Бесплатный автореферат и диссертация по сельскому хозяйству на тему

ЭКОЛОГИЗАЦИЯ ЗАЩИТЫ ПОСЕВОВ ЯРОВОГО ЯЧМЕНЯ ОТ БОЛЕЗНЕЙ И СОРНОЙ РАСТИТЕЛЬНОСТИ НА ЮЖНОМ УРАЛЕ

ВАК РФ 06.01.11, Защита растений

Автореферат диссертации по теме "ЭКОЛОГИЗАЦИЯ ЗАЩИТЫ ПОСЕВОВ ЯРОВОГО ЯЧМЕНЯ ОТ БОЛЕЗНЕЙ И СОРНОЙ РАСТИТЕЛЬНОСТИ НА ЮЖНОМ УРАЛЕ"

' -зът

На правах рукописи

Сакаева Альфня Гайснновна

ЭКОЛОГИЗАЦИЯ ЗАЩИТЫ ПОСЕВОВ ЯРОВОГО ЯЧМЕНЯ ОТ БОЛЕЗНЕЙ И СОРНОЙ РАСТИТЕЛЬНОСТИ НА ЮЖНОМ УРАЛЕ

06.01.11- защита растений

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата сельскохозяйственных наук

Краснодар - 2004

/

Работа выполнена в Башкирском научно-исследовательском институте сельского хозяйства Российской Академии сельскохозяйственных наук и Башкирском государственном университете в 1998-2002 гг.

Научный руководитель: доктор биологических наук

Защита состоится 3 ноября 2004 в 12.00 часов на заседании диссертационного совета Д 220. 038. Об в Кубанском государственном аграрном университете по адресу; 350044 г. Краснодар, ул. Калинина, 13.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Кубанского государственного аграрного университета.

Автореферат разослан «29»сентября 2004 г.

Ямалеева А. А.

Официальные оппоненты: доктор биологических наук,

Угрюмов Е.П кандидат биологических наук, Моисеева Т.В.

Ведущая организация:

Институт биологии Уфимского научного центра РАН

Ученый секретарь диссертационного совета,

доктор биологических наук, профессор -^ут г <"*' *""1 В.П.Сокирко

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность проблемы. Ячмень является одной из наиболее ценных зернофуражных культур России, играет определенную роль в питании человека. В структуре посевов зерновых культур Южного Урала на долю ячменя приходится 20-25% {Лухменев, ■ 2000 г). К важным факторам, снижающим урожайность культуры, качество зерна и валовые сборы в степной зоне Юго-Западного Предуралья относятся многочисленные грибные болезни ячменя и сорняки, из-за которых недобор урожая достигает 20-30% и более.

В связи с этим возникает необходимость разработки рациональных мер борьбы7 с болезнями и засоренностью'*попей, которые должны соответствовать особенностям почвенно-климатнческих условий местности, высеваемой ячменем, видовому составу■сорняков и степени засоренности.. Ведутся поиски новых подходов к разработке эффективных систем зашиты, направленных на повышение устойчивости и выносливости растений, где первостепенную роль играет применение защитно-стимулирующих составов. Хотя композиционным защитно-стимулирующим составам принадлежит будущее ■ в адаптивном растениеводстве, все еще много не решенных проблем: не обоснованы подходы по композиционному составу, ассортименту и его эффективности в региональном аспекте (Зазимко, 1999; Тютерев, 2000);

Особое значение приобретает вопрос, касающийся . преодоления негативного действия пестицидов на растения ячменя (Ямалеев, 2000). Поэтому выбор эффективных, экономически выгодных и экологически безопасных мер защиты от болезней и сорняков в засушливых условиях степной Предуральской зоны Республики Башкортостан (РБ) — одна из актуальных задач.

Цель и задачи исследований. Целью настоящей работы было совершенствование и эколого - экономическое обоснование приемов защиты ячменя от болезней и сорняков в степной зоне Предуралья РЕ и поиск новых высокоэффективных средств; повышающих урожайность культуры-и защитные функции растений, к биотическим и абиотическим факторам.

Задачи исследований:

изучить фунгицндную и антистрессовую активность перспективных регуляторов роста н биологических препаратов для защиты ячменя от болезней и обосновать иммуностимулирующее действие созданных на этой основе защитно-стимулирующих составов;-

ЦНБ МСХА фоіад^аучіюГуїитературь

разработать систему зашиты посевов ячменя с минимизацией . применения пестицидов, основанную на совместном применении антистрессовых препаратов е. фунгицидами и • гербицидами;

оценить влияние на интенсивность физиологических процессов . ячменя комплексных препаратов с защитно-стимулирующим и *, антистрессовым действиями; - изучить особенности комплексной системы зашиты ячменя в -.засушливых условиях и ее влияние на урожайность и качество зерна культуры;

дать биоэнергетическую и экономическую оценку применения . защитных-экологически малоопасных препаратов на посевах* ячменя, .

