Бесплатный автореферат и диссертация по сельскому хозяйству на тему

ФОРМИРОВАНИЕ УРОЖАЯ ЯРОВОЙ ПШЕНИЦЫ ПРИ ПРИМЕНЕНИИ БИОЛОГИЧЕСКОГО ПРЕПАРАТА ФИТОСПОРИН ДЛЯ ЗАЩИТЫ РАСТЕНИЙ ОТ БОЛЕЗНЕЙ КОРНЕВОЙ СИСТЕМЫ

ВАК РФ 06.01.09, Растениеводство

Автореферат диссертации по теме "ФОРМИРОВАНИЕ УРОЖАЯ ЯРОВОЙ ПШЕНИЦЫ ПРИ ПРИМЕНЕНИИ БИОЛОГИЧЕСКОГО ПРЕПАРАТА ФИТОСПОРИН ДЛЯ ЗАЩИТЫ РАСТЕНИЙ ОТ БОЛЕЗНЕЙ КОРНЕВОЙ СИСТЕМЫ"

л-мт

На правах рукописи

Давлетшин Флорид Марсович

Формирование урожая яровой пшеницы при примененин биологического препарата фитоспорин для защиты растений от болезней корневой системы

Специальность 06.01.09 - растениеводство

Автореферат диссертации на соискание ученой стснени кандидата сельскохозяйственных паук

Уфа - 2004

Диссертационная работа выполнена на кафедре растениеводства Башкирского государственного аграрного университета в 2001-2003 гг.

Научный руководитель: доктор сельскохозяйственных наук,

профессор Недорезков В.Д.

Официальные оппоненты: доктор сельскохозяйственных наук,

профессор Магафуров К.Б., кандидат биологических наук, Гилязетдшюа ША

Ведущее предприятие: Министерство сельскош хозяйства

Республики Башкортостан

Защита состоится "17" сентября 2004 г, в 14 ® часов на диссертационного совета Д. 220,003.01 в Башкирском госудг.р1-'1 *• -аграрном университете по адресу: 450001, г.Уфа, ул. 50 лет Октября. 34.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Баш.ч. государственного аграрного университета

Автореферат разослан " 12 " 2004 г.

Учёный секретарь

диссертационного совета, кандидат с.-х. наук

В .А. Печатен м

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность проблемы. Увеличение производства зерна, особенно продовольственной пшеницы, является важной проблемой сельского хозяйства страны. Республика Башкортостан является одним из крупных регионов РФ по производству зерна. Ежегодный валовой сбор зерна в республике составляет 3,2 млн. тонн. Однако урожайность основной зерновой культуры - яровой пшеницы сравнительно низка (16 ц/га) и колеблется в значительных пределах по годам и хозяйствам.

Одним из значимых отрицательных факторов, ограничивающих получение более высоких урожаев данной культуры является поражение растений болезнями, особенно корневыми гнилями. Поэтому разработке эффективных приемов защиты растений от болезней отводится важное место. При этом перспективным является сокращение объема применения химических средств защиты растений. Химическая защита растений от фитопатогенов пока занимает ведущее место. Общеизвестна экологическая, опасность этого метода защиты растений. Применение пестицидов превратилось в постоянно действующий экологический фактор, имеющее огромное отрицательное последствие для биосферы.

Новым биологическим препаратом, применяемым для защиты сельскохозяйственных культур от комплекса болезней является фитоспорин. Эффективность данного препарата в защите растений от болезней изучено в различных регионах страны. Однако дальнейшее повышение эффективности данного биологического препарата требует уточнение срока предпосевной обработки семенного материала. Остается недостаточно изученным развитие корневых гнилей и в целом формирования урожая яровой мягкой пшеницы при предпосевной обработке семенного материала в разные сроки данным биологическим препаратом.

Цель и задачи исследований. Цель исследований состояла в установлении наиболее эффективного срока обработки семенного материала биологическим препаратом фитоспорин и выявлении сравнительной его эффективности с другими препаратами. Исходя из цели исследований ставились следующие задачи:

1. Изучить антагонистическую активность эндофитной бактерии В. $иЫШБ (штамм 26 Д), как действующего начало фитоспорина.

2. Изучить пораженность растений возбудителями корневых гнилей и их видовой состав при разных сроках обработки семян фитоспорином и другими препаратами.

3. Изучить влияние разного срока обработки семян яровой пшеницы фитоспорином на формирование урожая.

4. Изучить качество зерна яровой пшеницы при применении фитоспорина и других биологических и химических препаратов путем обработки семян.

5. Определить экономическую эффективность обработки семян фитоспорином, планризом и химическим системным фунгицидом.

Научная новизна. В условиях южной лесостепи Республики Башкортостан впервые показана антагонистическая активность эндофитной бактерии Bacillus subtilis 26 Д к возбудителям корневых гнилей яровой пшеницы, выявлены особенности формирования урожая и качество зерна при применении фи-тоспорина путем обработки семян в разные сроки.

Установлено, что наиболее эффективным является обработка семенного материала за 10 дней до посева. Обработка семян биопрепаратом фитоспорин в значительной степени подавляет развитие грибов из рода Helmmtbosporium и Fusarium.

Основные положения, выносимые на защиту.

- биопрепарат фитоспорин обладает антигрибной активностью к возбудителям болезням корневой системы растения;

- особенности формирования урожая и качество зерна яровой пшеницы при применении биопрепарата фитоспорин путем обработки семян в разные сроки;

- оптимальный срок обработки семян яровой пшеницы в условиях южной лесостепи Республики Башкортостан за 10 дней до посева.

Практическая значимость работы. Для производства предложен оптимальный срок обработки семенного материала яровой пшеницы биопрепаратом фитоспорин (за 10 дней до посева), обеспечивающий повышение урожайности зерна. Установленный срок применения биопрепарата фитоспорин апробирован в производственных посевах яровой пшеницы учхоза БГЛУ (55 га) и Буздяк-ском ГСУ (50 га.). При обработке семян фитоспорином за 10 дней до посева прибавка урожая зерна составила 0,24 т/га и получен дополнительный чистый доход с каждого гектара 421 руб.

