Бесплатный автореферат и диссертация по сельскому хозяйству на тему

Влияние технологий возделывания озимой пшеницы сорта Фортуна на фитосанитарное состояние почвы и растений на черноземе выщелоченном Западного Предкавказья

ВАК РФ 06.01.07, Плодоводство, виноградарство

Автореферат диссертации по теме "Влияние технологий возделывания озимой пшеницы сорта Фортуна на фитосанитарное состояние почвы и растений на черноземе выщелоченном Западного Предкавказья"

На правах рук/фиси

(У,

пшидаток сайда казбековна

влияние технологий возделывания озимои пшеницы сорта фортуна на фитосанитарное состояние почвы и растений на черноземе выщелоченном западного предкавказья

06.01.07 - защита растений

автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата сельскохозяйственных наук

1В МАЯ 2013

005059185

Москва

-2013

005059185

Работа выполнена в Федеральном государственном бюджетном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Кубанский государственный аграрный университет» (ФГБОУ ВПО КубГАУ)

Пикушова Эмилия Александровна

кандидат биологических наук, профессор

Гриценко Вячеслав Владимирович

доктор биологических наук, профессор кафедры защиты растений ФГБОУ ВПО «Российский государственный аграрный университет - МСХА имени К. А. Тимирязева»

Заец Владимир Григорьевич

кандидат сельскохозяйственных наук, профессор кафедры генетики, растениеводства и защиты растений ФГБОУ ВПО «Российский университет дружбы народов» (РУДн|

Ведущая организация: ГНУ Краснодарский научно-исследовательский институт сельского хозяйства Россельхозакадемии

Защита диссертации состоится: «_17__» июня 2013 года в 1430 на заседании диссертационного совета Д 220.043.04 при Российском государственном аграрном университете - МСХА имени К. А. Тимирязева по адресу: 127550, г. Москва, ул. Прянишникова, д. 15, тел/факс: (499) 976-24-92, е-таЛ:сП550Уе1@^тасас1.ги

С диссертацией можно ознакомиться в Центральной научной библиотеке им. Н. И. Железнова РГАУ-МСХА имени К. А. Тимирязева

Автореферат разослан «08 » мая 2013 года.

Научный руководитель:

Официальные оппоненты:

Ученый секретарь у

диссертационного совета ______

доктор биологических наук А. Н. Смирнов

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность исследований. Регион Западного Предкавказья характеризуется многоотраслевым сельскохозяйственным производством, основу которого составляет возделывание озимой пшеницы. В зерновом комплексе на долю культуры приходится 30 % и ставятся задачи повышения сборов зерна. Решение этой главной задачи агропромышленного комплекса Краснодарского края в большой степени связано с достижениями селекции. Селекционеры ГНУ КНИИСХ Россельхозакадемии создают высокопродуктивные сорта озимой пшеницы с потенциалом урожайности более 100 ц/га. Реализация этого потенциала затруднена, что, в первую очередь, связано с деградационными процессами черноземов, выразившимися в снижении содержания гумуса, микробиологической активности, антифитопатогенного потенциала, накоплении вредных организмов. Это привело к увеличению пестицидной нагрузки и доли затрат на защиту растений в себестоимости зерна. В связи с этим, при внедрении новых сортов озимой пшеницы в производство, актуален качественно новый подход к оценке влияния технологий возделывания на фитосанитарное состояние почвы и растений на разных этапах онтогенеза. Особое значение в технологиях, в этом плане, имеют почвенное плодородие, системы удобрения, защита от вредителей, болезней и сорной растительности с применением биологических и химических препаратов, способы основной обработки почвы, что соответствует принципам экологизации и биологизации земледелия. Внедрение таких технологий позволит стабилизировать фитосанитарное состояние почвы и растений озимой пшеницы нового сорта Фортуна, включенного в государственный реестр селекционных достижений РФ в 2006 году, и получить качественное высокорентабельное зерно.

Цель и задачи исследований. Цель работы состояла в биологической и экономической оценке технологий возделывания озимой пшеницы нового сорта Фортуна с точки зрения оптимизации фитосанитарного состояния почвы и посевов, максимальной реализации потенциала урожайности.