Научная новизна исследований. Впервые применительно к ■ засушливым условиям Предурапьской степной . зоны Республики Башкортостан предложен новый подход к защите посевов ячменя от вредных организмов, предусматривающий комплексное использование per биологически активных веществ (БАВ), иммуностимуляторов, низкие нормы химических пестицидов на всех критических этапах развития растений. Из экссудатов корней ячменя получен препарат саям,. представляющий собой сложную многокомпонентную систему, способствующую подавлению развития корневых гнилей и повышению' продуктивности ячменя. :

В условиях повторяющихся засух установлена возможность, снижения токсического действия гербицидов при использовании в качестве протекторов новых иммунорегуляторов . И; • биофунгицидов' неспецифического антистрессового действия, активизирующих биосинтез лектинов в растениях.

Практическая значимость. Реализация результатов, исследований позволяет, значительно • снизить потери урожая ячменя от. болезней и сорняков и обеспечивает стабильное получение экологически чистой продукции культуры при минимальных затратах средств. Производству рекомендованы эффективные приемы снижения токсичности гербицидов на растения ячменя с применением природных регуляторов роста растений.: Результаты анализа белкового полиморфизма гордеинов, оптических свойств хлорофилл-белковых комплексов и гемагглюпшируюшей активности лектинов могут быть использованы при выяснении механизмов индуцированной устойчивости и разработке технологии создания защитно-стимулируюших составов, улучшении препаративных форм пестицидов в сторону возрастания биологической эффективности для

уменьшения эффекта «пестнцидного бумеранга». Предложен эффективный прием защиты ячменя от корневых гнилей экссудатами корней ячменя.

Апробация работы. Результаты исследований доложены и обсуждались на Ученых советах ГНУ БНИИСХ ( 1998-2002 гт), зональных научно-практических- конференциях (1999, 2000, 2001, 2002 гг), научной конференции «Проблемы селекции и интенсификации земледелия б Башкортостане», (Уфа, 1998), V Международной конференции «Регуляторы роста н развития растений», (Москва, 1999), международноЙ научно-практической конференции «Проблемы и перспективы развития агропромышленного комплекса регионов России » (Уфа, 2002).

Публикации. Основные положения ■ диссертации изложены в 7 печатных работах.

Объем к структура диссертационной работы. Диссертация изложена, на ,133 страницах машинописного текста в-компьютерном исполнении и состоит из введения, & глав, выводов и предложений проюводству.-Она включает 49 таблиц, 18 рисунков. Библиографический список содержит 266 наименований, в т.ч. 61 - иностранных авторов.

Краткое содержание работы Во введение показана актуальность проблемы и ее. научная новизна.

1. Обзор литературы.

В главе рассматриваются данные литературы о биологической особенности, вредоносности болезней, вредителей и сорняков в посевах ячменя, мероприятия по борьбе с болезнями, природа устойчивости ячменя к вредным организмам, пути решения • и.' мероприятия по снижению вредоносности инфекционных болезней, общие принципы экологизированной защиты ячменя от болезней, агротехнические меры борьбы с сорняками-и болезнями ячменя. Приведены данные по комплексу приемов снижения вредоносности инфекционных болезней.

2. . Место, условия и методы исследования.

Исследования проведены в период с 1998-2002 гг. на опытных полях ОПХ «Казангуловское» Башкирского научно-исследовательского института сельского хозяйства. Работа проводилась на растениях ячменя восприимчивого сорта Прерия и среднеустоЙчиеого сорта Первенец, находящихся на разных стадиях онтогенеза, в лабораториях и полевых условиях. Исследования проводили путем закладки полевых опытов по схеме в шестипольном севообороте. В полевых условиях исследовали следующие варианты:

протравливание семян обработка вепетирующих растений. Для обработки растений использонали; байтан.ба^пш уневерсал (БаПер, ФРГ), ТМТД,30% (НИИТИГ, Уфа), Саям (метоболты проростков ячменя, БНИИСХ, Уфа), Гуми (гумат натрия), Тшгг, два гербииидных препарата -2,4Д аминная соль (Луварам ) и Трезор (НИИТИГ,У фа), регулятор роста Рнфтал . (тстрашдрофуранол, Б ГУ, Уфа) и инсектициды. Оценку эффективности нослевсходовых гербицидов проводили по методикам ВИЗР л ВАСХНИИЛ. Фитосаннтарный мониторинг состояния посевов проводился на основе. ■ рекомендованных ВИЗР и ВНИИФ методик. Агротехнические анализы почв к растений выполнены но действующим ГОСТам и ОСТам и общепринятыми методам.

3. Биологическое обоснование применения регуляторов роста и иммуностимуляторов для зашиты ячменя от болезней. 3.1. Разработка биостимулятора саям. Проведены циклы экспериментов по созданию препаратов из эксудантов корней проростков ячменя и выявлению иммуностимулирующей активности. Полученный биопрепарат был назван саям, который представляет собой сложный комплекс биологически активных веществ. Экссудаты существенно повышали силу роста и энергию прорастания семян ячменя и обладали довольно высокой фунгицидной активностью (табл. !)•

Саям достоверно влиял на линейный рост корешков, что говорит об ауксииовом эффекте препарата и оказывал положительное действие на продуктивную кустистость, массу 1000 зерен. Это привело к заметному повышению устойчивости ячменя к корневым гнилям в засушливых условиях 1999 гола (недостаток влаги в почве).

Таблица 1 .-Биологическая и хозяйственная эффективность саяма при применении на посевах ячменя {ОПХ «Казангуловское», 1998-2002гг.)

