Бесплатный автореферат и диссертация по сельскому хозяйству на тему

Агроэкологическая оценка применения удобрения силиплант и регулятора роста циркон, в смеси с пестицидами при возделывании ячменя

ВАК РФ 06.01.04, Агрохимия

Автореферат диссертации по теме "Агроэкологическая оценка применения удобрения силиплант и регулятора роста циркон, в смеси с пестицидами при возделывании ячменя"

На правах рукописи

Добрева Наталья Ивановна

АГРОЭКОЛОГИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА ПРИМЕНЕНИЯ УДОБРЕНИЯ СИЛИПЛАНТ И РЕГУЛЯТОРА РОСТА ЦИРКОН, В СМЕСИ С ПЕСТИЦИДАМИ ПРИ ВОЗДЕЛЫВАНИИ ЯЧМЕНЯ

Специальности: 06.01.04 агрохимия и 03.02.08 - экология

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата биологических наук

2 7 МАЯ 2015

005569399

МОСКВА 2015 г.

005569399

Работа выполнена в ФГБУ «Центр оценки безопасности и качества зерна и продуктов его переработки»

Научные руководители: академик РАН, доктор сельскохозяйственных

наук, профессор Сычев Виктор Гаврилович;

доктор сельскохозяйственных наук, профессор Дорожкииа Людмила Александровна.

Официальные оппоненты: Соколов Михаил Сергеевич

академик РАН, доктор биологических наук, профессор, ВНИИ фитопатологии, отдел научной информации, научный консультант; Верниченко Игорь Васильевич доктор биологических наук, профессор, РГАУ-МСХА имени К.А. Тимирязева, каф. агрономической, биологической химии, радиологии и БЖД, профессор. Ведущая организация: Московский научно-исследовательский институт

сельского хозяйства "Немчиновка"

Защита состоится 25 июня 2015г. в 1400 часов на заседании диссертационного совета Д 006.029.01 при Федеральном государственном бюджетном научном учреждении «Всероссийский научно-исследовательский институт агрохимии имени Д.Н.Прянишникова». Адрес: 127550, г. Москва, ул. Прянишникова, д. 31а

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке при Всероссийском научно-исследовательском институте имени Д.Н. Прянишникова и на сайте: http://www.vniia-pr.ru/zashita/dobreva.htm

Автореферат разослан « /I » 2015г.

Приглашаем Вас принять участие в обсуждении диссертации на заседании диссертационного совета. Отзывы на автореферат в 2-х экземплярах, заверенные гербовой печатью учреждения, просим направлять по адресу: 127550, г. Москва, ул. Прянишникова, д. 31а, ученый совет, е-таП:Ш850уе1_уппа@таП.ги

Ученый секретарь Диссертационного совет;

"Никитина Любовь Васильевна

Введение

Большая часть территории России находится в зоне рискованного земледелия, где из-за засухи, возвратных заморозков и других неблагоприятных погодных факторов возможны значительные потери урожая. Стрессовое воздействие на развитие культур оказывают не только погодные условия, но и пестициды, особенно гербициды. В то же время отказаться от их использования часто практически невозможно из-за ущерба наносимого вредными организмами. В связи с этим все зерновые культуры возделываются с применением удобрений и гербицидов, а при необходимости инсектицидов и фунгицидов. Влияние удобрений и гербицидов на урожайность, а так же взаимосвязь уровня питания (NPK) и эффективности гербицидов отражены в работах Чесалина А.Г. (1962, 1965), Ладонина В.Ф (1964,1972), Багаева В.Б (1967), Груздева Г.С. (1976), Гу-нар Л.Э.(2009) и других исследователей. В последнее время для повышения отдачи от внесения минеральных удобрений ((NPK) и средств защиты стали применять регуляторы роста и микроудобрения, в частности кремнийсодержащие, так как зерновые культуры относятся к кремниефилам. С урожаем зерна пшеницы выносится до 120кг кремния, риса - бООкг/га (Алешин E.H., 1994). В то же время в литературе имеются единичные данные о влиянии кремниевых микроудобрений и регуляторов роста на эффективность действия пестицидов (До-рожкина Л.А., 1997, Рыбина В.Н., 1995; Гунар Л.Э., 2004; Воронин Д.В., 2010). Возможно, это связано с тем, что они получили широкое распространение именно в настоящее время.

Отсутствие этих сведений и послужило основанием для проведения исследований по оценке действия кремниевого удобрения силиплант и регулятора роста циркон не только на урожайность ячменя ярового, качество семян, но на поступление и распад гербицидов (лонтрел, линтур, гранстар), фунгицидов (альто супер, тилт), инсектицидов (децис, рогор С) в зеленой массе растений.

Циркон и силиплант относятся к средне и малотоксичным соединениям. Их действующие вещества (гидроксикоричные кислоты и кремний) широко распространены в природе и не могут привести к её загрязнению, так как ис-

пользуются в низких нормах расхода (циркон 0,005-0,4 л/га, силиплант 0,3-3 л/га), наоборот, они могут уменьшить негативное воздействие пестицидов на окружающую среду, в том числе и на культуру. В связи с этим использование циркона и силипланта в технологии возделывания зерновых и других культур совместно с пестицидами является весьма перспективным направлением.

Цель и задачи исследований. Изучить эффективность совместного применения удобрения силиплант и регулятора роста циркон с пестицидами в посевах ячменя ярового (сорт Михайловский).

В связи с этим были поставлены и решены следующие задачи:

1. Изучить действие смесей силипланта и циркона с пестицидами (линтур, лон-трел, гран стар, альто супер, тилт, децис, рогор С), примененных в рекомендованной норме и заниженной на 30%, в засушливых и благоприятных условиях на засоренность посева ячменя, рост и развитие культуры, урожайность и качество зерна, вынос элементов питания урожаем ячменя и сорной растительностью; оценить экономическую эффективность совместного применения силипланта и циркона с пестицидами на фоне ЫРК в посевах ячменя ярового.

