Боротьба з бур'яном хвощем польовим
Властивість хвоща польового зберігати життєздатність упродовж тривалого періоду завдяки органам розмноження (кореневища і бульбочки), які залягають глибоко в ґрунті, забезпечує йому потужний потенціал, що створює умови, через які цей бур’ян складно піддається контролю.
Рослина поширена практично всією помірною зоною північної півкулі, росте в Північній і Південній Африці та на Канарських островах. Також є компонентом флори у багатьох районах Північної Америки, Канади та Європи через її сильну регенеративну здатність — може поширюватися як за допомогою кореневищ, так і спор.
Територія поширення хвоща вражає — він росте від тропіків до полярних районів, за винятком Австралії, до того ж як у болотистих, так і в посушливих місцевостях. Деякі види містять в епідермісі силіцій — елемент, що надає стеблу жорсткості й міцності.
Хвощі представлені переважно викопними формами. Сучасні рослини бур’яну належать близько до 32 видів і представлені дрібними формами — не перевищують 40 см. Із них дев’ять ростуть в Україні. Найпоширеніші види хвоща на території нашої країни — польовий, лучний і болотяний. Хвощ польовий поширений майже на всій території України, а в степових районах — лише в долинах річок, ярах та балках.
Хвощ польовий належить до бур’янів, що є шкідливими об’єктами, поширення яких у посівах культур призводить до зменшення їхньої врожайності як на полях, так і на присадибних ділянках. Хвощ польовий має дуже шкідливу здатність до «захоплення території» — швидкого розселення й поширення. Особливо сприятливі для його вегетації вологі місця, кислі ґрунти, болота, вологі луки, береги річок і водойм. Слід зазначити, що поля й пасовища, які незадовільно або взагалі не осушуються, є осередками для його поширення, а також місця з піщаним ґрунтом і посипані гравієм, такі як узбіччя доріг, залізничних шляхів, пляжів тощо. Найкращими умовами для поширення хвоща, крім вологості, є також кисла реакція (рH) ґрунту.
Хвощ польовий — це багаторічна трав’яниста рослина родини хвощевих (Equisetaceae) заввишки 15–40 см із бурувато-чорним розгалуженим кореневищем, у вузлах якого утворюються кулясті бульбочки. Кореневища ростуть як вертикально, так і горизонтально: проникають углиб до 1,8 м, а вшир залягають на глибині від 25 до 50 см. На горизонтальних галуженнях кореневища утворюються численні пагони й кулясті бульбочки діаметром близько 1,25 см, розміщені поодинці або парами.
Хвощ польовий у зимовий період зберігається в ґрунті вегетаційними підземними стеблами — кореневищами, з яких рано з’являються плодоносні пагони із спорангіями. Спорофіт у хвощів складається з горизонтально розміщеного підземного стебла — кореневища, від якого відходять тонкі галузисті корені і членисті надземні стебла. Бічні гілки кореневища утворюють невеликі бульбочки із запасом поживних речовин. Стебло містить численні судинні пучки, розміщені навколо центральної порожнини. На стеблах, як і на кореневищі, є чітко виражені вузли, що надає їм членистої будови. Від кожного вузла відходить кільце вторинних гілок. Листки дрібні, клиноподібні, розміщені кільчастим способом — обхоплюють стебло у вигляді трубочки. Фотосинтез відбувається в стеблі. Крім асиміляційних стебел, хвощ польовий утворює нерозгалужені спороносні пагони бурого кольору, на кінцях яких розвиваються спорангії, зібрані в колоски, в яких утворюються спори.
Спори хвоща мають стрічкоподібні вирости (елатери), якими вони чіпляються один до одного,
а тому проростають групами, утворюючи хлорофілоносні гаметофіти. Одні з них — чоловічі заростки з антеридіями, другі — жіночі з архегоніями. Після запліднення, чому сприяє наявність вологи, розвивається новий організм. Після висипання спор пагони відмирають, а на їхньому місці виростають зелені галузисті (вегетативні літні) пагони. Вегетативне розмноження відбувається завдяки пагонам, що проростають із кореневищ, і продовжується до пізньої осені. Пагони здатні утворювати навіть відрізки кореневищ завдовжки 1 см.
