Бесплатный автореферат и диссертация по сельскому хозяйству на тему

Эффективность защиты яровой пшеницы от корневой гнили по мезоформам рельефа в степи Оренбургского Предуралья

ВАК РФ 06.01.07, Плодоводство, виноградарство

Автореферат диссертации по теме "Эффективность защиты яровой пшеницы от корневой гнили по мезоформам рельефа в степи Оренбургского Предуралья"

Соловых Андрей Александрович

ЭФФЕКТИВНОСТЬ ЗАЩИТЫ ЯРОВОЙ ПШЕНИЦЫ ОТ КОРНЕВОЙ ГНИЛИ ПО МЕЗОФОРМАМ РЕЛЬЕФА В СТЕПИ ОРЕНБУРГСКОГО ПРЕДУРАЛЬЯ

Специальность 06.01.07 - защита растений

1 2 ЯНВ 2012

Автореферат

диссертации на соискание ученой степени кандидата биологических наук

Кинель-2012

005008721

Работа выполнена на кафедре селекции и защиты растений ФГБОУ ВПО «Оренбургский государственный аграрный университет» в 2006-2010 гг.

Научный руководитель: заслуженный работник сельского хозяйства РФ, доктор сельскохозяйственных наук, профессор Каракулев Владимир Васильевич

Официальные оппоненты:

доктор биологических наук, профессор • Каплин Владимир Григорьевич

кандидат сельскохозяйственных наук Кинчаров Александр Иванович

Ведущая организация: ГНУ Научно-исследовательский институт сельского хозяйства Юго-Востока РАСХН

Защита состоится «f£ » февраля 2012 г. в 10 часов на заседании диссертационного совета ДМ 220.058.01 при ФГБОУ ВПО «Самарская государственная сельскохозяйственная академия»

Адрес: 446442, Самарская область, г. Кинель, пгт. Усть-Кинельский, ул. Учебная 2, ФГБОУ ВПО Самарская ГСХА, диссертационный совет. Факс:8(84663)-46-1-31, E-mail: ssaa-samara@mail.ru

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Самарской государственной сельскохозяйственной академии, с авторефератом - на сайте: http://www.ssaa.ru/ и на электронном сайте ВАК http: //vak. ed.gov.ru.

Автореферат разослан и размещен на сайте «3 » января 2012 г.

Ученый секретарь диссертационного совета, кандидат биологических наук, профессор Марковская Галина Кусаиновна

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность. Зерновые культуры - основа производства наиболее важных продуктов питания для людей, а также концентрированных и грубых кормов для животных. Актуальна проблема увеличения производства зерна и повышение его качества (Зайцева, 1957; Фокеев, 1961; Иоаниди, 1963; Кодаев, 1970; Голышин, 1982, 1993; Колесников, 1992; Абдрашитов, 1996, 2003; Глинушкин, 2010; Каракулев, 2010).

По данным Федеральной службы государственной статистики по Оренбургской области за последние пять лет площадь под посевы яровой пшеницы в области сократилась на 94,0 тыс. га с изменениями от 1,494 млн. га в 2006 г. до 1,4 млн.га - в 2010 г.

В последние годы заметно ухудшилась фитосанитарная обстановка зернового поля - значительно выросло отрицательное влияние комплекса грибных болезней. По данным Филиала ФГУ "Россельхоз-центр" по Оренбургской области, корневая гниль присутствует и причиняет вред на всех посевах яровой пшеницы Оренбургской области, особенно в разных ландшафтных условиях (Тупеневич, Чулкина,1991; Лухменев, 2000; Соловых, Лукъянцев, Глинушкин, 2008). Потери от вредных организмов потенциально возможного урожая в отдельные годы составляют 50% и более (Коршунова, Чумаков, Щекочихина, 1966; Чулкина, 1979; Лухменев, 2000; Зиганшин 2007; Глинушкин, 2009), а на склоновых землях эти потери еще выше (Савоськина, Копылов, 2005).

По мнению академика В.И. Кирюшина (2000), в последнее время все больше внимания необходимо уделять оценке и регулированию фи-тосанитарного состояния агрофитоценозов с учетом особенностей ландшафта: рельефа, структуры почвенного покрова и т.д., но его утверждения относятся в основном к учету и регулированию засоренности посевов.

Для детального изучения данного вопроса необходимы исследования во всех почвенно-климатических зонах региона, что позволит отследить особенности распространения вредителей, болезней и сорняков в условиях различных ландшафтов и разработать ландшафтно-ориентированные подходы к защите растений.

Цель и задачи исследований. Целью исследований являлось биоэкологическое обоснование эффективности предпосевной обработки семян фунгицидами и биопрепаратами по мезоформам рельефа в защите от корневых гнилей и повышении продуктивности мягкой яровой пшеницы в степной зоне Оренбургского Предуралья.

При выполнении работы были поставлены следующие задачи:

- определение влияния мезоформ рельефа на агрофизические свойства почвы;

- оценка фитосанитарного состояния посевов яровой пшеницы в зависимости от мезоформ рельефа;

- обоснование и оценка применения препаратов для предпосевной обработки семян пшеницы против корневых гнилей;

- выяснение особенностей влияния биологических и химических препаратов и мезоформ рельефа на всхожесть, рост и развитие яровой пшеницы в лабораторных и полевых условиях;

- выяснение особенностей влияния мезоформ рельефа, биологических и химических препаратов на элементы продуктивности, урожайность яровой пшеницы, технологические качества зерна;

- экономическая и энергетическая оценка приемов защиты при возделывании пшеницы по мезоформам рельефа.

Связь темы диссертации с планом научных исследований. Работа выполнялась в соответствии с тематическим планом Оренбургского государственного аграрного университета и межведомственной координационной программы РАСХН по теме: «Комплексная защита с.-х. культур от вредителей, болезней и сорняков на Южном Урале», номер государственной регистрации 01.2.00105539.

Научная новизна. Впервые в условиях Оренбургского Предура-лья с учетом ландшафтных особенностей проведена биологическая оценка фитосанитарного состояния посевов яровой пшеницы (Юго-Восточная 2) в зависимости от мезоформ рельефа; определена эффективность предпосевной обработки семян фунгицидами и биопрепаратами в борьбе с корневой гнилью по мезоформам рельефа; оценено влияние мезоформ рельефа, биологических и химических препаратов на элементы продуктивности, урожайность, технологические качества зерна яровой пшеницы; проведена экономическая и энергетическая оценка приемов защиты при возделывании пшеницы по мезоформам рельефа.

Практическая ценность. Выполненная работа вносит существенный вклад в разработку ландшафтно-адаптивной защиты яровой пшеницы от болезней в условиях степной зоны Оренбургского Преду-ралья. Исследования проведены на территории КФХ «Соловых А.Д.» Переволоцкого района Оренбургской области и их результаты внедрены в производство. В 2007 г. на площади 700 га дополнительный сбор пшеницы составил 329 т, что соответствует 1645 тыс. руб. (закупочная стоимость 1 т пшеницы - 5000 руб.).

Основные положения, выносимые на защиту:

1. Мезоформы рельефа оказывают существенное влияние на фи-тосанитарное состояние посевов яровой пшеницы, динамику влажности и агрофизические свойства почвы; эффективность предпосевной обработки семян в защите яровой пшеницы от корневых гнилей; формирование элементов продуктивности, урожайность и технологические качества зерна.

2. Максимальная биологическая эффективность препаратов против корневой гнили (27%) наблюдается на плакоре и на северном склоне, а минимальная (21%) - на южном склоне.

3. В защите яровой пшеницы от корневой гнили, повышении урожайности, качества зерна в степи Оренбургского Предуралья наиболее эффективна предпосевная обработка семян препаратами ТМТД Плюс и Фитоспорин-М.

Апробация работы. Материалы и результаты исследований представлялись на конференциях областных: «Студенты и аспиранты в науке» (Оренбург, 2007, 2008, 2009, 2010), «Конференции молодых ученых и специалистов Оренбургской области» (Оренбург, 2008, 2009); всероссийских: «Специалисты АПК нового поколения» (Саратов, 2007, 2008), «Вклад молодых ученых в отраслевую науку с учетом современных тенденций развития АПК» (Москва, 2009), «Молодые ученые - Агропромышленному комплексу России (Саратов, 2009); международных: «Научное наследие Н.И.Вавилова - фундамент развития отечественного и мирового сельского хозяйства» (Москва, 2007), «Вавиловские чтения» (Саратов, 2008, 2009), «Молодость, талант, знания - ветеринарной медицине и животноводству» (Троицк, 2010); выставках: «Областная выставка научно-технического творчества молодежи» (Оренбург, 2007, 2008, 2010), по итогам 2008 года был получен грант президента РФ по поддержке талантливой молодежи, «Выставка научно-технического творчества молодежи», в рамках Молодежного инновационного форума ПФО, медаль «За успехи в научно-техническом творчестве и научно-исследовательской работе» (Ульяновск, 2010); конкурсах: «Первый, второй и третий туры Всероссийского конкурса на лучшую научную работу студентов, аспирантов и молодых ученых высших учебных заведений Минсельхоза РФ» (Оренбург, Саратов, Москва, 2008), «Лучший инновационный проект в сфере АПК» Оренбургского регионального отделения РАД (Оренбург, 2009); «Молодые новаторы аграрной России» на соискание грантов для поддержки научно-исследовательской работы аспирантов федеральных государственных аграрных образовательных учреждений высшего профессионального образования (Москва, 2010).

