Effectiveness of pelargonic acid as a herbicide in sunflower, soybean and corn crops

全文:

Введение

Ввиду широкого распространения в современном растениеводстве минимальных и нулевых технологий обработки почвы усиливается засоренность полей [1, 2]. При этом в значительной степени возрастает актуальность борьбы с многолетними корнеотпрысковыми двудольными сорняками и пыреем ползучим. Внесение гербицидов целесообразно не только в период вегетации, но и до появления всходов культурных растений, для чего перспективны препараты на основе глифосата. Это действующее вещество не накапливается в почве и его можно использовать, обрабатывая вегетирующие сорные растения до посева или до всходов многих медленно прорастающих культур [3].

Эффективность применения подобных препаратов была доказана полевыми исследованиями [4, 5]. Однако в последние годы в Российской Федерации в связи с ограничениями использования глифосата в существующем ассортименте возникает вакантная ниша для новых гербицидов, способных оказывать общеистребительное действие по отношению к широкому спектру сорных растений [6, 7].

Одним из действующих веществ, привлекающих повышенное внимание ученых в области гербологии и защиты растений от сорняков, во многих странах является пеларгоновая кислота [8–12]. Однако у нас в стране до последнего времени использование пеларгоновой кислоты ограничивалось борьбой с мхами, лишайниками и нежелательной травянистой растительностью на газонах в условиях личных подсобных хозяйств [13].

Цель работы – определение эффективности действия пеларгоновой кислоты в качестве гербицида на полях, предназначенных под посев подсол- нечника, сои и кукурузы.

Методика исследования

Опыт проводили в течение 2-х вегетационных сезонов (2022 и 2023 гг.) на полях под посев подсолнечника сорта Енисей (в Алтайском крае), сои сорта Марина в Саратовской обл. и кукурузы гибрида ЕС Катамаран (2022 г.) и РНИИСК 1 (2023 г.) в Волгоградской обл.

В качестве объекта изучения, содержащего пеларгоновую кислоту (525 г/л), был выбран гербицид ТОРНАДО Био, МКЭ производства отечественной компании АО Фирма “Август”. Изучали 3 нормы применения этого препарата: 21, 35 и 49 л/га. В качестве эталона был выбран препарат Суховей, ВР (280 г диквата дибромида/л, 150 г/л в пересчете на дикват-ион) в нормах применения 1 и 2 л/га. В качестве контроля использовали участок поля без обработки гербицидами и без проведения каких-либо мероприятий по защите сельскохозяйственной культуры от сорных растений.

Внесение гербицидов проводили путем опрыскивания вегетирующих сорных растений с помощью ручных ранцевых опрыскивателей (Резистент 3610, Соло 425) до появления всходов сельскохозяйственных культур. Расход рабочей жидкости в пересчете на 1 га составлял: 700 л для препарата ТОРНАДО Био, МКЭ и 200 л для эталона Суховей, ВР.

Опыты закладывали в соответствии с методическими рекомендациями [14] и методическими указаниями [15]. Площадь каждой опытной делянки составляла 25 м². Повторность четырехкратная. Размещение делянок внутри схемы опыта было рендомизированным.

Учеты сорных растений проводили коли-чественно-весовым методом перед внесением гербицидов (исходная засоренность), а также через 15 и 30 сут после обработки. Учеты осуществляли на каждой делянке опыта на 4-х учетных площадках, площадь каждой из которых составляла 0.25 м².

Биологическую эффективность определяли по формуле: БЭ = (К – Г) / К × 100), где БЭ – биологическая эффективность гербицида, %, К – количество сорных растений в необработанном контроле, экз./м², Г – количество сорных растений в варианте с применением гербицида, экз./м².

Урожай убирали вручную с каждой делянки опыта. Полученные данные обрабатывали с помощью однофакторного дисперсионного анализа с расчетом НСР при 95%-ном уровне значимости.

Результаты и их обсуждение

Засоренность посевов сельскохозяйственных культур в необработанном контроле находилась на среднем уровне и составляла от 38.0 до 54.0 экз./ м² (лишь в 2023 г. в Алтайском крае наблюдали значительно более высокую засоренность до 297 экз./м² вследствие сильного засорения опытного участка растениями проса сорного). В этих условиях использование пеларгоновой кислоты в качестве гербицида обеспечивало существенное снижение засоренности посевов (табл. 1).

Наименьшая эффективность препарата пеларгоновой кислоты (68.0–71.0%) была отмечена при внесении препарата в норме 21 л/га в условиях Алтайского края в 2022 г. В то же время даже эти показатели были больше эффективности эталона Суховей, ВР в минимальной норме применения 1 л/га (49.0–51.0%). Использование бóльших норм применения пеларгоновой кислоты в том же опыте обеспечивало эффективность на уровне 93.0–100%, что превышало показатели эффективности нормы эталона Суховей, ВР 2 л/га (78.0–80.0%).

