Изучение эффективности почвенных гербицидов при разных сроках внесения и влияния их на засоренность и урожайность посевов кукурузы в условиях Зауралья

  Курсовая работа

Изучение эффективности почвенных гербицидов при разных сроках внесения и влияния их на засоренность и урожайность посевов кукурузы в условиях Зауралья

Оглавление

Введение

1 Обзор литературы

1.1 Биологические особенности кукурузы

1.2 Конкурентные отношения кукурузы с сорняками

1.3 Химический метод борьбы с сорняками

1.4 Экологические и технологические проблемы, связанные с применением гербицидов

2 Характеристика места и условий работы

2.1 Почвенно-климатические условия

2.2 Погодные условия проведения исследований

3 Материал и методика проведения исследований

3.1 Цель и задачи проведения исследований

3.2 Методика проведения опыта

3.3 Агротехника в опыте

4 РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ

4.1 Фенологические наблюдения

4.4 Влияние засоренности на урожайность зерна

5 Безопасность жизнедеятельности

5.1 Охрана труда

5.2 Охрана природы

Литература

Введение

Один из главных лимитирующих факторов при выращивании кукурузы - засоренность посевов, ставшая особенно высокой за последние 8-10 лет. Вредоносность сорняков заключается в острой конкуренции с культурой за основные факторы роста: свет, влагу, элементы минерального питания. В результате наблюдается общее угнетение роста кукурузы, задержка в развитии, стерильность значительной части растений, ухудшение качества зеленой массы как исходного сырья для силосования, убыточность технологии.

По данным ФАО, общий ущерб от сорняков в мировом производстве кукурузы при выращивании на зерно и силос превышает 40%. За счет только агротехнических мероприятий вредоносность удается не более чем на 12-15%, причем не только из-за организационных причин, но и вследствие фундаментальных закономерностей биологии сорняков, их реакции на отдельные приемы защиты растений, особенностей конкурентных отношений с культурой. Поэтому основным методом борьбы с сорняками, наиболее эффективным в техническом, хозяйственном и экономическом отношениях, является химический, основанный на применении гербицидов.

Традиционными в защите кукурузы от сорняков являются почвенные гербициды с высокой противозлаковой активностью и сравнительно широким спектром действия против малолетних двудольных сорняков.

Почвенные гербициды применяют в один из двух возможных агротехнических сроков: внесение гербицидов на поверхность почвы до посева с последующей заделкой препарата в почву; опрыскивание поверхности почвы после посева культуры (до появления всходов) без заделки препарата.

Эффективность действия почвенных гербицидов в различные сроки внесения определяется, во-первых, влагообеспеченностью почвы в период действия гербицида. В условиях засухи резко снижается проникающая способность гербицида в низлежащие слои почвы, что определяет преимущества допосевного внесения гербицидов. Во-вторых, характером проникновения гербицидов в сорняки. Гербициды, поглощаемые корневой системой сорняков, наиболее эффективны при заделке их в почву; препараты проникновение которых происходит через проростки и листья сорняков, эффективны при довсходовом внесении. Немаловажную роль в выборе срока внесения играет доза вносимого гербицида. Препараты с рекомендуемой низкой дозой внесения при заделке их в почву менее фитоттоксичны из-за снижения концентрации.

К гербицидам требующим заделки после внесения относят гербициды Эрадикан (эптам),относящийся к классу карбаматов, Харнес (ацетохлор), Дуал (метолахлор) – хлорацетанилиды, к препаратам, не требующих заделки после внесения (экранного действия) – Стомп, Фронтьер, Мерлин (изоксафлютор) – класс производных изоксазола.

В 2002-2003 годах на опытном поле Института агроэкологии проведены исследования по изучению сроков внесения двух почвенных граминицидов.

