В течение последних пяти лет (с 2020 по 2024 г.г.) в южной зоне Курганской области Центр управления урожаем АО «Щелково Агрохим» проводит испытания гербицидов для защиты посевов яровой пшеницы.
Агроклиматический район с недостаточным увлажнением, часто повторяющимися почвенными и атмосферными засухами для проведения полевых исследований выбран не случайно: температура воздуха и почвы, количество осадков, влажность почвы в момент обработок и вскоре после них имеют большое значение для длительности сохранения гербицидов и эффективности их действия. Растения, выросшие на ярком солнечном свету и в период засухи развиваются быстрее, за короткий срок достигают поздних фаз развития, вплоть до цветения, имея при этом относительно небольшую высоту, и тем самым становятся более устойчивыми к гербицидам.
Гидротермический коэффициент (ГТК) июня (в июне проводились гербицидные обработки) варьировал по годам от 0,2 (2020 и 2021 гг. – острая засуха) до 0,8–0,9 (2022 и 2023 гг. – неустойчивое увлажнение). И только в 2024 году ГТК июня составил 1,9 (избыточное увлажнение).
Исходная засоренность посева пшеницы яровой в опыте с гербицидами (до применения препаратов) была высокая – 40,7–58,1 шт./м2 (в том числе вьюнком полевым – 10–15 экземпляров на 1 м2 [2020, 2021 гг.]), 30,7–55,9 шт./м2 (в т.ч. вьюнком полевым – 8-13,3 экз./м2 [2022-2023 гг.]), превышала экономический порог вредоносности (ЭПВ). Ориентировочно принято считать ЭПВ для вьюнка полевого 5–8 экз./м2 в фазу кущения, для комплекса однолетних двудольных сорняков в посевах яровой пшеницы ЭПВ – 15–20 экз./м2[1].
Испытывались против двудольных сорняков такие гербициды, как Примадонна, СЭ (200 г/л 2,4-Д кислоты в виде сложного 2-этилгексилового эфира+3,7 г/л флорасулама), Гранат, ВДГ (750 г/кг трибенуронметила), Примадонна Супер, ККР (200 г/л 2,4-Д кислоты в виде сложного 2-этилгексилового эфира+5 г/л флорасулама), Пиксель, МД (90 г/л тифенсульфуронметила+24 г/л флуметсулама+18 г/лфлорасулама), Унико, ККР (100 г/л флуроксипира+2,5 г/л флорасулама), Фемида, МД (320 г/л 2,4-Д кислоты в виде сложного 2-этилгексилового эфира+4,2 г/л хлорсульфурона), Дамба, ВР (480 г/л дикамбы кислоты/диметиламинная соль), Пинта, МД (50 г/л флуметсулама + 36 г/л флорасулама), Дротик, ККР (400 г/л 2,4-Д кислоты/сложный 2-этилгексиловый эфир), Фенизан, ВР (360 г/л дикамбы кислоты+22,2 г/л хлорсульфурона кислоты), Глок, ВДГ (150 г/кг флорасулама + 60 г/кг йодосульфурон-метил-натрия + 60 г/кг антидота мефенпирдиэтила), Фортиссимо, МД (200 г/л 2,4-Д кислоты /сложный 2-этилгексиловый эфир/ + 10 г/л аминопиралида + 5 г/л флорасулама); вторая обработка против злаковых сорняков (при массовом появлении) проводилась гербицидами Арго, МЭ (80 г/л феноксапроп-П-этила+24 г/л клодинафоп-пропаргила+30 г/л мефенпир-диэтила), Овсюген Экспресс, КЭ (140 г/л феноксапроп-П-этила+35 г/л антидота).
Почти 60% проходивших испытание препаратов имели инновационные формуляции – масляная дисперсия (МД) или концентрат коллоидного раствора (ККР), позволяющие существенно повысить биологическую активность препаратов за счет быстрого поглощения листьями сорняков без потери эффективности в условиях засухи. Несомненным достоинством наноформуляций (ККР) гербицидов является лучшее проникновение препаратов в ткани сорных растений, что позволяет снизить расход д.в./га при сохранении или повышении эффективности по сравнению с классическими формуляциями, и соответственно, минимизировать пестицидный прессинг на экосистемы [2].