Варианты Доза, л/га, кг/га Развитие гнилей, . •% 1>иологич, эффективность^ Масса 1000 зерен, г Урожайность, ц/га

Контроль - 35,0 - 45.0*1,1 23,5

Саям * 0,5 • 18,4 35,7 47,2±1,2 26,8

Байтан.сп 2,0 8,5 68,4 4б,4±1,2 25,0

НСР« 1,4

3.1.1. Протекторная и рострегулнрующая активность, иммуностимулятора саям п смеси с протравителями, В результате исследований было установлено, что на относительно слабом инфекционном фоне корневой гнили возможно предпосевное протравливание семян только с использованием бионрепзрата санм. В случае повышения инфекционной нагрузки, то есть с исходной зараженностью семян до 40%, следует применять его совместно с 0,75 кг/г протравителя.

' При умеренной зараженности (41-70%) такой же биологический эффект получен при протравливании смесью саям, 0,5 л/т+байтаи,1кг/г. Прибавка урожайности за три года составила в среднем 6,4 ц/га. Вместе с тем, эффективность саяма определяется не только прибавками урожая, но и действием его на качество продукции, то есть на технологическую и биологическую ценность (табл. 2).

Таблица 2.-Технологические свойства зерна ячменя в зависимости от

Варианты Содержание белка, % Крахмал Р в % на абс. сухой вес К в % иа абс. сухой вес

Контроль ' без удобрений (фон) 11,8±0,5 62,4±1,1 • 0,29 0,45

Саям (г.и.т-[<п*рлт). 13,1 ±0,6 62.1±1,4 0.35 0.48

сдям^кфгфствфа г)+ Байта н,СП< іИО+ІМІОг'гаі 14,3 ±0,4 63,0±1,5 0,38 0,52

Байтам,СП 12,7±0,3 62,6+0,9 0,30 0,46

Фон+ НоРмКм 13,2±0,4 62,9±1Л 0.31 0.46

Сая м^НОЛрС11^аТ)+ 1/2Байтан,СП 14,5±0,5 63,3±1,4 0,35 0,54

В композиционном варианте препаратов наблюдался аддитивный эффект от суммарного действия удобрений и обработки семян. На фоне без минеральных удобрений особенно четко вырисовывалась позитивная роль биопрепарата саям. Добавка микроэлементов Мп, 2п, Со приводила к дополнительной стимуляции ростовых процессов и повышению устойчивости к возбудителям коневых гнилей.

ЗЛ.Эффективность н технологии применения серии «гуми» в посевах ячменя. Республика Башкортостан располагает достаточно большими запасами бурого угля, из которых изготавливается серия препаратов туми. Для обработки посевов ячменя в фазе кушения наиболее эффективной была

концентрация гуми-90 0,01?¿, с расходом, препарата 60 г/га. Двукратное применение препарата (обработка ссмян и посевов) привело к дополнительному повышению урожайности; прибавка урожая и среднем за 2 засушливых года (1998-1999 гг.) составила 9,0 н/га или 27,6?о к ко і про л ю. Благодаря добавкам к препарату гуми солей микроэлементов В, Мп, 2п, Со был создан высокоактивны И препарат гуми-М, обладающий свойством актнваїора как ростовых процессов, так н защитных механизмов растении, что позволяет препарату енкзіт. уровень пораженности корневыми гнилямн и головневыми грибами, что присуще только химическим протравителям семян (табл. 3).

Как показал аналш структурных элементов урожая, повышение урожайности в . вариантах с двукратной обработкой - гумн-М и гумн-90 произошло главным образом за счет трех составляющих: сохранности растений к уборке, лучшей озерненностн колоса и полновесности зерна. Они способствуют также повышению белковости зерна ячменя (0,5-1%),

Таблица 3.- Эффективность гуми-90 и гумн-М против корневых

гнилей и твердой головни на ячмене (ОПХ «Казангуловскос»),

Препараты ' Развитие - корневых гнилей, % Пораженность'твердой головней, °,а

2001 г. 2002 г. 2001 г. 2002 г.

Контроль 45,6 29.8 58.6 49,6

Кайтан,СП 7,4 6,2 >>б 2,3

Гуми-90 29,5 14,8 51.4 44,3

Гуми-М 14,1 9,9 8,4 9,2

• - искусственное заражение семян

3.3. Л нт1 (стрессо пая активность тетра гид рофу раиол а (рифта л а) и его композиций- с микроэлементами и - фунгицидами. Проведены исследования по изучению иммуностимулирующего влияния тетрагидрофураиола-Срифтала) на растения. Предпосевная обработка семян ячменя рнфталом повышала сохранность проростков, а также усиливала их рост, снижала степень поражения корневыми гнилями на 38,596, способствовала увеличению урожайности культуры. Как видно из результатов исследования содержания и гемагглютинирующей активности лектннов, рифтал повышал сопротивляемость растений к лнстостебельным болезням (табл. 4). • ,

Таблица 4;- Влияние рнфтала на лектины ячменя при патогенезе мучнистой pocoíí (содержание -мкг/г сыро tí массы, активность — ЕЛ мг/белка)

Вариант Содержание и ГЛ лектннов Машистая роса, %

•5 сутки • 10 сутки

Контроль 0.59±0.05(40.3) 0,48±0,02(30,1) 34.8

Рифтал 0,95 ±0,08 (56, б) 1,03±0,09(51,3) 18,7 '

Им пакт,С К 1,2±0,07(58,1) і 1,28*0,06(57,6) 2,4

Примечание; в скобках лапы величины гем агглютинирующих активных (ГЛ) леті нов.

