Бесплатный автореферат и диссертация по сельскому хозяйству на тему

Агроэкологические аспекты применения соединений кремния в защите ячменя и кормовой свеклы

ВАК РФ 06.01.15, Агроэкология

Автореферат диссертации по теме "Агроэкологические аспекты применения соединений кремния в защите ячменя и кормовой свеклы"

На правах рукописи СЛАСТЯ Ирина Васильевна

АГРОЭКОЛОГИЧЕСКИЕ АСПЕКТЫ ПРИМЕНЕНИЯ СОЕДИНЕНИЙ КРЕМНИЯ В ЗАЩИТЕ ЯЧМЕНЯ И КОРМОВОЙ СВЕКЛЫ

06.01.15 — Агроэкология

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата сельскохозяйственных наук

МОСКВА 1997

Диссертационная работа выполнена в Московской сельскохозяйственной академии им. К. А. Тимирязева.

Научные руководители: доктор сельскохозяйственных наук, профессор В. А. Черников, доктор сельскохозяйственных наук Л. А. Дорожкина.

Официальные оппоненты: доктор сельскохозяйственных наук, профессор Р. И. Словцов, кандидат сельскохозяйственных наук М. С. Раскин.

Ведущая организация — Всероссийский научно-исследовательский институт удобрений и агропочвоведения ¡им. Д. Н. Прянишникова. -

Защита состоится . . ЖГ'МЬ/'Ц^. . 1997 г.

в ././... . часов на заседании диссертационного совета К 120.35.06 в Московской сельскохозяйственной академии им. К. А. Тимирязева.

Адрес: 127550, Москва И-550, Тимирязевская ул., 49. Ученый совет ТСХА.

С диссертацией можно ознакомиться в ЦНБ ТСХА.

Автореферат разослан

. && , 1997 г.

Ученый секретарь диссертационного совета — кандидат биологических наук Л. В. Мосина

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ.

Актуальность исследований. В последние годы в связи с широким использованием в сельскохозяйственном производстве химических средств зашиты растений проблема загрязнения окружающей среди пестицидами и продуктами их трансформации встала наиболее остро.

Во всем мире, в том числе и в нашей стране, все больше внимания уделяется экологическим аспектам применения пестицидов. Основными направлениями экологизации'химической защиты растений в настоящее время являются: совершенствование ассортимента выпускаемых пестицидов и снижение норм их расхода. Однако процесс разработки и внедрения новых препаратов длителен, сложен и дорогостоящ. Поэтому весьма актуальными являются исследования по оптимизации факторов, способствующих максимальному проявлению токсических свойств препаратов в отношении вредных организмов при одновременном снижении отрицательного воздействия на объекты экосистем, сокращению потерь пестицидов, что позволит снизить нормы их расхода и, следовательно, уменьшить загрязнение окружающей среды и улучшить условия труда работающих .

В решении этой проблемы большая роль отводится использованию вспомогательных веществ, которые значительно сокращают потери пестицидов за счет уменьшения сноса, смывания, испарения препаратов и увеличивают время их контакта с вредными организмами. Однако применявшиеся до настоящего времени различные прилшгатели, нленкообразо-ватели, антииспарители, ПАВ и другие соединения не позволяли существенным образом снизить нормы расхода пестицидов. В связи с этим более целесообразным является использование в качестве вспомогательных веществ пшенкообразователей) кремнийсодержащих соединений, которые не только удерживают препарат и сокращают его потери, но и обладают биологической активностью, повышают устойчивость растений к неблагоприятным факторам, в том числе болезням и вредителям, что позволило бы снизить нормы расхода пестицидов при их совместном использовании и уменьшить поступление ксенобиотиков в объекты окружающей среды.

Цель и задачи исследований. Цель данной работы - повысить экологическую безопасность применения пестицидов за счет снижения пестициднол нагрузки при совместном их применении с соединениями кремния: тетраэтоксисиланом (ТЭС) и силикатом натрия.

Были поставлены следующие задачи: 1) изучить действие ТЭС и силжсата натрия на пораженность ячменя и кормовой свеклы болезнями и их влияние на рост, развитие и продуктивность культур;

- (. -

2) оценить эффективность действия смесей ТЭС (силиката натрия! со спиленными нормами расхода фунгицидов в подавлении развития болезней ячменя и кормовой свеклы, а также их влияние на процессы роста растений, урожайность и качество получаемой продукции;

3) изучить действие тилта, Би-58 и их смесей с ТХ (силикатом натрия) на микрофлору почвы;

4) дать эколого-токсикологическую оценку степени загрязнения агро-ценозов ячменя, кормовой свеклы и территории хозяйства пестицидами при их использовании согласно зональной и предлагаемой технологиям.

Научная новизна исследований. Впервые показана целесообразность использования ТЭС и силиката натрия для повышения экологичес- , кой безопасности применения пестицидов при возделывании ячменя и кормовой свеклы.Предлагаемая система защиты этих культур от вредных организмов позволяет снизить суммарную пестицидную нагрузку на аг-роценозы ячменя в 1.5 раза, кормовой свеклы - в 1.3 раза, а агроэ-котоксикологический индекс довести до 0.22 и 0.03 соответственно.

