Загальна характеристика роботи - Наукове обгрунтування способів регулювання шкодочинності бур'янів в агроценозах зернових і олійних культур степової зони України

Актуальність теми. Розробка цілісної системи боротьби з бур'янами - це важливий етап ефективного використання виробничих ресурсів та біологічного потенціалу нових сортів і гібридів, розширення впровадження грунтозахисних технологій вирощування зернових та олійних культур.

В значній мірі свідоцтвом недостатнього рівня такої системи є втрата стабільності виробництва зерна за останнє 20-річчя. Так, в середньому за період 1986-1990 рр. щорічні валові збори зерна в Україні становили 45 млн. т, а в наступні роки амплітуда коливань виробництва знаходилась в межах від 23 до 38 млн. т.

Така статистична характеристика виробництва базової рослинницької продукції стала результатом не тільки погіршення матеріально-технічного забезпечення сільського господарства, але й недостатньою науковою розробленістю необхідних заходів боротьби з бур'янами в сучасних технологіях вирощування сільськогосподарських культур. Сьогодні в ресурсному арсеналі знарядь для грунтозахисного обробітку багато якісно різних технічних рішень, а для знищення бур'янів на посівах рекомендовано 54 гербіциди під кукурудзу, 68 під озиму пшеницю і 38 під соняшник. Сортовий склад вирощуваних культур ще більший і згідно з Реєстром сортів рослин за 2005 р. включає 260 гібридів кукурудзи, 36 соняшника і 78 сортів озимої пшениці. Наведені виробничі ресурси потребують цілеспрямованого упорядкування їх господарської доцільності і наукового визначення шляхів найбільш ефективного використання.

Цільовий характер заходів в боротьбі з бур'янами слід розглядати як один з елементів точного землеробства.

На теоретичному рівні набули актуальності методичні питання, які сприяють розширенню можливостей наукового дослідження зростаючого асортименту засобів виробництва.

Дисертаційна робота присвячена розробці наукових проблем оптимізації заходів щодо створення сприятливих режимів грунтів та підвищенню продуктивності агроценозів шляхом посилення їх конкурентоздатності в різних системах землеробства, встановленню закономірностей формування фітоценозів бур'янів, регулюванню фітотоксичного режиму хімічного способу боротьби з ними при складному ступені засміченості зернових і олійних культур.

Зв'язок роботи з науковими програмами, планами, темами. Наукові дослідження за темою дисертації виконувались в межах державних науково-технічних програм та проектів - "Зерно" (1986-1990 рр.), "Продовольство-95" (1991-1995 рр.), "Зернові і олійні культури" (1996-2000 і 2001-2005 рр.). Складовою частиною дисертаційної роботи були наступні завдання науково-технічних програм:

"Розробити екологічно безпечну малогербіцидну технологію вирощування кукурудзи" - 1986-1990 рр., № державної реєстрації 01870077452; "Розробити грунтозахисну технологію вирощування кукурудзи і соняшника на основі чизельного обробітку грунту" - 1986-1990 рр., № державної реєстрації 01870042452;

"Розробити заходи боротьби з бур'янами в альтернативних технологіях вирощування зерна кукурудзи на основі екологічно оптимального використання пестицидів та без таких" - 1991-1995 рр., № державної реєстрації UA0100780Р;

"Розробити заходи інтенсивної боротьби з бур'янами в мало - і середньо витратних технологіях вирощування озимої пшениці, кукурудзи і ярого ячменю на чорноземах Степу України" - 1996-2000 рр., № державної реєстрації 0197U000101;

"Розробити зональні грунтозахисні енергозберігаючі системи обробітку грунту під зернові культури, які попереджують ерозію грунтів і сприяють раціональному використанню добрив" - 1996-2000 рр., № державної реєстрації 0197U000099;

"Встановити біологічну чутливість до гербіцидів нового покоління найбільш шкодочинних бур'янів і розробити заходи ефективної боротьби з ними в посівах кукурудзи та озимої пшениці з урахуванням агро типів засміченості" - 2001-2005 рр., № державної реєстрації UA0100782Р.

Мета і завдання дослідження. За мету досліджень ставилось обмеження розповсюдження і шкодочинності бур'янів системними заходами в агроценозах зернових та олійних культур в Степу, спираючись на нові способи обробітку грунту, адаптовані до типу забур'яненості гербіциди і агротехнічні заходи догляду за посівами, з врахуванням особливостей конкурентних відносин в посівах різної фітоценотичної стійкості та забезпечити умови для підвищення врожайності сільськогосподарських культур і ефективності виробництва.