Благодаря своему ау кслноподобн ому действию, рифтал сильно стимулировал корнеобразование у ячменя, что в условиях почвенной засухи является решающим фактором. При обработке см ее но байтан+рифтал полнота всходов находилась на уровне 88,9%, выживаемость растений была намного выше, чем у баштана, то есть рифтал значительно снизил отрицательное действие байтана на семена в условиях дефицита почвенной влаги. - -

Совместное использование гуми-90, рифтал а и микроэлементов Мп, 2п, В в хелатной форме для предпосевной обработки семян способствовало более интенсивному использованию элементов питания из почвы и привело к дальнейшему росту урожайности до 25,6 ц/га в варианте без внесения ЫРК, а на фоне Ь'РК уровень урожайности повышался до 33,5 н/га. Показано, что дозы микроэлементов для предпосевной обработки семян могут быть снижены вдвое, если использовать их хелатные формы в комплексе с регуляторами роста. Таким образом, при использовании биорегуляторов в виде баковых смесей можно усилить собственные защитные механизмы растений до такого уровня, когда на фоне ослабления развития фнтопатогенов ущерб формирующегося урожая ячменя от болезней будет незначительным. Важным при атом является высокая экономическая эффективность этих мероприятий.

4. Э кол ого-э кон омическое изучение химических приемов зашиты ячменя от болезней.

Совершенствование химического метода защиты направлено ил создание новых малотоксичных препаратов, улучшение, препаративных форм, способов и тактики применения.

Анализ данных, представленных в таблице 5, позволяет говорить о ВЫСОКОЙ биологической эффективности К бурой ржавчине ПОЛОНИПНОІ1 дозы тилта в смеси с биопрепаратом саям.

Таблица 5 .-Б поло гичес кая эффективность фунгицида тилт и его смеси с биопрепаратом соям против бурой ржавчины (ОПХ «Кпзангеловское» ,1998-2002 гг.)

№ п/и Фон протравливания Дозы Биологическая эффективность к Сурой ржавчине, ^ %

не удобренный фон удобренный фон

кг,л/т 1 . Тилт 0,5 л/га Тилт 0,25 л/га Тилт 0,25л/га +биопр. Тилт 0,5 л/га Тилт 0,25 л/га Тилт 0,25+ биоир

1 Контроль - 16.7 17.4 17,1 17,2 18,1 17.9

2 Байтан,сп -ИгйИЧгч:.. 2,0 , 99,4 98,4 99,3. . 98,7 96,2 96,6

3 БаЙтан,сп ^гМ^Ог'кг 1,0 . 99,0 98,8 98,5 98,8 96.2. 96,2

4 Саям 0,5 98,8 98,0 98.2 98,0 96.0 97,2

5 БаПтан.сп + Саям 1,040,5 ^ ■ 99,4 98,5 99,8 97,5 93,5 97Ю7

Результаты производственной проверки подтвердили нецелесообразность полных фунгицилных обработок посевов, если болезнь не достигла порогового уровня . , Исходя из этого, вероятность окупаемости профилактических обработок против листостебельных болезней может быть низкая. Экспериментально показано, что максимальный эффект от применения фунгицидов может быть получен при условии обработок • посевов по • вариантам протравливания семян. . Фитотокснчность фунгицидов, проявившийся в засушливых условиях, снижалось при . совместном их применении с иммуностимуляторами. При таком подходе :' исчезает необходимость в тотальных обработках полной дозой пестицидов посевов ячменя,, возрастает рентабельность приема с двукратным . использованием в онтогенезе растений сниженных доз средств химзащиты совместно с иммуностимуляторами широкого нес не цифнч ее кого действия, ; повышающими устойчивость растений ко многим неблагоприятным факторам, а также снижается фиготоксичность фунгицидов.

Проведенные нами исследования позволили установить совместимость иммуностимуляторов с фунгицидами и выявить аддитивный, синсргистический и потенцинрующий эффекты.

5. Разработка приемов повышения экологичности применении гербицидов,

5.1. Эффективность совместного применения регуляторов роста с гербицидами на посевах ячменя.

Использование биорегуляторов совместно с протравителями и в баковых смесях с гербицидами способствовало значительному повышению урожайности ячменя (до 6,1 ц/га) в засушливых условиях степной зоны Предуралья. В варианте, где семена протравливались смесью иммуностимуляторов гумн-М+рнфтал, а при обработке растений гербицидом добавлялся гуми-90, был получен наивысший урожай. По нашим данным применение в качестве протестантов гуми, саяма и рифтапа в сельскохозяйственных зонах с высокой частотой засух, будет всегда оправданным в связи с повышением толерантности обработанных растений к гербицидам (табл.6).

Таблица б.-Структура урожая ячменя при обработке смесью гербицида луварам с рифталом и саямом (ОПХ «Казангуловское», 1998-2002 гг.)