Для достижения этой цели были поставлены следующие задачи:

- изучить влияние технологий возделывания на микробиологическую активность и антифитопатогенный потенциал почвы;

- определить влияние технологий возделывания на развитие корневой системы и поражение корневыми гнилями;

- выявить видовой состав и состояние популяций возбудителей листовых болезней озимой пшеницы сорта Фортуна в зависимости от технологий возделывания;

- оценить влияние технологий возделывания на заселенность озимой пшеницы вредителями;

- изучить степень засоренности посевов озимой пшеницы в зависимости от технологий возделывания;

— определить хозяйственную и экономическую эффективность технологий возделывания нового сорта озимой пшеницы.

Научная новизна исследований. Для зоны интенсивного возделывания озимой пшеницы на черноземе выщелоченном обоснованы агроэко-логические параметры технологий возделывания нового сорта озимой пшеницы Фортуна, обеспечивающие повышение иммунитета растений к факультативным сапротрофам в результате создания оптимальных условий для роста и развития, способствующих интенсификации микробиологической активности и увеличению антифитопатогенного потенциала почвы.

Определены зависимость фитосанитарного состояния агроценоза озимой пшеницы от интенсификации элементов технологий возделывания и роль фактора защиты растений в реализации экономически обоснованной урожайности, приближенной к потенциалу сорта.

Практическая значимость результатов исследований. Экспериментально доказана рентабельность использования средних доз органических и минеральных удобрений, гербицидов в оптимизации фитосанитарного состояния почвы и растений, повышении антифитопатогенного потенциала, реализации максимальной урожайности при снижении себестоимости продукции нового сорта озимой пшеницы. Определено приоритетное применение беспестицидной технологии возделывания в природоохранных зонах.

Основные положения диссертации, выносимые на защиту.

1. Интенсификация технологий возделывания озимой пшеницы способствует увеличению в почве количества супрессивных микромицетов и повышению антифитопатогенного потенциала.

2. Технологии возделывания оказывают влияние на развитие корневой системы и поражение растений озимой пшеницы факультативными сапротрофами.

3. Роль фактора защиты от вредителей возрастает в экологически допустимой и интенсивной технологиях возделывания.

4. Интенсификация технологий возделывания обеспечивает увеличение конкурентоспособности озимой пшеницы с сорными растениями.

5. Каждый уровень сочетания факторов в технологиях возделывания способствует существенному увеличению урожайности, но с экономической точки зрения наиболее целесообразно применение средней дозы минеральных удобрений и гербицидов.

Место проведения работы и декларация личного участия автора. Диссертация выполнена на базе длительного стационарного полевого опыта ФГБОУ ВПО КубГАУ в период с 2008 года по 2010 гг. по госбюд-

жетной теме «Разработка теоретических основ и приемов сохранения и воспроизводства почвенного плодородия, альтернативных технологий возделывания основных полевых культур, создание модели сбалансированных систем земледелия для различных агроландшафтов Краснодарского края» - регистрационный номер 01200113457. В основу работы положены результаты исследований по изучению влияния технологий возделывания, основанных на сочетании четырех факторов, на микробиологическую активность чернозема выщелоченного и антифитопатогенный потенциал, поражение корневыми гнилями и листовыми болезнями, заселенность вредителями, степень засоренности и величину урожая, приближенную к потенциалу нового сорта озимой пшеницы Фортуна. Результаты получены лично авторам или с его непосредственным участием.

Апробация результатов исследований. Основные результаты исследований доложены на Всероссийских научно-практических конференциях молодых ученых «Научное обеспечение агропромышленного комплекса» (Краснодар, 2009, 2010, 2011, 2012); Международной научно-практической конференции, посвященной 50-летию ВНИИБЗР «Биологическая защита растений как основа экологического земледелия и фитоса-нитарной стабилизации агроэкосистем» (Краснодар 21—24 сентября 2010г.).

Публикации результатов исследований. По теме диссертации опубликовано - 10 работ, в том числе - 3 в изданиях, рекомендованных ВАК РФ: Труды Кубанского государственного аграрного университета 3(30) 2011г, 5 (38), 2012 г., [Научный журнал КубГАУ], 2012. -№07 (81).

Объем и структура диссертации. Диссертационная работа изложена на 173 страницах машинописного текста и состоит из введения, обзора литературы, результатов исследований, выводов, предложений производству и списка литературы. Включает 14 таблиц, 30 рисунков. Список литературы, использованной для написания обзора литературы и цитируемой в тексте работы, насчитывает 175 источников, из них 25 иностранных авторов.

ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ

Представлен анализ научных публикаций, касающихся влияния различных уровней элементов технологий возделывания озимой пшеницы на фитосанитарное состояние почвы, поражение растений болезнями, заселенность вредителями и степень засоренности.

УСЛОВИЯ, МАТЕРИАЛ И МЕТОДЫ ПРОВЕДЕНИЯ ИССЛЕДОВАНИЙ

Исследования проводились в центральной агроклиматической зоне Краснодарского края на черноземе выщелоченном мощном слабогумус-ном. Климат зоны средне засушливый с ГТК 1,0 - 1,3. Погодные условия в

годы исследований значительно отличались от средних многолетних показателей, что оказало влияние как на развитие озимой пшеницы, так и на состояние популяций вредных организмов.

Исследования выполнялись в длительном стационарном полевом опыте, в основу которого положено изучение четырех факторов: А - почвенного плодородия; Б - минерального питания; С - защиты растений; Д -основной обработки почвы. Различные уровни сочетания этих факторов положены в основу четырех технологий возделывания, условно названных: экстенсивная (ООО) - естественное плодородие почвы, без внесения минеральных удобрений и без защиты от вредных организмов; беспестицидная (111)- внесение один раз в ротацию одиннадцатипольного зернотравяно-пропашного севооборота (во второй ротации под кукурузу) навоза 200т/га + 200кг/га Р2О5, минимальной дозы минеральных удобрений (N6oP4oK2o под озимую пшеницу), применение в фазу колошения фунгицида бактофит на основе Bacillus subtilis, штамм 26 Д, CK (БА-10000 ЕА/мл, титр 2 млрд спор/мл) - 3 л/га в сочетании с комплексом на основе Bacillus thuringiensis, var. kurstaki и В. thuringiensis, var. thuringiensis (производство Краснодарского биоцентра); экологически допустимая (222) - основана на удвоении нормы навоза и минеральных удобрений, применении в севообороте только гербицидов, в том числе на озимой пшенице в фазу кущения секатора турбо МД (100+250 г/л) - 0,06 л/га; интенсивная (333) - последующее удвоение доз органических и минеральных удобрений, применение на всех культурах в севообороте гербицидов, фунгицидов, инсектицидов - на озимой пшенице секатора турбо, МД (100+250 г/л) - 0,06 л/га; фалькона, КЭ (250 + 167 + 43 г/л) - 0,6 л/га; дециса профи, ВДГ (250 г/кг) - 0,04 кг/га.

Технологии изучались на фоне трех способов основной обработки почвы: Д] - безотвальная (почвозащитная), предусматривающая дискование на глубину 10-12 см под озимую пшеницу и до 18 см под пропашные культуры; Дг - рекомендуемая в крае, основанная на сочетании в севообороте безотвальной обработки под озимую пшеницу с отвальной под пропашные культуры; Дз - отвальная под все культуры в севообороте (под кукурузу и подсолнечник на глубину 20-22 см, под сахарную свеклу - 32 см) с периодическим глубоким рыхлением до 70 см один раз в ротацию одиннадцатипольного зернотравянопропашного севооборота.

Наблюдения и учеты проводились по общепринятым методикам (Контроль за фитосанитарным состоянием посевов сельскохозяйственных культур в РФ, Воронеж, 1988 г; Мирчник, 1988).

Статистическая обработка проводилась с использованием дисперсионного и корреляционно-регрессивного анализа в программе STATIS-TICA 6.0.

РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ

1. Влияние технологий возделывания озимой пшеницы сорта Фортуна на микробиологическую активность чернозема выщелоченного

Микобиота является важным информативным показателем происходящих в почве изменений, поэтому необходимо было изучить влияние различных технологий возделывания озимой пшеницы по предшественнику сахарная свекла на количество в почве патогенных и антагонистических микромицетов.

В результате микологического анализа почвы из ризосферы растений озимой пшеницы сорта Фортуна были выделены микромицеты, относящиеся к 14 родам: Pénicillium, Aspergillus, Fusarium, Alternaria, Cladospo-rium, Humicola, Cephalosporium, Rhizopus, Stemphylium, Trichoderma, Verti-cillium, Rhizoctonia, Torula, Stachybotrys и представители актиномице-тов рода Streptomyces.

В фазу кущения в 2008 году условия температуры и влажности сложились более благоприятно для развития антагонистических микромицетов, среди которых преобладали грибы рода Trichoderma. Во всех вариантах технологий возделывания выявлен высокий антифитопатогенный потенциал (рисунок 1).