Впервые выявлена способность ТЭС и силиката натрия ингибиро-вать развитие корневых гнилей и листостебельных заболеваний ячменя, корнееда геэрмовой свеклы, а также стимулирующее действие этих соединений, проявляющееся в увеличении всхожести семян, биомассы, площади листовой поверхности и продуктивности растений.

Показано, что при совместном применении кремнийсодержащих соединений с тилтом и БИ-58 они ослабляли или полностью устраняли ин-гибирующее действие данных препаратов на микрофлору почвы.

Установлено, что наиболее результативным является совместное применение кремнийсодержащих соединений с дозами фунгицидов в 2 раза ниже рекомендованных. Эфеективность таких смесей против корневых гнилей и листостебельных болезней ячменя, а также корнееда свеклы выше, чем соответствующих пестицидов, применяемых согласно зональным технологиям. Использование данных смесей позволяет увеличить урожайность ячменя на 20-27%, кормовой свеклы - на 26-28Х.

Практическая ценность работы. Впервые разработана принципиально новая технология совместного применения IX и силиката натрия с • пестицидами для защиты ячменя и кормовой свеклы. Предлагаемая технология позволяет в 2 раза сократить нормы внесения ТМТД, фундазо-ла. Ферракса, тилта, увеличить урожайность культур, снизить себестоимость продукции, а также улучшить гигиену труда и экологическую ситуацию в агрозкосистемах.

Апробация работы. Результаты исследований доложены на научной конференции молодых ученых ТСХА (июнь,1997). объединенных заседаии-

I

I

ях кафедр экологии и химических средств защиты растений.

Публикации. По материалам диссертации опубликовано две работы.

Объем и структура работы. Диссертация изложена на /^страницах машинописного текста. Состоит из введения, литературного обзора, экспериментальной части, содержащей ¿Гразделов, выводов, рекомендаций производству, приложений. Включает ^таблиц, £ рисунков. Список использованной литературы представлен /^источниками, fté'va которых на иностранных языках.

УСЛОВИЯ И МЕТОДИКА ПРОВЕДЕНИЯ ИССЛЕДОВАНИЙ.

Полевые опыты проводились в 1994 - 1996 гг.в совхозе "Проводник" Московской области и на полевой станции ТСХЛ с кормовой свеклой "Эккендорфская желтая" и ячменем "3азерский-83".

Почва опытных участков дерново-среднеподаолистал, среднесугли-нистая. Содержание гумуса 2.ZZ, сумма поглощенных оснований 9 мг-экв, емкость поглощения 14 мг-экв, рН сол.5.0, обеспеченность основными питательными элементами средняя (ТСХА). Почва опытных участков в совхозе "Проводник" отличалась в основном более высоким содержанием гумуса (2.67.), суммой поглощенных оснований (Имг-зкв), емкостью поглощения (16 мг-экв), рН сол.(6.2).

Агротехника возделывания культур общепринятая в Московског области. Предшественниками ячменя являлись зернобобовые, кормовой свеклы - озимая, пшеница. Повторность опытов в 1994 году - трехкратная, в 1995-96 гг.- четырехкратная. Площадь опытных делянок в зависимости от схемы опыта составляла для свеклы 35-50 м2, для ячменя 10-25 м2, расположение делянок рендомизированное.

Для обработки семян применяли фунгициды: фундазол, 50Z с.п., ТМТД, 807. с.п., ферракс, 44Z b.c.к. и инсектицид - Еи-58, 407. н.э., вегетирующих растений ячменя - фунгицид - тилт, 25Z к.э. Пестициды применялись в рекомендованных и сниженных на 30 и 50Z нормах расхода отдельно и в сочетании с кремнийсодержащими соединениями. Все наблюдения, учеты и анализы проводились по общепринятым методикам.

Метеорологические условия в годы проведения исследований были неодинаковыми. Погодные условия 1994 и особенно 1996 гг. мало отличались от среднемноголетних, а 1995 год был нетипичным и характеризовался выраженной атмосферной и почвенной засухой с высокими температурами воздуха во второй половике мая - тане, сменившейся затем жаркой и дождливой погодой, что способствовало увеличения вредоносности заболеваний ячменя и кормовой свеклы.

- 4 -

РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ.

1. Использование ТЭС для снижения норм расхода фунгицидов и эффективность их совместного применения при протравливании семян кормовой свеклы и ячменя. Как показали наши исследования, наиболее эффективным в борьбе с корнеедом кормовой свекла Оыло применение смесей фунгицидов с ТЭС, которое позволяло снизить „заболеваемость растений в среднем за период исследований на 28-58*. ' а количество пораженных растений на 20-53%. Следует таете отметить высокую эффективность обработки семян трехкомпонентной смесью ТМТД (или фундазола) с Би-58 и ТЭС, в результате которой степень развития болезней снижалась на 31-537.. а количество больных растений на 22-58Х. •Разницы в действии фунгицидов ТМТД и фундазола не отмечалось (таб.1).

Таблица 1.

"Эффективность ТМТД, Би-58, ТЭС и их смесей в подавлении, корнееда кормовой свеклы (1996г.).