Публикация результатов исследований. По теме диссертации опубликованы 12 научных работ, 3 из них - в рекомендованных ВАК РФ рецензируемых изданиях.

Декларация личного участия автора. Диссертация содержит фактический материал, полученный автором в течение 2006-2010 гг. Помощь в проведении учетов корневой гнили, структурного анализа элементов продуктивности пшеницы и качественных показателей зерна оказывали активные участники СНО «Агроэкотест» агрономического факультета, обработка и анализ собранного материала выполнены автором самостоятельно.

Объем и структура работы. Диссертация, общим объемом 198 страниц компьютерного текста, состоит из введения, 4 глав, выводов, предложений производству, списка литературы, включающего 202 ис-

точника, в том числе 10 - на иностранных языках; содержит 27 таблиц, 5 рисунков, 59 приложение.

Благодарности. Автор благодарен научному руководителю, проф. В.В. Каракулеву за постоянное квалифицированное руководство и практическую помощь в проведении исследований и подготовке диссертации; доц. кафедры селекции и защиты растений А.ПГлинушкину -за помощь и поддержку во время сбора материала, его анализа и написания диссертации; зав. кафедрой технологии хранения и переработки продукции растениеводства, доц. В.Н. Яичкину - за помощь в определении качественных показателей зерна; зав. лабораторией кафедры земледелия и технологии производства продукции растениеводства А.В.Кащееву - за помощь в определении агрофизических свойств почвы; активным участникам СНО «Агроэкотест» - за помощь в сборе и обработке первичной документации; зав. кафедрой химии и защиты растений Самарской ГСХА, проф. В.Г. Каплину - за консультации и замечания при доработке диссертации.

1. ЗАЩИТА ЯРОВОЙ ПШЕНИЦЫ ОТ КОРНЕВОЙ ГНИЛИ ПО

МЕЗОФОРМАМ РЕЛЬЕФА

Проанализированы литературные источники по вредоносности корневой гнили на посевах зерновых культур, роли агротехнических приемов в борьбе с корневой гнилью, применению препаратов для предпосевной обработки семян и их влиянию на урожайность. Отмечено, что влияние мезоформ рельефа на эффективность предпосевной обработки семян и фитосанитарное состояние посевов яровой пшеницы в степи Оренбургского Предуралья не исследовано.

2. УСЛОВИЯ, МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЙ

Исследования проводились в 2006-2010 гг. в лабораториях химической защиты растений, технологии хранения и переработки продукции растениеводства Оренбургского ГАУ. Закладка полевых и производственных опытов проводилась в условиях КФХ «Соловых А.Д.» Пе-револоцкого района Оренбургской области.

Рельеф хозяйства в целом холмисто-увалистый. Почвенный покров представлен в основном обыкновенными черноземами: черноземы обыкновенные тяжело- и среднесуглинистые; черноземы обыкновенные карбонатные среднесмытые тяжело- и среднесуглинистые.

2006, 2007 и 2008 гг., с гидротермическими коэффициентами периодов вегетации соответственно 0,61, 0,72 и 0,67, характеризуются как слабо засушливые; 2005 г. и 2009 г. были сильно засушливыми (ГТК -0,46 и 0,44); в 2010 г. отмечалась очень сильная засуха (ГТК - 0,16).

Для проведения лабораторных, полевых опытов использовался сорт яровой мягкой пшеницы Юго-Восточная 2 с нормой высева 4,5 млн. на 1 га всхожих семян.

Были проведены лабораторные фитосанитарные исследования и установлено соответствие семян посевному стандарту. После этого проводилось протравливание семян машиной ПС-10 препаратами: Фитос-порин-М, П (2 млрд. клеток и спор/г Bacillus subtilis, штамм 26 D) 1 л/т; Бинорам (титр 2,5-5,Ох Ю10 кл./мл Pseudomonas fluorescens) 50 мл/т; Дивиденд Стар, КС (дифеноконазол 30 г/л + ципроконазол 6,3 г/л) 1 л/т; ТМТД Плюс, КС (400 г/л тирама) 2 л/т.

В лабораторных условиях определяли влияние биологических и химических препаратов на лабораторную всхожесть (проращивание на фильтровальной бумаге и в песке) и на рост и развитие яровой пшеницы (проращивание в песке).

Производственный опыт закладывался в трехкратной повторно-сти по следующим мезоформам рельефа: плакор водораздельный протяженностью 200 м, шириной 330 м; склон южный протяженностью 120 м, крутизной 3-5°; балка протяженностью 50 м; склон северный протяженностью 150 м, крутизной 4-7°. В севообороте предшествующей культурой была яровая пшеница. Агротехника опыта была типичной для центральной климатической зоны Оренбургской области. Размер опытных делянок по вариантам обработки семян пшеницы: плакор 7,2 х 200 м = 1440 м2; южный склон - 7,2 х 120 м = 864 м2; балка - 7,2 х 50 м = 360 м2; северный склон - 7,2 х 150 м = 1080 м2. Повторность опыта техкратная.

Производственные и лабораторные опыты сопровождались следующими наблюдениями и учетами:

1. За растениями: фенология - по методике Госсортосети; густота стояния и полевая всхожесть семян (Вавилов, 1983); структура урожайности (Зайцев, 1973); степень поражения растений корневыми гни-лями (по методике ВИЗР, 1985); уборку урожая на производственных опытах проводили прямым комбайнированием комбайном «Нива» СК-5А. Зерно взвешивали с каждой делянки, после чего отбирались средние образцы для определения влажности, засоренности, технологических качеств зерна.

Распространенность корневой гнили определяли по количеству больных растений, выраженных в процентах от общего количества учтенных растений и вычисляли эту величину по формуле:

Р = 100 х n/N, где: Р - распространенность болезни, %; N - общее число растений в пробе, шт.; п - количество больных растений в пробе, шт.

По интенсивности поражения растений в баллах определяли развитие болезни в процентах по формуле:

R = £(axb)/(NxK)x 100, где: R - развитие болезни в процентах:

а - число растений с одинаковыми признаками поражения;

Ь - соответствующий этому признаку балл поражения;

X - сумма произведений числовых показателей;

N - число растений в учете (больные и здоровые);

К - высший балл учетной шкалы (в данном случае К = 4)

(Чумаков, Захарова, 1990).

Биологическую эффективность вычисляли по формуле: С = 100-В/Ах 100, где: С - биологическая эффективность, %;

А - показатель в контроле;

В — показатель в опыте.

2. За семенами: энергия прорастания, всхожесть, сила роста (ГОСТ 12040-66); определение зараженности семян при проращивании в рулонах (ГОСТ 12044-81); натурная масса, г/л; масса 1000 зерен г; количество сырой клейковины, %, ее качество - на приборе ПЭК-ЗА.

3. За почвой: водно-физические свойства почвы по общепринятым методикам (Доспехов, Васильев, Туликов, 1987; Ряховский, Батурин, Березнёв, 2004).

Проводились наблюдения и учеты:

- оценка метеорологических условий в годы исследований проводилась с использованием данных Оренбургской ГМС;

- влажность почвы - термовесовым методом (Н.А. Качинский, 1970). Почвенные пробы отбирали буром на глубину до одного метра послойно через 10 см на всех вариантах, в трехкратном повторении на делянке опыта в два срока: в период всходов и в день уборки урожая;

- плотность почвы методом цилиндров по С.И.Долгову - по слоям 0-10 см, 10-20 см и 20-30 см в трехкратном повторении в начале и конце вегетации;

.- агрегатный состав методом Н.И.Савинова (сухое просеивание).

Определение достоверности полученных результатов, размещение и расположение опытных делянок проводилось по методам Б.А.Доспехова, экономическую и энергетическую эффективность рассчитывали по типичным методикам (Лухменев, Шпартаков, Чугунова, 1998) с использованием технологических карт.

РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ

3. ВЛИЯНИЕ МЕЗОФОРМ РЕЛЬЕФА И ПРЕДПОСЕВНОЙ

ОБРАБОТКИ СЕМЯН БИОЛОГИЧЕСКИМИ И ХИМИЧЕСКИМИ ПРЕПАРАТАМИ НА ПОРАЖЕННОСТЬ КОРНЕВЫМИ ГНИЛЯМИ, РАЗВИТИЕ И ПРОДУКТИВНОСТЬ ЯРОВОЙ ПШЕНИЦЫ

3.1. Агрофизические свойства почвы

Перед посевом и в фазе всходов яровой пшеницы в слое почвы 030 см наилучшие показатели по увлажнению и структурно-агрегатному

составу в среднем наблюдались в балке, затем на северном склоне и плакоре, а наихудшие - на южном склоне, однако тенденция в пространственном изменении благоприятных показателей пористости почвы была прямо противоположной. По мере вегетации культуры к фазе полной спелости соотношение показателей пористости почвы в корне-обитаемом слое по мезоформам рельефа практически не изменилось, запасы влаги в почве так же, как и перед посевом, оставались наименьшими на южном склоне. Наиболее увлажненными почвы были на плакоре, запасы влаги в них заметно снижались на северном склоне и в балке. От посева к уборке культуры запасы влаги в слое почвы 0-30 см уменьшались в балке на 35,5 мм; на северном склоне - на 33,7; на плакоре - на 28,4 и на южном склоне - на 26,6 мм.

