Введение. Рапс занимает около 2 % мировой площади пашни. В России за последние 10 лет посевные площади под этой культурой выросли в 1,8 раза и достигли 2,3 млн га. Яровой рапс широко возделывается в Западной Сибири, в Алтайском крае ежегодная площадь под ним составляет около 160 тыс. га [1].
Такой стремительный рост посевного клина под рапсом влечет за собой ухудшение фитосанитарной ситуации. На протяжении всего роста культуры сорняки, вредители и болезни существенно снижают его урожай [2]. Кроме того, они могут нивелировать действие факторов интенсификации. Например, неоднократно отмечено, что азотные удобрения, применяемые под рапс, способствуют увеличению вредоносности тли, повышается плотность заселения крестоцветными блошками, а вместе с тем растет повреждаемость растений рапса [3, 4]. Растет и вредоносность сорняков, так как использование удобрений усиливает рост и повышает конкурентоспособность не только у культурных растений, но и сорной растительности, и они могут практически полностью нивелировать эффект минеральных удобрений [5,6].
Химические средства защиты растений являются основным инструментом в предотвращении потерь урожая ярового рапса. Ассортимент их неуклонно расширяется. Но многие из них обладают широким спектром действия, что обуславливает риск негативного влияния на нецелевые организмы, населяющие агроценоз. Это может приводить к изменению структуры и функции биоты и как следствие – к нарушению стабильности экосистемы [7]. Изучение прямых эффектов и взаимодействий при комплексном применении средств химизации проводят в многофакторных опытах.
Цель исследований – изучить влияние и взаимодействие химических средств защиты (гербицидов, фунгицидов, инсектицидов) и азотных удобрений на продуктивность ярового рапса в многофакторном полевом опыте.
Объекты и методы. Для этого на опытном поле Алтайского НИИСХ ФГБНУ ФАНЦА в период 2014–2016 гг. был проведен двухфакторный опыт.
Фактор А (азотное удобрение):
– контроль без удобрений (N0);
– N34.
Фактор В (применение средств защиты):
к – контроль (без применения средств защиты растений);
Г – гербициды;
Г+И – гербициды и инсектицид;
Г+Ф – гербициды и фунгицид;
Г+И+Ф – гербициды, инсектицид и фунгицид.
Гербициды – баковая смесь препаратов «Зеллек супер», КЭ – 0,5 л/га и «Галера Супер 364» ВР – 0,3 л/га; инсектицид – «Биская», МД – 0,3 л/га; фунгицид «Прозаро Квантум», КЭ – 0,6 л/га.
Средства защиты растений применяли путем опрыскивания посевов в оптимальные сроки, в зависимости от фитосанитарной обстановки. Обработку проводили в безветренную погоду (ветер не более 1–3 м/с) ранцевым поршневым опрыскивателем SOLO-425 с нормой расхода рабочего раствора 200 л/га.
Минеральные удобрения в виде аммиачной селитры 1,0 ц/га вносили сеялкой перед предпосевной культивацией на глубину посева семян.
Предшественник – яровая пшеница. Площадь делянки 50 м2, повторность четырехкратная. Расположение вариантов систематическое, в один ярус.
Сорт ярового рапса АНИИСХ-4, норма высева 4 кг/га. Перед посевом все семена были обработаны против вредителей всходов инсектицидом «Круйзер Рапс», КС – 15 л/т.
В целом погодные условия складывались благоприятно для развития культуры и вредных организмов. За вегетационный период в 2014 г. выпало 255,3 мм, что на 2 % выше среднемноголетней нормы, в 2015 г. 180 мм, или 89 % от нормы, а в 2016 г. 195,2 мм, или 116 %. Температура воздуха за этот период в 2014 г. соответствовала среднемноголетней норме, в 2015 г. была выше нормы на 1,2 и на 1,8 °С в 2016 г.
Наблюдения в опыте проводили по общепринятым методикам: определение густоты стояния растений и анализ снопового материала по А.Н. Майсуряну [8]; определение засоренности – количественным методом, в период максимального развития сорняков – количественно-весовым методом [9]; вредителей учитывали по мере их появления по методикам, соответствующим тому или иному виду [10]; распространение и развитие болезней определяли по существующим методикам [11]; статистическую обработку результатов опыта проводили методом дисперсионного анализа [12]; урожайность определяли методом отбора снопов с 1 м2 на каждой делянке опыта с последующим обмолотом на сноповой молотилке (МПС-1М). Агротехнические мероприятия в опыте основывались на общепринятой системе для зоны исследований [13].
Результаты и их обсуждение. После появления всходов рапса вначале шло заселение посевов крестоцветными блошками. Препарат «Круйзер Рапс», КС обеспечивает высокую эффективность в защите всходов, поэтому численность блошек была незначительной, различия по вариантам не выходили за пределы ошибки. На удобренном фоне в среднем количество вредителя на 23,5 % было выше, что объясняется более интенсивным развитием культуры, вследствие чего лучшей привлекательностью для фитофага и более быстрым действием эффекта разбавления (табл. 1).
