Основная страница: Томат
Борьба с сорняками на большей части мировых площадей под томаты является серьезной проблемой. Как и томаты, сорняки требуют воды, питательных веществ, пространства для роста и производства плодов и семян. Произрастая на одной и той же территории, растения конкурируют друг с другом за доступную влагу, пространство, свет и минеральные питательные вещества. Часто сорняки лучше приспособлены к окружающей среде, чем томаты; поэтому они растут более энергично, особенно на стадии рассады. Сорняки не только конкурируют с томатными растениями, но многие виды сорняков служат хозяевами для насекомых, болезнетворных организмов и нематод, которые в конечном итоге могут поразить томаты. Некоторые паразитические сорняки, такие как Cuscuta spp. и Orobanche spp., могут нанести прямой вред растениям томата. Сильное заражение также мешает проведению культурных операций и снижает эффективность сбора урожая. Сорняки семейства злаковых с их обширной волокнистой корневой системой доставляют особенно много хлопот при выращивании. Многолетние широколистные сорняки, такие как вьюнок полевой (Convolvulus arvensis), из-за своего лозовидного роста могут значительно снизить эффективность машинной уборки.
Томаты, выращенные из семян, посаженных на полях, особенно уязвимы к конкуренции со стороны сорняков, особенно до появления всходов и на стадии роста рассады. Эффективная борьба с сорняками необходима при всех методах выращивания, включая теплицы, для прибыльного и экономичного производства томатов.
Биология сорняков
Основная страница: Сорные растения
Понимание аспектов жизненных циклов сорняков и конкуренции необходимо для разработки эффективных программ борьбы с сорняками. Хотя интерес к этим областям существовал всегда, исследовательский интерес ослаб после того, как гербициды стали важными средствами производства.
Сорняки классифицируются как однолетние, двулетние или многолетние. Стратегии борьбы с ними зависят от типа. В целом, однолетние сорняки гораздо легче контролировать, чем многолетние, а двухлетние занимают промежуточное положение. Прорастающие семена и всходы многолетних и двулетних растений обычно так же легко контролировать, как и однолетние. Сорняки могут размножаться половым и бесполым путем. Половое размножение приводит к образованию семян, тогда как бесполое, или вегетативное, размножение подразумевает развитие нового растения из любого органа без оплодотворения и образования семян. Однолетние и двулетние растения обычно размножаются половым путем, тогда как большинство многолетних растений могут размножаться как половым, так и бесполым путем. Именно бесполое размножение многолетних растений делает их особенно трудными для контроля. Некоторые однолетние и двулетние виды также способны размножаться бесполым путем. Семена многих видов сорняков обладают дремлющими свойствами, в результате чего они сохраняются в почве в течение нескольких лет до прорастания (например, Cuscuta spp., Hutchisonand Ashton, 1980; Solanum nigrum (рис. 12.4); Weller and Phipps, 1978).
Конкуренция со стороны сорняков может развиваться за счет потребления ограниченных ресурсов, выработки токсинов или хищничества. Основные ограниченные ресурсы включают свет, воду, питательные вещества, кислород или углекислый газ. Могут быть задействованы токсины, такие как аллелопатические химические вещества, выделяемые одним растением и губительные для другого растения (Rice, 1984). Принципы интерференции и конкуренции обсуждаются Радосевичем и Холтом (1984) и Харпером (1977).
В обширном обзоре литературы по конкуренции между сорняками и сельскохозяйственными культурами Zimdahl (1980) приводит лишь ограниченное количество исследований по томатам прямого посева и пересадки. Уильямс (1974) и Уильямс и Уоррен (1975) изучали конкуренцию между желтой осокой (Cyperus esculentus) (рис. 12.5) и пересаженными томатами и шестью другими овощными культурами. Они сообщили, что присутствие сорняков в течение всего сезона снизило урожайность томатов на 53%, но одна прополка через 4 недели после пересадки предотвратила значительные потери. Однако Касасиан и Сеяве (1969) показали, что томаты наиболее восприимчивы к конкуренции с сорняками в первый месяц после пересадки. Мохаммед (1978) исследовал влияние света, влаги, питательных веществ и плотности посадки на конкуренцию между томатами и щирицей запрокинутой (Amaranthus retroflexus).