3.2. Влияние биологических и химических препаратов на рост, развитие и всхожесть яровой пшеницы в лабораторных условиях

Наиболее высокое положительное влияние на лабораторную всхожесть, энергию прорастания всходов и развитие корней оказал контактный препарат ТМТД Плюс, подавляющий развитие инфекции на поверхности семян, но не оказывающий тормозящего влияния на развитие зародышевых органов.

Лабораторная всхожесть семян яровой пшеницы была сравнительно высокой и составила в контроле около 94,0%. В опыте с предпосевной обработкой семян контактным препаратом ТМТД Плюс она увеличивалась на 2,3-2,8%; Фитоспорином-М - на 1,7-2,2; Бинорамом - на 0,4-1,5; Дивидендом Стар - на 1,3% по сравнению с контролем (табл. 1).

Таблица 1 - Влияние биологических и химических препаратов на лабораторную всхожесть, % (средние данные за 2006-2008 гг.)

Вариант опыта Лабораторная всхожесть, %

на фильтровальной бумаге в песке

Контроль 93,7 94,1

Фитоспорин-М 95,3 96,2

Бинорам 95,1 94,5

Дивиденд Стар 94,9 95,3

ТМТД Плюс 96,3 96,3

НСР 0.5: 2006 - 2008 гг. 2,142%; 2,201; 1,93% 3,222%; 2,814; 1,90%

Наиболее значительно по сравнению с контролем увеличивал высоту растений и длину колеоптиля контактный препарат ТМТД Плюс (соответственно на 31 и 24%). Биопрепараты Бинорам и Фитоспорин-М также оказывали ростостимулирующее действие на проростки пшеницы, увеличивая их длину на 20-21%, а длину колеоптиля - на 14-16%.

Под влиянием системного химического препарата Дивиденд Стар происходило более замедленное развитие растений, уменьшение длины растений и особенно колеоптиля - соответственно на 6 и 16% (рис. 1).

Рис. 1. Влияние биологических и химических препаратов на рост и развитие яровой пшеницы в лабораторных условиях через 7 дней после проращивания в песке, см (средние данные за 2006-2008 гг.)

Длина корней в опыте с препаратом ТМТД Плюс в лабораторных условиях возрастала на 33,9-107,1%; Бинорамом - на 20,5; Фитоспорином-М - на 18,9-45,2%, а в опыте с Дивидендом Стар уменьшалась на 11,921,4% по сравнению с контролем.

3.3. Влияние биологических и химических препаратов и мезоформ рельефа на полевую всхожесть яровой пшеницы

В Оренбургском Предуралье при запасах влаги в почве перед посевом в горизонте 0-30 см более 80 мм складываются сравнительно благоприятные условия для прорастания семян яровой пшеницы. Полевая всхожесть пшеницы тесно связана с суммой осадков в последней декаде апреля и первых двух декад мая с максимальными значениями коэффициентов корреляции на плакоре (0,674-0,966), минимальными - на южном склоне (0,202-0,410). По мезоформам рельефа средние максимальные показатели полевой всхожести в 2006, 2007 и 2009 гг. были отмечены в посевах пшеницы на северном склоне, в 2008 г. - на южном склоне, при ее минимальных значениях в сравнительно засушливых 2006 и 2009 гг. - на плакоре, в более влажных 2007 г. - на южном склоне, а в 2008 г. - в балке.'

На всех мезоформах рельефа и почти во все годы наблюдений наибольшее положительное влияние на полевую всхожесть пшеницы

оказал контактный препарат ТМТД Плюс, среднее - биопрепараты Фи-тоспорин-М и Бинорам и наименьшее - системный препарат Дивиденд Стар (табл. 2).

Таблица 2 - Влияние биологических и химических препаратов на полевую всхожесть и выживаемость яровой пшеницы (средние данные за 2006-2009 гг.)

Вариант опыта Полевая всхожесть Биологическая эффективность предпосевной обработки семян, % Выживаемость*, %

шт./м2 %

Плакор контроль 333,2 74,0 - 49,0

Фитоспорин-М 361,3 80,3 8,4 57,3

Бинорам 368,1 81,8 10,5 56,7

Дивиденд Стар 347 77,1 4Д 54,4

ТМТД Плюс 378,9 84,2 13,7 61,8

в среднем 357,7 79,5 9,2 55,8

Южный склон контроль 353,9 78,6 - 57,8

Фитоспорин-М 367,4 81,6 3,8 64,8

Бинорам 369,4 82,1 4,4 63,7

Дивиденд Стар 360,3 80,1 1,8 60,3

ТМТД Плюс 377,6 83,9 6,7 66,5

в среднем 365,7 81,3 4,2 62,6

Балка контроль 348,2 77,4 - 54,5

Фитоспорин-М 369,3 82,1 6,1 62,7

Бинорам 369,7 82,2 6,2 62,6

Дивиденд Стар 378,5 84,1 8,7 63,1

ТМТД Плюс 386,2 85,8 10,9 65,3

в среднем 370,4 82,3 8,0 61,6

Северный склон контроль 352,3 78,3 - 53,1

Фитоспорин-М 382,5 85,0 8,6 63,5

Бинорам 376,2 83,6 6,8 60,1

Дивиденд Стар 379,6 84,4 7,8 64,4

ТМТД Плюс 393,9 87,5 11,8 68,2

в среднем 376,9 83,8 8,8 61,9

Примечание: ""соотношение количества сохранившихся к уборке растений к числу высеянных на единицу площади всхожих семян, выраженное в процентах.

Влияние предпосевной обработки семян препаратами на полевую всхожесть пшеницы тесно связано с мезоформами рельефа и температурными условиями произрастания культуры. В среднем, чем больше тепла получали посевы, тем ниже была эффективность препаратов. Эффективность практически всех испытанных препаратов была минимальной, а в 2006 и 2008 гг. отрицательной или нулевой на южном склоне; максимальной - на северном склоне, а в опытах с ТМТД Плюс и биопрепаратами - также на плакоре.

3.4. Эффективность предпосевной обработки семян по мезоформам рельефа в борьбе с корневой гнилью

В контроле без применения препаратов в среднем во все годы исследований распространенность корневых гнилей нарастала от 42-56% в фазу кущения, до 31-56 - в фазу молочной спелости и до 95-100% - в фазу полной спелости, а интенсивность развития болезни - соответственно от 18-42% до 31-56 и 39-70% (табл. 3). Максимальное распространение корневой гнили отмечено в 2006 г., а развитие болезни - в 2008 г. с гидротермическим коэффициентом в период вегетации пшеницы 0,61-0,67 и суммой осадков в последней декаде апреля и первых двух декадах мая 61-63 мм. Минимальное распространение и развитие корневой гнили наблюдалось в наиболее влажном 2007 г. с гидротермическим коэффициентом 0,72 и указанной суммой осадков 82 мм. Корреляционный анализ показал, что осадки и увлажнение почвы имеют значение для развития корневых гнилей в основном в фазы всходов и кущения с низким коэффициентом корреляции 0,1-0,2. В дальнейшем сухая теплая погода, напротив, благоприятствует для нарастания эпифи-тотии при коэффициенте корреляции между влагообеспечением, с одной стороны, распространенностью и развитием корневых гнилей, с другой, -0,2 - -0,5 в фазу молочной спелости и -0,5 - -0,7 - в фазу полной спелости.

В среднем в контроле по мезоформам рельефа наибольшие показатели распространенности и развития корневой гнили отмечены в фазу кущения в 2006 г. на северном склоне, в 2007 г. - на южном, в 2008 г. -на южном склоне и в балке и в 2009 г. - на южном склоне и плакоре, а минимальные в 2006 г. в балке, в 2007 г. - на плакоре, в 2008-2009 гг. -на северном склоне и плакоре. В фазы молочной и полной спелости в 2006 г: растения пшеницы были поражены корневой гнилью в наибольшей степени на северном склоне, в 2007-2008 гг. - в балке, а в 2009 г. -на южном склоне, а в наименьшей в 2006 г. - на южном склоне, в 20072009 гг. - на северном склоне и плакоре. Иными словами, в годы исследований (за исключением 2006 г.) корневые гнили интенсивнее поражали культуру, особенно в начальные фазы развития, чаще на более прогреваемых элементах рельефа (южный склон), а в меньшей степени - на участках с меньшим поступлением тепла (северный склон, плакор). В 2006 г. наблюдалась обратная картина.

В среднем за годы исследований биологическая эффективность предпосевной обработки семян пшеницы препаратами против корневой гнили составила в фазу кущения 23-25%, молочной спелости - 23-26, к фазе полной спелости она снижалась по распространенности до 22% и степени развития болезни - до 11%.

Таблица 3 - Влияние мезоформ рельефа, биологических и химических препаратов на распространенность и развитие корневой гнили

по фазам развития растений, % (средние данные за 2006-2009 гг.)