Апробация работы. Результаты исследований доложены и получили положительную оценку на Всероссийской научной конференции «Аграрная наука на современном этапе» (Санкт-Петербург-Пушкин, 2002 г.), на Международной научно-практической конференции «Пути повышения эффективности АПК в условиях вступления России в ВТО» (Уфа, 2003 г.), Межрегиональной научно-практической конферегщии «Перспективы развития регионов России в ХХГ веке» (Ижевск, 2003 г.), 110-ой научно-практической конференции профессорско-преподавательского состава и научных сотрудников БГЛУ «Достижения аграрной науки - в производство» (Уфа, 2004 г.). Основные положения диссертации опубликованы в 6 научных статьях.

Структура и объем диссертации. Диссертация изложена на 129 страницах машинописного текста; содержит введение, 4 главы, выводы, предложения производству, 13 рисунков, 30 таблиц, 6 приложений. Список использованной литературы включает 210 источников, в том числе 15 зарубежных авторов.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ I. Обюр литературных источников

Формирование урожая яровой пшеницы, как основной продовольственной культуры, исследовано многими исследователями - К.А. Фляксбергером (1938), ГШ. Богдановым (1946), А.И. Носатовским (1950), В.К. Гирфановым (1965), А.И. Бараевым, Н.М. (1978). Болезни корневой системы яровой пшеницы изучены М.В. Горлеико (1951), Э.Э. Гешеле (1952), А.В. Маликовой (1969), П.Г. Алиновским (1970), Н.И. Михайлиной (1970), Т.А. Барбаяновой (1980), Р. Арнмкуловой (1981), В.А. Чулкиной (1979; 1985). Вопросы применения биологического препарата фитоспорин для защиты растений от болезней в условиях Республики Башкортостан изучены В.Д. Недорезковым (1998; 2000; 2002; 2003; 2004), М.Я. Менликеевым (1985; 2000). Однако полученные данные недостаточны и не уточнены оптимальные сроки обработки семян биопрепаратом для защиты растений яровой пшеницы от корневых пшлей.

2. Условия н методика проведения исследований

Полевые опыты по изучению формирования урожая яровой пшеницы при применении биопрепарата фитоспорш! проводили в условиях южной лесостепи Республики Башкортостан в учебно-опытном хозяйстве БГАУ.

Почва опытного поля представлена, выщелоченным черноземом. Содержание гумуса в почве - 5,81 %, реакция среды кислая рН 5,54, содержание фосфора по Чирикову - 91,14 мг/хг, содержание калия по Чирикову - 150,79 мг/кг. Метеорологические условия в годы проведения опытов различались по количеству выпавших осадков и среднесуточной температуре воздуха. Условия 2001 г. характеризовались умеренно засушливым, весна 2002 г. была холодная и дождливая, 2003 г. был умеренно теплым и дождливым.

Объектом исследований была мягкая яровая пшеница сорта Жница, Схема чередования культур в севообороте: чистый пар, озимая рожь, сахарная свекла, яровая пшеница, ячмень.

Полевой опыт I, Влияние срока обработки семян биопрепаратом фитоспорин на формирование урожая и качества зерна яровой пшеницы. Схема опыта:

1. Без обработки семян (контроль).

2. Обработка семян биологическим препаратом фитоспорин из расчета 1 л/т в день посева.

3. Обработка семян биологическим препаратом фитоспорин из расчета I л/т за 10 дней до посева.

4. Обработка семян 'биологическим препаратом фитоспорин из расчета 1 л/т за 30 дней до посева.

Полевой опыт 2. Влияние обработки семян фунгицидом и биопрепаратами на развитие болезней корневой системы, формирование урожая и качества зерна яровой пшеницы.

Схема опыта:

1. Без обработки семян (контроль).

2. Обработка семян биологическим препаратом планриз из расчета 0,5 л/т,

3. Обработка семян фунгицидом дивиденд из расчета 1,5 л/т.

4. Обработка семян биологическим препаратом фитоспории из расчета 1 л/т.

Размер учетных делянок в опытах 18 м3 (2 м х 9 м), повторность четырехкратная, размещение вариантов систематическое. Обработка семян фитоспори-ном проводили в первом опыте в разные сроки согласно схеме опыта, а во втором опыте за 10 дней до посева. Суспензию препаратов на семена наносили с помощью ранцевого опрыскивателя ОМП-16 при постоянном перемешивании лопатой. Система подготовки гючвы состояла из вспашки осенью, весной при наступлении физической спелости почвы - боронования в один след и предпосевной культивации перед посевом (на глубину 5-6 см).

Использовали элитные семена с посевными качеством отвечающим требованиям 1 класса. Масса 1000 семян по годам исследований была 37 —39 г.

Минеральные удобрения вносили вручную и норму внесения элементов питания рассчитывали балансовым методом на планируемую урожайность 2,5 т/га.

Посев проводили в зависимости от погодных условий года 1-8 мая ручной сеялкой «Earth Way Precision garden seeder model - 1001 В». Норма высева семян 6,0 млн. шт./га. Глубина посева 5 — 6 см. Ширина междурядий 15 см. После посева проводили прикатыванне почвы водоналивным катком. В зависимости от засоренности посева проводили опрыскивание гербицидом дуварам. Уборку урожая проводили в конце восковой - начале полной спелости зерна. Каждую учетную делянку убирали отдельно комбайном «САМИО- 250».

Лабораторный опыт ]. Антагонистическая активность бактерии В. subtilis (штамм 26 Д). В качестве тест - объекта использовали фитопатогенные грибы Hclminthosporium sativum Pam., King et Bakke (Drechlera sorokiniana (Sacc.) Subram. et gain, или Bipolaris sorokiniana) и из рода Fusarium, F. culmorum.