1 Обзор литературы 1.1 Биологические особенности кукурузы

Кукуруза (Zea mays) - растение однолетнее, относится к семейству мятликовых (Poaceae). В основу классификации кукурузы положены морфологические особенности эндосперма в зерновке. Согласно этой классификации, кукуруза делится на следующие подвиды: кремнистая, зубовидная, сахарная, крахмалистая, лопающаяся, пленчатая и восковидная. Наибольшее производственное значение имеют зубовидная и кремнистая кукуруза. Зерно у зубовидной кукурузы крупное, сдавленное с боков, в центральной части мучнистый, а по краям роговидный эндосперм, на верхушке зерна расположена вмятина, напоминающая конский зуб. Содержание белка 8-20%, безазотистых веществ 68%. Кремнистому подвиду характерно округлое зерно, немного сдавленное с боков, в центральной части расположен мучнистый эндосперм, содержание белка в зерне 8-18%, безазотистых веществ 72%. Крахмалистая кукуруза напоминает кремнистую, зерно белого цвета, полностью заполнено мучнистым эндоспермом, гигроскопично, поэтому хранится в сухом помещении. Используется на производство крахмала.Содержание белка в зерне 8-12%, безазотистых веществ 72%. Для сахорной кукурузы характерно крупное, морщинистое зерно. Кукуруза используется на консервацию.В период молочно-восковой спелости содержание сахара до 15%, содержание белка до 12%. Лопающаяся кукуруза подразделяется на перловую и рисовую. В зерне полностью роговидный эндосперм,мучнистый эндосперм располагается тонкой полосой вокруг зародыша. Зерно используется на попкорн. Содержание белка в зерне 10-14%, безазотистых веществ 62-72%. Восковидная кукуруза напоминает кремнистую. Цвет матовый напоминает воск. Произрастает только на Дальном Востоке, в Китае и США. Содержание белка 14%, безазотистых веществ 72%. Пленчатая кукуруза растет только в США. Для зерна характерно, что зерно находится в колосовых пленках. Содержание белка в зерне 12%, безазотистых веществ 65%. (В.С. Ильин, В.И. Гаценбиллер, 1995).

Корневая система кукурузы состоит из четырех типов корней, отличающихся по срокам образования, характеру роста и роли их в жизни растения (В.С. Циков, Л.А. Матюха, 1989; Г.Е. Шмараев, 1975). Поглощение питательных веществ и воды осуществляется поверхностью молодых растущих корней (рабочая активная поверхность). Кукуруза имеет мощную корневую систему с глубиной залегания на черноземных почвах до 1,5 - 2 м и более и распространяется в стороны от гнезда на 1 - 1,2 м. Особенности устройства корневой системы создают условия для быстрого и значительного потребления питательных веществ, что и определяет высокую потребность кукурузы в их наличии и концентрации.

Стебель кукурузы прямой, гладкий, высотой от 0,6 до 4 м и более. Он состоит из отдельных междоузлий, разделенных стеблевыми узлами, каждый узел охватывается влагалищем листа. Кроме главного стебля, у некоторых сортов и гибридов кукурузы развиваются боковые побеги-пасынки, которые, как правило, не образуют початков.

Листья кукурузы, как и других злаковых растений, имеют линейно-ланцетную форму, тонкие, слегка волнистые, с нижней стороны голые, с верхней - в разной степени опушенные, с ясно выраженным килем. Расположение листьев очередное.

Листья кукурузы имеют иное строение, чем листья остальных злаковых культур (Г.М. Добрынин, 1969). Он фактически состоит из трех листьев (центрального и боковых), имеющих собственное жилкование. Сложное устройство проводящей системы листа способствует быстрому оттоку ассимилятов, что позволяет поддерживать высокую интенсивность фотосинтеза. Это обусловливает высокую требовательность кукурузы к условиям освещения.

Кукуруза отличается от других злаковых культур тем, что является растением однодомным, раздельнополым. Мужское соцветие кукурузы образуется на вершине стебля и называется метелкой. Метелка имеет центральную ось и боковые почки, на которых располагаются колоски. Колосок состоит из двух колосковых чешуек и одного-двух цветков. Цветок состоит из двух тонких цветковых чешуек, трех тычинок, двух лодикул и рудиментарного пестика. Колоски располагаются попарно, причем один из них сидячий, а второй на короткой ножке.

