Прежде чем молекулы гербицида попадут в те части растений, где начнет проявляться их биологическая активность, они подвергаются различным воздействиям физического и химического характера, которые приводят к ослаблению или, наоборот, усилению их эффективности и соответственно к повышению результативности и экономичности осуществляемых мероприятий, направленных на уничтожение сорняков (Ф.Бихари и др., 1986).
Основу современной системы защиты кукурузы от сорняков составляют почвенные гербициды. Несмотря на большой ассортимент, высокую техническую и экономическую эффективность применения этих гербицидов, их относительную безопасность для теплокровных и экосистем, данный метод защиты не лишен некоторых недостатков.
Действие почвенных гербицидов опосредовано свойствами почвы (содержание гумуса, механический состав, водный режим и т.д.). На тяжелых и богатых гумусом почвах, обладающих высокой емкостью поглощения, эффективность большинства препаратов заметно снижается, что стимулирует увеличение норм их расхода (J.Zscheishcler u.a, 1983; Ф.Бихари и др., 1986).
Эффективность почвенных гербицидов зависит от влажности почвы. Обычно, чем суше почва, тем сильнее летучие гербициды связываются почвенными коллоидами, и наоборот, чем влажнее почва, тем в большей степени они вытесняются из мест связывания.
Более того, вследствие низкой растворимости при заполнении почвенных капилляров водой не адсорбированные почвенными частицами молекулы гербицида частично вытесняются из почвы (Ф.Бихари и др., 1986).
Нелетучие гербициды также находятся в прямой зависимости от влажности почвы, так как проявляют биологическую активность только при промывании в почву. Для естественного проникновения они должны быть предварительно растворены в воде. Поскольку в почву попадает лишь часть выпавших осадков, а также вследствие небольшой скорости растворения гербицидов, даже при наличии теоретически необходимого количества воды лишь незначительная часть гербицида попадает в почву.
На черноземах Южного Урала, отличающихся высоким содержанием гумуса, особенно при тяжелом механическом составе и на фоне периодически повторяющейся засухи, следует ожидать неустойчивой эффективности почвенных гербицидов.
Кроме технологических, возникает и ряд проблем экологического характера.
Поступая в почву, гербициды включаются в сложную метаболическую цепь. Превращения, испытываемое гербицидами под влиянием абиотических и биотических факторов, в конечном счете приводят к их инактивации, однако продукты этой инактивации могут иметь различное значение для почвенной биоты.
Так, в результате метаболизма производных 2,4-дихлорфеноксиуксусной кислоты образуется 3-(2,4-дихлорфенокси)-пропионовая кислота, не обладающая биологической активностью.
Быстрым разложением до неактивных продуктов отличаются также производные карбаминовых кислот (эптам), ароматических аминов (трифлуралин), алифатических карбоновых кислот (ацетохлор, метолахлор).
Подобная безопасность отличает не все гербициды. Например, производные мочевины, которые в процессе метаболизма распадаются до 4-хлор-4-аминодифениловый эфир, 3,4-дихлоранилин, 4,4-дихлоркарбанилид, 3,4-дихлорнитробензол, не угнетают аэробные целлюлозоразлагающие бактерии, но отрицательно влияют на нитрифицирующие бактерии и азотобактер. Аналогичное действие оказывают продукты распада некоторых симм-триазинов (В.Г.Безуглов, 1988).
В связи с близкими спектрами действия почвенных гербицидов их систематическое применение ведет к обеднению исходного сообщества сорняков в видовом отношении, причем доминирующими становятся виды с наиболее высокой природной устойчивостью к данным препаратам. Н.Г. Николаева и др. (1993) называют это явление "гербицидоутомлением" почвы.
Другое отрицательное последствие применения гербицидов с узким спектром действия - реверсия засоренности (Н.И. Кашеваров, 1986; В.П. Ливочка, Г.Н. Петров, 1989; В.С. Циков, Л.А Матюха, 1989). Сущность этого явления состоит в том, что в результате изреживания стеблестоя сорняков оставшиеся сорные растения могут развивать дополнительную биомассу, суммарно превышающую первоначальную.