Варианты опытов Урожайность, ц'га Число зерен в колосе Масса! зерна в колосе, мг Масса 1000 зерен, г Сохранность растений в посеве, %

Контроль 21,6 18 59,2±1,2 45,3 ±0.8 66

Луварам,ьр (410г/.й.4Д1г.ты)+ Рифтал 25,8 20 68,4±1,3 47,8±0,7 84

Луварам, вр МгучМЯ^М 23,8 17 52,3±1,1 43,9±1,0 77

Луварам,вр <610*'л2,4Ди-ты)+ Саям 26,9 20 69,5±1,5 48,3±1,2 85

НСР« 2,2

Рисунок 1. Анизотропия диффузного отражения и поглощения лазерного излучения листьями ячменя при обработке смесью трезор+гуми в фазе трубкования

Регуляторы роста хорошо поглощаются и быстро транспортируются в растениях, включаются в метаболические превращения и поэтому являются очень хорошими антидепрессантами'.' Антидотные свойства их проявляются даже в том случае, если посевы защищаемой культуры обрабатываются гербишщам в фазе трубкования (рис. 1). 5.2.Роль регуляторов роста в процессе детоксикацик остаточного количества гербицидов. Содержание гербицида в растительном организме зависит от дозы, фазы и времени обработки. На рисунке 2 представлены хроматограммы идентификации гербицида в семенах. Показано что с уровнем остаточного количества гербицида коррелирует гемагглютинирующая активность лектинов в семенах.(рис.З),

,1*1 г.

л

-V;,-'- .-л/,'^ "-»С: „Л,.

{'А-г!

1 ¿Йг-.ІуЯ^

Рисунок 2. Влияннс дозы и фазы обработки на остаточное . количество гербицида в семенах

1. ■ станд. раствор луварама

2. 3 л/га в фазе кушения

3. 1,5 л/га в фазе труб ко в.

4. 1,5 л/га в фазе кущения Л-1 сут после обработки В -4 сут после обработки С- 7 сут после обработки

і

1

2

3

4

5

6

7

8

Рисунок 3 РГЛ лсктннов в семенах, полученных обработкой растений различными лозами гербицидов в разные фазы н в комплексе с 6iiорегуляторамк

I. контроль, 2. 1,5 л /га фаза кущения, 3. 1,5 л/га фаза трубкования, 4. 1,5 л/га фаза тр}бкования гербицид+гумн, 5. 1,5 л/га фаза трубкования гербицид* рифтал, б. 3,Од/га фаза кушення гербицид+гумн+рнфтал, 7. 3,0 л/га фаза кущения, 8.0,8 л/га фаза кушення.

Как показывают данные, при прнменешш в баковых смесях совместно с гербицидом синтетических или природных регуляторов роста значительно снижается остаточное количество гербицида, что отражается на ГА лектипов о семеиах.(рис.4) Совместное применение рифтала с гум и при гербицид noli обработке приводит к максимальному снижению остаточного количества его в семенах, а значение ГЛ лектиноп приближается к то ко пому п контроле. Поскольку лектииы являются неотъемлемой частью молекулярных основ метаболизма, данный тест может быть использован для диагностики остаточных количеств гербицида л семенах. Лектшгы выполняют роль связывающих белков, участвующих в транспорте и выводе гербицидов через корнн, что способствует быстрой летокенканип гербицидов в растениях.

6. Ниологическан н хошйстпеинзи эффективность применении лшштно-стнмулируюших комношцнй на посевах ячмени Комплексные защитно-стимулирующие составы включают полдозы фунгицида, инсектицид, регулятор роста, макро- и микроэлементы для обработки пегетирующих растений растений. Наиболее урожайными были посевы, когда семена обрабатывались композицией: бай тан-универсал, 'Л дозы+рифгал, 5 мл/т+гуми, 100 г/т*саям, 0,5 л/т+Mn, Zn,Co. Значительное снижение развития корневой пион отмечено, когда в состав ЗСС добавляли кобальт: поражение 38,7% в контроле, 6,1% в опыте. В условиях

часто повторившихся воздушных и почвенных засух региона перечисленные композиции являются актипными веществами, влияющими на зерновую продуктивность и содержание белка, что реализуется также через повышенную устойчивость ячменя к аэрогенной инфекции (табл. 7).

Таблица 7.- Биологическая н хозяйственная эффективность заиштно-стнмулируюших составов

1 Сырой Урожай- Биологическая

Варианты р троте и н, ності., їффсктивіюсть,%

% ц/га Мучнистая Бурая

Роса ржавчина

Ко і л роль 10.810.5 23,8 36,0 34,0

ГК *+Рі іфтал+Гум lit М * 11,710,3 29,7 76,1 73,4

ГК і Рифтал+Саям*М 12,010,6 30,6 76,4 74,5

ГК-гГум и і- Фі п ос пор нн Ш 11,9±0,4 29,5 72,4 86,6

ГК+Гуми+Саям+М 12,2+0.5 31,2 60,3 70,2

НСР0,5ц'га Ми/га

[1рнмсчание:ТК-1/2Тилта,КЭ(250г/л)+Каратэ,КЭ(50г/л),М-мнкроэлемсшы

7. Исследования дейегшш ішдуїгатороп устоПчлпосіи на Ф ши ол о го-Gn о химические показатели ячменя.

