Сорные растения являются одним из компонентов агроценозов полевых культур, оказывают негативное влияние на сельскохозяйственные культуры [3, 4].
Опыт по изучению роста и развития сорных растений в посевах сахарного сорго проводился на экспериментальном поле Северо-Кавказского НИИ горного и предгорного сельского хозяйства в 2009–2011 гг.
Почва участка – выщелоченный чернозем, подстилаемый галечником.
Опыт проводился с использованием Методических указаний по определению экономических порогов и критических периодов вредоносности сорняков в посевах сельскохозяйственных культур. Повторность опыта четырехкратная, учетная площадь делянки 10 м2.
Фотосинтетическая деятельность положена в основу биолого-хозяйственной эффективности производства. С ростом численности сорняков отмечалось снижение интенсивности процесса фотосинтеза в культуре [5].
Концентрация пигментов в листьях растений сахарного сорго сорта Силосное 88 (st) (ранний срок сева) при численности сорняков 5 шт./м2 2,62 мг/г, каротина 0,55 мг/г. При 320 шт./м2 происходило снижение этих показателей на 50,0–58,1 % (табл. 1).
Сокращение уровня хлорофилла «a» было менее интенсивным – с ростом плотности размещения растений его концентрация сократилась на 52,8 %. Содержание хлорофилла «b» было значительным – на 61,6 %. Содержание каротина с ростом числа сорняков от 5 до 320 шт./м2 составило 41,9 %. При среднем сроке сева содержание хлорофиллов в листьях сахарного сорго на контроле – 2,83 мг/г, каротина – 0,59 мг/г. При численности сорных растений 5 шт./м2 эти показатели снизились на 3,6 и 5,1 % соответственно. На фоне максимальной численности сорняков снижение концентрации пигментов составило соответственно 65,7 и 67,7 %. При позднем сроке сева, на контроле, без сорняков содержание хлорофиллов в листьях сахарного сорго составило 2,02 мг/г, каротина 0,51 мг/г. Минимальная численность сорных растений объясняет снижение содержания пигментов в листьях культуры на 5,6 %, каротина на 7,9 % [1, 2].
Таблица 1
Содержание пигментов в листьях сахарного сорго (с. Силосное 88 (st)) (мг/г), фаза 7–8 листьев (2009–2011 гг.)
|
Численность сорняков в посеве |
Хлорофиллы |
∑ |
Каротин |
|
|
а |
b |
|||
|
I |
||||
|
0 |
2,10 |
0,52 |
2,62 |
0,55 |
|
5 |
2,00 |
0,47 |
2,47 |
0,51 |
|
10 |
1,91 |
0,40 |
2,31 |
0,48 |
|
20 |
1,70 |
0,36 |
2,06 |
0,42 |
|
40 |
1,58 |
0,32 |
1,90 |
0,44 |
|
80 |
1,49 |
0,30 |
1,79 |
0,41 |
|
160 |
1,27 |
0,25 |
1,52 |
0,37 |
|
320 |
1,11 |
0,20 |
1,31 |
0,32 |
|
II |
||||
|
0 |
2,25 |
0,58 |
2,83 |
0,59 |
|
5 |
2,17 |
0,54 |
2,71 |
0,56 |
|
10 |
2,03 |
0,49 |
2,52 |
0,54 |
|
20 |
1,93 |
0,46 |
2,39 |
0,52 |
|
40 |
1,85 |
0,43 |
2,28 |
0,49 |
|
80 |
1,71 |
0,39 |
2,10 |
0,45 |
|
160 |
1,52 |
0,33 |
1,85 |
0,43 |
|
320 |
1,48 |
0,27 |
1,75 |
0,40 |
|
III |
||||
|
0 |
2,02 |
0,50 |
2,52 |
0,51 |
|
5 |
1,91 |
0,47 |
2,38 |
0,47 |
|
10 |
1,85 |
0,41 |
2,26 |
0,43 |
|
20 |
1,69 |
0,37 |
2,06 |
0,41 |
|
40 |
1,42 |
0,33 |
1,75 |
0,37 |
|
80 |
1,31 |
0,29 |
1,60 |
0,33 |
|
160 |
1,20 |
0,26 |
1,46 |
0,30 |
|
320 |
1,04 |
0,21 |
1,25 |
0,28 |
При среднем сроке сева содержание пигментов в листьях сахарного сорго сорт Силосное 88 (st) было максимальным.
Основной сорняк в опыте – щирица запрокинутая. С ростом плотности размещения растений происходит снижение интенсивности процессов фотосинтеза в ее листьях. Содержание хлорофиллов в листьях сорного растения при минимальной плотности произрастания на единице площади посева сахарного сорго сорта Силосное 88 (st) в зависимости от срока сева – 1,55; 1,17 и 1,41 мг/г и каротина 0,40; 0,35 и 0,37 мг/г соответственно (табл. 2).