Вариант опыта Распрост раненность (числитель) и развитие (знаменатель) корневой гнили

фаза кущения биологическая эффективность фаза молочной спелости биологическая эффективность фаза полной спелости биологическая эффективность

Плакор водораздельный

Контроль 53.7 21,5 - 78.1 40,6 - 98.7 55,2 -

Фитоспо-рин-М 42.5 17,3 20.9 19,5 61.4 31.5 21.4 22,4 81.7 38,1 17.2 31,0

Бинорам 44.9 18,5 16.4 14,0 59.8 34,6 23.4 14,8 89.2 44,2 м 19,9

Дивиденд Стар 33.6 13,4 37.4 37,7 49.7 24,4 36.4 39,9 78.6 35,0 20.4 36,6

ГМТД Плюс 38.7 15,5 72.1 27,9 56.2 27,8 28.0 31,5 83.3 38,0 15.6 31,2

Южный склон

Контроль 48.7 26,3 - 80.6 44,2 - 98.4 55.5 -

Фитоспо-рин-М 42.3 20,5 13.1 22,1 69.6 37,2 13.0 15,8 93.5 49,2 5*0 11,4

Бинорам 44.0 21.1 9Л 19,8 72.0 38,3 10.7 13,3 92.4 49.5 6А 10,8

Дивиденд Стар 31.1 16,4 36.1 37,6 58.2 28,1 27.8 36,4 85.2 39,4 13.4 29,0

ГМТДПлкх 38.0 18,7 22.0 28,9 61.3 33,7 23.9 23,8 88.1 42,4 10.5 23.6

Балка

Контроль 42.7 29,9 - 75.9 48,5 - 99.6 59,9 -

Фитоспо-рин-М 39.0 23,7 М 20,7 66.9 41,0 11.9 15,5 91.9 54,9 И 8,3

Бинорам 37.4 25,6 12,4 14,4 70.2 38,6 ТА 20,4 94.3 52,9 5,3 11,7

Дивиденд Стар 28.8 17,8 32.6 40,5 49.5 29,8 34.8 38,6 88,0 44,4 11.6 25,9

ГМТД Плюс 31.1 22,6 27.2 24,4 54.0 33,8 28.8 30,3 84.5 46,1 15.2 23,0

Северный склон

Контроль 48,9 25,1 - 75.4 44,1 - 96.5 60,8 -

Фитоспо-рин-М 38.8 17.9 20.7 28,7 63.5 33,8 15,8 23,4 91.4 49,2 5^5 19,1

Бинорам 40.5 19,0 17.2 24.3 62.9 35,5 16.6 19,5 90.249,8 6*5 18,1

Дивиденд Стар 32.2 14,1 34.2 43,8 48.0 22.1 36.3 49,9 76.2 32,0 21.0 47,4

ГМТД Плюс 35.2 17,1 28.0 31,9 55.0 32,7 27.1 25,9 85.5 49,4 11.4 18,8

Наибольшая средняя биологическая эффективность препаратов за период вегетации отмечена по распространенности корневой гнили в 2008 г. (29%), по ее развитию - в 2009 г. (23%), а наименьшая по распространенности в сухом и жарком 2009 г. (17%), по развитию - в сравнительно влажные 2007-2008 гг. (18%).

Максимальная средняя биологическая эффективность препаратов против корневой гнили по ее распространенности и развитию отмечена на плакоре (соответственно 22 и 27%) и на северном склоне (20 и 27%), а минимальная - на южном склоне (18 и 21%). Среди препаратов химические фунгициды, особенно системный препарат Дивиденд Стар, более эффективно подавляли развитие гнилей по сравнению с биопрепаратами. Биологическая эффективность Дивиденда Стар в подавлении корневых гнилей составила по их распространенности 28%, развитию - 37%; контактного протравителя ТМТД Плюс - соответственно 22 и 26%, снижаясь в опыте с Фитоспорином-М - до 16 и 19%, Бинорамом - до 12 и 16%.

3.5. Влияние мезоформ рельефа, биологических и химических

препаратов на элементы продуктивности и урожайность яровой пшеницы

3.5.1. Структура продуктивности яровой пшеницы

В засушливых условиях Оренбургского Предуралья количество растений к уборке в среднем составляет 241,2 шт./м и тесно связано с количеством осадков за июнь, июль и первые две декады августа с коэффициентами корреляции на контрольном участке в условиях плакора и северного склона - соответственно 0,925 и 0,969; на южном склоне и в балке - соответственно 0,560 и 0,615.

Сохранность растений к уборке по мезоформам рельефа отличалась незначительно и была наибольшей в условиях южного склона и балки (69,3 и 68,4%), наименьшей на плакоре (65,4%) и северном склоне (66,1%). Ее значения были обратно пропорциональны биологической урожайности зерна с коэффициентом корреляции -0,646. Наибольшая биологическая урожайность отмечена на северном склоне и на плакоре водораздельном - соответственно 10,3 и 9,6 ц/га и наименьшая в балке -8,2 ц/га (табл. 4).

Влияния мезоформ рельефа на показатели общей и продуктивной кустистости не выявлено, в среднем за годы исследований она составляла - соответственно 1,2 и 1,1.

По среднемноголетним данным наиболее положительное влияние на структуру продуктивности оказывал контактный препарат ТМТД Плюс.

Влияние препарата Дивиденд Стар на количество растений к уборке, так же как и на полевую всхожесть, подтвердилось тем, что, чем больше тепла получали посевы, тем ниже была эффективность препарата. Наименьшее увеличение количества растений в среднем за четыре

года было на южном склоне (4,3%) и на плакоре (11,0%); наибольшее увеличение (на 15,0%) было в условиях балки и на северном склоне (на 13,9%). Он увеличивал сохранность растений в среднем по мезо-формам на 7,2%.

Таблица 4 - Влияние мезоформ рельефа, биологических и химических препаратов на элементы продуктивности яровой пшеницы (средние данные за 2006-2009 гг.)

Вариант опыта

Показатели продуктивности контроль Фитоспо-рин-М Бино-рам Дивиденд Стар ТМТД Плюс

1 2 3 4 5 6

Плакор водораздельный

Количество шт./м2 220,5 257,8 255,3 244,8 275,9

растений к уборке откл. от контроля, % 16,9 15,8 11,0 25,1

Общая общее число стеблей/раст. 1,2 1,2 1,2 1,2 1,2

кустистость откл. от контроля, % 3,3 3,3 0,8 1,7

Продуктивная число продуктов, стеблей/раст. 1,1 1,2 1,1 1,1 1,1

кустистость откл. от контроля, % 3,6 1,8 0,0 2,7

Масса зерна с колоса г откл. от контроля, % 0,4 0,4 7,4 0,5 10,1 0,4 -3,9 0,4 -2,0

Биологическая ц/га 9,6 12,2 12,4 10,4 12,1

урожайность зерна откл. от контроля, % 27,1 29,2 8,3 26,0

Сохранность % откл. от контроля, % 65,4 70,9 8,4 69,4 6,1 70,2 7,3 72,2 10,4

Южный склон

Количество шт./м2 260,1 291,7 286,7 271,2 299,4

растений к уборке откл. от контроля, % , 12,2 10,2 4,3 15,1

Общая общее число стеблей/раст. 1,2 1,3 1,2 1,3 1,2

кустистость откл. от контроля, % 5,8 3,3 4,2 1,7

Продуктивная число продуктив. стеблей/раст. 1,1 1,2 1,1 1,1 1,2

кустистость откл. от контроля, % 5,4 1,8 1,8 6,3

Масса зерна г 0,3 0,4 0,4 0,3 0,4

с колоса откл. от контроля, % 13,7 16,0 -5,8 5,5

Биологическая ц/га 9,2 12,7 12,5 9,5 11,5

урожайность зерна- откл. от контроля, % 38,0 35,9 3,3 25,0

Сохранность % откл. от контроля, % 69,3 77,6 12,0 76,2 10,0 74,1 6,9 77,9 12,4

Балка

Количество штУм2 245,2 282,2 281,7 284,0 293,8

растений к уборке откл. от контроля, % 16,3 14,9 15,8 19,8

Общая общее число стеблей/раст. 1,2 1,2 1,2 1,2 1,2

кустистость откл. от контроля, % 2,5 0 -2,5 0,8

Продуктивная кустистость число продуктив. стеблей/раст. откл. от контроля, % 1,1 1,1 1,8 1,1 0,9 1,1 -1,8 1,1 1,8

Продолжение табл. 4

1 2 3 4 5 6

Масса зерна с колоса г откл. от контроля, % 0,3 0,4 21,8 0,35, 5 0,3 0,3 0,3 2,2

Биологическая урожайность зерна ц/га откл. от контроля, % 8,2 12,1 47,6 10,0 22,0 9,4 14,6 10,5 28,1

Сохранность % откл. от контроля, % 68,4 75,0 9,7 74,9 9,5 72,9 6,6 74,7 9.2

Северный склон

Количество растений к уборке шт./м^ откл. от контроля, % 238,8 285,5 19,6 270,2 13,1 289,8 21,3 306,7 28,4

Общая кустистость общее число стеблей/раст. откл. от контроля, % 1,2 1,2 0 1,3 7,6 1,2 0,9 1,2 3,4

Продуктивная кустистость число продуктов, стеблей/раст. откл. от контроля, % 1,1 1Д 0 1,2 6,3 1,1 -1,8 1,2 3,6

Масса зерна с колоса г откл. от контроля, % 0,4 0,4 4,7 0,4 6,9 0,4 -1,7 0,4 -2,7

Биологическая урожайность зерна ц/га откл. от контроля, % 10,3 12,8 24,3 12,5 21,4 11,5 11,7 13,0 26,2

Сохранность % откл. от контроля, % 66,1 73,2 7,1 70,6 4,5 74,1 8,0 76,9 16,3

Биологическая урожайность зерна на южном склоне была выше, чем в контроле лишь на 3,3%. В менее теплых условиях (на северном склоне и в балке) получены максимальные прибавки урожайности (на 11,7 и 14,6%, соответственно). Масса зерна с колоса, полученная на делянках с применением препарата Дивиденд Стар, была меньше контрольной на 3,8% на плакоре, южном и северном склонах и выше на 0,3% - в балке.