7,1.Значение лсктнноп к защитной рсакшш растений. Изучение влияния нсстншщов на растения позволяет разработать экологически рациональные подходы использования злщитно-стимулнругощих композиций в широких масштабах. Исходя in концепции об универсальней роли и общебнол опіческом значении угле воде псцнфичсскі їх взаимодействий и процессах регуляшш функциональной активности клеіок, изучали действие биореіу'ляюров, фунпшилоп и их композиций на гемаггл ю тіш і ірутшую активность .пектинов проростков и хлорофилл-белковых кошыексов растений ячменя. Установлено, что увеличение ГА лсктнноп положительно отражается также на выносливости растений к корневой гнили. Под влиянием исследуемых биорегуляторов меняется гемагглюпшнрующая активность хлороплзстных лектиноп. Эю допускает возможность регулирования лектинамп функциональной активности хлоропласт о в. Полученные нами данные об увеличении ГЛ и содержания лсктнноп при заражении растений бурой ржавчиной, мучнистой росой и сситорнозом ласт основание говорить об участии лсктнноп в формировании реакций устойчивости ячменя к грибным болезням. Можно

допустить, что снижение активности пектинов находится во взаимосвязи с уровнем разрушение листа, который -в,свою очередь отражает уровень структурных I о мене ни И хлорофилл-белковых комплексов. 7.2. Оптико-физиологическое^' изучение защитно-стимулирующих составов« С помощью лазерно-огтгческого устройства Лафот осуществили детальное изучение многих неизвестных ранее биофизических процессов, протекающих в-'растениях в онтогенезе и под влиянием- защитно-стимулирующих составов'(рнс. 4). Проведенные эксперименты позволит выявить различия в оптических свойствах листьев, проявляющихся при изменении нх физиологического состояния, связанного с фазой развития и метаболизма. - ••* ,

Выявлен эффект «хлорофилльной ямы», которая наступает на 36-37-й день произрастания ячменя. Проведено изучение ропи подкормки растений в разные периоды развития хлорофнл.тьной ямы для повышения продуктивности- колоса.и устойчивости к болезням (табл8). Установлено, что обработка растений ЗСС комплексом рифтал+гуми+Мз+ мочевина в начальный период «хлорофилльной.ямы», который совпадает с переходом конуса нарастания из вегетативной стадии в репродуктивную "фазу, в листьях сохраняется высокий уровень хлорофилле в. Магний' является активатором рибулозо-1,5-днфосфат карбоксил азы. Продукты 'распада хлорофилл о в используются форм!фующимся-колосом как «строительный материал». Обработка посевов во время финальной фазы хлорофилльной ямы практически не повлияла на урожай ячменя. *'

Таблица 8.-Динамика абсорбции света,'ГА лектннов ХВК листьев и

«тлм»лЛил' тшдиа п плги Лт п^пй/Тл-п'тг пч^т-аинЬ ' *И » *

Варианты обработки Значение величины абсорбнии '" (в % и ГА лектинов) У рожай-' ность,' "ц/га"'

30-Й день 32-й день' ' 34-Й день 37-й день

Контроль 84,0(24,3) 83;1(23,8) 82;4(23,4) 75,6(19,2) 25,4

ТрезорМ+Каратэ, кэирг/л)+Рифтал+ ■ У^+Гумн+Моче-зпиа ••: 84,2(24,5) 84,5(24,8) 84,3(25,0) 82,4(23,8) 32,7 ' ■ - J "

Рифтал ьГум51+ ММочевина * " 83,5(24,0) 84,0(24,2) • » 81,3(22,6) '31,6

гаже 83,0(23,9) 80,2(21,2) ' 30,2

гоже - ■ - • - 80.7(21,5) 26,2'

НСРИ<0,5 ц/га

1,8

Рнс^ Величины диффузного отражения дазерного излучения в полярных координатах при обработке защитно-стмулнругещнм составом: ____ контроль......; опыт.

сп

ш го

о

7.3. Действие ЗСС на фракционный состав белков семян. Было установлено, что под действием ЗСС увеличивается содержание альбуминов, глобулинов и гордеинов и снижается количестио глютенинов (рис.5). Как показал анализ электрофореграмм, в спектрах выявляются а 4, 6, 7 компоненты, которые интенсивно проявляются в опытном варианте (табл. 9). ...

Таблица9.-Идентификация электрофоретических фракций прол аминов семян ячменя, полученных после обработки ЗСС___

Варианты а - зона ■ Р - зона у - зона ш- зона

Контроль 4 6 (7) 123 3 4(5) (2)(8) 10

Опыт 467 123 345 2 8 10

Примечание: интенсивные компоненты подчеркиваются, слабые берутся в скобки.

Рисунок 5. Влияние ЗСС на содержание водо-, соле-, спирто- и щелочерастворимых белков семян ячменя

. Компоненты а фракции, характеризуюишеся наименьшей молекулярной массой, возможно, 1ф и надлежит лектннам, т.е. к белкам с углеводсвязывающеЙ активностью, которые ведут себя как типичные запасные белки (Romero et. al., 1975). Под влиянием ЗСС значительно повышается тем агглютинирующая активность лсктинов ссмян. Уровень содержания пектинов тоже выше в опытных образцах и составляет 32,2 мг на 100 г белка, тогда как в контроле 28,3 мг, Лектинм обеспечивают агрегацию и упаковку запасных белков ссмян в процессе их превращения в белковые тельца и выполняет защитную функцию.