НСР.,.0,4

супррсс

Ш^нлншоиоак ЗН-зкологнчесхилопуспопя 333-кнтшсмяъал

ОЛрзйотса почвы: Дготвальнад Î пфшопссош

I. НСР,,=0^ суиресс. НСР,(=0^

□ патоген. ■ супресс.

ООО 111 222 333 ООО 111 222 333 ООО 111 222 333 Вариант

Д. Д2 д*

Рисунок 1 - Влияние технологий возделывания на количество микромицетов в ризосфере озимой пшеницы сорта Фортуна в фазу кущения. Опытное поле КубГАУ.

Напротив, в 2009 и 2010 годах во многих вариантах преобладание патогенной микофлоры в ризосфере растений озимой пшеницы связано с неблагоприятными погодными условиями для грибов антагонистов. Установлено, что количество их возрастает по мере интенсификации технологий возделывания.

Важным показателем супрессивности почвы является соотношение патогенных и антагонистических микромицетов. В стационарном полевом опыте установлено, что на этот показатель в агроценозе озимой пшеницы оказывают влияние технологии возделывания. Во все фазы развития озимой пшеницы на фоне безотвальной основной обработки почвы (дискование на 10 - 12 см), соотношение патогенных и супрессивных микромицетов в интенсивной технологии возделывания колебалось от 1,0 : 0,2 до 1,0 : 0,5 (таблица 1).

Таблица 1 - Влияние технологий возделывания на соотношение патогенных и супрессивных микромицетов в ризосфере растений озимой пшеницы сорта Фортуна (Опытное поле КубГАУ)

Вариант Соотношение патогенных и супрессивных микромицетов в фазы

обработка почвы индекс техноло гии кущения колошения полной спелости

2008 2009 2010 2008 2009 2010 2008 2009 2010

д> 000 1 0,2 1 0,4 1 0,5 1 0,4 1 0,3 1 0,5 1 0,2 1 0,4 1 0,2

111 1 0,2 1 0,5 1 0,7 1 0,2 1 0,5 1 0,7 1 0,8 1 1,1 1 0,2

222 1 0,4 1 0,5 1 1,0 1 0,3 1 0,5 1 0,7 1 0,8 1 2,0 1 0,3

333 1 0,5 1 0,4 1 1,2 1 0,4 1 0,7 1 1,0 1 0,9 1 1,5 1 0,9

Д2 000 1 0,2 1 0,6 1 0,7 1 0,2 1 0,7 1 0,4 1 0,4 1 0,9 1 0,5

111 1 0,2 1 0,9 1 0,8 1 0,3 1 0,7 1 0,5 1 0,5 1 1,7 1 0,5

222 1 0,6 1 1,1 1 1,4 1 0,5 1 0,8 1 0,7 1 1,0 1 2,2 1 0,6

333 1 0,7 1 1,2 1 1,4 1 0,6 1 0,9 1 1,0 1 1,6 1 1,6 1 0,7

Дз 000 1 0,4 1 0,6 1 0,5 1 0,3 1 0,8 1 0,4 1 0,5 1 1,1 1 0,7

111 1 0,4 1 0,9 1 1,3 1 0,5 1 0,9 1 0,6 1 0,6 1 1,4 1 0,7

222 1 0,4 1 1,0 1 1,3 1 0,6 1 1,2 1 0,7 1 0,8 1 1,7 1 0,7

333 1 0,5 1 1,1 1 1,4 1 0,7 1 1,7 1 0,9 1 1,0 1 1,8 1 0,9

Максимальная доля супрессивной микофлоры от патогенной выявлена в вариантах экологически допустимой и интенсивной технологий возделывания, независимо от способа основной обработки почвы.

Таким образом, наиболее интенсивное развитие антагонистических микромицетов установлено на фоне экологически допустимой технологии при чередовании в севообороте отвальной и безотвальной обработок почвы.

2. Влияние технологий возделывания озимой пшеницы на развитие корневой системы и поражение корневыми гнилями.

В последние десятилетия на посевах озимой пшеницы увеличилась вредоносность корневых гнилей. Известно, что возбудители корневых гнилей более вредоносны на ослабленных растениях, что связано, в первую очередь, с развитием корневой системы.