Биопрепараты Фитоспорин-М и Бинорам показывали сходное влияние на структуру продуктивности яровой пшеницы, но практически по всем показателям бактерии B.subtilis (Фитоспорин-М) были более эффективны, чем P.fluorescens (Бинорам). По числу растений к уборке Фитоспорин-М показывал большую прибавку к контролю (на 1,1-2,0%), а в условиях северного склона разница между биопрепаратами в прибавке была большей (соответственно 19,6 и 13,1%). В опытах с их применением увеличение сохранности растений было максимальным на южном склоне (соответственно 12,0 и 10,0%) и минимальным - на северном склоне (7,1 и 4,5%, соответственно). Оба препарата значительно увеличивали биологическую урожайность: в условиях балки и южного склона максимально Фитоспорин-М (47,6-38,0%, соответственно) и в условиях плакора - Бинорам (29,2%); минимальное увеличение было на северном склоне в опытах с применением Фитоспорина-М (24,3%) и Бинорама (21,4%). Применяемые биопрепараты увеличивали продуктивную кустистость: максимально в опытах с применением Фитоспорина-М на южном склоне на 5,4%, а с применением Бинорама на северном склоне - на 6,3%.

На всех мезоформах рельефа наибольшее положительное влияние на структуру продуктивности оказывали контактный препарат ТМТД Плюс и биофунгицид Фитоспорин-М, среднее - Бинорам и наименьшее - системный препарат Дивиденд Стар.

3.5.2. Динамика урожайности яровой пшеницы

В засушливых условиях Оренбургского Предуралья урожайность яровой пшеницы невысокая и без применения удобрений и средств защиты растений, при поверхностной основной обработке почвы (дискование на 20 см), составила в среднем 5,1-9,8 ц/га. Наибольшей была урожайность пшеницы в 2008 г., а минимальной - в 2006 г. Коэффициент корреляции между гидротермическим коэффициентом в период вегетации и урожайностью пшеницы составил 0,536. Мезоформы рельефа оказывали значительное влияние на продуктивность зерна пшеницы, которая различалась в ландшафте в 1,4-2,0 раза. Максимальные показатели урожайности пшеницы отмечены в 2006 г. на плакоре, в 2007-2009 гг. - на более увлажненном северном склоне; минимальные в 2006 г. -на северном склоне, в 2007-2008 гг. - в балке, а в засушливом 2009 г. -на южном склоне.

Корневые гнили оказали существенное отрицательное влияние на урожайность яровой пшеницы. Средние коэффициенты корреляции между распространенностью корневых гнилей и урожайностью культуры составили -0,226 - -0,394, а между развитием болезни и урожайностью - -0,374 - -0,470.

Применение предпосевной обработки семян пшеницы пестицидами позволило получить средние прибавки урожайности (27-33%) (рис. 2).

ку-.м Фитоспорин-М

I-1 Бинорам

ЕЗЗ Дивиденд Стар ШЛО ТМТД Плюс

Х - Фигоспорин-М -Ф-Бинорам -В— Дивиденд Стар -А-ТМТД Плюс

Плакор Южный склон Балка Северный склон водораздельный

Рис. 2. Влияние мезоформ рельефа, биологических и химических препаратов на урожайность яровой пшеницы (средние данные за 2006-2009 гг.)

При этом, чем менее засушливыми были гидротермические условия года, тем прибавка урожайности была выше с коэффициентом корреляции 0,729. Иными словами, чем более влажные условия года, тем эффективнее применение предпосевной обработки семян препаратами против возбудителей болезней. Наибольшая средняя прибавка урожайности получена в опытах с биопрепаратами Фитоспорином-М (44,9%) и Бинорамом (35,9%), сравнительно высокой она была в опыте с контактным химическим протравителем ТМТД Плюс (31,2%) и низкой- с системным фунгицидом Дивиденд Стар (9,0%). Как известно, предпосевная обработка семян биопрепаратами и регуляторами роста стимулирует прорастание семян и развитие растений на ранних фазах онтогенеза, а химические протравители, особенно системные, напротив, угнетают прорастание и развитие растений на ранних фазах. В засушливых условиях Оренбургского Предуралья большое значение имеет развитие растений на ранних этапах онтогенеза в весенний и ранне-летний период и их урожайность в значительной мере зависит от того, насколько эффективно они смогут использовать для развития накопившиеся к весне, началу лета запасы почвенной влаги, сформировать развитую корневую систему.

3.6. Влияние предпосевной обработки семян на технологическое

качество зерна

В условиях Оренбургского Предуралья формируется зерно с хорошими показателями технологического качества зерна. В результате проведенных исследований установлено, что на всех без исключения мезоформах рельефа сорт Юго-Восточная 2 при предпосевной обработке семян формирует зерно 3 класса (содержание сырой клейковины до 28% и П группы качества), а в отдельных случаях применение препарата ТМТД Плюс в условиях южного и северного склонов дает возможность получить зерно 2 класса (содержание сырой клейковины выше 28% и I группы качества), применение Фитоспорина-М и Бинорама позволяет получить зерно 3 класса, но I группы качества клейковины по всем ме-зоформам рельефа.

Применение Бинорама повышало содержание сырой клейковины по сравнению с контролем в условиях южного склона на 0,4%, в условиях плакора и балки - на 3,7 и 6,9%, соответственно, в условиях северного склона прибавка была максимальной (10,1%), установлена средняя отрицательная корреляционная зависимость (-0,412 - -0,633) между развитием корневой гнили и содержанием клейковины. Показатель ИДК изменялся по сравнению с контролем максимально в условиях северного склона (9,5%) и минимально в балке (7,4%). Отклонение от контроля по натурной массе зерна было максимальным на плакоре водораздельном на 1,7%, по остальным ландшафтным условиям прибавка составила в пределах 0,3-1,1%. Бинорам увеличивал массу 1000 зерен на плакоре и

южном склоне - соответственно на 11,6 и 11,4 и на 9,6% - в балке и на северном склоне (табл. 5).

Таблица 5 - Влияние мезоформ рельефа, биологических и химических препаратов на содержание и качество клейковины, натурную массу и массу 1000 зерен (средние данные за 2006-2008 гг.)

Содержание ИДК, Натурная масса Масса 1000

Вариант опыта сырой зерна, зерен,

клейковины, % ед. г/л г

Плакор водораздельный контроль 24,6 118,5 757,2 31,8

Фитоспорин-М 25,6 105,4 764,7 35,1

Бинорам 25,5 107,2 769,9 35,5

Дивиденд Стар 25 120 767,7 33,6

ТМТД Плюс 27,7 101,9 772,7 37,0

Южный склон контроль 25,3 75,8 764,7 32,5

Фитоспорин-М 26,4 70,2 770,3 35,5

Бинорам 26,5 69,1 766,7 36,2

Дивиденд Стар 25,2 76,2 767,0 34,4

ТМТД Плюс 28,5 68,2 774,0 37,1

Балка контроль 24,7 74,6 761,7 31,1

Фитоспорин-М 26,1 68,9 770,4 33,5

Бинорам 26,4 69,1 770,3 34,1

Дивиденд Стар 25,4 77,3 766,2 31,5

ТМТД Плюс 27,5 67,1 772,6 35,9

Северный склон контроль 24,7 77 766,5 32,3

Фитоспорин-М 26,9 70,2 771 34,2

Бинорам 27,2 69,7 771,5 35,4

Дивиденд Стар 25,2 77 768 33,1

ТМТД Плюс 29,1 68,5 775,1 36,8

Препарат Дивиденд Стар повышал и понижал содержание клейковины по отношению к контролю. В условиях южного склона происходило снижение на 5,1%, а в условиях остальных мезоформ рельефа увеличение - на 1,6-2,8%. Показатель ИДК был выше, чем в контрольном варианте на 0,3-3,6%. Натурная масса зерна увеличивалась максимально в условиях плакора на 1,4%, в условиях южного и северного склонов - соответственно на 0,3 и 0,2%. Массу 1000 зерен препарат увеличивал в условиях плакора и южного склона - соответственно на 5,7 и 5,8%, в условиях балки - на 1,3% и северного склона - на 2,5%.

Применение фунгицида ТМТД Плюс позволило увеличить содержание сырой клейковины на 11,3-17,8% относительно контроля, максимально в условиях северного склона (на 17,8%). Показатель ИДК изменялся по мезоформам рельефа в пределах 10,0-12,9%. Натурную массу зерна препарат увеличивал в условиях плакора, на южном и се-

верном склонах и в условиях балки - соответственно на 2,0%; 1,2-1,1; 1,4%. Масса 1000 зерен увеличивалась максимально на плакоре (16,4%) и минимально - на северном склоне (13,9%).

