Соняшник потребує надійного захисту на 1–5 етапах органогенезу
За рівнем конкурентоспроможності щодо біологічного пригнічення бур’янів соняшник поступається зерновим колосовим суцільної сівби (пшениця, ячмінь, овес), однак переважає такі просапні культури, як кукурудза, сорго. Гербокритичний період у соняшнику становить 35–40 днів, він триває від сходів до початку фази утворення кошиків. Біологічною основою такого явища є повільний ріст рослин на початку вегетації, а технологічною — широкорядний спосіб сівби, який створює сприятливі умови для проростання насіння бур’янів. Тобто олійна культура потребує надійного захисту на 1–5 етапах органогенезу насамперед від першої, найбільш потужної хвилі бур’янів, оскільки в цей проміжок часу культурні рослини не здатні заповнити вільні екологічні ніші в агрофітоценозі. Після змикання рядків і формування потужної кореневої системи рослини соняшнику позбавляють бур’яни енергетичного живлення і успішно конкурують за життєвий простір.
У системі агротехнічних заходів, спрямованих на зменшення потенційної і наземної забур’яненості, важливе місце займає основний обробіток ґрунту. При застосуванні різних видів безполицевого обробітку до 50% загальної кількості насіння бур’янів зосереджено в шарі 0–10 см, що може мати як позитивні, так і негативні наслідки. За низької культури землеробства на такому агрофоні існує потенційна небезпека підвищення шкодочинності дикорослої флори. В той же час, локалізоване у верхньому шарі насіння підпадає впливу різких коливань температури і вологості ґрунту, в результаті чого одна частина їх втрачає схожість, інша скорочує період біологічного спокою, за сприятливих умов швидко проростає і знищується до сівби, під час догляду за посівами чи після збирання олійної культури.
Вплив агротехніки на
чистоту посівів. Дослідження
Обробіток ґрунту під соняшник вивчали в польовому стаціонарному досліді Інституту зернових культур НААН України протягом 2011–2015 рр. Схема досліду включала застосування полицевого обробітку ґрунту (оранка плугом ПО-3–35 на 20–22 см, контроль) і різних видів безполицевого мульчувального обробітку ґрунту (чизелювання важким чизель-культиватором Conser Till Plow на 14–16 см, плоскорізне розпушування комбінованим агрегатом КР-4,5 на 12–14 см, дискування бороною БДВ-6,3 на 10–12 см). Листостеблову масу попередника (пшениця озима) подрібнювали та рівномірно розподіляли по полю під час збирання врожаю. Обробіток ґрунту і загортання подрібненої соломи проводили на трьох агрохімічних фонах: 1 — післяжнивні рештки (без добрив), 2 — післяжнивні рештки + N30P30K30 3 — післяжнивні рештки + N60P30K30. З метою знищення бур’янів застосовували ґрунтовий гербіцид Харнес, 2,5 л/ га та культивували міжряддя. Інші елементи агротехніки — загальноприйняті для степової зони.
Обліки, проведені на початку вегетаційного періоду соняшнику, свідчать про низький та середній (за шкалою І. В. Веселовського) ступінь забур’яненості посівів, який залежав від погодних умов, способу і глибини обробітку ґрунту, удобрення, кількості післяжнивних решток тощо. Найменш засміченим агрофітоценоз був у несприятливому за зволоженням під час другого року, що пояснюється насамперед швидким зневодненням верхнього (0–10 см) шару ґрунту навесні (третя декада квітня, перша і друга декади травня), яке унеможливлювало масове проростання насіння бур’янів.