Варианты Число пораженных растений Степень развития болезни

7. 7. снижения к контролю 7. X снижения к контролю

• 1.'Контроль 53 - 23.5

2. '.ТМТД (4 кг/т) 34 36 14.2 37

|3. ТМТД (2 кг/т) 45 15 . 19.2 18 •

14. ТМТД (4)+ТЭС . 1 32 40 11.8 50

'|5. ТМТД(2)+ТЭС I 32 40 12.5 47

'|6. Ви-58(0.1 Л/Т) | 38 28 16.2 31

|7. Би-58(0.1)+ТЭС | 29 45 11.5 51

|8. ТМТД(4)+Би-58(0.1) | 32 40 12.2 48

|9. ТМТД( 2) +Ви-58 (0.05) 1 34 3S 13.0 45

110.ТМТД(4)+БИ-58(0.1)+ТЭС 1 26 51 10.2 57

|11.ТМТД(2)+Би-58(0.05)+ТЭС| 25 53 9.8 58

|12.ТЭС | 50 6 20.0 15 •

1 ИСР 0.05 • I 9.6 > 3.7

Нами выявлено также ингибирующее действие ТЭС на развитие корнееда кормовой свеклы, которое проявилось в снижении степени развития болезни на 15-24Х и количества пораженных растений на 6-18Х.

Эффективность смесей ТМТД или фундазола с ТЭС не зависела от нормы расхода фунгицидов, что дало \ш основание рекомендовать применение фундазола в дозе 1.25 кг/т иди ТМТД в дозе 2 кг/т, а такав их комбинаций с Би-58 в сочетании с TSC.'

Рис.1,2. Влияние ферракса и его смесей с ТЭС на пораженность ячменя корневыми гнилями (7. к контролю), 1996г.

Аналогичные данные о высокой эффективности протравливания семян Сиесьо ТЭС с дозой фунгицида в 2 раза ниже рекомендованной ■ получены и в опыте с ячменем, где применяли препарат ферракс. В зависимости от погодных условий обработка семян данной смесью снижала пораненность ячменя корневыми гнилями на 24-587., а распространение болезни на 20-49Х.Одностороннее сокращение нормы расхода фунгицида в 2 раза, как и при протравливании семян свеклы, сопровождалось увеличением степени распространения и развития болезни.

Преимущество смесей более четко проявлялось с середины вегетации и достигало максимума к моменту уборки, когда защитное действие ферракса заметно ослабевало. Существенной разницы в эффективности смесей, содержащих фунгицид в количествах 2.5 и 1.25 л/т, не было (рис.1,2). Обработка семян одним ТЭС в дозе 0.04 л/т тагаю способствовала подавлению развития корневых гнилей ячменя. По результату действия он соответствовал дозе ферракса 1.25 л/т, а в некоторых случаях - и 2.5 л/т.

Протравливание семян смесями ферракса с ТЭС оказывало более сильное ингибирующее действие и на развитие лкстостебельных болезней ячменя, особенно темно-бурой пятнистости (табл.2). Наилучший эффект достигался при сочетании ТЭС с половинной нормой расхода фунгицида.

Таблица 2.

Влияние ферракса и его смесей с ТЭС на пораженность ячменя листостебельными болезнями (X к контролю),1996г.

Варианты Темно-бурая пятнистость Мучнистая роса Бурая ржавчина

кущение молочно-восковая спелость кущение молочно-восковая спелость кущение молочно-восковая спелость

|1. Контроль* 11.30 7.72 17.18 9.06 3.24 6.81

|2. Ферракс(2.5 л/т) 63 85 53 55 38 34

|3. Ферракс(1.25 л/т) 57 76 60 72 51 40

|4. Ферракс(2.5)+ТЭС I 53 80 53 54 47 37

|5. Ферракс(1.25)+ТЭС| 50 68 51 55 35 25

|б.. ТЭС i ....... I 38 i 53 66 68 39 46

Примечание: * - в контроле даны абсолютные значения пораженности.

Таким образом, проведенные исследования показали, что норму расхода ТМТД, фундазола и ферракса, используемых для протравливания семян, можно сократить в 2 раза при их совместном применении с ТЭС без уменьшения их эффективности против возбудителей болезней кормовой свеклы и ячменя. Сокращение количества вносимых фунгицидов в сочетании с закреплением их'пленкой, образующейся на поверхности семян, приводит к уменьшении загрязнения почвы и воздуха рабочей зоны, что положительно сказывается не только на гигиене труда работающих на протравливании семян, их транспортировке и севе, но и на других экологических аспектах применения пестицидов.

2. Использование ТЭС и силиката натрия для снижения нормы рас- . хода тилта при опрыскивании посевов ячменя. Для подавления лкстостебельных болезней ячменя в период вегетации применяли фунгицид тилт и его смеси с ТЭС и силикатом натрия. Как видно из данных таблицы 3. применение тилта а рекомендованной норме (0.5 л/га) способствовало снижения заболеваемости растений мучнистой росой ( Eryslphe gramlnls DC. f. hordel Em. Marchai), темно-бурой пятнистостью ( Blpolarls sorokinlana Shoem), бурой ржавчиной ( Pucclnla hordelna Lavrov).' Сокращение иорш расхода до 0.35 и

0.25 .:/га приводило к ослаблению фунгицидного действия препарата. Однако введение в рабочие составы ТЭС или силиката натрия компенсировало уменьшение дозы, и по эффективности подавления болезней эти смеси соответствовали действию рекомендованной дозы фунгицида. Смесь, содержащая 0.25 л/га тилта,значительно слабее угнетала только развитие ринхоспориоза.