4. ЭКОНОМИЧЕСКАЯ И ЭНЕРГЕТИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА ЗАЩИТЫ ЯРОВОЙ ПШЕНИЦЫ ОТ КОРНЕВОЙ ГНИЛИ ПО МЕЗОФОРМАМ РЕЛЬЕФА

Применяемые препараты повышали стоимость основной продукции от 6,2 до 26,3% и оказывали прямое влияние на экономическую эффективность. Самый высокий уровень рентабельности на плакоре водораздельном был получен от применения ТМТД Плюс (144,9%) и Бинорама (147,7%). На южном склоне самую высокую рентабельность обеспечило применение Фитоспорина-М (156,7%) и Бинорама (157,0%). В балке самую высокую рентабельность показал Фитоспорин-М (140,5%), затем препарат ТМТД Плюс (99,0%). На северном склоне максимальную рентабельность показал препарат ТМТД Плюс (156,2%) и Фитоспорин-М (154,4%).

Энергетически эффективным в проанализированных ландшафтных условиях является применение в качестве протравителей семян биологического препарата Фитоспорин-М и химического препарата ТМТД Плюс (энергетический коэффициент 1,67-1,78 и 1,39-1,81, соответственно), обеспечивающих его повышение более чем на 30,0% в среднем по всем анализируемым ландшафтам.

ВЫВОДЫ

На основе исследований, проведенных в 2006-2010 гг. в условиях Оренбургского Предуралья, можно сделать следующие выводы:

1. Перед посевом и в фазе всходов яровой пшеницы в слое почвы 0 - 30 см наилучшие показатели по увлажнению и структурно-агрегатному составу в среднем наблюдались в балке, затем на северном склоне и плакоре, а наихудшие - на южном склоне, однако тенденция в пространственном изменении благоприятных показателей пористости почвы и во времени была прямо противоположной.

2. Наиболее высокое положительное влияние на лабораторную всхожесть, энергию прорастания всходов и развитие корней оказал контактный препарат ТМТД Плюс.

3. Наибольшее положительное влияние на полевую всхожесть пшеницы оказал контактный препарат ТМТД Плюс, среднее - биопрепараты Фитоспорин-М и Бинорам и наименьшее - системный препарат Дивиденд Стар. Влияние предпосевной обработки семян препаратами на полевую всхожесть пшеницы тесно связано с мезоформами рельефа и температурными условиями произрастания культуры. В среднем, чем меньше ГТК, тем ниже была эффективность препаратов.

4. Максимальная средняя биологическая эффективность препаратов против корневой гнили по ее распространенности и развитию отмечена на плакоре (соответственно 22 и 27%) и на северном склоне (20 и 27%), а минимальная - на южном склоне (18 и 21%). Химические фунгициды, особенно системный препарат Дивиденд Стар, более эффективно подавляли развитие гнилей, по сравнению с биопрепаратами. Биологическая эффективность Дивиденда Стар и контактного протравителя ТМТД Плюс составила в подавлении корневых гнилей по их распространенности и развитию - соответственно 28 и 37%, 22 и 26%, снижаясь в опыте с Фитоспорином (до 16 и 19%) и Бинорамом (12 и 16%).

5. На всех мезоформах рельефа наибольшее положительное влияние на структуру продуктивности оказывали контактный препарат ТМТД Плюс и биофунгицид Фитоспорин-М, среднее - Бинорам и наименьшее - системный препарат Дивиденд Стар.

6. Наибольшая средняя прибавка урожайности получена в опытах с биопрепаратами Фитоспорином-М (44,9%) и Бинорамом (35,9%), сравнительно высокой она была в опыте с контактным химическим протравителем ТМТД Плюс (31,2%) и низкой - с системным фунгицидом Дивиденд Стар (9,0%).

7. На всех без исключения мезоформах рельефа сорт Юго-Восточная 2 при предпосевной обработке семян формирует зерно 3 класса (содержание сырой клейковины до 28% и II группы качества), а применение препарата ТМТД Плюс в условиях южного и северного склонов дает возможность получить зерно 2 класса (содержание сырой клейковины выше 28% и I группы качества), а применение Фитоспори-на-М и Бинорама позволяет получить зерно 3 класса, но I группы качества клейковины по всем мезоформам рельефа.

РЕКОМЕНДАЦИИ ПРОИЗВОДСТВУ

1. Для эффективной защиты яровой пшеницы от корневой гнили, повышения урожайности и качества зерна, экономической и энергетической эффективности производства, а, следовательно, и повышения ресурсоспособности при использовании кондиционных семян в ландшафтном земледелии нужно применять препараты ТМТД Плюс (норма расхода 2 л/т) и Фитоспорин-М (норма расхода 1 л/т).

2. Для получения зерна с более высоким содержанием клейковины необходимо расположение посевов яровой пшеницы преимущественно на склонах южной и северной экспозиции, а также эффективно применение протравителя семян ТМТД Плюс (норма расхода 2 л/т).

Список опубликованных работ по теме диссертации Статьи в рецензируемых изданиях, рекомендованных ВАК РФ

1. Душкин, С.А. Влияние протравителей на лабораторную и полевую всхожесть семян яровой пшеницы /С.А.Душкин, А.А.Соловых, Д.Г.Савченко //Вестник Оренбургского государственного университета. - Оренбург. - 2008. -№82.-С. 172-173.

2. Соловых, A.A. Эффективность применения протравителей семян яровой пшеницы в условиях ландшафтного земледелия в КФХ «Соловых А.Д.» Переволоцкого района //Вестник Оренбургского государственного университета.-2010.-№ 4. - С. 54.

3. Каракулев, В.В. Фитосанитарные особенности возделывания яровой пшеницы по мезоформам рельефа на обыкновенных черноземах Оренбургской области /В.В.Каракулев, А.П.Глинушкин, А.А.Соловых //Известия Оренбургского государственного аграрного университета. Оренбург. - 2011. - № 4. - С. 66-69.

Публикации в материалах международных и всероссийских конференциях

4. Глинушкин, А.П. Влияние протравителей и ландшафта на продуктивность яровой пшеницы /АЛ.Глинушкин, А.А.Соловых //Матер, международ, конф. «Научное наследие Н.И.Вавилова - фундамент развития отечественного и мирового сельского хозяйства». - М.: ФГОУ ВПО РГАУ - МСХА им. К.А.Тимирязева. - 2007. - С. 159-160.

5. Глинушкин, А.П. Влияние протравителей семян на продуктивность яровой пшеницы в условиях ландшафтного земледелия западной зоны Оренбургской области /А.П.Глинушкин, А.А.Соловых, В.СЛукъянцев //Специалисты АПК нового поколения: матер. Всероссийской научно-практич. конф. /Под ред. А.В.Голубева. - Саратов: ИЦ «Наука», 2008. - С. 47-48.

6. Глинушкин, А.П. Протравители семян и урожайность яровой пшеницы в условиях ландшафтного земледелия Оренбургской области /А.П.Глинушкин, А.А.Соловых, В.СЛукъянцев //Труды Всероссийского совета молодых ученых и специалистов аграрных образовательных и научных учреждений. Матер. Всероссийской научно-практич. конф. «Вклад молодых ученых в отраслевую науку с учетом современных тенденций развития АПК». - Т. 2. - М.: Российская академия кадрового обеспечения АПК, 2009. - С. 37-39.

7. Лукъянцев, B.C. Реализация потенциальной продуктивности сортов мягкой пшеницы в ландшафтных условиях в зависимости от фитосанитарного состояния полей /В.СЛукъянцев, АЛ.Глинушкин, А.А.Соловых //Вавиловские чтения - 2008: матер, международ, научно-практ. конф. - Ч. 3. -Саратов: Научная книга, 2008. - С. 146-148.

8. Лукъянцев, B.C. Поражение семян яровой мягкой пшеницы возбудителями болезней в зависимости от применяемых протравителей семян в лабораторных условиях /В.СЛукъянцев, А.А.Соловых, А.П.Глинушкин //Вавиловские чтения - 2009: матер, международ, научно-практич. конф. - Ч. 3. - Саратов: ООО «КУБиК», 2009. -С. 124-126.

9. Соловых, A.A. Влияние протравителей семян на всхожесть и урожайность яровой пшеницы в ландшафтных условиях /АА.Соловых,

А.П.Глинушкин, В.СЛукъянцев //Вавиловские чтения - 2008: матер, международ. научно-практич, конф. - Ч. 3. - Саратов: Научная книга, 2008. - С. 209-211.

10. Соловых, A.A. Вредоносность корневых гнилей на яровой пшенице в условиях ландшафтного земледелия Оренбургской области //Молодые ученые - агропромышленному комплексу России: матер, конф. молодых ученых Приволжского федерального округа /Под ред. И.Л.Воротникова. - Саратов: ИЦ «Наука», 2009. - С. 167-171.

11. Соловых, A.A. Эффективность предпосевной обработки семян яровой пшеницы по разноландшафтным условиям Оренбургского Предуралья //Вавиловские чтения - 2009: матер, международ, научно-практ. конф. - Ч. 3. -Саратов: ООО «КУБиК», 2009. - С. 195-196.

12. Соловых, A.A. Влияние предпосевной обработки семян на качественные и технологические показатели зерна яровой пшеницы //Матер, международ. научно-практич. конф. «Молодость, талант, знания - ветеринарной медицине и животноводству». - Т. 3. - Троицк: Уральская государственная академия ветеринарной медицины, 2010. - С. 358-363.

