Введение. Яровая пшеница в Омской области – ведущая зерновая культура, занимающая площадь более 1,40 млн га, или 73 % от посевов зерновых и зернобобовых. В последние годы урожайность пшеницы в регионе стабилизировалась на уровне 1,50–1,80 т/га и менее, что связано с засушливостью климата (350–420 мм осадков), нарушением зональных агротехнологий, ограниченным применением удобрений (менее 12 кг/га), повышенным засорением посевов [1, 2].В Западно-Сибирском регионе из 25 млн га пашни имеет высокую засоренность – более 6, овсюгом – до 3, другими просовидными – более 5 млн га, что приводит к ежегодным потерям 3–4 млн т зерна. По наблюдениям Омской СТАЗР, в области свыше 1 млн га в сильной степени засорены многолетними корнеотпрысковыми, овсюгом – 500–600 тыс. га, другими мятликовыми видами – до 700 тыс. га. Повсеместно распространены двудольные малолетние сорняки: горцы, пикульники, щирицы, смолевка и другие. По этой причине только в Омской области ежегодные потери зерна достигают 600 тыс. т. В агрофитоценозах зерновых культур устойчиво встречается более 15 видов, из них 3–4 преобладающих [3, 4]. Выявлено, что при минимизации обработки почвы в полевых севооборотах, даже в короткоротационных, наблюдается устойчивая закономерность повышения засоренности агрофитоценоза. Внесение удобрений провоцирует нарастание засоренности посевов зерновых культур, так как они обладают более высокой потенциальной способностью в потреблении элементов питания [5, 6]. Цель исследования – выявить агроэкологические особенности влияния обработки почвы и средств интенсификации в зернопаровом севообороте по непаровым (зерновые) предшественникам на засоренность агрофитоценоза и урожайность яровой пшеницы в лесостепи Омской области. Объекты и методы. Опыты проведены в лесостепной почвенно-климатической зоне в стационарном зернопаровом севообороте Омского АНЦ в период 2004–2019 гг., где изучались 4 системы основной обработки почвы и 4 варианта применения средств интенсификации. Почва лугово-черноземная, тяжелосуглинистая с содержанием гумуса до 8 %, pH – 6,4. Размещение вариантов систематическое, повторность 4-кратная. Двухфакторный опыт включает: Фактор А – система обработки почвы: 1 – отвальная на глубину 20–22 см ежегодно; 2 – комбинированная – вспашка в паровом поле и под третью пшеницу после пара, плоскорезная на глубину 10–12 см под вторую пшеницу после пара и ячмень; 3 – плоскорезная на глубину 10–12 см под все культуры; 4 – минимально-нуле­вая – в паровом поле культивация на глубину до 6–8 см, в остальных полях без осенней обработки. Подготовка пара по типу раннего, в том числе вспашка на глубину 20–22 см. Фактор В – 4 варианта средств химизации, включая контроль и комплексное применение средств химизации (удобрения, гербициды, фунгициды, ретарданты). Яровую пшеницу (Памяти Азиева, Омская-36) высевали 18–25 мая с нормой 4,5–4,8 млн всхожих зерен на 1 га. Посев сеялкой СЗ-3,6, с 2012 г. – ПК Selford. Уборка однофазная Sampo-130 с внесением измельченной соломы на поле. Учет засоренности посевов проведен по методическим рекомендациям [7].Погодные условия за годы исследований (16 лет) в целом были близкими к среднемноголетним (ГТК – 1,10). Наиболее низкие показатели ГТК (0,55–0,69) отмечались в засушливые годы (2008, 2010, 2012, 2014 гг.).Результаты и их обсуждение. Наблюдениями установлено, что предшественник, обработка почвы и средства химизации в зернопаровом севообороте оказывают заметное влияние на засоренность агрофитоценоза (табл. 1).