Обработки гербицидами вписывались в фоновую схему защиты яровой пшеницы (табл. 1).
В фазу кущения пшеницы проводили учёт уровня засоренности однолетними и многолетними двудольными и злаковыми сорняками. После этого осуществляли первую гербицидную обработку согласно схеме опыта (первая декада июня). Вторую гербицидную обработку против злаковых сорняков выполняли в третьей декаде июня. Через 20 дней после 1-й обработки проводили учёт эффективности действия препаратов, затем через 40 дней засоренность посевов оценивали количественно-весовым методом на учетных площадках фиксированного размера. Биологическую эффективность гербицидов определяли по формуле: БЭ% = 100% - А/В х100, где А-число сорняков через 40 дней после обработки, а В – число сорняков до обработки.
Вовремя проведённые гербицидные обработки позволили снять проблему сорняков в посевах пшеницы. В течение пяти лет испытаний все гербициды показали высокую эффективность, но в зависимости от специфики действия препарата, гидротермического режима вегетационного сезона, полевой всхожести и густоты стояния культурных растений влияние гербицидов на сорный компонент агроценоза и продуктивность культуры по годам варьировало, что позволило выявить лучшие варианты.
В острозасушливые годы (2020, 2021 гг.) выделились варианты с гербицидами Унико, ККР и Фемида, МД, где засоренность посевов снижалась на 90 – 100% (в т.ч. засоренность вьюнком полевым). Очень хорошо справлялись с сорняками препараты Примадонна Супер, ККР и Примадонна, СЭ + Гранат, ВДГ. На 20-е сутки после применения гербицидов на этих вариантах численность малолетних двудольных сорняков не превышала 2–4 экземпляров на 1 м2, при почти 100%-ном подавлении вьюнка полевого. При этом в контрольном варианте, где гербициды не применялись, численность двудольных сорняков на 1 м2 варьировала от 38 до 58 шт. (НСР05 = 3,5). Оценка эффективности снижения засоренности посевов яровой пшеницы по вариантам опыта с гербицидами методом дисперсионного анализа позволила установить степень влияния изучаемого фактора (гербициды) в общей дисперсии результирующего признака (численность сорняков), принимаемой за 100%. В условиях острой засухи доля влияния вариантов (гербицидов) на численность сорняков составила 66 - 71%, доля влияния случайных (неконтролируемых в эксперименте) факторов, в частности конкуренции со стороны стеблестоя культурных растений, изменения влажности почвы и других неучтенных факторов, составила 26 – 28%. Влияние пестроты почвенного плодородия по повторениям было незначительным – в пределах 3–6%. Таким образом, гербициды выступали как ведущий фактор в снижении численности сорняков.
Результаты количественно-весового учета засоренности посевов яровой пшеницы на 40-е сутки после применения препаратов подтвердили высокую эффективность гербицидов Примадонна Супер, ККР, Унико, ККР и Фемида, МД (табл. 2). Сорняки в этих вариантах практически отсутствовали, в том числе вьюнок полевой, что позволило культурным растениям сформировать плотный стеблестой и значительную биомассу. Так, сырая биомасса снопа культуры в варианте с гербицидом Примадонна Супер, ККР составила 1269 г, в варианте с гербицидом Унико, ККР – 1328 г, в контрольном варианте надземная биомасса культуры на площади 1 м2 достигала всего лишь 1022 г, а сырая биомасса сорняков – почти 43 г (в среднем за два года).
