Бесплатный автореферат и диссертация по сельскому хозяйству на тему

ЭКОЛОГИЗИРОВАННАЯ СИСТЕМА ЗАЩИТЫ ОЗИМОЙ ПШЕНИЦЫ ОТ ВРЕДНЫХ ОБЪЕКТОВ В ЭКОЛОГО-КУРОРТНОМ РЕГИОНЕ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ КАВКАЗСКИХ МИНЕРАЛЬНЫХ ВОД

ВАК РФ 06.01.11, Защита растений

Автореферат диссертации по теме "ЭКОЛОГИЗИРОВАННАЯ СИСТЕМА ЗАЩИТЫ ОЗИМОЙ ПШЕНИЦЫ ОТ ВРЕДНЫХ ОБЪЕКТОВ В ЭКОЛОГО-КУРОРТНОМ РЕГИОНЕ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ КАВКАЗСКИХ МИНЕРАЛЬНЫХ ВОД"

На правах рукописи

У^еял**—

ДРОНОВА Ольга Геннадьевна

ЭКОЛОГИЗИРОВАННАЯ СИСТЕМА ЗАЩИТЫ ОЗИМОЙ ПШЕНИЦЫ ОТ ВРЕДНЫХ ОБЪЕКТОВ В ЭКОЛОГО-КУРОРТНОМ РЕГИОНЕ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ КАВКАЗСКИХ МИНЕРАЛЬНЫХ ВОД

Специальность 06.01.11 - Защита растений

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата биологических наук

Москва 2004

Работа выполнена на кафедре химии и защиты растений Ставропольского государственного аграрного университета (ФГОУ ВПО СтГАУ).

Научный руководитель:

доктор химических наук, профессор Анатолий Валерьевич Брыкалов.

Официальные оппоненты:

доктор биологических наук, профессор В.В. Мазин; кандидат биологических наук А.А. Кузмичев.

Ведущая организация:

ГНУ Ставропольский НИИСХ Российской академии сельскохозяйственных наук.

Защита диссертации состоится «$

» 200.Г~года

[ОННОГОХОВ!

в Iе/ " часов назаседашшдиссертационноп/совета Д220.043.04 при Московской сельскохозяйственной академии имени К А. Тимирязева.

Адрес: 127550, Москва, ул. Тимирязевская, 49. Ученый совет МСХА.

С диссертацией можно ознакомиться в ЦНБ МСХА.

Автореферат разослан « с?9 »ЯСхаМгР 200 )[_ г.

Ученый секретарь диссертационного совета — профессор

В.В. Исаичев

Общая характеристика работы

Актуальность темы. Современная концепция развития земледелия указывает на то, что дальнейший прогресс сельскохозяйственного производства возможен при отказе от интенсивно-затратных технологий и переходе на ресурсо- и энергосберегающие биологизированные системы.

Возделываемые в Ставропольском крае сельскохозяйственные культуры ежегодно подвергаются повреждениям комплекса вредных объектов, включающих 150 видов вредителей, 120 патогенов и 350 видов сорной растительности.

Для защиты растений на Ставрополье практикуются многократные обработки пестицидами. Возрастающий химический процесс привёл к ряду отрицательных последствий: формированию устойчивых популяций вредителей, штаммов патогенов, вызывающих болезни, обеднению полезной энтомофауны, загрязнению природной среды и продукции растениеводства.

Повышение уровня резистентности вредных организмов к химическим препаратам приводит к тому, что каждая последующая обработка пестицидами, теряя эффективность, повышает жизнеспособность вредителей и патогенов, их неконтролируемое размножение, и, как следствие - к необходимости новых защитных мероприятий.

Возрастающие объёмы применения пестицидов не обеспечивают полноценную защиту урожая, побочным эффектом этого является увеличение опасных доминантных вредителей.

Данный вопрос особенно актуален в регионе Кавказских Минеральных Вод Ставропольского края, в частности, в Георгиевском районе, который включен в состав особо охраняемого эколого-курортного региона Российской Федерации постановлением Совета Министров - Правительством Российской Федерации от 23 октября 1993 г. № 1063 "Развитие особо охраняемого эколого-курортного региона Российской Федерации - Кавказских Минеральных Вод".

Особенностью сельскохозяйственного производства в Георгиевском районе является то, что более 50 % озимой пшеницы выращивается по стерневым колосовым предшественникам, накапливающаяся в почве инфекция и вредители наносят значительный ущерб урожаю.

Современная экологическая обстановка на Кавказских Минеральных Водах не соответствует условиям особо охраняемого эколого-курортного региона РФ и требует значительного уменьшения антропогенной нагрузки.

Важное значение в решении природоохранных проблем принадлежит сельскохозяйственному производству.

Цель и задачи исследований. Целью работы является фитосанитарный мониторинг состояния агробиоценозов озимой пшеницы в Георгиевском районе, исследование консументов и разработка элементов технологии интегрированной системы защитных мероприятий, обеспечивающих оптимизацию процессе« саморегуляции агроэкосистемы, для получения экологич^ска-безбТйсной проА'кции-зерна озимой пшеницы. I

Для достижения поставленной цели в процессе исследования были определим следующие задачи

-проанализировать причины ухудшения фитосанитарной обстановки на посевах озимой пшеницы в Ставропольском крае,

-изучить распространенность вредных организмов на озимой пшенице, их влияние на продуктивность в особо охраняемом эколого-курортном регионе Российской федерации - Кавказских Минеральных Вод на примере Георгиевского района Ставропольского края,

-установить степень влияние трофических связей на фитосанитарное состояние агроэкосистемы,

-разработать технологии применения биофунгицидов для зашиты озимой пшеницы, как основного элемента интегрированной системы,

-определить критерии оптимизации влияния отдельных агрохимических мероприятий на урожайность зерновых культур,

-рассчитать эколого-экономическую и биологическую эффективность защиты озимой пшеницы от вредных объектов синтетическими и биологическими фунгицидами