Для решения поставленных задач проводили: наблюдение за наступлением фенологических фаз; определение густоты стояния растений, полевой всхожести семян, выживаемости растений, фитометрнческих показателей растений, показателей фотосинтетической деятельности; развития и распространенности корневых гнилей; структуры и величины урожая оценку качества зерна согласно Государственным стандартам; содержание сырого протеина, сухого вещества, клетчатки и минеральных веществ в зерне определяли на инфракрасном анализаторе NIK SCANER model 4250; статистический анализ урожайных дан-пых проводили на ПЭВМ по стандартной программе (Statistica); экономическую эффективность определяли расчетным методом по технологической карте.

3. Результаты исследований

3.1. Антагонистическая активность бактерии Bacillus subtilis 26 Д к возбудителям корневых гнилей

В последнее время ведется интенсивный поиск микроорганизмов-антагонистов возбудителей болезней сельскохозяйственных культур (Козачко И.А. Вьюницкая В.А., Бережницкая Т.Г., 1995). Больше всего интерес представляют микроорганизмы, продуцирующие миколитические ферменты. Обусловлено это тем, что ферменты гидролизуют хитин - один из основных компонентов клеточных стенок грибов. У ряда штаммов бактерий выявлена прямая связь между подавлением роста и развития фитопатогенных грибов и биосинтезом хнтинолитическнх ферментов (Inbar J., Chet I., 1991).

Хнтиназы бацилл, в отличие от хитиназ других микроорганизмов, изучены не так подробно, несмотря на то, что данные бактерии считаются весьма перспективными в биологическом контроле болезней растений (Козачко И.А. и др., 1995; Pleban S., Ingel F., Chet I. 1995; Podile A.R., Prakash A.P. 1996). Известно, что явление антагонизма бактерий рода Bacillus ко многим микромице-там обусловлено, в первую очередь, синтезом широкого спектра соединений антибиот(гческой природы (Katz Е., Demain А., 1977; Смирнов В.В. Резник С.Р., Василевская И.А., 1982).

Мы изучили фунгицидную активность биопрепарата фитоспорин на основе Bacillus subtilis штамм 26 Д в лабораторных условиях.

В наших опытах выявлено действие метаболитов Bacillus subtilis штамм 26 Д на грибы из родов Helminthosporium и Fusarium,

На рисунке 1 приведена фотография развития гриба Helminthosporium sativum на агарinosaHной питательной среде. Как видно мицелий гриба прекрасно развивается в контрольном варианте. На рисунке 2 представлена фотография развития данного гриба под влиянием метаболитов бактерии Bacillus subtilis штамм 26 Д, Гриб развивается слабо, хорошо видно зона подавления ее роста. Это показывает, что в продуктах жизнедеятельности бактерии Bacillus subtilis штамм 5б Д содержатся вещества, вызывающие гибель фитопатогенного гриба. На рисунке 3 показано развитие гриба Fusarium на питательной срсде в течение 3 дней. Обильный рост данного гриба происходит в контрольном варианте. На рисунке 4 четко видно такое же действие бактерии Bacillus subtilis штамм 26 Д на гриб Fusarium, как и на гриб Helminthosporium. Развитие гриба Fusarium приостановлено от центра к периферии за счет ба!сгерии Bacillus subtilis штамм 26 Д.

Исследования показали, что под действием бактерии наблюдается нарушение развития мицелия гриба, сопровождающиеся ограничением роста гиф, частичным лизисом спор и конидий. Зона подавления роста гриба составила 1,0 - 1,5 см. По данным А.К. Никоноровой (1996) подобные нарушения в развитии гриба отмечены и при действии других бацилл - антагонистов и их метаболитов.

f

Рисунок 1. Развитие гриба НекпшЛозропшп в питательной среде без бактерии В, $иЫШЬ штамм 26 Д

Рисунок 2. Развитие 1~риба Helminlhosporium в питательной среде с бактерией В, subtil ¡is штамм 26 Д

Рисунок 3. Развитие гриба Fusarium

в питательной среде без бахтерви В. subtillis штамм 26 Д

Рисунок 4. Развитие гриба Fusarium в питательной среде с бактерией В. subtiliis штамм 26 Д

Изучение физико — химических свойств низкомолекулярной фракции Bacillus subtiJlis штамм 26 Д показало, что ее активные компоненты остаются стабильными при pH 6,0 - 8,0 и температуре 37 - 55 °С. Изменение кислотности среды в ту или иную сторону приводило к снижению антигрибной активности изучаемой бактерии.

Таким образом, выявлена антигрибная активность фракции низкомолекулярных метаболитов штамма 26 Д Bacillus subtillis к фитопатогеиным грибам Helminthosporium sativum и Fusarium.

3.2. Количество всходов, полевая всхожесть семян к выживаемость растений

Урожайность зерновых культур и густота стояния растений в значительной мере зависят от полевой всхожести семян и выживаемости растений (Гир-фапов В.К., 1965; Бахтизнн Н.Р., Исмагилов Р.Р., 1991; Кузьмин H.A., Коренев Г,В., Шевченко В.Е., 2001).

В первом опыте в среднем за три года исследования полевая всхожесть семян колебалось в зависимости от изучаемых вариантов от 80,4 % до 82,5 %, выживаемость растений от 81,0% до 82,0% (таблица 3.1). Количество всходов яровой пшеницы колебалось от 483 иггУм2 до 495 шт./м2.

Таблица 3.1

Полевая всхожесть семян, развитие корневых гнилей, выживаемость и площадь листовой поверхности растений яровой-пшеницы в зависимости от срока обработки семян биопрепаратом (учхоз БГЛУ, 2001-2003 гг.)