Таблица 3.

Влияние ТХ и силиката натрия на эффективность применения тилта в посевах ячменя (1935г.).

Варианты Степень поражения растении, У.

темно-бурой пятнистостью мучнистой росой бурой ржавчиной

1. Контроль 12.74 20.6 23.5

7. снижения к контролю

|2. Тилт(0.5л/га) 98 75 76

3. Тилт(0.35л/га) 95 61 29

14. Тилт(0.25л/га) 90 51 24

5. Тилт(0.5)+ТЭС 99 80 80

|6. Тилт(0.5)+с.натр. 100 90 82.

7. Тилт(0.35)+ТЭС 99 89 82

8. Тилт(0.35)+С.натр. 96 89 68

9. Тилт(0.25)+ТЭС 96 88 67

10.Тилт(0.25)+с.натр. 97 86 62

И. ТЭС 81 73 48

12.Силикат натрия. 89 70 58

ТЭС и силикат натрия, примененные самостоятельно, оказывали на развитие темно-бурой пятнистости и мучнистой росы такое же ингиби-рующее действие, как и тилт в дозе 0.5 л/га, а против ржавчинных грибов были менее эффективны.

Высокая эффективность смесей тилта с ТЭС или силикатом натрия обусловлена, вероятно, как увеличением скорости поглощения и передвижения фунгицида в растении, так и способностью соединений кремния повышать устойчивость растительного организма к неблагоприятным Факторам среды, в том числе к инфекционным и другим заболеваниям. Кроме того, по данным А.А.Ермолаева (1992) ТЭС и силикат натрия обладают собственным антимикробным действием.

Предлагаемые смеси, обладая высокой биологической активностью, представляют собой значительно иеньсую опасность для окрудаодоЛ

среды, чем тилт в дозе 0.5 л/га как ввиду двукратного сижения количества фунгицида, так и за счет сокращения его потерь (испарения, скатывания и др.) при использовании кремнийсодержащих соединений.

3. Влияние тилта, Би-58 и их смесей с ТЭС или силикатом натрия на микробиологическую активность почвы. Исследования показали, что применение тилта и БИ-58 для опрыскивания растений отрицательно сказывается на микробиологической активности почвы. При этом тилт оказывает более сильное ингибирующее действие на все группы микроорганизмов, чем Би-58. Ингибирующий эффект тилта проявился наиболее сильно в условиях засушливого вегетационного сезона (1995г.), когда через 20 дней после обработки посевов-ячменя было обнаружено сниже- . ние суммарного количества микроорганизмов в 1.8 раза (рис.3).

В то же время при использовании тилта в смеси с ТЭС или силикатом натрия общее количество микроорганизмов наоборот возрастало и существенно превышало контроль.

На следующие сутки после применения Би-58 наблюдалось уменьшение численности микроорганизмов, но этого не происходило, если обработку проводили смесью Би-58 с силикатом натрия.

Следовательно, кремнийсодержащие вещества (ТЭС и силикат натрия) ослабляли или полностью устраняли ингибирующее действие тилта и Би-58 на микробиологическую активность почвы. При использовании

Рис.3.Влияние тилта и «го смесей с ТЭС и силикатом натрия на численности микроорганизмов почвы чар« 20 дней после обработки (% к контролю), 1885г.

смесей прежде всего снижалось воздействие препаратов на группы микроорганизмов. усваивающих минеральные и органические формы азота, а также возрастало количество южных видов бацилл и уменьшалась доля микроскопических грибов в общем микробном ценозе, что указывает на повыление его стабильности.

4. Действие кремнийсодержащих соединений, пестицидов и их смесей на рост, развитие, урожайность и качество продукции кормовой свеклы и ячменя. Результаты исследований показали, что протравливание семян ячменя ферраксом и его смесями с ТЗС оказывало положительное влияние на всхожесть семян и во все годы исследований способствовало увеличению густоты стояния растений. При этом лучшие результаты получены при совместном использовании фунгицида с ТЭС (табл.4).

Таблица 4.

Влияние ферракса и его смесей с ТЭС на посевные качества семян ячменя (I к контролю).

Варианты Энергия прорастания Лабораторная всхожесть Полевая всхожесть (1996г.)

1.Контроль 100 100 100

2.Ферракс(2.5 л/т) 87а 106 А 125а-

З.Ферракс(1.25 л/г) 86А 96 юа

4.Ферракс(2.5)+ТЗС 88а 106а 127а

5.Ферракс(1.25)+ТЭС 87а 107а 114а

|6.ТЭС --- 88а 106а 109

Примечание: а - разница с контролем статистически достоверна.

Протравливание семян смесями ферракса с ТЭС способствовало наиболее дружному появлению всходов ячменя, что сказалось и на дальнейшем развитии растений.

Так, в 1996 г. масса растений ячменя в фазе всходов превышала контроль при обработке семян ферраксом на 87.. смесью ТЭС с ферраксом (2.5 л/т) - на 16Х и с дозой ферракса 1.25 л/т - на ЗОЛ. С учетом всхожести это составило соответственно 35. 47 и 48Х (рис.4).

