Estimation of agrocoenosis for weediness and efficiency of differentiated use of herbicides in crop rotation

In precision agriculture, the estimation of agrocoenosis for weediness is carried out using satellite images or aerial surveys, mobile ground equipment and land survey using the traditional framework survey in the adopted global positioning system. According to the results of the survey or inspection, a map of crops weediness is built, on the basis of which the exact application of herbicides is carried out. At the same time the development of new plant protection technologies is associated with the need for special studies aimed at identifying their practical widespread use. The study of the effectiveness of differentiated herbicide use for agricultural crops in crop rotation was carried out in 2003-2010 at the experimental site of the Mordovia Research Agricultural Institute with an area of 1 ha divided into 45 sectors. The research was carried out in crop rotation: winter wheat (test sowing) - spring wheat, annual grasses - spring barley - bare fallow - winter wheat - spring wheat. It has been established that weeds placement in the site areas was extremely uneven, that allowed carrying out herbicide application selectively in places with a high weediness level. Locally differentiated herbicides use in field crop rotation provided 29.4-37.0 % decrease in its consumption and at the same time did not lead to the increase of cultivated plants weediness. To identify the effectiveness of herbicides in field crop rotation an economic assessment was carried out, which revealed the advantage of differentiated application of herbicides over traditional use. In comparison with the traditional technology, the difference in the average cost of herbicide application was 134.56 rubles/ha, or 33.6 % decrease. Therefore, the differentiated herbicides use is a promising direction in the development of effective resource-saving technologies in agricultural production.

estimation of weediness, map of crop weediness, crop rotation, differential application of herbicides, efficiency

1. Самсонова В.П., Благовещенский Ю.Н. Использование карт засоренности угодий для целей точного земледелия // Машинные технологии производства продукции в системе точного земледелия и животноводства: материалы Всероссийской научно-практической конференции. М.: Изд-во ВИМ, 2005. С. 104-109.

2. Auld B.A., Tisdel C.A. Influense of spatial distribution of weeds on crop yield loss // Plant Protect. 1988. Vol. 3. no 2. 81 р.

3. Lindquist J.L., Dicleman J.A., Mortensen D.A. et al. Economic importance of managing spatially heterogeneous weed populations // Weed Technol. 1998. Vol. 12. no 1. Р. 7-13.

4. Thornton P.K., Fawcett R.H., Dent J.B. Perkins. Spatial weed distribution and economic thresholds for weed control // Crop Protect. 1990. no 5. Vol. 9. Р. 337-342.

5. Schwarz J., Wartenberg G. Wirtschaftlichkeit der teilflächenspezifischer Herbizidan-wendung // Landtechnik. 1999. по 6. Р. 334-335.

6. Султангазин У.М., Муратова Н.Р., Дорайсвами Р., Терехов А.Г. Оценка санитарного состояния сельскохозяйственных угодий с помощью данных дистанционного зондирования // Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. 2004. № 1. C. 286-290.

7. Архипова О.Е., Качалина Н.А., Тютюнов Ю.В., Ковалев О.В. Оценка засоренности антропогенных фитоценозов на основе дистанционного зондирования земли (на примере амброзии полынолистной) // Исследование Земли из космоса. 2014. № 6. С. 15-26.

8. Михайленко И.М., Плотников А.М. Информативность дистанционных зондирующих измерителей состояния посевов и почвенной среды // Экологические системы и приборы. 2010. № 4. С. 32-36.

9. Михайленко И.М., Воронков И.В. Методы обнаружения сорняков, болезней и вредителей растений по данным дистанционного зондирования // Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. 2016. Т. 13. № 3. С. 72-83.

10. Brown R.B., G.A. Stechler J.P. Precision maps for spatially variable herbicide application in no-till corn // ASAE. St. Joseph (Mich). 1995. Vol. 37. по 6. Р. 297-302.

11. Зыков К.А., Дмитриева Е.Е., Мошихина О.В. Исследование почвенно-растительного покрова Нечерноземной зоны на основе спектрометрирования [Определение засоренности посевов сельскохозяйственных культур методом дистанционного зондирования] // Геодез. и агрокосм. изыскания для землеустройства и зем. кадастра. М., 1997. С. 82-100.

12. Christensen S., Heisel T., Walter A.M. Patch spraying in cereals // Proceedings of the 2-nd International Weed Control Congress (Department of Weed Control and Pesticide Ecology, Flakkebjerg, Denmark). 1996. Vol. 3. Р. 963-968.

13. Zwiggelaar R. A review of spectral properties of plants and their potential use for crop/weed discrimination in row-crops // Crop Protect. 1998. по 3. Vol. 17. Р. 189-206.

14. олин В.Д., Смелкова И.А. Изменение сорного компонента под действием ресурсосберегающих систем обработки почвы в зернопропашном севообороте и методы борьбы с ним // Земледелие. 2015. № 8. С. 29-32.

15. Географические информационные системы и их зондирование [Электронный ресурс]. Режим доступа: http://gis-lab.info/qa/ndvi.html. (дата обращения: 14.05.2018)

16. Сладких Л.А., Захватов М.Г., Сапрыкин Е.И., Сахарова Е.Ю. Технология мониторинга состояния посевов по данным дистанционного зондирования Земли на юге Западной Сибири // Геоматика [Электронный журнал]. 2016. № 2. С. 39-48.

17. Миркин Б.М., Розенберг Г.С., Наумова Л.Г. Словарь понятий и терминов современной фитоценологии М.: Наука, 1989. 224 с.

18. Самсонова В.П., Жарова Е.В., Железова С.В. Использование методов геостатистики для картирования засоренности сельскохозяйственных посевов // Доклады ТСХА. 2001. Вып. 173. Ч.1. С. 60-66.

19. Кудрин А.И., Горбатко Л.С. Неоднородность пространственных размещений в сообществе сорняков // Вопросы экологии в системе земледелия. Ставрополь, 1993. С. 107-115.

20. Webster R., Oliver M.A. Sample adequately to estimate variograms of soil properties // Journal of soil science. 1992. N 45. Vol. 1. Р. 177-192.

21. Chiles J.P., Delfiner P. Modeling Special Uncertainty / Wiley Series in Probability and Statistics. 1999. 695 p.

22. Савельев А.А., Мухарамова С.С., Пилюгин А.Г. Пространственный анализ в растровых геоинформационных системах. Казань: Изд-во КГУ, 2007. 30 с.

23. Мальцев К.А. Основы работы в программе Surfer 7.0. Казань: Изд-во КГУ, 2008. 24 с.

24. Захаренко В.А., Захаренко А.В. Борьба с сорняками // Защита и карантин растений. 2004. № 4. 144 с.

25. Ивойлов А.В., Ивойлов Д.А. Сорная растительность Республики Мордовия, ее флористический и агрофитоценологический анализ // Аграрная наука Евро-Северо-Востока. 2002. № 3. С. 35-39.

26. Смолин Н.В., Бочкарев Д.В., Никольский А.Н., Баторшин Р.Ф. Эволюция сорной флоры арофитоценозов в Республике Мордовия // Земледелие. 2013. № 8. С. 38-40.