Женское соцветие - початок образуется в пазухах стеблевых листьев. На стержне початка попарно продольными рядами располагаются колоски. В каждом колоске имеется два цветка, из которых развивается и плодоносит только верхний. Колосковые чешуи короткие, кожистые, а цветочные тоже короткие, но тонкие, пленчатые. Имеются также три рудиментарные тычинки, две лодикулы и пестик, состоящий из круглой завязи, длинного столбика и двухлопастного рыльца. Початок плотно закрыт листьями обертки. Число початков разнообразно, но в основном на стебле образуется 1 - 2 початка.

Кукуруза - перекрестноопыляющееся растение: женские цветки, как правило, оплодотворяются пыльцой другого растения. Этому способствует не только раздельнополость, но и разновременность цветения мужских и женских цветков. Перекрестному оплодотворению кукурузы способствует также и то обстоятельство, что даже слабым движением воздуха пыльцевые зерна сносятся в сторону и не попадают на нити початка своего же растения.

Плод кукурузы - зерновка, разной консистенции, величины, формы и окраски. В отдельные фазы роста и развития растение кукурузы работает с наибольшем напряжением и предъявляет высокие требования к условиям жизни, которые обеспечиваются агротехническими средствами. Это формирование метелки и початка. В это время мероприятия по уходу, такие как борьба с сорняками, подкормка, полив должны быть своевременными и тщательными.

Оптимальная температура для роста и развития кукурузы 15 - 24оС. При понижении температуры до -2 - 4оС растение погибает.

Кукуруза очень требовательна к плодородию почвы и агрофону. Она, хоть и не засухоустойчивая культура, тем не менее очень эффективно использует воду - на образование 1 кг сухого вещества расходуется 256 кг воды.

Особенности фотосинтеза заключаются в том, что он протекает по схеме С-4. Высокая интенсивность фотосинтеза определяет требовательность кукурузы к условиям освещенности и качеству света, в составе которого особое значение имеет коротковолновая часть. Оптимальная продолжительность светового дня для нее 12-14 часов (В.С. Циков, Л.А. Матюха, 1989). Длинный световой день несколько удлиняет период вегетации, короткий, наоборот, ускоряет созревание.

В фазе всходов и первых листьев абсолютные приросты урожая незначительны, но перед выметыванием и во время выметывания метелки прирост идет быстрее (В.С. Ильин, В.И. Гаценбиллер, 1995). После оплодотворения и завязывания зерен дальнейшее накопление урожая происходит за счет развивающихся початков. Поэтому при уборке кукурузы в период цветения урожай состоит только из стеблей и листьев. При более поздней уборке увеличивается доля початков, значительно возрастает кормовое качество зеленой массы и приготовление из нее силоса.

Изложенное позволяет сделать вывод о том, что кукуруза по своей природе является растением интенсивного типа, требующим для нормального роста и развития высокой концентрации ресурсов. Поэтому для эффективного ее возделывания необходимы интенсивные технологии, включающие, в частности, обоснованную систему мероприятий по борьбе с сорняками.

1.2 Конкурентные отношения кукурузы с сорняками

Кукуруза очень чувствительна к засоренности. Если не принимать никаких мер для их уничтожения, теряется 40-50% урожая. В течение длительного времени основным препятствием для увеличения производства кукурузы были сорняки (Ф.Бихари и др., 1986).

Прополка путем обработки культиваторами позволяет сократить потери до 15-25%, а комбинированное применение химических и механических средств борьбы с сорняками - до 20 -25%.

Сорняки, как и кукуруза, получают необходимые питательные вещества и воду из почвы. Основные условия для роста, развития сорных и культурных растений также одинаковы, следовательно, первые развиваются в ущерб вторым. Благодаря большей агрессивности сорняки успешно конкурируют с культурными растениями. Отрицательное влияние на будущий урожай сорняки в наибольшей мере оказывают на первых 6-8 неделях развития кукурузы.

Сорняки, появляющиеся раньше культурных растений, в большей степени снижают урожай, поскольку зачастую они в течение всего вегетационного периода конкурируют с культурными растениями и постоянно опережают их в развитии. Сорняки, прорастающие одновременно с культурными растениями, причиняют несколько меньший, но также значительный ущерб.