Рослини утворюють стебла двох типів: спороносні і безплідні. Спороносні пагони рожево-бурі, соковиті, нерозгалужені, членисті. Листки розміщені кільцями, зростаються між собою, утворюючи дзвоникоподібні потовщені піхви з вісьмома-десятьма чорно-бурими зубцями. Спороносні пагони утворюються рано навесні й несуть на верхівках яйцеподібно-циліндричні колоски із спорофілами, у спорангіях яких утворюються спори. Після дозрівання спор спороносні пагони відмирають, і рослина розвиває безплідні зелені пагони (7–50 см заввишки). Безплідні пагони прості або розгалужені, з 6–12 ребрами і навскіс розміщеними та спрямованими догори багатогранними гілочками. Верхівки стебел без гілочок. Піхви вузькі дзвоникоподібні, знизу ясно-зелені, угорі — з темно-бурими трикутно-ланцетними зубцями і білою облямівкою на них. Стебла й гілки оточені невеликою зубчастою оболонкою у кожному вузлі. Світлолюбна рослина з періодом спороношення у березні — квітні. Глибина проростання від паростка — не більш ніж 50 см.
Хвощ польовий не утворює квіток і насіння, рослина розмножується спорами, горизонтальними кореневищами і бульбочками. Спороносні стебла розвиваються на початку весни, один колосок продукує мільйони найдрібніших спор (0,1 мм у діаметрі). Вони життєздатні протягом приблизно 48 годин після вивільнення з колоска (необхідна умова для їхнього проростання — вологе середовище). Оскільки спори цього бур’яну надто малі, то під час проведення агротехнічних або хімічних заходів на цьому етапі вдається знищити переважну їхню кількість, якщо не всі потенційні рослини хвощу. Вчені дослідили, що спори недоцільно вважати одним зі шляхів поширення хвоща, зокрема на полях, де проводять агротехнічні заходи.
Хвощ розмножується, як зазначалося вище, спорами, утвореними на спороносних пагонах, та поширюється за допомогою кореневищ. За повідомленням зарубіжних дослідників встановлено, що половина кореневищ, тобто 50%, зосереджена на глибині 25 см ґрунтового профілю. А решта 50% — розподілилася порівну на глибині до 50 см — відповідно по 25% кореневищ на кожні 25 см ґрунту вглиб.
За певних умов рослина розмножується бульбочками, що ростуть із вузлів кореневищ і які відокремлюються від нього. Тож за допомогою таких пропагул відбувається вегетативне розмноження хвоща.
Слід враховувати, що рослини хвоща мають здатність досягати поверхні ґрунту з великої глибини залягання кореневищ. Наприклад, під час проведення дослідження було виявлено, що поодинокі сегменти кореневищ завдовжки 1,25 см, які висаджували на глибину 15,24 см, легко продукували нові пагони. Також хвощ польовий протягом коротких періодів може витримувати затінок і продовжувати вегетацію навіть за відсутності у кореневищах необхідної кількості вуглеводів, що виробляються й зберігаються в них та потрібні для росту й розвитку рослин. Сонячне світло напряму впливає на формування бульбочок. Так, утворення бульбочок швидко зменшується за умов затінення рослин. І, навпаки, їхнє продукування збільшується, коли рослини ростуть в умовах повного сонячного освітлення.
Завдяки тому, що кореневища досягають у глибину кількох метрів, рослинам хвоща польового властиво без ускладнень для їхнього росту і розвитку витримувати тривалі періоди без опадів. Така властивість значною мірою обмежує ефективність його контролю як за допомогою агротехнічних, так і хімічних заходів. Також органи зберігання і регенерації, бульбочки, слугують засобом поширення бур’яну. Розмір бульбочок збільшується залежно від глибини залягання кореневища, що сприяє сильній регенеративній здатності рослини. Встановлено, що рослини хвощв польового після повені проростали через мулові шари завтовшки до 1 м. За систематичного обробітку ґрунту спороносні стебла не утворюються.
Заходи захисту від хвоща польового
Основні заходи контролю хвоща польового спрямовані на його виснаження. Для цього проводять операції ґрунтообробітку із глибоким підрізуванням кореневої системи безполицевими знаряддями. Хімічні засоби контролю мають забезпечувати проникнення препаратів системної дії безпосередньо в кореневу систему.