Даже в условиях сильного нивелирующего действия засухи применение гербицидов заметно отразилось на показателях структуры урожая: возросла масса 1000 зерен (до 36,7 г против 31,0 г в контроле), достоверно увеличилась высота растений (Унико, ККР и Фемида, МД – 49,6 – 52,2 см; в контроле – 43,8 см, НСР05 – 2,6), длина колоса (Пиксель, МД, Унико, ККР и Фемида, МД – 6,7 – 6,9 см; в контроле – 6,2 см, НСР05 – 0,35). Однако из-за острой засухи не удалось установить достоверных отличий по вариантам по таким показателям, как число зерен в колосе и масса зерна с главного колоса (F05 ≥Fфакт.). Можно говорить лишь о тенденции увеличения озерненности колоса и массы зерна с колоса в вариантах с применением гербицидов Пиксель, МД и Фемида, МД.
Гербициды влияли и на урожайность яровой пшеницы. Самая большая урожайность была получена в варианте, где применили Пиксель, МД в дозе 0,3 л/га – 14,6 ц/га (наиболее мягкое действие препарата на культуру в условиях засухи). Остальные варианты тоже превосходили контроль (например, на варианте Унико, ККР – 13,3 ц/га). Исключением являлся вариант с гербицидом Дамба, ВР, в котором урожайность 9,7 ц/га оказалась на уровне контроля, что очевидно связано с большей фитотоксичностью дикамбы по отношению к культуре в острозасушливых условиях. Таким образом, гербициды обеспечили прибавки урожая к контролю от 1,6 ц/га до 3,1 ц/га, кроме варианта с гербицидом Дамба, ВР.
Два следующих года действие засухи было менее выражено (ГТК меньше единицы, но больше 0,5). В условиях неустойчивого увлажнения доля влияния вариантов (гербицидов) на численность сорняков закономерно повышалась до 81%, доля влияния случайных (неконтролируемых в эксперименте) факторов снижалась до 16%. Влияние пестроты почвенного плодородия по повторениям было в пределах 3–4%.
К доминирующим видам сорняков в агроценозе в эти годы добавились просо куриное, а в роли засоряющей культуры выступила падалица льна. Все гербициды, включенные в схему испытаний, показали очень высокую биологическую эффективность от 79% до 95% (особенно в вариантах с применением гербицидов Дротик, ККР в сочетании с Гранат, ВДГ, Пиксель, МД, Унико, ККР и Фенизан, ВР). Противодвудольные гербициды через 20 дней полностью справились с падалицей льна, а противозлаковые гербициды значительно снижали численность проса куриного. Все схемы гербицидной защиты были абсолютно эффективны против вьюнка полевого [3]. Хорошо работали по вьюнку Фортиссимо, МД, Фемида, МД и Примадонна, СЭ в смеси с Гранат, ВДГ. Данные количественно-весового учета представлены в таблице (табл. 3).
Следует отметить, что на более ранних фазах развития пшеницы гербициды Пиксель, МД и Пинта, МД уступают Дротик, ККР, т.к. эти гербициды в основном нацелены на более поздние сроки применения и отличаются более мягким действием, когда другие гербициды уже не рекомендуется применять. Результаты количественно-весового учета засоренности посевов яровой пшеницы показали высокую эффективность гербицидов Дротик, ККР; Пиксель, МД; Унико, ККР, Фенизан, ВР. Неплохо показали себя в условиях полузасушливого лета Примадонна, СЭ + Гранат, ВДГ. В этом варианте, а также в варианте с гербицидом Фемида, МД наблюдалась 100 % эффективность против вьюнка полевого.
К моменту второго учета появлялись немногочисленные всходы осота полевого, вьюнка полевого, гречишки вьюнковой и мари белой, что не особенно сказалось на продуктивности пшеницы. Статистический анализ влияния гербицидов на элементы структуры урожая яровой пшеницы выявил существенную ростовую реакцию растений (увеличивалась высота растений и длина колоса) в вариантах с гербицидами Унико, ККР и Фемида, МД (высота растений 94,1-95,0 см; в варианте Пинта, МД – 83,6 см; НСР05 = 3,7), длина колоса – 9,8-10,2 см. Длина колоса достоверно возрастала и в варианте с гербицидом Фенизан, ВР (10,0 см); НСР05 = 0,6. На этих вариантах существенно увеличивалось число зерен в колосе (среднее значение по варианту с гербицидом Фемида, МД – 42,2 шт., в варианте-стандарте – 29,6; НСР05 = 4,0), масса зерна с колоса достигала 1,83 г (Фемида, МД), в варианте-стандарте – 1,33 г. Выраженное положительное воздействие на элементы структуры урожая оказали гербициды Фортиссимо, МД и Глок, ВДГ + Сателлит, Ж. Наибольшая урожайность получена в варианте, где применили препарат Фемида, МД в дозе 0,9 л/га – 47,8 ц/га, в варианте-стандарте – 34,9 ц/га.
