У битві озимого ріпаку з інвазивними бур'янами допомогло азотне підживлення
Виявляється, азотні добрива при вирощуванні ріпаку можна пристосувати і у боротьбі з бур'янами. Це доводить досвід китайських вчених, які перевірили вплив різних азотних режимів на ріпаковому полі проти злісного бур'яну – інвазивного канарейника.
Про те, як сільгоспкультури можна застосовувати у вигляді екологічного контролю бур'янів, розповіли вчені міжнародної дослідницької групи (Нанкінський сільськогосподарський університет, Інститут досліджень сільськогосподарського середовища та ресурсів Юньнаньської академії сільськогосподарських наук, Юньнаньська ключова лабораторія зеленої профілактики та боротьби з сільськогосподарськими транскордонними шкідниками). Науково-технічного співробітництва сільськогосподарської біобезпеки Юньнань-Ланьцан-Меконг, Китай, та Факультет біології Західного університету Трініті, Канада) у статті на порталі MDPI.
«Загальновідомо, що інвазивні бур'яни в агроекосистемах дуже знижують урожайність сільгоспкультур. Для вирішення цієї проблеми (і щоб знайти альтернативу гербіцидам чи механічним методам боротьби) протягом останніх кількох десятиліть широко вивчалися екологічно безпечні підходи. – пишуть автори. - Екологічний контроль із використанням цінних видів (наприклад, місцевих культур, місцевих видів та/або товарних культур) став життєздатним варіантом управління інвазивними чужорідними видами рослин.
У порівнянні з механічними або хімічними методами екологічний контроль зазвичай вважається більш безпечним, економічним, екологічним та стійким. Деякі дослідження показали, що збільшення норми внесення азоту впливає на зростання та ефективність боротьби місцевих видів з інвазивними бур'янами, хоча реакція на рівні азоту значно варіюється в залежності від виду.
Враховуючи, що N є незамінною поживною речовиною для сільськогосподарського виробництва, дослідження впливу різних режимів азотного підживлення виглядає важливим кроком для майбутньої боротьби з інвазивними бур'янами в агроекосистемах.
Канарейник дрібнонасіннєвий (Phalaris minor Retz.), однорічна рослина з сумною славою одного з найшкідливіших бур'янів озимих культур у світі.
Цей бур'ян потрапив до Китаю з Мексики разом з пшеницею в 1970-х роках і в даний час входить до найнебезпечніших і руйнівних інвазивних рослин у системах обробітку полів помірного поясу в провінції Юньнань на південному заході Китаю, пригнічуючи врожай таких культур, як квасоля, завдяки своїй чудовій конкурентоспроможності.
Для боротьби з цим бур'яном розроблено багато методів, серед яких лідирують гербіциди. Як багатообіцяючу альтернативу традиційним методам боротьби в Китаї повідомлялося про використання ріпаку для боротьби з інвазивним бур'яном P. Minor.
Грунтуючись на експериментальних даних, було висловлено припущення, що ефективна система вирощування культур може бути розроблена таким чином, щоб включати як фазу посіву насіння влітку, так і посів озимого ріпаку – за рахунок глибокого коріння він міг би перевершити канаркове і скоротити банк насіння P. Minor .
Ріпак займає друге місце серед олійних культур у світі та є першою олійною культурою в провінції Юньнань.
Ріпак сильно конкурує з бур'янами, а також виявляє алелепатичну дію, сприяючи екологічному контролю над бур'янами. Наприклад, одне дослідження показало, що лисохвіст і зірочка значно інгібувались ріпаком на сільськогосподарських угіддях.
Наші попередні польові дослідження показали, що щільність популяції дрібнонасіннєвого канарейника на ріпакових полях була значно нижчою, ніж на угіддях з іншими культурами.
У подальших дослідженнях вивчався вплив ріпаку на зростання та відтворення інвазивного бур'яну. У змішаній культурі рослини ріпаку демонстрували більшу конкурентоспроможність, ніж канарейник дрібнонасіннєвий, а загальна біомаса, кількість гілок і кількість насіння канаркового дерева були значно пригнічені сусідством з ріпаком.
Як один із ключових факторів, що впливають на сільськогосподарські культури, бур'яни та їхню взаємодію, азотні добрива широко застосовуються на сільськогосподарських угіддях для підвищення врожайності ріпаку. Проте вплив різних режимів азоту на ефективність ріпаку у боротьбі з канарковим були невідомі, тому в 2018/19 рр. науковцями проведені польові експерименти в провінції Юньнань, Китай.
Загальна мета полягала в тому, щоб з'ясувати механізми конкуренції за різних режимів азотних добрив для оптимізації контролю бур'янів.
Результати показали, що врожайність ріпаку та ефективність його контролю над канарейником були значно порушені (p<0,05) при різних режимах азоту. Насправді, врожайність та ефективність боротьби з бур'янами були оптимальними, коли азот (основне та проміжне підживлення) становив 90 кг на гектар.
При базовому внесенні азоту (150 кг на га) втрата врожаю ріпаку в змішаному з канарковим полем склала більше 50%, оскільки бур'ян давав значно більшу кількість насіння.
Проте втрати врожаю ріпаку становили менше 30 % за норми основного добрива (90 кг на га) з проміжним внесенням.
Відмінності потреб рослин у поживних речовинах різних стадіях зростання - звичайне явище. При ретельній відповідності до потреб в азоті різних стадіях зростання рослин можна також маніпулювати підживленням, щоб забезпечити екологічне управління інвазивними чужорідними рослинами.
У нашому поточному дослідженні ми виявили, що чиста швидкість фотосинтезу (Pn) насіння ріпаку на стадії сходів слабша, ніж у канаркового, у той час як на стадії розмноження вона вище.
Наше виявлення відносно низької чистої швидкості фотосинтезу (Pn) ріпаку на стадії сходів показує, що ефективність контролю канаркового каналу може бути покращена за рахунок відповідного часу внесення добрив.
Стратегічно застосовуючи, наприклад, методи поверхневого підживлення, азот можна було б використовувати для навмисного підвищення конкурентоспроможності насіння ріпаку порівняно з інвазивними рослинами, такими як дрібнонасіннєвий канарейник.
"Наша робота стала першим дослідженням, в якому вивчалася врожайність ріпаку та кількість насіння інвазивного канарейника, щоб оцінити вплив азотного режиму на їх конкурентні відносини",- зауважили вчені.
Також читайте: