Библиотечный каталог авторефератов Украины

НАЦІОНАЛЬНИЙ АГРАРНИЙ УНІВЕРСИТЕТ

ПОТЬОМКІН ВАДИМ ОЛЕКСАНДРОВИЧ

УДК 632.51:632.954:582.926.3:631.582

БІОЛОГІЧНІ ОСОБЛИВОСТІ ТА КОНТРОЛЮВАННЯ БЕРЕЗКИ ПОЛЬОВОЇ В ПОСІВАХ ЗЕРНОВО-БУРЯКОВОЇ СІВОЗМІНИ

06.01.13 – гербологія

АВТОРЕФЕРАТ

дисертації на здобуття наукового ступеня

кандидата сільськогосподарських наук

Київ-2006

Дисертацією є рукопис

Робота виконана в Інституті цукрових буряків УААН

Науковий керівник -    доктор сільськогосподарських наук, професор, членкор УААН Іващенко Олександр Олексійович, Інститут цукрових буряків УААН, заступник директора з наукової роботи

Офіційні опоненти:   доктор сільськогосподарських наук, професор, Бойко Петро Іванович, Інститут землеробства УААН, головний науковий співробітник лабораторії сівозмін

кандидат сільськогосподарських наук, старший науковий співробітник Задорожний Віктор Сергійович, Інститут кормів УААН, вчений секретар

Провідна установа -        Інститут агроекології УААН, відділення агробіо-технології м. Київ

Захист відбудеться ”12” квітня 2006 р. о 1000 год. на засіданні спеціалізованої вченої ради Д 26.004.10 у Національному аграрному університеті за адресою: 03041, м. Київ - 41, вул. Героїв оборони, 15, навчальний корпус 3, ауд. 65

З дисертацією можна ознайомитись у бібліотеці Національного аграрного університету за адресою: 03041, м. Київ - 41, вул. Героїв оборони, 13 навчальний корпус 4, к. 41

Автореферат розісланий ”4” березня 2006 р.

Вчений секретар

спеціалізованої вченої ради                                                Рожко В.М.

ЗАГАЛЬНА ХАРАКТЕРИСТИКА РОБОТИ

Актуальність теми. Зернове господарство та буряківництво є одними з ключових галузей сільського господарства України. Від рівня їх розвитку значною мірою залежать продовольчі та кормові ресурси, економіка країни в цілому.

Окремою групою проблем при вирощуванні сільськогосподарських культур є досить великі втрати урожаю від шкідників, хвороб та особливо, бур’янів, причому для більшості культур втрати від бур’янів перевищують втрати від шкідників або хвороб у 2-3, а то й більше рази. Тому завдання зменшення наявності бур’янів у посівах сільськогосподарських культур перебуває в центрі уваги аграрної науки і має вирішальне значення для збереження екологічної та економічної стабільності функціонування агропромислового комплексу України.

Порушення технологій вирощування сільськогосподарських культур і зростання посушливості клімату в останні роки призвело до збільшення серед бур’янів частки рослин багаторічників з потужною кореневою системою та високими адаптаційними властивостями. Одними з найбільш небезпечних серед багаторічних видів бур’янів є група рослин з родини Березкових (Convolvulaceae), адаптаційна здатність яких дозволяє їм виживати в умовах, неприйнятних для будь-якої культурної рослини і легко відростати після знищення надземної частини механічними або хімічними методами.

Як свідчить світова практика, багаторічні спроби захисту від бур’янів родини Convolvulaceae не створили системи їх ефективного контролювання. Тенденції в зміні кліматичних умов вирощування сільськогосподарських культур в останні роки сприяють поширенню бур’янів з родини Convolvulaceae на орних землях України, тому уточнення біологічних особливостей і удосконалення на їх основі системи надійного контролювання в посівах сільськогосподарських культур таких небезпечних і шкодочинних бур’янів є досить актуальним завданням.