ЛР№ 063109 от 04.02.1999 г. Подписано в печать 26.12.2011 г. Заказ № 8556. Тираж 100 экз.

ООО «Агентство «Пресса» . Оренбург, ул. Комсомольская, 45, тел. 30-61-83 Отпечатано с готового оригинал-макета

Текст научной работыДиссертация по сельскому хозяйству, кандидата биологических наук, Соловых, Андрей Александрович, Оренбург

61 12-3/653

ФГБОУ ВПО «Оренбургский государственный аграрный университет»

На правах рукописи

Соловых Андрей Александрович

ЭФФЕКТИВНОСТЬ ЗАЩИТЫ ЯРОВОЙ ПШЕНИЦЫ ОТ КОРНЕВОЙ ГНИЛИ ПО МЕЗОФОРМАМ РЕЛЬЕФА В СТЕПИ ОРЕНБУРГСКОГО ПРЕДУРАЛЬЯ

Специальность 06.01.07 - защита растений

Диссертация на соискание ученой степени кандидата биологических наук

Научный руководитель: доктор сельскохозяйственных наук, профессор В.В.Каракулев

Оренбург-2011

СОДЕРЖАНИЕ

Стр.

ВВЕДЕНИЕ................................................................................ 4

1. ЗАЩИТА ЯРОВОЙ ПШЕНИЦЫ ОТ КОРНЕВОЙ ГНИЛИ ПО МЕЗО-ФОРМАМ РЕЛЬЕФА................................................................... 9

1.1. Биологические особенности возбудителей корневой гнили.......... 14

1.1.1. Гельминтоспориозная корневая гниль............................ 14

1.1.2. Фузариозная корневая гниль........................................ 18

1.1.3. Возбудители корневых гнилей, передающиеся семенами .... 21

1.2. Источники инфекции......................................................... 23

1.3. Система защитных мероприятий против корневой гнили по мезо-формам рельефа..................................................................... 29

1.3.1. Препараты для предпосевной обработки семян яровой пшеницы .............................................................................. 37

2. УСЛОВИЯ, МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЙ 39

2.1. Почвенно-климатические условия места проведения исследований ..................................................................................... 39

2.1.1. Климат и метеоусловия в годы исследований................... 40

2.2. Материалы и методы исследований....................................... 42

3. ВЛИЯНИЕ МЕЗОФОРМ РЕЛЬЕФА И ПРЕДПОСЕВНОЙ ОБРАБОТКИ СЕМЯН БИОЛОГИЧЕСКИМИ И ХИМИЧЕСКИМИ ПРЕПАРАТАМИ НА ПОРАЖЕННОСТЬ КОРНЕВЫМИ ГНИЛЯМИ, РАЗВИТИЕ И ПРОДУКТИВНОСТЬ ЯРОВОЙ ПШЕНИЦЫ...................................... 52

3.1. Агрофизические свойства почвы........................................... 52

3.2. Влияние биологических и химических препаратов на рост, развитие и всхожесть яровой пшеницы в лабораторных условиях.............. 58

3.3. Влияние биологических и химических препаратов и мезоформ рельефа на полевую всхожесть яровой пшеницы............................ 65

3.4. Эффективность предпосевной обработки семян по мезоформам рельефа в борьбе с корневой гнилью........................................... 71

3.5. Влияние мезоформ рельефа, биологических и химических препаратов на элементы продуктивности и урожайность яровой пшеницы ... 87

3.5.1. Структура продуктивности яровой пшеницы........................................87

3.5.2. Динамика урожайности яровой пшеницы................................................93

3.6. Влияние предпосевной обработки семян на технологические качества зерна..........................................................................................................................................................104

4. ЭКОНОМИЧЕСКАЯ И ЭНЕРГЕТИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА ЗАЩИТЫ ЯРОВОЙ ПШЕНИЦЫ ОТ КОРНЕВОЙ ГНИЛИ ПО МЕЗОФОРМАМ

РЕЛЬЕФА....................................................................................................................................................................109

ВЫВОДЫ....................................................................................................................................................................117

ПРЕДЛОЖЕНИЯ ПРОИЗВОДСТВУ................................................................................................119

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ....................................................................120

ПРИЛОЖЕНИЯ....................................................................................................................................................141

ВВЕДЕНИЕ

Актуальность. Зерновые культуры - основа производства наиболее важных продуктов питания для людей, а также концентрированных и грубых кормов для животных. Проблема увеличения производства зерна и повышения его качества по-прежнему остается актуальной (Зайцева, 1957; Фокеев, 1961; Иоаниди, 1963; Кодаев, 1970; Голышин, 1982, 1993; Колесников, 1992; Абдрашитов, 1996, 2003; Глинушкин, 2009; Каракулев, Диденко, 2010). При этом защита растений от болезней определяет стабильность сельскохозяйственного производства, которое призвано обеспечить население доброкачественными продуктами питания и здоровой средой обитания, а промышленность - сырьем (Торопова, 2005).

По данным Федеральной службы государственной статистики по Оренбургской области за последние пять лет площадь под посевы яровой пшеницы в области сократилась на 94,0 тыс. га (с 1,494 млн. га в 2006 г. до 1,4 млн. га - в 2010 г.). Продуктивность яровой пшеницы практически во всех хозяйствах области существенно различается. Реализация потенциала продуктивности сорта любой яровой пшеницы находится в зависимости от фи-тосанитарных, технологических и ландшафтных условий ее производства (Защита зерновых культур от корневых гнилей, 1986).

В последние годы заметно ухудшилась фитосанитарная обстановка зернового поля - значительно выросло отрицательное влияние комплекса гриб-ных болезней (Кошелева, Нижарадзе, 2008). По данным Оренбургской ' об-ластной станции защиты растений (ФГУ «Россельхозцентр»), корневая ■ гниль присутствует и причиняет вред на всех посевах яровой пшеницы, особенно ярко это отражается на неоднородных элементах рельефа (Тупеневич, Чул-кина, 1991; Лухменев, 2000; Соловых, Лукъянцев, Глинушкин, 2008). / Потери от вредных организмов в среднем составляют 20-30% от потенциально воз-можного урожая, а на склоновых землях эти потери еще выше (Са-воськина, Копылов, 2005), при том, что на территории Оренбургской области

свыше 3,0 млн. га пашни расположено на слонах крутизной более 3°, а на склонах от 1° до 7° - 4,0 млн. га (Бискаев, Хоперников, 1999).

Из совокупности вредных организмов и, в частности инфекционных заболеваний зерновых, первое место по распространению и вредоносности занимают корневые гнили. Потери от них составляют в среднем 15% урожая, а в отдельные годы 50% и более (Коршунова, Чумаков, Щекочихина, 1966; Чулкина, 1979; Tinline, Ledingham, 1979; Duczek, 1992; Bailey, Hucl, Harding, 1995; Лухменев, 2000, 2005; Зиганшин, Габдрахманов, Шибаева, Сафин, 2007; Глинушкин, 2004, 2009).

По данным В.И.Кирюшина (2000), С.В.Александровой и Д.С.Хохлова (2010), в последние время все больше внимания уделяется оценке и регулированию фитосанитарного состояния агрофитоценозов с учетом особенностей ландшафта: рельефа, структуры почвенного покрова и т.д. Но их утверждения относятся в основном к учету и регулированию засоренности посевов и урожайности.

К наиболее эффективным и экономически выгодным приемам защиты зерновых злаковых культур от болезней относится предпосевная обработка семян фунгицидами, биопрепаратами, регуляторами роста. По мнению М.И. Зазимко (2009), в последние годы специалистов хозяйств больше интересует не вопрос - «быть или не быть протравливанию», а технологические особенности применения протравителей.

По нашему мнению, для детального изучения данного вопроса необходимы исследования во всех почвенно-климатических зонах региона, что позволит отследить особенности распространения вредителей, болезней и сорняков в условиях различных ландшафтов и разработать ландшафтно-ориен-тированные подходы к защите растений.

Цель и задачи исследований. Целью исследований являлось биоэкологическое обоснование эффективности предпосевной обработки семян фунгицидами и биопрепаратами по мезоформам рельефа в защите от корневых гни-

лей и повышении продуктивности мягкой яровой пшеницы в степной зоне Оренбургского Предуралья.

При выполнении работы были поставлены следующие задачи:

- определение влияния мезоформ рельефа на агрофизические свойства почвы;

- оценка фитосанитарного состояния посевов яровой пшеницы в зависимости от мезоформ рельефа;

- обоснование и оценка применения препаратов для предпосевной обработки семян пшеницы против корневых гнилей;

- выяснение особенностей влияния биологических и химических препаратов и мезоформ рельефа на всхожесть, рост и развитие яровой пшеницы в лабораторных и полевых условиях;

- выяснение особенностей влияния мезоформ рельефа, биологических и химических препаратов на элементы продуктивности, урожайность яровой пшеницы, технологические качества зерна;

- экономическая и энергетическая оценка приемов защиты при возделывании пшеницы по мезоформам рельефа.

