном типе засорённости наличие одновременно 10 экземпляров од- нодольных и 10 двудольных увеличивало дополнительное снижение урожайности всего на 0,1 т/га. Нахождение сорняков в посевах 40-42 дня уменьшало урожайность на 1,05 т/га, а дальнейшее увеличение сроков вегетирования сорняков в посевах снижало её до 2,4 т/га.
Основные результаты исследований по вопросам подавления сорной растительности в посевах кукурузы вошли в системы земледелия и рекомендации краевого и всероссийского значения, внедрены практически в хозяйствах Тимашёвского, Брюховецкого, Каневского, Ленинградского, Староминского и других районах Краснодарского края.
Апробация работы. Основные результаты исследований, вошедшие в диссертацию, представляют данные опытов 1989-1995 годов. Они ежегодно докладывались на заседаниях методического совета Краснодарского НИИСХ им. П.П. Лукьяненко в 1989-1995 годах; на учёном совете этого же института в 1993 и 1995 годах; на координационном совете проведения исследований по кукурузе в г. Москве в 1994 году и на краевом агрономическом совещании в 1995 и 1996 годах, на 36 и 37 Международных конференциях проводимых в ВИУА, г. Москва в 2002 и 2003 годах.
Публикация результатов исследований. Основные результаты исследования, помещённые в диссертации, изложены в 7 печатных работах, опубликованных в различных научных и научно-производственных изданиях (Москва, Краснодар, Ростов-на-Дону).
Структура и объём диссертационной работы. Диссертация изложена на 130 страницах компьютерного текста, включает 30 таблиц, 9 рисунков и 7 приложений. Список использованной литературы насчитывает 186 наименований, в том числе 17 иностранных авторов.
Личный вклад автора. Автор принимал участие в разработке программ и методик проведения опытов, непосредственно участвовал в их проведении в качестве ответственного исполнителя, а также обрабатывал полученные данные и составлял научные отчёты. Основные экспериментальные данные (более 56%) получены лично автором.
Приношу искреннюю благодарность научным сотрудникам лаборатории сортовой агротехники кукурузы отдела земледелия Краснодарского НИИСХ им. П.П. Лукьяненко, а именно, к. с.-х. н. Кульбацкой Е.П., научным сотрудникам Сумкиной Л.В., Школенко В.Д., Малакановой В.П., Веретени-кову Г.В., а также лаборантам и рабочим этого коллектива, способствующим в выполнении данной работы.
1. ПРОДУКТИВНОСТЬ КУКУРУЗЫ В ЗАВИСИМОСТИ от
УРОВНЯ ЗАСОРЁННОСТИ И СПОСОБОВ УХОДА ЗА ПОСЕВАМИ
НА РАЗНЫХ ФОНАХ УДОБРЕНИЯ (ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ)
Конкурентное взаимодействие кукурузного растения и сорняков в посевах
Возделывание кукурузы на семенные, фуражные и продовольственные цели предусматривает широкое применение органо-минеральных удобрений и средств защиты растений. При этом особое место отводится борьбе с сорной растительностью. Известно, что сорняки, потребляя большое количество основных элементов из почвы и вносимых удобрений, выносят большое количество элементов питания, снижая при этом её плодородие [1,2,3,4,5,6 и др.].
Используемые органические и минеральные удобрения стимулируют рост вегетативной массы сорняков, повышают их семенную продуктивность, а следовательно увеличивают их численность [3,7,8,9,10,11,12,13 и др.].
Среди факторов, сдерживающих получение высокой урожайности зерна кукурузы, сорные растения остаются одним из наиболее отрицательных и сильнодействующих. В посевах этой культуры в различных почвенно-климатических зонах Северного Кавказа по данным ученых [3,4,14,15,16,170 и др.] встречаются около 200 видов сорных растений из 30 семейств [3,4,15,17,18,19].
Они резко ухудшают водный, пищевой и световой режимы в посевах, в результате чего снижение урожайности зерна кукурузы составляет в зависимости от степени засоренности по данным исследования украинских учёных [5,6,20,21,22,23] на слабозасорённых полях 5-10%, на средне засорённых полях 15-20, а на сильнозасорённых снижение возрастает в 1,5-2 раза и более по сравнению со среднезасорёнными участками. При этом значительно ухудшается качество зерна. Кроме того, сорные растения усложняют и затрудняют выполнение полевых работ, увеличивают энергозатраты, резко снижают проснижают производительность труда сельскохозяйственной техники [3,5,6,16,20,24,25,171 и др.].