Під час проведення впродовж 50 років досліджень щодо впливу гербіцидів на обмеження чисельності хвоща польового отримали цікавий результат. Виявилось, що їхнє застосування для контролю однорічних широколистих бур’янів створювало передумови для домінування хвоща польового в посівах сільськогосподарських культур. Також на основі проведених досліджень учені зробили висновок, що хвощ — надто чутливий до конкуренції за світло як основний фактор росту й розвитку.
Однією з особливостей біології хвоща польового є його повільний ріст. Пагони, що проросли з кореневищ у березні, досягають свого максимального росту лише в липні, максимальної висоти — в серпні. А максимальну кількість пагонів хвощ утворює у вересні, суха речовина в кореневищах не накопичується до жовтня. Сформовані наприкінці літа бульбочки збільшуються як у розмірах, так і в кількості аж до листопада.
Встановлено також, що обробіток ґрунту виснажував великі підземні запаси вуглеводів у рослинах хвоща польового. Проте бур’ян був дуже стійким завдяки великій підземній кореневій системі. Ущільнення ґрунту і тривалі зернові сівозміни, тобто культивування монокультури, сприяли збільшенню чисельності хвоща. Повторне розпушування ґрунту впродовж одного виробничого сезону мало незначний вплив на розвиток бур’яну, але мінімальний обробіток ґрунту в монокультурі через кілька років стимулював ріст і поширення хвоща польового.
Крім того, під час досліджень було виявлено окремі закономірності, що впливали на зменшення чисельності хвоща польового на тлі без унесення азотних добрив та одночасного внесення калійних. Встановлено, що під упливом останніх обмежувався ріст і розвиток хвоща навіть без внесення азотних добрив — він пригнічувався у результаті пришвидшення темпів росту агрокультури і збільшення її конкурентних можливостей щодо світла. Таким чином, немає підстав вважати азотні добрива одним із факторів, що стимулюють ріст і розвиток хвоща польового.
Враховуючи складну біологію бур’яну, вчені продовжують досліджувати ефективні заходи контролю хвоща польового, зокрема й хімічні. Оскільки вегетативні органи розмноження і поширення бур’яну залягають глибоко у ґрунті й мають захисні механізми, що сприяють його довготривалому зберіганню й виживанню за несприятливих умов, застосування селективних контактних гербіцидів не забезпечує вираженого довгострокового ефекту щодо обмеження шкідливості хвоща. Так, препарати на основі діючих речовин гліфосат, МЦПА, дихлорпроп і мекопроп мали обмежений вплив на ріст і розвиток хвоща польового після їхнього застосування. Крім того, відмічено, що в результаті недостатньої ефективності гербіцидів суттєво змінювалась фізіологічна активність бур’яну.
Встановлено, що навіть ефективність препарату суцільної дії, гліфосату, під час контролю хвоща польового була незадовільною. Сільгоспвиробники із досвіду застосування гліфосату відзначали, що після триразового його внесення упродовж одного сезону для обмеження шкідливості хвоща наступного року не спостерігали жодних ознак зменшення його поширення на цих полях.
Водночас препарати суцільної дії на основі гліфосату завдяки системній дії і здатності контролювати сегетальну рослинність як на поверхні, так і в ґрунті, залишаються одними з найефективніших препаратів контролю хвоща польового.
Для отримання максимальної технічної ефективності гербіцидів під час обприскування слід врахувати такі фактори, як біологічна активність бур’яну й оптимальні погодні умови для його розвитку протягом усього періоду дії препаратів. Тобто на ефективність препаратів, застосовуваних для обробки, безпосередньо впливає активна вегетація хвоща польового. До того ж недоцільно вносити препарати за сильної посухи, під час якої уповільнюватиметься схожість бур’яну та виникне водний стрес у рослин. Тому обприскування рекомендовано проводити після опадів. У разі, якщо найближчим часом очікуються опади (за 4-5 год до обробки), обприскування проводити недоцільно, тому що діюча речовина гербіцидів за цей час не буде повністю поглинута бур’яном.
