Вредоносность сорных растений в посевах пшеницы озимой на Северо-Западе России

Пшеница озимая, по причине больших рисков, связанных с перезимовкой, никогда не относилась к числу широко возделываемых культур на Северо-Западе России. Однако в последние годы наблюдается устойчивая тенденция увеличения посевных площадей, занятых пшеницей озимой [Филенко и др., 2016]. При этом комплекс вредных видов, характерный для этой культуры в регионе, изучен явно недостаточно. В полной мере это относится и к сорной растительности, о которой сведения в литературе ограничиваются видовым и количественным составом [Лунева, 2003]. При этом отсутствуют данные о вредоносности сорных растений, имеющиеся для других регионов возделывания культуры [Корнилова, Воеводин, 1987; Зубков и др., 1989; Хрюкина, 1995; Спиридонов, Шегурова, 2000; Шпанев, 2009], и столь важные при научно-обоснованном проведении защитных мероприятий. Наши исследования были направлены на определение роли сорных растений в формировании урожая пшеницы озимой, уточнение экономически значимых и потенциально опасных видов, разработка критериев, которыми допустимо руководствоваться при принятии оперативных решений о проведении гербицидных обработок в посевах пшеницы озимой на Северо-Западе России.

Изучение состава и структуры засоренности, динамики численности и вредоносности сорных растений проводили в 2012-2017 гг. на посевах пшеницы озимой Меньковского филиала Агрофизического НИИ, расположенного в Гатчинском районе Ленинградской области. Почвы — дерново-слабоподзолистые легкосуглинистые, мощность пахотного слоя 23 см, рНKCl — 4,6, содержание гумуса — 3,41%, подвижных соединений фосфора и калия — 257 и 92 мг/кг). Посевы пшеницы озимой в 2012 г. размещали по пласту многолетних трав, в 2013-2017 гг. — по чистому пару. Под посев удобрения не вносились, весной проводилась подкормка аммиачной селитрой из расчета 75 кг д.в./га. Норма высева пшеницы озимой — 6 млн всхожих семян/га. На протяжении всех лет исследований в изучении находился сорт пшеницы озимой Московская 56. Погодные условия перезимовки и периода вегетации культуры значительно различались по годам исследований, что позволило оценить вредоносность сорных растений в разных ее проявлениях. Наиболее типичными по количеству выпавших осадков за период весенне-летней вегетации пшеницы озимой оказались 2014 и 2016 гг. Избыток увлажнения отмечен в 2012 г. (+25,9%), недостаток — в 2015 и 2017 гг. (-24,9 и -23,9%). Превышение среднесуточных температур наблюдалось в 2012, 2014 и 2016 гг. (+7,2, +8,6, +10,8%), более холодным оказался 2017 г. (-11,5%). В 2013 г. из-за крайне плохой перезимовки поле под пшеницей озимой подверглось перепашке, и изучение вредоносности сорных растений не состоялось.

В соответствии с методикой [Воеводин и др., 1983] визуальные учеты численности и проективного покрытия сорных растений, а также состояния культурных растений проводили на постоянных учетных площадках 0,1 м² в течение всего периода вегетации пшеницы озимой. Здесь же были получены данные по урожайности пшеницы озимой и фитомассе сорных растений в отдельности для каждой из 36 постоянных площадок. Оценка вредоносности состояла в определении коэффициента вредоспособности сорных растений и потерь урожая. То есть расчета величины снижения урожая от 1 экз. или 1% проективного покрытия сорняками единицы площади посева, а также мерой отрицательного влияния на формирование урожая культуры всей популяции сорных растений. Вредоносность сорных растений оценивали путем расчетов уравнений множественной регрессии. Зависимой переменной была урожайность пшеницы озимой, а аргументами — в одном случае численность наиболее распространенных видов сорняков, в другом — проективное покрытие отдельных групп сорных растений. При статистической обработке данных полевых учетов использовались дисперсионный, корреляционный и множественно-регрессионный анализы. Расчеты велись в программе Statistica 6.