Ранняя конкуренция была изучена на томатах прямого посева с сильным заражением щирицей. Свежий и сухой вес верхушек обоих видов определяли через 6 недель после посадки при прореживании томатов до 5 см между растениями и двух растений щирицы между растениями томатов через 4 недели; были установлены два уровня влажности почвы и питательных веществ. Снижение свежего веса томатов из-за конкуренции сорняков составило 26%. Снижение составило 71% при низкой влажности почвы по сравнению с высоким уровнем влажности почвы. Снижение составило 19% при низком уровне питательных веществ по сравнению с высоким уровнем питательных веществ. Они пришли к выводу, что конкуренция на ранних стадиях была в основном за влажность почвы и может быть связана с более обширной корневой системой щирицы по сравнению с томатом. Они также изучали конкуренцию в течение всего сезона при различной плотности популяции щирицы. Томаты высевали и прореживали до двух растений на м2, а щирицу прореживали до 0,33, 0,66 или 2 растений на м2. При уборке зрелого урожая снижение свежего веса верхушек томатов составило около 23% от 0,33 растений щирицы на м2 до 84% от 2 растений щирицы на м2. Снижение урожайности плодов составило около 25% от одного растения щирицы на м2 до 73% от шести растений щирицы на м2.
Борьба с сорняками в полевых условиях
У томатоводов есть целый ряд методов управления, которые могут позволить им контролировать нежелательную растительность на полях томатов. Однако эффективная борьба с сорняками должна быть неотъемлемой частью всей сельскохозяйственной технологии. Хорошая борьба с сорняками достигается только круглогодичной программой, объединяющей различные методы борьбы. Используя этот общий подход, ручная прополка — наименее желательная и наиболее утомительная, дорогостоящая задача в производстве томатов — была практически исключена во многих частях мира.
Выбор поля и севооборот
Первым шагом в эффективной и экономической борьбе с сорняками является выбор полей и разумный севооборот. Следует избегать полей, зараженных 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 паслен, 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 свеклу, хлопок, рис, лук, чеснок, зерновые культуры и сафлор. Культуры, тесно связанные с томатами, такие как картофель и перец, не обеспечивают эффективного севооборота, поскольку культурные приемы 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
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, проведенных в предыдущем сезоне (сезонах). Если такая историческая информация недоступна, может потребоваться взять пробы почвы и получить ее путем 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 учет 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 теплом 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 счет перемещения репродуктивных органов с зараженных участков. Культивация наиболее эффективна, когда всходы сорняков маленькие, на стадии трех-четырех 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 путем 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 паслен черный (Solanum nigrum), паслен волосистый (S. sarrachoides) и другие из семейства картофельных. Поэтому важно использовать гербициды как часть общей стратегии управления, включающей севооборот и тщательный выбор полей.
Селективность
Селективный гербицид — это гербицид, который задерживает рост сорняка, не повреждая культуры. Гербицид избирателен к определенной культуре только в определенных пределах; эти пределы определяются сложными взаимодействиями между растениями, гербицидом и окружающей средой (Ashton and Harvey, 1971).
Генетический набор растения определяет степень его реакции на гербициды. Эти реакции варьируются от рода к роду, но в пределах одного рода реакция растений на данный гербицид обычно схожа. Однако недавно в полевых условиях появились устойчивые к гербицидам биотипы внутри вида, и ведутся исследования по созданию культур, устойчивых к определенным гербицидам.
Возраст растения часто определяет его реакцию на конкретный гербицид; молодые растения обычно легче уничтожить, чем старые. Гербициды, уничтожающие прорастающие семена или проростки сорняков, обычно мало действуют на укоренившиеся сорняки. Скорость роста растений оказывает выраженное влияние на их реакцию на некоторые гербициды. В целом, быстрорастущие растения более восприимчивы к обработке, чем медленнорастущие. Морфология растения может определить, будет ли оно убито конкретным гербицидом. Морфологические различия включают корневую систему, расположение точек роста и свойства листьев.
Физиология растения определяет количество поглощенного гербицида и степень его транслокации. Поглощение и транслокация гербицида варьируется среди различных видов; те виды, которые поглощают и транслоцируют наибольшее количество гербицида, будут контролироваться. Биофизические различия между растениями, такие как адсорбция на молекулярном участке действия и стабильность мембраны, могут, таким образом, определять, погибнет растение или нет. Биохимические реакции в различных растениях защищают их от повреждения определенными гербицидами. Большинство растений способны изменять молекулярную структуру многих гербицидов. Однако эти молекулярные изменения различаются как количественно, так и качественно у разных видов. Обычно они приводят к инактивации, но в некоторых случаях — к повышению активности.