Отдельного рассмотрения заслуживают данные по эффективности гербицидов за 2024 год, который отличался нетипичным гидротермическим режимом. Резистентность к гербицидам сорного компонента агроценоза при избыточном режиме увлажнения сильно снижалась, соответственно доля влияния вариантов (гербицидов) на численность сорняков повышалась до 96%, доля влияния случайных факторов снижалась до 3%. На 20-е сутки после применения гербицидов на вариантах опыта численность малолетних двудольных сорняков не превышала 0,1–3,3 экземпляров на 1 м2, при 100%-ном подавлении вьюнка полевого. При этом на делянках опыта с гербицидами до их применения численность двудольных сорняков на 1 м2 варьировала от 114 до 212 шт. (НСР05 = 15,2). Биологическая эффективность препаратов на 20-е сутки была в пределах 98,0% - 99,9%.
Количественно-весовой учет засоренности посевов позволил выявить наиболее эффективные препараты (табл. 4). Ими оказались Фортиссимо, МД, Фемида, МД, а также Гдок, ВДГ + Сателлит, Ж и Глок, ВДГ + Дротик, ККР.
Гербициды Фортиссимо, МД, Фемида, МД и Глок, ВДГ+Дротик, ККР дали отличные результаты против вьюнка полевого – второй волны вьюнка здесь не наблюдалось.
За исключением гербицида Пиксель, МД все препараты благоприятно отразились на элементах структуры урожая, увеличивая высоту растений (до 92,2 см в варианте с гербицидом Фемида, МД; в варианте с гербицидом Пиксель, МД – 85,1 см (НСР05 = 3,9), длину колоса до 9,4-10,0 см; в варианте с Пиксель, МД – 8,8 см (НСР05 = 0,6), число зерен в колосе – 34,7 – 38,1 шт., в том числе в варианте-стандарте Примадонна, СЭ + Гранат, ВДГ до 35,9 шт., для сравнения в варианте с гербицидом Пиксель, МД только 32,4 шт., массу зерна с главного колоса до 2,19 г (Фемида, МД); в варианте-стандарте – до 1,93 г, в варианте с гербицидом Пиксель, МД – 1,80 г (НСР05 = 0,20 г). Наибольшая урожайность получена в варианте, где применили гербицид Фемида, МД в дозе 0,8 л/га – 62,6 ц/га, в варианте-стандарте – 56,8 ц/га.
Для оценки действия гербицидов на сорный компонент зернового агроценоза рассчитывали не только биологическую эффективность препаратов, но и проводили их энергетическую оценку [4]. Поскольку в условиях нестабильности цен на продукты растениеводства и непредсказуемых флуктуаций курса рубля экономическую оценку различным препаратам и технологиям их применения без существенных погрешностей дать трудно, было принято решение дать оценку препаратам на основе энергетического подхода. Правомерность такого подхода обусловлена, во-первых, тем, что все процессы в природе протекают в зависимости от энергии, во-вторых, взаимопревращаемостью разных форм энергии в соответствии с законом ее сохранения. При этом оценка агроприемов по уровню окупаемости затрат энергии на получение прибавки урожая является объективной, и не зависит от ценовой конъюнктуры.
Биоэнергетическую оценку примененных в полевых опытах гербицидов провели по таким показателям, как Qp – накопление потенциальной энергии (органического вещества) в биомассе культурных растений, МДж/га; Qз – совокупность затрат антропогенной энергии, МДж/га; КЭ – энергетическая эффективность технологий (препаратов) (КЭ = Qp/Qз); П – приращение энергии, МДж/га (П = Qp – Qз).