Шс^здь листовой поверхности растений в этих вариантах в расчете на 1 га была больсе, чем в контроле соответственно на 39. 51 и 447. (рис.5).

Стимулирующее действие снесен ферракса с ТЭС на рост и развитие растений, особенно при использовании сниженной в 2 раза дозы фунгицида сохранялось и в последующие фазы их развития во все годы

исследований.

Несмотря на некоторое сглаживание различий между вариантами по массе растений ко времени созревания, плошадь зеленых листьев в вариантах с обработкой семян, особенно при использовании смесей фер-ракса с ТЭС,была значительно больше, чем в контроле,где наблюдалась большая пораженность растений листостебельными болезнями и более раннее усыхание нижних листьев. Это свидетельствует об удлинении периода активной фотосинтетической деятельности растений в вариантах с применением ТЭС и подтверждает положительное влияние соединений кремния на процессы фотосинтеза и продуктивность растений.

Непосредственное влияние ТЭС . на рост и развитие ячменя было . выражено слабее: биомасса растений возрастала в расчете на 1 га на 14-26 и плошддь листьев на 18-512 по отношению к контролю. Так как наиболее эффективным было совместное использование ТЭС с ферраксои Рис.4,5. Влияние обработки семян ферраксом и его смесями о ТЭС на биомассу и площадь листовой поверхности ячменя (к контролю), 1996г.

Надземная касса

из-1« ■ ш

1К 110 11)4 М-13' •Мади

.... .ф«рракс(2.3лЛ) , — - - -<>«рр»«£(2.8>»1ЭС —:—ТЭС

малвчио-»«см»м

СР*Л*СТЬ

Площадь пнстосэа погармияло

1М1

т

1М 1М

1*3

121

111

1 еэтзсль

. . • •

■ —

■ • - ОС

• - — *<ермср.!;>»тас

-тзс

......1I "■"' 1 """....... " '11 111

№ПМ>

валесп

можно было ожидать и получения налбольших урожаев именно в этих вариантах .

Повышение урожайности ячменя при обработке семян смесями фер-ракса с ТЭС наблюдалось во все годы исследований. При этом лучшие результаты получены при использовании ТХ с меньшей дозой фунгицида (1.25 л/т), хотя в засушливом 1995 году существенной разницы между дозами ферракса 2.5 и 1.25 л/т в смеси с ТЭС не было (табл.5).

Таблица 5.

Влияние ферракса, ТЭС и их смесей на урожайность и структуру урожая ячменя (1595 г.),

Урожайность Число зерен колосе, шт Масса зерна с 1 расте ния,г Масса 1000 зерен г. Коэффициент продуктивной кустистости Коеффи-циент зерно: солома

Варианты ц/га прибавка, 7.

1.Контроль 17.2 - 15.9 0.74 42.2 1.12 1.37

2.Ферракс(2.5 л/т) 20.6 19.8 16.6 0.80 44.0 1.10 1.4В

|З.Ферракс(1.25 л/т) 18.4 7.0 16.2 0.73 42.8 1.09 1.44

|4.Серракс(2.5)+ТЗС 21.8 26.7 16.8 0.84 41.6 1.24 1.С0

|5.Ферракс(1.25)+ТЭС|21.5 25.0 15.8 0.85 41.3 1.27 1.62

¡6.ТЭС Ц9.8 15.1 16.9 0.83 40.0 1.32 1.39

1 НСР о.05 1 2.6

За период исследований средняя величина прибавки урожая от использования смеси ТЭС с ферракссм в дозе 1.25 л/т составила 277.. Обработка семян одним ТЭС обеспечивала устойчивое повышение урожайности ячменя ¡¡а 14-157..

Анализ структуры урожая показат, что повышение урожайности связано с увеличением продуктивной остистости, а также массы зерна с 1 растения. При этом тзкде возрастало соотношение зерна к соломе, что указывает на более эффективное использование питательных веществ (табл.5).

При обработке посевов ячменя тилтом и его смесями с кремнийсо-держащими соединениями влияние их на процессы роста и развития растений выражено значительно слабее, так как растения к моменту обработки были достаточно развитыми, имели Фушщионирухзщую корневую систему и сформировавшийся листовой аппарат. Однако применение фунгицида, и особенно его смесей с кремнийсодержадами соединениями сопровождалось продлением пер-',ода фотосинтетической деятельности листьев, что связано как с подавлением развития болезней, так и, возможно, с увеличением содержания в них хлорофилла, что согласует- •

ся с данными Н.Е.Алешина (1991) о положительном влиянии кремния на синтез пигмента.

В 1995 году в фазу молочно-восковой спелости площадь зеленых листьев ячменя при обработке тилтом в дозе 0.5 л/га была больше, чем в контроле на 962, при обработке с ТХ - на 1487. и с силикатом натрия - на 1407.. Сокращение дозы тилта на 30 и 507. сопровождалось снижением массы зеленых листьев и уменьшением их площади в сравнении с этими показателями при норме расхода тилта 0.5 л/га. В то же время совместное использование фунгицида в дозах 0.35 и 0.25 л/га с кремнийсодержащими соединениями приводило к увеличению массы и площади листьев по отношению к рекомендованной норме расхода тилта (0.5 л/га) соответственно на 21-32 и 24-302.

