НОВОСТИ

Борьба с сорняками

ТЕГИ:

Сэмюел Олдрич Уолтер Скотт Роберт Хоефт

 

Сорняки остаются основной опасностью при выращивании кукурузы и сои. Они снижают урожай, конкурируя с культурами в борьбе за воду, питательные вещества и свет, могут также затруднять уборку урожая. Чтобы свести к минимуму отрицательное воздействие сорняков, фермеры должны уделять борьбе с ними особое внимание. Успешное обращение с сорняками требует понимания их биологии и стратегии управления ими. В следующем разделе будут рассмотрены основные моменты, касающиеся биологии сорняков и борьбы с ними.

Биология сорняков - жизненные циклы

Виды сорняков делятся на две категории: древовидные и травянистые. Древовидные сорняки могут жить несколько лет и имеют ствол, который зимует над поверхностью земли. К ним относятся, например, ежевика, сумах, роза мультифлора, различные виды деревьев. Древовидные сорняки редко встречаются на обрабатываемых полях, а чаще всего на полях, которые не вспахивались несколько лет подряд. Травянистые сорняки не имеют надземных стеблей, которые могут перезимовывать. Большинство злостных сорняков кукурузы и сои — это травянистые сорняки. Они делятся на однолетние, двухлетние и многолетние в соответствии с их жизненным циклом. Однолетние сорняки живут менее одного года. Летние однолетники прорастают весной и умирают осенью. Поскольку жизненный цикл летних сорняков близко совпадает с жизненным циклом кукурузы и сои, они создают большие проблемы для обеих культур. Зимние однолетники прорастают осенью и умирают поздней весной или в начале лета следующего года. Их жизненный цикл может представлять проблему для кукурузы и сои, если, сев культур производится на поле с no-till. Двухлетние сорняки живут два вегетационных периода. Сорняки этой категории редко создают проблему при выращивании кукурузы и сои, если только в отношении поля не применяется непрерывно система no-till в течение нескольких лет. Многолетние сорняки могут жить, по меньшей мере, три года. Они размножаются семенами, корневищами (подземными стеблями) или корнями. С многолетниками очень трудно бороться в кукурузе и сое из-за их способности восстанавливаться вегетативно с помощью подземных частей растения. Следовательно, обращение с многолетними и однолетними сорняками различается. Перечень распространенных сорняков в кукурузе и сое, их жизненные циклы и основные способы воспроизводства приведены в табл.1.

Таблица 1. Некоторые распространенные виды сорняков в производстве кукурузы и сои, их жизненные циклы и основные способы воспроизводства

Семена сорняков

Сорняки имеют способность производить чрезвычайно большое количество семян. Каждое семя сорняка представляет собой потенциальное растение сорняка в какой-то точке в будущем. Когда семена сорняков созревают, они разносятся по поверхности почвы и попадают в семенной банк почвы (этот термин применяется для обозначения запаса семян сорняков в почве). Сельскохозяйственные почвы содержат от нескольких сотен до сотен тысяч семян на 1 м2. Эти семена часто остаются жизнеспособными к прорастанию в течение нескольких лет. В любой вегетационный период только незначительное число из находящихся в почве семян прорастает. Следовательно, интенсивная борьба с сорняками в течение года не гарантирует, что на следующий год сорняков не будет. Долговечность семян сорняков и состояние покоя в почве — это те качества, которые делают искоренение сорняков почти невыполнимой задачей. Многолетние сорняки, которые могут размножаться вегетативным способом, трудно поддаются уничтожению, и борьба с ними должна отличаться от борьбы с однолетними сорняками.