2. Установить влияние силипланта и циркона на поступление, скорость и время разложения пестицидов в зеленой массе ячменя и двудольных растений при использовании в смесях рекомендованной и сниженной нормы их расхода: гербицидов: линтур (ДВ дикамба+триасульфурон), лонтрел (ДВ - клопиралид), гран-стар (ДВ - трибенурон-метил); фунгицидов: альто супер (ДВ - пропиконазол + ципроконазол), тилт (ДВ - пропиконазол); инсектицидов: рогор С (ДВ - димето-ат) и децис (ДВ - дельтаметрин).

Научная новизна исследований. Впервые получены экспериментальные данные о снижении скорости деградации действующих веществ линтура, лон-трела, гранстара в сорных растениях и увеличении времени их полного разрушения (Т95) до нетоксичных соединений под влиянием циркона и силипланта. Циркон и силиплант увеличивали поступление пестицидов и время их воздействия на вредные организмы даже при использовании в смесях заниженной нормы расхода (на 30%). В растениях ячменя, наоборот, при воздействии сили-

планта и циркона скорость процесса распада гербицидов возрастала, что снижало их негативное влияние на культуру.

Впервые установлено, что повышение эффективности действия фунгицидов альто супер и тилта при совместном применении с цирконом и силиплан-том обусловлено более активным поступлением и торможением скорости разрушения пропиконазола и ципроконазола. Удлинение срока защитного действия характерно для смесей с полной и сниженной нормой фунгицида. Это позволяет сократить кратность применения указанных фунгицидов.

Выявлено, что силиплант и циркон увеличивают токсичность рогора С для вредных организмов в двудольных растениях за счет большего поступления диметоата, а в растениях ячменя за счет торможения его распада. Увеличение поступление дециса (дельтаметрина) установлено только для ячменя.

Максимальное повышение урожайности ячменя (на 40%) в засушливых и благоприятных условиях отмечено в результате применения смесей силипланта и циркона с заниженными нормами расхода пестицидов. Это позволяет сократить объем внесения пестицидов на 30%.

Практическая значимость исследований. Совместное применение силипланта и циркона с пестицидами для обработки зерновых экономически выгодно. Во-первых, смеси оказывают стимулирующее действие на развитие культуры, повышают урожайность даже в условиях засухи. Эффект их вьгше, чем раздельного применения препаратов. Во-вторых, гибель вредных организмов при использовании смесей выше, чем при обработке одними пестицидами. В-третьих, использование смесей позволяет снизить затраты на защиту растений за счет уменьшения нормы расхода препаратов и кратности их применения. Это снижает риск загрязнения и положительно отражается на экологии окружающей среды.

Апробация работы и публикации. Материалы диссертации были доложены на Международных конференциях: «Роль селекции зерновых культур в выполнении стратегии долгосрочного развития АПК до 2020 года». Зерноград,

2011 г.; «Актуальные вопросы товароведения и безопасности товаров». Коломна. 2013 г.; «Агрохимическое обслуживание и защита растений в теплицах». Москва, 2013 г.; «Продовольственная безопасность и импортозамещение в условиях современного социально-экономического развития России». Коломна, 2015 г.; на совещании «Организация ухода и формирования экономически обоснованного урожая с использованием интегрированной защиты и питания растений». Татарстан, 2013 г.

Основное содержание диссертации отражено в 11 печатных работах, 5 из них опубликованы в журналах рекомендованных ВАК РФ.

Личный вклад автора заключается в проведение полевых опытов, определении биометрических показателей, выполнении всей аналитической работы по определению качества зерна, содержания №К в зерне ячменя и сорной растительности, содержания действующих веществ пестицидов: триасульфуро-на, дикамбы, клопиралида, трибенурон-метила, пропиконазола, ципроконазола, дельтаметрина, диметоата в динамике в растительной массе ячменя и двудольных растений; анализе литературы и полученного экспериментального материала.

Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, обзора литературы, экспериментальной части, выводов, рекомендаций производству, списка литературы и приложения. Материал изложен на 138 стр. машинописного текста, содержит 92 таблицы и 17 рисунков. Список литературы включает 249 авторов, в том числе 69 иностранных.

Содержание работы Глава 1. Обзор литературы.

В данном разделе представлены основные сведения о роли кремния в обмене веществ растений, освещены антистрессовые и фунгицидные свойства препаратов кремния, их влияние на урожайность сельскохозяйственных культур и качество продукции.

Показана роль фенольных соединений, в частности гидроксикоричных кислот, в активации защитных механизмов растения в подавлении стрессов, вызванных различными факторами.

Глава 2.Условия и место проведения исследований, методы анализа.

Полевые опыты по изучению эффективности совместного применения циркона и силипланта с пестицидами в посевах ячменя ярового проведены в 2010-2012 гг. на полевой станции РГАУ-МСХА имени К.А.Тимирязева.

Почва опытного участка дерново-подзолистая среднесуглинистая. Содержание гумуса в пахотном горизонте (по Тюрину) - 2,9%, подвижного фосфора 125 мг/кг, калия -148 мг/кг почвы (по Кирсанову), сумма поглощенных оснований 20 м.-эквУЮО г почвы, pHKci - 5,8.

Предшественник ярового ячменя - яровая пшеница. Для посева использовали семена 1 класса сорта Михайловский. Норма высева — 5 млн. всхожих семян на 1га.

Система обработки почвы заключалась в проведении зяблевой вспашки, боронования дисковыми боронами БДТ-7, предпосевной культивации КПС-4 и внесении удобрений (Ы90РбоКбо)-

Площадь опытной делянки 30-32 м2, размещение делянок блочное, по-вторность 4-х кратная. Опрыскивание растений ячменя смесями силипланта и циркона с пестицидами проводили в фазу кущения с помощью ранцевого опрыскивателя "Cwazar". Норма расхода силипланта 1,5 л/га; циркона - 20 мл/га. Норма расхода рабочей жидкости - 300 л/га. Схема опытов представлена в таблицах. Уборка урожая проведена комбайном SAMPO 130.