Зв’язок роботи з науковими програмами. Робота є складовою частиною тематичного плану наукових досліджень Інституту цукрових буряків УААН „Цукрові буряки”. Реєстраційний номер у 1996-2000 рр. 0196U012876. Підпрограми: 03.05: „Розробити технологію захисту посівів цукрових буряків у сівозміні інтенсивного типу”, 03.05.03: „Вивчити біологічні особливості багаторічних і карантинних видів бур’янів і розробити способи їх контролювання”. Реєстраційний номер у 2001-2005 рр. 0101U001246. Підпрограми: 03.02: „Розробити надійні системи захисту посівів від бур’янів, які на 25-30% дешевші традиційних, що забезпечить зниження хімічного навантаження на навколишнє середовище”, реєстраційний номер 0104U002622, 03.02.01: „Розробити системи надійного захисту посівів основних культурних рослин польової сівозміни від комплексу багаторічних бур’янів в зоні Лісостепу”.

Мета і задачі досліджень. Метою досліджень є уточнення біологічних особливостей багаторічних бур’янів родини Convolvulaceae, які поширені в Україні і, в тому числі, особливо небезпечної Convolvulus arvensis L. та розробка ефективної системи її контролювання в посівах основних культур зерново-бурякової сівозміни.

Задачі, які необхідно було вирішити для досягнення поставленої мети:

• уточнити динаміку росту і розвитку рослин березки польової в природних та штучних фітоценозах і в умовах модельних дослідів з появою їх сходів у різні календарні строки;
• оцінити динаміку накопичення пластичних речовин у підземній та надземній частинах рослин березки польової як в природних умовах, так і в рамках модельного досліду з появою сходів у різні строки;
• виявити вплив механічних знищень надземної частини рослин березки польової на їх ріст і розвиток;
• оцінити вплив прийомів обробітку ґрунту в процесі підготовки поля для посіву озимої пшениці на накопичення пластичних речовин у підземній та надземній частині рослин бур’яну;
• визначити вплив різної густоти стояння посівів озимої пшениці на ріст і розвиток рослин березки польової;
• виявити вплив рівня наявності березки польової на урожай сільськогоспо-дарських культур (озимої пшениці, кукурудзи, гороху, цукрових буряків);
• удосконалити можливості контролювання рослин березки польової в посівах озимої/ярої пшениці, кукурудзи та післязбиральний період за допомогою існуючих на ринку України гербіцидів;
• визначити залежність ефективності дії гербіцидів від фаз росту і розвитку рослин березки польової;
• уточнити особливості транслокації гербіцидів різних хімічних класів у підземну частину рослин березки польової;
• провести економічну та енергетичну оцінку можливості застосування гербіцидів у посівах сільськогосподарських культур північного Степу України.

Об’єкт дослідження. Забур’яненість посівів сільськогосподарських культур зерново-бурякової сівозміни рослинами березки польової в центральному Лісостепу та північному Степу України.

Предмет дослідження. Шкодочинність бур’янів родини Березкових і удосконалення системи їх контролювання у посівах сільськогосподарських культур зерново-бурякової сівозміни.

Методи дослідження:

• лабораторно-польовий – для обліку забур’яненості, урожайності та якісних показників сільськогосподарських культур;
• кількісно-ваговий – для встановлення параметрів росту і розвитку рослин бур’яну із застосуванням агротехнічних та хімічних заходів;
• біохімічний – для визначення вмісту пластичних речовин (моноцукрів і поліцукрів) у надземній та підземній частині березки польової;
• хроматографічний – для визначення динаміки транслокації діючих речовин гербіцидів у підземну частину рослин березки польової;
• розрахунковий – для встановлення економічної та енергетичної ефективності застосування гербіцидів;
• математично-статистичний – для оцінки вірогідності одержаних результатів.