В більшості випадків за всі роки досліджень спостерігали сталу тенденцію збільшення кількості бур’янів за різних способів мульчувального обробітку ґрунту в 1,4–1,6 разів порівняно із зяблевою оранкою. В середньому за роки досліджень рясність їх на ділянках при застосуванні безполицевих знарядь дорівнювала 8,4–14,0, плуга — 8,0–11,7 шт./м². (табл. 1)
Таблиця 1. Забур’яненість посівів соняшнику залежно від основного
обробітку ґрунту та удобрення (перед першим міжрядним
обробітком, середнє за роки досліджень)
Слід відмітити, що під час другого року забур’яненість посівів соняшнику перед першою культивацією міжрядь більшою виявилась у варіантах полицевого обробітку ґрунту (11,2–12,0 шт./м²). Зменшення присутності дикорослих особин у 0,7–2,3 разів за мілкого ґрунтозахисного обробітку зумовлене, на наш погляд, залученням у кругообіг великих обсягів соломи, яка суттєво підсилює фітотоксичність ґрунтового середовища, обмежує надходження сонячної радіації до поверхні ґрунту, створює фізичну перешкоду для проростків бур’янів. Ймовірною причиною гальмування проростання їх насіння на цьому агрофоні може бути також понижений вміст у ґрунту мінерального азоту навесні, внаслідок часткового використання його мікроорганізмами при розкладі рослинного субстрату з широким співвідношенням вуглецю до азоту.
У період досліджень рослини соняшнику змикали своє листя у міжряддях на початку фази бутонізації. Ступінь затінення ґрунту при цьому на окремих ділянках була різною, що в кінцевому рахунку істотно впливало на розвиток конкурентних відносин, пов’язаних із повторним забур’яненням і накопиченням вегетативної маси бур’янів. На час збирання урожаю у порівнянні з весняним визначенням забур’яненість посівів олійної культури на удобреному фоні в середньому зменшилась в 1,7–3,0 та 2,4–4,2, разів, однак у варіантах без добрив на тлі мульчувального обробітку вона залишалась практично без змін (відповідно, 7,0–9,2 та 8,4–8,7 шт./м²) (табл. 2).
Таблиця 2. Кількість бур’янів у посівах соняшнику в фазі
повної стиглості насіння (середнє за роки досліджень)
В останньому випадку мова іде про другу хвилю бур’янів, появі якій сприяло закінчення дії ґрунтового гербіциду, випадання дощів у другу половину вегетації соняшнику, послаблення біологічної конкурентоспроможності культурних рослин при вирощуванні їх на природному агрохімічному фоні. Кількісні величини забур’яненості посівів у фазі повної стиглості насіння становили: полицева оранка — 4,6–2,8 шт./м², чизелювання — 7,0–4,4, плоскорізне розпушування — 7,1–4,7, дискування — 9,2–5,8 шт./м², що вказує на збереження закономірностей, притаманних весняному періоду.
Значення і вплив удобрення
Як відомо, внесення мінеральних добрив помітно змінює умови життєзабезпечення культурних рослин і бур’янів, а також характер конкурентних взаємовідносин між ними. Агрохімічні речовини, з одного боку, підвищують схожість насіння, рясність і питому вагу дикорослих видів у структурі посівів, з іншого, потенціюють конкурентні можливості польових культур за рахунок позитивного впливу на ростові процеси, пришвидшення розвитку і стрімкого наростання біомаси. Доведено існування тісного зворотнього кореляційного зв’язку між урожаєм побічної продукції і чисельністю бур’янів, тобто чим вищою є чутливість культури на добрива, тим сильніше проявляється її стримуюча дія.
Досить неоднозначно оцінюється вплив мінеральних добрив на забур’яненість посівів залежно від обробітку ґрунту. Наприклад, застосування мінерального азоту на тлі безполицевого розпушування ріллі стимулює проростання багатьох видів бур’янів, що, природно, вичерпує запаси життєздатного насіння в ґрунті. Разом з тим, систематичне внесення азотних туків і мілке їх загортання інколи може спричиняти підкислення верхнього (0–10 см) шару ґрунту і створювати некомфортні умови для росту молодих рослин соняшнику з ризиком погіршення фітосанітарного стану посівів.