Для досягнення поставленої мети ставились наступні завдання:

- встановити пошаровий рівень концентрації насіння і особливості формування фітоценозу бур'янів на різних видах консервуючого обробітку грунту; - виявити вплив рослинних рештків на формування агрофізичного стану грунту та ефективність гербіцидів на темпи росту і розвитку кукурудзи; - розробити принципи оцінки водоспоживання засміченими агроценозами та виносу основних поживних речовин компонентами біоценозу в залежності від фітозахисної ефективності систем боротьби з бур'янами; - визначити критичні періоди конкурентних відносин в агроценозах на основі статистичного моделювання динаміки регресії при різному ступені засміченості посівів і тривалості антагоністичного взаємовпливу культур і бур'янів; - встановити зміну видової структури фітоценозу бур'янів, його фітотоксичну резистентність та напрямки конструктивної трансформації під впливом систем і елементів землеробства в розрізі історичного періоду; - розробити технологічні регламенти застосування нових формуляцій гербіцидів в посівах кукурудзи, соняшника, сої, озимої пшениці і визначити індивідуальну токсичність проти бур'янів степового екотипу; - визначити роль заходів боротьби з бур'янами і ступеня засміченості посівів в біоенергетичному кругообізі, що включає виробничі ресурси та природний потенціал фізіологічно активної радіації і енергетичних запасів грунту; - встановити рівень виробничих витрат та економічної ефективності заходів боротьби з бур'янами в залежності від культури, ступеня і типу засміченості та фітотоксичності гербіцидів.

Об'єкт дослідження. Процеси регулювання розповсюдження і шкодочинності бур'янів спрямовані на підвищення продуктивності агроценозів зернових і олійних культур за допомогою основного обробітку грунту, агротехнічних заходів догляду за посівами та нових гербіцидів, поглибленої оцінки процесів конкурентних відносин в агроценозах вирощуваних культур.

Предмет дослідження. Бур'яни в агроценозах зернових і олійних культур, чорнозем і його водно-фізичні властивості в степовій зоні України, гербіциди різного спектру фітотоксичної дії і способів застосування.

Методи дослідження. В процесі виконання роботи застосовували методи польових та лабораторних досліджень. Польові включали одно - і багатофакторні схеми, короткотермінові та стаціонарні експерименти. В них визначали вплив сівозмінного фактору, способів обробітку і гербіцидів на ступінь засміченості посівів, агрофізичні параметри грунту, процеси вологоспоживання, винос елементів живлення, продуктивність культур. Проводили дослідження впливу різних грунтообробних знарядь на вологість, щільність, об'ємну масу грунту, формування протиерозійної мульчі, динаміку розвитку бур'янів і конкурентноздатність зернових і олійних культур. Застосовували методи математичного моделювання водно-фізичних і агрохімічних процесів та біоенергетичного кругообігу в агроценозах. За допомогою лабораторних досліджень визначали вміст поживних елементів в рослинах сільськогосподарських культур і бур'янах. Статистичний - дисперсійний і кореляційний для визначення залежності між показниками, що вивчались.

Наукова новизна одержаних результатів. В процесі реалізації програми досліджень і аналізу одержаних результатів було вирішено ряд наукових та практичних проблем, які надали можливість вперше встановити закономірності розповсюдження і регулювання шкодочинності бур'янів в нових системах обробітку грунту і технологіях вирощування зернових і олійних культур.

Вперше в Україні визначені сезонні цикли розвитку фітоценозів бур'янів і рівень засміченості в полях сівозміни на фоні чизельного обробітку грунту і встановлений напрямок реструктуризації видового складу фітоценозів бур'янів під впливом тривалого застосування його в сівозміні.

Дістали подальшого розвитку дослідження впливу рослинних рештків зернових колосових культур, як фактору мікробіологічного та трофічного значення, на ефективність гербіцидів і продуктивність кукурудзи при локалізації їх в посівному шарі грунту.

Опрацьовано принципи оцінки водоспоживання фітоценозом бур'янів в засмічених агроценозах просапних культур, який дозволяє визначити вологозберігаючу ефективність заходів боротьби з бур'янами.

Обчислено за допомогою моделі рівняння прямолінійної регресії коефіцієнти регресії щодо зниження обсягів продуктивного використання вологи і поживних речовин на основі прогнозованого діапазону засміченості посівів.

Розроблені регламенти використання нових гербіцидів грунтової та вегетативної дії (тітус, базис, хармоні, мерлін, кросс, харнес новий, банвел 4С, фронт'єр) для застосування на посівах колосових зернових культур, кукурудзи та соняшника, які стали основою рекомендацій для ведення землеробства в степовій зоні.