Наукова новизна одержаних результатів. Вперше в зоні центрального Лісостепу та північного Степу України на основі уточнення біологічних особливостей представників родини Convolvulaceae, особливостей накопичення цукрів та транслокації діючих речовин гербіцидів у підземну частину рослин бур’янів розроблено ефективну систему контролювання їх у посівах основних культур зерново-бурякової сівозміни. Проведено оцінку ефективності дії на березку польову гербіцидів Естерон 60, 85% к.е. (2-етилгексиловий ефір 2,4-Д), Діален Супер (2,4-Д 34,4% + дікамба 12%), Базіс (римсульфурон 50% + тіфенсульфуронметил 25%), Пріма (флорасулам 6,25 г/л + 2-етилгексиловий ефір 2,4-Д 452,42 г/л), Гроділ Ультра (амідосульфурон 5% + йодсульфурон-метил натрію 1,25% + антидот (мефенпірдиетил) 12,5 %), Гліфосат (ізопропіламінна сіль гліфосату 48%), Ураган (гліфосат-тримезіум – 48%), та сумішей препаратів Гліфосат + Естерон і Ураган + Діален Супер.

Практичне значення одержаних результатів. Використання запропонованих   гербіцидів   дає   можливість   зберегти   на   кожному   гектарі 0,4-0,52 т/га зерна ярої пшениці, з яких 0,08 - 0,09 т/га – втрати від присутності в посівах рослин бур’янів родини Березкових; 0,73-1,21 т/га зерна кукурудзи (втрати від присутності березкових – 0,05-0,08 т/га); 7,8-10,2 т/га коренеплодів цукрових буряків (втрати від присутності березкових – 0,29-0,37 т/га) порівняно з ділянками, які не були оброблені гербіцидами. Умовно чистий прибуток від використання гербіцидів у порівнянні з необробленими ділянками в посівах ярої пшениці становив 77-137 грн/га, кукурудзи – 214-315 грн/га, цукрових буряків – 936-1224 грн/га. Результати досліджень пройшли виробничу перевірку на Кіровоградській Державній обласній сільськогосподарській дослідній станції в 2002 р. на площі 33 га.

Особистий внесок здобувача. За безпосередньої участі здобувача сплановано і проведено польові та лабораторні дослідження, узагальнено і теоретично обґрунтовано одержані експериментальні дані, сформульовано висновки і рекомендації виробництву, підготовлено матеріали до друку. Виробничу перевірку та впровадження результатів досліджень здійснено за безпосередньої участі автора.

Апробація результатів дисертації. Матеріали та основні положення дисертаційної роботи  оприлюднено й обговорено на 3-й науково-теоретичній конференції Українського наукового товариства гербологів „Забур’яненість посівів та засоби і методи її зниження” (Київ, ІЦБ, 2002 р.), 4-й науково-теоретичній конференції Українського наукового товариства гербологів „Проблеми бур’янів і шляхи зниження забур’янення орних земель” (Київ, ІЦБ, 2004 р.), засіданнях науково-методичної ради Інституту цукрових буряків УААН (2001-2005 рр.).

Публікації. За матеріалами дисертації опубліковано 6 наукових праць, з яких 4 статті у фахових виданнях ВАК України.

Структура дисертації. Дисертація складається із вступу, семи розділів, висновків, списку використаних джерел і додатків. Загальний обсяг дисертації – 157 сторінок, основна частина роботи викладена на 116 сторінках. Дисертація містить 17 рисунків і 16 таблиць, 3 формули і 11 додатків. Список використаних літературних джерел включає 253 найменування, у тому числі 163 латинським шрифтом.

ЗМІСТ РОБОТИ

БІОЛОГІЧНІ ОСОБЛИВОСТІ ТА МЕТОДИ КОНТРОЛЮВАННЯ БУР’ЯНІВ РОДИНИ БЕРЕЗКОВИХ – СУЧАСНИЙ СТАН ВИВЧЕННЯ

(огляд літератури)

На підставі вивчення літературних джерел вітчизняних та зарубіжних авторів обґрунтовано необхідність удосконалення сучасних систем захисту культурних рослин від бур’янів цієї родини на основі дослідження їх біологічних особливостей в умовах центрального Лісостепу та північного Степу України, вплив на них агротехнічних заходів, а також особливостей дії на рослини родини Березкових гербіцидів різних хімічних груп.