Молекулярная конфигурация гербицида определяет его химические и физические свойства и, таким образом, его активность. Например, трифлуралин и бенефин отличаются только тем, что группа (-CH2) перемещена с одной стороны молекулы на другую. Трифлуралин убивает салат-латук даже при минимальных нормах применения, а бенефин контролирует сорняки, не причиняя вреда салату.
Физическое состояние гербицида имеет огромное значение для определения того, является ли он селективным или нет для данного вида. Твердый, гранулированный состав может привести к тому, что гербицид «отскочит» от культуры и упадет в почву, не прилипнув к листве культуры. Другие вещества, известные как адъюванты и поверхностно-активные вещества (сурфактанты), часто добавляются для улучшения свойств применения жидкого состава — они могут увеличивать или уменьшать токсичность. Добавление нефитотоксичных масел или поверхностно-активных веществ к атразину или диурону вызывает активность при внекорневом контакте этих гербицидов, которые обычно активны только в почве.
Тип почвы влияет на стойкость, перемещение и относительную активность гербицидов. Стойкость относится к периоду времени, в течение которого гербицид сохраняет свою фитотоксичность. Гербициды инактивируются в почве биологическими, химическими и физическими средствами (Ashton, 1982), обычно действующими совместно (Skipper and Volk, 1972; Zimdahl et al., 1970). Эта инактивация обычно включает в себя деградацию молекулы; однако некоторые неповрежденные молекулы гербицидов также могут стать нетоксичными, прочно связываясь с почвенными коллоидами, глиной и органическими веществами (например, паракват, глифосат). Гербициды на поверхности почвы подвергаются фотодеградации (Crosby, 1976). Некоторые подвергаются улетучиванию с поверхности почвы или вблизи нее (например, EPTC, пебулат). Разложение большинством из этих способов происходит быстрее в теплых влажных почвах. Большинство гербицидов, используемых избирательно на посевах, имеют промежуточную стойкость, т.е. от 1 до 6 месяцев. Гербициды остаточного действия остаются активными в течение более длительного периода времени. В идеале, гербицид, используемый на одной культуре, должен оставаться активным в течение всего вегетационного периода этой культуры, но не должен сохраняться настолько долго, чтобы нанести вред следующей культуре.
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).
Движение гербицида в почве зависит от его химико-физических свойств, характеристик почвы, а также от количества и источника воды. Чтобы быть эффективными, большинство гербицидов, вносимых в почву, должны находиться в соответствующем положении в почве в момент прорастания семян сорняков или роста рассады. Направление движения нелетучего гербицида совпадает с направлением движения воды. При дождевом или дождевальном орошении движение происходит в основном вниз (выщелачивание). Однако при поливе по бороздам может наблюдаться значительное боковое движение. Степень перемещения гербицидов в почве зависит в основном от прочности связи между гербицидом и почвенными коллоидами и количества воды, протекающей через почвенный профиль. В целом, растворимость гербицида в воде относительно не важна. В песчаных почвах движение может быть значительным, но в почвах, содержащих значительное количество глины или органического вещества, движение минимально. Трифлуралин прочно связан с большинством почв, и его движение незначительно, тогда как другие гербициды, такие как дифенамид и пебулат, подвержены движению.
Классификация и применение
Гербициды классифицируются по нескольким признакам. К ним относятся физиологические свойства, химико-физические свойства, отношение к почве, химическая структура и другие.
Физиологические свойства связаны с тем, как гербицид функционирует в растении, и включают селективные или неселективные, контактные или транслоцированные (системные). Селективные гербициды контролируют восприимчивые сорняки без ущерба для урожая. Неселективные гербициды контролируют практически всю растительность. Однако неселективные гербициды можно использовать избирательно, применяя методы, которые максимизируют воздействие на сорняки и минимизируют воздействие гербицида на культуру. В качестве примера можно привести щитовое или направленное распыление. Контактные гербициды убивают ткани растений при контакте и обычно не перемещаются внутри растения. Обычно их наносят на листву целевого вида. При выращивании томатов контактные гербициды можно использовать против появившихся сорняков до посадки культуры или после посева до появления всходов томатов. появления всходов. Транслоцированные гербициды проникают в ткани и перемещаются внутри растения. Молекулярное место действия транслоцированных гербицидов может быть удалено от места применения и попадания в растение. Химико-физические свойства, представляющие особый интерес, включают летучесть, растворимость в воде, характеристики связывания и молекулярную стабильность по отношению к химической деградации и фоторазложению. Были разработаны классификации каждого из этих свойств.
