Взаимодействие удобрений и средств защиты растений

Засорённость посевов, распространение листовых, стеблевых инфекций значительно снижают эффективность удобрений. Химический способ борьбы с сорняками снимает засорённость и повышает урожайность культур. Многолетний практический опыт ориентирует на объём применения гербицидов в Курганской области на площади до 60% посевов. В 2016 году в летнее время было объём обработки составил 42% посевов (602974 га). Шире стало практиковаться допосевное применение гербицидов. В 2016 году оно проведено в области на площади 162444 гектаров. Большую долю урожая сохраняют и фунгициды, особенно при распространении стеблевой ржавчины.

Вопросы взаимодействия удобрений с гербицидами изучены на Центральном опытном поле в зернопропашном севообороте (схема опыта спроектирована В.И. Волынкиным). Со временем в опыт вносили изменения, которые происходили и в производственной практике: вместо вспашки введена поверхностная обработка почвы, севооборот заменили бессменной пшеницей. На этих очень отличающихся агрофонах изучались приёмы защиты растений от сорняков. Для увязки с условиями, в которых получены результаты опытов, все данные показаны по схеме: вид технологии, условия исследований, пищевой режим, урожайность, качество продукции, экономическая эффективность и экологические последствия применения средств химизации.
Вид технологии: на одном из этапов ведения опыта – севооборот кукуруза-пшеница-пшеница, вспашка ПЛН-5-35 на 22 см, гербициды по вариантам, дозы азота 40 и 80 кг/га на фосфорном фоне Р30.
Условия исследования: почва – выщелоченный чернозём, гумус 4,1%, рНкcl 6,2 при закладке опыта в 1976 году, в 2007-м 5,2, подвижные фосфор и калий по Чирикову 37 мг/кг (низкое) и 213 мг/кг (высокое). Погодные условия за 6 лет (1990–1995): 2 года с недостатком влаги (1991 и 1995 гг.) и гидротермическим коэффициентом за май-август 0,76 и 0,61, остальные 4 года с суммой осадков за май-август 225-288 мм и ГТК 1,08-1,47. Сорт пшеницы Вера, гибрид кукурузы Бемо 181 СВ. Удобрения – двойной суперфосфат и аммиачная селитра. Опыт вёл А.П. Курлов.
Пищевой режим. Удобрения способствовали улучшению азотного и фосфорного питания растений: содержание подвижного Р2О5 в слое почвы 0-20 см на удобряемых делянках повышалось с 37 до 75 мг/кг, N-NО3 в слое 0-60 см увеличивалось с 30 кг/га в контроле до 68-87 на фоне азота. 
Влияние удобрений на урожайность культур. Гербицид вносили согласно схеме опыта, наибольшие прибавки от удобрений – на гербицидных фонах. На посеве кукурузы применение 2,4-ДА увеличило её продуктивность, а при добавлении к 2,4-ДА почвенного гербицида ацетала прирост сухого вещества повышался ещё сильнее. На посеве 1-й и 2-й пшеницы после кукурузы опробованы половинная и полная дозы 2,4-ДА, которые без удобрения действовали слабо, а в сочетании с ним дали одинаковую прибавку в 5 ц/га, что ценно в аспекте охраны окружающей среды. Второй уровень дозы азота был целесообразен только на кукурузе (таблица 1).



В опыте были ещё варианты применения тура для укорачивания соломины во избежание полегания пшеницы, а также тилта для борьбы с листовыми инфекциями. Эти средства также усиливали действие удобрений, обеспечивая дополнительные прибавки в 3-4 ц/га (таблица 2).



