Что делать с сорняками: американский опыт

 Елена Дудкина, агроном-технолог ООО «Агро-Союз Проекты»

 

Сколько существует сельское хозяйство, ровно столько фермеры борются с сорняками. Какими только методами не пользовались для уничтожения сорняков: и ручная прополка, механическая сплошная и междурядная обработка, гербициды, севообороты и агротехнические приемы… Однако проблема присутствия сорняков на полях все еще актуальна! Более того, создается впечатление, что сорняков становится больше, при этом механическая обработка губительно сказывается на состоянии почв… Очевидным становится и устойчивость сорняков к гербицидам. Междурядная культивация тоже уходит в прошлое, ее качество оставляет желать лучшего…

Исходя из вышеперечисленного, необходим альтернативный метод решения проблемы. И сегодня можно с уверенностью сказать, что он найден! Выход из сложившегося положения мы почерпнули у Ренди Андерсона, во время его доклада на конференции в Канзасе.

20-я юбилейная конференция “No-Till on the Plains” в 2016 году проходила в США, в городе Солайна штата Канзас. Организатором этой ежегодной конференции является некоммерческая образовательная организация «No-till on the Plains». Конференция этого года собрала более 1000 участников. В основном это были фермеры, которые уже перешли на No-Till, были и те, кто находится на стадии принятия решения. В качестве докладчиков выступали и именитые профессоры: Двейн Бек, Джилл Клаппертон, Рей Вард, Ренди Андерсон, Джонатан Лундгрен, Пол Яза, Джей Фюрер, Венди Тахери и не менее известные фермеры: Рик Бибер, Гейб Браун, Девид Брент, Райан Српир и др.

Конференцию можно назвать международной, в ней принимали участие представители Австралии, Ганы, Германии, Ирландии, Украины, России, Франции, Канады и США.

 

Тенденции, о которых мы услышали на конференции:

Регенеративное (самовосстанавливающееся) сельское хозяйство. У природы есть все, что ей самой необходимо. Она способна самовосстанавливаться.

Покровные культуры обязательны! И это смеси разных растений! Фермеры, постоянно высевающие покровные культуры в севообороте, отмечают, что смесь покровных культур значительно превосходит монокультуру-сидерат!

Смеси покровных культур (их еще называют коктейлями) привносят разнообразие в почву, корневые выделения разных растений формируют разные сообщества микроорганизмов и почвенных обитателей. Способствуют развитию микоризы в почве. Микробы, микориза, «работая» в почве, способствуют высвобождению разных питательных элементов, доступных для культуры. Сохраняется почвенная влага. Патогены и вредители не могут развиваться в такой среде. Культура чувствует себя обеспеченной всем необходимым. Она накормлена, здорова и формирует высокий урожай. Устойчивая система, дающая стабильный высокий урожай.

Снижение использования минеральных удобрений. Благодаря постоянному присутствию живых и микоризы в почве накапливается много питательных веществ природного происхождения, которые легко усваиваются растениями. Растения-сидераты расфиксируют труднорастворимые почвенные соединения фосфора и калия, оставляют после себя азот, микроэлементы. Высевая смеси покровных культур, можно снижать дозу минеральных удобрений для коммерческих культур, тем самым снижая затраты на выращивание с/х продукции.

Снижение применения СЗР. Экологический метод управления сорняками. Благодаря двухлетнему чередованию ТТ-ХХ (теплых и холодных культур ) в севообороте можно значительно снизить засоренность полей сорняками. Диверсификация севооборота, подбор «правильного» предшественника, принцип «культуры-компаньона» это залог здоровья растений без применения фунгицидов и инсектицидов.

Уход от ГМО-культур. Все чаще фермеры озвучивают готовность отказаться от ГМО-культур… Немного неожиданно, ведь это хорошая возможность содержать поля в чистоте. Но, видимо, в жизни существуют более важные вещи!

Микориза, дождевые черви, полезные насекомые и микробы… СОЗДАНИЕ СООБЩЕСТВ. Микориза – великое произведение природы! Она помогает растениям не только питаться, но и жить!

Синергичные культуры-компаньоны (коммерческие) в одном поле. Культуры-компаньоны сотрудничают, дополняя и поддерживая друг друга.

Особо хотелось бы раскрыть пункт об экологическом подходе к управлению сорняками и уменьшению количества применяемых гербицидов. О нем мы узнали из доклада Ренди Андерсона, профессора, представителя Департамента Сельского Хозяйства США, Брукингс, Южная Дакота.

Проводя исследования безгербицидного контроля сорняков и на основании многолетних опытов он определил, что благодаря двухлетнему чередованию теплых и холодных культур (закон ТТ-ХХ) можно существенно снизить сорную составляющую и сократить использование гербицидов в севообороте.