УМОВИ ТА МЕТОДИКА ДОСЛІДЖЕНЬ

Дослідження проводили протягом 2000-2002 рр. в польових та лабораторно-польових умовах на дослідних ділянках Інституту цукрових буряків УААН у Києві (зона центрального Лісостепу), де досліджували динаміку транслокації діючих речовин гербіцидів у підземну частину рослин березки польової, динаміку росту і розвитку рослин березки польової в умовах вторинного ценозу з визначенням вмісту цукрів в залежності від фази розвитку рослин; динаміку росту та розвитку рослин березки польової і їх взаємозв’язок зі строками появи сходів рослин. Другу частину дослідів проводили на Кіровоградській обласній сільськогосподарській дослідній станції (зона північного Степу), тут досліджували різницю в рості та розвитку рослин березки польової в залежності від механічного обробітку ґрунту, густоти стояння рослин озимої пшениці та можливості вегетації рослин після збирання рослин культури з одночасним визначенням вмісту пластичних речовин (озимої пшениці); ефективність дії гербіцидів на базі різних груп діючих речовин, ефективність дії цих препаратів в різні фази розвитку рослин березки польової).

Погодні умови під час проведення дослідів істотно відрізнялись від середньобагаторічних даних.

Дослідження проводили згідно загальноприйнятої методики польових дослідів (Б.А.Доспєхов, 1985), „Методики досліджень” (ВНІЦ, Київ, 1986), „Методики  випробування  і  застосування  пестицидів”  (за  редакцією проф. Трибеля С.О., 2001), „Методов биохимического исследования растений” (за редакцією                           д.б.н. Єрмакова А.І.) а також затверджених методик визначення вмісту діючих речовин гербіцидів у рослинному матеріалі.

У процесі уточнення біологічних особливостей рослин березки польової досліджували динаміку проходження етапів органогенезу рослинами як в умовах вторинного фітоценозу, так і в штучних умовах невчасної появи сходів. Паралельно зі спостереженнями за ростом і розвитком рослин бур’яну в умовах вторинного ценозу відбирались зразки рослинного матеріалу надземної та підземної частин рослин для визначення динаміки накопичення моно- та поліцукрів при проходженні кожного етапу. Аналіз проведено за методикою Бертрана.

Визначення впливу густоти стояння рослин культури (озимої пшениці) на ріст і розвиток рослин бур’яну проводили за схемою:

1. Озима пшениця – в середньому 300 рослин /м2 (3 млн. шт/га);
2. Озима пшениця – в середньому 400 рослин /м2 (4 млн. шт/га);
3. Озима пшениця – в середньому 500 рослин /м2 (5 млн. шт/га; еталон);

Для визначення впливу можливості вегетації рослин березки польової після збирання урожаю культури на ріст і розвиток рослин бур’яну спостерігали за двома групами рослин березки польової, одна з яких мала можливість вегетувати на ділянках, на яких механічний обробіток грунту не проводився, а друга – на ділянках, де проводили лущення, дві культивації та посів озимої пшениці. Паралельно зі спостереженнями за ростом і розвитком рослин бур’яну відбирали зразки надземної та підземної частин рослин для визначення динаміки накопичення моно- та поліцукрів.

Для виявлення впливу наявності бур’янів березки польової на урожайність сільськогосподарських культур визначали урожай озимої пшениці, кукурудзи, гороху та цукрових буряків на ділянках вільних від бур’янів, на ділянках, де були присутні крім культурних лише рослини березки польової і на ділянках, забур’янених комплексом бур’янів. Збирання проводили методом суцільного комбайнування облікових ділянок спеціальним селекційним комбайном Сампо-200.