Фото 1. Борьба с сорняками

Интерференция сорняков

Сорняки конкурируют с культурами в борьбе за воду, свет и питательные вещества. Некоторые из них образуют химические токсины, задерживающие рост соседних растений. Общее воздействие сорняков на культуры называется интерференцией. Интерференция сорняков может уменьшить урожай культуры. Величина снижения урожайности из-за сорняков очень различается и зависит от различных факторов, включая виды сорняков, плотность, длительность их интерференции и состояние окружающей среды. Виды сорняков очень различаются по степени их конкурентоспособности с культурами. В основном, крупные сорняки являются более конкурентоспособными, чем малые, а широколистые успешно конкурируют с травами. Предпринимались попытки создать шкалу конкурентоспособности сорняков с использованием индекса конкурентоспособности. Эти индексы были бы очень полезны при прогнозировании потерь урожая от сорняков, однако относительная конкурентоспособность сорняков сильно отличается, поскольку многие сорняки лучше адаптированы в различных географических регионах. В общем, интерференция сорняков по отношению к различным культурам усиливается с увеличением густоты их стояния. Продолжительность времени, в течение которого сорняки мешают культурам, также оказывает влияние на воздействие сорняков на урожайность культуры. Если сорняки появляются одновременно с культурой и получают возможность расти рядом с ней достаточно долго до того, как они будут удалены с помощью пестицидов или в результате культивации, урожайность культуры может быть снижена, если даже сорняки будут полностью под контролем. Если сорняки всходят после культуры и не уничтожены, они также могут привести к снижению урожайности культуры. В общем, чем позднее всходят сорняки, тем меньше они могут снизить урожайность. Период, с которого начинается ранняя интервенция сорняков, до того момента, когда позднее появление сорняков больше не снижает урожайности культуры, часто рассматривается как очень существенный для контроля над сорняками (решающий период для сохранения поля свободным от сорняков). Критический период контроля над сорняками может меняться по длительности в зависимости от нескольких факторов. В их число входят конкурентоспособность культуры, виды и густота сорняков и условия окружающей среды. Экология играет важную роль в конкуренции сорняков с сельскохозяйственной культурой. Влияние окружающей среды на конкурентоспособность сорняков и культуры делает прогноз в отношении снижения урожайности в результате воздействия сорняков очень сложным. Сорняки, которым предоставлена возможность соревноваться с молодой культурой, могут снизить ее урожайность, тогда как, вырастая, культура становится более конкурентоспособной и вследствие этого менее подвергается воздействию сорняков.

Стратегия обращения с сорняками

Успешное обращение с сорняками в кукурузе требует интегрированного подхода, который включает разные стратегии. Таких стратегий три: (1) предотвращение, (2) искоренение и (3) контроль. Производители кукурузы и сои применяют сочетание этих стратегий. Предотвращение — это любые действия, которые предотвращают внедрение или расширение популяции сорняков. Они включают очистку семенного материала культуры, очистку инструментов, применяющихся при обработке почвы и уборке урожая после использования на поле, засоренном сорняками, а также недопущение образования сорняками семян. Искоренение сорняков — это полное удаление сорных растений и семян с определенного участка. Оно редко практикуется в производстве кукурузы или сои через высокую стоимость. Периодически это действие применяется на малых участках, зараженных опасными сорняками, с целью избежать заражения всего поля. Контроль над сорняками включает обращение с сорняками таким образом, который сводит к минимуму или исключает влияние сорняков на культуру. Контроль над сорняками практикуется путем использования некоторых методик, описанных ниже.

Методы контроля над сорняками

Существует четыре основных метода контроля над сорняками: (1) со стороны культуры, (2) механический, (3) химический и (4) биологический. Успешный контроль над сорняками предполагает систему, которая объединяет эти методы.