Научная новизна. Впервые в условиях Оренбургского Предуралья с учетом ландшафтных особенностей проведена биологическая оценка фитосанитарного состояния посевов яровой пшеницы (Юго-Восточная 2) в зависимости от мезоформ рельефа; определена эффективность предпосевной обработки семян фунгицидами и биопрепаратами в борьбе с корневой гнилью по мезоформам рельефа; оценено влияние мезоформ рельефа, биологических и химических препаратов на элементы продуктивности, урожайность, технологические качества зерна яровой пшеницы; проведена экономическая и энергетическая оценка приемов защиты при возделывании пшеницы по мезоформам рельефа.

Практическая ценность. Выполненная работа вносит существенный вклад в разработку ландшафтно-адаптивной защиты яровой пшеницы от болезней в условиях степной зоны Оренбургского Предуралья. Исследования

проведены на территории КФХ «Соловых А.Д.» Переволоцкого района Оренбургской области и результаты внедрены в производство. В 2007 г. на площади 700 га дополнительный сбор пшеницы составил 329 т, что соответствует 1645 тыс. руб. (закупочная стоимость 1 т пшеницы - 5000 руб.).

Основные положения, выносимые на защиту:

1. Мезоформы рельефа оказывают существенное влияние на фитосани-тарное состояние посевов яровой пшеницы, динамику влажности и агрофизические свойства почвы; эффективность предпосевной обработки семян в защите яровой пшеницы от корневых гнилей; формирование элементов продуктивности, урожайность и технологические качества зерна.

2. Максимальная биологическая эффективность препаратов против корневой гнили (27%) наблюдается на плакоре и на северном склоне, а минимальная (21%) - на южном склоне.

3. В защите яровой пшеницы от корневой гнили, повышении урожайности, качества зерна в степи Оренбургского Предуралья наиболее эффективна предпосевная обработка семян препаратами ТМТД Плюс и Фитоспо-рин-М.

Апробация работы. Основные положения и данные в процессе выполнения работы представлялись на конференциях областных: «Студенты и аспиранты в науке» (Оренбург, 2007, 2008, 2009, 2010), «Конференция молодых ученых и специалистов Оренбургской области» (Оренбург, 2008, 2009); всероссийских: «Специалисты АПК нового поколения» (Саратов, 2007,

2008), «Вклад молодых ученых в отраслевую науку с учетом современных тенденций развития АПК» (Москва, 2009), «Молодые ученые - Агропромышленному комплексу России (Саратов, 2009); международных: «Научное наследие Н.И.Вавилова - фундамент развития отечественного и мирового сельского хозяйства» (Москва, 2007), «Вавиловские чтения» (Саратов, 2008,

2009), «Молодость, талант, знания - ветеринарной медицине и животноводству» (Троицк, 2010); выставках: «Областная выставка научно-технического творчества молодежи» (Оренбург, 2007, 2008, 2010), по итогам 2008 г. был

получен грант президента Российской Федерации по поддержке талантливой молодежи, «Выставка научно-технического творчества молодежи», в рамках Молодежного инновационного форума ПФО, медаль «За успехи в научно-техническом творчестве и научно-исследовательской работе» (Ульяновск 2010); конкурсах: «Первый, второй и третий туры Всероссийского конкурса на лучшую научную работу студентов, аспирантов и молодых ученых высших учебных заведений Министерства сельского хозяйства РФ» (Оренбург, Саратов, Москва, 2008), «Лучший инновационный проект в сфере АПК» Оренбургского регионального отделения Российского аграрного движения (Оренбург, 2009); «Молодые новаторы аграрной России» на соискание грантов для поддержки научно-исследовательской работы аспирантов федеральных государственных аграрных образовательных учреждений высшего профессионального образования (Москва, 2010).

По данным исследованиям в региональных и российских сборниках опубликовано 12 статей, в т.ч. 3 статьи в рецензируемых изданиях, рекомендованных ВАК.

1. ЗАЩИТА ЯРОВОЙ ПШЕНИЦЫ ОТ КОРНЕВОЙ ГНИЛИ ПО МЕЗОФОРМАМ РЕЛЬЕФА

Зерно яровой пшеницы характеризуется высоким содержанием белка (18-24%) и клейковины (28-40%), отличными хлебопекарными качествами. Из муки мягкой пшеницы выпекают высококачественный хлеб. Усвояемость белка пшеничного хлеба 95%. В химический состав зерна пшеницы входят все необходимые для питания элементы: крахмал 65%, белок - 12-20, вода -13-14, жир - 2, минеральные вещества - 2% (Иванов, 1971; Трисвятский, 1991; Посыпанов, 1997; Посыпанов, Долгодворов, Жеруков и др., 2006).

Значение яровой пшеницы огромно и разнообразно в продовольственном, кормовом и агротехническом отношении, в качестве сырья для многих отраслей легкой промышленности, как предмета импорта и экспорта, а также в медицине (Посыпанов, Долгодворов, Жеруков и др., 2006).

Оренбургская пшеница издавна славится своими превосходными качествами. Обилие солнечного света, сухость климата и достаточное количество азотной пищи - все это способствует выращиванию в Оренбургских степях пшеницы с исключительно высокими мукомольными и хлебопекарными качествами. Оренбургская пшеница широко используется для приготовления хлеба, хлебобулочных изделий, макарон, вермишелей, кондитерских изделий и может служить улучшителем для зерна, выращенного в условиях других областей (Абдрашитов, 1996).

Регулировать качество зерна возможно за счет сорта, предшественника, сроков и способов посева, норм высева, уровня и характера дополнительного минерального питания. В исследованиях А.П.Глинушкина (2003, 2005, 2007), доказано, что эти возможности не все, даже применение одной обработки семян препаратами перед посевом способно существенно улучшить качество зерна, не снижая его урожайность. Нельзя также сбрасывать общеизвестные факторы, влияющие на качество урожая яровой пшеницы - поражения ее бо-

лезнями и вредителями (Глинушкин, 2009).

Основной зерновой культурой в сельском хозяйстве Оренбургской области является яровая пшеница, а наиболее вредоносным заболеванием ее -обыкновенная корневая гниль Bipolaris sorokiniana. Корневая гниль относится к наименее заметным, но наиболее вредоносным заболеваниям на Южном Урале (Погорелова, 1974; Немков, 1987; Лухменев, 1974, 2000; Глинушкин, 2004, 2010).

Среди биотических стрессовых факторов, оказывающих влияние на формирование урожая и качественные характеристики сельскохозяйственной продукции, особое место занимают корневые и прикорневые гнили (Stack, McMullen, 1997).

Основные возбудители корневых гнилей пшеницы были выявлены почти 100 лет тому назад. За истекший период их биологические особенности изучали во многих странах в различных аспектах (Коршунова, Чумаков, Шекочихина, 1976).

По данным авторов М.Койшибаева и К.Куланбай (2010), корневая гниль - хроническая болезнь, которая проявляется ежегодно на всей посевной площади зерновых культур, а уровень ее развития зависит от многих факторов.

Корневая гниль яровой пшеницы в виде гибели всходов и отмирания продуктивных стеблей, вызываемая грибом Н. sativum и рода Fusarium, отмечена в 28 областях (краях, республиках) Российской Федерации и областях Казахстана (Голощапов, Тупеневич, Коршунова, Джиембаев, Альжанов, 1970).

Региональные исследования по корневой гнили в Оренбургском Пре-дуралье проводили: Л.Г.Погорелова (1965-1974); В.П.Лухменев (1970-2010); Т.Д.Туманова (1977, 1978); В.А.Немков (1985-1987); Н.С.Чугунова (19982001); А.П.Глинушкин (2001-2010).

Вредоносность болезни нередко выступает главным лимитирующим фактором в получении высоких урожаев зерна. При поражении обыкновен-

ной корневой гнилью снижается качество зерна: содержание белка, крахмала, клейковины, сила муки и общая хлебопекарная оценка (Чулкина, 1979). У больных корневой гнилью растений пшеницы в зависимости от интенсивности их поражения продуктивность снижается от 8 до 91% (Лухменев, 2000).

В Курганской области, по данным А.П.Голощапова (1970), ежегодные потери урожая зерна от корневой гнили составляют 1,5-2,5 ц с 1 га за счет щуплости зерна. Количество небелковых соединений азота в зерне в результате поражения колеблется незначительно (от 0,32 до 0,42%). В зерне больных растений было на 8-10% меньше крахмала, чем в здоровых. Кроме того, уменьшаются количество клейковины, сила муки, объем выпеченного хлеба и его пористость (Голощапов, 1969).

При развитии данных заболеваний происходит разрушение мягких, па-ренхимных тканей проростков, причем часто паразит использует для этих целей токсины и ферменты (особенно ферменты пектинового обмена). Разрушение тканей при корневых гнилях может приводить к гибели ростков или снижению адаптивной устойчивости растений к стрессовым факторам, в частности к недостатку влаги (Cook, 1990).

Вредоносность заболевания проявляется на пшенице ежегодно, значительно возрастая в сухие и остро засушливые годы. Поэтому защита яровой пшеницы от корневой гнили - один из резервов увеличения урожаев зерна (Немков, 1987).

До настоящего момента изучение вредоносности корневой гнили проводили масштабно, в среднем по району или хозяйству без привязок к ландшафтным условиям рельефа местности. По данным ряда авторов (Сафонов, Гатаулин, Платонов, 2006), неоднородность почвенного покрова в пределах сельскохозяйственного поля приводит к пестроте урожайности, при этом диапа