Определение качества пивоваренного ячменя, содержания NPK в зерне ячменя и сорной растительности, содержания действующих веществ пестицидов: триасульфурона, дикамбы, клопиралида, трибенурон-метила, пропикона-зола, ципро-коназола, дельтаметрина, диметоата выполнено в химико-токсикологической лаборатории ФГБУ «Центр оценки безопасности и качества зерна и продуктов его переработки».

В период вегетации проведены: учеты засоренности, измерения высоты растений, площади листьев в динамике, определение сырой и сухой массы растений, отборы зеленой массы ячменя и сорных растений для определения содержания действующих веществ пестицидов и активности фотосинтеза согласно методическим указаниям.

Исследования проведены на тандемном масс-спектрометре «3200 Q TRAP» с жидкостным хроматографом «Agilent 1200» и газовом хроматографе «Agilent 6850N» с масс-спектрометрическим детектором «Agilent 5975С».

Фотосинтетическую активность листьев ячменя определяли методом медленной индукции флуоресценции листьев на кафедре физики МГУ имени М. В. Ломоносова. Для возбуждения флуоресценции использовали осветительную систему диапроектора ЛЭТИ-55 с дополнительной фокусирующей линзой.

Учет сорняков осуществлялся в соответствии с «Методическим руководством по изучению гербицидов, применяемых в растениеводстве» (Спиридонов Ю.А., Ларина Г.Е., Шестаков В.Г., 2009 г.).

Статистическая обработка результатов исследований проведена методом дисперсионного анализа (Доспехов Б.А., 1985) и графическим методом с помощью программы Microsoft Excel (T.B. Лапова и др., Томск, 2007). Расчет Т95 для процессов деградации пестицидов, описываемых кинетическими уравнениями первого порядка, проводился согласно методик, изложенных в монографии К.Б. Яцимирского «Кинетические методы анализа», М., 1967 г.

В данном разделе представлена также характеристика препаратов, использованных в работе.

Глава 3. Результаты исследований 3.1.Эффективность действия силипланта и циркона в смеси с гербицидами на сорную растительность в посевах ячменя.

В посевах ячменя ярового силиплант и циркон применяли в 2010 г. в смеси с линтуром, в 2011 г. - в смеси с линтуром и лонтрелом и в 2012 г. - в смеси с лонтрелом и грантстаром. В смесях использована рекомендованная и занижен-

8

ная на 30% норма расхода гербицидов. Сорная растительность на опытных участках была представлена в основном однолетними двудольными видами: горцами, горчицей полевой, дымянкой аптечной, марью белой, редькой дикой, пи-кульником обыкновенным и др. Многолетние виды: осот розовый, одуванчик лекарственный, подорожник большой и другие, составляли не более 1%. Исходная засоренность участка изменялась в зависимости от погодных условий вегетационного сезона. Наименьшей она была в 2010 году из-за дефицита влаги.

Об эффективности применения силипланта и циркона в смеси с гербицидами можно судить по обработке посева ячменя линтуром (табл.1).

1. Действие силипланта и циркона на эффективность линтура в _посевах ячменя ярового (2011 г.)_

Варианты Исходная шт/м2 Засоренность посева через 30 дней после обработки Засоренность посева перед уборкой

Количество сор-ня-ков, шт/м2 Сухая масса сорняков, г/м2 Количество сор-ня-ков, шт/м2 Сухая масса сорняков, г/м2

1 .Фон ИдоРбоКбо 225 289 54,0 131 32,1

2.Фон + Линтур 120 г/га (эталон) 222 26,7/88 7,8/86 31,3/76 9,1/72

3. Фон+Линтур 120 г/га + циркон 20мл/га 209 18,9/90 8,0/85 26,3/80 6,9/79

4. Фон +Линтур 120 г/га+ силиплант 1,5 л/га 236 13,7/94 7,5/86 24,5/81 5,9/82

5. Фон +Линтур 80 г/га+ циркон 20мл/га 215 20,3/91 7,8/86 22,0/83 6,2/81

6. Фон + Линтур 80 г/га + силиплант 1,5 л/га 208 18,6/90 6,0/89 25,0/81 5,2/84

НСР05 14,3 6,8 3,2 5,8 2,9

Примечание: в числителе абсолютные значения, в знаменателе - % снижения.

Результаты учета численности сорных растений указывают на то, что гибель сорняков при использовании в смесях заниженной нормы линтура (80

г/га) была несколько выше, чем при опрыскивании растений гербицидом в рекомендованной норме (120 г/га). И эта закономерность сохранялась до уборки ячменя.

Аналогичные результаты были получены в опытах с лонтрелом и гран-старом. Смеси, содержащие лонтрел в количестве 0,35 л/га, по биологической эффективности превосходили гербицид в норме расхода 0,5 л/га. Смеси с гран-старом в количестве 14 г/га также оказывали более сильное воздействие на сорняки, чем один гранстар в норме 20 г/га.

Следовательно, снижение нормы расхода гербицидов на 30% при совместном применении с цирконом или силипллантом не влияло на гибель сорной растительности. Это позволило снизить загрязнение агроценоза и затраты на химическую прополку.

3.2 Действие силипланта и циркона в смеси с пестицидами на рост и

развитие ячменя

Снижение засоренности практически всегда положительно отражается на росте и развитии культуры, что и было отмечено при определении высоты, биомассы растений, которые были проведены через 14 и 30 суток после применения гербицидов и их смесей. Наиболее существенными различия по этим показателям между контрольными и обработанными растениями были спустя 30 дней. В опыте с линтуром (2011 г.) высота увеличилась на 10,7- 12,6%, биомасса - на 25-48%. При этом наибольшие значения получены при использовании смесей с заниженным количеством гербицида. При этом существенные различия были не только в сравнении с контролем, но и с эталонными растениями, в основном по биомассе растений. Они составляли 10-23%, что связано с росто-стимулирующим действием циркона и силипланта. В 2012 г. стимулирующее влияние циркона и силипланта на развитие растений было выражено в меньшей степени.

Развитие растений тесно связано с активностью фотосинтеза. При опрыскивании растений смесями установлено четкое повышение активности фотосинтеза (табл. 2). Максимальное повышение зафиксировано при использовании

в смесях силипланта (на 79 и 65%). Эффект от циркона также был достаточно высоким (65-31%). И что очень важно стимулирующее действие смесей силипланта и циркона с лонтрелом на процесс фотосинтеза сохранялось в течение последующих 8 суток. В то время как при опрыскивании лонтрелом уже на 5 сутки активность фотосинтеза была на уровне контроля.