Менее засоренные посевы пшеницы на варианте без применения средств химизации формируются на отвальной обработке почвы – 26,1–35,8 %. Минимальная обработка способствовала повышению как численности (196–256 шт/м2), так и биомассы сорного компонента в агроценозе (640–646 г/м2), или в 1,3–1,5 раза до сильной степени 38,5–45,2 %. Таблица 1Влияние агротехнологий возделывания пшеницы яровой на засоренность посевов(% от биомассы) (2004–2018 гг.) Обработка почвыв севообороте(фактор А)Предшественник (В)Среднее по АПшеница после параВторая пшеницаБезудобренийN30P30Герби-цидыБезудобренийN30P30Герби-цидыОтвальная26,126,813,535,828,513,124,0Комбинированная 34,328,99,840,927,48,525,0Плоскорезная 33,530,210,944,735,611,427,7Минимально-нулевая38,530,512,345,234,714,529,3Среднее по В33,129,111,641,631,611,9   Повторные посевы пшеницы яровой (третья культура после пара) приводят к повышению засоренности посевов как по численности (до 171–181 шт/м2), так и по удельной биомассе в агрофитоценозе (до 31,6–41,6 %), а относительно парового предшественника – в 2,5–2,8 раза. Исследованиями в Сибири выявлено, что минимизация обработки черноземных почв и повторные посевы яровой пшеницы, удельный вес которых достигает 30–40 %, приводит к снижению продуктивности сельскохозяйственных культур. Снижение эффективности минимальных приемов обработки почвы, особенно при ограниченном применении средств химизации, обусловлено снижением биологической активности и питательного режима, ухудшением фитосанитарного состояния, нарастанием засоренности агрофитоценоза [2, 8]. В полевом севообороте засоренность посевов яровой пшеницы на минимальной системе обработки почвы, особенно численность сорного компонента, возрастала до 172–256 шт/м2, или в 1,6 раза, до сильной степени – в среднем 29,3 %. В лесостепной почвенной климатической зоне Новосибирской области минимизация обработки почвы в севообороте в течение 5–7 лет приводила к нарастанию засоренности посевов зерновых культур в 1,4–1,8, а полный отказ от обработки почвы – в 2,3 раза. В то же время при интенсивных агротехнологиях возделывание зерновых культур, мульчирующей поверхностной обработке почвы фитосанитарная ситуация в основном стабилизируется за счет активизации процессов саморегуляции в верхнем супрессивном слое почвы [5, 9].Систематическое внесение ограниченных доз удобрений за 30–40 лет стабилизировало численность и видовой состав сорного компонента в посевах пшеницы по непаровым предшественникам.Выявлено, что при применении удобрений конкурентоспособность пшеницы к сорным растениям повышается. В то же время на начальных этапах применения удобрений в севообороте отмечается нарастание в агрофитоценозе сорного компонента, особенно двудольных. Так, в начале освоения севооборота (1984–1993 гг.) засоренность яровой пшеницы после непарового предшественника составила на варианте без химизации 10,4–16,7 %, а при применении удобрений доля сорняков в посевах возрастала до 16,4–23,4 %, или в среднем на 37 %. Ранние сроки посева, пониженная всхожесть семян и изреженность стеблестоя яровой пшеницы, особенно при внесении удобрений, способствуют повышению засоренности агрофитоценоза [10].Установлено, что на черноземных почвах лесостепной зоны конкуренция между растениями яровой пшеницы и сорняками возрастает в большей мере за азот и калий и меньше за фосфор, который активно усваивается сорняками в начале вегетации. На черноземных почвах Тюменской области выявлено, что в условиях повышенной конкуренции сорные растения интенсивней используют элементы питания. Так, на засоренных вариантах содержание азота в сорных растениях уже в фазу полных всходов составляло до 2,9 %, а в растениях яровой пшеницы – только 0,6–1,8 % на сухое вещество. Перед уборкой в сорняках содержание азота было в 2,7–4,1 раза выше, чем в культуре [6, 10]. Аналогичная закономерность повышения конкуренции сорняков в посевах яровой пшеницы установлена на черноземных почвах лесостепи Омской области (табл. 2).  