Влияние сегетальной растительности на показатели фотосинтетической активности и урожайность кукурузы

Для построения градуировочного графика (рисунок 3.1, таблица 3.1), определенный объем  стандартного реактива Гетри, соответствующего содержанию 85 мг/л хлорофилла, помещали в мерную колбу на 25 мл и разбавляли до метки 7%-ным раствором аммиака. Фотометрирование проводили при 670 нм, раствор сравнения дистиллированная вода, в кюветах длиной 1 см (таблица 3.2).

Рисунок 3.1 – Градуировочный график для определения хлорофилла

 

Таблица 3.1 – Параметры линейного  градуировочного графика

r	А	Sa	B	Sb
0,999	0,007	0,018	0,283	0,014

 

Таблица 3.2 – Зависимость оптической плотности от концентрации хлорофилла (реактива Гетри), l=1см, λ=670 нм

 

№ п/п	V, мл	С, мг/25 мл	А
1	2,5	0,21	0,08
2	5,0	0,42	0,12
3	10,0	0,85	0,24
4	12,5	1,06	0,31
5	15,0	1,27	0,36
6	17,5	1,48	0,42
7	20,0	1,70	0,48
8	25,0	2,12	0,62

 

Содержание хлорофилла определяли в мг / дм² листовой поверхности (формула 1), что позволило оценить его как показатель фотосинтетической активности ассимилирующей листовой поверхности посева в целом.

                                                        (3.1)

где - оптическая плотность фотометрируемого раствора; - тангенс угла наклона градуировочного графика; - площадь высечки листа, взятой для анализа, см².

• 3.3 Агротехника в опытах

 

Исследования проводили в двухпольном  севообороте кукуруза – чистый пар. Осенью производили вспашку на глубину 20-22 см с одновременным выравниванием  почвы средними боронами. Весной после  закрытия влаги вносили фоновые  удобрения N₈₀P₄₀ вручную. Предпосевная обработка почвы – культивация КПЭ-3,8 на глубину 6-8 см с боронованием. Под культивацию вносили почвенный гербицид дуал голд в норме 1,6 л/га ранцевым опрыскивателем. Предпосевная обработка семян – инкрустация баковой смесью витавакса (2 кг/т) и круйзера (6 л/т).

Посев осуществляли 10-12 мая сеялкой  СУПН-8 на глубину 5-7 см с междурядьями 70 см. Норма посева – 81 тысяча семян  на гектар. После посева проводили  прикатывание кольчато-шпоровыми катками 3ККШ-6. Обработка листовым гербицидом диален проводилась согласно схеме опыта ранцевым опрыскивателем (Jacto PJ-16) в фазу 3-4 листа кукурузы, междурядные обработки – культиватором КОН-2,8 в период появления от 5 до 7 листьев.

Уборку урожая проводили вручную  в третьей декаде сентября.

 

 

 

4 Результаты исследований

• 4.1 Влияние приемов защиты растений на засоренность кукурузы

 

Контрастные погодные условия трех лет исследования привели к различной  степени засоренности посевов (таблица 4.1). Групповой и видовой состав сорной растительности существенно различался по годам. В 2009 году сорный компонент в значительной степени был представлен малолетними однодольными сорняками с преобладанием овсюга, тогда как в 2010 и 2011 году доминировали поздние яровые сорняки. Доля многолетних двудольных сорняков по годам оставалась достаточно стабильной.

Таблица 4.1 – Влияние гербицидов и приемов ухода на сухую биомассу сорняков (Институт агроэкологии, 2009-2011 гг.)

Вариант	Засоренность, г/м2
	2009 год	2010 год	2011 год	В среднем
Контроль	274	86	388	249
Диален (фон)	231	58	272	187
Ф+МО	160	34	223	139
Ф+МО+О	97	28	192	106
Ф+дуал голд	254	50	171	158
Ф+дуал голд+МО	166	31	108	102
Ф+дублон голд+МО	83	26	19	43
Ф+дублон голд+дуал голд+ МО	71	23	16	37
НСР05	82	13	45	-

 

В контрольном варианте сухая биомасса сорняков была максимальной и составила в среднем в 2009-2011 гг. 249 г/м². С увеличением химической и механической нагрузки на почву сухая биомасса сорняков снижается. В вариантах с совместным применением почвенного и листового гербицидов в сочетании с междурядными обработками засоренность была наименьшей.

• 4.2 Влияние приемов защиты растений на площадь листовой поверхности и содержание хлорофилла в листьях кукурузы

 

Важным компонентом потенциала урожайности является фотосинтетическая  активность листьев. Ее показатели – площадь листовой поверхности и содержание хлорофилла в листьях кукурузы – существенно варьировали по годам (таблица 4.2).

Таблица 4.2 –  Влияние гербицидов и приемов ухода на площадь  листьев кукурузы (Институт агроэкологии, 2009-2011 гг.)