Как известно, однолетние сорняки являются преобладающим видом, засоряющим зерновые культуры. К наиболее распространенным видам однолетних сорняков относятся: костер кровельный (Bromus tectorum), эгилопс цилиндрический (Aegilops cylindrica), щетинник сизый (Setaria glauca), ценхрус полевой (Cenchrus longispinus), щирица запрокинутая (Amaranthus retroflexus), ежовник обыкновенный, или куриное просо, (Echinóchloa crus-gálli) и др.

Для однолетних сорных трав семена являются ключевым компонентом для сохранения и приумножения популяции.

Экологический подход к управлению сорняками усиливает роль агротехнических приемов, которые способствуют естественному сокращению количества семян сорняков в почве (банк семян), уменьшению всхожести семян и минимизации семенной продуктивности отдельных сорняков.

Агротехнические приемы могут включать в себя 5 компонентных составляющих:

  • применение севооборота,
  • чередования культур,
  • технологии No-till,
  • использование пожнивных остатков,
  • конкурирующей густоты с/х культур.

Рассмотрим все 5 составляющих.

 

1. Формирование севооборота: чередование холодостойких и теплолюбивых культур.

Сельхозпроизводители выращивают как холодостойкие, так и теплолюбивые культуры. Холодостойкие культуры, такие как озимая пшеница, горох, ячмень, овес, высеваются осенью или ранней весной, а посев теплолюбивых культур осуществляется в конце апреля – мае (кукуруза, подсолнечник, просо, сорго, нут, гречиха). При такой разнице в периодах роста, включение в севооборот холодостойких и теплолюбивых культур может оказаться эффективной тактикой для уменьшения количества сорных растений.

Разные сроки посева и уборки этих культур дают возможность предотвратить развитие сорняков. Например, щетинник сизый появляется в период с середины апреля до начала июля, и затем начинает цвести в конце июля – августе. Озимая пшеница убирается в начале июля, таким образом, можно контролировать рост щетинника до его цветения и формирования семян. Такая же возможность возникает с холодостойкими сорняками; их легко контролировать до посева таких теплолюбивых культур как кукуруза или подсолнечник в конце апреля, в мае.

 

2. Чередование культур в севообороте.

Чередование культур с разными жизненными циклами дает возможность стимулировать естественное постепенное сокращение объема семян сорняков в почве путем исключения попадания в почву новых семян. Однако, применение долгосрочных севооборотов показывает удивительную тенденцию: если севообороты состоят из одной холодостойкой культуры, после которой идет одна теплолюбивая культура, например, озимая пшеница – просо (или кукуруза, или соя), плотность произрастания сорняков быстро увеличивается (Anderson 2003). И наоборот, если севообороты состоят из 4-х циклов, когда после двух холодостойких культур следуют две теплолюбивые культуры, популяция сорняков сокращается! Закон ТТ-ХХ: чередование 2х теплых и 2-х холодных культур. На восьмой год использования такого севооборота количество сорняков снижается в 6 раз!

Результаты нескольких исследований севооборотов, проведенных Р. Андерсоном, показали, что в севооборотах с двухлетним интервалом между посевами холодостойких и теплолюбивых культур наблюдается минимальное количество сорняков.

Влияние густоты произрастания культур в пределах одного жизненного цикла.

При изучении аграриями 4-летних севооборотов, было обнаружено, что количество сорняков резко увеличивается, если одна культура выращивается в течение двух лет подряд. Эта тенденция была обнаружена в севооборотах с двухлетним выращиванием кукурузы по сравнению с севооборотами, куда включалось чередование кукурузы и подсолнечника. Эта тенденция связана с региональной особенностью всхожести сорного растительного сообщества. Агрономы называют это «первая» и «вторая» волна сорняков.

Сорняки холодного периода дают первый пик роста, а сорняки теплого периода обеспечивают второй пик (Anderson 1994). Кукурузу обычно высевают в конце апреля, а подсолнечник в начале мая. Эта задержка посева дает возможность аграриям контролировать от 35 до 50% потенциальных всходов сорняков в начале мая.

 

3. Механическая почвообработка снижает роль севооборота на динамику роста популяции сорных трав.

Сельхозпроизводители, применяющие механическую почвообработку или использующие ее при внесении безводного аммиака или гербицидов отмечают, что количество сорняков всегда выше в посевах последующих культур. Механическая почвообработка изменяет динамику развития сорняков, так как заделанные в почву семена сорняков улучшают способность к выживанию в долгосрочном периоде. Например, количество жизнеспособных семян щетинника увеличивается в 2-4 раза после года нахождения семян в почве на глубине 5 – 10 см по сравнению с семенами, оставшимися на почвенной поверхности; идентичная тенденция возникает и после двух лет.