Контроль со стороны культуры

Кукуруза и соя — культуры конкурентоспособные. При правильном обращении они составляют значительную конкуренцию сорнякам, растущим на поле. Исследования показали, что однолетние сорняки, которые взошли спустя 4 недели и более после кукурузы, вероятнее всего, не смогут снизить урожайность кукурузы. Важно обращаться с культурой таким образом, чтобы максимизировать ее конкурентоспособность к сорнякам. К счастью, практика, повышающая конкурентоспособность в отношении сорняков, также ведет к повышению потенциала урожайности. Важно добиться однородного травостоя требуемой плотности. Чтобы культура была конкурентоспособной, ей необходимо обеспечить соответствующую физическую зрелость почвы, плодородие, рН и дренаж. По возможности, следует так обращаться с культурой, чтобы свести к минимуму стрессы от вредных насекомых и болезней, экологические нагрузки в виде морозов, вымоканий и других факторов, снижающих эффективность процессов, происходящих в растениях. Расстояние между рядами является важным фактором воздействия культуры на сорные растения, особенно это касается сои. Соя, которая выращивается в узких междурядьях с расстоянием 18 — 38 см, обычно сеется с большей популяцией, чем соя в широких рядах с расстоянием 76 см. При более узком расстоянии между рядами листовой полог сои смыкается раньше (табл. 2а). Кукуруза в узких рядах также затеняет поверхность почвы раньше, чем кукуруза в широких рядах (табл. 2б). Когда листовой полог смыкается, на поверхность почвы с сорняками попадает очень мало солнечного света. Важность раннего затенения листовым пологом для контроля над сорняками особенно очевидна, когда применяются гербициды без почвенной активности, такие как глифосаты. Например, если листовой полог смыкается рано, возможно, не потребуется повторная обработка гербицидом. Соя обычно более эффективна, чем кукуруза, в образовании тени в узких рядах из-за формы своих листьев и особенностей роста. Традиционно одним из наиболее распространенных методов обращения с сорняками является чередование культур. Хотя ротации, которые включали малые зерновые культуры, фуражные культуры и кукурузу, уже не так широко используются, они обеспечивают эффективный контроль над некоторыми сорняками путем прерывания их жизненных циклов. Чем более разнообразные культуры применяются в ротации по срокам сева, особенностям роста и жизненным циклам, тем более эффективной будет ротация в осуществлении контроля над сорняками. Обработка почвы и чередование способов обработки также обычно является частью такой системы выращивания культур. Несмотря на то, что современные системы выращивания сельскохозяйственных культур имеют тенденцию к сокращению циклов и уменьшению числа чередуемых культур, двухлетняя ротация кукурузы и сои, особенно если она включает различные системы обработки почвы для каждой культуры, может помочь в управлении некоторыми сорняками. Однако, как и в любой ротации, которая применяется в течение многих лет на одном и том же поле, некоторые сорняки часто адаптируются к чередованию и становятся со временем более опасными. Еще одним примером контроля со стороны сельскохозяйственных культур, привлекающим в последнее время все больше внимания, является использование пропашных культур, предлагающее несколько возможных преимуществ в производстве кукурузы и сои, в том числе улавливание азота, защита почвы от эрозии и контроль над сорняками. Однако эти системы предполагают дополнительные затраты, а также истощение запасов влаги и чрезмерную конкуренцию с культурой. В будущем системы с применением пропашных культур, которые являются экономически рентабельными и легко применимыми, могут быть приспособлены и для выращивания кукурузы и сои. Таким образом, сильные, жизнеспособные культуры кукурузы и сои с высоким потенциалом урожайности являются очень конкурентоспособными к сорнякам. Однако одна только конкуренция со стороны культуры обычно не обеспечивает достаточного контроля над сорняками на протяжении всего сезона. Вместе с контролем со стороны сельскохозяйственных культур должны использоваться и другие методы контроля.

Таблицы 2А-2Б. Влияние расстояния между рядами на перехват солнечного света (затенение) соей и кукурузой