Вариант	Площадь листьев, тыс.кв.м/га
	2009 год	2010 год	2011 год	В среднем
Контроль	5,3	32,2	52,7	30,1
Диален (фон)	5,4	37,7	57,0	33,4
Ф+МО	6,1	51,8	76,7	44,9
Ф+МО+О	6,5	53,8	82,3	47,5
Ф+дуал голд	3,0	48,5	56,4	36,0
Ф+дуал голд+МО	5,1	50,7	76,2	44,0
Ф+дублон голд+МО	5,2	55,5	74,6	45,1
Ф+дублон голд+ дуал голд+МО	12,0	53,2	75,7	47,0
В среднем	6,1	47,9	69,0	41,0

 

В 2009 году площадь листьев была наименьшей независимо от варианта опыта, что явилось следствием высокой  засоренности посевов овсюгом на фоне недостаточного увлажнения. 2010 год отличала острая засуха со значительно бóльшим дефицитом влаги, чем в предыдущий год. Однако, поскольку злаковый компонент засоренности был представлен в основном просом сорным, растения сформировали в 4-6 раз бóльшую площадь листовой поверхности. Максимальная площадь (53-76 тыс. кв. м/га) наблюдалась на фоне высокого увлажнения 2011 года.

Содержание хлорофилла в листьях  также зависело от внешних условий, но в условиях засухи 2009 года и на фоне высокого увлажнения 2011 года получены близкие результаты, а наименьшие значения наблюдались в 2010 году (таблица 4.3).

Таблица 4.3 –  Содержание хлорофилла в листьях кукурузы 
(Институт агроэкологии, 2009-2011 гг.)

Вариант	Содержание хлорофилла, %
	2009 год	2010 год	2011 год	В среднем
Контроль	0,19	0,10	0,19	0,16
Диален (фон)	0,21	0,15	0,20	0,19
Ф+МО	0,30	0,14	0,20	0,21
Ф+МО+О	0,32	0,16	0,21	0,23
Ф+дуал голд	0,21	0,12	0,20	0,18
Ф+дуал голд+МО	0,25	0,17	0,25	0,22
Ф+дублон голд+МО	0,30	0,17	0,31	0,26
Ф+дублон голд+ дуал голд+МО	0,32	0,17	0,27	0,25
В среднем	0,26	0,15	0,23	0,21

 

В результате прослеживается средняя  по силе прямая зависимость содержания хлорофилла от площади листьев кукурузы (r = -0,46). Рядом авторов отмечено существование определенных компенсаторных отношений между площадью ассимилирующей поверхности и интенсивностью фотосинтеза [4, 5]. Наличие этих отношений подтверждают наши исследования. Угнетение формирования ассимиляционного аппарата в 2009 году под влиянием овсюга и засухи привело к увеличению содержания хлорофилла, которое обеспечило сравнительно высокую фотоассимиляцию растения в целом.

В период исследований наименьшее содержание хлорофилла и площади листьев  отмечается в контрольном варианте. В вариантах, где применяются  химические и механические приемы контроля засоренности, эти показатели увеличиваются соответственно в 1,5-1,6 раза. Этим обусловлена тесная обратная зависимость обоих параметров от засоренности посевов (рисунок 4.1): при увеличении массы сорняков на каждые 100 граммов наблюдается уменьшение площади листьев в среднем на 8,3 тыс. кв.м/га, а содержания хлорофилла – на 0,05 %.

 

Рисунок 4.1 – Зависимость  площади листьев и содержания хлорофилла 
от засоренности кукурузы (Институт агроэкологии, 2009-2011 гг.)

 

В 2010 году содержание хлорофилла определялось и в листьях основных групп сорных растений (таблица 4.4). Отмечается высокое процентное содержание хлорофилла по сравнению с кукурузой, при этом зависимость его от применяемых приемов выражена слабо. В совокупности это говорит о высокой конкурентной способности сорняков, особенно в начальные фазы развития кукурузы.

Таблица 4.4 –  Содержание хлорофилла в листьях сорных растений различных  биологических групп (Институт агроэкологии, 2010 г.)

Вариант	Содержание хлорофилла, %
	Малолетние однодольные	Малолетние двудольные	Многолетние двудольные
Контроль	1,0	1,7	1,6
Диален (фон)	1,0	1,7	-
Ф+МО	1,5	1,7	1,6
Ф+МО+О	1,3	1,5	1,8
Ф+дуал голд	1,7	1,7	1,5
Ф+дуал голд+МО	1,6	1,8	1,2
Ф+дублон голд+МО	1,1	1,8	1,7
Ф+дублон голд+ дуал голд+МО	1,7	1,8	1,3

 

• 4.3 Влияние гербицидов и междурядных обработок на урожайность кукурузы

 

Высокий урожай зерна кукурузы в  конкретных погодных условиях достигается  при оптимизации основных мероприятий  по уходу за посевами. Наиболее продуктивными  были варианты с применением листовых гербицидов в сочетании с обработкой междурядий. В 2009 году в наиболее засоренных вариантах наблюдалось снижение урожайности в 21-36 раз (таблица 4.5).

Таблица 4.5 –  Влияние приемов  защиты растений на урожайность кукурузы 
(Институт агроэкологии, 2010 г.)

Вариант	Урожайность, т/га
	2009 год	2010 год	2011 год	В среднем
Контроль	0,07	2,91	0,70	1,23
Диален (фон)	0,25	3,97	2,95	2,39
Ф+МО	0,54	4,79	4,31	3,21
Ф+МО+О	0,81	4,81	4,87	3,50
Ф+дуал голд	0,12	4,27	5,29	3,23
Ф+дуал голд+МО	0,72	4,94	6,67	4,11
Ф+дублон голд+МО	1,85	4,83	7,54	4,74
Ф+дублон голд+ дуал голд + МО	2,55	4,93	7,91	5,13
НСР05	0,42	0,59	0,93	-