Классификация гербицидов на основе того, как они используются на поле, является чрезвычайно ценной (табл. ниже). Она использует физиологические, почвенные и химико-физические принципы, рассмотренные ранее, и применяет их на поле. В зависимости от времени посадки и стадии роста томата, гербициды применяются до посадки (предпосадочно), после посадки (послепосадочно или довсходово), или после прореживания или пересадки. 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 посадкой 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 пасленом — 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 осот (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 отчеты 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 дождем 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 легкий 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.
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 черный паслен {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 пасленовыми 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 путем выщелачивания (Beste, 1983). Пебулат выщелачивается больше, чем EPTC, но меньше, чем циклоат, другой тиокарбаматный гербицид. Они легко теряются путем 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 путем 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 с слиянием колеоптиля и края листа и скрученным боковым появлением из основания колеоптиля (Dawson, 1963). У широколистных растений листья могут быть свернуты 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 дождем 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 пасленовых (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, пасленом, 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.
Условия применения гербицидов
Таблица. Обработка гербицидами для борьбы с сорняками на томатах
| | |||
|---|---|---|---|
| Метилбромид + хлорпикрин (DOWFUME MC-33) | Применяется перед посадкой под пластиковой мулчей для контроля ограниченного заражения заразихой и другими многолетними сорняками | Адекватное герметичное уплотнение не предусмотрено | Способ борьбы эффективен, но очень дорогой |
| Дихлорпропен (TELONE II) | Внесение в почву на глубину от 40 до 45 см обеспечивало эффективный контроль | Глыбистые почвы, где не была обеспечена хорошая герметизация для предотвращения быстрого выхода фумиганта. | На полях, зараженных нематодами, фумигант необходимо вводить на две глубины: 20 и 40 см. Требуется специальное оборудование. |
| Паракват (ORTHO PARAQUAT) + ПАВ | Однолетние сорняки, появившиеся всходы на предварительно сформированных грядках. Предварительный полив для прорастания семян сорняков. | Зарастание сорняками; присутствие устойчивых широколиственных сорняков. Имеется опасность сноса препарата с обработанных участков. | Все оборудование для распыления следует промывать водой после использования. Паракват может вызывать коррозию алюминия |
| Глифосат (раундап) | Однолетние и многолетние сорняки до посева или до появления всходов. Многолетники следует обрабатывать осенью перед посадкой весной для достижения наилучших результатов. | Наличие устойчивых сорняков, таких как Мальва. Увядание сорняков во время применения | Соблюдайте ограничения по применению, указанные в инструкции к препарату |
| Пебулат (ТИЛЛАМ) | По всходам яровых однолетних злаковых трав и широколиственных (двудольных) сорняков на хорошо подготовленной почве, без комьев; на заросших сытью полях | Поля с преобладанием горчицы и черного паслена и других устойчивых сорняков; плохо подготовленные, комковатые почвы | Заделка в почву сразу после внесения. Предпочтительно использование роторного разбрасывателя с механическим приводом. Использовать только на минеральных почвах, уменьшать норму на песчаных почвах; более высокая скорость действия на тяжелых почвах |
| Напропамид (ДЕВРИНОЛ) | Заделка в хорошо подготовленную для посева почву | Почвы с высоким содержанием органических веществ. Глубокая или неглубокая заделка. Очень комковатые почвы. Присутствуют устойчивые виды сорняков, такие как паслен | Внесение роторными разбрасывателями с механическим приводом обеспечит наилучший контроль. Поверхностная заделка может привести к плохому контролю злаковых сорняков и некоторых видов амаранта. Может негативно повлиять на рост сахарной свеклы, салата, шпината и зерновых культур, высаживаемых после томатов. |
| Дифенамид (ЭНИДЕ) (ДИМИД) | Неглубокая заделка в хорошо подготовленную к посеву почву. Летние однолетние сорняки и злаковые сорняки. Применяется на предварительно сформированных грядках как осенью, так и весной | Повторный полив после внесения. Вносится разбрасыванием и заделывается в почву дисками. | Чрезмерное количество осадков после посева привело к непродолжительному контролю и небольшому повреждению почвы. |