Исследования [8,26,27,28,29,30,31,32,33]-указывают, что в процессе эволюции сорные растения приобрели ряд биологических свойств, позволяющих успешно противостоять неблагоприятным воздействиям внешней среды и произрастать среди возделываемых культур. Они имеют высокую пластичность развития, большую плодовитость, длительное сохранение жизнеспособности вегетативных органов и семян в почве [3,21,22,23,34,172,173].
В благоприятных условиях, то есть удовлетворённой потребности в основных факторах жизнедеятельности обеспеченности влагой, питательными веществами, теплом и светом, они формируют мощную корневую систему, надземную вегетативную массу, отличающиеся максимальной вредоносностью [ 170,174,175,176 и др.]
Одни учёные [9,12] отмечают, что при наиболее жёстких экологических условиях сорняки, чтобы выжить создают неотенические формы, которые при минимальных размерах надземных вегетативных органов плодоносят, формируя хоть и в небольшом количестве, но жизнеспособные семена. Другие [18,33,35,36,37,38,39,40,41,42] отмечают, что гигантизм и неотения наиболее ярко характеризуют пластичность развития сорных растений, высокую приспособляемость их к изменению внешних условий.
Исследования и наблюдения, проведённые во Всесоюзном научно-исследовательском институте кукурузы (ВНИИК) в 1974-1979 годах [21,22, 23] показали, что основной причиной засорённости кукурузных полей является обсеменение сорных растений, развивающихся в посевах. По их мнению, при недостаточной борьбе с сорняками происходит постоянное увеличение потенциальной засорённости в верхнем слое почвы под посевами кукурузы. Подобное явление наблюдалось при механизированном уходе, а также при использовании одного почвенного гербицида эрадикан 6Е.
Авторы это объясняют в первом случае неэффективным подавлением сорной растительности, развивающейся в защитных зонах рядков, а во втором - наличием в посевах устойчивых к данному гербициду видов (амброзия полыннолистная, щирица, марь белая и др.). В связи с этим они видят выход в предупреждении свободного обсеменения сорняков в посевах кукурузы [16,21,34,43,44]; отмечается также высокая пластичность развития сорных растений и ряд других биологических особенностей, среди которых выделяется способность приживания после извлечения из почвы [10,43,45 и др.]. Опытами [24, 34, 46, 47, 48, 49, 50 и др.] установлено, что приживание сорняков в начальный период развития (фаза 1-3 листьев) коррелирует со степенью обезвоживания их тканей в процессе высыхания. При проведении междурядной обработки в тёплую солнечную погоду извлечённые из почвы рабочими органами культиваторов, всходы сорных растений погибают от обезвоживания тканей в течение 1-2 часов, в пасмурную и более прохладную погоду они теряют свою жизнеспособность за 12-36 часов. Автор отмечает, что если оторванные от земли сорняки остаются на поверхности, а их корни присыпаются влажной почвой, то при нежаркой погоде и высокой относительной влажности воздуха 80-85% и более, потери воды из клеток замедляются, и они снова приживаются [45,51 и др.].
По данным [52,53,54,55,56,57,58 и др.] семена ряда сорняков (марь белая, щирица, амброзия полыннолистная и др.), имея плотную оболочку, сохраняют жизнеспособность много лет в почве, не теряют всхожесть в силосе, при прохождении через пищеварительный тракт животных и птиц. Такие семена заносятся на поля вместе с органическими удобрениями в результате неправильного хранения навоза, нарушения технологии подготовки к скармливанию засорённых кормов. По данным этих же авторов интенсивное вегетативное размножение свойственно бодяку, осоту розовому, вьюнку полевому и другим.
Эффективность гербицидов в борьбе с сорняками в посевах кукурузы
Из практики отечественного и зарубежного земледелия известно, что для снижения энергетических затрат и отрицательного воздействия механизмов на почву, а также лучшего снятия засорённости в посевах кукурузы, наиболее важным приёмом является применение гербицидов. Необходимость в этом возникла и потому, что при сильной засорённости полей гибриды кукурузы и особенно самоопылённые линии слабо конкурируют с сорняками, снижая при этом продуктивность до 68-70 %. В борьбе с сорняками предпочтение отдаётся химической прополке, так как механический уход не обеспечивает требуемую эффективность [161,162,163 и др.].