Влияние удобрений на качество продукции. Масса кукурузы была проверена на содержание остаточных количеств гербицида 2,4-ДА. Если на фоне применения одного гербицида без удобрений они найдены, то с увеличением урожая зелёной массы при совместном внесении с удобрением не обнаружены. У пшеницы за счёт удобрения повышались: масса 1000 зёрен с 29 до 31 г, стекловидность зерна с 33 до 47-54%, содержание клейковины в зерне с 20,4 до 26,7-29,0%. 
Экономическая оценка технологий. Из испытываемых в опыте систем применения средств химизации по ценам 2016 года экономически оценены три вида: 
1) экстенсивная – без удобрений и средств химизации, 2) нормальная – удобрение в дозе азота N40P30 и 3) интенсивная – удобрение N40P30 в сочетании с гербицидами. Наибольшей прибыль была при 3-м типе технологии, где кроме удобрения под кукурузу вносился ацетал и 2,4-ДА, а под пшеницу половинная доза 2,4-ДА (таблица 3). 



Экологические последствия применения средств химизации. Поскольку опыт заложен в 1976 году, обсуждаемые результаты относятся к систематическому применению удобрений 15-21-й год. Отмечено положительное влияние удобрений на содержание органического вещества (ОВ) почвы. Урожай соломы, оставляемой на поле, на удобряемых делянках также повышался, что содействовало пополнению количества ОВ в почве. Несколько иным было действие в варианте нанесения на растения пшеницы препарата тур, особенно без удобрения, где процент гумуса оказался даже ниже контроля, что объясняется снижением количества соломы в связи с уменьшением длины соломины (таблица 4).



В 1990 и 1993 гг. в опыте контролировались потери удобрений от промывания дождями неиспользованных количеств азота. В среднем на неудобренном фоне ниже одного метра в трёхметровом профиле почвы нитраты не обнаружены, при первой дозе азота N40 опустилось всего лишь 38 кг/га, а при второй (N80) – 321. 
В последующие годы исследования были продолжены, как уже упоминалось, с некоторыми изменениями в опыте: зернопропашной севооборот заменён бессменной пшеницей с сохранением основы вариантов,  вместо вспашки стали применять дискование на 6-8 см.
Вид технологии: бессменная пшеница в течение 1999-2007 гг., изучались те же дозы азота N40 и N80 на фоне последействия фосфора, применённого в течение 1976-1995 годов.
Условия исследования. Почва – выщелоченный чернозём с содержанием гумуса 4,1%, рНкcl 6,2 при закладке опыта в 1976 году и 5,2 в 2007-м, подвижные элементы питания по Чирикову в мг/кг: 37 по фосфору (низкое) и 213 по калию (высокое). Погодные условия за период 1999-2007 гг.: годы с засухой – 2004 и 2008-й, когда гидротермический коэффициент за май-август опускался до 0,50. Остальные 7 лет были в основном благоприятными с осадками за май-август 155-336 мм и коэффициентом 0,74-1,70. Сорт пшеницы – Терция. Исполнитель опыта Е.В. Колотыгин.
Пищевой режим. На повторных посевах пшеницы в течение 9 лет темпы накопления нитратов в почве снизились по сравнению с их количеством в севообороте кукуруза-пшеница-пшеница. Удобрение повышало содержание нитратного азота в слое 0-60 см с 25 в контроле до 60-70 кг/га. Суперфосфат перестали вносить, но содержание подвижного фосфора в слое 0-20 см за счёт 20-летнего его применения (1976–1995 гг.) поддерживалось на уровне 65-75 мг/кг (среднее и повышенное по шкале, корректированной для местных условий). В контроле в эти годы содержание Р2О5 равнялось 37-47 мг/кг.
Влияние удобрений на урожайность бессменной пшеницы на разных гербицидных фонах. Продуктивность пшеницы на повторных посевах при поверхностной обработке почвы и отсутствии севооборота снизилась на 3-4 ц/га по сравнению с предыдущим периодом её выращивания в севообороте с регулярной вспашкой.



Действие удобрений с гербицидами было также высоким. В варианте комплексной химизации (последняя колонка в таблице 5) сбор зерна по отношению к контролю почти удваивался (таблица 5). Качество пшеницы. Влияние удобрений на качество зерна можно видеть по анализу технологических свойств пшеницы в 2001–2007 гг. 
Устранение сорняков и внесение удобрения оказали положительное влияние на количество белковых веществ в зерне, силу муки и хлебопекарное качество пшеницы (таблица 6).