2. Влияние силипланта и циркона в смеси с лонтрелом на интенсивность процесса фотосинтеза растений ячменя (значение (рт^урр, 2011г.

Варианты Время после обработки, сут

1 5 8

1.Фон - ЫэдРбоКбо, без пестицидов 0,29/100 0,28/100 0,29/100

2.Фон+ Лонтрел 0,5 л/га (эталон) 0,33/113,8 0,28/100 0,28/96,6

З.Фон+ Лонтрел 0,5 л/га+циркон 20мл/га 0,48/165,5* 0,44/157,1* 0,35/120,7

4.Фон+ Лонтрел 0,5 л/га+силиплант 1,5 л/га 0,52/179,3* 0,46/164,3* 0,35/120,7

5.Фон+ Лонтрел 0,35 л/га+циркон 20 мл/га 0,38/131,0* 0,32/114,2 0,32/110,3

6.Фон+Лонтрел 0,35 л/га+силиплант 1,5л/га 0,48/165,5* 0,36/128,6* 0,36/124,1

Примечание: * различия достоверны, в числителе значение (Рт-РрЛЧ), в знаменателе - % к контролю.

Активация процесса фотосинтеза установлена также при использовании смесей циркона и силипланта с линтуром и гранстаром.

Стимулирующее действие смесей гербицидов с цирконом и силиплантом на развитие растений подтверждено результатами определения площади листовой поверхности растений ячменя, накоплением сухого вещества.

3.3. Действие силипланта и циркона в смеси с пестицидами на урожайность и качество зерна Основным показателем целесообразности применения новых элементов в

технологии возделывания культур является величина урожая. В таблице 3 представлены данные урожайности ячменя в 2010 г. и 2011 г., которые существенно отличались по погодным условиям.

В результате снижения засоренности при применении линтура сбор зерна увеличился в 2010 г. на 17% и в 2011г. - на 7,8%. Дальнейший рост урожайно-

11

ста наблюдался при использовании смесей. При этом наибольший процент роста урожайности получен в условиях засухи (2010 г.). Это обусловлено антистрессовыми свойствами циркона и силипланта. О том, что кремний компенсирует негативное воздействие засухи на пшеницу подтверждено исследованиями Czech J.Genet, 2011 г., Aydin Gunes et al, 2008 г., Gong Haijun et al, 2005 г. и других авторов.

3. Влияние применения циркона и силипланта в смеси с пестицидами _на урожайность ячменя (2010 г.) _

Варианты 2010 .г 2011 г.

Урожайность, т/га Прибавка, т/га и % Урожайность, т/га Прибавка т/га и %

1. Фон - ЫэдРбоКбо, без пестицидов 1,16 - 3,46 -

2. Фон+Линтура 120 г/га (эталон) 1,36 0,2/17,2 3,73 0,27/7,8

3. Фон+Линтур 120 г/га+циркон 20мл/га 1,48 0,32/27,6 3,81 0,35/10,1

4. Фон+Линтур 120 г/га +силиплант 1,5 л/га 1,51 0,35/30,2 3,91 0,45/13,0

5. Фон+ Линтур 80 г/га+циркон 20мл/га 1,59 0,43/37,1 4,07 0,61/17,6

6. Фон+ Линтур 80 г/га +силиплант 1,5 л/га 1,63 0,47/40,5 4,02 0,56/16,1

НСР05 0,18 0,28

Урожайность ячменя при опрыскивании растений цирконом и силиплан-том в смеси с лонтрелом в 2011 г. повысилась на 5-12%, в 2012 г. — на 39-44%, в смеси с гранстаром (2012 г.) - на 37-44,7 %. Сохраненный урожай при обработке смесями с заниженными нормами расхода пестицидов был выше, чем при обработке одними пестицидами. Рост урожайности обусловлен повышением продуктивной кустистости, массы зерна с 1 колоса и массы 1000 зерен.

Применение пестицидов и их смесей не оказало заметного влияния на качество пивоваренного ячменя, по основным показателям: содержание белка, крахмала, клетчатки, способность к прорастанию, оно соответствовало ГОСТу (табл.4).

4. Влияние смесей силипланта и циркона с пестицидами на качество зер-

на ярового ячменя (сорт Михайловский), 2011 г.

Варианты Белок, % Крахмал % Зола, % Клетча тка,% Способность к прорастанию^ Влажность^

1. ФОНЫадРбоКво 12,1 64,38 2,4 4,6 99,0 8,5

2. Фон+Линтур 120г/га+альто супер 0,4л/га (эталон) 12,0 63,86 2,5 5,1 99,4 8,7

3. Фон+ Линтур120 г/га +альто супер 0,4 л/га +циркон 20мл/га 12,0 64,28 2,4 4,3 98,6 8,6

4. Фон+ Линтур120 г/га + альто супер 0,4 л/га +силиплант 1,5 л/га 11,4 63,11 2,6 4,5 99,0 8,6

5. Фон+ Линтур 80 г/га+альто супер 0,24л/га+циркон 20мл/га 11,9 63,32 2,5 4,7 98,0 8,5

6. Фон+ Линтур 80г/га+альто супер 0,24л/га+силиплант 1,5л/га 11,3 63,90 2,5 4,4 98,6 8,6

В результате применения гербицида наблюдалось уменьшение сорной примеси в зерне с 0,68% до 0,42%. Применение пестицидов, особенно в смеси с силиплантом, способствовало увеличению крупности зерен с 85,7% до 92,4%.

3.4. Влияние совместного действия силипланта, циркона и пестицидов на вынос элементов питания урожаем ячменя и сорной растительностью.

Во всех опытах в результате снижения засоренности вынос элементов питания с урожаем увеличивался, а сорняками снижался. Данные выноса ЫРК урожаем и сорными растениями одного из опытов представлены в таблице 5.