Вариант Нолевая всхожесть семян, % Выживаемость растений, % Развитие корневых гнилей, % Площадь листовой поверхности растений, см2

Без обработки ссмяи (контроль) 80,4 81 28,9 112

Фитоспорин в день посева 81,7 82 21,0 118

Фитоспорин за 10 дней 82,5 82 16,4 120

Фитоспорин за 30 дней 81,4 81 23,1 Нб

В варианте, где семена были обработаны фитоспорином за 10 дней до посева, полевая всхожесть была выше на 2,1 % по сравнению с контролем, выживаемость растений составила 82 % и 81 % соответственно, На 0,8 % ниже была полевая всхожесть, где семена обрабатывали фитоспорниом в день посева, по сравнению с вариантом с обработкой за 10 дней до посева. Небольшое повышение полевой всхожести семян наблюдалось в варианте с обработкой фитоспорином за 30 дней до посева и составило 81,4 %.

Развитие корневых гнилей было меньше на 12,5 % в варианте с обработкой семян фитоспорином за 10 дней до посева по сравнению с контролем. На 2,1 % ниже было развитие корневых гнилей, где семена обрабатывали фитоспорином в день посева, по сравнению с вариантом с обработкой за 30 дней до посева.

Наибольшая площадь листовой поверхности растений была в варианте «обработка семян фитоспорином за 10 дней» и сосгавина 120 см", в контроле -112 см2.'На 2 см2 больше была площадь листовой поверхности растений в варианте «фитоспорин в день посева» по сравнению с вариантом «фитоспорин за 30 дней».

Во втором опыте из изучаемых препаратоа показала лучшие результаты дивиденд. Однако значительного преимущества протравливания семян системным фунгицидом дивиденд не наблюдалось перед обработкой семян фитоспорином за 10 до гюсева (таблица 3,2). Так, в контроле проросло семян 80,4 %, в варианте с применением биологического препарата планриз —81,4 %, препарата фитоспорин - 82,1 % и дивиденд - 82,5 %. Соответственно выживаемость растений была 81, 81, 82 и 83 %. Па 0,5 % снизило развитие корневых гнилей растений обработка семян фитоспорином по сравнению с препаратом планрнз.

Таблица 3.2

Полевая всхожесть семян, развитие корневых гнилей, выживаемость и площадь листовой поверхности растений яровой пшеницы при протравливании ссмян препаратами (учхоз БГАУ, 2001-2003 гг.)

Вариант Полевая всхожесть семян, % Выживаемость растений, % Развитие корневых гнилей, % Площадь листовой поверхности растений, см2

Без обработки семян (контроль) 80,4 81 28,9 112

Планриз 81,4 81 21,5 117

Фитоспорин 82,1 82 16,6 118

Дивиденд 82,5 83 13,5 122

Таким образом, из изучаемых сроков заметное повышение полевой всхожести семян и выживаемости растений яровой пшеницы, а также снижение развития корневых гнилей произошло при обработке семян фитоспорином за 10 дней до посева. По степени положительного влияния на полевую всхожесть семян и выживаемость растений обработка семян фитоспорином уступает фунгициду дивиденд, но несколько выше биологического препарата планриз.

33. Рост н развитие растений

По результатам наших наблюдений, существенных отличий во времени наступления фенологических фаз по вариантам опытов не отмечены. На всех вариантах фенологические фазы наступали в одни и те же календарные даты. Однако по годам даты наступления фенологических фаз были различны вследствие влияния гндротермических условий.

В то же время наблюдения показали, что исследуемый биопрепарат фи-тоспорин оказал существенное влияние на фитометрические показатели растения. Так, в среднем за три года исследования в первом опыте растения из семян обработанных фитоспорином за 10 дней до посева были выше, чем в контроле и составило 95 и 89 см2 соответственно. В вариантах с обработкой семян фитоспорином за 30 и в день посева растения имели одинаковую высоту и количество побегов 93 см и 1,8 шт. соответственно.

В среднем за три года во втором опыте в варианте, где проводился посев семян протравленных дивидендом растения пшеницы имели в фазу колошения высоту 95 см, что больше на б см высоты растений в контрольном варианте. Растения также имели больше побегов, в среднем на одно растение в этом варианте приходилось 1,9 побегов. Обработка семян биологическим препаратом фитоспорин также оказало положительное влияние на ростовые процессы растений яровой пшеницы. В варианте с обработкой семян фитоспорином растения имели высоту 93 см, побегов - 1,8 шт. и площадь листовой поверхности -118 см2, а на контроле 89 см, 1,7 шт и 112 см2 соответственно. Положительное

влияние фитоспорина можно объяснить его подавлении развития возбудителей корневых гнилей и «оздоровлением» растений. Следует отметить фитоспории по сравнению с планризом по влиянию на ростовые процессы растений более эффективно,

3.4. Распространенность, развитие и видовой состав возбудителей корневых гнилей яровой пшеницы

Корневые гнили яровой пшеницы относятся к числу внешне малозаметных, но весьма вредоносных заболеваний. Вредоносность болезни проявляется на протяжении всего вегетационного периода. На ранних фазах развития растений патогены вызывают заплесневение семян и гибель проростков, в последующем приводят к гибели растений. Заболевание вызывается комплексом грибов. Наиболее патогенны виды рода Fusarium (F. culmorum, F. oxysporum и др.) и Bipolaris sorokiniana, Helminthosporium sativum (Drechslera sorokiniana). Источником первичной инфекции являются семена, почва и растительные остатки (Горленко М.В., 1998, Менликеев МЛ., Недорезков В.Д., 2000). По данным Р.Н. Камалетдиновой (1978.) при интенсивности поражения 20 % потеря урожая зерна пшеницы составляет 1,4 ц/га, 40 % поражения - 14,2 ц/га.

Распространенность корневых гнилей в наших опытах значительно изменялась, Так, на контрольном варианте распространенность корневых гнилей колебалась по годам от 51 % до 71 %. Затри года исследования растения меньше поражались корневыми гнилями в варианте, где семена обрабатывали фи-тоспорином за 10 дней до посева по сравнению с контролем. Распространенность корневых гнилей составила 46 % и 64 % соответственно. В варианте, где семена обрабатывали фитоспорином за 30 дней до посева распространенность растений корневыми гнилями составила 58 %.