Таблица 1
Влияние средств химизации на численность крестоцветных блошек
в посевах ярового рапса в 2014–2016 гг.
|
Показатель |
Азотное удобрение |
Средство защиты |
Среднее по фактору удобрения |
||||
|
К |
Г |
Г+И |
Г+Ф |
Г+И+Ф |
|||
|
Численность, экз/м2 |
N0 |
2,6 |
3,0 |
2,9 |
2,2 |
2,2 |
2,6 |
|
N34 |
3,4 |
3,8 |
3,6 |
3,3 |
2,9 |
3,4 |
|
|
Среднее по фактору защиты |
3,0 |
3,4 |
3,3 |
2,8 |
2,6 |
3,0 |
|
|
НСР 05 по фактору азотных удобрений – 0,75; защиты – 1,71; для частных различий – 1,22 |
|||||||
В период вегетации культуры выявлены такие вредители, как рапсовый пилильщик, капустная моль, крестоцветные клопы, рапсовый цветоед. Экономический порог вредоносности превышен только по численности рапсового цветоеда. Его численность достигла в среднем по вариантам 7,2 имаго/1 растение, при пороговой не более 1–2 имаго/1 растение (табл. 2).
Таблица 2
Влияние средств химизации на численность рапсового цветоеда (2014–2016 гг.)
|
Показатель |
Азотное удобрение |
Средство защиты |
Среднее по фактору удобрения |
||||
|
К |
Г |
Г+И |
Г+Ф |
Г+Ф+И |
|||
|
3-и сутки после обработки |
|||||||
|
Численность, имаго/ 1 растение |
N0 |
11,3 |
9,6 |
1,4 |
10,2 |
1,9 |
6,9 |
|
N34 |
7,8 |
6,3 |
1,3 |
8,4 |
1,0 |
5,0 |
|
|
Среднее по фактору защиты |
9,6 |
8,0 |
1,4 |
9,3 |
1,5 |
5,9 |
|
|
НСР 05 по фактору азотных удобрений – 0,7; защиты – 0,8; для частных различий – 1,6 |
|||||||
|
7-е сутки после обработки |
|||||||
|
Численность, имаго/ 1 растение |
N0 |
14,5 |
11,5 |
1,6 |
13,0 |
1,7 |
8,5 |
|
N34 |
11,3 |
10,5 |
1,0 |
9,8 |
1,2 |
6,8 |
|
|
Среднее по фактору защиты |
12,9 |
11,0 |
1,3 |
11,4 |
1,5 |
7,6 |
|
|
НСР 05 по фактору азотных удобрений – 0,8; защиты – 1,2; для частных различий – 1,1 |
|||||||
|
14-е сутки после обработки |
|||||||
|
Численность, имаго/ 1 растение |
N0 |
16,4 |
13,0 |
1,3 |
12,9 |
2,1 |
9,1 |
|
N34 |
12,2 |
10,0 |
1,1 |
10,2 |
1,1 |
6,9 |
|
|
Среднее по фактору защиты |
14,3 |
11,5 |
1,2 |
11,6 |
1,6 |
8,0 |
|
|
НСР 05 по фактору азотных удобрений – 1,7; защиты – 2,4; для частных различий – 3,5 |
|||||||
Следует отметить положительное влияние азотных удобрений на существенное изменение численности рапсового цветоеда в меньшую сторону по отношению к неудобренному фону, в среднем на 24 %, а также некоторое снижение вредителя на вариантах с гербицидной обработкой на фоне без удобрений. Такой эффект от удобрений и гербицидов обусловлен избирательностью фитофага. Рапсовый цветоед предпочитает менее развитые и более засоренные посевы. Возможно также репеллентное действие гербицида.
При учете на 3-и, 7-е и 14-е сут после обработки инсектицидом численность рапсового цветоеда достоверно снизилась к контролю и варьировала от 1,0 до 2,1 имаго/1 растение, на контроле – от 7 до 16 имаго/1 растение.
На фоне удобрений отмечена более высокая биологическая эффективность инсектицида – 89,6 %, на фоне без удобрений – 88,1 % (рис. 1).
Рис. 1. Биологическая эффективность инсектицида против рапсового цветоеда в зависимости от удобрений в посевах ярового рапса
Использование азотных удобрений также повлияло и на уровень засоренности посевов. На варианте без удобрений и средств защиты насчитывалось 234,4 шт/м2 сорняков, на варианте с удобрением – 186,9 шт/м2, что на 20,3 % ниже в сравнении с неудобренным фоном. По биомассе сорного компонента также прослеживалось существенное снижение массы на удобренном фоне к неудобренному, в среднем на 36,0 % (табл. 3).