В результате применения гербицида и его смесей с силиплантом и цирконом вынос элементов питания сорняками сократился в 4-10 раз, а урожаем ячменя увеличился на 37-44%.

5. Действие смесей силиплаита и циркона с пестицидами на вынос №К _урожаем ячменя и сорняками (2012 г)_

Варианты Урожайность т/га,масса сорняков, кг/га Вынос №К урожаем и сорняками, кг/га

N р2о5 к20

1. ФонК9ор6окбо 2,64 43 з 57,в 7,7э 18,2 3,2э 18,7 9,9б 94,7 21,9

2. Фон+ Гранстар 20г/га+децис 0,3 л/га + альто супер 0,4 л/га (эталон) 3,61 Юз 79,1 1,85 24,9 0,78 25,6 2,37 129,6 5,0

3. Фон+ Гранстар 20г/га+децис 0,3 л/га + альто супер 0,4 л/га + циркон 20 мл/га 3,7з 77,9 83,0 1,40 26,2 0,59 26,9 1,79 136,1 3,7в

4. Фон+ Гранстар 20г/га+децис 0,3 л/га + альто супер 0,4 л/га + силиплант 1,5 л/га 3,82 38,8 83,7 0,7 о 26,-1 0,29 27,1 0,8э 137,2 1,88

5. Фон+ Гранстар14 г/га +децис 0,21 л/га+альто супер 0,28л/га+циркон 20 мл/га 3,81 95,1 83,4 1,71 26,3 0,72 27,1 2,19 136,8 4,62

6. Фон+Гранстар 14г/га+децис 0,21 л/га + альто супер 0,28 л/га + силиплант 1,5 л/га 3,78 51,9 82,8 0,93 26,1 0,39 26,8 1,19 135,7 2,51

Содержание в зерне, % 2,19 0,69 0,71

Примечание: в числителе - вынос урожаем ячменя, в знаменателе - сорняками.

3.5. Экономическая эффективность совместного применения силипланта и циркона с пестицидами в посевах ячменя ярового.

Применение силипланта или циркона в смеси с пестицидами способствовало дальнейшему росту урожайности не зависимо от погодных условий в большей степени, чем одних пестицидов. Снижение нормы расхода пестицидов на 30% не отражалось на их эффективности в подавлении вредных организмов и способствовало дальнейшему увеличению урожайности в сравнении с рекомендованной нормой. При этом объем внесения пестицидов в зависимости от

их сочетания уменьшался с 2 кг/га до 1,4 кг/га и с 0,9 до 0,59 кг/га. В результате затраты на химическую защиту растений в сравнении с эталоном снижались на 870-320 руб/га (с учетом стоимости циркона и силипланта). Соответственно, чистая прибыль с учетом стоимости сохраненного урожая возрастала до 1377,7 -10591 руб/га. Если стоимость рекомендованных норм расхода пестицидов составляет 2950 руб/га и более, а прибавка урожая не превышает 1,7-2 ц/га, то их применение без силипланта или циркона убыточно.

3.6. Действие силипланта и циркона на поступление и метаболизм пестицидов в злаковых и двудольных растениях

3.6.1.Действие сплипланта и циркона на поступление и распад гербицидов в растениях ячменя и сорной растительности.

Многие авторы предполагают, что кремний ослабляет негативное действие гербицидов на культуру за счет увеличения скорости их разложения в растениях, однако данные подтверждающие это единичны (Рыбина В.Н.,1995 г., Дорожкина Л.А, 1997 г., Воронин Д.В., 2010 г.). В связи с этим было определено содержание действующих веществ линтура, лонтрела и гранстара в зеленой массе ячменя в динамике: через 1, 3, 8, 13 и 18 суток после обработки. Для оценки поступления и динамики разрушения действующих веществ в растениях ячменя и сорной растительности на основе полученных экспериментальных данных были рассчитаны основные кинетические характеристики протекающих реакций: порядок реакции, кинетическое уравнение реакции, константа скорости реакции, начальная концентрация (С0). Деградация действующих веществ гербицидов описывается уравнениями первого порядка и на основе их определен период распада действующих веществ на 95% (Т95). Полученные результаты расчетов по гербицидам представлены в таблицах 7-8.

При изучении влияния силипланта и циркона на поступление и время распада действующих веществ гербицидов: линтур, лонтрел, гранстар, выявлены закономерности и тенденции, свидетельствующие о повышении их поступления в зеленую массу ячменя и сорняков и снижении времени их разложения в растениях ячменя, и увеличении этого периода в растительной массе сорняков.

15

6. Влияние силипланта и циркона на поступление и распад действующих ве-_ществ гербицидов в растениях ячменя__

Наименование Рекомендованная норма пестицида 100% (эталон) Циркон, 20 г/га Силиплант, 1,5 л/га

Рекомендованная норма пестицида Заниженная норма пестицида Рекомендованная норма пестицида Заниженная норма пестицида

Лянтур - Дикамба

Поступление ДВ (Со, 100 285 201 184 136

Изменение поступления ДВ (С0) к эталону 185 101 84 36

Т95, супси 12 10 10 11 10

Изменение Т95 к эталону, сут. -2 -2 0 -1

Линтур - Триаеульфурон

Поступление ДВ (Со) 100 229 189 163 103

Изменение поступления ДВ (С0) к эталону 129 89 63 3

Т95, сутки 13 6 6 7 б

Изменение Т95 к эталону, сут. -7 -8 -6 -7

Лонтрел - клопиралид

Поступление ДВ (С„, 100 127 105 130 122

Изменение поступления ДВ (С0) к эталону 27 5 30 22

Т95, сутки 7 6 6 6 5

Изменение Т95 к эталону, сут. -1 -1 -1 -2

На фоне существенного увеличения поступления действующих веществ линтура (дикамбы и триасульфурона) и лонтрела (клопиралида) на 27-30 % в зеленую массу ячменя под влиянием циркона и силипланта фитотоксического действия гербицидов не отмечалось (табл. 6). Так, период, соответствующий Т95, для линтура (по триасульфурону) в растениях ячменя уменьшался с 13 до 68 сут Для клопиралида (лонтрел) и дикамбы (линтур) можно говорить только о тенденции снижения времени их разложения под влиянием силипланта и циркона. Независимо от нормы расхода и способа использования трибенурон-метил в растениях ячменя разрушался менее чем за 3 сут.

