Rational way to increase the efficiency of rice crop protection systems from weeds
Abstract
The purpose of the research was to assess the reasons for the insufficient effectiveness of the use of known herbicides and to develop ways to reliably control weeds and obtain high yields of sowing rice. Methods. The experiments were field trials. They were carried out in 2018–2020 in crops (rice paddies) of the Rice Institute of the National Academy of Sciences of Ukraine. The counts and analyzes were carried out in accordance with the requirements of the “Methods of testing and the use of pesticides)”, edited by prof. S.A. Triebel, “Soil and Plant Research Methods” and “Research Methods in Beet Growing”. The yield of rice crops was determined by continuous harvesting of registration plots on all repetitions of the variants with a special selection harvester “Sampo 2000”. Results. As a result of analyzes of soil samples from rice paddies, it was found that the largest reserves of live seeds are present in the soil horizon of rice paddies 0–10 cm and amount to 12 987.8 pcs/m2, including 1 381 chicken millet/m2. On plots of option 1 (weed control), the total number of weed seedlings is 426.5 pcs/m2. Of these, sprouts of chicken millet (Echinochloa crus-galli (L.) Pal. Beauv.) – 281.3 pcs/m2, or 65.9% of the total number of weed plants. Soil hebicides, even with the presence of a physical adsorbent, partially showed a phytotoxic effect on seedlings and seedlings of rice plants. Herbicide Frontier Opttma, 72 k. e. at a consumption rate of 1.2 l/ha and the presence of an adsorbent (option 3) reduced the density of rice crops by 35.1%, Dual Gold, 960ES at a rate of 1.4 l/ha and the presence of an adsorbent by 16.9% (option 4). The protective effectiveness of the action of soil herbicides was different. Command, 48 KE at a consumption rate of 0.5 l/ha (option 2) reduced the number of weeds by 46.1%, Front Optima (with adsorbent) – by 77.1%, Dual Gold, 960ES with adsorbent – by 80.3%. Application of herbicide Topshot on germination, 113 OD ppm at a consumption rate of 3.0 l/ha (variants 2, 3, 4) limited the ability of weeds to form their weight in rice crops by 66.8–90.1%. Weed control systems ensured the yield of rice crops at the level: option 1–2.71 t/ha, or 19.5%, option 2 – 10.24 t/ha or 73.6%, option 3 12.1 t/ha or 86.9%, option 4 -12.81 t/ha or 92.0% of the maximum in experiments – 13.92 t/ha (option 5). Conclusions. The research results confirm the presence of significant reserves for improving the systems of protecting rice crops from weeds by selecting and applying physical adsorbents to known herbicides to control the most common and problematic types of weeds in rice paddies.
References
2. Вожегов С.Г. Теоретичне та агроекологічне обґрунтування технологій вирощування сільськогосподарських культур в рисових сівозмінах : дис. … докт. с.-г. наук : спец. 06.01.02. Херсон, 2016. 387 с.
3. Andreasen C., Jensen H.A., Jensen S.M. Decreasing diversity in the soil seed bank after 50 years in Danish arable fields. Agriculture, Ecosystems and Environment. 2018. Vol. 259. P. 61–71.
4. Amaugo G.O., Emosairue S.O. Effect of neem seed kernel extracts on stem borer damage and yield of upland rice in southeastern Nigeria. Intern. Rice Research Notes. 2005. № 30.1. P. 24.
5. Мордерер Е.Ю. Коррекция избирательной фитотоксичности гербицидов в тройных комплексах. Физиология и биохимия культурных растений. 2000. Т. 30. № 3. С. 181–186.
6. Tautges N.E., Burke I.C., Borrelli K., Fuerst E.P. Competitive ability of rotational crops with dryland organic wheat production systems. Reneweble Agriculture and Food Systems. 2017. Vol. 32. P. 57–68.