Вищеозначені закономірності з певними відмінностями відстежувались і у наших дослідженнях. Так, у весняний період мінеральні добрива, особливо з переважанням у їх складі азоту, сприяли кращому проростанню насіння однорічних бур’янів і збільшенню їх рясності в посівах. Усереднені кількісні показники забур’яненості зростали по висхідній і дорівнювали: варіанти без добрив — 8,0–8,7 шт./м², варіанти з внесенням N30P30K30–9,8–11,8, N60P30K30–11,7–14,0 шт./м². Меншими розбіжності між неудобреним і удобреними фонами були на оранці (18–32%), більшими — за мульчувального обробітку (24–38%). В межах безполицевого агрофону ця різниця зростала зі зменшенням глибини розпушування скиби і глибини загортання туків. Аналогічні тенденції стосовно описаної тематики характерні також для показників маси повітряно-сухих бур’янів. Натомість вплив мінерального удобрення на чисельність багаторічних бур’янів у цей період був майже відсутнім.
Зворотна залежність відмічена під час обліків, проведених у фазі повної стиглості насіння. За нашими спостереженнями, удобрені рослини впродовж 5–7 етапів органогенезу (утворення кошику-цвітіння) стрімко нарощували надземну масу, мали більший габітус і більшу загальну площу листової поверхні. Недостатня інтенсивність освітлення у нижньому ярусі стеблостою, у поєднанні з іншими стрес-факторами (зневоднення орного шару, повітряна посуха) унеможливлювали появу другої хвилі бур’янів, а також суттєво гальмували ріст і розвиток рослин, які лишились після завершення догляду за посівами. Кількість їх перед збиранням урожаю становила на фоні без добрив 4,6–9,2, при застосуванні N30P30K30–3,3–7,0, N60P30K30–2,8–5,8 шт./м², а повітряно-суха маса, відповідно, 11,7–15,1; 8,9–13,0 та 8,2–11,3 г/ м².
Узагальнення результатів
Аналіз видових відмінностей бур’янів на початку вегетації соняшнику, залежно від агротехнічних прийомів, свідчить перш за все про збільшення за мульчувального обробітку на 2–5,5% частки щириці звичайної і зменшення кількості лободи білої (на 0,7–14,5%) (табл. 3). Це зумовлено насамперед позитивною реакцією щириці звичайної на мілке загортання насіння, а лободи білої — поганим проростанням в ущільненому ґрунті, особливо при нестачі вологи у верхньому (0–10 см) шарі. Під час другого обліку бур’янів в агрофітоценозі олійної культури домінували амброзія полинолиста, лобода біла та різні види мишію, які мали пригнічений вигляд із-за дефіциту вологи та світла.
Таблиця 3. Видовий склад бур’янів у посівах соняшнику
перед першим міжрядним обробітком
Внаслідок індивідуальної реакції багаторічних бур’янів на різну щільність і твердість ґрунту осот рожевий був присутнім виключно на ділянках дискового обробітку, а кількість берізки польової більшою виявилась за оранки на глибину 20–22 см. Найбільш чутливою на внесення мінеральних, особливо азотних, добрив у дослідах була лобода біла, питома частка якої при застосуванні N30P30K30 зростала (порівняно з неудобреним фоном) перед першим міжрядним обробітком на 6,0–9,3%, перед збиранням урожаю на 3,9–19,0%. При внесенні N60P30K30 цей показник досягав, відповідно, 6,6–13,7% та 10,1–21,8%.
Доцільність застосування тих чи інших агроприйомів, з точки зору забезпечення належної боротьби з бур’янами, базується на економічних порогах їх шкідливості, які в переважній більшості побудовані на кількісних показниках. У той же час, як свідчать дослідження багатьох вчених, коефіцієнти кореляції між кількістю дикорослих видів і втратами врожаю просапних культур є невисокими.
Найбільше величини втрат урожаю соняшнику корелюють із масою бур’янів, зокрема з їх питомою вагою у загальній біомасі агрофітоценозу. Перевага останнього критерію полягає у відносно стабільних значеннях показників упродовж тривалого проміжку часу і врахуванням едифікаторної ролі культурних рослин.