7. Влияние силипланта и циркона на поступление и распад действующих ве-_ ществ гербицидов в сорных растениях_

Наименование Рекомендованная норма пестицида 100% (эталон) Циркон, 20 г/га Силиплант, 1,5 л/га

Рекомендованная норна пестицида Заниженная норма пестицида Рекомендованная норма пестицида Заниженная норма пестицида

Линтур - Дикам ба

Поступление ДВ (Со, 100 134 121 374 265

Изменение поступления ДВ (С„) к эталону 34 21 274 165

Т95, сутки 16 16 16 16 17

Изменение Т95 к эталону, сут. 0 0 1 1

Линтур - Триасульфурон

Поступление ДВ (Со, 100 100 75 130 92

Изменение поступления ДВ (С0) к эталону 0 -25 30 -8

Т95, сутки 61 136 103 81 68

Изменение Т95 к эталону, сут. 75 42 20 7

Лонтрел - кл опирал ид

Поступление ДВ (Со, 100 127 82 135 100

Изменение поступления ДВ (С0) к эталону 27 -12 35 0

Т95, сутки 10 14 14 16 16

Изменение Т95 к эталону, сут. 4 4 6 6

Гранстар — трибенурон-метил

Поступление ДВ (Со, 100 107 94 94 92

Изменение поступления ДВ (С») к эталону 7 -6 6 -8

Т95, сутки 7 12 9 12 9

Изменение Т95 к эталону, сут. 4 2 5 2

Существенное увеличение поступления действующих веществ линтура (дикамбы) и лонтрела (клопиралида) на 27-35 % под влиянием силипланта и циркона установлено и для сорной растительности (табл. 7). При этом скорость

разрушения гербицидов в растениях ячменя под воздействием циркона и сили-планта уменьшалась, что приводило к увеличению времени распада гербицидов и, соответственно, срока защитного действия. Так, период, соответствующий Т95, для триасульфурона (линтур) в сорняках увеличился с 61 до 68-136 суток, для клопиралида (лонтрел) на 4-6 суток, а для трибенурон-метила (гранстар) -на 4-5 суток при использовании в смесях рекомендованной нормы их расхода. И только по дикамбе не отмечено увеличение времени распада, а при использовании гранстара в заниженной норме наблюдалась тенденция к увеличению защитного срока на 2 суток.

Таким образом, в результате антистрессового действия циркона и сили-планта скорость разложения действующих веществ линтура, лонтрела и гран-стара до нетоксичных соединений в растениях ячменя возрастала. В сорняках она уменьшалась, что приводило к увеличению времени их сохранности в растительной массе и, соответственно, к росту гербицидного эффекта (рис.1). Различия в характере воздействия циркона и силипланта на деградацию гербицидов в культуре и сорняках обусловлены особенностями их поведения в злаковых и двудольных растениях, связанными с селективностью их действия.

Время деградации клопиралида в сорных растениях -2012г.

/

Лща ОД/в Лоитрм Ломрм 0,5д/в Дотри одав + лонтрел о.щ.в ♦

РПЛОН! 0,£я/О I адиап С1ЙИППЭ111 15Л □ 20ИЛ/П (ШНЯИК 1.5Я/П

»мд/в

Рис.1. Действие циркона и силипланта на время разрушения клопиралида на 95% в сорняках, обработанных лонтрелом.

В связи с тем, что увеличение времени распада линтура, лонтрела и гран-стара под влиянием силипланта и циркона характерно, не только для рекомендованных норм расхода, но сниженных на 30%, то гибель сорняков не уменьшатся при их использовании.

3.6.2. Действие силипланта и циркона на поступление и разрушение инсектицидов в растениях ячменя и двудольных растениях Для подавления вредителей в посевах ячменя применяли рогор С (ДВ -

диметоат) и децис (ДВ - дельтаметрин) в рекомендованных и заниженных нормах расхода.

9. Влияние силипланта и циркона на поступление и распад действующих _ веществ инсектицидов в растениях ячменя_

Циркон, 20 г/га Силиплант, 1,5 л/га

Наименование Рекомендованная норма пестицида 100% (эталон) Рекомендованная норма пестицида Заниженная норма пестицида Рекомендованная норма пестицида Заниженная норма пестицида

Рогор С — Диметоат

Поступление ДВ (Со) 100 108 58 123 73

Изменение поступления ДВ (Со) к эталону 8 -42 23 -27

Т95, сутки 6 6 7 6 7

Изменение Т93 к эталону, сут. 0 1 0 1

Децис — Дельтаментрин

Поступление ДВ (Со) 100 136 62 120 56

Изменение поступления ДВ (Со) к эталону 36 -38 20 -44

Т95, сутки 20 19 20 20 19

Изменение Т95 к эталону, сут. -1 0 0 -1

Было установлено, что циркон и силиплант усиливают поступление диме-тоата в листовую массу ячменя, соответственно, на 8 и 23%, что объясняет увеличение гибели вредителей (табл.9). При этом срок защитного действия не изменялся, и он составлял 6-7 дней. Циркон и силиплант также оказали заметное

влияние на поступление дельтаметрина (дециса) в листовую массу ячменя. Его количество возросло на 20-36%. При этом время его разрушения не изменялось и составляло 19-20 суток. Следовательно, увеличение гибели вредителей связано с увеличением его содержания в первые сутки после обработки растений.

Поступление диметоата (рогор) в растительную массу двудольных растений (клевер) возрастало только под влиянием силипланта, на 123% при норме 1 л/га и на 59% при заниженной норме 0,7 л/га (табл.10). При этом отмечалось увеличение срока защитного действия на 3 суток. Циркон практически не оказал влияния на поступление диметоата, но при этом наблюдалась тенденция к снижению скорости его разрушения и увеличения срока защитного действия на 3 суток.