Нами изучалось влияние разных сроков обработки семян фитоспорином на развитие основных видов гриба, вызывающих корневых гнилей яровой пшеницы. В вариантах «фитоспорин за 30 дней до посева» и «фитоспорин за 10 дней до посева» пораженность гельминтоспориозом составила 9,4 % и 8,2 %, фузарио^ом 3,1 % и 2,0 % соответсвенно. Растения из семян, обработанных фитоспорином в день посева были поражены гельминтоспориозом - 8,8 %, (в контроле 15,6 %) н фузариозом - 2,8 %, (в контроле 6,8 %).

Результаты исследований второго опыта показали, что системный фунгицид дивиденд лучше подавляет корневые гнили, вызываемые несовершенными грибами Н, sativum (гельминтоспориумом) и видами рода Fusarium (фузариу-мом). Обработка семян дивидендом снизила пораженность растений грибами гельмшггоспориум на 8,5 % и фузариум на 5,2 % по сравнению с контролем. На контрольном варианте пораженность растений этими видами грибов составила 15,6 % и 6,8 % соответственно. Растения меньше поражались корневыми гнилями в варианте «фитоспорин» по сравнению с вариантом «планриз» и пораженность составила гельминтоспориум 8,8 % и 2,8 %, фузариум — 2,8 % и 3,0 %.

Результаты трехлетних исследований свидетельствуют о том, что наиболее эффективно снижает пораженность растений яровой пшеницы корневыми гнилями фитоспорин при обработке семян за 10 дней до посева. По сравнению

с фунгицидом дивиденд эффективность биологического препарата фитоспорип по влиянию на развитие и распространенность корневых гнилей ниже, но на одном уровне или в некоторые годы выше действие биологического препарата плаириз,

3,5. Структура урожаи

Эффективность той ми иной технологической операции определяется влиянием его на величину урожая. Для того, чтобы оценить характер формирования урожая зерна под действием применения средств защиты растений необходимо провести анализ структуры урожая, т.е. разложить урожайность на отдельные компоненты. Структура урожая зерновых мятлшеовых культур состоит из следующих основных элементов: количество продуктивных стеблей на единице площади, количество зерен в колосе и масса 1000 зерен. В свою очередь количество продуктивных стеблей на единице площади состоит из количество: растений и их продуктивной кустистости. Количество зерен в колосе и масса 1000 зерен определяют продуктивность колоса. Каждый элемент структуры урожая формируется в определенный период вегетации н уровень факторов внешней среды и технологические операции в эти периоды определяют их величину (Савицкий М.С., Николаев М,Е., 1974; Йсмагилов P.P., 1977; Касасва К.А., 1987; Магафуров К.Б., 1996; Зерновые культуры, 2000;).

Анализ структуры урожая показал, что величина ее элементов значительно меняются по годам, что связано с различием погодных условий в период вегетации. Применение фитоспорина оказало положительное влияние на величину элементов структуры урожая яровой пшеницы, Фнтоспорин способствовал формированию большего количества растений и продуктивных стеблей, количества зерен в колосе, за счет лучшей выполненности зерновки возросла масса зерна с одного колоса и масса 1000 зерен. В первый год опыта в варианте «фи-тоспорин за 10 дней до посева» количество зерен было больше па 0,38 шт., масса 1000 зерен - на 4,44 г, масса зерен с колоса - на 0,111 г чем в контроле, В контрольном варианте эти элементы структуры урожая составили 22,18 шт., 30,08 г, 0,667 г соответственно. В варианте «фитоспорин в день посева» количество продуктивных стеблей на 7 шт/м2, количество зерен в колосе на 0.21 шт, масса 1000 зерен на 0,21 г, масса зерна с колоса на 0,012 г были меньше, чем в варианте «фитоспорин за 1 Одней до посева».

Результаты опыта в 2002 год}' показали также высокие показатели элементов структуры урожая в варианте «фнтоспорин за 10 дней до посева». Обработка семян фитоспорнном за 30 дней до посева незначительно повлияла на величину элементов структуры урожая посева яровой пшеницы. Примерно на таком же уровне было влияние фитоспорина на формирование структуры урожая и в 2003 году.

В среднем за три года фитоспорин при обработке семян за 10 дней до посева повысил количество зерен в колосе на 1,6 шт., массу 1000 зерен - па 4,88 г, массу зерна с колоса - на 0,158 г по сравнению с контролем.

Анализ структуры урожая второго опыта показал, что наилучший вариант «обработка семян дивидендом». Так, в среднем за три года исследования в ва-

рианте «дивиденд» количество зерен в колосе увеличилось на 2,39 шт., масса 1000 зерен - на 5,84 г, масса зерна с колоса - на 0,205 г по отношению к контролю. В контроле составило 21,16 шт., 29,66 г и 0,628 г соответственно.

Обработка семян фитоспорином также способствовала формированию посева с более высокими показателями структуры урожая. Особенно фитоспо-рин оказал положительное влияние на массу 1000 зерен. Например, в среднем за три года за счет применения фитоспорина масса 1000 зерен увеличилась на 4,65 г. Формирование крупных зерен мы объясняем меньшей заболеваемостью растений корневыми гнилямя и соответственно более высокими показателями ростовых процессов и площади фотосинтезирующей поверхности листьев при обработке семенного материала фитоспорином.

3.7* Урожайность зерна

Урожайность зерна в годы исследований колебалась в контроле от 2,18 т/га (2003 г.) до 2,39 т/га (2002 г.). Несмотря на такое колебание, вызванное погодными условиями в период вегетации, четко прослеживается влияние срока обработки семенного материала фитоспорином на урожайность зерна яровой пшеницы.