| Бенсулид (ПРЕФАР) | Летние однолетние сорняки | Наличие сорняков, кроме летних однолетних | Следует применять только в сочетании с гербицидами, эффективными против широколиственных сорняков. |
| Метрибузин (SENCOR) (LOXONE) | Селективно применяется только на пересаженных томатах или применяется в низких дозах для борьбы с сорняками на осенних грядках. | На песчаных почвах наблюдались повреждения и временная задержка роста. | Эффективно контролирует сорняки семейства капустные. Наблюдалась лишь частичная борьба с сорняками в семействе картофеля. |
| CDAA (RANDOX) | Перед посадкой рассады | В засушливых районах обеспечивал неравномерный контроль | Повреждения наблюдались при обильных дождях или чрезмерном поливе дождеванием на неорганических почвах |
| Трифлуралин (TREFLAN) | Неглубоко заделайте перед пересадкой | Глубокие заделки вызывали задержку развития боковых корней | Неглубокая заделка необходима для минимизации задержки роста |
| Напропамид + пебулат (DEVRINOL + TILLAM) | Контроль сыти при внесении на глубину 6-8 см, паслена и физалиса - на 2-5 см | После внесения пебулат, сорняки семейства пасленовые не контролировались должным образом, особенно паслен черный | Пебулат не следует применять ранее, чем за 1 или 2 недели до посадки |
| Дифенамид + трифлуралин (TREFMID) (EMIDE + TREFLAN) | Неглубокая заделка 2-3 см в хорошо подготовленную почву. При температуре почвы выше 15 °С и условиях, благоприятных для быстрого роста рассады томатов | Прохладные температуры. Глубокая заделка. Засоленные или щелочные почвы | Замедление роста наблюдалось, когда условия не были благоприятными для быстрого роста рассады томатов. |
| Напропамид (DEVRINOL) | Дождевание в течение 4-5 дней после обработки | Несвоевременное орошение и неадекватное поливное воздействие | Применение до появления всходов часто приводит к плохому контролю некоторых видов щетинника и всех пасленовых |
| Дифенамид (EMIDE) (DYMID) | Вносится на хорошо подготовленную почву без крупных комьев | Повторяющееся орошение или чрезмерное количество осадков после внесения | |
| Хлорамбен (AMIBEN) | Внесение гранулированного препарата до появления сорняков после пересадки. Выпадение дождя вскоре после внесения | Сниженная селективность и повреждение, наблюдаемые на песчаных почвах и почвах с низким содержанием органических веществ | Неравномерный контроль часто происходит в засушливых регионах |
| Хлорпрофам (FURLOE) | Используется при посадке томата в искусственную смесь, содержащую не менее 5% VW активированного угля, для борьбы с сорняками семейства пасленовые | Недостаточное количество активированного угля, используемого в смеси для выращивания. Чрезмерный ветер после посадки | При определенных условиях наблюдалось повреждение рассады томата |
| DCPA (DACTHAL) | Через 4-6 недель после пересадкиили когда растения прямого посева достигают высоты 10-15 см. До появления сорняков. Заделка или орошение дождеванием | Применяется при наличии сорняков. Неадекватное внесение или недостаточное орошение дождеванием после внесения | Эффективен для контроля повилики до её прикрепления к томату |
| Метолахлор (DUAL) | Применяется после прореживания томатов прямого посева или после пересадки. Заделывается в сочетании с механическими культиваторами, прикатывающими культиваторами или при дождевании. Особенно эффективен для контроля сыти и сорняков семейства пасленовые | Сорняки появились во время обработки. Неправильная заделка. При сочетании с другими пестицидами или смачивающими агентами наблюдалось повреждение томатов | Метолахлор можно комбинировать с трифлуралином для получения более длительного остаточного контроля над летними однолетними травами |
| Трифлуралин (TREFLAN) | Применяется после прореживания в виде направленного опрыскивания и тщательно заделывается механическими ротационными культиваторами или наземными секционными культиваторами | При опрыскивании меристематических тканей (точек роста) происходило замедление роста | Можно комбинировать с пебулатом или метолахлором для получения более широкого спектра контроля |
| Пебулат (TILLAM) | Применяется в сочетании с трифлуралином для борьбы с S. saccharoides, физалисом и сытью. Тщательная заделка в почву после внесения | Сорняки появились во время обработки | Не обеспечивает адекватного контроля паслена черного |
| EPTC (EPTAM) (GENEP-EPTC) | Наносится направленным распылением и тщательно заделывается. Обеспечивает хорошую борьбу с сорняками семейства пасленовые и осоки. Не поливать по бороздам в течение 5 дней после обработки | Внесение вразброс вызвало временный хлороз и некоторую некротическую пятнистость. Применяется, когда появились сорняки и при плохой заделке | Часто применяется в сочетании с трифлуралином. Некоторые сорта томатов повреждаются EPTC |