10. Влияние силипланта и циркона на поступление и распад действующих ве-

ществ инсектиидов в двудольные растения (клевер)

Наименование Рекомендованная норма пестицида 100% (эталон) Циркон, 20 г/га Силиплант, 1,5 л/га

Рекомендованная норма пестицида Заниженная норма пестицида Рекомендованная норма пестицида Заниженная норма пестицида

Рогор С - Диметоат

Поступление ДВ(Со) 100 63 72 223 159

Изменение поступления ДВ (С0) к эталону -37 -28 123 59

Т95, сутки 9 12 12 12 12

Изменение Т95 к эталону, сут. 3 3 3 3

Децис—Дельтамент рин

Поступление ДВ (Со1 100 107 105 101 114

Изменение поступления да (С0)к эталону 7 5 1 14

Т95, сутки 20 19 19 20 18

На поступление дельтаметрина (дециса) в двудольные растения сили-плант и циркон не оказали существенного влияния. Снижение нормы расхода дециса в смесях сопровождалось и уменьшением его содержания в растениях,

однако, из-за торможения скорости разрушения дельтаметрина срок защитного действия был практически равным и составлял 19-20 суток для растений всех вариантов.

3.63. Действие силипланта и циркона на поступление и распад фунгицидов в зеленой массе ячменя и двудольных растений.

В посеве ячменя применяли альто супер (ДВ - пропиконазол, 250 г/л и ци-

проконазол, 80 г/л) и тилт (ДВ-пропиконазол, 250 г/л). При использовании рекомендованной нормы расхода фунгицида циркон и силиплант значительно увеличивали поступление пропиконазола (на 22-41%) и ципроконазола (10-15%) в зеленую массу ячменя (табл.11). При этом скорость разрушения действующих веществ уменьшалась, что привело к увеличению срока защитного действия с 12 до 16-17 дней (табл.12). Увеличение содержания препарата и срока защитного действия на 3-4 суток имеет большое значение, так как это позволяет сократить кратность применения фунгицидов и снизить загрязнение продукции.

Поступление пропиконазола и ципроконозола в двудольные растения под влиянием циркона и силипланта снижалось, но в результате торможения скорости их распада срок защитного действия фунгицида увеличивался на 5-10 суток.

Действующее вещество тилта представлено пропиконазолом, поэтому характер влияния циркона и силипланта на поступление и разрушение фунгицида был таким же.

Ниже представлены итоговые таблицы, в которых отражено влияние циркона и силипланта на поступление действующих веществ альто супер и тилта в растительную массу ячменя и двудольных растений и время их распада до нетоксичных соединений.

Циркон и силиплант значительно увеличивали поступление пропиконазола (на 22-41 %) и ципроконазола (10-15 %) в зеленую массу ячменя при наличии в смесях рекомендованной нормы фунгицида. Соответственно, токсичность фунгицида в отношении патогена возрастала. На фоне этого циркон и силиплант задерживали разрушение фунгицида в растениях (табл.12). В результате этого срок защитного действия увеличивался в среднем на 4 суток.

11. Влияние силипланта и циркона на поступление пропиконазола и ципроко-_ назола в растения ячменя и двудольные растения _

Расте-ния Эталон 100% норма пести цидов и иркон Силиплант

100% норма пестицидов Заниженная норма пестицидов 100 % норма пестицидов Заниженная норма

Ячмень Пропиконазол, % от эталона

100 122 86 141 89

Ципроконазол, % от эталона

100 110 67 115 77

Двудольные Пропиконазол, % от эталона

100 98 63 95 58

Ципроконазол, % от эталона

100 115 77 85 60

12. Влияние силипланта и циркона на время деградации (Т95) пропиконазола и ___ципроконазола в растениях_

Ячмень Двудольные растения

Циркон Силиплант Циркон Силиплант

Наиме-но-вание Эталон 100% норма пестицидов 100% норма пестицидов 70% норма пестицидов 100% норма пестицидов 70% норма пестицидов Эталон 100% норма пестицидов 100% норма пестицидов 70% нор ма 100 % нор ма пес- тици дов 70% норма пестицидов

Пропиколазол

Т«, сутки 12 16 15 16 16 13 20 17 19 18

Изменение Т« к эталону, сутки 4 3 4 4 7 4 6 5

Ципроконазол

Т95, сутки 12 17 16 18 15 16 25 22 26 25

Изменение Т95 к эталону, сут. 5 4 6 3 9 6 10 9

Так под воздействием циркона и силипланта время распада фунгицида в двудольных растениях увеличилось при использовании в смесях рекомендованных норм на 6-10 суток и заниженных - на 4-9 суток. Соответственно, срок

22

защитного действия увеличился, что имеет существенное значение в защите растений и экологии.

Таким образом, циркон и силиплант повышают эффективность борьбы с возбудителями заболеваний даже при использовании заниженных норм расхода фунгицидов. Уменьшение кратности применения фунгицидов особенно при использовании в смесях сниженных норм расхода обуславливает уменьшение загрязнения продукции и объектов окружающей среды.

Выводы

1. Наибольшее антистрессовое действие кремниевое удобрение силиплант и регулятор роста циркон проявили в экстремальных условиях (засуха). Так, на фоне ИРК в засушливом 2010 г. применение силипланта в смеси с заниженной на 30 % нормой расхода пестицидов повысило сбор зерна ячменя ярового с 1,16 т/га до 1,63 т/га (на 40 %) и в смеси с цирконом — до 1,59 т/га (37 %). В результате применения одних пестицидов в рекомендованной норме сбор зерна увеличился на 17 %.

В благоприятных погодных условиях различия в сборе зерна при обработке посева одними пестицидами и смесями были не столь существенными, они не превышали 7-8 %.

2. Применение пестицидов и их смесей не оказало негативного влияния на качество зерна. По содержанию белка, крахмала, клетчатки, а также экстр активности зерно всех вариантов соответствовало ГОСТу для пивоваренного ячменя.

3. Улучшение фитосанитарной обстановки посева ячменя способствовало более активному росту и развитию растений, которое проявилось в увеличении массы растений на 12-25 %, высоты на 3-6 %, площади листьев на 10-20 %, активности фотосинтеза на 79-200 %. Максимальные значения этих показателей получены при использовании кремниевого удобрения силиплант и регулятора роста циркон совместно с заниженными нормами пестицидов.