За нашими даними, повітряно-суха маса бур’янів (у межах окремих строків визначення) змінювалась по варіантах у відповідності до зміни кількісних величин і в середньому дещо більшою виявилась за мульчувального обробітку (3,9–15,1 г/ м²), ніж за оранки (3,5–11,7 г/ м²) (табл. 4).
Таблиця 4. Урожайність насіння соняшнику залежно від
обробітку ґрунту та удобрення, т/ га
Як показав аналіз урожаю, відмічена порівняно висока (2,05–3,00 т/га) урожайність насіння соняшнику у відносно сприятливих умовах завдяки слабкому рівню забур’яненості та значним весняним запасам продуктивної вологи в ґрунті, а також опадам, які випадали влітку. Натомість за повітряної та ґрунтової посухи істотно призупинявся ріст рослин, стан їх під час цвітіння і утворення репродуктивних органів оцінювався як критичний. Внаслідок дефіциту доступної вологи, високих температур і низької відносної вологості повітря спостерігалось передчасне засихання листків, формувалось до 25% пустого насіння, яке було розташоване переважно в центральній частині кошика. У поєднанні з відсутністю агрономічно корисних опадів протягом травня-липня це зумовило низьку урожайність соняшнику — 1,79–2,35 т/га (табл. 4).
На удобреному фоні стан посівів за плоскорізного та чизельного обробітку прирівнювався до полицевого, тому урожайність основної продукції стосовно зазначених агроприйомів виявилась практично рівноцінною (відповідно, 2,53–2,67, 2,57–2,72 та 2,51–2,64 т/га). Слід зазначити, що перевагу чизелювання відстежували у випадках залучення понад 5 т/га соломи, плоскорізного розпушування — при її обсягах до 3,5 т/га.
Внесення навесні помірних доз мінеральних добрив (N30P30K30) на тлі загортання у грунт подрібненої соломи дало змогу отримати додатково по відношенню до контрольного варіанту (загортання побічної продукції без мінеральних добрив) в середньому за період досліджень 0,16–0,31 т/га насіння. Збільшення у складі комплексного удобрення частки азоту (N60P30K30) забезпечувало надбавку основної продукції у кількості 0,29–0,45 т/га. Найвищі показники приросту були зареєстровані у сприятливих 2013–2014 рр., коли внесені під передпосівну культивацію мінеральні добрива довгий час перебували у вологому ґрунті й ефективно використовувались для формування високої урожайності соняшнику.
На основі проведених досліджень можна зробити наступні висновки:
1. Способи мульчувального обробітку ґрунту (чизельний, плоскорізний, дисковий) обумовлюють збільшення кількості бур’янів у посівах соняшнику порівняно із зяблевою оранкою перед першим міжрядним обробітком в 1,4–1,6 разів. В середньому за роки досліджень рясність їх на початку вегетації при застосуванні безполицевих знарядь дорівнювала 8,4–14,0, плуга — 8,0–11,7 шт./м², перед збиранням урожаю, відповідно, 4,4–9,2 та 2,8–4,6 шт./м². Повітряно-суха маса бур’янів змінювалась по варіантах у відповідності до зміни кількісних величин і більшою виявилась на мульчувальному агрофоні (3,9–15,1 г/ м²), ніж на полицевому (3,5–11,7 г/ м²).
2. Внесення мінеральних добрив сприяє кращому проростанню насіння бур’янів у весняний період, а в подальшому забезпечує підвищення конкурентоспроможності посівів щодо біологічного пригнічення дикорослих видів. Питома вага бур’янів у загальній масі агрофітоценозу олійної культури (незалежно від умов року, строків обліку та досліджуваних агроприйомів) не перевищувала 10%, тобто забур’яненість посівів в усіх випадках не може вважатись чинником суттєвого впливу на продуктивність соняшнику.
3. За умови належного догляду і боротьби з бур’янами в посівах соняшнику рівень урожайності насіння за плоскорізного та чизельного обробітку ґрунту можна отримати практично рівноцінний з полицевою оранкою (відповідно, 2,53–2,67, 2,57–2,72 та 2,51–2,64 т/га).