Связана эта тенденция с тем, что семена на почвенной поверхности подвергаются большему воздействию неблагоприятных погодных условий. Система No-till усиливает процесс естественной потери семян сорняков, так как они находятся на почвенной поверхности.

 

4. Пожнивные остатки ослабляют процесс развития сорняков.

В начальный период адаптации системы No-till было отмечено, что развитие сорняков проявлялось меньше там, где после сбора урожая на полях оставались пожнивные остатки озимой пшеницы. Преимущество данной стратегии связано с выживанием семян сорняков в почве. В почве содержится запас семян сорняков, которые являются основным источником заражения сорняками будущих культур. Семена в почве могут прорасти, погибнуть по естественным причинам или быть потребленными почвенной фауной и микроорганизмами, соответственно, количество жизнеспособных семян в почве со временем уменьшается. Например, около 20% семян костра кровельного и щетинника выживают после 1 года пребывания в почве; и менее 3% семян выживают после трехлетнего периода (Anderson 2003). Эта скорость потери жизнеспособности семян в почве является типичной для однолетних сорных трав (Roberts 1981; Egley and Williams 1990).

Пожнивные остатки изменяют условия, связанные с прорастанием семян сорняков, физически затрудняют прорастание семян или подавляют развитие сорняков благодаря аллелопатии (Crutchfield etal. 1986). Замечено, что каждая тонна пожнивных остатков озимой пшеницы распределенная на одном гектаре на почвенной поверхности уменьшает количество сорных трав на 14%.

Для усиления преимуществ пожнивных остатков, с/х производители могут высевать озимую пшеницу при чуть повышенных нормах посева, осуществлять ленточное внесение азота при небольшой дозировке и выращивать высокорослые сорта культурных растений. Эти методы увеличивают объем пожнивных остатков с 1000 до 2000 кг/га. Дополнительным преимуществом данного подхода является увеличение конкурентоспособности озимой пшеницы по отношению к костру и щетиннику на 35 – 40% (Anderson 2003). Идентичные результаты наблюдаются при применении пожнивных остатков просо для подавления всхожести семян сорняков.

 

5. Конкурентная густота с/х культур уменьшает рост сорняков и сокращает их семенную продуктивность.

Даже при очень хорошем контроле над сорными травами, некоторым сорнякам удается прорасти, развиться и сформировать семена. Чтобы минимизировать попадание семян сорняков в почву, исследовались разные агротехнические приемы по выращиванию с/х культур и их воздействие на развитие и продуктивную способность сорняков. Например, оценивая разницу роста сорняков в подсолнечнике при а)сужении междурядья до 50 см, при б)густоте посева выше на 15% и при в) отсрочке времени посева (Anderson 2003) былообнаружено, что любой отдельно применяемый агротехнический прием уменьшает биомассу сорняков только на 5-10% по сравнению с обычным способом выращивания культур, используемом с/х производителями. Применение первых двух приемов, обеспечивает подавление роста сорняков на 20 – 25%.

Удивительная тенденция была обнаружена при сочетании всех трех агротехнических приемов, когда применялся узкорядный посев с повышенной нормой высева и отсрочкой посева, биомасса сорняков уменьшилась практически на 90%. Синергическое сочетание трех агротехнических приемов обеспечило усиление способности подсолнечника и кукурузы к подавлению роста сорных трав. Этот принцип работает и в посевах просо и озимой пшеницы для подавления роста сорных трав (Anderson 2003).

Таким образом, с/х производители могут усилить преимущества культуры путем снижения семенной продуктивности сорняков благодаря формированию конкурентной густоты стояния с/х культур.

 

Краткие тезисы

Короткоротационные севообороты не позволяют в достаточной мере контролировать сорняки.

Для лучшего контроля сорняков необходимо чередовать культуры теплого и холодного периода.

Необходимо выдерживать соотношение культур 2Т:2Х. Это позволяет в 6 раз более эффективно бороться с сорняками по сравнению с соотношением 1Т:1Х. Применение соотношения 2Х:1Т или 1Х:2Т тоже позволяет в 2-2,5 раза более эффективно контролировать сорняки.

Применение соотношения 2Т:2Х за три года позволило сократить количество сорняков на минимальной обработке в 6 раз, на No-till в 13 раз.

Севооборот из 4-х культур составленный по схеме: Х – Х – Т – Т оказывает очень мощное влияние на сорняки в отличие от севооборота, состоящего из 1 холодной и 1 теплой культуры (Х – Т).

Узкорядный посев культуры с повышенной нормой высева и отсрочкой посева подавляет сорняки и сокращает их количество на 90%.

 

Источник: No-Till.ru