Борьба с сорняками в посевах томата

Выбор поля и севооборот

Первым шагом в эффективной и экономической борьбе с сорняками является выбор полей и разумный севооборот. Следует избегать полей, заражённых паразитическими сорняками (например, Cuscuta, Orobanche), многолетними и однолетними сорняками, устойчивыми к доступным селективным гербицидам. Сорняки из того же семейства, что и томат, Solanceae, доставляют особенно много хлопот.

Чередование культур может уменьшить некоторые проблемы с сорняками. Кукурузу можно выгодно использовать в севообороте с томатами, поскольку для нее доступны несколько гербицидов, которые не могут быть использованы избирательно на томатах. Некоторые из этих гербицидов для кукурузы контролируют такие сорняки, как паслён, вьюнок полевой и осот, которые устойчивы к гербицидам для томатов. Люцерна (люцерна) также полезна в качестве севооборота, поскольку она успешно конкурирует со многими обычными однолетними сорняками, которые могут развиваться на полях томатов, и переносит применение селективных гербицидов для борьбы с повиликой. Он также подавляет рост многочисленных многолетних растений. Другие культуры, полезные для севооборота с томатами, включают сахарную свёклу, хлопок, рис, лук, чеснок, зерновые культуры и сафлор. Культуры, тесно связанные с томатами, такие как картофель и перец, не обеспечивают эффективного севооборота, поскольку культурные приёмы и гербициды, доступные для их использования, аналогичны тем, которые применяются для томатов. Из многих источников можно получить информацию о восприимчивости сорняков к конкретным гербицидам, которая поможет при планировании севооборота.

При выборе полей необходимо также учитывать остаточные свойства гербицидов, которые могли быть использованы на предыдущей культуре, отличной от томатов. Небольшое количество определенных гербицидов, использованных для другой культуры, может остаться в почве и негативно повлиять на рост рассады томатов.

Исследование сорняков и остатков гербицидов

Форма, используемая для регистрации и мониторинга изменений в популяциях сорняков от из года в год в США. Для обозначения степени засорённости может использоваться шкала от 1 до 5.

(В шапке приведены: идентификация поля, культура, используемые гербициды, дата посева, дата составления, предыдущая культура. В таблице сорняки разделены на однолетние, двухлетние, многолетние. Мелким шрифтом в таблице указаны названия сорняков)

Эффективная программа борьбы с сорняками на любой культуре, и особенно на томатах, должна учитывать виды сорняков, которые могут стать проблемой. Это особенно важно при выборе гербицидов для использования. Большинство гербицидов, используемых для обработки томатов, действуют только на прорастающие семена сорняков. Поэтому очень важно знать, какие сорняки являются целевыми до посадки культуры. Эту информацию можно получить из исследований сорняков, проведённых в предыдущем сезоне (сезонах). Если такая историческая информация недоступна, может потребоваться взять пробы почвы и получить её путём анализа семян и растительных остатков.

Обследования сорняков включают в себя прохождение по полю и регистрацию наличия сорняков по видам и их относительной плотности. Обследования следует проводить два или три раза в сезон на всех культурах, поскольку определенные виды сорняков могут прорастать и развиваться в разное время года. Следует вести постоянный учёт и использовать его для планирования севооборота и применения селективных гербицидов. Особое внимание следует уделять многолетним сорнякам и другим видам, которые, как известно, трудно контролировать. Пример формы, используемой для обследования сорняков в центральной части долины Сан-Хоакин в Калифорнии, показан на рис. В отсутствие исследований сорняков можно было бы взять образцы почвы, содержащие семена естественно встречающихся сорняков, и инкубировать их для прорастания и роста. Полученные проростки затем идентифицируются. Орошение образцов почвы раствором 100 ppm гибберелловой кислоты может способствовать прорастанию некоторых видов.

Если нет информации об использовании гербицидов на поле, которое планируется засеять томатами, можно использовать образцы почвы для проверки на наличие остатков гербицидов. Семена томатов следует посадить в образцы почвы и держать в тёплом солнечном месте. После прорастания и развития не менее двух настоящих листьев их можно исследовать на наличие симптомов фитотоксичности или задержки роста. Для контроля следует также взять образцы почвы с аналогичного участка, который, как известно, не обрабатывался гербицидом.