Например, на делянках, обработанных гербицидами через 5 дней, 2 недели, 3 недели и через месяц после появления всходов, урожайность составила соответственнно 87,9; 73,8; 51.8; 38% от контроля без сорняков (Ф.Бихари и др., 1982). Не меньшее значение имеет степень засоренности.

В условиях конкуренции между культурными растениями и сорняками за питательные вещества в первую очередь обычно проявляется дефицит азота в почве.

Относительная степень усвоения питательных веществ у кукурузы ниже, чем у сорной растительности. При сравнении содержания питательных веществ в кукурузе и сорняках пяти видов (щирице, мари, горце, амброзии, щетиннике) обращает на себя внимание то обстоятельство, что количество этих веществ в любом из сорных растений больше, чем в кукурузе. В пересчете на сухое вещество содержание в сорняках азота в 2 раза выше, чем в кукурузе; фосфора - в 1,5 раза; калия - в 3,5; кальция - в 2,5; магния – более чем в 3 раза (Ф.Бихари и др., 1986).

Важным фактором, определяющим конкурентные отношения кукурузы и сорняков, является освещенность и качество света. На ранних стадиях развития кукурузы сорняки не только затеняют растения, но и рассеивают свет, что повышает в его составе длинноволновую часть. При таком составе света нормальная интенсивность фотосинтеза становится невозможной. Именно поэтому кукуруза более чувствительна к засоренности, чем большинство злаков.

При более густом посеве кукуруза подавляет развитие сорняков, что особенно заметно, когда культура достигает высоты 60 - 80 см.

Появление на Урале раннеспелых гибридов кукурузы, урожайность которых формируется главным образом за счет роста и развития початка, потребовало резкого снижения плотности стеблестоя кукурузы (со 150-180 до 60-80 тысяч растений на га). Вызванное этим снижение проективного покрытия обострило конкурентные отношения между кукурузой и сорняками.

1.3 Химический метод борьбы с сорняками

Разнообразие приемов и способов борьбы с сорняками в посевах кукурузы является результатом многовекового развития этой древней культуры. Современная интенсивная технология располагает комплексом средств, унаследованных от предшествующих систем: ручной (междурядные обработки), конно-ручной и механизированной (боронование посевов и, наконец, индустриальной (почвенные и листовые гербициды). Обоснование системы защиты кукурузы от сорняков предполагает решение вопроса о соотношении этих приемов, а в широком смысле - о роли агротехнического и химического методов борьбы с сорной растительностью.

Попытки ограничить борьбу с сорняками в рамках агротехнических мер, обосновываемые рядом авторов (Н.В. Барнаков, Н.Л. Шуханов, 1988; А.С. Азаренкова, 1990; А.П. Карпенко, 1991), сталкиваются со следующими трудностями: волновая динамика прорастания сорняков, реверсия засоренности при резком снижении ее плотности (Н.И.Кашеваров, 1986;В.П.Ливочка, Г.Н.Петров, 1989; В.С.Циков, Л.А.Матюха, 1989), слабая конкурентноспособность кукурузы, особенно при сравнительно ранних сроках посева (И.Н.Цымбаленко и др., 1998), низкая производительность метода, сильная зависимость от погодных условий и т.д. Возможности химических средств подавления сорняков также ограничены спектром их действия, опосредованностью влияния на сорные растения, например, через почву.

Таким образом, конструктивное решение должно опираться на обоснование оптимальных сочетаний различных приемов в зависимости от масштабов засоренности, состава и динамики прорастания сорняков, ресурсных возможностей производителя.

Наиболее эффективное подавление сорняков достигается при взаимодействии гербицидов с минимальным набором агротехнических операций, применяемых в процессе ухода за растениями. Таким образом, применение гербицидов в современных технологиях возделывания кукурузы является базовым методом борьбы с сорняками, на фоне которого при необходимости применяются дополнительные (страховые) приемы, подавляющие остаточную засоренность.

В посевах кукурузы применяются гербициды следующих групп.