В 2001 году наиболее высокая урожайность 2,53 т/га была получена в варианте «обработка семян фитоспорином за 10 дней до посева». Несколько ниже была в вариантах «обработка семян фитоспорином за 30» и «в день посева» 2,40 и 2,44 т/га соответственно (таблица 3.3). В последующие 2 года исследования также получена самая высокая урожайность в варианте «обработка семян фитоспорином за 10 дней до посева» (таблица 3.3).

В среднем за три года в варианте с обработкой семян фитоспорином за 10 дней до посева получена прибавка урожая 0,24 т/га. В вариантах обработка семян фитоспорином за 30 и в день посева прибавка урожая также была статистически существенна во все годы и составила в среднем 0,16 и 0,17 т/га соответственно.

Таблица 3.3

Урожайность зерна яровой пшеницы в зависимости от срока обработки семян биопрепаратом фитоспорин (учхоз БГАУ)

Год Вариант Урожайность, т/га Прибавка, т/га

2001 Без обработки семян (контроль) 231 0,00

Фитоспорин в день посева 2,44 0,13

Фитоспорин за 10 дней 2,53 0,22

Фитоспорин за 30 дней 2,40 0,09

НСРМ - 0,08

2002 Без обработки семян (контроль) 2,39 0,00

Фитоспорин в день посева 2,60 0,21

Фитоспорин за 10 дней 2,67 0,28

Фитоспорин за 30 дней 2,61 0,22

Продолжение таблицы 3.3

НСРЙ; - 0,17

2003 Без обработки семян (контроль) 2,18 0,00

Фитоснорин в день посева 2,36 0,18

Фитоспорш! за 10 дней 2,40 0,22

Фитоспорин за 30 дней 2,34 0.16

НСРо; - 0,12

Среднее за 2001 -2003 Без обработки семян (контроль) 2,29 0,00

Фитоспорин в день посева 2,47 0,17

Фитоспорин за 10 дней 2,53 0,24

Фитоспорин за 30 дней 2,45 0,16

Урожайность зерна во втором опыте также колебалась по годам и вариантам. Самая высокая урожайность зерна была получена при обработке семян системным фунгицидом дивиденд. Так, средняя урожайность за три года исследования в этом варианте составила 2,55 т/га, прибавка - 0,26 т/га. Обработка семян фитоспорином дала прибавку урожая несколько меньше, чем протравливание фунгицидом дивиденд, но выше, чем обработка биологическим препаратом планрнз (таблица 3.4). Однако урожайность в варианте с применением дивиденда статистически существенно не отличалось от варианта с применением фитоспорина, кроме 2001 г. Прибавка урожайности от применении препарата нланриз в 2003 г. была статистически несущественна. Прибавка урожайности от применения фитоспорина во все годы была статистически существенна.

Таблица 3.4

Урожайность зерна яровой пшеницы при протравливании семян препаратами (учхоз БГАУ)

Год Вариант Урожайность, т/га Прибавка, т/га

2001 Без обработки семян (контроль) 2,31 0,00

Планрнз 2,42 0,11

Фитоспорин 2,52 0,21

Дивиденд 2,56 0,25

НСР05 - 0,12

2002 Без обработки семян (контроль) 2,39 0,00

Планриз 2,59 0,20

Фитоспорин 2,66 0,27

Дивиденд 2,69 0,30

НСР05 - 0,16

2003 Без обработки семян (контроль) 2,18 0,00

Планриз 2,22 0,04

Фитоспорин 2,38 0,20

Дивиденд 2,42 0,24

Продолжение таблицы 3.4

НСРо, - 0,14

Среднее за 2001 -2003 Без обработки семян (контроль) 2,29 0,00

Планриз 2,41 0,12

Фитоспорин 2,46 0,17

Дивиденд 2,56 0,26

3.8. Качество зерня 3.8.1. Массовая дол» и качество клейковины

Кроме урожайности, важным критерием целесообразности применения препаратов для защиты растений является качество зерна. Особенно это относится к зерну мяпкой пшеницы, которое используется для хлебопекарных целей, Хлебопекарные качества зерна пшеницы в большой степени определяются количеством клейковины и ее качеством. В условиях Республики Башкортостан именно эти показатели ограничивают качество заготовляемого зерна пшеницы (Хабиров И.К., Исмагилов Р.Р., Нигматьянов A.A., 1998).

В опытах, проведенных нами, массовая доля клейковины изменялась по годам (таблица 3.5). Так, на контрольном варианте (первый опыт) наибольшая массовая доля клейковины (26,73%) формировалась в 2003 году. Вегетационный период этого года был сравнительно теплым, что оказало положительное влияние.

В среднем за годы исследования массовая доля клейковины была наибольшая в варианте «обработка фитоспорином за 10 дней до посева», чем в вариантах «обработка фнтоспорином за 30 дней» й «обработка в день посева» и ' составила соответственно 27,30; 26,86 и 26,93 %. Натура зерна в этих вариантах составила 770, 765 и 767 г/л соответственно. Эти значения относительно высокие и отвечают требованиям III товарного класса. В контрольном варианте массовая доля клейковины была 26,15 %. Данная закономерность изменения массовой доли клейковины по вариантам опыта наблюдалась во все годы исследования.