Установлено, что повышенная норма минеральных удобрений на озимой пшенице способствовали в фазу кущения увеличению количества

узловых корней в 2008 году в 1,3 раза, в 2009 году - в 1,2-1,7 раза, в 2010 году в 1,4-1,5 раза по сравнению с экстенсивной технологией (естественным фоном плодородия почвы).

Поражение растений корневыми гнилями, при высокой корреляционной зависимости (г = 0,82; 1гфакт-8,2; trTeop =2,04), определялось количеством узловых корней как в 2008 году, при благоприятных погодных условиях, так и в 2009 и 2010 гг., при погодных условиях, отклоняющихся от оптимальных. Максимальное распространение и развитие корневых гнилей наблюдалось в варианте экстенсивной технологии возделывания, и оно снижалось по мере роста уровня химизации соответственно в 2,3-3,5 и 1,62,4 раза (рисунок 2).

°000 111 222 333 ООО 111 222 333 000 111 222 333 Вариант

Л Л Дз

Рисунок 2 - Поражение растений озимой пшеницы сорта Фортуна корневыми гнилями в фазе весеннего кущения. Опытное поле КубГАУ.

Таким образом, повышение уровня питания в технологиях возделывания озимой пшеницы сорта Фортуна способствовало повышению анти-фитопатогенного потенциала почвы и, как следствие, снижению интенсивности развития и распространения корневых гнилей.

3. Динамика поражения листовыми болезнями озимой пшеницы сорта Фортуна на фоне различных технологий возделывания Сорт Фортуна отличается устойчивостью к бурой и стеблевой ржавчине, среднеустойчив к септориозу и мучнистой росе и поражается пиренофорозом. В годы исследований, видовой состав возбудителей болезней был представлен факультативными сапротрофами и облигатными паразитами, поражения которыми превышало или находилось в пределах ЭПВ. В 2008 году в складывающихся погодных условиях произошло эпи-фитотийное развитие мучнистой росы (Егувгрке ¿гатЫз), среднее септорио-за (БерЮпа и-ШЫ), и пиренофороза (Ругепоркога ггШЫ-герепШ), в 2009 - сред-

нее развитие мучнистой росы и септориоза, в 2010 - среднее септориоза, низкое мучнистой росы и пиренофороза.

Установлено, что максимальных значений поражение мучнистой росой в фазы кущения и выхода в трубку в 2008 году достигло в вариантах экологически допустимой и интенсивной технологий возделывания, где, по сравнению с беспестицидной технологией, на фоне безотвальной обработки почвы, развитие было выше в 1,7-1,9; рекомендуемой - в 2,0-2,1 раза (рисунок 3).

¡ Фаза кущения |

R HCP,_J=O,6

Р Н CP, .5=4,9

¡ Фаза выхода в трубку {

mili-lili

R НСРМ=О^ Р НСРМ=43

Условны« ооотачеяия:

технологии:

000 - экстенсивная

111 - бес нести дндкяя

222 - экологически допустимая

333 - кятеасивная

обработка почвы: Д1 - безотвальная Дз - рекомендуемая Дз - отвальная с периодическим глубоким рыхлением

BR-развитае ■Р-распростр.

000 111 222 333 Вариант

Дз

000 111 222 333 000 111 222 333

Л Д2

Рисунок 3 — Влияние технологий возделывания на поражение озимой пшеницы сорта Фортуна мучнистой росой. Опытное поле КубГАУ, 2008 год.

В 2009 году, в фазу весеннего кущения, развитие мучнистой росы в этих технологиях было выше соответственно в 7,1 и 8,5; в 3,6 и 4,2; в 1,9 и 2,3 по сравнению с беспестицидной (рисунок 4).

В фазу выхода в трубку эта закономерность сохранилась.

Условные обозначения: 000-зкстемс нвная

Ш-беспестицихная

222-зкапогнчвс кн депус га

JIIJIIjII

Обработка почвьг Дг-баотвальная Д г -р екомендуемая Дг-отвал>наяс периодическим глубоким рыхлением

3 к-ра>внтие ■Р-распростр.

000 111 222 333 000 111 222 333 000 111 222 333 Вариант

Д* Дг Дя

Рисунок 4 — Влияние технологий возделывания на поражение озимой пшеницы сорта Фортуна мучнистой росой. Опытное поле КубГАУ, 2009 г.

Следовательно, в условиях вегетационных периодов 2008 и 2009 годов интенсивность поражения растений мучнистой росой вызвала необходимость применения фунгицидов.