Вместе с тем, к гербицидам кукуруза проявляет неодинаковую отзывчивость и чаще всего отрицательной она бывает у самоопылённых линий. Поэтому наши исследования были направлены на выявление реакции родительских форм кукурузы, используемых в семеноводстве для создания районированных гибридов различной спелости селекции Краснодарского НИИ сельского хозяйства им. П.П. Лукьяненко.
В полевом опыте, заложенном в 1992-1994 гг. на выщелоченном чернозёме Краснодарского края изучалась реакция самоопылённых линий кукурузы PLS61 зак, Т22МВ, Кр 48 зак, ГК 26 Т, Кр 716 зак, на почвенный гербицид ацетал (6 л/га) и страховые - диален (2 л/га) и базагран (4 л/га). Ацетал вносили под предпосевную культивацию, а диален и базагран в фазу 3-5 листьев у кукурузы. В качестве контроля использовался вариант без применения гербицидов. С целью исключения отрицательного влияния сорняков на кукурузные растения посевы поддерживались в чистом состоянии с помощью ручной прополки.
Минеральные удобрения в дозе Ы РбоКбо вносили под основную обработку осенью. Густота стояния растений перед уборкой составила 50 тыс. растений на гектаре. Уход за посевами состоял из довсходового боронования Результаты наших исследований свидетельствуют, что основные показатели роста и развития растений самоопылённых линий кукурузы существенно различаются в зависимости от изучаемых факторов. зывало увеличение высоты растений самоопылённых линий Кр 48 зак, ГК 26 Т, и Кр 716 зак. У линий PLS 61 зак и Т 22 MB этот показатель не зависел от применения гербицидов (табл. 15).
Диаметр сечения стебля второго надземного междоузлия всех самоопылённых линий кукурузы при внесении гербицидов увеличивался по сравнению с безгербицидным вариантом. При этом достаточно высокая пести-цидная нагрузка - применение ацетала, а также внесение на его фоне диале-иа или базаграна не сказалось на площади листовой поверхности кукурузы. Можно отметить некоторое стимулирующее действие ацетала в сочетании с диаленом на формирование ассимиляционной поверхности всех изучаемых линий кукурузы.
Фенологические наблюдения (приложение 6) показали, что гербициды оказывали влияние на продолжительность периода «всходы - появление метёлки». Наиболее коротким этот период был на безгербицидном варианте у линии PLS бізак и составил 57 дней, у Т 22 MB продолжительность этого периода была 62 дня, у ГК 26 Т и КР 716 зак по 64 и Кр 48 зак - 61 день. Разрыв в цветении метёлки и початка на безгербицидном варианте у линий PLS 61 зак и Т 22 MB был по 3 дня, а у остальных линий по 2 дня.
При внесении ацетала разрыв между цветением метёлки и початка увеличился на 1 день по отношению к контролю только у линии ГК 26 Т. По-всходовое применение диалена на фоне применения ацетала увеличило разрыв между цветением метёлки и початка у линии Т 22 MB и Кр 716 зак соответственно до 4 и 3 дней. Внесение базаграна на фоне ацетала практически не изменило периоды от всходов до цветения метёлки и початка, а также разрыв между ними (приложение 6).
Следует отметить, что разные варианты внесения гербицидов не оказывали существенного влияния на формирование количества початков на одном растении, но масса зерна с одного початка у большинства испытываемых линий на вариантах, где применялись гербициды, была выше, чем на контроле. Различие в показателях продуктивности сказалось на урожайности зерна самоопылённых линий кукурузы. Так, урожайность зерна линии PLS 61 зак, Т 22 MB и Кр 716 зак при внесении ацетона превысила контрольный вариант соответственно на 0,48, 0,39 и 0,40 т/га. Применение диа-лена на фоне ацетала не снижало урожайности зерна у большинства самоопылённых линий и только у линии Кр 48 зак получена урожайность на 0,34 т/га ниже, чем на контроле (табл. 16).