Таблица 2Вынос NPK из почвы растениями пшеницы (350 шт/м2) и сорняками в агрофитоценозах (среднее за 4 года) Компонент агрофитоценозаВынос, кг/гаазотфосфоркалийкг/га%кг/га%кг/га%Щирица колосовидная Посев яровой пшеницы без сорняков61,110023,510083,6100Щирица (128 шт/м2)189,831114,160,0285,7348Произрастание щирицы (30–50 шт/м2) в посевах пшеницы яровой 52,285,420,386,461,573,6Осот полевойПосев яровой пшеницы без сорняков56,110012,910087,1100Осот (58 шт/м2)65,71176,852,7236,0271Произрастание осота в посевах пшеницы41,674,26,852,748,956,1  В посевах яровой пшеницы с сорными растениями возрастает конкуренция за ограниченные водные ресурсы и элементы питания. Так, растения щирицы, произрастающей вне конкуренции с культурой, выносят азота и калия из верхнего слоя чернозема почти в 3 раза больше, чем яровая пшеница. В агрофитоценозе с сорняками культура потребляет из почвы азота на 15 % меньше. В целом однолетние сорняки обладают высокой потенциальной способностью к усвоению элементов питания, однако в агрофитоценозе потребление сдерживается культурными растениями ценою снижения их потенциальной продуктивности. Наибольшей вредоносностью в посевах яровой пшеницы обладают злостные корнеотпрысковые сорняки (табл. 3).Многолетние корнеотпрысковые сорняки в агрофитоценозе угнетают культуру значительно сильнее. В посевах яровой пшеницы осот полевой выносит из почвы азота на 26 %, фосфора – на 47 и калия – на 44 % меньше, чем при отсутствии конкуренции с сорняками. Потенциальная продуктивность от осота полевого снижается до 18–45 %; осота розового – до 25–38; молокана татарского – до 6–20 %. Конкурентная способность яровой пшеницы по отношению к корнеотпрысковым сорнякам проявляется слабее, чем к однодольным.  Таблица 3Потери урожая зерна пшеницы яровой в зависимости от степени засорения посевов корнеотпрысковыми сорняками (среднее за 4 года) Степень засоренияЧисленностьсорняков, шт/м2Урожайность зерна, т/гаСнижениеурожайностит/га%Осот полевой (НСР05 = 0,33 т/га)Посев без сорняков (контроль)03,0700Слабая 272,500,5718,5Сильная581,701,3744,6Осот розовый (НСР05 = 0,40 т/га)Посев без сорняков (контроль)02,2400Слабая 91,670,5725,4Сильная181,390,8538,0Молокан татарский (НСР05 = 0,31 т/га)Посев без сорняков (контроль)03,2000Слабая 153,010,195,9Сильная252,580,6220,0        Определение транспирации в опытах показало, что в расчете на 100 растений расход влаги составил: у пшеницы – 0,8–1,2 мм/сут; щирицы колосовидной – 3,3; жабрея – 1,9 и осота полевого – до 4,5 мм/сут, т. е. суточная транспирация у сорняков протекает в 2,5–3,5 раза интенсивнее, чем у растений яровой пшеницы [10].Многолетними наблюдениями установлено, что средства интенсификации оказывают существенное влияние на степень засоренности агрофитоценоза и видовой состав сорного компонента в посевах пшеницы яровой (табл. 4).В целом по фактору системы обработки почвы наименьшая биомасса культуры (876–1046 г/м2) и наибольшая засоренность посевов (34,8–40,7 %) формировались при экстенсивной технологии возделывания яровой пшеницы.Применение на посевах гербицидов (дикотициды + граминициды) способствовало повышению биомассы пшеницы яровой на 316–479 г/м2, или 36,1–45,8 %, при снижении засоренности агрофитоценоза в 2,9–3,6 раза. Таблица 4Степень засоренности агрофитоценоза и видовой состав сорного компонента в посевах пшеницы яровой ВариантБиомасса культуры, г/м2Засоренность агрофитоценозаБиомассасорняков, %шт/м2г/м2ВсегоДвудольныеМятликовыеВсегоДвудольныеМятликовые123456789Вторая пшеница после параБез химизации (контроль)10461595010955834521334,8Гербициды152512091112434619711,8Удобрения13371392911055931024929,5Окончание табл. 4123456789Комплексная химизация188280773186431439,0Среднее14481252410138618620021,0НСР05185517Ff < Ft13299Ff < Ft5,5Коэф. корреляции с урожайностью r крит. = 0,950,94–0,96–0,73–0,95–0,74–0,69–0,80–0,73Третья пшеница после параБез химизации (контроль)8761602913160137522640,7Гербициды119211122891534710611,3Удобрения12461713014155029625430,6Комплексная химизация141611323901804014011,2Среднее11821392611337219018223,9НСР05163446Ff<Ft9383674,7Коэф. корреляции с урожайностью r крит. = 0,950,87–0,69–0,67–0,69–0,79–0,78–0,79–0,79            Систематическое применение в севообороте удобрений (N24P36 на 1 га пашни) повышало биомассу культуры до 1246–1337 г/м2 (на 27,8–42,2 %), однако засоренность посевов пшеницы оставалась, как и на экстенсивном варианте, на уровне сильной степени. Оптимизация условий питания растений и оздоровление фитосанитарного