Таблица 2
Влияние численности сорных растений на содержание пигментов в листьях щирицы запрокинутой (мг/г), фаза 8–10 см (2009–2011 гг.)
|
Численность сорняков в посеве |
Хлорофиллы |
∑ |
Каротин |
|
|
a |
b |
|||
|
I |
||||
|
5 |
1,10 |
0,45 |
1,55 |
0,40 |
|
10 |
1,02 |
0,40 |
1,42 |
0,38 |
|
20 |
0,93 |
0,37 |
1,30 |
0,34 |
|
40 |
0,88 |
0,33 |
1,21 |
0,28 |
|
80 |
0,82 |
0,29 |
1,11 |
0,23 |
|
160 |
0,71 |
0,26 |
0,97 |
0,21 |
|
320 |
0,65 |
0,22 |
0,87 |
0,18 |
|
II |
||||
|
5 |
0,82 |
0,31 |
1,17 |
0,35 |
|
10 |
0,78 |
0,28 |
1,06 |
0,32 |
|
20 |
0,72 |
0,27 |
0,99 |
0,29 |
|
40 |
0,69 |
0,25 |
0,94 |
0,24 |
|
80 |
0,64 |
0,23 |
0,87 |
0,21 |
|
160 |
0,59 |
0,20 |
0,79 |
0,17 |
|
320 |
0,45 |
0,17 |
0,62 |
0,15 |
|
III |
||||
|
5 |
1,03 |
0,38 |
1,41 |
0,37 |
|
10 |
0,96 |
0,34 |
1,30 |
0,31 |
|
20 |
0,89 |
0,31 |
1,20 |
0,29 |
|
40 |
0,80 |
0,29 |
1,09 |
0,23 |
|
80 |
0,71 |
0,23 |
0,94 |
0,21 |
|
160 |
0,67 |
0,21 |
0,88 |
0,19 |
|
320 |
0,60 |
0,20 |
0,80 |
0,16 |
При раннем сроке сева содержание хлорофиллов при уровне засоренности 5 шт./м2 1,55 мг/г, каротина 0,4 мг/г. С увеличением степени засоренности до 320 шт./м2 количество хлорофиллов сократилось в 1,8 раза, каротина – в 2,2 раза соответственно. При среднем сроке сева сахарного сорго содержание хлорофиллов при минимальной засоренности (5 шт./м2) – 0,82 мг/г, каротина 0,35 мг/г. Содержание хлорофилла «а» на варианте с максимальной засоренностью сократилось на 45,2 %, хлорофилла «b» – на 45,7 %, каротина соответственно на 57,2 %. При позднем сроке сева концентрация хлорофиллов «а» и «b» при засоренности 5 шт./м2 составила 1,41 мг/г, (хлорофилл «а» – 1,03 мг/г, хлорофилл «b» – 0,38 мг/г), каротина 0,37 мг/г.
Снижение содержания хлорофилла в листьях сорняка на фоне увеличения числа сорных растений в зависимости от сроков сева было различным. Максимальное снижение интенсивности процесса фотосинтеза отмечено при среднем сроке сева сахарного сорго.
Влияние плотности произрастания растений в посевах сахарного сорго на накопление биомассы сорных растений отражено в табл. 3.
Масса сорнополевого компонента при раннем сроке сева на фоне минимальной плотности произрастания сорняков 112,0 г/м2, с ростом плотности этот показатель возрастал – 3568,0 г/м2, масса возрастала в 32 раза. При этом происходило снижение массы одного экземпляра сорного растения: 22,4 г при минимальной засоренности, при 320 шт./м2 11,15 г соответственно. Таким образом, масса одного экземпляра сократилась в 2 раза. На фоне среднего срока сева масса сорняков составила 97,0 г, ростом численности сорняков до 320 шт./м2 – 3215,0; то есть увеличение массы было в 33,1 раза. Масса одного экземпляра сорного растения, напротив, сократилась в 1,9 раза. При позднем сроке сева масса сорняков на фоне максимальной засоренности увеличилась в 29,6 раза, масса одного сорняка сократилась в 2,2 раза.
В зависимости от срока сева сахарного сорго, с ростом численности сорных растений на единице площади происходит снижение массы одного экземпляра сорного растения до 46,0–51,7 % в сравнении с наименьшей засоренностью; наблюдается как внутривидовая так и межвидовая конкуренция.
Таблица 3
Влияние засоренности посевов сахарного сорго на накопление биомассы сорняков (2009–2011 гг.)