- провести анализ биоэнергетических показателей технологии возделывания озимой пшеницы по предлагаемой системе

Научная новизна. Впервые в Георгиевском районе проведен мониторинг фитосанитарного состояния посевов озимой пшеницы Установлен видовой состав вредных объектов озимой пшеницы и их трофические связи, причины изменения видового состава вредных объектов

Проведены исследования по обоснованию научных рекомендаций применения биофунгицидов, как элементов интегрированной системы защиты озимой пшеницы

Разработаны приемы управления фитосанитарной обстановкой в агроценозе озимой пшеницы, основанные на научно-обоснованном сочетании агротехники химических и биологических средств защиты от вредителей, болезней и сорняков

Методом корреляционного анализа выявлена зависимость урожайности озимой пшеницы от фитосанитарного состояния и экологизированных защитных мероприятий

Составлена логическая модель зависимости урожая от фитосанитарного состояния агроландшафта

Разработана схема реализации экологизированной защиты озимой пшеницы Практическая значимость Разработана технология интегрированной системы защитных мероприятий, обеспечивающая защиту озимой пшеницы от комплекса вредных объектов, экологические и качественно-количественные показатели урожайности при одновременном снижении пестицидной нагрузки в экочого-курортном регионе Российской федерации — Кавказских Минеральных Водах

Дана экономическая и биоэнергетическая оценка затрат, связанных с данной технологией Предложена концепция экологизированной защиты озимои пшени-

цы на основе саморегуляции агроэкосистемы. Выращивание озимой пшеницы по предлагаемой в работе технологии, представляет собой конкретное направление повышения экологической чистоты зерновой продукции, улучшение фитосани-тарного состояния региона.

Апробация работы. Разработанная система интегрированной защиты озимой пшеницы использована в сельскохозяйственных предприятиях Георгиевского, Минераловодского, Предгорного, Александровского и Благодарненского районов Ставропольского края на площади 19,5 тысяч гектаров с биологической эффективностью (БЭ) 78-86 %.

Основные материалы диссертации доложены на Всероссийской конференции «Роль биотехнологии в экологизации природной среды, питания и здоровья человека» (2001г., г. Ставрополь), на научно-практических конференциях Ставропольского государственного аграрного университета (2001, 2002, 2003, 2004 гг„ г. Ставрополь), на второй научной конференции Российской академии естествознания (РАЕ) с международным участием "Экология и рациональное природопользование" (2004 г., г. Хургада, Египет).

Публикации. По теме диссертации опубликовано 11 научных работ, общим объемом 10,8 условных листа.

Объем и структура работы. Диссертация изложена на 139 страницах машинописного текста, содержит 24 таблицы, 12 рисунков, 14 приложений. Список использованной литературы включает 206 источников, из них 17- зарубежных авторов. .

Положения, выносимые на защиту:

- влияние абиотических факторов на фитосанитарное состояние агроценоза озимой пшеницы в особо охраняемом эколого-курортном регионе Российской федерации - Кавказских Минеральных Водах, на примере Георгиевского района Ставропольского края;

- характер взаимодействия консументов в исследуемом агробиоценозе;

- применение гербицидно-биофунгицидных, инсекто-биофунгицидных композиций по предложенной схеме, с осенним применением Ризоплана, способствует подавлению распространения болезней, вредителей и сорной растительности в агроценозе озимой пшеницы.

Содержание работы

Введение. Во введении обоснована актуальность темы, новизна и практическая значимость, сформулированы цель и задачи исследования.

1. Обзор литературы.

В первом разделе диссертации дается аналитический обзор ранее опубликованных работ по экологизации сельскохозяйственного производства. В котором дан анализ роли мониторинга фитосанитарной обстановки в интегрированной системе защиты озимых культур. Показана значимость биологического метода, перспективы и проблемы его внедрения. Приводятся сведения по использованию синтетических и биологических фунгицидов в различных климатических зонах края.

Сформулирована значимость всех элементов интегрированной системы защиты сельскохозяйственных культур от вредных объектов

2. Условия, материалы и методы исследования

Мониторинг фитосанитарного состояния посевов озимой пшеницы проводился в Георгиевском районе Ставропольского края, относящегося к особо охраняемому эколого-курортному региону РФ, в течение 1998-2001 годов с использованием общепринятых в защите растений методик ВНИИЗР(1999), ВАСХНИЛ (1977), УЭЭ определяли по рекомендациям ВНИИБЗР(2002) Исследования по изучению влияния систем защиты растений на фитосанитарное состояние агроце-ноза озимой пшеницы велись с осени 1998 по 2001 годы Оценку посевных и технологических качеств зерна проводили согласно ГОСТам 12038-84, 20290-74, 13586-83, 10842-76 Исследования и учет урожайности проводили по методике Б А Доспехова, качественные показатели зерна определяли в соответствии с методиками и ГОСТами 10987-92, 13586-9 Экспериментальная часть работы была выполнена на полях КФХ «Шульбинка» (деляночные опыты) и КФХ «Привольное» (производственные опыты) Георгиевского района

По средним многолетним данным годовое количество осадков в районе колеблется в интервале 400-530 мм Сумма температур за период активной вегетации колеблется от 3200 до 3500 °С Вегетационный период растений начинается в первой декаде марта и составляет 150-200 дней, ГТК-0,9 В период исследований соответственно по годам гидротермический коэффициент составил 0 9 1,0, 1,2

Таблица 1 - Схема внесения удобрений РадК^М« в опытах по выращиванию озимой пшеницы 1999-2001 гг _ _

1 Уровни внесения ) удобрений, | количество азота (N) Наименование удобрения Количество, кг/га Сроки внесения

кг N из них 1

¡24 кг N 1 нитроамофоска NIsP!6KI6 150 (осенью перед посевом

р4 кг N I нитроамофоска 1 150 весной в начале вегетации NI6P,6KiS | 1

134 кг N аммиачная селитра | 100 (в конце фазы кущения 34% N | |

Опыты 1999-2001 гг закладывались по схеме 10 вариантов в 4 повторно-стях, на сорте Дон-93 по предшественнику озимая пшеница В 1998 году производственный опыты закладывался на площади 40 гектар, в 1999 - 20,6 га, в 2000 -16,425 га Сев проводился сеялкой СЗК-4, настроенной на высев 3,8 млн зерен на гектар, на глубину 4-6 см из расчета 170 кг/га, протравитель колфуго- супер, КС

(200 г/л). Внесение удобрений проводилось РУМом в агрегате с трактором МТЗ-80. Все опыты в течение исследуемого периода закладывались на полях с одинаковым удобрительным фоном : Р^К«^ (таблица 1).