Таким образом, проведённые исследования позволяют заключить, что все изучаемые самоопылённые линии (PLS 61 зак, Т 22 MB, Кр 48 зак, ГК 26 Т и Кр 716 зак) не проявляют отрицательную реакцию на применение почвенного гербицида ацетала (6 л/га) и внесение в фазе 3-5 листьев у кукурузы базаграпа (4 л/га), обеспечивая при этом урожайность на уровне контроля (без гербицидов) или выше его.
Применение диалена (2 л/га) по всходам в сочетании с ручной прополкой на фоне ацетала (6 л/га) возможно при выращивании линии PLS 61 зак, Т 22 MB, ГК 26 Т и Кр 71 зак, а линия Кр 48 зак при этом снижает урожайность на 12 % по сравнению с контролем.
Водопотребление кукурузы и чистая продуктивность фотосинтеза листьев в зависимости от ухода за посевами на фоне органического, минерального и органо-минерального удобрения
Выход кормовых и кормопротеиновых единиц возрастал по мере усиления борьбы с сорняками и был максимальным на варианте внесения орга-но-минерального удобрения, достигая при этом на безгербицидном фоне 6,6 и 5,0 т/га, а на фоне сочетания механического и химического способов борьбы - 11,4 и 8,5 т/га. На этих же вариантах выход энергии в ГДж/га был максимальным как в зерновой, так и в листостебельной части урожая, превысил неудобренные варианты на 20,0-27,3 и 34,3-52,0 ГДж/га. Затраты энергии на 1 т кормовых и кормопротеиновых единиц снижались при эффективной борьбе с сорной растительностью и применении органо-минерального удобрения. На вариантах с внесением навоза уровень затрат энергии на производство 1т кормовых и кормопротеиновых единиц независимо от методов борьбы с сорняками был выше, чем в вариантах внесения только минерального удобрения.
Анализируя коэффициент окупаемости затраченной энергии, можно заключить, что внесение гербицида в сочетании с механическими мерами борьбы с сорняками повышает его величину по сравнению с одними механическими. Вместе с тем, коэффициент окупаемости затраченной энергии, был наибольшим в неудобренных вариантах (6,4 и 7,3), а наименьшим с внесением навоза (4,3 и 5,6). Это выше, чем коэффициент окупаемости при внесении полного минерального удобрения на 0,8 и 0,6, а также при внесении органо-минерального удобрения и одного навоза соответственно на 1,7 и 1,2 и на 2,1 и 1,7. Это объясняется низкими затратами совокупной энергии на неудобренных вариантах, а также высоким плодородием выщелоченных чернозёмов центральной зоны Краснодарского края. Несмотря на это, применение гербицидов, минерального и органо-минерального удобрения обеспечивало высокую окупаемость затраченной энергии, энергии, накопленной в полученной продукции и, что особенно важно, заметно стимулировало микробиологическую активность почвы.
Затраты совокупной энергии на единицу площади на неудобренном фоне и без применения гербицидов были наименьшими и составили
ГДж, что на 2,2 ГДж ниже аналогичного варианта с применением почвенного гербицида (приложение 7). Внесение 60 т/га навоза на безгербицидном фоне повышало затраты совокупной энергии по сравнению с вариантом применения минеральных удобрений (ЫодРбоКбо) на 7,5 ГДж, а с комплексным внесением органо-минерального удобрения на 13,0 ГДж/га. На фоне использования почвенного гербицида различия удобренных вариантов в сравнении с неудобренным увеличились и составили соответственно 13,7; 5,8 и 19.3 ГДж. Абсолютные величины затрат совокупной энергии на удобренных вариантах при применении гербицидов по сравнению с безгербицидными увеличились соответственно на 2,7; 2,3 и 2,9 ГДж/га.
Анализ структуры затрат совокупной энергии на единицу площади свидетельствует, что при применении органических удобрений и всех видов минеральных и тем более на фоне внесения гербицидов в посевах кукурузы удельный вес затрат на машины и оборудование составляет 11,1 и 13,1 ГДж/га или 45,7 и 49,4 %. В варианте внесения бОт/га навоза совокупные затраты на оборотные средства возросли на 12,8 и 13,4 ГДж/га, а при комплексном применении органо-минерального удобрения и гербицидов удельный вес затрат составил 69,1 %.