Механический контроль над сорняками

Обработка почвы является наиболее распространенным методом механического контроля над сорняками в кукурузе и сое. Обработка почвы в качестве контроля включает две категории: (1) подготовка семенного ложа и (2) междурядная культивация или обработка. Подготовка семенного ложа убивает большинство сорняков, появившихся в предпосевной период, и дает культуре равные стартовые возможности с сорняками. Инструментарий, который широко используется для подготовки семенного ложа — это культиваторы для обработки пара, диски и приспособления, объединяющие два или более типов инструментов. Все эти приспособления для обработки почвы высокоэффективны в осуществлении контроля над сорняками, если используются правильно. Культивация применяется для удаления сорняков после посева культуры. Она может осуществляться роторными или междурядными культиваторами. Роторные культиваторы наиболее эффективны при удалении мелких сорняков до или сразу после появления (рис. 1). Роторные культиваторы эффективно применяются против мелкосеменных широколистных сорняков и трав, однако они менее результативны в борьбе с такими крупносеменными широколистными сорняками, как лимнохарис, дурнишник или ипомея. Их следует использовать после прорастания сорняков, но предпочтительно до того, как они взойдут. Роторные культиваторы работают на сравнительно высокой скорости (10—20 км/ч). Они могут оказаться наиболее полезными в тех случаях, когда гербициды, применяемые в почву, не в состоянии контролировать сорняки через отсутствие осадков. Междурядная культивация удаляет сорняки из зоны между рядами (рис. 2). Существует много конструкций междурядных культиваторов. Некоторые имеют жесткие С-образные стойки с широкими колебаниями, в то время как другие оборудованы «вибрирующими» S-образными стойками для боронования с узкими сошниками. Междурядные культиваторы могут быть оснащены роторными культиваторными колесами, поставленными под углом для усиления режущего действия. Многие междурядные культиваторы имеют также предохранительное устройство, которое может быть использовано для осуществления контроля количества почвы, выбрасываемой в зону ряда. Основной задачей при использовании междурядного культиватора является регулировка оборудования для эффективного уничтожения как можно большего количества сорняков в междурядном пространстве и причинения минимального вреда для растения сельскохозяйственной культуры. Одним из способов свести к минимуму использование гербицидов является одновременное внесение гербицидов с проведением культивации. Если гербициды вносятся полосой поверх рядов, а сорняки между рядами контролируются междурядной культивацией, использование гербицида может быть снижено, по меньшей мере, на две трети. Исследования показали, что эта система является эффективной и экономически оправданной. Однако внесение гербицида полосой вместе с культивацией требует больше трудовых затрат и более интенсивного изучения полей, поэтому оно может быть скорее приемлемо для малых и средних фермерских предприятий.

Рисунок 1. Борьба с сорняками

Биологический контроль над сорняками

Биологический контроль относится к использованию естественных врагов (насекомых или патогенов) в борьбе с сорняками. Он очень важен в обращении с некоторыми многолетними сорняками в ситуациях, не связанных с сельскохозяйственными землями. Однако в борьбе с сорняками в кукурузе и сое использование биологических агентов приносило очень незначительные результаты. В настоящее время нет коммерческих продуктов для биологического контроля над сорняками в кукурузе и сое, хотя эта область имеет большие перспективы в будущем. Применение патогенных для растений организмов, которые выборочно поражают отдельные виды сорняков и не поражают кукурузу, сою или другие полезные растения, является особенно перспективным. Примером такого коммерческого биогербицида является Colego(r), грибковый гербицид, который используется для борьбы с северной викой в рисе в южных штатах США.

Химический контроль над сорняками

Гербициды продолжают быть составной частью систем борьбы с сорняками в кукурузе и сое. Они выбираются преимущественным большинством производителей кукурузы и сои как эффективный экономичный инструмент обращения с сорняками.

Фото 2. Борьба с сорняками

Фото 3. Борьба с сорняками

Методы применения гербицидов

Гербициды могут применяться перед посевом культуры (предпосевное применение), или после того, как культура посеяна, однако еще не взошла (довсходовое), либо после всходов культуры (послевсходовое). Выбор метода внесения зависит от многих соображений. Часто производители кукурузы и сои не останавливаются на использовании только одного метода внесения гербицидов в своей общей стратегии обращения с сорняками. Методы предпосевного и довсходового внесения применяются в стратегии превентивного контроля. Гербициды вносятся до появления сорняков с тем, чтобы помешать им взойти и выжить. С помощью превентивной стратегии фермеры на основании истории полей должны прогнозировать, какие виды сорняков появятся на них и затем выбирать гербициды согласно предполагаемому перечню сорняков на полях. Послевсходовые гербициды используются в коррективной стратегии борьбы с сорняками. Их применяют уже после появления сорняков, и выбор гербицидов основывается на перечне и размерах уже имеющихся на поле в тот момент сорных растений. Однако коррективный контроль над сорняками требует сбора информации и внимательного наблюдения за полями, для того чтобы сделать возможным своевременное внесение наиболее подходящего гербицида.