состояния посевов при комплексной химизации способствуют нарастанию биомассы пшеницы яровой (1416–1882 г/м2) при снижении численности и массы сорняков в 3,6–3,9 раза (до 9,0–11,2 %). На экстенсивных фонах при минимальной обработке и внесении удобрений без средств защиты растений происходит увеличение как численности, так и биомассы сорного компонента в посевах культуры [11–13]. Нарастание в агрофитоценозе сорняков, особенно на минимальной обработке, происходит в основном за счет численности (до 109–141 шт/м2) просовидных, удельное количество которых достигает 69–82 %, а при внесении удобрений – 83 %. Количество двудольных, с преобладанием сорняков устойчивых к 2,4-Д, была незначительной – 19 %. Изменение видового состава двудольных сорняков отмечается в смене видов: чувствительных к гербицидам на устойчивые к ним [14]. Повышенная засоренность посевов зерновых культур в лесостепных агроландшафтах Западной Сибири оказывает негативное влияние на продуктивность зерновых культур. Многолетними наблюдениями установлено, что сопряженность засоренности посевов с урожайностью пшеницы яровой повсеместно имеет отрицательную направленность [15, 16]. Согласно коэффициенту детерминации на второй пшенице после пара отрицательное влияние численности и биомассы двудольных сорняков на урожайность культуры составляет до 48–53 %, а мятликовых – достигает 64–90 %. Аналогичная закономерность, с меньшей сопряженностью, наблюдается также на повторных посевах яровой пшеницы (45–62 %) и на ячмене (r = –0,56–0,80), причем снижение продуктивности зерновых культур возрастает от отвальной к минимальной обработке с 26,3 до 35,8 %.Наблюдениями установлено, что систематическая обработка посевов гербицидами (дикатицид + граминицид) в зернопаровом севообороте приводит к существенному снижению засоренности агрофитоценоза и повышает урожайность пшеницы яровой, в зависимости от предшественника и системы обработки почвы, на 0,44–0,60 т/га, или 26–58 %. Выявлено, что относительная прибавка зерна на менее засоренной отвальной системе обработки почвы составляет 26–43 % с повышением на минимальном варианте до 37–58 % (табл. 5).   Таблица 5Влияние агротехнологий на урожайность зерна пшеницы яровой (среднее 2004–2019 гг.) Система обработки почвыПредшественникПшеница после параВторая пшеницаБезхимизацииГербицидыПрибавкаБезхимизацииГербицидыПрибавкат/га%т/га%Отвальная 1,682,120,4426,21,291,850,5643,4Комбинированная1,562,160,6038,51,231,780,5544,7Плоскорезная 1,421,930,5135,90,921,420,5054,3Минимально-нулевая1,341,840,5037,30,861,360,5058,1Среднее1,502,010,5134,01,071,600,5348,1  Заключение. Таким образом, в лесостепных агроландшафтах Омской области степень и видовой состав сорного компонента в посевах пшеницы яровой формируются со временем и зависят от предшественника, системы обработки почвы в севообороте и применения средств химизации. Более засоренные агрофитоценозы, как по численности (до 196–215 шт/м2), так и по биомассе сорных растений (до 646 г/м2), формируются на минимальной обработке почвы и повторных посевах яровой пшеницы в основном за счет усиления конкуренции растений за водные и питательные ресурсы. Комплексное применение средств интенсификации способствует нарастанию биомассы яровой пшеницы (1416–1882 г/м2) при снижении численности и биомассы сорняков в 3,6–3,9 раза (9,2–11,2 %), в основном за счет подавления мятликовых. Сопряженность продуктивности пшеницы яровой с уровнем засоренности посевов имеет отрицательную направленность с количеством и биомассой двудольных сорняков – до 48–53 %, а с мятликовыми достигает 64–90 %. Повышение урожайности зерна пшеницы яровой при систематическом (более 15 лет) применении гербицидов (дикатициды + граминициды) в зернопаровом севообороте достигает 0,44–0,60 т/га (26,2–58,1 %). Применение гербицидов на посевах пшеницы яровой по непаровому предшественнику способствовало повышению белковости зерна на 0,62 % и клейковины – на 1,9 %, без заметных изменений массы 1000 зерен, натуры и стекловидности.