Разрешение многих из перечисленных проблем может базироваться на замене почвенных гербицидов листовыми препаратами с широким спектром действия. Однако современные листовые гербициды, применяемые в посевах кукурузы (производные феноксикислот, пиколиновой кислоты и др.) из-за отсутствия противозлаковой активности лишь дополняют почвенные, играя роль страховых гербицидов.
Ситуация качественно изменилась в конце 80-х - начале 90-х годов с открытием гербицидных свойств у производных сульфанилмочевины.
Почвенный покров северной лесостепи Челябинской области представлен следующими группами почв: серые лесные (22%), чернозёмы выщелоченные (35,1%), чернозёмы обыкновенные (7%), неполноразвитые чернозёмы (2,2%), солонцы (4,7%).
Серые лесные почвы формируются в условиях периодически промывного водного режима, почвообразовательный процесс характеризуется выносом гумуса и коллоидов из верхних горизонтов. Свойствами таких почв являются: кислая реакция почвенной среды, низкие запасы питательных веществ и неудовлетворительные физические свойства (А.П. Козаченко, 1997).
Чернозёмы выщелоченные - лучшие пахотные почвы. Имеют достаточно мощный гумусовый горизонт, благоприятную реакцию почвенного раствора. Почвы характеризуются высокой насыщенностью основаниями, значительным содержанием обменного калия, но малыми запасами подвижного фосфора. Имеют комковатую структуру гумусовых горизонтов, в значительной мере утраченную на пашне.
Чернозёмы обыкновенные занимают относительно спокойные элементы рельефа, формируются на карбонатных породах, характеризуются наличием карбонатных включений в нижней части гумусового горизонта, а почвы карбонатного рода - по всему профилю. Это обстоятельство приводит к некоторой законсервированности питательных веществ в почвах, слабой их подвижности. В то же время богатые карбонатами почвы менее устойчивы к ветровой эрозии. Содержание гумуса варьирует от 4,9 до 9,8%, мощность гумусового горизонта преимущественно 30-40 см.
Неполноразвитые чернозёмы формируются на щебне горных пород и характеризуются укороченным профилем. Производственная ценность этих почв невелика вследствие малой мощностью (10-15 см) гумусового горизонта, их щебнистости, неблагоприятного водно-воздушного баланса.
Солонцы на территории северной лесостепи распространены в основном в восточных районах. На пашне солонцы представляют собой пятна различных размеров. По глубине залегания солонцового горизонта и мощности горизонта А солонцы северной лесостепи относятся к глубоким и средним, по содержанию обменного натрия - преимущественно к натриевым и малонатриевым, по химизму засоления - к сульфатным, хлоридно-сульфатным, сульфатно-хлоридным и реже содовым.
Из имеющихся в районе почв наиболее пригодны для возделывания кукурузы черноземы выщелоченные. Приемлемые условия роста и развития для культуры складываются и на обыкновенных черноземах. Засоленные почвы для выращивания кукурузы непригодны.
Красноармейский район относится ко второму агроклиматическому району Челябинской области. Он характеризуется умеренной теплотой, условия увлажнения изменяются от достаточно влажных на северо-западе до незначительно засушливых на юго-востоке.
Территория района вытянута с северо-востока до области на юго-запад и занимает восточные хребты Южного Урала, эрозионнообразионную платформу и Западно-Сибирскую низменность. Рельеф изменяется от полого-увалистого с отдельными хребтами на западе и возвышенно-равнинному на востоке (Агроклиматические ресурсы..1977).
С изменением рельефа меняются агроклиматические и природные условия.
Сумма температур воздуха за период с температурой выше 10оС составляет 1800-2000оС. Устойчивый переход средней суточной температуры через 10оС весной 10-15 мая, осенью 12-15 сентября. Продолжительность периода с температурами выше 10оС, увеличивалось с северо-запада на юго-восток, составляют по району 120-125 дней, а периода с температурой выше 15оС - 70-80 дней. Средняя продолжительность безморозного периода 100-110 дней.
