Щетинник зеленый – Setaria viridis, поздний яровой сорняк. Обладает хорошо развитой мочковатой корневой системой, проникающей в почву на глубину 150–170 см. При численности в посевах кукурузы ко времени уборки 5–10 шт./м² урожайность зерна снижается на 0,3–0,5 т/га. Максимальная плодовитость 2300 зерновок. Семена прорастают с глубины 10–12 см и сохраняют жизнеспособность в почве от 4 до 30 лет.

Просо волосовидное – Panicum capillare, поздний яровой сорняк. Размножается только семенами, которых может образовывать до 10–12 тыс. шт. Они прорастают при хорошем прогревании почвы (12–14 °C) с глубины 6–8 см отличается устойчивостью к гербицидам и высокой вредоносностью.

Сравнивая эти три группы сорняков можно сделать вывод, что наиболее вредоносными являются многолетние корнеотпрысковые и малолетние злаковые сорняки. Если первые легко поддаются химическому контролю, то злаковые наиболее сложно.

1.2 Конкурентные отношения кукурузы с сорняками

В течение длительного времени основным препятствием для увеличения производства кукурузы были сорняки. Нетребовательность к условиям произрастания, пластичность и быстрота размножения сорных растений обусловливают огромную их вредоносность для кукурузы. Значительно ухудшается качество урожая – питательность, переваримость, поедаемость животными [3]. Прополка путем обработки культиваторами позволяет сократить потери до 15–25%, а комбинированное применение химических и механических средств борьбы с сорняками до 2–5%.

Сорняки, как и кукуруза, получают необходимые питательные вещества и воду из почвы. Основные условия для роста, развития сорных и культурных растений также одинаковы, следовательно, первые развиваются в ущерб вторым. Благодаря большей агрессивности сорняки успешно конкурируют с культурными растениями.

На ранних фазах развития кукурузы наличие сорняков в течение нескольких дней, связанное прежде всего с конкуренцией за воду и питательные вещества, приводит к снижению урожая даже в том случае, если позднее посев поддерживают в чистом от сорняков состоянии. С учетом этого следует уделять особое внимание уничтожению сорной растительности на молодых посевах.

Сорняки, появляющиеся раньше культурных растений, в большей степени снижают урожай, поскольку зачастую они в течение всего вегетационного периода конкурируют с культурными растениями и постоянно опережают их в развитии. Сорняки, прорастающие одновременно с культурными растениями, причиняют несколько меньший, но также значительный ущерб. В условиях конкуренции между культурными растениями и сорняками за питательные вещества в первую очередь обычно проявляется дефицит азота в почве.

Кукуруза относится к группе культур осуществляющих фотосинтез по эффективной с энергетической точки зрения схеме С-4. Это способствует формированию за короткие сроки высокого урожая, но обусловливает требовательность кукурузы к освещенности и качеству света [4].

Оптимальная продолжительность светового дня для нее 12–14 часов. На ранних стадиях развития кукурузы сорняки не только затеняют растения, но и рассеивают свет, что повышает в его составе длинноволновую часть. При таком составе света нормальная интенсивность фотосинтеза становится невозможной. Именно поэтому кукуруза более чувствительна к засоренности, чем большинство злаков.

Высокая интенсивность фотосинтеза требует для своей реализации оптимального температурного режима, чем обусловлена теплолюбивость кукурузы. Оптимальная температура для роста и развития кукурузы 15–24 ºC. При понижении температуры до минус 2–4 ºC растение погибает.

Кукуруза отличается высоким уровнем потребления питательных веществ, что также напрямую связано с эффективной схемой фотосинтеза С4. Относительная степень усвоения питательных веществ у кукурузы ниже, чем у сорной растительности. Содержание питательных веществ в сорных растениях превышает их количество в кукурузе.

Кукуруза весьма экономно использует влагу: на создание 1 т сухого вещества ее расходуется почти в два раза меньше, чем у большинства зерновых культур.

При более глубоком посеве кукуруза подавляет развитие сорняков, что особенно заметно, когда культура достигает высоты 60–80 см появление на Урале раннеспелых гибридов кукурузы, урожайность которых формируется главным образом за счет роста и развития початка, потребовало резкого снижения плотности стеблестоя кукурузы (со 150–180 до 60–80 тыс. раст./га). Вызванное этим снижение проективного покрытия обострило конкурентные отношения между кукурузой и сорняками.

Высокая вредоносность сорняков заключается также в том, что они значительно обесценивают важнейшие факторы интенсификации кукурузоводства – применение удобрений, орошение, внедрение новых гибридов и технологий. Сорные растения усложняют и затрудняют выполнение полевых работ, увеличивают расход горюче-смазочных материалов, снижают производительность труда и сельскохозяйственной техники.

1.3 Противозлаковые гербициды, их классы и типы

В основе современных технологий контроля засоренности в посевах кукурузы лежат два принципиально различающихся подхода. Первый предполагает использование почвенных гербицидов, фитотоксичных по отношению к малолетним злаковым и большинству двудольных сорняков, второй – использование листовых препаратов с близким спектром действия.

1.3.1 Производные симметричных триазинов

Среди производных триазинов имеются гербициды широкого спектра действия, поражающие многие виды сорных растений, а также узкоизбирательные гербициды. Производные триазинов характеризуются и системным, и контактным действием. Фитотоксическое действие триазинов в почве продолжается от нескольких дней до нескольких лет и обусловлено строением и физико-химическими свойствами этих гербицидов.

Под влиянием триазиновых гербицидов у чувствительных растений прекращается рост, листья становятся хлоротичными, что свидетельствует о подавлении фотосинтеза. Триазины тормозят фотолиз воды или реакцию Хилла. Поскольку реакция Хилла принимает участие в создании в организме соединений, богатых энергией, ее подавление способствует прекращению ассимиляции углекислоты [5, 6].

Симм-триазины поступают в растение главным образом через корни и передвигаются по сосудам ксилемы, при этом их передвижение зависит от транспирации. При снижении транспирации в корнях может накапливаться большое количество триазинов. Скорость поступления гербицидов в растения зависит от температуры: чем она выше, тем выше эффективность гербицида [7].

Под воздействием триазинов необратимо изменяются функции минерального питания и синтетические процессы в корнях, нарушаются водный обмен, дыхание. Угнетение деятельности ферментных систем приводит к увяданию и гибели чувствительных к триазинам растений. Вместе с тем в устойчивых к ним культурах (кукурузе) происходит разложение триазинов. Инактивация препаратов идет под влиянием систем ферментного и неферментного происхождения.

Препаративные формы – симазин, атразин, прометрин – выпускаются в модификации 50% СП. Производные симм-триазина – первые почвенные гербициды, синтезированные для борьбы с сорняками в посевах кукурузы. Они применяются в основном как почвенные препараты, обладают фитотоксичностью прежде всего по отношению к малолетним сорнякам. Противозлаковая активность невысока. К отрицательным свойствам, помимо узкого спектра действия, следует отнести высокую стойкость в почве.