В посевах пшеницы озимой выявлен разнообразный состав сорной растительности, представленный в целом 54 видами за 2012-2017 гг., а в отдельные годы — 18-31 видами. Высокие значения коэффициента Серенсена (0,60-0,81) указывают на большое сходство и постоянство видового состава сорных растений по годам. Видовое обилие сорных растений, характеризующее общее число видов на единице площади посева, по годам изменялось в пределах 8-13 видов/м², и в фазе начала выхода в трубку, когда принимается решение о проведении обработок гербицидами, составляло 7-10 видов/м².

Количественные показатели соответствуют средней степени засоренности посевов пшеницы озимой. В фазе начала выхода в трубку культурных растений насчитывалось 269-428 шт./м² сорняков, или 14,4-23,9% проективного покрытия (табл. 1). Такое варьирование численного состава сорных растений во многом определялось условиями перезимовки пшеницы озимой, от которых зависела ранневесенняя густота стеблестоя. При благополучной перезимовке, как в 2014 г., в фазу выхода в трубку пшеницы озимой насчитывалось 1440 стеблей/м², наблюдалось невысокое проективное покрытие (16,4%), наименьшая за все годы исследований масса сорных растений (63,4 г/м²) и их доля в общей фитомассе посева (3,1%). При плохой перезимовке пшеницы озимой, например в 2017 г., весенняя густота стеблестоя культурных растений составляла 591 экз./м², сорные растения занимали все свободное от культуры пространство, а их численность и фитомасса достигали наиболее высоких показателей.

Таблица 1. Засоренность посевов пшеницы озимой на Северо-Западе РФ

В годы с избыточным выпадением осадков, в летний период вегетации пшеницы озимой наблюдался прирост численности сорных растений. В 2016 г., когда превышение среднемноголетних данных по сумме осадков составило 46,8 мм (31,4%), в фазе полной спелости пшеницы густота стояния сорняков оказалась в 1,3 раза больше по сравнению с учетом в фазе выхода в трубку. В 2017 г. численный состав сорняков остался неизменным, а в остальные годы наблюдалось его снижение в 1,2-3,2 раза.

Преобладающим является малолетний тип засоренности, поскольку на долю сорняков с однолетним и двулетним жизненным циклом приходится более 96% (табл. 2). Однако в зависимости от особенностей поля, предшественника и погодных условий засоренность может быть представлена преимущественно зимующими (2015-2017 гг.) или яровыми (2012 г.) формами, а может быть и теми и другими в равной степени (2014 г.). Преобладание зимующих сорняков связано с теплым осенним периодом, когда наблюдается массовое появление фиалки полевой (Viola arvensis Murr.), ромашки непахучей (Matricaria inodora L.), пастушьей сумки обыкновенной (Capsella bursa-pastoris (L.) Mediк.) и незабудки полевой (Myosotis arvensis (L.) Hill.). Среднемноголетняя плотность указанных видов в фазе выхода в трубку культуры составила 49, 47, 44 и 44 экз./м², а суммарно на их долю приходилось 60% всех сорных растений (табл. 3).

Таблица 2. Структура засоренности посевов пшеницы озимой на Северо-Западе РФ

Таблица 3. Распространенные виды сорных растений в посевах пшеницы озимой на Северо-Западе РФ

При слабой засоренности зимующими видами доминируют яровые формы, появление которых в посеве растянуто во времени и не ограничивается только весенним периодом вегетации. Основные представители этой группы сегеталов — марь белая (Chenopodium album L.), пикульники (Galeopsis tetrahit L., G. bifida Boenn, G. spesiosa Mill.), гречишка вьюнковая (Fallopia convolvulus (L.) A. Love), редька полевая (Raphanus raphanistrum L.), бородавник обыкновенный (Lapsana communis L.).