Опыты представляли собой применение пестицидов (СЗР) и выполнение рекомендуемых и используемых на практике технологических приемов по защите озимой пшеницы от вредных объектов и введение в систему защиты биосредств (таб.2).

Таблица 2 - Средства защиты растений использованные в опытах с озимой пшеницей в КФХ «Шульбинка» и КФХ «Привольное» Георгиевского района Ставропольского края_

1999 год 2000 год 2001 год

Контроль (1.9) Пуварам ,ВР(750г/л) ■1,00 л/га Луварам ,ВР(750г/л) ■1,00 л/га Луварам ,ВР(750г/л) -1,00 л/га

Эталон (2,10) 2,4Д ВР(688г/л 2,4Д к-гы) -1,50 л/га Фундазол,СП(500г\кг) -0,50 г/га Кинмикс,КЭ(50г/л) -0,20 л/га 22,4Д ВР(688г/л 2,4Д к-ты) -1,50 л/га Фундазол,СП(500г\кг) -0,50 г/га Кинмикс,КЭ(50г/л) -0,20 л/га л/га 22,4Д ВР(688г/л 2,4Д к-ты) -1,50 л/га Фундазол,СП(500г\кг) -0,50 г/га Кинмикс,КЭ(50г/л) -0,20 л/га /га

Вариант (3) Дуварам ,ВР(750г/л) -1,00 л/га Альто,СК(400г/л) -0,15л/га Луварам ,ВР(750г/л) -1,00 л/га Альто,СК(400г/л) -0,15л/га Луварам ,ВР(750г/л) -1,00 л/га Альто,СК(400г/л) -0,15л/га

Вариант (4) Луварам ,ВР(750г/л) -1,00 л/га Альто,СК(400г/л) -0,15 л/га Каратэ,КЭ(50г/л) -0,20 л/га Луварам ,ВР(750г/л) -1,00 л/га Альто,СК(400г/л) -0,15л/га Каратэ,КЭ(50г/л) -0,20 п/га/га Луварам ,ВР(750г/л) -1,00 л/га Альто,СК(400г/л) -0,15 л/га Каратэ,КЭ(50г/л) -0,20 л/га а

Вариант (5) Луварам ,ВР(750г/л) -1,00 л/га Альто,СК(400г/л) -0,15л/га Каратэ,КЭ(50г/л) -0,20 а/га Импакт,СК(2 5 Ог/л) -0,50л/га Луварам ,ВР(750г/л) - [Луварам ,ВР(750г/л) -1,00 л/га 1,00 л/га Альто,СК(400г/л) - Кльто,СК(400г/л) -0,15л/га Ь,15л/га ЕСаратэ,КЭ(50г/л) -0,20 Каратэ,КЭ(50г/л) -л/га [0,20 л/га Импакт,СК(250г/л) Импакт,СК(250г/л) |-0,50л/га /га Ь0,50л/га

i Вариант [Луварам ,ВР(750г/л) - (Луварам ,ВР(750г/л) - Луварам ,ВР(750г'т) -1 (6) 1,00 л/га ¡1,00 л/га 11,00 л/га |

, |~ризоплан (штамм АР- ^ризоплан (штамм АР- р-ризоплан (штамм 1_¡33) -1,00л/га_рЗ) -1,00л/га_jAP-ЗЗ) -1,00л/га

' Вариант Луварам ,ВР(750г/л) - Луварам ,ВР(750г/л) - 'Луварам ,ВР(750г/л) -1 (7) ¡1,00 л/га |1,00 т/га ll ,00 л/га

r-ризоплан (штамм АР- р-ризоплан (штамм АР- h-ризоплан (штамм I I |33) -1,00л/га 133) -1,00л/га |АР-33) -1,00 ч/га |

1 |Каратэ,КЭ(50г/л) -0,20 ¡Каратэ,КЭ(50г'л) -0 20 Каратэ,КЭ(50г/л) - |

' л/га л/га Ь,20 л/га '

I __|_

j Вариант {Луварам ,ВР(750г/л) - ризоплан (штамм АР- ¡ризоплан (штамм АР-1 | (8) 11,00 л/га БЗ) -1,00л/га ¡33) -1,00л/га |

. [t-ризоплан (штамм ЛР-¡Луварам ,ВР(750г/л) - Луварам ,ВР(750г/т)-

' ¡33) -1,00л/га |1,00 л/га '1 00 л/га '

