Бур′яни як компонент агроампелофітоценозу розвиваються майже впродовж всього року, що особливо чітко спостерігається протягом останніх двох десятиліть внаслідок зміни температурного режиму осінніх місяців та початку зими, кількості опадів, частоти випадання у цей період. Наступна короткотермінова зима, впродовж якої спостерігають значні коливання температур, тимчасово змінює кількість та видовий склад бур′янів, інтенсивність розвитку сегетальної рослинності, зумовлює часткове знищення деяких бур’янів, проте значна частина рослинної синузії зберігається і за покращення умов середовища продовжує вегетацію.
Щорічно найсприятливіші умови для розвитку сегетальної рослинності складаються весною у зв′язку з достатніми запасами вологи в ґрунті, довгою паузою виконання обробітку ґрунту, зумовленою необхідністю видалення зрізаних лоз і гілок насаджень. Тому в першій половині вегетації забур′яненість насаджень досягає максимуму й зумовлює найбільші втрати врожаю.
Для контролю кількості та розвитку бур′янів застосовують різноманітні механічні, фізичні, хімічні, біологічні та хіміко-механічні способи. У кожного з них є свої недоліки. Тому сьогодні конструктори, шукаючи альтернативи, дивляться в бік використання водяної пари у вигляді гарячого пароповітряного струменя.
АДАПТИВНА ВАДА
Ефективність усіх без винятку способів залежить від рівня забур’яненості, особливостей догляду за деревами та кущами, строків виконання, вартості витрачених ресурсів тощо. Найчастіше для регулювання забур’яненості насаджень застосовують хіміко-механічні способи, орієнтовані на знищення бур’янів, що вегетують. Однак ці заходи істотно не впливають на причини присутності сегетальної рослинності серед насаджень і не здатні до кінця розв’язати проблему забур’яненості.
До того ж гербіциди істотно змінюють екологічне призначення видів, що може негативно вплинути на взаємовідносини між багаторічними насадженнями й сегетальними рослинами, пригнічуючи або змінюючи їхні вегетативні та репродуктивні можливості. Зменшує перспективи застосування гербіцидів і доволі швидка адаптація бур′янів не тільки до окремих хімічних препаратів, що застосовують у практиці землеробства, але і до сполук, на основі яких їх виготовляють.
Внаслідок цього ефективність сучасних гербіцидів зменшується і виникає потреба синтезу нових, більш дієвих хімічних препаратів. На доцільність застосування гербіцидів впливає і вартість препаратів. У сучасній технології контролю забур’яненості багаторічних насаджень найчастіше застосовують гербіциди на основі гліфосату або з умістом S-метахлору, вартість яких досягає 35–40 дол./га. Зважаючи на високу вартість гербіцидів, обмежені строки їхньої фітотоксичності (переважно перша хвиля бур’янів), доцільність їхнього застосування залежить від ступеня й характеру забур’яненості, строків застосування способу, стану кущів та потенційної врожайності.
ЕЛЕКТРОШОКОВА ТЕРАПІЯ
Водночас із використанням хіміко-механічних способів боротьби з бур’янами у світі тривають пошуки нових засобів і методів контролю сегетальної рослинності, які були б ефективними й безпечними як для культур, що вирощують, так і для навколишнього середовища. Останнім часом внаслідок великого попиту на екологічно безпечні продукти активізувалися пошуки з метою повного усунення або значного скорочення хімічних препаратів для за хисту рослини, стосується це й застосування гербіцидів. Альтернативою хімічним сполукам можуть бути способи, які активно вивчали ще на початку ХХ століття. До них належить застосування електричного струму, широкі дослідження ефективності якого були розпочаті у 1930-х роках і тривають сьогодні.
Досліди довели: імпульсний розряд електричного струму спричиняє плазмол із рослинних тканин, а згодом і повне їхнє відмирання. Встановлено також, що стійкість рослин до дії електричного імпульсу залежить від їхнього виду та віку, фази розвитку, умов вегетації, особливостей будови кореневої системи тощо. У середньому імпульс, що здатний знищити рослинні тканини, потребує витрат енергії близько 1,5 Дж/см2. Зокрема, для знищення однієї рослини щириці загнутої потрібен імпульс силою 66,2 Дж, надземної частини осоту рожевого — 218,8, дурману звичайного — 424,3, молочаю лозяного — 2265 Дж. Найбільш уразливими є молоді бур’яни (це стосується усіх видів). Утворення кутикули збільшує опір рослини до дії струму, відповідно, збільшує й витрати енергії. Загалом ефективність електроімпульсного контролю сегетальної рослинності зумовлюється багатьма чинниками і в середньому не перевищує 67–73%.
У промисловому виноградарстві способи електроімпульсного регулювання кількості та розвитку бур’янів не вивчали. Окрім цього, ведення кущів на вертикальній шпалері обмежує роботу агрегата шириною міжрядь, що істотно збільшує витрати штучної енергії та зменшує ефективність способу.
ВОГОНЬ, ВОДА, ТРУБИ
Певні перспективи для контролю забур’яненості виноградників має термічний метод, який полягає у застосуванні вогневих культиваторів — ручних або колісних знарядь, що працюють за принципом газового пальника. Своєрідні вогнемети для боротьби з бур’янами виготовляли ще в 1930-х роках минулого століття, проте простота їхньої конструкції, надійність та екологічна безпека заслуговують на увагу й нині. Адже вогневий культиватор дає змогу ефективно контролювати бур’яни в міжряддях багаторічних насаджень під час вегетації останніх.
Один із важливих недоліків термічного контролю забур’яненості насаджень полягає у великих витратах палива (скрапленого природного газу) — від 20 до 80 л/га за продуктивності роботи агрегатів у межах 2–3 га/год. Крім цього, післядія термічного оброблення короткочасна, і в разі відновлення забур’яненості захід треба повторювати знову і знову.