В годы исследований сложились различные погодные условия для развития септориоза.

В 2008 году, при сформировавшемся весной запасе инфекции, нарастание развития и распространения заболевания произошло только в фазу налива зерна, когда условия температуры и влажности приближались к оптимуму. При этом в экологически допустимой и интенсивной технологиях развитие болезни на флаговом листе было в 1,7-2,8, а распространение в 1,9-3,9 раза ниже, чем при экстенсивной на фонах основной обработки почвы (рисунок 5).

20 | о

100 80

1 60

ШМш Лёлл 1т *

Щ |\рвтий ЛИСТ |

||1в 1Ш 11и

Уело»

ГХ1! I г г I« к пшал

П1-б«лесткшинкя

ЗЗЗ-мяиюпгвехвдапустоия

Я НСР^=0,1 Р НСР,,=1,5

Оврйотеагю-пы: Д[-^П£гтв«лыая

Дг^тиъкэяг пфшштасхим ГЛ^ОКНМ рщдищ

ОК-развнтне ■Р-распропр.

111 222 333

д.

ООО 111 222 333

д*

000 111 222 333 Вариант

Дз

Рисунок 5 - Влияние технологий возделывания озимой пшеницы сорта Фортуна на поражение септориозом в фазу налива зерна. Опытное поле КубГАУ, 2008 год.

В 2009 году в фазу кущения развитие и распространение септориоза на фоне рекомендуемой обработки почвы снизилось соответственно в 1,4 и 1,2, а при отвальной с периодическим глубоким рыхлением - в 1,4 и 1,3 раза по сравнению с безотвальной.

В вариантах экологически допустимой и интенсивной технологий возделывания развитие болезни было в 1,8 и 2,0, а распространение - в 2,0-2,8 раза меньше по сравнению с экстенсивной технологией.

Таким образом, в течение двух вегетационных периодов значительное снижение поражения сорта Фортуна септориозом выявлено в экологически допустимой и интенсивной технологиях возделывания (рисунок 6).

60 го

^ 40 с." 30 а 20 ю о 60 50 5? 40 6Г 30 к 20 10 о

[ Фаза кущения \

Дц Х|1л ЛМш

Я нср„=о,2 Р ПСУ,у ! А

|фаза выхода в трубку""

Я НСРм=0Д Р КСР.*=1,6

Усяизяые пйшкачЕния:

Теоллогин:

ОООохгтежнпгая

Ш-босжтмтмная

;;2-эжологкчески лапотная

ЗЗЗ-ямгенгнвтя

Обработка точны ^-безотвальная

Д! -р ьэсомЕмдуе юя

Дд-отвачюяс тирнодтчгекнм

глубоким рЫХ гением

ИЯ-развитие ■Р-распросгр.

ооо

111 222 333

Д,

000 111 222 333

Д2

000 111 222 333 Вариант

Дз

Рисунок 6 - Влияние технологий возделывания на поражение озимой пшеницы сорта Фортуна септориозом в фазы кущения и выхода в трубку. Опытное поле КубГАУ, 2009г.

В годы исследований в комплексе болезней озимой пшеницы сорта Фортуна поражение пиренофорозом выше ЭПВ выявлено только в 2008 году. На фоне изучаемых способов обработки почвы в вариантах экологически допустимой и интенсивной технологий возделывания развитие болезни была ниже в 1,9-2,2, а распространение в 1,9-2,3 раза по сравнению с экстенсивной технологией (рисунок 7).

40

000

111 222 333

Д.

000 111 222 333

Дг

000 111 222 333 Вариант

Л

Рисунок 7 - Влияние технологий возделывания озимой пшеницы сорта Фортуна на поражение пиренофорозом в фазы выхода в трубку и колошения. Опытное поле КубГАУ, 2008г.

Таким образом, в 2008 и 2009 годах состояние популяций возбудителей мучнистой росы, септориоза и пиренофороза (2008 г) позволило объективно оценить влияние технологий возделывания на степень поражения болезнями нового сорта озимой пшеницы Фортуна.

4. Влияние технологий возделывания на заселенность озимой пшеницы сорта Фортуна вредителями.

Агроценоз озимой пшеницы в годы исследований характеризовался большим биоразнообразием вредителей на всех фазах онтогенеза культуры.