Таблица 3
Влияние средств химизации на засоренность посева ярового рапса
(2014–2016 гг.)
|
Показатель |
Азотное удобрение |
Средство защиты |
Среднее по фактору удобрения |
|||||
|
К |
Г |
Г+И |
Г+Ф |
Г+И+Ф |
||||
|
Численность сорняков, шт/м2 |
N0 |
234,4 |
41,2 |
44,1 |
38,9 |
40,3 |
79,8 |
|
|
N34 |
186,9 |
14,2 |
10,6 |
12,1 |
10,9 |
46,9 |
||
|
Среднее по фактору защиты |
210,7 |
27,7 |
27,4 |
25,5 |
25,6 |
63,4 |
||
|
НСР05 по фактору азотных удобрений – 12,02; защиты – 29,44; для частных различий – 40,9 |
||||||||
|
Биомасса сорняков, г/м2 |
N0 |
172,0 |
31,1 |
20,5 |
21,4 |
18,9 |
52,8 |
|
|
N34 |
110,0 |
10,8 |
9,9 |
10,7 |
9,8 |
30,2 |
||
|
Среднее по фактору защиты |
141,0 |
21,0 |
15,2 |
16,1 |
14,4 |
41,5 |
||
|
НСР05 по фактору азотных удобрений – 1,95; защиты – 3,53; для частных различий – 4,93 |
||||||||
Использованные гербициды (баковая смесь «Зеллек супер», КЭ – 0,5 л/га + «Галера Супер 364», ВР – 0,3 л/га) эффективно подавляли сорный компонент – от 81,2 до 83,4 %. На удобренном фоне эффективность гербицидов была выше и варьировала в пределах от 92,4 до 94,3 % за счет повышения конкурентоспособности культуры (рис. 2).
Рис. 2. Биологическая эффективность гербицидов при применении
удобрений и средств защиты растений в посевах ярового рапса
Таким образом, при применении современных гербицидов в комплексе с удобрениями и средствами защиты растений конкурентоспособность культуры повышается, соответственно повышается эффективность используемых гербицидов, которая выражается в снижении количества сорного компонента и его массы.
Обработка посевов против болезней проведена после появления на нижних листьях рапса первых признаков альтернариоза. Однако в годы исследований дальнейшего развития болезни не наблюдалось. Прибавка урожая рапса связана с общим озеленяющим действием фунгицидов.
В результате комплексного применения гербицидов, инсектицидов и фунгицидов получены достоверные прибавки урожая семян ярового рапса. Гербициды в среднем обеспечили прибавку 0,34 т/га, вариант гербициды и инсектицид – 0,48 т/га, вариант гербициды и фунгицид – 0,37 т/га. При комплексном применении гербицидов, инсектицидов и фунгицидов получена максимальная прибавка 0,55 т/га (табл. 4).
Но самая значительная прибавка урожая семян ярового рапса (0,97 т/га) получена от применения азотного удобрения, что подтверждает высокую отзывчивость рапса на этот элемент питания.
Таблица 4
Влияние средств химизации на урожайность ярового рапса (2014–2016 гг.), т/га
|
Средства защиты (фактор В) |
Азотное удобрение (фактор А) |
Прибавка от удобрения, т/га |
Среднее для фактора B НСР05 = 0,11 |
Прибавка от средств защиты, т/га |
|
|
N0 |
N34 |
||||
|
Контроль (без средств защиты) |
1,32 |
2,15 |
0,83 |
1,74 |
– |
|
Г |
1,59 |
2,57 |
0,98 |
2,08 |
0,34 |
|
Г + И |
1,71 |
2,73 |
1,02 |
2,22 |
0,48 |
|
Г + Ф |
1,60 |
2,61 |
1,01 |
2,11 |
0,37 |
|
Г + И + Ф |
1,78 |
2,80 |
1,02 |
2,29 |
0,55 |
|
Среднее для фактора А: НСР05 = 0,15 |
1,60 |
2,57 |
0,97 |
НСР05 частных различий = 0,16 |
0,42 |
Современные средства защиты улучшили фитосанитарное состояние посевов и обеспечили дополнительное увеличение продукции в среднем по вариантам от 20 до 32 %, а максимальная прибавка урожая (1,48 т/га) к контролю получена от комплексного применения гербицидов, инсектицидов и фунгицидов на фоне азотных удобрений.
Заключение. В результате применения современных средств защиты растений на фоне азотных удобрений получены достоверные прибавки урожая ярового рапса (1,25–1,48 т/га). Из изучаемых элементов агрокомплекса наиболее значимым фактором было внесение азотных удобрений, которое обеспечило рост урожайности на 63 % без средств защиты. Использование современных средств защиты улучшило фитосанитарную обстановку в посевах, что позволило достоверно увеличить дополнительный выход продукции в среднем по опыту на 19–32 %. Максимальную прибавку урожая в 1,48 т/га (112 %) обеспечивало применение гербицидов с добавлением инсектицида на фоне азотных удобрений, которые показали высокую биологическую эффективность (89,6–94,3 %) против вредителей и сорного компонента.
В условиях 2014–2016 гг. развитие болезней на посевах ярового рапса не превышало порога вредоносности, рост урожая культуры связан с общим озеленяющим действием фунгицидов.
Установлено, что с повышением уровня азотного питания биологическая эффективность изученных современных средств защиты растений возрастает, что обусловлено повышением конкурентоспособности ярового рапса к вредным объектам.
