В битве озимого рапса с инвазивным канареечником помогла азотная подкормка

Оказывается, азотные удобрения при возделывании рапса можно приспособить и для борьбы с сорняками. Это доказывает опыт китайских ученых, которые проверили влияние различных азотных режимов на рапсовом поле против злостного сорняка – инвазивного канареечника

О том, как сельхозкультуры можно применять в виде экологического контроля сорняков, рассказали ученые международной исследовательской группы (Нанкинский сельскохозяйственный университет, Институт исследований сельскохозяйственной среды и ресурсов Юньнаньской академии сельскохозяйственных наук, Юньнаньская ключевая лаборатория зеленой профилактики и борьбы с сельскохозяйственными трансграничными вредителями, Объединенный исследовательский центр международного научно-технического сотрудничества сельскохозяйственной биобезопасности Юньнань-Ланьцан-Меконг, Китай, и Факультет биологии Западного университета Тринити, Канада) в статье на портале MDPI.

«Общеизвестно, что инвазивные сорняки в агроэкосистемах сильно снижают урожайность сельхозкультур. Для решения этой проблемы (и чтобы найти альтернативу гербицидам или механическим методам борьбы) в течение последних нескольких десятилетий широко изучались экологически безопасные подходы. – Пишут авторы. — Экологический контроль с использованием ценных видов (например, местных культур, местных видов и/или товарных культур) стал жизнеспособным вариантом управления инвазивными чужеродными видами растений.

По сравнению с механическими или химическими методами экологический контроль обычно считается более безопасным, экономичным, экологичным и устойчивым. Некоторые исследования показали, что увеличение нормы внесения азота влияет на рост и эффективность борьбы местных видов с инвазивными сорняками, хотя реакция на уровне азота значительно варьируется в зависимости от вида.

Учитывая, что N является незаменимым питательным веществом для сельскохозяйственного производства, исследования влияния различных режимов азотной подкормки выглядит важным шагом для будущей борьбы с инвазивными сорняками в агроэкосистемах.

Канареечник мелкосемянной (Phalaris minor Retz.), однолетнее растение с печальной славой одного из самых вредоносных сорняков озимых культур в мире.

Этот сорняк попал в Китай из Мексики вместе с пшеницей в 1970-х годах и в настоящее время входит в число опаснейших и разрушительных инвазивных растений в системах возделывания полей умеренного пояса в провинции Юньнань на юго-западе Китая, подавляя урожай таких культур, как пшеница и фасоль, благодаря своей превосходной конкурентоспособности.

Для борьбы с этим сорняком разработано множество методов, среди которых лидируют гербициды. В качестве многообещающей альтернативы традиционным методам борьбы в Китае сообщалось об использовании рапса для борьбы с инвазивным сорняком P. Minor.

Основываясь на экспериментальных данных, было высказано предположение, что эффективная система возделывания культур может быть разработана таким образом, чтобы включать как фазу посева семян летом, так и посев озимого рапса – за счет глубоких корней он мог бы превзойти канареечник и сократить банк семян P. Minor.

Рапс занимает второе место среди масличных культур в мире и является первой масличной культурой в провинции Юньнань.

Рапс сильно конкурирует с сорняками, а также проявляет аллелопатическое действие, способствуя экологическому контролю над сорняками. Например, одно исследование показало, что лисохвост и звездчатка значительно ингибировались рапсом на сельскохозяйственных угодьях.

Наши предыдущие полевые исследования показали, что плотность популяции мелкосемянного канареечника на рапсовых полях была значительно ниже, чем на угодьях с другими культурами.

В последующих исследованиях изучалось влияние рапса на рост и воспроизводство инвазивного сорняка. В смешанной культуре растения рапса демонстрировали большую конкурентоспособность, чем канареечник мелкосемянный, а общая биомасса, количество ветвей, количество метелок и количество семян канареечника были значительно подавлены соседством с рапсом.

Как один из ключевых факторов, влияющих на сельскохозяйственные культуры, сорняки и их взаимодействие, азотные удобрения широко применяются на сельскохозяйственных угодьях для повышения урожайности рапса. Однако влияние различных режимов азота на эффективность рапса в борьбе с канареечником было неизвестно, поэтому в 2018/19 гг были проведены полевые эксперименты в провинции Юньнань, Китай.

Общая цель состояла в том, чтобы выяснить механизмы конкуренции при разных режимах азотных удобрений для оптимизации контроля сорняка.

Результаты показали, что урожайность рапса и эффективность его контроля над канареечником были значительно затронуты (p< 0,05) при различных режимах азота. На самом деле, урожайность и эффективность борьбы с сорняками были оптимальными, когда азот (основной и промежуточные подкормки) составлял 90 кг на гектар.

При базовом внесении азота (150 кг на га) потеря урожая рапса в смешанном с канареечником поле составила более 50%, так как сорняк давал значительно большее количество семян.

Однако потери урожая рапса составили менее 30 % при норме основного удобрения (90 кг на га) с промежуточным внесением.

Различия в потребностях растений в питательных веществах на разных стадиях роста — обычное явление. При тщательном согласовании с потребностями в азоте на различных стадиях роста растений можно также манипулировать подкормкой, чтобы обеспечить экологическое управление инвазивными чужеродными растениями.

В нашем текущем исследовании мы обнаружили, что чистая скорость фотосинтеза (Pn) семян рапса на стадии всходов слабее, чем у канареечника, в то время как на стадии размножения она выше.

Наше обнаружение относительно низкой чистой скорости фотосинтеза (Pn) рапса на стадии всходов показывает, что эффективность контроля канареечника может быть улучшена за счет соответствующего времени внесения удобрений.

Стратегически применяя, например, методы поверхностной подкормки, азот можно было бы использовать для преднамеренного повышения конкурентоспособности семян рапса по сравнению с инвазивными растениями, такими как канареечник мелкосемянный.

Наша работа стала первым исследованием, в котором изучалась урожайность рапса и количество семян инвазивного канареечника, чтобы оценить влияние азотного режима на их конкурентные отношения».

Источник: AgroXXI