Расчёты показали, что на внесение органических удобрений затраты были на уровне затрат на приобретение жидкого топлива, необходимого на возделывание кукурузы и они составили 11,4 ГДж/га, а с внесением минерального удобрения они равнялись 4,6 ГДж/га или были около 15,3 % от общих совокупных затрат. Применение гербицидов на неудобренном фоне в статье затрат составило 10,2 %, на фоне применения навоза - 6,7 %, на варианте внесения ЫэдРбо бо _ 8,4 % и в комплексном применении навоза и минеральных удобрений - 6,0 % (приложение 7).
Результаты проведённого в 1989 - 1995 годах изучения продуктивности кукурузы в зависимости от способов борьбы с сорняками на различных фонах органо-минерального удобрения, позволили сделать следующие выводы: 1. На выщелоченном чернозёме Западного Предкавказья на фоне внесения минеральных удобрений и при постоянной ручной прополке высота растений гибрида Краснодарский 427СВ составляет 279 см. При прополке через 14 дней после всходов высота и диаметр стебля растений кукурузы не снижаются, но 28 дневное вегетирование сорняков снижает их величину соответственно на 16,0 и 0,3 см? 42 и 56 дневное - на 22-30 и 0,4-0,6 см. 2. Наличие 5-10 однодольных сорняков на посевах кукурузы не снижает высоту растений, но уменьшает диаметр стебля на 0,4 см. 15 однодольных сорняков снижают высоту кукурузного растения на 17 см и толщину стебля на 0,7 см. Дальнейшее увеличение количества сорняков на единицу площади заметнее угнетает рост и развитие кукурузы. При двудольном и смешанном типе засорённости отмечается аналогичная закономерность. 3. Применение примэкстры и ацетала по 6 л/га на неудобренном варианте снижает засоренность посева в 6 раз, а при внесении ЫадРбоКбо - в 4 раза. На фоне 60 т навоза эти же варианты гербицидов снижают засоренность в 5-6 и 4-5 раз соответственно. Аналогично снижается их сырая и сухая масса. 4. Площадь листовой поверхности и фотосинтетический потенциал посева кукурузы на варианте без применения минеральных и органических удобрений при механическом способе борьбы с сорняками составляют 23,8 тыс. м7га и 1464 тыс. м7га х дней. Эти показатели возрастают на 2,7 тыс. м /га и 176 тыс. м /га х дней с применением минеральных удобрений. На фоне внесения органических удобрений площадь листовой поверхности и фотосинтетический потенциал достигают уровня неудобренного варианта и при применении гербицидов увеличение составляет на 13,9 тыс. м7га и 855 тыс. м2/га х дней, в результате выход зерна с одного растения повышается на 66,6 г и увеличивается общий вынос урожаем азота, фосфора и калия. 5. Применение почвенных и страховых гербицидов оправдывается только при сильной засорённости посева, а на полях засорённых в средней степени экономически и экологически выгодно снижать норму препаратов и вносить их непосредственно в необрабатываемую механически зону рядка, что позволит экономить гербициды до 65 %. 6. Увеличение показателей продуктивности посева кукурузы на сильно засорённых полях достигается благодаря применению почвенных и страховых гербицидов. Так, при внесении 4 л/га примэкстры или ацетала по сравнению с безгербицидным вариантом повышаются количество початков на 100 растений на 23-25 шт., масса зерна с одного початка на 8,6-25,5 г, масса 1000 зёрен на 11-14 г. 7. Применение почвенных гербицидов в сочетании с механическими способами ухода на удобренных органо-минеральными удобрениями полях позволяет получить урожайность зерна 6,55 т/га, что на 3,20 т/га больше, чем на безгербицидном варианте. Урожайность зерна при применении гербицидов на фоне одного минерального удобрения без органических составляет 5,10 т/га, что 1,29 т/га больше, чем без химпрополки.
Экономическая эффективность применения гербицидов на фоне органических и минеральных удобрений с учётом борьбы с сорняками в посевах кукурузы
Примечание. Экономическая эффективность устанавливалась по сложившимся ценам июня 1998 г.
В этом варианте условно чистый доход (на 1 га посева) на 524 рубля или на 72,4 % превысил контрольный вариант (без гербицидов), а в варианте с использованием пргшэкстры — на 286 рублей (на 39,5 %).