4. Вынос элементов питания сорняками снижался в 4-10 и более раз, что способствовало сохранности питательных веществ в почве. При этом уменьшение нормы расхода гербицидов (линтур, лонтрел, гранстар) на 30 % в смесях с силиплантом или цирконом не отражалось на гибели сорняков.

5. Наиболее выгодным в экономическом отношении является совместное применение циркона и силипланта с заниженными на 30% нормами расхода пестицидов. Это позволяет получить условный чистый доход в размере от 3000 до10000 руб/га.

5. Циркон и силиплант увеличивали поступление действующих веществ альто супер и тилта в растения ячменя на 25-53 % и повышали срок защитного действия на 4 суток.

6. Увеличение гибели сорняков на 5-15 % связано с увеличением времени распада гербицидов до нетоксичных соединений для линтура (по триасульфу-рону) в смеси с цирконом с 61 суток до 136 суток при норме 120 г/га и до 103 суток при норме 80 г/га, в смеси с силиплантом - до 81 и 68 суток, для лонтрела под влиянием циркона и силипланта с 10 до 14 и 16 суток, для гранстара с 7 суток до 11и 12 суток при норме 20 г/га и до 9 суток при норме расхода 14 г/га.

7. Циркон и силиплант усиливали поступление диметоата в листовую массу ячменя на 8 и 23%. Поступление в растительную массу двудольных растений возрастало только под влиянием силипланта, на 123% при норме 1 л/га и на 59% при норме 0,7 л/га. Срок защитного действия рогора увеличился на 3 суток при обработке двудольных растений.

Циркон и силиплант оказали заметное влияние на поступление дельта-метрина в основном в листовую массу ячменя. Его количество возросло на 2036 %. На срок защитного действия дельтаметрина при обработке им зерновых и двудольных растений циркон и силиплант не оказывали влияния, он был равен 19-20 суток.

Рекомендации для производства

1. Для снижения воздействия негативных факторов среды (засухи, УФ, пестицидов и др.) на культуру и повышения урожайности зерновых рекомендуется применять кремнийсодержащее удобрение силиплант (1,5 л/га) и регулятор роста циркон (20 мл/га) отдельно или в смеси с пестицидами.

2. Для повышения эффективности действия пестицидов (линтур, лонтрел, гранстар, децис, рогор С, альто супер, тилт) и сокращения объема их применения рекомендуется их совместное использование с силиплантом и цирконом, что положительно отражается на экономике и экологической ситуации агроце-ноза.

Список опубликованных работ по материалам диссертации

1. Пузырьков П.Е., Добрева Н.И, Сухова В.Л., Долгушкин В.А., Дорожкина JI.A. Потребителю - только качественную продукцию//Защита и карантин растений, 2009, №11.-С. 15-16.

2. Добрева Н.И., Колунтаев Д.А. Методика измерений остаточных количеств пестицидов в овощах, фруктах, зерне и почве методом жидкостной хроматографии// Сборник тезисов четвертой всероссийской конференции-школы: «Фундаментальные вопросы масс-спектрометрии и ее аналитическое применение». - Звенигород, 2010. — С.51 -52.

3. Добрева Н.И., Пузырьков П.Е, Дорожкина JI.A. Роль регуляторов роста в повышении урожайности и качества зерна//АгроИнновации, 2010, №4. - С. 14-17.

4. Дорожкина JI.A., Пузырьков П.Е., Добрева Н.И. Как повысить урожайность и качество зерна зерновых культур // Агровести, 2010, № 40 (172). -С 6-7.

5. Добрева Н.И., Колунтаев Д.А., Пузырьков П.Е., Сухова В.Л. Использование нового метода пробоподготовки «QuEChERS» для определения остаточных количеств пестицидов в целях мониторинга экологической безопасности импортируемой плодоовощной продукции в Российскую Федерацию. //Arpo XXI, 2011, № 10 (12). -С. 24-27.

6. Дорожкина Л.А., Пузырьков П.Е., Добрева Н.И., Рыбина В.Н. Циркон, эпин-экстра и силиплант в инновационных технологиях возделывания зерновых культур //Зерновое хозяйство России, 2011, № 4(16), -С. 40-45.

7. Пузырьков П.Е., Добрева Н.И., Дорожкина Л.А. Качество продуктов на нашем столе // Настоящий хозяин, 2011, № 10, -С. 68-69.

8. Воронин Д.В., Пузырьков П.Е., Добрева Н.И., Дорожкина Л.А. Действие кремнийсодержащего удобрения на метаболизм триасульфурона в растениях ячменя и мари белой. //ArpoXXl, 2011, № 7-9. -С. 23-25.

9. Добрева Н.И., Коваленко A.C. Снижение загрязнения продуктов питания// Сб. материалов Международной конференции «Актуальные вопросы товароведения и безопасности товаров». Московский государственный областной социально-гуманитарный институт. Коломна, 2013. -С. 23-27.

10. Добрева Н.И., Габдрахманов И.Х., Дорожкина Л.А. Применение регуляторов роста и Силипланта для повышения урожайности зерновых и снижения пестицидной нагрузки// Нива Поволжья, 2014, №1 (30), -С. 42-49.

11. Дорожкина Л.А., Поддымкина Л.М., Добрева Н.И. Применение регуляторов роста в растениеводстве// Учебное пособие. Москва Издательство РГАУ-МСХА, 2015, 146с.

Работа по изданию выполнена в редакционно-издательском отделе ВНИИА Лицензия на издательскую деятельность JIP 040919 от 07.10.98 Лицензия на полиграфическую деятельность ПЛД № 53-468 от 13.08.99 Подписано в печать 26.04.2015 Формат 60x84/16 Бум. писч. бел. Печать офсетная Усл. печ. л. 1,6 Заказ № 8 Тираж 100 экз.

127550, Москва, ул. Прянишникова, 31 А Тел. (499) 976-25-01, e-mail: pl@vniia-pr.ru