Таким образом, энергетическая оценка технологии (препарата) заключалась в сравнении затрат энергии, связанных с применением препарата, с энергетической ценностью полученной прибавки урожая. Отношение дополнительно полученной энергии к ее затратам рассматривалось как коэффициент энергетической эффективности.
Накопление энергии определяли путем умножения основной продукции растений (сухое вещество при стандартной влажности) на энергетический эквивалент (для 1 кг зерна пшеницы он равен 18,78 МДж/га).
Затраты энергии оценивали по технологическим картам с использованием энергетических эквивалентов по каждой технологической операции и вложенных материальных средств (семена, удобрения, топливо, пестициды).
В опытах с гербицидами энергетическая эффективность препаратов менялась в зависимости от условий вегетации, в связи с этим биоэнергетическую оценку дали для лучших вариантов, контроля (варианта-стандарта) по группам вегетационных сезонов (засушливые, полузасушливые, с избыточным увлажнением) (табл. 5).
Урожайность в засушливые годы на контроле (без применения гербицидов) составила 10,2 ц/га, в варианте-стандарте (Примадонна , СЭ + Гранат, ВДГ) – 12,5 ц/га (прибавка 2,3 ц/га), в варианте с гербицидом Унико, ККР – 13,3 ц/га (прибавка 3,1 ц/га), в варианте с гербицидом Пиксель, МД – 14,6 ц/га (прибавка 4,4 ц/га).
В полузасушливые годы (2022–2023 гг.) урожайность яровой пшеницы в варианте-стандарте составила 15,9 ц/га (прибавка к стандарту 5,7 ц/га); в варианте с гербицидом Фемида, МД – 21,0 ц/га (прибавка к стандарту 10,8 ц/га).
В год с избыточным увлажнением в варианте-стандарте урожайность составила 56,8 ц/га; в варианте с гербицидом Глок, ВДГ + Сателлит, Ж – 59,5 ц/га (прибавка к варианту-стандарту – 2,7 ц/га); в варианте с гербицидом Фемида, МД – 62,5 ц/га (прибавка к стандарту – 5,7 ц/га).
Высокий энергетический коэффициент был отмечен для всех препаратов, применявшихся в различных гидротермических условиях. Это свидетельствует о том, что в сухостепной зоне Курганской области гербициды надежно обеспечивают оплату затраченной энергии. Особенно возрастала энергетическая эффективность в варианте с препаратом Фемида, МД (коэффициент энергетической эффективности 2,7–5,1), что связано с высокой урожайностью пшеницы и относительно невысокими затратами на схему защиты, разработанную в компании «Щелково Агрохим». Прирост валовой энергии по лучшим вариантам опытов в разные годы в 2–5 раз превышал ее затраты. При таких показателях можно говорить о высокой рентабельности применения гербицидов в зерновых агроценозах Зауралья.
В. В. Евсеев, ведущий научный сотрудник «Центра управления урожаем» АО «Щелково Агрохим», доктор сельскохозяйственных наук
С. А. Уланов, руководитель «Центра управления урожаем» АО «Щелково Агрохим»
С.Д. Каракотов, генеральный директор АО «Щелково Агрохим», академик РАН
Список использованной литературы
1. Филиппов А.С., Немченко В.В. Технологии применения гербицидов на зерновых культурах в условиях минимализации обработки почвы. – Куртамыш: ООО «Куртамышская типография», 2016. – 100 с.
2. Каталог,24. – Щелково: АО «Щелково Агрохим», 2024. – 342 с.
3. Центр управления урожаем в Курганской области: результаты производства сельскохозяйственных культур /Под общ. ред. ген. директора АО «Щелково Агрохим», академика РАН, д.х.н. Каракотова С.Д. – Щелково: АО «Щелково Агрохим», 2022. – 72 с.
4. Савельев В.А. Оценка эффективности систем земледелия и севооборотов. – Куртамыш: ГУП «Куртамышская типография», 2014. – 213 с.