На отдельных полях пшеницы озимой наблюдалось массовое присутствие однолетних видов горошка (Vicia hirsute (L.) S.F. Cray, Vicia tetrasperma (L.) Schreb), звездчатки средней (Stellaria media (L.) Will.), вероники полевой (Veronica arvensis L.), дымянки лекарственной (Fumaria officinalis L.), ясколки дернистой (Cerastium holosteoides Fries) и яснотки пурпурной (Lamium purpureum L.). Высев пшеницы озимой после многолетних трав (клевер красный + тимофеевка луговая) сопровождался наличием в посеве озимых сорняков — метлицы обыкновенной (Apera spica-venti L. (Beauv.)) и костреца безостого (Bromus inermis Leyss.), а также многолетних злаковых — тимофеевки луговой (Phleum pretense L.) и пырея ползучего (Elytrigia repens L. (Nevski)).

Многолетние сорные растения в посевах пшеницы озимой представлены 17 видами, из которых наибольшая частота встречаемости характерна для пырея ползучего, мяты полевой (Mentha arvensis L.), щавеля малого (Rumex acetosella L.), осота полевого (Sonchus arvensis L.). Среднемноголетняя плотность многолетников — 4 экз./м² с варьированием по годам от 0,3 до 10 экз./м².

На первом этапе была оценена среднемноголетняя вредоносность сорных растений в посевах пшеницы озимой. При этом в расчетах использовались два показателя засоренности — численность и проективное покрытие. Последний из них более предпочтителен, поскольку характеризует не только количественную, но и качественную сторону засоренности посевов. Согласно расчетам, на каждый процент проективного покрытия сорных растений урожай зерна пшеницы озимой снижается на 0,127 ц/га (0,34%), от 1 экз./м² — 0,084 ц/га (0,22%). При среднемноголетней численности сорных растений, равной 306 экз./м² и 20% проективном покрытии потери урожая составили 2,5-2,6 ц/га, или 6,7-6,8%. Приведенные коэффициенты вредоспособности позволяют прогнозировать потери урожая на момент принятия решения о проведении защитных мероприятий в фазу выхода в трубку культуры. Они же участвуют в расчетах ЭПВ, которые служат критериями применения гербицидов в защите посевов пшеницы озимой от сорной растительности.

На втором этапе проводилась оценка вредоносности сорных растений в разные годы исследований, которые отличались по состоянию посевов, типу засоренности и условиям увлажнения. Оказалось, что вредоносность сорной растительности сильно зависела от густоты стеблестоя посевов и типа засоренности. При хорошем состоянии посева, когда в фазу выхода пшеницы в трубку насчитывалось 700-800 экз./м², потери урожая составляли 1,6-5,8%, а при излишней густоте стеблестоя снижение урожая едва просматривалось или не выявлялось вовсе (табл. 4). При этом вредоспособность сорных растений была выше при доминировании зимующих видов (-0,20% на каждый процент проективного покрытия, -0,19 % от 1 экз./м²), нежели яровых (-0,13% и -0,06%). На изреженных посевах (менее 600 экз./м²) и малолетнем типе засоренности с преобладанием зимующих видов коэффициенты вредоспособности составляли 0,32-0,56% (по численности) и 0,87-0,88% (по проективному покрытию), потери урожая пшеницы озимой — 8,6-24%.

Таблица 4. Вредоносность сорных растений в посевах пшеницы озимой на Северо-Западе РФ

На третьем этапе определяли вредоносность массовых видов сорных растений, но из-за низких показателей проективного покрытия, оперировали их численностью. По итогам расчета уравнений множественной регрессии, составленных из массовых видов сорных растений по каждому году исследований, было определено отсутствие отрицательной связи с урожайностью пшеницы озимой для мари белой, гречишки вьюнковой, пикульников, вероники полевой. Указанные виды располагаются в нижнем и среднем ярусе посева, формируют незначительную вегетативную массу. Снижение урожайности пшеницы озимой от звездчатки средней, редьки дикой и горошков проявилось только в один год исследований, когда наблюдалась их повышенная численность. Коэффициенты вредоспособности в порядке перечисления видов составили -0,77, -0,24 и -0,23% в пересчете на 1 экз./м². Устойчивая отрицательная связь с урожайностью пшеницы озимой наблюдалась у 4 видов сорных растений из группы зимующих (табл. 5). Согласно полученным значениям коэффициентов вредоспособности и потерь урожая, сильнее всего на формировании продуктивности культуры сказывалось произрастание ромашки непахучей, слабее — пастушьей сумки.