I Каратэ,КЭ(50г/л) -0,20 р-ризоплан (штамм АР-Н-ризоплан (штамм

| л/га 33) -1,00л/га ДР-33) -1,00л/га ,

| + псевдобактерин-2,ВР Каратэ,КЭ(50г/л) -0,20 Каратэ,КЭ(50г/л) - ,

(штамм ВС-1393) jji/га 0,20 л/га

-2,00л/га р- псевдобактерин- 2,ВР|+ псевдобактерин- 1

I {штамм ВС-1393) ¡2 ВР

| |-2,00л/га (штамм ВС 1393) ,

1 I i-2 00л/га 1

В трех вариантах опыта была проведена замена фунгицидов на композиции биопрепарат (ризоплан) в баковой смеси с гербицидом (луварам), биопрепарат (псевдобактерин-2) в баковой смеси инсектицидом (каратэ) Основываясь на фи-тосанитарном состоянии посевов и рекомендациях по применению биопрепаратов по озимым культурам, разработанных ВНИИБЗР, в 2000-2001 годах в восьмом варианте применялись ранее опробованные композиции и введена осенняя обработка ризопланом в фазу начало кущения озимой пшеницы Результатом работы ста-та оценка фитосанитарного состояния агроландшафта, учет естественных энтомо-фагов и биофунгицидов, произведен расчет затрат и себестоимости продукции По результатам проведенных опытов предложены обоснованные элементы схемы интегрированной системы защиты озимой пшеницы, как основы экологизированной зашиты агроценоза Биоэнергетическую эффективность защитных мероприятий проводили по рекомендациям ВИМ91989) Статистическая обработка результатов наблюдений проведена с использованием методологии дисперсионного и корреляционного анализов (Б А Доспехов, 1985), на ЭВМ с помощью программ Statgraf, LabTeh Notebook, MacMillan, LTN488 Nauonal Instruments, Software Assvst, Microsoft Excel

3. Анализ фитосанитарного состояния агроландшафта

В последние годы фитосанитарная обстановка на сельскохозяйственных посевах юга России характеризуется как сложная. Так в посевах озимой пшеницы повсеместно распространены и имеют экономическое значение пятнистости листьев, мучнистая роса, бурая ржавчина, корневые гнили и головненевые грибы. Из вредителей на озимой пшенице наиболее распространенными и вредоносными являются клоп вредная черепашка, злаковые мухи, хлебная жужелица, злаковая тля, в отдельные годы хлебная пьявица и хлебный пилильщик. Нарастает негативное, дестабилизирующее влияние бросовых земель, на которых формируются резервации вредных объектов. В ходе проведенных исследований (1999-2001 гг.) нами были определены основные вредители и болезни озимой пшеницы, комплексы эн-томофагов и микофильных грибов. Это вредная черепашка и ее паразиты - теле-номины, фазии, ооэнциртус; злаковые тли и их энтомофаги - кокщшеллиды, сир-фиды, златоглазки, афидииды, энтомопатогенные грибы; пшеничный трипе и его хищник, полосатый трипе; обыкновенный хлебный пилильщик и его специализированный хищник - коллирия (таб.3).

Из основных фитопатогенов озимой пшеницы мы выделили наиболее вредоносные: бурая ржавчина, мучнистая роса, альтернариоз, оливковая плесень и их биотрофы: дарлюка нитчатая, туберкулина кроваво-красная и цицинноболюс цеза-ти и гонатоботрис. В сборах вредителей озимой пшеницы за 1999-2001 гг. нами обнаружено шесть видов клопов Hemiptera. Преобладающим видом является вредная черепашка (Eurygaster integriceps Put.), ее численность составляет в среднем за период исследований 83,5% от общего количества собранных экземпляров. Из многоядных хищников вредной черепашки нами были выявлены бомбардир трещащий (Bifchinus crepitans L.), красотел золототочечный (Calosoma auropunc-tatum Hbst.) и жужелица полевая (Carabus campestris F.).

Предварительная оценка эффективности доминантных видов жужелиц показала, в отдельные годы численность личинок черепашки снижается в 1,5 раза за счет питания жужелиц. Среди естественных энтомофагов ведущая роль принадлежит яйцеедам из семейства сцелионид (Scelionidae, Hyminoptera), десять видов которого паразитируют на вредной черепашке.

По частоте встречаемости и по уровню зараженности яиц доминирует Tele-nonius chloropus Thorns, и Ooencirtus telenomicida Vass.

Паразиты взрослых клопов в регионе представлены двумя видами мух - фа-зий: золотистой (Clytiomyia hello F.), и пестрой (Phasia crassipennis F.). Однако ю влияние на снижение численности вредителя все же ниже чем у теленомин.

В исследуемом агроценозе озимой пшеницы нами был определен, преобла дающий вид хлебного пилильщика- обыкновенный хлебный пилильщик (Cephu; pygmaeus L.) и его личиночный паразит - коллирия (Collyria calcitrator (Grav.).

Таблица 3- Структура численности основных вредителей и энтомофагов

озимой пшеницы в Георгиевском районе Ставропольского края__

I годы

t 1 Вредители, энтомо-1 фаги, экз / м2 1 1999 2000 ! 2001

Трубкова-ние Колошение 1 g & § s3 о п 2U Грубкова-ние Колошение Молочная спелость Трубко ванне Колошение > Молочная спелость