Профилактика и уничтожение сорняков

Профилактика является неотъемлемой частью правильной борьбы с сорняками. Она включает в себя предотвращение попадания размножителей сорняков на участок. Семена сельскохозяйственных культур иногда могут быть загрязнены семенами сорняков, поливная вода может содержать семена сорняков, оборудование для выращивания и уборки урожая может распространять распространители сорняков с одного участка поля на другой и с поля на поле. Навоз также может содержать размножение сорняков. Сорняки, которым позволяют расти и созревать по периметру полей, являются источниками заражения сорняками внутри поля. Использование семян томатов, не содержащих семян сорняков, пересадка растений, выращенных в фумигированной или стерилизованной почве, хорошо компостированный или стерилизованный навоз, фильтрованная поливная вода и чистое оборудование — вот суть профилактики.

Уничтожение включает в себя физическое удаление особенно неприятных сорняков, которые встречаются на локальных участках. Обычно для этого используется ручная мотыга. Часто это связано с удалением многолетних сорняков на отдельных участках поля. В последнее время для удаления однолетних сорняков, толерантных или устойчивых к определенным гербицидам, используется культивация. Сельхозпроизводитель должен быть особенно внимателен к появлению новых или незнакомых сорняков на поле. Эти сорняки следует немедленно выкорчевать, пока они не дали семян и не вызвали широкое заражение поля.

Подготовка к посеву

Подготовка хорошего посевного ложа, свободного от комков и излишних остатков предыдущей культуры, облегчает несколько процедур борьбы с сорняками и способствует прорастанию и раннему росту томатов. Энергичная рассада томатов или пересаженные растения лучше конкурируют с сорняками, чем медленно растущие томаты. Во многих ситуациях предварительный полив помогает подготовить хорошее посевное ложе и способствует прорастанию семян сорняков; проростки сорняков могут быть уничтожены во время окончательной подготовки ложа. Хорошая предпосевная подготовка почвы повышает эффективность довсходовых и предпосадочных гербицидов, внесенных в почву. Культивация, проводимая для борьбы с сорняками после появления всходов томатной культуры, также более эффективна и менее вредна для культуры с хорошими грядками.

Культивация

Культивация для борьбы с сорняками в томатах может использоваться самостоятельно, но чаще применяется в сочетании с гербицидами. Гербициды могут использоваться в виде полосы в ряду семян или растений, а культивация применяется между рядами. Культивация гораздо эффективнее для борьбы с однолетними сорняками, чем с многолетними. Культивация может фактически усилить проблему многолетних сорняков за счёт перемещения репродуктивных органов с заражённых участков. Культивация наиболее эффективна, когда всходы сорняков маленькие, на стадии трёх-четырёх листьев. В это время у них было минимальное время для конкуренции с культурой, и их можно удалить с минимальным ущербом для урожая.

Гербициды

Многие гербициды были оценены и успешно использованы для обработки томатов. Однако не было найдено ни одного гербицида, который бы избирательно контролировал все сорняки, которые могут быть обнаружены на томатных полях. Выбор гербицидов в значительной степени зависит от вида сорняков, с которыми необходимо бороться, а также от типа почвы, методов орошения, севооборота, условий окружающей среды и инструментов, доступных для их применения. Существует две основные стратегии применения гербицидов: во-первых, использование гербицида, который избирательно уничтожает сорняки, не причиняя вреда урожаю, и, во-вторых, использование неселективных гербицидов, при котором урожай защищается путём корректировки времени и метода применения. Селективные гербициды обеспечивают большую гибкость в применении, но длительное использование специфических гербицидов на одном и том же поле может привести к появлению устойчивых сорняков. Обычно это те, которые тесно связаны с культурой. Большинство гербицидов, используемых на томатах, являются компромиссом между этими двумя стратегиями. Однако постоянное применение некоторых селективных гербицидов (например, дифенамид, напропамид, пебулат, трифиралин) на тех же полях способствовало увеличению количества сорняков, родственных томатам, таких как паслён чёрный (Solanum nigrum), паслён волосистый (S. sarrachoides) и другие из семейства картофельных. Поэтому важно использовать гербициды как часть общей стратегии управления, включающей севооборот и тщательный выбор полей.