Таблица 3.5

Количество и качество клейковины зерна в зависимости от срока обработки семян биопрепаратом фитоспорин (учхоз БГАУ)

Массовая Пока- Группа На-

Год Вариант доля клей- затель качества тура,

ковины, % ИДК клейковины г/л

2001 Без обработки семян (контроль) 25,63 81 II 766

Фитоспорин в день посева 26,70 87 П 772

Фитоспорин за 10 дней 27,04 90 II 775

Фитоспорин за 30 дней 26,64 85 11 769

Продолжение таблицы 3.5

2002 Без обработки семян (контроль) 26,08 83 II 766

Фитоспорин в день посева 26,48 85 II 770

Фитоспорин за 10 дней 26,88 95 II 772

Фитоспорин за 30 дней 26,38 88 II 770

2003 Без обработки семян (контроль) 26,73 85 II 754

Фитоспорин вдень посева 27,60 88 II 760

Фитоспорин за 10 дней 27,95 97 II 762

Фитоспорин за 30 дней 27,55 90 II 755

Среднее за 20012003 Без обработки семян (контроль) 26,15 81-85 II 762

Фитоспорин в день посева 26,93 85-88 II 767

Фитоспорин за 10 дней 27,29 90-97 II 770

Фитоспорин за 30 дней 26,86 85-90 И 765

Положительное влияние биопрепарата обусловлено снижением заболеваемости растений корневыми гнилямн, повышением интенсивности фотосинтеза и соответственно большим накоплением и переходом азотистых веществ из вегетативных органов в зерновку.

Качество клейковины также изменялось под действием изучаемых сроков обработки семян фитоспорином, Показатель ИДК менялся от 81 до 97 единиц. Наблюдалось некоторое ослабление упругости клейковины при применении фитоспорина. Однако во всех вариантах клейковина относилась к одной группе * качества — второй (таблица 3.5).

Во втором опыте, где семена протравливались системным фунгицидом дивиденд и биопрепаратами, массовая доля клейковины в целом была на уровне первого опыта (таблица 3.6). Наблюдалось некоторое повышение массовой доли клейковины при применении как фунгицида дивиденд, так биологических препаратов планриз и фитоспорин, В среднем за 3 года при применении биопрепарата планр1ГЗ массовая доля клейковины и натура повысилась на 0,71 % и 4 г/л, фитоспорин - на 1,11 % и 8 г/л к фунгицида дивиденд - на 1,40 % и 10 т/л. Качество клейковины во все годы и на всех вариантах была в пределах второй группы.

Таблица 3.6

Количество и качество клейковины зерна при протравливании семян препаратами (учхоз БГАУ)

Массовая Пока- Группа На-

Год Вариант доля клей- затель качества тура,

ковины, % ИДК клейковины г/л

2001 Без обработки семян (контроль) 25,63 81 II 766

Планриз 26,60 85 II 770

Продолжение таблицы 3.6

2001 Фитоспорнн 27,01 87 II 775

Дивиденд 27,24 92 11 777

2002 Без обработки семян (контроль) 26,08 83 II 766

Планриз 26,40 87 II 770

Фитоспорин 26.88 85 11 772

Дивиденд 27,40 97 11 774

2003 Без обработки семян (контроль) 26,73 85 II 754

Планриз 27,58 89 II 759

Фитоспорин 27,90 88 II 762

Дивиденд 28,00 96 П 765

Среднее за 20012003 Без обработки семян (контроль) 26,15 81-85 II 762

Планриз 26,86 85-89 II 766

Фитоспорин 27Д6 85-88 II 770

Дивиденд 27,55 92-97 II 772

Таким образом, обработка семенного материала фитоспорином повышает массовую долю клейковины и натуру зерна, но не оказывает существенного влияния на качество клейковины. Наибольшее повышение массовой доли клейковины происходит при обработке семян фитоспорином за 10 дней до посева.

3.8.2. Содержание белка, клетчатки и минеральных веществ в зерне

Содержание белка, клетчатки и минеральных веществ определяют технологические качества, питательную и в целом биологическую ценность продуктов питания из зерна. Белок является важным строительным и энергетическим веществом в продуктах питания. Минеральные вещества необходимые составные элементы для обмена веществ в организме. Кроме того, массовая доля клейковины предопределяется в значительной мере содержанием белка в зерне (фракциями - глютенин и глиадин) (Егоров ГА., 1985).

Лабораторные анализы показали, что содержание белка в зерне колеблется по годам исследования. Наибольшая белковость зерна была в 2001 году и составила в контроле 15,37 %, обработка семян фитоспорином в день посева -15,58 %,за 10 дней до посева - 16,40 % и за 30 дней до посева - 15,73 %.

Изучаемые сроки обработки семян фитоспорином оказали положительное влияние на формирование зерна с высокой белковостью, В первом опыте в среднем за 2001-2003 годы в контроле содержание белка в зерне составило 14,75%, с обработкой семян фитоспорином в день посева - 15,06 %, за 10 дней до посева - 15,54 %, за 30 дней до посева — 15,00%.

При обработке семян фитоспорином существенного повышения содержания в зерне клетчатки и минеральных веществ не наблюдалось.

При применении фунгицида дивиденд и биопрепарата планриз в среднем за три года исследования содержание белка составило 15,38 и 14,95 % соответственно. Разница в содержании минеральных веществ по вариантам второго опыта была также незначительная.

Итак, вышеизложенное позволяет сделать вывод, что обработка семян фитоспорином за 10 дней до посева способствует росту растения в период формирования зерновки, большому накоплению азотистых веществ, что способствовало повышению содержания белка, питательной ценности и массовой доли клейковины зерна.

3,9. Экономическая эффективность применения фнтоспорнна и срока обработки им семенного материала яровой пшеницы

Каждый технологический прием должен иметь экономический эффект, которой обычно служит критерием целесообразности внедрения приема в сельскохозяйственное производство. Данный критерий особенно важно в условиях рыночной экономики.

Обработка семенного материала яровой мягкой пшеницы фитоспорином в целом в 2001 - 2003 гг. была экономически эффективной за счет повышения урожайности зерна.

Наибольшая экономическая эффективность достигалось при обработке семян фитоспорином за 10 дней до посева, С каждого гектара посева получен условный чистый доход 4581,7 руб. Это обусловлено наибольшей прибавкой урожайности (0,24 т/га). Рентабельность производства зерна яровой пшеницы при обработке семян фитоспорином за 10 дней до посева составила 107,2 %, Варианты с обработкой семян фитоспорином в день посева и за 30 дней до посева (при прибавке урожая 0,17 и 0,16 т/га соответственно), обеспечили практически одинаковую рентабельность 101,6 и 100,8 %,

При протравливании семенного материала разными препаратами наибольшая рентабельность (106,4 %) производства зерна яровой пшеницы составила при обработке биологическим препаратом фитоспорин. Высокая эффективность фитоспорина обусловлена его низкой стоимостью (80 руб/л). В то время стоимость фунгицида дивиденд - 480 руб/л. Рентабельность применения биологического препарата фитоспорин также выше, чем при обработке планри-зом (98,3 %).