Ефективною альтернативою хіміко-механічному регулюванню забур′яненості насаджень винограду, плодових культур, ягідників може стати використання водяної пари, яку подають пароповітряним струменем. В основі методу лежить глибоке та активне прогрівання рослинних тканин гарячим пароповітряним струменем з температурою більше ніж +100 °С. Фазовий перехід пари в рідину на поверхні рослин та супутнє вивільнення великої кількості прихованої енергії (2257 Дж/г води) забезпечує швидке й глибоке нагрівання тканин бур′янів. Внаслідок спрямованого індукованого теплового стресу відбувається незворотне згортання білків у рослинних клітинах. Водночас втрачають свої властивості й біологічні каталізатори, які регулюють обмінні процеси.
Після оброблення рослини тимчасово зупиняють ріст та розвиток, втрачають вологу й поступово гинуть. Найбільшу ефективність, на рівні 84–95%, термічний метод забезпечує на початку розвитку бур’янів, у фазі 4–6 листків. Рослини старшого віку є більш стійкими до оброблення гарячою водяною парою, що зумовлена більшою масою, на нагрівання якої необхідно більше теплової енергії. Спрямовані пароповітряні струмені водяної пари з температурою 80–100 °С і більше дають змогу ефективно контролювати забур’яненість насаджень.
Стримує широке застосування способу в широкій практиці промислового садівництва відсутність відповідних технічних засобів в країні та рекомендацій з особливостей режиму застосування.
Сьогодні контроль забур′яненості з використанням гарячого пароповітряного струменя дає змогу проводити обладнання «ЕКО-250», яке розробили й виготовляють на підприємстві ТОВ «Техносервіс» у Мелітополі. Обладнання призначене для видалення бур′янів серед насаджень винограду та плодових. «ЕКО-250» є сучасним та екологічно безпечним і має низку переваг, як порівняти з хіміко-механічними способами, що застосовують у повсякденній практиці догляду за насадженнями винограду й плодових культур:
• значно скорочує фінансові та ресурсні витрати на контроль забур′яненості насаджень винограду та плодових культур;
• скорочує мінералізацію органічної речовини та руйнування ґрунту в зв′язку зі зменшенням кількості проходів тракторних агрегатів за вегетацію;
• забезпечує ефективніше використання природних запасів вологи ґрунту;
• потенційно зменшує кількість патогенів на поверхні ґрунту, опадання листя;
• зменшує техногенне та пестицидне навантаження на довкілля.
«ЕКО-250» агрегатується з колісними тракторами МТЗ та аналогами. Контроль кількості та розвитку бур′янів проводиться по осі ряду кущів та дерев завширшки 0,5 м. Швидкість руху агрегата становить 3,5–6 км/год і залежить від рівня забур′яненості, типу та видового складу бур′янів, віку рослин. Робоча температура водяної пари регулюється в широкому діапазоні від 80 до 150 °С, залежно від рівня і типу забур′яненості, віку рослин.
Система контролю за роботою обладнання забезпечується енергією в 12 В від генератора трактора. Перші дослідження з визначення продуктивності та ефективності роботи приладу проведено на ділянці з рівнем забур′яненості 55–60 шт/м2, масою 71–150 г/м2 (у середньому 110 г/м2), які показали, що для літального нагріву 1 г вегетативної маси бур′янів треба 315 Дж енергії, а для знищення бур′янів кількістю (55–60 шт./м2 . 10 тис. м2) = 575 тис. шт./га, масою 1100–1200 кг/га (у середньому 1150 кг/га) необхідно 6,8 кг/га дизельного пального (еквівалентних 290,3 МДж) та 55 л води.
Попередні розрахунки показують, що застосування способу в повсякденну практику регулювання забур′яненості багаторічних насаджень, як порівняти із сучасними технологічними способами, скорочує фінансові витрати на 27,3%, дає змогу знизити техногенне навантаження, зменшує обсяги втрати органічної речовини ґрунту та його ущільнення, покращує фітосанітарний стан багаторічних насаджень. За безумовної перспективи спосіб має й певні обмеження та чіткі вимоги до застосування в повсякденній практиці. Передусім це стосується режиму застосування способу для контролю забур’яненості насаджень, які зумовлені чутливістю рослин різного віку на індукований температурний стрес.
Контроль забур’яненості виноградників та плодових культур за допомогою спрямованих пароповітряних струменів водяної пари абсолютно безпечний для кущів і дерев, незалежно від фенологічої фази розвитку. Крім контролю бур′янів на насадженнях винограду та садів застосування водяної пари перспективне для видалення підщепних пагонів.
Широке впровадження методу термічного контролю забур’яненості у виробництво можливе за умови:
• визначення чутливості різних рослин до теплового стресу, динаміки втрати ними вологи після термічного оброблення;
• розроблення режиму застосування способу на виноградниках і в садах (швидкість руху агрегата, режим проведення оброблення протягом вегетації за різного видового складу забур’яненості);
• визначення ефективності способу за різного видового та вікового складу рослин;
• визначення норм витрат енергоносіїв та води за різних режимів роботи обладнання;
• вивчення перспективи та режиму застосування способу для суцільного оброблення міжрядь;
• розроблення техніко-економічного обґрунтування доцільності та ефективності впровадження нового технологічного способу у виробництво;
• вивчення впливу застосування термоспособу на фітосанітарний стан насаджень, зміну кількості фітопатогенів, режим проведення способів захисту насаджень від хвороб;
• вивчення впливу термоспособу на ефективність акумуляції та використання природних обсягів вологи ґрунту
Садівництво по-українськи