Сохранение биологической активности гербицидов для томатов во влажных, плодородных почвах в умеренном климате:

1 месяц или менее (временные эффекты):

• дихлорпропен (dichloropropene);
• диносеб (dinoseb);
• глифосат (glyphosate);
• метам (metham);
• паракват (paraquat);

1-3 месяца (ранний сезонный контроль):

• CDAA;
• CDEC;
• хлорамбен (chloramben);
• хлорпрофам (chloropropham);
• дифенамид (diphenamid);
• EPTC;
• метрибузин (metribuzin);
• пебулат (pebulate);

3-12 месяцев (полный сезонный контроль):

• бенсулид (bensulide);
• напропамид (napropamide);
• трифлуралин (trifluralin).

При выращивании томатов контактные гербициды можно использовать против появившихся сорняков до посадки культуры или после посева до появления всходов томатов. Почти все поля томатов прямого посева требуют предпосадочной или довсходовой обработки для борьбы с сорняками в посевном ряду. Эта ранняя обработка часто дополняется внесением удобрений после прореживания. При пересадке томатов наиболее часто используется метод предпосадочной обработки. Часто гербициды применяются в комбинации или последовательно, чтобы расширить спектр контролируемых видов сорняков и обеспечить контроль нескольких видов сорняков, появление которых ожидается в течение всего сезона.

Предпосадочные гербициды применяются перед посевом семян томатов или пересадкой молодых растений в поле. Они могут применяться в разное время до посадки. Конкретные используемые гербициды и способ их применения зависят от сорняков, которые необходимо контролировать, и стадии их развития, а также от времени применения относительно посадки культуры. Они применяются осенью, зимой или очень ранней весной, чтобы уменьшить необходимость обработки почвы перед весенним посевом. Осеннее и зимнее применение осуществляется для подготовки полей до появления сорняков, например, метрибузин. Зимнее и очень раннее весеннее применение — для подготовки полей после появления сорняков, например, паракват, глифосат. Также используется предпосадочная фумигация почвы бромистым метилом или дихлорпропеном, но они относительно дороги и применяются только в тех случаях, когда культура имеет высокую ценность или существуют проблемы с многолетними сорняками, паразитическими сорняками (например, Cuscuta, Orobanche), нематодами или болезнями.

Однако большинство гербицидов, которые применяются перед посадкой томатов, используются в качестве предпосадочного внесения в почву (PPI). Гербициды PPI широко используются в районах с минимальным количеством осадков для борьбы с однолетними сорняками в посевах томатов. При этом гербицид находится в непосредственной близости от прорастающих семян сорняков, где он наиболее эффективен. Многие из этих гербицидов не контролируют появившиеся сорняки. Эта методика также часто повышает эффективность многих гербицидов в районах с недостаточным количеством осадков. Эта процедура необходима для использования гербицидов, которые являются летучими (например, EPTC, пебулат) или не перемещаются в почве (например, трифлуралин).

Гербициды, внесенные в почву перед посадкой, должны быть тщательно и равномерно перемешаны с почвой на глубину, соответствующую присутствующим видам сорняков. Для большинства однолетних сорняков успешной является глубина заделки около 5 см. Однако для некоторых комбинаций сорняков может потребоваться внесение гербицида на две глубины. Например, для борьбы с осотом необходимо вносить пебулат на глубину 7-10 см, а для борьбы с паслёном — только на глубину 2-5 см. Внесение на среднюю глубину может привести к плохой борьбе с обоими видами. При ленточном применении гербициды следует вносить после формирования грядок, чтобы убедиться в правильной глубине заделки. Можно обработать все семенное ложе или применить гербицид только в узкой полосе в ряду семян. При ленточном внесении используется меньше гербицидов и уменьшаются остатки в почве, которые могут повлиять на последующие культуры. Широкополосное внесение, которое охватывает и грядку, и борозды, используется для борьбы с некоторыми сорняками, такими как сыть (Cyperus spp.), и на некоторых полях, где томаты не высаживаются на грядки.