'Вредная черепашка ' 1,1 4,7 23 ) 2,3 5,1 1 31 ' 0,9 ' 4,8 ! 33

'Теленомшш 1 0,6 0,9 4,5 i 0,8 1,1 ¡ 8,3 1 0,4 ¡ 0,7 1 4,4

'Ооэнциртус ! 0,3 0,6 i 2,5 i 0,2 0,5 i 1,4 1 0,1 1 03 i 09

¡Злаковые пи 1 3,9 15 3 1 763 2,5 13,5 553 i 2,7 ¡ 22,1 374

¡Кокцинеллиды ) 0,2 0,4 ¡ 4,5 1 0,1 0,5 1 5,4 I 0,3 1 0,7 I 3,0

|Златоглазки | 0,1 0 3 1 2,1 1 0,1 1 0,3 1 3,2 i 0,2 i 0 5 i 1 0

.Пшеничный трипе 25 9,7 i 25,4 1 2,9 1 11,2 I 33 8 | 3,3 | 10 3 ¡ 31,0

|Почосатый трипе 0,12 0,12 1 0,4 ¡0,11 1 0,17 0,53 ! 0,12 1 0,15 i 0,39

'Хлебный пилильщик 2,3 4,2 i 0,9 i 2,6 5,5 1,0 1 2,5 ¡ 6,1 1 1,1

'Коллирия 0,8 3,1 . 0,4 1 1,4 2,4 i 0,5 1 1 5 1 2 6 1 0 7

НСРо5 вр череп-0,618 НСР(5тли - 1,216 HCPos хл пил-0,823

HCPùs геленом -0,498 HCPÛS кокц-0,189 НСР^ колл -0,635

В четвертой агроклиматической зоне Ставропольского края наибольшее значение имеют немигрируюшие тли большая злаковая тля (Sitobion avenae F ) и обыкновенная злаковая пя (Schizaphis graminum Rond ) Проведенные учеты выявили видовой состав афидофагов это 22 хищника и 6 паразитов Доминирующими видами были определены Aphidius ervi Hal, семи-точечная (Cocunella ¡.eptempunctata L ) и 14-точечная коровки (Propylaea quatuoidecimpunctata L ) Svrhus corollae F , златоглазка обыкновенная (Chrysopa carnea Steph ) и златоглазка прозрачная (Chrysopa perla L ) Из энтомофагов пшеничного трипса (Haplothnps tntici Kurd ) наиболее распространены жужелицы, кокцинетгшды, хищные клопы, златоглазки и трипе полосатый (Aelothnps fasciatus L )

Анализ динамики численности основных вредителей и их энтомофагов све-детельствует, что засуха 1998-1999 сельскохозяйственного года создала предпосылки к нарастанию численности вредной черепашки Соответственно по годам на контроле ее численность составила 7,3 экз /м\ 8,1 экз /м' и 10,0 экз /м2

У энтомофагов наблюдались общие с фитофагами закономерности в реакциях на воздействие абиотических факторов Однако, восстановление популяции энтомофагов значительно отстает от скорости восстановления вредителя

По данным исследований 1999-2001 года мы пришли к выводу, что в особо охраняемом эколого-курортном регионе КМВ, природные ресурсы энтомофагов вредителей озимой пшеницы довольно значительны и являются постоянно действующим биотическим фактором, ограничивающих рост популяций вредителей.

Одним из путей сохранения полезной биоты и ее целенаправленного использования в интегрированной защите озимой пшеницы, является определение уровней эффективности природных популяций энтомофагов, и на этой основе внесение корректив в тактику защитных мероприятий. Изменение структуры аг-роценозов в пользу полезных видов, обеспечит большую стабильность и контролируемость агроэкосистемы. Это выведет защитные мероприятия на новый экологически обоснованный уровень.

Проведенные исследования по определению видового состава вредителей и их энтомофагов, патогенов и грибов - сверхпаразигов в посевах озимой пшеницы позволили выделить их трофические связи. Наши разработки подтвердили ранее изученные трофические связи между и выявили взаимодействие консумента третьего порядка, а также обозначили пищевую цепь патогенов озимой пшеницы.

В основе трофических связей нами выделен центральный вид озимая пшеница (продуцент) и консументы (совокупность организмов зависимых от продуцента). В процессе изучения трофических связей в посевах озимой пшеницы обозначена схема взаимодействия основных консументов первого, второго и третьего порядка представленная на рисунках 1-2.

Продуцент обеспечивает консументы первого порядка энергией и веществами, предоставляет субстрат для их прикрепления и обитания, а также изменяет среду, в которой обитает.

В консументы первого порядка включены вредители-фитофаги: клоп-черепашка, злаковые тли, пшеничный трипе, хлебные пилильщики. Все консументы второго порядка не являются специализированными зоофагами, так как при отсутствии основного хозяина развиваются на других видах. Третий уровень - ооэн-циртус и энтомофторовый гриб (Beauveria bassiana Bals.).

В консументы первого порядка болезней включены: септориоз, мучнистая роса, бурая ржавчина, альтернариоз и оливковая плесень, они формируют второй порядок, состоящий из сапрофагов и сверхпаразитов.

Цицинноболюс цезати (Cicinnobolus cesatii.), туберкулина кроваво-красная (Tuberculina sanguinea), Дарлюка нитчатая (Darluca filum), Гонатоботрис (Gonatobotrys simpex). Видовой состав консументов в зоне КМВ недостаточнс изучен, однако по полученным нами результатам исследований можно сделать заключение, что практически каждый растительный компонент агроландшафта имеет большой набор консументов. Внедрение в производство культур, нетипичны? для сложившегося агроценоза сопровождается формированием его трофически? связей, что может значительно повлиять на уже сложившийся биоценоз.

il

Продуцент

Консументы 1 порядка

Консументы 2 порядка

Консументы 3 порядка

Клоп-черепашка на колосе на листе

Паразиты: теленомины ^ в яйцах клопа

фазии

во взросши клопе

Хищники-

ясужеошца полевая

Паразиты

афидииды

Хищники-

златопазки кокпинеллиды

Сверхпаразиты ■— ооэнцирту'С в янцах теленомин

Паразиты боверия на личинках кокпннеллнд

сирфшп.1

Тли

на колосе на листе

Пшеничный трипе на колосе во влагалище таста

Хищники-

патосатый трипе

Полупаразиты

колигрия

Хлебный пилильщик внутри стебля

Рисунок 7 - Схема трофических связей в агроценозе озимой пшеницы в Георгиевском районе Ставропольского края (вредители)

Продуцент

Консумент 1 порядка

Консумент 2 порядка

Рисунок 8 - Схема трофических связей в агроценозе озимой пшеницы в Георгиевском районе Ставропольского края (болезни)

Таблица 4- Динамика развития основных болезней на контроле озимой пшеницы в производственном опыте КФХ «Привольное»

Болезни годы

1999 2000 2001

распространенность,% интенсивность^ распространенность,")^ интенсивность, % распространенность,% интенсивность^

Мучнистая роса 16,5 3,4 33,1 5,5 63,2 10,2

Бурая ржавчина 25.2 5.1 15.0 3.0 22.5 7.9

Гепториоз 55,0 25.0 61,0 30.0 100 42,1

Данные динамики развития основных болезней озимой пшеницы представлены в таблице 4 из которых видно, что наибольшее распространение фитопатоге-ны получили в 2001 году. Этому способствовали погодные условия весны, так после засухи 1999-2000 гг. за три месяца вегетации выпало 45 % годовой нормы осадков. В период исследований нами проводился учет биологической эффективности гербицидов и инсектицидов. Данные учетов представлены в таблицах 5-6.