8.Энергетнческая н экономическая оценка комплексной защиты

ярового ячмени

Экономические показатели комплексного применения средств защиты от сорняков, болезней и вредителей совместно с регуляторами роста, биофунгицидами и микроэлементами в засушливых условиях ПредуральскоР*. степной зоны Республики Башкортостан, свидетельствуют о высокой их рентабельности (табл. 10). Таблица 10.- Экономическая эффективность комплексной

зашиты ярового ячменя

Варианты Величина Стоимость Затраты на Чистый Уровень

сохраненного урожая, приемы доход, ренгабель

урожая, и/га руб/га защиты, руб/га ноет и, %

руб/га

Вариант 1 5.9 1725 755 970 128

Вариант 2 6.8 1989 650 1339 206

Вариант 3 5.7 1667 702 965 137

Вариант I: 'Лбайтанаспп.чншго+саям 0,5 л/г+гуми 90 100 г/Н рифт ал 5 мл/г, 'Л Мп,1/2 Хп, ХЛ Си (протравливание) - каратэ,кэоот'л)4" трезорМ+ фитоспорин, 1д'га (кущение) - каратэ ю,^!)1"' /2 импакт,СК(1к>г/») + рнфтал, 30 мл/га+Мз (флаг лист).

Вариант 2: 'Л Сайтаиа1СП( 1 < о, ^ ,,, (^ р I|фтал 5 мл/гМуми 90 100 г/г* 'Л Мп,1/2 '¿п, ЛЛ Со(протравливание) караг>,кэ(5л'л^трезорМ+рифтал 30мл/га+саям 0,5л/га+Си (кушение) каратэ кэ(я>г/л>"И/2 тилт1кэ(ио1«)+гуми 90, 60 г/га*- Mg (флаг лист).

Вариант 3: фитоспорин М 1л/т*рифтал 5 мл/т+гуми М 100 г/т (протравливание) каратэ>кэ(;ог/я)"ИрезорМ+1>'МИ 90 60 г/га+фитосиорип 1л/га (кущение) каратэ,кэ(}Стм+1/2 "мпаСТягн(2)йуц+гум1| М 100 г/га * фитоспорин 1 л/га+ Мд (флаг лист).

Расчеты показали, что количество накопленной энергии покрывает затраченную энергию при энергетическом коэффициенте, который возрос

но сравнению с контролем от 30 до 46%. В то же время, при применении одних только химических средств заїшгш энергетический коэффициент вырос лишь на 7%, по сравнению с контролем. Применение защитно-стнмулнруюшего состава значительно снизило себестоимость урожая за счет снижения норм расхода дорогостоящих фунгицидов в результате чего получена наибольшая условная прибыль. ' . ■

• выводы •

1. Внявлены наиболее эффективные лолнфункшональные фунгициды, биопрепараты,антистрессовые" биологические активные вещества и иммуномодуляторы; как* в отдельности, так и в различных сочетаниях, для защиты ячменя от грибных болезней, обеспечивающие максимальное повышение урожайности » качества зерновой продукции в засуиілнвьіх условиях Предуральской степи. ' - -

2. Из* экссудатов проростков ячменя получен экологически, чистый биопрепарат, названный саям М, обладающий иммунизирующим, фунгнцидным и ростактивирующн м- свойствами. Разработана технология применения его для предпосевной обработки семян и вегетнрующих растений против почвенных фитопзтогенов и листостебельных болезней. Урожайность ячменя при этом возрастает доі"І5% на фоне 35 */о~ ного угнетения фнгопатогенов,

.3. Предпосевная' обработка семян ячменя модифицированным препаратом гуми М, основная доля эффективности коюрого сопряжена с его антистрессовым действием, поз волі та повысить урожайность культуры па 12%. Двукратная обработка семян и вегетируюншх растений повысили полевую всхожесть на 26, продуктивную кустистость на 28, урожайность на 27, а содер;канне протеина в зерне на 1,21-1,68%.

4. Впервые установлена высокая эффективность регулятора,роста рифтал, являющегося производным фурана, в повышении выносливости растений ячменя к факторам-биотического н абиотического характера. Показана возможность использования этого регулятора в баковых смесях с фунгицидами для усиления роста - корней, что свидетельствует об ауксинонодобном действии тетерагидрофуранола. В сліпіша дополнительно полученного, урожая' при использовании рифтала определялась • реализацией - . коміиіекса иммунизирующих, ростретулирутэщих и антистрессовых свойств препарата.

5. Показано, что использование регуляторов роста гуми .М; " рифтхла, биопрепаратов саяма М и , фитоспорина N1 совместно с гербицидом уменьшает негативное действие последнего на формирование

урожая ячменя Установлено, что при обработке растений этими смесями происходит зачетное увеличение содержания н активности лектинов, ускоряющих интоксикацию и вывод гербицида через корни.. Внесение биорегуляторов и биопрепаратов дает возможность применять сравнительно высокие дозы гербицидов для гарантированного уничтожения сорняков, без проявления фі поток с іі'і пост», а также обработать посевы в более поздние сроки развития растений.

6. Разработаны три способа зашиты ячменя от вредных организмов с использованием природных и синтетических биологически актинных веществ и многокомпонентных защитно-стимулирующих составов с продолжительным эффектом действия различного назначения: для протравливания семян, обработки растений в фазу кушения и защиты посевов ячменя на более поздних этапах вегетации от вредных организмов.