Послепосадочные гербициды применяются после посадки томатов. При прямом посеве томатов их применяют до появления всходов (довсходовая обработка, PE) и часто после прореживания. Послепосадочные гербициды также часто применяются при пересадке томатов во время последней культивации. Довсходовые гербициды наносятся на поверхность почвы и заделываются в почву под воздействием дождя или дождевания. Гербициды PE похожи на многие гербициды PPI тем, что для их эффективности необходимо находиться в непосредственной близости от прорастающих семян сорняков, они не контролируют появившиеся сорняки. Большинство гербицидов, применяемых при выращивании томатов, также наиболее эффективны на прорастающих семенах сорняков. Некоторые из них также требуют внесения в почву из-за своих летучих или связывающих почву свойств. В настоящее время разрабатывается несколько послепосадочных гербицидов, особенно для однолетних трав, которые можно наносить на листву как томатов, так и сорняков, не повреждая томаты.

В мире существует большое количество гербицидов, используемых на томатных полях. Здесь рассматриваются только те, которые широко используются в основных регионах производства. Эти гербициды перечислены на рис. 12.8 вместе с видами сорняков, с которыми они борются, временем применения и способом внесения. Следующие отчёты содержат значительную информацию об использовании гербицидов для борьбы с сорняками на томатах: Ланге и др. (1965), Агамалян и др. (1972), Орр и др. (1976) и Флинт (1982).

Паракват широко используется для борьбы с появившимися однолетними сорняками на подготовленной земле перед прямым посевом или пересадкой томатов. Он также убивает надземные части травянистых многолетних сорняков, но эти растения вскоре восстанавливаются. Паракват — контактный гербицид, который легко поглощается листьями; может происходить ограниченная транслокация (Ashton and Crafts, 1981). Он ингибирует фотосинтез и индуцирует выработку свободных радикалов, которые вызывают повреждение листьев. Увядание является ранним симптомом, за которым следует быстрое высыхание, некроз и окончательная гибель всего листа. Паракват прочно связывается с почвенными коллоидами и практически не действует в большинстве почв. Диносеб также ограниченно используется в качестве контактного гербицида в некоторых районах. Глифосат показывает значительные перспективы для такого использования, имея дополнительное преимущество — он переносится, уничтожая многолетние сорняки.

Дифенамид, EPTC, напропамид, пебулат и трифлуралин используются в основном для борьбы с прорастающими семенами сорняков или молодыми всходами сорняков до или во время появления всходов. Ни один из этих гербицидов не контролирует появившиеся сорняки. ЭПТК и пебулат также подавляют рост осота (Cyperus spp.). Их можно использовать для предпосадочного внесения в почву, довсходового, послепрореживающего или послепересадочного применения. Все пять этих гербицидов должны находиться вблизи прорастающих семян сорняков, чтобы быть эффективными. Это может быть достигнуто внесением на поверхность почвы с последующим дождём или дождеванием с дифенамидом и напропамидом или внесением в почву всех пяти гербицидов. EPTC, пебулат и трифлуралин должны быть внесены в почву из-за их летучих или адсорбирующих свойств.

Дифенамид — широко используемый селективный гербицид, контролирующий травы и многочисленные широколистные сорняки (рис.). Его можно применять довсходовым способом после высадки семян томатов. После его применения необходим лёгкий дождь или дождевание. В условиях сухой погоды требуется заделка в почву. Дифенамид плохо впитывается в почвенные коллоиды (Beste, 1983). Он быстро выщелачивается в песчаных почвах, но медленнее в суглинках и глинистых почвах. В песчаной почве сохранение эффективной концентрации в зоне прорастания семян сорняков может быть проблемой, если применяется многократный дождевальный полив или выпадают обильные осадки. Он также быстро разлагается почвенными микроорганизмами. Он используется в комбинации с другими гербицидами (например, трифлуралином) для расширения спектра контролируемых сорняков и продления периода борьбы с ними. Дифенамид поглощается корнями и транслоцируется в побеги, но скорость транслокации значительно различается у разных видов (Ashton and Crafts, 1981). Транслокация происходит через апопласт. По-видимому, он позволяет рано прорастать семенам восприимчивых сорняков, но убивает проростки до или вскоре после их появления из почвы (Beste, 1983). Наблюдается серьезное торможение развития корней.