Слід мати на увазі, що в липні— жовтні в рослині відбуваються певні фізіологічні процеси, зокрема активний ріст кореневища, утворення бульбочок і стійке зберігання асимілянтів у підземній системі. Тому застосування гліфосату в серпні під час проведення досліджень забезпечувало послідовно кращий контроль порівняно з тими обприскуваннями, які раніше проводили в цьому сезоні. Посилений рух асимілянтів наприкінці літа до органів активного росту (верхівок кореневищ, вузлів й бульбочок) сприяв кращій транслокації препарату.
Звісно, контроль бур’яну є складною проблемою, яка не вирішується навіть повторними обробітками ґрунту. Розвинута система кореневищ не дає змоги знищити хвощ повністю — під час обприскування у бур’яні знищується тільки надземна частина рослини й уповільнюється її відновлення. Експеримент, проведений ученими в Канаді, показав, що 16-разове ручне прополювання протягом одного літа ділянок, забур’янених хвощем, не забезпечило достатнього його контролю.
Принагідно зазначаємо, що впродовж 2013-2014 років на різних фермах Онтаріо в посівах кукурудзи було проведено шість польових випробувань в умовах сильної інвазії хвоща польового задля визначення ефективності різних післясходових гербіцидів для контролю цього бур’яна. Встановлено, що після застосування препаратів на основі нікосульфурону, римсульфурону або флуметсуламу та римсульфурону в поєднанні з флуметсуламом фітотоксичність кукурудзи була мінімальною та короткочасною і становила 3% або навіть менше.
Для максимально ефективного контролю хвоща польового є тільки два гербіциди, рекомендовані для застосування на землях несільськогосподарського призначення. У розсадниках декоративних рослин, ягідників і плодових дерев слід застосовувати діклобеніл (торгова назва Casoron), використання якого також доцільне і в посівах зернових культур. Другим гербіцидом є хлорсульфурон (торгова назва Telar) або сульфометурон (торгова назва Oust).
На противагу цьому застосування нікосульфурону, римсульфурону в поєднанні з MCPA, флуметсуламу в поєднанні з MЦПA, римсульфурону в поєднанні з флуметсуламом та МЦПА спричинювало фітотоксичність кукурудзи у межах 6%. Внесення післясходових гербіцидів — нікосульфурону, римсульфурону, флуметсуламу, МЦПА, нікосульфурону — та комбінації римсульфурон + флуметсулам і римсульфурон + МЦПА забезпечувало технічну ефективність щодо обмеження чисельності хвоща польового від 22 до 68%, знижувало щільність бур’яну на 27–64, а біомасу — на 38–77%.
Обприскування посівів кукурудзи препаратами на основі флуметсуламу в поєднанні з МЦПА й нікосульфуроном та римсульфурону — з флуметсуламом і МЦПА контролювало хвощ польовий на рівні 69–83% і знижувало щільність та біомасу бур’яну на рівні 87%.
На підставі цих даних можна зробити висновок, що комбінація препаратів: флуметсуламу з МЦПА і нікосульфуроном та римсульфурону — із флуметсуламом і МЦПА — забезпечувала найкращий і найпослідовніший контроль хвоща польового в посівах кукурудзи порівняно з використанням післясходових гербіцидів, ефективність яких досліджували під час проведення їхніх випробувань.
За пропозиціями вітчизняних учених ефективними препаратами, рекомендованими «Переліком пестицидів і агрохімікатів, дозволених до використання в Україні», є препарати на основі таких діючих речовин:
— 2,4-Д 500, РК — 0,9-1,7 л/га — для обприскування вегетуючих бур’янів у посівах зернових колосових і злакових трав під час етапу органогенезу кущіння, кукурудзи — у фазі трьох-п’яти листків.
— Агрітокс, РК (МЦПА у формі солей диметиламіну натрію, калію, 500 г/л) — 1,0-1,5 л/га, 2М-4Х 750, РК (МЦПА у формі диметиламінної солі, 750 г/л) — 0,9-1,5 л/га (або інші гербіциди на основі 2М-4Х) — для обприскування вегетуючих бур’янів у посівах зернових колосових і злакових трав під час етапу органогенезу кущіння.
— Діален Супер 464 SL, в.р.к. (2,4-Д, 344 г/л у кислотному еквіваленті + дикамба, 120 г/л, у формі диметиламінної солі) — 0,8 л/га (пшениця озима), 0,5–0,7 л/га (ярі пшениця та ячмінь), 1,0–1,25 л/га (кукурудза) — для обприскування вегетуючих бур’янів у посівах зернових колосових під час етапу органогенезу кущіння, кукурудзи — у фазі трьох-п’яти листків.