7. Воронюк З.С., Дудченко В.В., Дудченко Т.В. Захист рису від шкідників, хвороб та бур’янів. Пропозиція. 2006. № 8. С. 74–80.
8. Lyon D.J., Burk I.C., Hultting A.G., Campbell J.M. Integrated Management if Mayweed Chamomile in Wheat and Pulse Crop Production Systems. Pullman, WA : Washington State University Publications PNW695, 2017. 106 р.
9. Авакян К.М., Агарков В.Д., Алексеенко Е.В., Касьянов А.И. и др. Система рисоводства Краснодарского края. Краснодар, 2006. С. 253–261.
10. Heap I. M. The International Survey of Herbicide Resistant Weeds. URL: http://www.weedscience.org (дата звернення: 20.12.2018).
11. Озерова Л.В., Швартау В.В. Механізми дії сучасних гербіцидів – інгібіторів ацетил-КоА-карбоксилази. Фізіологія та біохімія культурних рослин. 2005. Т. 37. № 6. С. 486–494.
12. Barret S.C., Harder L.D. The ecology of mating and its evolutionary consequences in seed plants. Annual Review of Ecology, Evolution and Systematics. 2017. Vol. 48. P. 135–157.
13. Bust R., Goggin D.E., Heap I.M. et al. Weed resistance to synthetic auxin herbicides. Pest Management Science. 2018. Vol. 74. P. 2265–2276.
14. Ricciardi A., Blackburn T.M., Carlton J.T. et al. Invasion science: a horizon scans of emerging challenges and opportunities. Trends in Ecology & Evolution. 2017. Vol. 32. P. 464–474.
15. Дудченко В.В., Вожегов С.Г., Морозов Р.В. та ін. Диверсифікація виробництва рису як перспективний напрям формування конкурентоспроможності продукції галузі рисівництва в Україні. Таврійський науковий вісник. 2014. Вип. 87. С. 33–39.
16. Прадун В.П. Підвищення ефективності використання потенціалу зрошуваного землеробства в АР Крим. Вісник аграрної науки. 2001. № 7. С. 64–66.
17. Іващенко О.О., Іващенко О.О. Загальна гербологія : монографія. Київ : Фенікс, 2019. 702 с. URL: https://doi.agr/10.36495/ISBN-978-966-136-649-6/2019 (дата звернення: 12.09.2020).
18. O’Leary G., Aggarwal P., Calderini D., Crauford P., Eigenbrode S. et al. Challenges and responses to ongoing and projected climate change for dryland cereal production systems throughout the world. Agronomy. 2018. Vol. 8. P. 34.
19. Soni N., Nissen S.J., Westra P., Norsworthy J.K., Walson M.J., Gaines T.A. Seed retention of winter annual grass weeds at winter wheat harvest maturity shows potential for harvest weed seed control. Weed Technology. 2019. Vol. 34 (2). P. 266–271.
20. Швартау В.В. Гербіциди. Т. 2 : Основи регуляції фітотоксичності та фізико-хімічні і біологічні властивості. Київ : Логос, 2009. 1046 с.
21. Jungueira L.V., Mendes K.F., Soursa R.N., Almeida C.S., Alonso F.G., Tornisielo V.L. Sorption-desorption isotherms and biodegradation of glyphosate in two tropical soils aged with eucalyptus biochar. Archives of agronomy and Soil Science. 2019. P. 1–18.
22. Методики випробування і застосування пестицидів / за ред. С.О. Трибеля. Київ : Світ, 2001. 448 с.
23. Ковальчук В.П., Васильев В.Г., Бойко А.В., Зосимов В.Д. Сборник методов исследования почв и растений. Киев : Институт сахарной свеклы НААН, 2010. 252 с.
24. Роїк М.В., Гізбуллін Н.Г., Сінченко В.М., Присяжнюк О.І. та ін. Методики проведення досліджень у буряківництві. Київ : ФОП Корзун Д.Ю., 2014. 374 с.