Самостоятельное применение ТЭС и силиката натрия также способствовало более длительному сохранению зеленых листьев, площадь которых превышала контроль соответственно на 68 и 85%.

Преимущество использования смесей кремнийсодержащих веществ с заниженными дозами тилта.. отразилось и на продуктивности культуры. Так, в 1996 г. урожайность ячменя в вариантах, где применялись смеси ТХ или силиката натрия с дозами тилта 0.35 и "0.25 л/га,не толь-

Таблица 6..

Влияние тилта. ТХ, силиката натрия и их смесей на урожайность и качество зерна ячменя (1996г.).

Варианты Урожайность Масса 1000 зерен, г Сырой протеин, 7. на а/с вещество Кормовые единицы на 1 ц

ц/га прибавка. 7.

|1. Контроль 27.2 - 43.0 10.6 86.5

|2. Тилт(0.5л/га) 31.6 16.2 46.9 11.0 85.5

|3. Тилт(0.35л/га) |30.2 11.0 45.8 11.4 86.0

4. Тилт(0.25л/га) 127.3 0.4 44.1 11.4 85.9

5. Тилт(0.5)+ТЭС |33.6 23.5 47.2 11.о' 86.7

6. Тилт(0.5)+сил.натрия |31.8 16.9 46.3 11.1 85.7

[7. Тилт(0.35)+Т9С |34.2 25.7 47.6 10.8 85.7

8. Тилт(0.35)+сил.натрия|31.7 16.5 46.4 11.1 86.1

9. Тилт(0.25)+ТХ |32.0 17.6 . 46.5 10.7 86.1

10.Тилт(0.25)+сил.натрия|33.8 24.3 47.2 10.8 85.6

|11.ТХ 30.2 11.2 46.1 10.7 86.6

12.Силикат натрия. 30.9 13.6 46.3 10.6 85.5

НСР о.05 2.4 1

ко превышала контроль на 18-25*. но была выше, чем в вариантах с применением рекомендованной дозы 0.5 л/га (табл.6).

В среднем за три года исследований эффективность обработки посевов ячменя смесями ТЭС или силиката натрия с тилтом в дозах 0.5, 0.35 и 0.25 л/га была примерно одинаковой, что дало нам основание рекомендовать для производства использование смесей с дозой фунгицида 0.25 л/га.

Известно, что зерновые относятся к кремнефилам, и полученные нами результаты согласуются с имеющимися данными о положительном влиянии кремния на ропт и развитие растений. Однако относительно отзывчивости свеклы на применение соединений кремния данных очень мало, хотя А.А.Ермолаев (1992) указывает на резкое повышение урожайности сахарной свеклы при внесении кремнийсодержащих удобрений.

В наших опытах обработка семян кормовой свеклы ТЭС и его смесями с пестицидами положительно влияла на рост и развитие растений, но эффект в значительной степени зависел от погодных условий.

В 1994 и 19S6 гг. практически все применявшиеся препараты, кроме Би-58, способствовали увеличению всхожести семян (табл.7), а

Таблица 7.

Влияние ТЭС, ТМТД, Би-58 и их смесей на рост и развитие кормовой свеклы (7. к контролю),' 1996г.

Варианты Полевая всхожесть Ш пара настоящих листьев Период интенсивного роста корнеплода

\ \ масса расте ния S листьев масса растения масса корня S листьев

Ч \ 1. Контроль* 18.8 1.11 21.1 432 172 22.2

2. ТМТД (4 кг/т) 120 115 108 119 118 113

3. ТМТД (2 кг/т) 105 88 89 91 105 83

4. ТМТД (4)+ТЭС 125 106 112 135 131 133

5. ТМТД(2)+ТЗС 123 139 144 147 150 142

|6. Би-58(0.1 Л/Т) 84 122 132 129 134 121

|7. Би-53(0.1)+ТЭС 105 158 174 144 161 123

18. TÎ'ТД(4) +Би-53(0.1 ) 116 156 164 143 142 147

|9. МТЛ(2) +Би-58(0.05) 114 107 102 102 108 103'

|10.ТМТД(4) +Бл-58(0.1)+ТЭС 112 122 118 121 131 111

|11.ТМТД(2)+БИ-58(0.05)+ТЗС 120 150 141 127 142 114

|12.ТЭС 107 120 110 114 142 134

Примечание:* в контроле дани абсолютные значения: всхожесть

____в шт/пог.м; масса в г. площадь листьев в см2 и дм2.

в засушливом 1995 году Би-58. а также его смеси с фунгицидами, приводили к ее снижению. Добавление ТЭС к протравителям, как правило, несколько увеличивало густоту всходов свеклы по сравнению с применением одних пестицидов.

Положительное влияние ТЭС проявлялось и в увеличении массы, и прежде всего корня свеклы, а такие листовой поверхности растений (табл.7). Более интенсивное развитие свеклы в вариантах с использованием ТЭС наблюдалось до конца вегетации и способствовало увеличению продуктивности растений.