В 2008 году численностью выше ЭПВ характеризовались популяции пьявицы обыкновенной (Lema melanopus) и пшеничного трипса (Нар-lothrips tritici), в 2009 году - пьявицы обыкновенной, вредной черепашки (Eurygaster integriceps), в 2010 году - пьявицы обыкновенной, вредной черепашки и желтого пшеничного комарика (Contarinia tritici).

Установлено, что, при высокой численности личинок пьявицы обыкновенной в 2008 году, заселенность во всех вариантах технологий возделывания, за исключением экстенсивной на фоне безотвальной обработки почвы, была выше ЭПВ, при максимальных значениях в варианте интенсивной технологии. В 2009-2010 гг., при низкой численности вредителя, заселенность выше ЭПВ выявлена в вариантах экологически допустимой и интенсивной технологий возделывания при максимальных значениях на фоне отвальной обработки почвы (рисунок 8).

000 111 222 333 000 111 222 333 000 111 222 333 Вариант

Ai Л Д5

Рисунок 8 - Влияние технологий возделывания озимой пшеницы сорта Фортуна на численность личинок пьявицы обыкновенной в фазу выхода в трубку. Опытное поле КубГАУ.

Технологии возделывания озимой пшеницы также оказали влияние на заселенность сорта Фортуна личинками вредной черепашки. В 2008 году только в вариантах экологически допустимой и интенсивной технологий на фоне рекомендуемой и отвальной с периодическим глубоким рыхлением обработок почвы количество личинок вредной черепашки было выше ЭПВ (рисунок 9).

111 -бес пестлцкяхвл 232-экол>гичккн «опусти 333-интенсивная

Обработка почвы: Д^беютвалькая Дг -р екокендоим

ООО 111 222 333 Вариант

Дз

Рисунок 9 - Влияние технологий возделывания озимой пшеницы сорта Фортуна на численность личинок вредной черепашки. Опытное поле КубГАУ.

В 2009 году заселенность растений личинками вредной черепашки во всех вариантах была выше ЭПВ, что требовало применения инсектицида для получения качественного зерна. В 2010 году, несмотря на длительный засушливый период весной, сохранилась тенденция увеличения численности личинок по мере интенсификации технологий возделывания, что определило необходимость применения инсектицида.

Таким образом, в годы исследований, при отличающихся погодных условиях, оказавших влияние на развитие эмбрионов вредной черепашки, установлено, что интенсификация технологий возделывания способствовала увеличению заселенности озимой пшеницы сорта Фортуна личинками вредителя.

Подобная тенденция выявлена и по отношению к пшеничному трип-су, хотя более объективная оценка получена только в 2008 году, когда заселенность личинками доходила до 16 экз/колос (таблица 2).

Максимальная заселенность растений пшеничным трипсом выявлена на фоне рекомендуемого и отвального с периодическим глубоким рыхлением способов обработок почвы, где по мере интенсификации технологий возделывания количество личинок было в 2,8-3,0 раза выше по сравнению с экстенсивной технологией.

Следовательно, пшеничный трипе имел хозяйственное значение только в 2008 году, когда выявлено, что по мере интенсификации технологий возделывания и способов основной обработки почвы увеличивается значение фактора защиты от вредителя в сохранении урожая озимой пшеницы сорта Фортуна.

Таблица 2 - Влияние технологий возделывания озимой пшеницы сорта Фортуна на численность личинок пшеничных трипса и комарика._

Способ основной обработки почвы Технологии возделывания Количество личинок, экз/колос

пшеничный трипе (фаза налива зерна) пшеничный комарик

2008 г. 2009 г. 2010 г. 2009 г. 2010 г.

Д. 000 2,9 2,3 1,3 2,1 4,1

111 3,9 2,9 1,6 4,5 8,6

222 6,7 3,5 1,9 5,2 13,8

333 6,9 4,3 2,2 5,9 15,2

д2 000 5,2 2,6 2,4 2,4 8,1

111 14,1 3,2 2,8 6,1 17,3

222 14,9 3,4 3,1 7,8 17,9

333 15,4 4,8 2,0 7,5 18,6

Дз 000 5,6 2,3 2,3 2,6 11,1

111 14,2 2,8 2,5 5,9 16,9

222 15,6 3,3 2,8 8,1 15,2

333 15,9 5J 3,4 8,4 17,4

НСР„.5 = 2,2 НСРо.5 = 0,2 НСР„.5 = 0,2 НСР„.5 = 0,6 НСРо.5 = 1,6

В годы исследований в комплексе вредителей озимой пшеницы сорта Фортуна выявлены желтый и оранжевый комарики. Погодные условия в 2008 году неблагоприятными для вредителей и заселенность растений личинками была настолько низкой, что не было возможности оценить влияние технологий возделывания. Максимальное увеличение заселенности личинками пшеничных комариков выявлено в погодных условиях 2010 года в вариантах экологически допустимой и интенсивной технологий возделывания на фоне отвальной с периодическим глубоким рыхлением основной обработки почвы в 3,1-3,2 раза.