Относительная борьба с сорняками гербицидами, широко используемыми в выращивании томатов. Также представлены время и способ применения.

Эффективность гербицидов варьируется в зависимости от текстуры местности, окружающей среды и других условий. Информация на этой диаграмме в основном касается наблюдения в долинах Сакраменто и части источника Сан-Хоакина и может не полностью охватывать другие районы.

EPTC и пебулат являются аналогичными гербицидами, относящимися к тиокарбаматам. Однако пебулат более селективен, чем EPTC, на томатах прямого посева. Оба препарата можно безопасно использовать после прореживания на томатах прямого посева или при пересадке. Они обеспечивают эффективную борьбу с однолетними травами и некоторыми широколистными сорняками. Пебулат был признан эффективным в борьбе с Cyperus esculentus, а EPTC показал активность в отношении C. esculentus и C. rotundus. Они также контролируют некоторые сорняки семейства картофельных, но не чёрный паслён (Solanum nigrum). Комбинация напропамида и пебулата широко используется для борьбы с широким спектром сорняков, заражающих многие томатные поля. Пебулат используется в комбинации с трифлуралином, послевсходовым для томатов, но довсходовым для сорняков, для борьбы с осотом и восприимчивыми паслёновыми сорняками. EPTC и пебулат необходимо заделывать в почву на глубину 5-6,3 см сразу после распыления на поверхности почвы из-за их летучих свойств. Используется поперечное дискование, но более тщательное заделывание обеспечивает роторная почвофреза с механическим приводом, обычно устанавливаемая на формирователь грядок. Внесение на хорошо подготовленную песчаную почву было достигнуто с помощью верхнего полива, но при этом обычно требуется более высокая норма гербицида.

EPTC и пебулат легко адсорбируются на сухой почве, но могут быть удалены путём выщелачивания (Beste, 1983). Пебулат выщелачивается больше, чем EPTC, но меньше, чем циклоат, другой тиокарбаматный гербицид. Они легко теряются путём улетучивания с поверхности почвы, когда она влажная. Они быстро разлагаются почвенными микроорганизмами и имеют короткую остаточную активность, обычно менее одного месяца.

Грей и Вейрих (1969) отметили, что наиболее эффективная борьба с сорняками с помощью тиокарбаматов достигается, когда семена, корни и побеги подвергаются воздействию обработанной EPTC почвы. Эти гербициды легко переносятся (Ashton and Crafts, 1981) и быстро гидролизуются и разлагаются. Совсем недавно у некоторых видов было продемонстрировано сульфоксидирование тиокарбаматов с образованием сульфоксида, который может быть более фитотоксичным, чем материнская молекула. Затем сульфоксид подвергается детоксикации путём конъюгации с глутатионом. Скорость этой реакции может определять относительную устойчивость некоторых видов к этим гербицидам. Томаты в этом отношении не исследовались. Сообщалось, что тиокарбаматные гербициды изменяют несколько биохимических реакций, включая фотосинтез, дыхание, синтез липидов, синтез белка и синтез нуклеиновых кислот.

Синтез липидов, по-видимому, наиболее чувствителен и связан с определенными симптомами, включая изменение воскового покрова листьев. В целом, эти гербициды больше изменяют рост побегов, чем рост корней. Основным симптомом у трав является подавленное появление листьев из верхушки колеоптиля со слиянием колеоптиля и края листа и скрученным боковым появлением из основания колеоптиля (Dawson, 1963). У широколистных растений листья могут быть свёрнуты с некротическими тканями по краям. Рост корней может быть подавлен у обоих типов растений.