Таблица 5 -Биологическая эффективность гербицидов на озимой пшенице в

Виды сорняков Сорняков, шт./м2 Биологическая эффективность гербицидов, %

до обработки после обработки

2,4 Д луварам 2,4 Д луварам

Осот полевой 3,0 1,0 2,0 67,0 33,0

Звездчатка средняя 5,0 4,0 5,0 20,0 0,0

Ярутка полевая 11,0 1,0 0,0 91,0 100,0

Дымянка Шлейхера: 22,0 17,0 15,0 23,0 32,0

Подмаренник цепкий 2,0 2,0 2,0 0,0 0,0

Вьюнок полевой 5,0 3,0 3,0 40,0 40,0

Хориспора нежная 20,0 1,6 1,7 91,5 91,6

Итого 68,0 29,6 28,7 56,4 57,8

Анализируя данные таблицы 5, можно сделать вывод, что гербициды лува-рам и 2,4-Д малоэффективны против основных засорителей озимой пшеницы в изучаемом агроценозе

В интегрированной системе возделывания озимой пшеницы необходимо использовать гербициды рекомендованные против сорняков устойчивых к группе 2,4-Д (секатор, гренч, гранстар и др )

Таблица 6 -Биологическая эффективность инсектицидов на озимой пшенице

в КФХ «Привочьное» Георгиевского района (1999-2001гг)_

I | Вредители шт /м; | Биологическая эф- j

Наименования вредителя

до обра- 1 ботки h

после обработки

фективность инсектицидов %

карате | кинмикс | карате , кинмикс

Т

редная черепашка

29,0

0,1

0,2

96,6

93,2

рлаковые тли

Sun

563,0

60

7,0

99,0

98,8 I

еничный трипе

30,0

1,0

5,0

96,7

!xie6

L

1еоныи пилильщик!

5,2

2,0

2,3

62,0

83,4 "56,0

Данные таблицы 6 указывают на высокую эффективность каратэ и кинмиксэ против основного вредителя - вредной черепашки, а также против тлей и пшенич ного трипса Однако для предотвращения возникновения резистентности у фито фагов к пестицидам необходима ротация препаратов

Необходимо пользоваться ассортиментом инсектицидов, различающихся пс химической структуре, механизму и спектру токсического действия

При проведении исследований, нами было установлено, что обработка noce bob озимой пшеницы фунгицидами и биопрепаратами способствовала оздоровле нию растений

Продуктивность озимой пшеницы на участках, отмеченных даже средне! степенью поражения болезнями, была выше, чем на участке «контрочь»

Была отмечена особенность, что при троекратном применении биопрепара тов достигается достаточно высокая эффективность защиты посевов озимой пше ницы от патогенов при различных климатических условиях, как в засушливоч 1999 году, так и в 2001 году при достаточном увлажнении

Биологическая эффективность применения биофунгицидов на посевах ози мой пшеницы составила мучнистая роса-78,4 %, бурая ржавчина - 60 6 %, септо риоз - 73,3 % (таб 7)

Таблица 7- Биологическая эффективность применения фунгицидов и биопрепаратов на озимой пшенице в КФХ «Привольное»

Мучнистая роса Бурая ржавчина Септориоз

Варианты распространенность,% Биологическая эффективность,% Распространенность,% Биологическая эффективность,0/« Распространенность^ биологическая эффективность,%

Контроль 37,6 - 23,9 - 72,0 -

Эталон и,з 70,0 22,1 8 53,2 26,1

Луварам+ альто 10,2 73,0 7,5 68,6 20,1 72,0

Луварам+ альто, кара-гэ+импакт 9,9 74,1 5,8 75,7 15,3 78,7

Луварам+ризоплан, кара-гэ+псевдобактерин 10,9 71,3 8,4 64,8 25,7 64,3

Ризоплан осенью, луварам+ризоплан, каратэ + псевдобактерин 8,1 78,4 9,4 60,6 19,2 73,3

НСР05 фунт. факт, вариант -0,825 НСР05 биол. факт, вариант -0,501

Данные, представленные таблицей 8, показывают, что во всех вариантах опытов отмечается увеличение биологической урожайности зерновой культуры -озимой пшеницы, в частности, показатели количества продуктивных стеблей, зерен в колосе и их масса, до 3% выше по сравнению с контролем и эталоном.

Сравнением натуры зерна установлен более эффективный результат на участках, где применялась биологическая защита (таб.8).

Таблица В - Влияние средств зашиты растений на структуру урожая и продуктивность озимой пшеницы в КФХ «Привольное» Георгиевского района (.\999-2001 гг)

Показатели структуры урожая

с Р-

о £

се

3

а.

с

г

5

га

о.

«

е

с=;

с ¡<=

га

с. « с-+ *

_- о

з ? а. о

Я 3 а- е-

количество растений, шт /м* ' 295,0 1 303,0 310,0 309,0

(Количество продуктивных стеблей, ]шт/м2 1 315,0 | 317,0 325,0 324,0 1 1

¿Высота растений, см 1 67,0 1 73,0 75,0 77,0 |

Длина колоса, см | 6,2 6,8 7,2 7,1 1 |

количество зерен в колосе, шт 1 18,0 1 19,0 21,5 21,0 ,

|Масса 1000 зерен, г | 30,5 31,0 31,3 31,2

¡Урожайность, ц/га I 1 17,3 18,6 21,9 Т] т 1 1

НСР и< урожайности по фактору вариант 0,115

Проведение исследования в направлении совершенствования элементов интегрированной системы зашиты озимой пшеницы показали возможность и перспективу замены фунгицидов биопрепаратами, что с сохранением урожая и качества зерна обеспечивает получение экологически безопасной продукции

4. Эколого-экономнческая ы биологическая эффективность защиты озимой пшеницы биофунгицидами