Таблица 1. Снижение засоренности посевов сельскохозяйственных культур после применения пеларгоновой кислоты (525 г/л) (2022, 2023 гг.), % к контролю

* Приведены данные абсолютных показателей засоренности необработанного контроля (экз./м²).

В остальных вариантах эффективность пеларгоновой кислоты была больше, поэтому в среднем во всех вариантах при внесении препарата 21 л/га снижение засоренности составляло 87%. С увеличением нормы применения препарата до 35 и 49 л/га его эффективность возрастала до 93 и 96% соответственно. При этом полученная эффективность подтвердила выявленную тенденцию: эффективность пеларгоновой кислоты 21 л/га превышала эффективность эталона Суховей, ВР 1 л/га и приближалась к эффективности эталона в норме 2 л/га, а эффективность препарата в нормах 35 и 49 л/га превышала эффективность эталона в норме внесения 2 л/га.

Важно подчеркнуть, что пеларгоновая кислота не обладает почвенным действием и оказывает влияние на сорные растения по типу контактных, а не системных гербицидов. В этой связи интерес представляет сравнение показателей учета массы сорных растений в обработанных вариантах и контроле, где сорные растения продолжали рост и развитие в течение всего периода наблюдений, а также появлялись новые всходы сорняков.

Сравнение эффективности пеларгоновой кислоты и эталона при проведении количественных учетов засоренности подтвердило преимущество первой при учете массы сорных растений (табл. 2).

В отношении снижения массы однолетних двудольных сорняков эффективность пеларгоновой кислоты при нормах внесения 21, 35 и 49 л/га в среднем в опыте составила 90–96–98% соответственно (против 84–90% при использовании эталона 1–2 л/га). Похожие показатели отмечены и в отношении действия препаратов на массу однолетних злаковых сорняков: 89–94–96% против 85–92%. Наиболее ярко преимущество пеларгоновой кислоты над эталоном проявилось в отношении действия препаратов на массу многолетних двудольных сорняков: 83–88–89% против 61–81%.

В опыте присутствовали представители 3-х групп сорных растений: 1 – однолетние злаковые (овес пустой – Avena fatua L. (AVEFA – согласно EPPOCode – коду Европейско-средиземноморской организации по защите растений), просо сорное – Panicum miliaceum ssp. ruderale (Kitag.) Tzvelev (PANMI), щетинник сизый – Setaria pumila (Poir.) Roem. & Schult. (SETPU) и ежовник обыкновенный – Echinochloa crus-galli (L.) P. Beauv. (ECHCG)); 2 – малолетние двудольные (марь белая – Chenopodium album L. (CHEAL), щирица запрокинутая – Amaranthus retroflexus L. (AMARE), гречишка вьюнковая – Fallopia convolvulus (L.) A. Love (POLCO), горчица полевая – Sinapis arvensis L. (SINAR), ярутка полевая – Thlaspi arvense L. (THLAR), пастушья сумка обыкновенная – Capsella bursa-pastoris (L.) Medik. (CAPBP), полынь Сиверса – Artemisia sieversiana Willd. (ARTSI) и дескурения Софьи – Descurainia sophia (L.) Webb ex Prantl (DESSO)); 3 – многолетние двудольные (осот полевой – Sonchus arvensis L. (SONAR), латук татарский – Lactuca tatarica (L.) C. A. Mey. (LACTT) и бодяк полевой – Cirsium arvense (L.) Scop. (CIRAR)) (табл. 3).

Таблица 2. Снижение массы сорных растений в посевах сельскохозяйственных культур после использования пеларгоновой кислоты (525 г/л) (средние величины учетов через 15 и 30 сут после внесения, 2022–2023 гг.), % к контролю

* ОДС – однолетние двудольные сорняки, МДС – многолетние двудольные сорняки, ОЗС – однолетние злаковые сорняки.

** Приведены абсолютные показатели массы сорных растений в необработанном контроле (г/м²).

Таблица 3. Эффективность пеларгоновой кислоты (525 г/л) против видов сорных растений (среднее, 2022–2023 гг.)

Анализ чувствительности отдельных видов сорных растений к действию пеларгоновой кислоты (525 г/л) показал, что все присутствовавшие в опытах сорняки были высокочувствительными к обработке этим гербицидом. Через 15 сут после ее внесения в норме 49 л/га гибель щирицы запрокинутой и таких злаковых сорняков, как просо сорное, щетинник сизый и ежовник обыкновенный, была на уровне 94–98%, гибель всех остальных видов составляла 100%. К 30-м сут после проведения обработки в этом варианте наблюдали появление всходов таких видов сорных растений, как гречишка вьюнковая, щирица запрокинутая, щетинник сизый, марь белая, латук татарский и бодяк полевой.