|
Численность сорняков в посеве |
Масса сорн., г/м2 |
Увелич. массы, г/м2 |
Масса 1 сорн., г |
Масса 1 сорняка, от min. зас., % |
|
I |
||||
|
5 |
112,0 |
– |
22,40 |
– |
|
10 |
200,0 |
88,0 |
20,04 |
89,4 |
|
20 |
366,0 |
254,0 |
18,30 |
81,6 |
|
40 |
650,8 |
538,8 |
16,27 |
72,6 |
|
80 |
1210,4 |
1098,4 |
15,13 |
67,5 |
|
160 |
2283,2 |
2171,2 |
14,27 |
63,7 |
|
320 |
3568,0 |
3456,0 |
11,15 |
49,7 |
|
II |
||||
|
5 |
97,0 |
– |
19,40 |
– |
|
10 |
170,5 |
73,5 |
17,05 |
87,8 |
|
20 |
330,0 |
233,0 |
16,50 |
85,0 |
|
40 |
635,0 |
538,0 |
15,80 |
81,4 |
|
80 |
1180,0 |
1083,0 |
14,70 |
75,7 |
|
160 |
2145,0 |
2048,0 |
13,40 |
69,0 |
|
320 |
3024,0 |
2927,0 |
9,45 |
48,7 |
|
III |
||||
|
5 |
128,0 |
– |
25,6 |
– |
|
10 |
220,0 |
92,0 |
22,0 |
85,9 |
|
20 |
407,0 |
279,0 |
20,35 |
79,5 |
|
40 |
685,0 |
557,0 |
17,10 |
66,8 |
|
80 |
1340,0 |
1212,0 |
16,75 |
65,4 |
|
160 |
2437,0 |
2309,0 |
15,20 |
59,3 |
|
320 |
3790,0 |
3662,0 |
11,80 |
46,0 |
Таблица 4
Влияние засоренности и сроков сева на урожайность сахарного сорго (2009–2011 гг.)
|
Численность сорняков |
Урожайность, т/га |
Потери урожая |
||||
|
2009 |
2010 |
2011 |
Ср. |
т/га |
% |
|
|
I |
||||||
|
0 |
36,0 |
38,5 |
39,2 |
37,9 |
– |
– |
|
5 |
34,1 |
35,3 |
38,6 |
36,0 |
1,9 |
5,0 |
|
10 |
33,0 |
34,8 |
36,7 |
34,9 |
3,0 |
7,9 |
|
20 |
31,2 |
32,9 |
34,0 |
32,7 |
5,2 |
13,7 |
|
40 |
28,7 |
30,5 |
32,6 |
30,5 |
7,4 |
19,5 |
|
80 |
27,8 |
28,9 |
30,0 |
28,9 |
9,0 |
23,7 |
|
160 |
26,0 |
27,2 |
28,7 |
27,3 |
10,6 |
27,9 |
|
320 |
23,0 |
24,4 |
27,6 |
25,0 |
12,9 |
34,0 |
|
II |
||||||
|
0 |
38,7 |
38,0 |
40,9 |
39,2 |
– |
– |
|
5 |
37,0 |
37,6 |
39,4 |
38,0 |
1,2 |
3,0 |
|
10 |
35,8 |
36,6 |
37,1 |
36,5 |
2,7 |
6,8 |
|
20 |
33,8 |
35,7 |
35,2 |
34,9 |
4,3 |
10,9 |
|
40 |
31,9 |
32,9 |
33,6 |
32,8 |
6,4 |
16,3 |
|
80 |
29,5 |
30,8 |
31,8 |
30,7 |
8,5 |
21,6 |
|
160 |
27,6 |
27,9 |
30,0 |
28,5 |
10,7 |
27,3 |
|
320 |
25,8 |
26,7 |
27,3 |
26,6 |
12,6 |
32,1 |
|
III |
||||||
|
0 |
34,0 |
35,3 |
36,3 |
35,2 |
– |
– |
|
5 |
32,9 |
34,3 |
34,5 |
33,9 |
1,3 |
3,7 |
|
10 |
30,8 |
31,1 |
32,9 |
31,6 |
3,6 |
10,2 |
|
20 |
28,0 |
28,7 |
30,3 |
29,0 |
6,2 |
17,6 |
|
40 |
26,9 |
28,0 |
28,8 |
27,9 |
7,3 |
20,7 |
|
80 |
24,0 |
25,5 |
26,4 |
25,3 |
9,9 |
28,1 |
|
160 |
22,9 |
23,4 |
24,8 |
23,7 |
11,5 |
32,6 |
|
320 |
20,0 |
21,0 |
22,9 |
21,3 |
13,9 |
39,4 |
Влияние степени засоренности и сроков сева на урожайность зеленой массы сахарного сорго – заключительный этап исследований (табл. 4).
По мере увеличения плотности произрастания сорняков на единице площади потери урожая составляли 3–39,4 %.
При раннем сроке сева наименьшая урожайность сахарного сорго отмечалась при 320 шт./м2 – 25,0 т/га. Потери урожая составили 12,9 т/га или 34,0 %. При среднем сроке сева урожайность зеленой массы на контроле без сорняков – 39,2 т/га. На фоне минимальной засоренности урожайность сократилась и составила 38,0 т/га или потери урожая 3,0 % в сравнении с контролем. Максимальная засоренность объясняет урожайность 26,6 т/га или потери урожая 32,1 %. Поздний срок сева характеризовался потерями урожая 3,7–39,4 % в сравнении с вариантом без сорняков.
Таким образом, можно сделать вывод, что при среднем сроке сева сахарное сорго наиболее конкурентоспособно по отношению к сорным растениям.