Напропамид эффективно контролирует однолетние травы и многие широколистные сорняки. Его необходимо заделывать в почву перед посадкой томатов или вносить на поверхность почвы с последующим поливом дождём или дождеванием до появления всходов культуры и сорняков. Он особенно эффективен в борьбе с добровольными мелкосеменными сорняками. Он слабо связан с почвенными коллоидами и выщелачивается меньше, чем дифенамид, EPTC или пебулат, но больше, чем трифлуралин. Он относительно медленно разлагается в почве микроорганизмами и сохраняется дольше, чем дифенамид, ЭПТК или пебулат, но не так долго, как трифлуралин. Напропамид быстро переносится в побеги (Murphy, Didriksen and Gray, 1973; Barrett and Ashton, 1981). Он быстро разлагается в томатах (Murphy etal., 1973) и плодовых деревьях (Beste, 1983). Основными конечными метаболитами, как сообщается, являются гексозные конъюгаты 4-гидроксинапропамида. Биохимические исследования реакции показывают, что напропамид ингибирует фотосинтез, синтез РНК и синтез белка примерно в одинаковой степени, но синтез липидов ингибируется незначительно (Ashton and Glenn, 1982). Напропамид, по-видимому, в основном ингибирует развитие корней.

Трифлуралин контролирует многие виды сорняков, но особенно эффективен против прорастающих всходов трав и некоторых важных широколистных сорняков, таких как марь белая (Chenopodium album) и щирица {Amaranthus spp.). На растения семейства паслёновых (Solanaceae) и сложноцветных (Compositae) он действует слабо. Его можно использовать при прямом посеве томатов перед посадкой в очень низких нормах, примерно 0,28 кг/га. При таких низких нормах трифлуралин используется в сочетании с дифенамидом. Трифлуралин также широко используется при пересадке томатов и при прямом посеве томатов после появления всходов. Появившиеся сорняки должны быть предварительно удалены культивацией. В таких случаях трифлуралин применяется в несколько более высоких нормах и заделывается прикатывающими культиваторами или роторными почвофрезами с механическим приводом. Трифлуралин эффективно используется в сочетании с прореживанием почвы. Он должен быть внесен в почву, поскольку может быть потерян с поверхности почвы в результате летучести и фоторазложения. Он не подвержен выщелачиванию, так как прочно связывается с почвенными коллоидами и имеет очень низкую растворимость в воде. Он биоразлагаем, но сохраняется в почве и может нанести вред следующим восприимчивым культурам, особенно мелким зерновым. На плохо дренированных участках поля или там, где вода стоит длительное время, он подвергается гидролизу, и эффективность борьбы снижается.

Трифлуралин легко поглощается корнями и побегами, но транслокация очень ограничена (Ashton and Crafts, 1981). Он практически не подвергается разложению в большинстве высших растений. Сообщалось, что он ингибирует несколько биохимических процессов, но его связывание с тубулином, по-видимому, является наиболее значимым биохимическим и биофизическим событием. Тубулин является белком микротрубочек, которые образуют веретено при делении клеток. Это связывание, по-видимому, предотвращает образование микротрубочек веретена и, таким образом, блокирует деление клетки. Основным симптомом поражения трифлуралином является ингибирование роста корней, особенно развития боковых корней. Нанесенный на листву, он вызвал некоторое временное искажение и отставание в росте листьев томатов.

Многие другие гербициды использовались на томатах в ограниченных масштабах. Часто эти гербициды довольно специфичны, и их подробное обсуждение будет представлять ограниченный интерес, за исключением тех, кто сталкивается с конкретной проблемой, например, с осотом, паслёном, повиликой или метлицей. К ним относятся бенсулид, CDAA, CDEC, хлорамбен, хлорпрофам, DCPA, дихлорпропен, бромистый метил, метолахлор и метрибузин. Существует также несколько дополнительных гербицидов, которые исследуются для использования на томатах, включая ацифлуорфен, эталфлуралин, флуазифоп-бутил, метам и сетоксидим.