Предпосевное внесение

Широко применяемый метод предпосевного внесения гербицидов называется предпосевной заделкой (РРІ). С его помощью гербицид вносится на поверхность почвы и механическим способом заделывается в поверхностные 2 дюйма почвы устройством для ее обработки. Устройства для заделки гербицидов включают универсальные диски или диски для окончательной обработки почвы, культиваторы для обработки паров и другое сложное оборудование. Предпосевная заделка часто оказывается предпочтительной при выращивании кукурузы и сои там, где весной мало осадков, и, следовательно, малая вероятность того, что гербициды попадут в почву благодаря достаточному количеству влаги. Предпосевная заделка нужна также тем гербицидам, которые в противном случае улетучатся с поверхности почвы. В последнее время популярность предпосевной заделки уменьшилась, частично, в связи с распространением систем сельскохозяйственного производства с no-tillage и сокращенной обработкой почвы как для кукурузы, так и для сои. Еще один вид предпосевного внесения гербицидов называется раннее предпосевное внесение (EPP). При таком методе гербициды вносятся за срок от нескольких дней до нескольких недель (обычно за 10—45 дней) до сева культуры. Подобное раннее внесение увеличивает вероятность выпадения дождя для заделки гербицидов до того времени, как взойдут сорняки, при этом часто отпадает необходимость применения гербицидов во время сева для контроля над имеющимися сорняками.

Фото 4. Борьба с сорняками

Довсходовое внесение гербицида

Довсходовые внесения гербицидов осуществляются на поверхность почвы после того, как культура посеяна, но еще не взошла. Гербициды могут быть разбросаны по всей территории поля или внесены полосой шириной 10—15 дюймов поверх посеянных рядов культуры. Довсходовое внесение не требует использования инструментов для обработки почвы, однако нуждается в дожде или дождевании на регулярной основе. В общем, для контроля над сорняками с помощью предвсходового внесения гербицидов дождь необходим в течение недели после внесения. Гербициды, внесенные на поверхность почвы, окажут незначительное влияние или не окажут влияния вообще на всходящие сорняки до тех пор, пока не будут заделаны в зону прорастания сорняков путем инфильтрации воды. При отсутствии дождя часть гербицида может быть внесена в зону прорастания сорняков с помощью фрезерного культиватора. Чрезмерные осадки могут также снизить контроль над сорняками и усилить риск повреждения культуры. Важность дождя для контроля над сорняками с использованием довсходовых гербицидов показана на рис. 3. Внесение довсходового гербицида продолжает пользоваться популярностью применительно к кукурузе и сое в регионах с высокой вероятностью своевременных дождей весной.

Послевсходовое внесение гербицида

Послевсходовое внесение гербицида проводится после того, как культура взошла. Гербициды могут быть внесены методом распыления по всей территории поля или с использованием техники, которая направляет гербицид к сорнякам и сводит к минимуму попадание гербицида на культуру. Большинство послевсходовых внесений гербицидов в кукурузе и сое производится на листву культуры и сорняков. Гербициды, разбрасываемые на культуру и сорняки, должны обладать высокой степенью безопасности для культуры. Послевсходовые гербициды направлены не только на уничтожение сорняков в культуре, но и на предотвращение появления новых. Страховые послевсходовые гербициды не нуждаются в дожде после применения. Тем не менее, для борьбы с сорняками необходимо, чтобы они были в активном, а не в угнетенном состоянии. Поля в случае необходимости применения гербицида должны быть доступны для распыления. Ключом к успеху в применении послевсходовых гербицидов является своевременность. Многие послевсходовые гербициды контролируют сорняки только тогда, когда те маленькие. Просроченное внесение может привести к снижению урожайности в связи с конкуренцией между культурой и сорняками в начале сезона. И наоборот, внесение гербицидов слишком рано может привести к тому, что те сорняки, которые еще не взошли, не подвергнутся их воздействию. Оптимальное время внесения зависит от конкретных гербицидов и сорняков, а также от нескольких факторов. На упаковках имеются рекомендации университетских ученых в отношении самых оптимальных сроков применения гербицидов. Послевсходовые внесения гербицидов в последние годы приобретают популярность. Это является результатом появления многих новых послевсходовых гербицидов для использования в кукурузе и сое. Создание устойчивых к применению гербицида сортов сельскохозяйственных культур также значительно расширило использование послевсходовых гербицидов, особенно в сое.

ВИДЕО
СОБЫТИЯ