Увлажнение в районе значительно уменьшается с северо-запада на юго-восток. За период вегетации выпадает 200-250 мм осадков, ГТК изменяется от 1,0 до 1,4.
Устойчивый снежный покров устанавливается в конце первой - начале второй декады ноября и лежит 145-150 дней. Средняя из наибольших декадных высот снежного покрова 30-40 см.
Условия теплообеспеченности создают некоторые трудности для возделывания кукурузы, которые должны преодолеваться подбором адаптированных гибридов, а также ранними сроками посева, позволяющими максимально эффективно использовать ограниченные ресурсы тепла. Однако при этом следует учитывать возможное осложнение фитосанитарной обстановки, в частности, повышение засоренности посевов. В связи с этим резко возрастает актуальность исследований по вопросам борьбы с сорняками.
Агрометеорологические показатели вегетационного периода, Бродокалмак, 2002 г
| Месяц | Декада | Температура воздуха, оС | Сумма t > 10 оС | Осадки, мм | |||
| Фактическая | многолетняя | Фактическая | многолетняя | фактические | многолетние | ||
| Май | I | 12,3 | 9,1 | 123 | 82 | 0,7 | 12,0 |
| II | 10,5 | 11,3 | 202 | 195 | 16,7 | 14,0 | |
| III | 7,9 | 13,1 | 202 | 344 | 17,2 | 16,0 | |
| За месяц | 10,2 | 11,2 | 202 | 344 | 34,6 | 42,0 | |
| Июнь | I | 11,0 | 15,0 | 290 | 494 | 24,0 | 16,0 |
| II | 16,5 | 16,4 | 455 | 658 | 34,8 | 17,0 | |
| III | 14,9 | 17,9 | 604 | 837 | 9,4 | 19,0 | |
| За месяц | 14,1 | 16,4 | 604 | 837 | 68,2 | 52,0 | |
| Июль | I | 20,9 | 17,9 | 813 | 1016 | 2,7 | 26,0 |
| II | 15,1 | 13,0 | 964 | 1196 | 22,5 | 30,0 | |
| III | 19,8 | 17,9 | 1162 | 1392 | 13,4 | 26,0 | |
| За месяц | 18,6 | 16,3 | 1162 | 1392 | 38,6 | 82,0 | |
| Август | I | 16,6 | 17,3 | 1328 | 1565 | 26,7 | 23,0 |
| II | 15,8 | 16,2 | 1486 | 1727 | 21,2 | 21,0 | |
| III | 11,9 | 14,7 | 1593 | 1889 | 84,0 | 18,0 | |
| За месяц | 14,7 | 16,1 | 1593 | 1889 | 131,9 | 62,0 | |
| Сентябрь | I | 14,6 | 12,4 | 1739 | 1980 | 9,3 | 17,0 |
| II | 11,4 | 9,8 | 1830 | 2059 | 8,9 | 14,0 | |
| III | 9,2 | 2,4 | 1830 | 2059 | 15,5 | 13,0 | |
| За месяц | 11,7 | 8,2 | 1830 | 2059 | 33,7 | 44,0 | |
Следует отметить повышенный фон температуры в первой декаде мая и пониженный в третьей . Фактические осадки в среднем были ниже нормы на 18,4 мм. Июнь характеризуется незначительным отклонением температуры от многолетней, температура в среднем ниже на 2,3 С0. Количество осадков было выше на 16,2 мм. Июль отличается небольшим повышением температуры на 2,3 С0 Июль характеризуется засушливым периодом, количество осадков было ниже на 44,4 мм. В августе наблюдается незначительное понижение температуры в среднем за месяц на 1,4 С0. Количество осадков превышало многолетние на 69,9 мм. В сентябре погодные условия характеризуются как теплые, температура в среднем выше на 3,5 С0. Количество осадков ниже на 10,3 мм.