Окупаемость дополнительных затрат (10,54) обработки семян биопрепаратом фитоспорин была наибольшая по сравнению планрнзом и дивидендом.

Таким образом, применение биологического препарата фитоспорин наиболее экономически эффективенно при обработке сменного материала за 10 дней до посева. При этом достигается наибольшая рентабельность и наименьшая себестоимость продукции. К тому же фитоспорин экологически чистый препарат и он не наносит вред окружающей среде.

Выводы

1. Биологический препарат фитоспорин (бактерии Bacillus subtilis 26 Д) проявляет фунгициднуто активность по отношению к возбудителям корневых гнилей яровой пшеницы ([рибы из родов Гельминтоспориум и Фузариум).

2. Обработка семенного материала фнтоспорином за 10 дней до посева по сравнению с другими сроками обработки и биологическим препаратом планрнз более эффективно подавляло распространение и развитие корневых гнилей растений яровой мягкой пшеницы.

3. Обработка семенного материала биологическим препаратом фитоспорин за 10 дней до посева в наибольшей степени повышала полевую всхожесть семян и снижала гибель растений, способствовала формированию посева яровой пшеницы с более высокими показателями (площадь листовой поверхности 120 см2, количество побегов 1,9 шт. и высота растений 95 см, количество зерен в колосе 22,76 шт., масса 1000 зерен 34,54 г.) по сравнению с другими сроками обработки и биологическим препаратом планриз. Продуктивность колоса повышалось как за счет количества зерен, так и массы 1000 зерен.

4. Наибольшая урожайность зерна (2,53 т/га в среднем за 2001-2003 гг.) формировалась при обработке семян фитоспорнЕЮм за 10 дней до посева. Прибавка урожайности по отношению к контролю составила 0,24 т/га. Урожайность зерна в варианте с применением фитоспорина существенно не отличалась от урожайности с протравливанием системным фунгицидом дивиденд.

5. Обработка семенного материала биопрепаратами и фунгицидом оказали положительное влияние на массовую долю клейковины и содержание белка в зерне. Не произошло существенного изменения качества клейковины и содержание минеральных веществ. Наибольшее повышение массовой доли клейковины и белка наблюдалось при обработке фитоспорином за 10 дней до посева. Степень влияния обработки фитоспорином и штанризом на качество зерна была практически одинаковым.

6. Применение биологического препарата фитоспорин наиболее экономически эффективно (рентабельность 107,2 %) при обработке семенного материала за 10 дней до посева по сравнению с другими сроками. Экономическая эффективность применения фитоспорина выше биологического препарата планриз за счет более высокого урожая и системного фунгицида дивиденд (рентабельность 106,4 %) в связи с низкой стоимостью данного препарата.

Предложения производству

В технологам производства высококачественного продовольственного зерна яровой пшеницы с целью защиты растений от корневых гнилей рекомендуем семенной материал обрабатывать биологическим препаратом фитоспорин за 10 дней до посева. Норма применения препарата 1 л/т семян. После обработки семенной материал хранить в хорошо проветриваемом и защищенном от солнечных лучей помещении.

20

Слисок работ, опубликованных по теме диссер

TJihuI 5 16 7

1. Недорезков В.Д., Давлетшин Ф.М., Особенности формирования корневой системы яровой пшеницы при применении фитоспорина //Аграрная наука на современном этапе. - Санкт-Петербург-Пушкин, 2002. - С. 105,

2. Недорезков В.Д., Давлетшин Ф.М., Влияние биологического препарата фитоспорин на пораженность растений яровой пшеницы корневыми гнилями //Пути повышения эффективности АПК в условиях вступления России в ВТО. Ч. 2. - Уфа, 2003. - С. 171 - 173.

3. Khaimllin R.M., Menlikiev M.Y., Nedorezkov V.D., Davletshin P.M., Gumerov I.M., Maksimov I.V., Plant growth promotion is important property of antagonistic endophytic bacteria // Molecular Plant-Microbe Interactions: New bridges between Past and Future. Volume of Abstracts 11 -th International Congress on Molecular Plant-Microbe Interactions. July 18-26 2003. - S.-Petersburg, 2003. -P. 362.

4. Камалов A.3., Гайфуляин P.P., Давлетшин Ф.М., Продуктивность семенного материала яровой пшеницы, сформированного в различных прнродно - климатических условиях // Адаптивные технологии в растениеводстве. Итоги и перспективы. - Ижевск, 2003.-С. 25 - 27.

5. Недорезков В.Д., Давлетшин Ф.М., Особенности формирования корневой системы яровой пшеницы при прнмеиенни биопрепарата фитоспорин // Перспективы рззвития регионов России в XXI веке. Том 2. - Ижевск, 2003. ~ С.

6. Йсмагилов P.P., Давлетшин Ф.М., Эффективность применения биопрепарата фитоспорин для защиты растений яровой пшеницы от болезней корневой системы // Достижения науки - агропромышленному производству Ч. 3. -Челябинск, 2004. - С. 290 - 292.

№ 0261 от 10 апреля 1998 года Подписано в печать 42, * О 2 2004 г. Формат 60x84. Бумага типографская. Гарнитура Тайме. Усл. печ. л. Усл. изд. Тираж 100 экз. Заказ № £8 0 Издательство Башкирского государственного аграрного университета Типография Башкирского государственного аграрного университета Адрес издательства и типографии: 450001, г. Уфа, ул. 50 лет Октября, 34

27-28.