В результате в вариантах, где применялись смеси пестицидов с ТЭС. получены достоверные прибавки урожая, которые были выше, чем от использования одних пестицидов на 5-227.. При этом существенной разницы в урожайности в зависимости от содержания фунгицидов в смеси, как правило, не отмечалось (табл.8).

Таблица 8.

Влияние обработки семлн ТЭС, ТМТД, Би-58 и их смесями на урожайность и качество кормовой свеклы (1996г.).

Варианты Урожайность Густота сто яния, тыс/га Средняя масса 1 корнеплода Сахар. 7. на а/с вещ-во Кормо мовых единиц

ц/га прибавка, 7.

1. Контроль 433 - 67.0 609 6.6 12.1

2. ТМТД (4 кг/т) 476 10 71.2 672 6.9 12.3

3. ТМТД (2 кг/т) 419 - 3 68.9 615 6.8 12.2

4. ТМТД (4)+ТЭС 513 18 72.6 706 7.2 12.7

5. ТМТД(2)+ТЭС 507 17 72.8 697 7.2 12.5

6. Би-58(0.1 л/т) 520 20 74.1 702 7.0 12.4

7. Би-58(0.1)+ТЭС 564 30 76.2 745 7.1 12.5

8. ТМТД(4)+Би-58(0.1) 529 22 74.8 716 6.9 12.3

9. ТМТД(2)+Би-58(0.05) 490 13 75.7 647 7.0 12.5

10.ТМТД(4)+Би-58(0.1)+ТЭС 524 21 79.4 659 7.1 12.5

11.ТМТД(2)+Би-58(0.05)+ТЭС 556 28 81.2 688 7.2 12.6

12.ТЭС 500 16 72.6 692 6.8 12.1

НСР 0.05 59

Определение химического состава и кормовой ценности продукции показало, что в результате протравливания семян кормовой свеклы отмечалась тенденция к снижению в корнеплодах количества азота и клет-

чатки и увеличению золы и БЭВ. а также содержания сахара на 1-122 (табл.8).

Протравливание семян ячменя ферраксом и его смесями с ТЭС не влияло на основные показатели качества нового урожая (содержание азота и сырого протеина, жира, золы, клетчатки и БЭВ). При опрыскивании ячменя тилтом и его смесями с ТЭС и силикатом натрия наблюдалось увеличение содержания азота и сырого протеина (табл.б).

Однако существенной разницы в содержании кормовых единиц в 1 кг продукции не было. В связи с этим сбор их, а таю/.е протеина, сухого вещества и сахар;-., зависел в основном от величины урожая культур и был максимальным при использовании пестицидов совместно с соединениями кремния.

Остаточные количества пестицидов-.ТМТД, фундазола, Ви-58 и тил-та в продукции не обнаружены.

Производственные испытания совместного применения ТЭС и силиката натрия со сниженными нормами расхода пестицидов, проведенные в совхозе "Проводник" Московской области с ячменем на площади 80 га и кормовой свеклой на площади 30 га, показали, что урожайность культур при использовании рекомендуемых смесей была такой же, как и при использовании препаратов согласно зональным технологиям.

5. Уровень загрязнения агроценозов пестицидами при их совместном применении с кремнийсодержащими веществами. Опасность использования пестицидов прежде всего связача с загрязнением ими объектов агроландшафта, а также миграцией их по трофическим цепям. В связи с этим ограничение поступления пестицидов в окружающую среду в результате двукратного уменьшения нормы расхода препаратов и сокращения их потерь имеет большое практическое значение.

Расчеты, проведенные нами и характеризующие уровень загрязнения зерновых и корковой свеклы, показали, что предлагаемая система защиты растений представляет значительно меньшую опасность для объектов экосистем, чем существующая зональная. Для расчетов использованы формулы, предложенные В.П.Васильевым, В.Н.Кавецким» Л.И.Бубликом (1989).

Результаты показали, что опасность загрязнения территории хозяйства пестицидами невелика (АЭТИ < 1), хотя в агроценовах зерновых и терновой све!иы показатели Дэкт» V ¡1 АЗТИ несколько выда, чем вцелом по территории хозяйства (табл.9).

Таблица 9.

Влияние совместного применения пестицидов и кремнийсодержащих соединений на уровень загрязнения агроценозов и территории хозяйства "Проводник" Московской области.

Варианты Экотокси- Степень Прогнозиру- АЭТИ Класс

кологичес- опасности емое загря- опасности

кая доза,. пестици- знение V,

Дэкт,кг/га дов Сев усл.кг/га

1 3 е р н о в ы е

[Зональная 8.33 4.9 3.40 0.54 мало опасный

[Предлагаемая 6.28 4.9 2.56 0.22 то же

1 Кориоваа свек л а

IЗональная 3.88 4.1 1.8а 0.09 мало опасный

¡Предлагаемая 2.50 4.1 1.22 0.03 то же

Вся т и- р р и т о р и а хозяйства

Зональная 1 3.38 4.2 1.61 0.06 мало опасный |

Снижение норм расхода применявшихся препаратов за счет введения в рабочие составы кремнийсодержащих соединений позволило снизить пестицидную нагрузку на зерновых в 1.6 раза, на кормовой свекле - в 1.3 раза, прогнозируемое загрязнение соответственно в 1.5 и 1.3 раза, ЛЭТИ - в 3.5 и 2.4 раза, что говорит о практически безопасном использовании пестицидов в агроценозах и позволяет исключить контроль за их остаточными количествами в урожае.