Анализ полученных в ходе проведенных опытов данных показывает, на участке «Контроль» общие совокупные затраты на 1 гектар составили 2663,0 рубля, урожайность озимой пшеницы - 17,3 ц/га, а себестоимость 1 кг зерна - 1,54 рубль Системы применения средств защиты в вариантах с двукратным применением ф\.нгицидов и трехкратным применением биопрепаратов наиболее эффективны отклонение урожайности зерна от эталонной при применении фунгицидов составила плюс 17,74 %, а биопрепаратов плюс 13,97 % При этом себестоимость зерна возросла соответственно на 4,87% и2% Таким образом традиционную техноло-

гию защитных мероприятий следует признать неэффективной, так как при повышении урожайности на 13,3-17,74 % себестоимость 1 кг зерна остается высокой и составляет 2 рубля 22копейки и 2 рубля 31 копейка соответственно (таб.9).

Таблица 9 -Основные показатели эколого-экономической эффективности технологии возделывания озимой пшеницы с применением биофунгицидов в КФХ «Привольное» Георгиевского района (1999-2001гг.)

Варианты Всего Варианты опыта затрат на 1 га, рубли Валовой сбор, Ц Урожайность, ц/га Отклонение урожайности от эталона, % Себестоимость, руб/кг Отклонение себестоимости от эталонна, % Снижение по-ражнности, %

Контроль 2663,00 26,8 17,3 -6,98 1,54 2,51 -

Эталон 2887,00 30,3 18,6 1,55 -

Луварам + альто 4243,00 32,2 19,6 6,23 2,16 3,85 74,2

Луварам + ризоплан 3110,00 33,5 20,4 10,57 1,52 -2,56 58,4

Луварам + альто, каратэ 4633,00 34,3 20,9 13,28 2,22 4,23 68,5

Луварам + ризоплан, каратэ+ псевдобактерин 3173,00 33,5 20,4 10,57 1,56 0,00 59,8

Луварам + альто, каратэ +импакт 5064,00 35,8 21,9 17,74 2,31 4,87 79,8

Ризоплан, луварам+ ризоплан, каратэ+ псевдобактерин 3236,00 35,1 21,2 13,97 1,52 -1,93 78,5

Совокупные затраты в расчете на гектар, связанные с двукратным применением фунгицидов, на 9,3 % выше затрат по трехкратной обработке озимой пшеницы биопрепаратами, а увеличение затрат на химическую защиту не сопоставимы со стоимостью сохраняемого урожая. Представленная система применения биопрепаратов на посевах озимой пшеницы является наиболее эффективной с экономической точки зрения и экологичной, с точки зрения охраны окружающей среды.

Совокупные затраты энергии на технологии возделывания посевов озимой пшеницы в нашем опыте составили 16975 МДж/га, и соответствуют 875 МДж/ц Нами установлено, что на участке опыта с применением биопрепаратов, биоэнергетический коэффициент технологии составил 1,6, что на 18,8 % выше показателя эталон и на 25 % больше чем на контроле

Таблица 10- Данные расчета затрат совокупной энергии при выращивании

Показатели Контроль Эталон Опыт

Энергетические затраты, МДж/га 16655 17317 17191

Энергетическая оценка урожая, МДж/га 20489 23192 26900

Биоэнергетический коэффициент возделывания озимой пшеницы 1,2 1,3 1,6

Увеличение биоэнергетического коэффи- 1 ' циента в сравнении с эталоном 1 1 0,3

Задачу статистического прогнозирования в применении средств зашиты растений, эффективности их использования при определенных абиотических факторах, возможно осуществить методом математического имитационного моделирования

На основании расчетов многофакторной корреляционной зависимости нами был составлен график имитационного моделирования прогнозирования зависимости урожая озимой пшеницы от патогенов, обработок фунгицидами и препаратами Анализ данной модели показывает, что на резутьтатирующий фактор - урожайность озимой пшеницы, в засушливые годы обработки синтетическими и биологическими фунгицидами оказывают минимальное влияние

Увеличение урожайности составляет не более 1,1 %, что экономически не целесообразно В годы с прогнозируемой пораженностью посевов выше экономического порога вредоносности (ЭПВ) обработка посевов озимой пшеницы необходима, так как оказывает максимальное влияние на ее урожайность, прибавка урожая может составлять 3-5 %

Разница в эффективности влияния синтетических и биологических фунгицидов на урожайность и пораженность посевов в модели, представленной на рисунке 3, просматривается с минимальной амплитудой колебаний

у <%?

1999г.

2000г.

Среднегодовой

2001г.

«Г

Рисунок 3 - Имитационное моделирование зависимости урожайности озимой пшеницы по блок-схемам статистических данных корреляционных зависимостей в деляночных и полевых опытах 1999-2001 гг.

Выводы

1. В ходе проведенных исследований установлено, что в условиях Георгиевского района, входящего в особо охраняемый эколого-курортный регион Кавказских Минеральных Вод, пораженность посевов озимой пшеницы фитопатогенами превышает экономические пороги вредоносности и колеблется по годам от 30 до 72 процентов. По стерневым предшественникам озимой пшеницы возникают эпи-фитотии бурой ржавчины, септориоза и альтернариоза, и потери урожая озимой пшеницы от вредных объектов достигают 10-15 %.

2. При проведении мониторинга агробиоценоза озимой пшеницы нами был определен видовой состав вредных объектов и установлена взаимосвязь их с фенологией энтомофагов. В условиях Георгиевского района нами впервые выявлены и определены паразит яиц вредной черепашки и сверхпаразит теленомин -Ooencirtus telenomicida Vass., паразит личинок кокцениллид энтомофторовый гриб Beauveria bassiana Bals.