Визначено оптимальні бакові сумішки та технологічні поєднання нових грунтових і страхових гербіцидів, які забезпечують високий рівень технічної ефективності на широкому видовому спектрі бур'янів, що засмічують посіви кукурудзи, соняшника та озимої пшениці.

Встановлена особливість трансформації видового складу бур'янів залежно від систем землеробства, технологій вирощування та насичення культурами сівозміни, а також головні напрямки зниження засміченості посівів при впровадженні протиерозійного обробітку.

Запропоновано спосіб визначення потенційної біологічної ефективності гербіцидів в складних фітоценозах та математичну модель біоенергетичного кругообігу при вирощуванні сільськогосподарських культур залежно від факторів, що формують ступінь забур'яненості посівів, продуктивності агроценозів та досягнутого рівня родючості чорноземних грунтів.

Практичне значення одержаних результатів. На підставі комплексних багаторічних досліджень розроблено та рекомендовано виробництву нові високоефективні прийоми регулювання шкодочинності бур'янів в посівах зернових і олійних культур. Впровадження способів знищення бур'янів у виробництво при різному основному обробітку грунту та фітоценотичному стані агроценозів дають можливість значно збільшити виробництво зерна та забезпечити високі економічні показники галузі, суттєво знизити потенційний рівень небезпеки втрат врожаю та значно покращати родючість грунтів і екологічну ситуацію.

За результатами проведеної автором оцінки біологічної ефективності гербіцидів та розробки їх регламентів застосування значна частина препаратів була представлена в рекомендаціях по вирощуванню кукурудзи, озимої пшениці, соняшника (2000, 2002, 2003 рр.). Матеріали дисертації стали складовою частиною науково-обгрунтованої системи ведення сільського господарства зони Степу та Дніпропетровської області (1988, 2005 рр.), а також до особливостей вирощування сільськогосподарських культур в окремі роки (1988-2005 рр.).

За підсумками впровадження комплексних заходів боротьби з бур'янами у виробництво врожайність зерна кукурудзи, озимої пшениці, соняшника і сої зросла на 14,3-29,1%, а прибутковість і рентабельність на 8,8-15,6%.

Особистий внесок здобувача. Автору особисто належить формування концепції і розробка програми досліджень, вибір і обгрунтування напряму роботи, планування експериментів та їх проведення в польових і лабораторних умовах, аналіз і наукове трактування результатів, внесення власних наукових положень до захисту дисертації, викладення матеріалів в публікаціях. Всі етапи науково-дослідних робіт, результати яких ввійшли до дисертації, проведені особисто автором або за його безпосередньої участі - визначення стану проблеми і питань в ній, що потребують вирішення, розробка робочих програм експериментів, підготовка рукописів наукових звітів і опублікованих праць, обгрунтування висновків і рекомендацій виробництву, проведення виробничої перевірки і впровадження розробок у практику агропромислового комплексу.

Апробація результатів дисертації. Основні теоретичні положення і практичні рекомендації результатів досліджень, висвітлені в наукових працях автора, є складовою частиною концепції розвитку виробництва зерна в Україні на період до 2010 року, рекомендацій, зональних і регіональних науковообгрунтованих систем ведення агропромислового комплексу, які пройшли наукові дискусії та публічне обговорення. Позитивну оцінку результати науково-дослідних робіт одержали на Всесоюзних науково-технічних конференціях з проблем кукурудзи (Дніпропетровськ, 1985, 1987), з підвищення продуктивності рослинництва (Дніпропетровськ, 1999), на міжнародних наукових конференціях з питань земельних і продовольчих ресурсів та підвищення продуктивності рослинництва (Вінниця, 1996; Київ, 1996), раціонального використання еродованих земель (Дніпропетровськ, 2002) та транс генних рослин (Краснодар, 2002).

Протягом 1985-2004 рр. матеріали дисертаційної роботи систематично доповідались, розглядались і затверджувались на засідання вченої і науково-методичної рад Інституту зернового господарства.

Публікації. За результатами досліджень надруковано 44 статті у наукових журналах, що затверджені ВАК як фахові, 18 збірниках наукових праць, 12 робіт в матеріалах і тезах конференцій, 8 патентів, 17 рекомендацій виробництву.

Обсяг і структура роботи. Дисертаційна робота викладена на 410 сторінках машинописного тексту й складається з вступу, восьми розділів, загальних висновків, рекомендацій виробництву, списку використаних джерел (551 найменування, в т. ч. 41 іноземне), 47 додатків. Робота містить 84 таблиці і 16 рисунків.

Похожие статьи