6. Экономическая эффективность совместного применения ТХ и силиката натрия с пестицидами в защите ячменя и кормовой свеклы. Экономическая оцешса совместного использования кремнийсодержащих соединений: ТХ и силиката натрия со сниженными в 2 раза нормами расхода фунгицидов показала высокую эффективность этой технологии, позволившей снизить себестоимость ячменя на 177., кормовой свеклы -на 14Х, увеличить чистый доход и рентабельность производства зерна и сократить убыточность возделывания кормовой свеклы.

'ВЫВОДЫ.

1. Впервые показана целесообразность и высокая эффективность применения кремнийсодержащих соединений: тетразтоксисмлана и силиката натрия для снижения пестицидной нагрузки и повышения урожайности зерновых (ячменя) и кормовой свеклы.

2. Выявлена способность IX и силиката иэдш иш-иОировать развитие корневых гнилей и листостебельных заболеваний ачмена (муч-

нистой росы, темно-бурой пятнистости, бурой ржаичимы) и корнееда кормовой свеклы. По эффективности действия они занимают промежуточное положение между полной и половинной нормами расхода фунгицидов, а по длительности защитного действия соответствуют полным нормам расхода.

3. Показано, что ТЭС и силикат натрия снижали или полностью устраняли ингибирующее действие тилта и Би-58 на микроорганизмы почвы, причем токсическое действие тилта было выражено сильнее, чем Еи-58. Особенно ярко положительная роль соединений кремния проявилась в засушливых условиях 1995 года.

4. Установлено, что ТЭС оказывает стимулирующее действие на рост и развитие ячменя и кормовой свеклы, проявляющееся в увеличении полевой всхожести семян, биомассы, плозди листовой поверхности и продуктивности растений.

5. Показано, что наиболее эффективным является совместное применение ТЭС и силиката натрия с фунгицидами (ферраксом. тилтом, ТМТД, фундазолом) в дозах в 2 раза ниже рекомендованных. Эффективность смесей против корневых гнилей и листостебельных болезней ячменя, а также корнееда свеклы выше, чем соответствующих пестицидов, применяемых согласно зональным технологиям. Смеси обладали более длительным сроком защитного действия, а также оказывали положительное влияние на рост и развитие культур, которое проявлялось в появлении более ранних и дружных всходов, активном нарастании листовой поверхности и биомассы растений, увеличении урожайности.

6. Применение фунгицидов согласно разработанной технологии обеспечило увеличение урожайности ячменя на 20-27% и кормовой свеклы на 26-28*. Это превышало прибавки урожая от традиционного использования препаратов или соответствовато им, а также увеличивало сбор кормовых единиц, протеина и 'сахара с 1 га.

7. Использование- ТЭС и силиката натрия в качестве ингредиентов песткцидных композиций позволило ограничить поступление ксенобиотиков в объекты окружающей среды за счет уменьшения потерь и объема их применения, в результате чего прогнозируемое загрязнение в агро-ценозах ячменя уменьшилось в 1.5 раза, кормовой свеклы в 1.3 раза, а агроэготоксиколсгическпй индекс уровня опасности пестицидов для экосистем снизился соответственно с 0.54 до 0.22 и с 0.09 до 0.03, что указывает на практически безопасное применение химических средств защиты растении з агроценозах данных культур.

8. Экономическая оценка разработанной технологии применения пестицидов показала высокую эффективность и выгодность рекомендуе-

мых приемов защиты, позволивших снизить себестоимость ячменя нА 17%, кормовой свеклы - на 14%.

РЕКОМЕНДАЦИИ ПРОИЗВОДСТВУ.

Для защиты зерновых культур от корневых гнилей и комплекса листостебельных болезней рекомендуется обработка семян смесью ТЭС с ферраксом (1.25 л/т), а в период вегетации - опрыскивание посевов смесью ТЭС или силиката натрия с тилтом (0.25 л/га), то есть при нормах расхода фунгицидов в 2 раза ниже рекомендованных.

Для снижения пораженности кормовой свеклы корнеедом рекомендуется обработка семян смесями ТЭС с ТМТД или фундазолом при нормах расхода фунгицидов соответственно 2 и 1.25 кг/т или смесью, в состав которой входят ТМТД (2 кг/т), ТЭС (0.04 л/т) и Би-58 (0.1л/т).

Предлагаемая технология защиты растений экономически выгодна и позволяет получать более высокие урожаи культур, чем зональные системы, а также способствует повышению безопасности применения пестицидов и улучшению экологической обстановки в агроэкосистемах.

Список работ, опубликованных по теме диссертации.

1. Дорожкина Л.А., Сластя И.В., Бугаев П.Д. Использование тет-раэтоксисилана для повышения эффективности применения пестицидов при выращивании зерновых культур // Известия ТСХА. - 1997.- N 1.- С.110--115.

2. Дорожкина Л.А., Сластя И.В., Мерах Л. Применение эфиров кремневой кислоты для снижения загрязнения окружающей среды ксенобиотиками. // Регуляторы роста и развития растений / Тез. докл. IV международн. конф.- М., 1997.- С.266.