Для удосконалення можливостей контролювання рослин березки польової механічними засобами досліджували вплив механічних знищень надземної частини на швидкість відновлення втрачених частин рослинами березки польової та інтенсивність витрати при цьому накопичених поживних речовин.

Для удосконалення хімічного контролювання досліджували особливості впливу гербіцидів на базі різних груп діючих речовин. Обприскування гербіцидами проводили ручним обприскувачем “Matabi” за наступними схемами:

Яра пшениця:

1. Контроль

(без обробітку);

2. Естерон, к.е. – 0,8 л/га;
3. Естерон, к.е. – 1,0 л/га;
4. Пріма, с.е. – 0,4 л/га;
5. Пріма, с.е. – 0,6 л/га;
6. Діален Супер, в.р.к. – 0,8 л/га;
7. Діален Супер, в.р.к. – 1,0 л/га;
8. Гроділ Ультра, в.г. – 0,2 кг/га;
9. Гроділ Ультра, в.г. – 0,25 кг/га.

Кукурудза:

1. Контроль (без обробітку);
2. Базіс, в.г. – 0,02 кг/га;
3. Базіс, в.г. – 0,025 кг/га.

Після збирання урожаю озимої пшениці:

1. Контроль (без обробітку);
2. Гліфосат, в.р. – 4,0 л/га;
3. Гліфосат, в.р. – 6,0 л/га;
4. Гліфосат, в.р.+Естерон, к.е. – 3,0+0,8 л/га;
5. Гліфосат, в.р.+Естерон, к.е.–4,5+1,0 л/га;
6. Ураган, в.р. + Діален Супер, в.р.к. – 4,0+0,8 л/га;
7. Ураган, в.р. + Діален Супер, в.р.к. –5,0+1,0 л/га.

Обприскування гербіцидами для виявлення ефективності їх дії в різні фази росту й розвитку рослин березки польової проводили за наступною схемою:

1. Контроль (без обробітку);
2. Гліфосат, в.р. – 5.0 л/га;
3. Ураган, в.р. – 5,0 л/га;
4. Естерон, к.е. – 0,9 л/га;
5. Діален Супер, в.р.к. – 0,9 л/га;

6. Пріма, с.е. – 0,5 л/га;
7. Базіс, в.г. – 0,025 л/га;
8. Гроділ Ультра, в.г. – 0,25 л/га;
9. Гліфосат, в.р.+Естерон, к.е.– 4,0+0,9 л/га;
10. Ураган, в.р.+Діален Супер – 4,5+0,9 л/га.

Для дослідження динаміки транслокації гербіцидів Гліфосат, Естерон та Гроділ Ультра у підземну частину рослин бур’яну проводили обприскування цими препаратами з подальшим відбором зразків надземної та підземної частини та аналізом вмісту діючих речовин методом тонкошарової хроматографії.

На основі одержаних результатів відбирали найбільш ефективні й перспективні методи контролювання рослин березки польової та їх поєднання.

ОСОБЛИВОСТІ БІОЛОГІЇ ТА ВЗАЄМНИЙ ВПЛИВ БЕРЕЗКИ ПОЛЬОВОЇ І КУЛЬТУРНИХ РОСЛИН

Кожен вид рослин в залежності від умов навколишнього середовища має особливості росту і розвитку.

Встановлено, що рослини березки польової протягом 5 місяців вегетації здатні пройти всі етапи органогенезу та сформувати життєздатне насіння. Поява сходів рослин як правило відбувається в останній декаді квітня (табл. 1). Через 21-24 дні активної вегетації рослини досягають фази 6 листків (три пари листків). Тривалість періоду від сходів до цвітіння – 51-55 днів, від цвітіння до формування насіння – 26-32, від формування насіння до його дозрівання – 26-28 днів.

Таблиця 1

Динаміка етапів органогенезу рослин березки польової в природних умовах, середнє за 2000-2002 рр.