Таблица 5. Вредоносность массовых видов сорных растений в посевах пшеницы озимой

Таким образом, 5-летними исследованиями в условиях Ленинградской области, в посевах пшеницы озимой выявлено формирование малолетнего типа и средней степени засоренности, когда в фазу выхода в трубку культуры насчитывалось 269-428 экз./м² или 14-24% проективного покрытия, из которых не менее 90% — малолетние двудольные виды. Недобор урожая пшеницы озимой от сорной растительности по среднемноголетним данным составил 6,7-6,8% (2,5-2,6 ц/га), но в зависимости от состояния посева и типа засоренности он изменялся в пределах 1-24% (0,6-6,9 ц/га). Основной недобор урожая связан с произрастанием в посеве зимующих видов (ромашка непахучая, незабудка полевая, фиалка полевая и пастушья сумка), которые являются основными целевыми объектами гербицидных обработок в регионе. Проведение защитных мероприятий востребовано в изреженных после плохой перезимовки посевах, а также в посевах с нормальной густотой стеблестоя при малолетнем типе засоренности с преобладанием зимующих видов осенней популяции.

При принятии решения о проведении гербицидных обработок предлагаются к использованию полученные нами коэффициенты вредоспособности сорных растений, согласно которым на каждый 1% проективного покрытия урожай пшеницы озимой снижается на 0,13 ц/га (0,34%), от 1 экз./м² — 0,08 ц/га (0,22%). Для конкретных ситуаций по состоянию посева и типу засоренности рекомендуются к использованию уточненные коэффициенты вредоспособности. С учетом фактической засоренности посевов использование данных коэффициентов позволяет в фазу выхода в трубку культуры прогнозировать потери урожая пшеницы озимой и принимать взвешенное решение о целесообразности гербицидных обработок.

1. Воеводин А.В., Зубков А.Ф., Корнилова Е.Н. Методические указания по оценке вредоносности сорных растений на зерновых культурах. Л.: 1983. 27 с.
2. Зубков А.Ф., Щекочихина Р.И., Ломовской С.М., Корнилова Е.Н. Комплексная вредоносность сорняков, вредителей и болезней озимой пшеницы. Вестник с.-х. науки. 1989. № 12. С. 129-132.
3. Корнилова Е.Н., Воеводин А.В. Вредоносность сорных растений на посевах озимой пшеницы. Совершенствование химического метода борьбы с сорняками. Л.: 1987. С. 22-29.
4. Лунева Н.Н. Видовой состав сорных растений и тенденции его изменчивости в агроценозах Ленинградской области. Проблемы изучения адвентивной и синантропной флоры в регионах СНГ. М.: Тула, 2003. С. 62-63.
5. Спиридонов Ю.Я., Шегурова Н.В. Основные засорители посевов озимой пшеницы и их вредоносность в южной части Нечерноземья. Состояние и развитие гербологии на пороге XXI столетия. Голицыно, 2000. С. 35-38.
6. Филенко Г.А., Фирсова Т.И., Марченко Д.М. Посевная площадь и урожайность озимой пшеницы. Аграрный вестник Урала. 2016. № 6 (148). С. 61-69.
7. Хрюкина Е.И. Вредоносность сорных растений в посевах озимой пшеницы. Состояние и пути совершенствования интегрированной защиты посевов с.-х. культур от сорной растительности. Пущино, 1995. С. 39-41.
8. Шпанев А.М. Сорные растения в посевах озимых зерновых культур на юго-востоке ЦЧЗ. Земледелие. 2009. № 1. С. 42-45.

Подготовлено по материалам, опубликованным в журнале «Вестник защиты растений» (2018 г., № 2 (96)).