Экономическая оценка технологий с разными системами применения удобрений.
Среди вариантов опыта оценены 3 вида технологий: экстенсивная – в контроле (1), нормальная – без гербицида, но с удобрением N40 на фоне последействия суперфосфата (2) и интенсивная – N40Р20+2,4-ДА+пума супер 100 (3), где получена самая высокая прибыль (таблица 7).



Экологические последствия применения разных технологий на бессменной пшенице. Одним из негативных признаков длительного выращивания пшеницы на одном участке при поверхностной обработке почвы является увеличение засорённости посева. Применение гербицидов в технологии без удобрений снижало долю сорняков в посеве с 32 до 13%. В сочетании с удобрениями гербициды способствовали уменьшению массы сорняков в 2,4 раза, снижая их долю в посеве с 41 до 24% (таблица 8).



Эффективность фунгицидов. Влияние удобрений пшеницы на урожайность ослабляется при распространении листовых инфекций и стеблевой ржавчины. Своевременное применение фунгицидов сохраняет до 10 и более ц/га зерна пшеницы, как показано в опыте Н.В. Иониной в Мальцево (северо-западная зона области). В 2015 году в этом опыте выявлена различная степень поражения сортов пшеницы стеблевой ржавчиной. Значительно меньше других поражались сорта Ария и Радуга. Их урожайность от опрыскивания фунгицидом титул повышалась к контролю на 7 ц/га: 24,5 и 31,9 у Арии и 31,5 и 38,8 у Радуги. Прибавки у других сортов до 10-13 ц/га с достижением урожайности 35-39 ц/га.
Ещё один пример. В эксперименте В.В. Немченко и А.Ю. Кекало в 2015 году на Центральном опытном поле защита от болезней путём обработки семян препаратом Виал Траст (0,4 л/т) повысила урожайность пшеницы сорта Омская 36 по пару с 16,2 до 20,6 ц/га. Обработка посева фунгицидом Колосаль ПРО (0,4 л/га) обеспечила урожайность 21,5 ц/га, а совмещение этих двух приёмов повысило сбор зерна с 16,2 ц/га в контроле до 25,3 ц/гас прибавкой в 9.1 ц/га.
В 2016 году в Курганской области посевы пшеницы были повторно поражены стеблевой ржавчиной. Данные других опытов Курганского НИИСХ подтверждают положительный эффект применения фунгицида. Например, на Центральном опытном поле в двух экспериментах, размещённых рядом (посев бессменной пшеницы в обоих опытах по стерне 19 и 22 мая), качество пшеницы отличалось в связи с опрыскиванием посева фунгицидом Колосаль Про 26 июля в дозе 0,4 л/га на одном из них. Опрыскивание фунгицидом положительно сказалось на урожайности.
Его применение уменьшило потери зерна от ржавчины, а также усилило действие удобрений на урожайность пшеницы. Сказался приём и на качестве зерна: без фунгицида в основном зерно было 5-го класса, а на его фоне выращена продовольственная пшеница 4-го класса (таблица 9). 



Итак, для условий Курганской области установлено положительное взаимодействие удобрения и средств защиты от сорняков и болезней. На посеве кукурузы самым эффективным было сочетание дозы азота N80 с 2,4-ДА и почвенным гербицидом ацеталом, что позволило получить средний урожай 88 ц/га сухого вещества. На посеве пшеницы на фоне N40 оказалось достаточным применять половинную дозу 2,4-ДА в условиях систематического использования азота и гербицида в севообороте, где на посеве кукурузы также велась интенсивная борьба с сорняками. 
На бессменной пшенице засорённость выше. Здесь эффективна комбинация двух видов гербицидов – 2,4-ДА и пума супер 100, обеспечившая в сочетании с N40 прирост урожая зерна в 9,3 ц/га.
С распространением листовой и особенно стеблевой ржавчины пшеницы потери урожая достигают 10 и более центнеров зерна с гектара. Своевременное применение фунгицида позволяет избежать потерь и усилить действие применённого удобрения.