3 В процессе исследования агроценоза выявлены трофические связи вредных объектов Консументами первого порядка в изучаемом агробиоценозе являются вредная черепашка (Eurvgaster integriceps Put), обыкновенный хлебный пилильщик (Cephus pvgmaeus L ), большая злаковая тля (Sitobion avenae F ), пшеничный трипе (Haplothnps tritici Kurd ) В консументы второго и третьего порядкав-чодят энтомофаги, паразиты и сверхпаразиты основных вредителей озимой пшеницы

4 Основными фитопатогенами озимой пшеницы первого порядка являются бурая ржавчина (Puccmia triticina Eriks ), мучнистая poca (Erysipe gramims DC ), альгернариоз (Alternana tenuis Fr ), оливковая плесень (Cladosponum herbarum Fr ) Их биотрофы дарлюка нитчатая (Darluca filum), туберкулина кроваво-красная (Tuberculina sanguínea) и цицинноболюс цезати (Cicinnobolus cesatii), Гонатобот-рис (Gonatobotrys simpex) являются консументами второго порядка

5 Пестицидные композиции с биофунгицидами луварам+ризоплан, каратэ *■ псевдобакгерин обеспечивают прибавку урожая озимой пшеницы на 3,1 ц/га Биологическая эффективность применяемых композиций против мучнистой росы, бурой ржавчины и септориоза в фазе кущения и колошения составляет 66,8 %

6 Применение гербишшно-биофунгинидных, инсекто-биофунгицидных композиций по предложенной схеме с осенним применением ризоплана обеспечивает прибавку урожая на 3,9 ц/га Биологическая эффективность против основных патогенов составляет 70,6%

7 Определена экономическая и биоэнергетическая эффективность применения пестицидных композиций с биофунгицидами При повышении совокупных затрат на производство зерна озимой пшеницы по предложенной схеме на 10 % по сравнению с общепринятой технологией, себестоимость зерна снизилась на 3,21 %, создавая предпосылки к увеличению уровня рентабельности производства зерна до 40 % Установлено повышение коэффициента энергетической эффективности производства озимой пшеницы с применением пестшшдно - биофунги-цидных композиции 18,8 % по сравнению с традиционном практикой возделывания культуры

8 По результатам имитационного моделирования предложена гипотеза о зависимости урожайности озимой пшеницы от фитосанитарного состояния arpo биоценоза, абиотических факторов и целесообразности планируемых защитных мероприятий

Предложения производству

1 Защитные мероприятия против фитопатогенов начинать с фазы начало кущения озимой пшеницы в осенний период биофунгицидом планриз с нормой расхода 2 л/га, при необходимости совмещать с инсектицидными обработками посевов против хлебной жужелицы и злаковых мух

2 При проведении чимпрополки озимой пшеницы необходимо применять в баковых смесях гербициды и биофчнгициды стимулирующего действия планрт

или псевдобактерин-2 с нормой расхода 2 литра на гектар и расходом рабочей жидкости 300 литров.

3. Обработку посевов озимой пшеницы против вредного клопа черепашки рекомендуем проводить инсектицидно - биофунгицидной композицией: инсектициды рекомендованные «списком пестицидов и агрохимикатов» в комплексе с биофунгицидами планриз или псевдобактерин-2.

Публикации по диссертационной тематике:

1. Брыкалов, A.B. Внедрение биологических средств защиты растений в Георгиевском районе Ставропольского края/ A.B. Брыкалов, О.Г. Дронова //Матер, всерос. конф. - Ставрополь: Издательство СГАУ.-2001. —С. 131-132.

2. Дронова, О.Г. Отношение к биометоду меняется/ О.Г. Дронова //Защита и карантин растений.-2003.-№10.- С. 10-11.

3. Дронова, О.Г. Эффективность применения пестицидов против болезней томатов/О.Г. Дронова, А.И. Шутко.//Защита и карантин растений. Сб. науч. тр. -Ставрополь,- 2003. - С. 93-96

4. Дронова, О.Г. Важные вопросы остаются нерешенными/ О.Г. Дронова // Защита и карантин растений.-2004.-№1.-С. 14.

5. Прогноз фитосанитарного состояния Ставропольского края на 2004 год и система защитных мероприятий /под ред. О.Г. Дроновой. -Издательско-полиграфическая фирма Ставрополье. - Ставрополь., 2004. -224 с.

,. 6. Дронова,О .Г. Экологизация сельскохозяйственного производства- необходимый фактор стабильности развития АПК Ставропольского края/ О.Г. Дронова//Матер. междунар. научно-практич. конф. РАЕ.-Египет,- 2004.-С.101-102.

7.Дронова, О.Г Ареал расширяется/ О.Г. Дронова, В.Н. Черкашин //Защита и карантин растений.-2004.-№7.-С. 34.

8. Дронова, О.Г. Применение пестицидов в эколого-курортном регионе КМВ/ О.Г. Дронова//Матер. Всероссийской науч.-практ. конф./СГАУ-Ставрополь: Изд. СтГАУ «АГРУС», 2004.-С.15-17.

9. Дронова, О.Г. Анализ состояния изученности интегрированной системы защиты сельскохозяйственных культур как основы природопользования/ О.Г. Дронова, А.Ю. Дронов//Матер. Всероссийской науч.-практ. конф./СГАУ-Ставрополь: Изд. СтГАУ «АГРУС», 2004.-С.17-24.

10. Дронова, О.Г. Проблемы природоохранной деятельности в агропромышленном комплексе кавказских Минеральных Вод/ О.Г. Дронова, Е.В. Голуш-ко//Матер. Всероссийской науч.-практ. конф./СГАУ-Ставрополь: Изд. СтГАУ «АГРУС», 2004.-С.112-116.

11. Брыкалов, A.B. Экологизированные системы защиты озимой пшеницы от вредных объектов в Георгиевском районе Ставропольского края/ AB. Брыкалов, О.Г. Дронова, //Матер, Всероссийской науч.-практ. конф./СГАУ-Ставрополь: Изд. СтГАУ «АГРУС», 2004.-С.167-171.

Объем 1,25 п. л._Зак. 348._Тир. 100 экз.

Издательство МСХА 127550, Москва, ул. Тимирязевская, 44