7. При обработке семян заїшпно-стимулирующим составом в комплексе с микроэлементами В, Мп, Си в листьях ячменя происходит активация процессов биосинтеза хлорофилла «а» и лектиноп ХЕК, что отражается на увеличении абсорбции, снижении диффузного, зеркального отражений и пропускания лазерного излучения. Биологическая эффективность защитно-спшулирукинего состава ■ в фьзе кущения составила: против корневой гнили 67,4%, мучнистой росы 45,5%, септорноза 26,7? о.

8.. Установлена зависимость величины абсорбции излучения хлорофилл-бел коны ми комплексами листьев различных ярусов от эффекта хлорофшільной ямы. Определена фаза развития хлорофилльной ямы для азотной подкормки с магнием, способствующей сохранению высокого уровня содержания хлорофкллов и поддерживанию активности рибулезо-1,5-бнфосфат-кзрбоксилазы в период прохождения хлорофилл ьной ямы, что позволяет получить прибавку урожая на 8-10 ц/га.

9. Комплексное использование защитно-стимулирующи х составов с ант н стрессовым и препаратами на критических этапах развития ячменя более значительно оптимизирует биосинтез лектиноп, что является одним из механизмов повышения устойчивости растений к действию фнтопатогенных микроорганизмов и насекомых вредителей. Биологическая эффективность комплексов относительно триисов составила 78-79%, бурой ржавчины -88,7%, листовых пятнистостсй -84,6%.

10. Экологизированная система зашиты ячменя с использованием защитно-стимулирующего состава сниженных доз фунгицидов и антндеприссантов в комплексе с гербицидом обеспечивают высокую окупаемость затрат из-за их низкой стоимости и прибавку урожая и пределах 7-11 і^га,

' Предложения производству Для повышения зерновой продуктивности и эффективности борьбы с ' болезнями рекомендуем ' использовать в технологиях возделывания' ярового ячменя комплексы защитно-стимулирующих составов с антистрессовым эффектом, которые обеспечивают получение стабильных урожаев хорошего качества, позволяют снизить пестицидный прессинг и удешевить в 2-3 раза проведение защитных мероприятий. *

В засушливых условиях степной зоны Предуралья можно успешно использовать в качестве протравителей семян фитосиорин М, гуми; М, рнфтал, саям и1 саям М,'' повышающие устойчивость ячменя- к неблагоприятным факторам биотического и абиотического характера.

Для получения максимального эффекта от азотной подкормки в посевах ячменя предлагаются проводить се в компклсксе с магнием-и в сочетании с фунгицидами и ииссктишщами строго на начальном этапе развития хлорофилльиой ямы, то есть в период перехода конуса нарастания от вегетативной стадии в репродуктивную фазу. ■ • • ■

Полученные материалы по биологической эффективности вновь созданных защі ітно-стиму л ируюших составов положены в основу разработанных рекоменлаций на защите зерновых культур от болезней, вредшелей и сорняков в Республике Башкортостан, утвержденных НТО МСХ РБ.

Предложена новая система экологизированной защиты ярового ячменя от комплекса вредных организмов, снижающая фігтотоксичность пестицидов л обеспечивающие ■ повышения урожайности культуры и качества зернэвой продукции.. ■

Список опубликованных работ по теме диссертации

1. Сакаева Л,Г. Изучение возбудителей болезней и вредителей

ячменя н разработка системы защиты его посевов от гредных объектов на Южном Урале. // Проблемы селекции интенсификации земледелия в Башкортостане.-Мате риалы научной конференшш.-Уфа.-1997,- С.73-74.

2. Ямалеев A.M., Меиликеев М.Я., Сакаева А.Г. Система мероприятий по борьбе с вредителями, болезнями и сорняками с.-х. культур // Система ведения агропромышленного производства в Республике Башкортостан.- Уфа, «Гилем».-1998.-С.147-154.

3. Шаяхметов ИТ., Сахнбгареев A.A., Сакаева А .Г., Корнилов В.И.

и др. Агротехнические рекомендации по возделыванию с.-х. культур в Республике Башкортостан.-Уфа, БНИИСХ.-2001,-6бс.

4. Сакаева А.Г., Ямалеева A.A., Талипов Р.Ф, Устойчивость к

болезням и получение качественной продукции ячменя //Аграрная наука.-2004.-№5.-С. 10-15.

5. Ямалеева A.A., Талипов Р.Ф., Ямалеев A.M., Сакаева А.Г.

Фнзнолого-биохимнчсскне исследования растений ячменя при гербнцидном стрессе // Вестник PACXI 1.-2004.-№3.-С,40-42

6. Сакаева A.A. Исследование действия рифтала на фракционный состав белков семян растений // Вестник БГУ,- 2004.- №3.-С. 57-61

7. Ямалеев A.M., Гарипова Г.Н., Сакаева А.Г., Ямалеева A.A. Зерновой севооборот и вредные организмы //Защита и карантин растений. -2004.-jYs7 ,*С. 3 4

Лицензия ИД 02334 14.07.2000

Подписано в печать 27.09.2004 Бумага офсетная Псч. л. I Тираж Ї00

Формат 60x84 Офсетная печать Зьказ №566

Отпечатано в типографии Куб ГА У, 350044, Краснодар, Калинина, 13

»1872?