Следует отметить, что внесение навоза (бОт/га) как без минерального удобрения, так и в сочетании с ним повышало урожайность, а следовательно, стоимость продукции (табл. 29). Но при этом значительно возрастали экс-. плуатационные и прямые денежно-материальные затраты на 1 га посева. Так на варианте без гербицидов и удобрений условно чистый доход (на 1 га посева) был более чем в 3 раза больше, а уровень рентабельности в 4 раза больше в сравнении с тем же вариантом, но на фоне навоза. Однако органо-минеральное удобрение в сочетании с гербицидной обработкой, особенно ацеталом, позволило увеличить чистый доход до 319 руб. (на 1 т зерна) и уровень рентабельности до 66,2 %. Биоэнергетическая оценка применения органических и минеральных удобрений на фоне химической борьбы с сорняками в посевах кукурузы
Важным мероприятием в повышении урожайности и улучшении качества зерна кукурузы является применение органических и минеральных удобрений. Вместе с тем, их применение в значительной степени увеличивает продуктивность сорных растений. Сорняки в конкурентной борьбе с растениями кукурузы используют большую часть доступных питательных веществ, света и влаги, формируют большую биомассу, и тем самым наносят значительный вред посевам, особенно в начальный период роста и развития, когда листья кукурузы ещё не сомкнулись, не стали притенять сорные растения, лишая их света, а следовательно, активной фотосинтетической деятельности.
Реальным путём защиты кукурузы до появления 9-10 листьев является комплекс мероприятий как механических, так и химических. При этом эти мероприятия увеличивают материально-денежные и энергетические затраты на единицу площади, что приводит к значительному повышению энергоём- кости получаемой продукции. Поэтому, такие высокие затраты энергии и материальных средств на применение органо-минеральных удобрений и гербицидов должны окупиться выращенным урожаем. Объективную оценку применения этих мероприятий может дать методика биоэнергетического анализа их эффективности, так как он может выявить резервы экономии затрат на единицу получаемой продукции.
Биоэнергетическая оценка комплексного применения органических, минеральных и органо-минеральных удобрений на фоне гербицидов и без них показывает, что увеличение затрат на улучшение плодородия почвы существенно повышает урожайность. Но более заметное увеличение урожайности проявляется при внесении органо-минеральных удобрений. Так, на фоне без внесения гербицидов, где осуществлялись только механические меры борьбы с сорняками, от внесения органического удобрения урожайность повышалась всего на 3,1 %, а в варианте внесения минерального удобрения прибавка составила 0,56 т/га; при сочетании органических и минеральных удобрений прибавка увеличилась до 1,32 т/га, что объясняется достаточным содержанием питательных веществ и для кукурузы, и для сорняков. Чрезмерно низкая эффективность внесения навоза на безгербицидном фоне объясняется повышением потенциала засорённости, которая в связи с попаданием семян сорняков с удобрением и вследствие этого более высокой конкурентной способностью сорных растений по сравнению с кукурузой, особенно в начальный период вегетации. На фоне сочетания механических и химических способов борьбы с сорняками на посевах кукурузы прибавка от навоза составила 0,58т/га, от минерального удобрения 0,92 т/га и от совместного ор-ганно-минерального удобрения - 2,27 т/га (табл. 30).
Урожайность надземной листостебельной массы на фоне механического способа борьбы с сорняками в вариантах без удобрений, с применением навоза и минерального удобрения составила 4,57; 4,99 и 4,83 т/га, что на 0,99; 1,36 и 1,52 т/га меньше, чем на соответствующих вариантах при сочетании механических и химических методов борьбы с засорённостью посевов. Вместе с тем органо-минеральное удобрение повышало этот показатель в сравнении с неудобренным вариантом при механическом способе борьбы с сорняками на 1,27 т/га, а на фоне сочетания механического и химического способов на 1,42 т/га при более высоком уровне общей урожайности (табл. 30).
Анализ данных таблицы 30 показал, что на фоне сочетания механических и химических способов борьбы с сорняками в посевах кукурузы затраты совокупной энергии увеличились от 2,2 до 3,3 ГДж на 1га. Эти затраты были минимальными на вариантах неудобренном и с внесением минерального удобрения и резко возросли на вариантах внесения навоза, особенно органо-минерального удобрения.