— Естерон 60, к. е. (2-етилгексиловий ефір 2,4-Д, 850 г/л) — 0,6-0,8 л/га (ячмінь, пшениця), 0,7–0,8 л/га (кукурудза) — для обприскування вегетуючих бур’янів у посівах ячменю, пшениці під час етапу органогенезу кущіння, кукурудзи — у фазі трьох-п’яти листків.
— Пріма, с. е. (2-етилгексиловий ефір 2,4-Д, 452,2 г/л у поєднанні з флорасуламом, 6,25 г/л) — 0,6 л/га — для обприскування вегетуючих бур’янів у посівах зернових колосових під час етапу органогенезу кущіння, сорго та кукурудзи — на етапі трьох-п’яти листків.
Водночас науковці відмічають, що коріння хвоща призводить до закупорювання дренажних труб, що є однією з причин неефективної роботи дренажних систем у Литві. Тому в таких умовах обмеження поширення хвоща польового є гострою проблемою. Однією з причин, які впливали на поширення цього бур’яну, був агрохімічний склад ґрунту на полях. Для контролю цього засмічувача полів в областях, де застосовують осушування полів, рекомендовано застосовувати як механічні, так і хімічні заходи. Для визначення їхньої ефективності порівнювали результати прополювання, вапнування ґрунтів і застосування гербіцидів (Раундап Класік і Діален 400 SL).
За даними досліджень було встановлено, що обмеження росту й розвитку бур’яну було максимальним за вапнування ґрунтів та інтенсивного прополювання хвоща польового. До того ж вапнування знижує ґрунтову кислотність. Внесення гербіцидів знижувало щільність інвазії у середньому на 38%.
Для цілеспрямованого контролю хвоща польового слід проводити всі можливі заходи. Зокрема, рекомендовано вкривати міжряддя чорною поліетиленовою плівкою або мульчувати ґрунт. Для мульчування застосовують різні матеріали як органічного походження (подрібнена кора, деревна стружка, хвоя, обрізки гілок, підсушена газонна трава, скошене сіно тощо), так і інертні (гравій, річкова галька). Мульчувальний матеріал рекомендовано укладати на спанбонд або геотекстиль. Перезволожені ділянки доцільно осушувати.
Хвощ польовий негативно реагує на сусідство з рослинами родини Хрестоцвіті, такими як ріпак озимий, редька олійна, гірчиця біла, руккола та інші. Кореневі виділення цих рослин мають здатність пригнічувати бур’ян. Тож одним з елементів контролю може бути засівання полів після збирання врожаю цими хрестоцвітими культурами. Варто зазначити, що алелопатичні властивості має також жито озиме — цю культуру також можна висівати для обмеження чисельності хвоща польового.
Як один із можливих заходів контролю хвоща польового зарубіжні вчені рекомендують залучення птахів, зокрема качок, які охоче споживають цей вид бур’яну. Також окремі види комах, що живляться хвощем, зокрема Dolerus spp., Grypidus equiseti, Grypus spp. та Hippuriphila spp., порушують його нормальний ріст і розвиток.
Висновок
Підсумовуючи викладене вище, можна зробити висновок, що забезпечити повний і надійний контроль хвоща польового неможливо. Для досягнення абсолютного контролю потрібно розробляти й реалізовувати довгострокові програми, які місять агротехнічні та хімічні заходи. Також варто враховувати, що осушування та вапнування ґрунтів є важливими елементами системи його контролю. А вирощування с.-г. рослин в умовах високої культури землеробства, впровадження сортів із високими конкурентними властивостями щодо обмеження росту й розвитку хвоща польового є незамінними заходами контролю його чисельності. Слід мати на увазі, що багаторічним бур’янам властива надзвичайна продуктивність, і якщо не забезпечувати їхній надійний контроль за допомогою меліоративних, агротехнічних і хімічних заходів, утрати врожаю агрокультур будуть суттєвими.
І. Сторчоус, канд. с.-г. наук
Інформація для цитування
Біологічні особливості та методи контролю хвоща польового / І. Сторчоус // Пропозиція. — 2017. — С. 116-122