| CDEC (VEGADEX) | Для контроля повилики, вносится направленным распылением. Встроенный или спринклерный полив после нанесения | Повилика прикреплена к томату время обработки | Можно применять в сочетании с трифлуралином. Предпосадочное применение обеспечило лучший контроль повилики |
| Метам (VAPAM) | За 3-4 недели до посадки впрыскивают в систему орошения или вносят с водой. Наносится распылителем узкой полосой. При внесении с водой при поливе по бороздам, либо по всей поверхности с помощью спринклерных систем позволяет контролировать паслен черный и C. arvensis | Глыбистая почва и неадекватная заделка. Плохая подготовка почвы, недостаток или избыток воды для данного типа почвы | Борьба с некоторыми болезнями, передающимися через почву, и с нематодами, может помочь в борьбе с другими вредными организмами |
| Ацифлуорфен (TACKLE) (BLAZER) | При очень низких дозах (1/16 - 1/8 кг/га) применяется для контроля вновь появившихся растений паслена черного. Может потребоваться повторное применение | Сорняки после стадии первого настоящего листа. Возможно некоторое временное повреждение растений томата | Время применения по отношению к росту растений томата и черного паслена имеет решающее значение. Могут потребоваться повторные обработки |
| Эталфлуралин (SONALAN) | Наносится в виде направленного опрыскивания и заделывается в почву для борьбы с сорняками семейства пасленовые | Глыбистая почва. Неадекватное заделывание. Присутствие проросших сорняков | При применении в виде разбрызгивания вызывает временную задержку роста и укорочение междоузлий |
| Флуазифоп-бутил (FUSILADE) | Наносится на сильно растущие однолетние или многолетние сорняки. Часто требуется повторная обработка | Многолетние сорняки подвергались воздействию влаги при обработке | Может потребоваться добавление адъюванта на основе парафина |
| Сетоксидим (POAST) | Наносится на сильно растущие однолетние или многолетние травы. Часто требуется второе приложение | Повторная обработка не проводилась | Может потребоваться добавление адъюванта на основе парафина |
Обощение
Ни один метод борьбы с сорняками не обеспечит идеальной борьбы с сорняками в культуре томатов. Программы борьбы с сорняками, объединяющие несколько методов, имеют важное значение. Они включают в себя методы управления, культуры и гербициды, а также знание биологии сорняков. Например, используется ленточное применение гербицидов в рядах культуры в сочетании с междурядной культивацией. Это снижает стоимость гербицидов, а также уменьшает
количество химикатов, попадающих в окружающую среду. Использование комбинаций гербицидов и последовательное применение гербицидов может привести к борьбе с сорняками в течение всего сезона. Программа может включать предпосадочную обработку гербицидами, послевсходовую обработку гербицидами, культивацию в сочетании с ручным мотыжением и послевсходовую обработку. Это может обеспечить контроль в большинстве ситуаций, за исключением толерантных или устойчивых сорняков, растущих в ряду культуры, которые могут потребовать дальнейшей прополки. Фактическая последовательность гербицидов, используемых в программе, и сроки их применения будут зависеть от площади и сроков посадки и сбора урожая.
В будущем будут достигнуты успехи в улучшении борьбы с сорняками на томатах и других культурах. Разработка гербицидов, которые контролируют особо проблемные сорняки и обладают повышенной избирательностью, является целью значительных исследований. Однако есть и другой подход, которому уделяется все больше внимания. Это разработка культур, устойчивых к гербицидам (LeBaron and Gressel, 1982). Передача устойчивости от устойчивого растения к близкородственному культурному растению была осуществлена с помощью не традиционных методов селекции растений. Биотехнологические методы привели к слиянию протопластов из устойчивых и восприимчивых линий и созданию целых растений с пониженной восприимчивостью. Методы культуры клеток и тканей также показывают перспективность для выведения растений с пониженной восприимчивостью к гербицидам. Интактные растения, каллусные культуры или культуры клеток обрабатываются относительно высокими уровнями гербицидов, и из выживших клеток восстанавливаются целые растения. В будущем передача устойчивости к гербицидам также может быть возможна с помощью методов генной инженерии.
Литература
The tomato crop. A scientific basis for improvement. E.H. Roberts Professor of Crop Production, Department of Agriculture and Horticulture, University of Reading. USA. 1986.