Такие виды сорных растений, как овес пустой и щирица запрокинутая, полностью погибали при использовании пеларгоновой кислоты (525 г/л) в норме применения 35 л/га, а такие виды, как пастушья сумка обыкновенная, ярутка полевая, горчица полевая и гречишка вьюнковая, погибали даже при внесении пеларгоновой кислоты (525 г/л) в норме 21 л/га.

Из всего спектра встречавшихся в опыте видов сорных растений относительную устойчивость к действию пеларгоновой кислоты (и то лишь при ее использовании в минимальной норме 21 л/га) проявили только 2 вида: полынь Сиверса и бодяк полевой. При этом использование гербицида в средней норме применения 35 л/га обеспечивало эффективность против названных видов на уровне 50%, а максимальная норма применения обеспечивала повышение эффективности обработки до 100%.

В подавляющем большинстве вариантов (за исключением варианта с подсолнечником в 2022 г., где различия были статистически недостоверными) после использования пеларгоновой кислоты было отмечено достоверное увеличение урожая сельскохозяйственных культур по сравнению с необработанным контролем (табл. 4).

Урожайность сои сорта Марина в контроле без обработки в 2022 г. составляла 18.2, в 2023 г. – 16.4 ц/га. При этом в первый год исследования величина урожая, сохраненного вследствие уничтожения сорных растений внесением пеларгоновой кислоты (525 г/л) в нормах 21–49 л/га, превышала контроль на 11.2– 12.6%, а при использовании эталона – на 10.4–11.2%. Во 2-й год исследования прибавки урожайности в вариантах с применением пеларгоновой кислоты (525 г/л) составили 16.5– 17.7, при внесении эталона – 15.9–17.1%.

Таблица 4. Урожайность сельскохозяйственных культур после применения пеларгоновой кислоты (525 г/л) (2022, 2023 гг.), ц/га

Следует отметить, что в оба года исследования урожайность сои в варианте с максимальной нормой применения пеларгоновой кислоты (525 г/л) 49 л/га была достоверно больше не только урожайности в контроле, но и в варианте применения эталона Суховей, ВР 1 л/га.

Аналогичная тенденция была отмечена и при анализе данных урожайности кукурузы в первый год исследования: наибольшая прибавка урожайности (67.2%) была отмечена при использовании максимальной нормы применения пеларгоновой кислоты (525 г/л) 49 л/га. Она не только достоверно превышала контроль (как и другие варианты с обработкой), но и была достоверно больше урожайности, полученной при внесении эталона Суховей, ВР 1 л/га. На следующий год во всех вариантах с гербицидами были отмечены статически значимые прибавки урожайности (70.9–78.2%).

Достоверное увеличение урожайности подсолнечника после применения гербицидов было отмечено во 2-й год исследования, при этом урожайность во всех вариантах с их применением находилась на одинаково высоком уровне (прибавки составили от 68.3 до 108%).

Заключение

Таким образом, полученные данные позволили констатировать высокую эффективность использования пеларгоновой кислоты (525 г/л) в качестве гербицида до появления всходов подсолнечника, сои и кукурузы. В среднем при внесении препарата в норме 21 л/га снижение общей засоренности посевов составило 87%. С увеличением нормы применения препарата до 35 и 49 л/га его эффективность возрастала до 93 и 96% соответственно.

В целом эффективность пеларгоновой кислоты в норме внесения 21 л/га превышала эффективность эталона Суховей, ВР 1 л/га и приближалась к эффективности варианта эталона Суховей, ВР 2 л/га, а эффективность норм 35 и 49 л/га превышала эффективность эталона Суховей, ВР 2 л/га.

Все присутствовавшие в опыте виды сорных растений были высокочувствительными к обработке пеларгоновой кислотой (525 г/л). Через 15 сут после обработки в норме 49 л/га гибель щирицы запрокинутой и таких злаковых сорняков, как просо сорное, щетинник сизый и ежовник обыкновенный, была на уровне 94–98%, гибель всех остальных видов сорных растений составила 100%. Наименее чувствительнымими к действию пеларгоновой кислоты в минимальной норме применения 21 л/га были полынь Сиверса и бодяк полевой.

Снижение засоренности после использования пеларгоновой кислоты обеспечивало достоверное увеличение урожая сельскохозяйственных культур по сравнению с необработанным контролем. Прибавки урожая сои достигали 17.7, кукурузы – 78.2, подсолнечника – 108%.

Практическое использование пеларгоновой кислоты (525 г/л) на полях, предназначенных под посев подсолнечника, сои и кукурузы, станет возможным после получения соответствующего свидетельства о регистрации препарата на территории Российской Федерации.

Автор выражает благодарность всем сотрудникам, задействованным в проведении полевых опытов: Г. Я. Стецову, А. И. Силаеву, Б. Г. Стаченкову и другим.

作者简介

A. Golubev

编辑信件的主要联系方式.
Email: golubev100@mail.ru
俄罗斯联邦, Shosse Podbelsky 3, St. Petersburg–Pushkin 196608

参考

补充文件