Следовательно, численность вредителей возрастала с ростом интенсификации технологий возделывания на фоне отвальной с периодическим глубоким рыхлением основной обработки почвы, что указывает на необходимость использования средств защиты растений.

5. Изменение засоренности посевов озимой пшеницы сорта Фортуна в зависимости от технологий возделывания.

Сорные растения в агроценозе озимой пшеницы могут быть причиной значительного снижения урожайности.

В годы исследований в агроценозе озимой пшеницы преобладали однолетние двудольные виды и количество 3^4 видов было в пределах или превышало ЭПВ.

Установлена высокая корреляционная зависимость (г = 0,78; 1Гфакт.=7,1; 1тТе0р = 1,92) степени засоренности посева от развития растений озимой пшеницы в фазу кущения, в качестве показателя которого взяты высота и площадь листьев (таблица 3).

Таблица 3 - Высота растений и площадь листьев озимой пшеницы в фазу

кущения в зависимости от технологий возделывания

Способ основной обработки почвы Технологии возделывания Средняя высота растений, см Средняя площадь листьев, см

2008 г. x±S х 2009 г. x±S х 2010 г. x±S_x 2008 г. x±S_x 2009 г. х ±S_x 2010 г. x±S_x

Д. 000 33,6± 1,7 20,9± 1,1 20,4±0,7 28,4 ± 0,9 19,2 ±0,7 18,0 ±0,4

111 45,1± 2,2 24,7± 1,4 23,8± 0,9 30,2 ± 1,6 24,6 ± 0,9 21,2 ± 1,2

222 56,1± 2,8 33,1± 1,9 32,1± 1,5 32,9 ± 2,4 27,0 ± 1,4 22,6 ± 1,4

333 62,8± 3,4 42,8± 2,3 41,8± 1,8 36,1 ±3,1 30,0 ± 1,8 26,0 ± 1,6

Д 2 000 38,9± 2,1 22,2± 1,3 24,9± 1,4 29,7 ± 1,2 20,0 ± 1,1 L 18,9 ±0,7

111 39,4± 2,7 27,3± 1,6 28,2± 2,2 32,6 ± 1,8 26,8 ± 1,3 22,9 ± 0,9

222 48,3± 3,3 34,6± 2,1 33,4± 2,6 35,7 ±2,6 27,7 ± 1,7 23,1 ± 1,4

333 64,9± 3,9 40,9± 2,4 39,5± 3,1 36,8 ± 2,9 30,6 ±2,1 27,2 ± 1,9

Дз 000 40,7± 2,4 24,0± 0,9 24,2± 1,1 30,6 ± 1,4 26,1 ± 1,3 19,6 ± 1,1

111 51,8± 3,1 28,1± 1,5 28,5± 1,3 33,3 ± 2,3 30,5 ± 1,8 22,0 ± 1,4

222 59,6± 4,2 35,2± 1,9 35,7± 1,7 36,7 ±2,7 32,6 ±2,1 23,5 ± 1,7

333 67,8± 4,9 43,5± 2,7 42,0± 2,5 38,1 ±3,4 34,0 ± 2,7 27,0 ±2,1

Как при благоприятных условиях для прохождения фаз развития пшеницы осенью и весной в 2008 году, так и неблагоприятных в 2009 и 2010 гг., максимальной высотой и площадью листьев характеризовались растения в экологически допустимой и интенсивной технологиях возделывания. Эти показатели были существенно выше, чем при беспестицид-ной и экстенсивной технологиях.

В результате по мере интенсификации технологий возделывания засоренность посевов озимой пшеницы снижалась (рисунок 10).

000 111 222 333 000 111 222 333 000 111 222 333 Вариант

Д. Л Дз

Рисунок 10 - Исходная засоренность посевов озимой пшеницы сорта Фортуна в фазу весеннего кущения в зависимости от технологий возделывания.

В 2008 году, на фоне повышенной дозы минеральных удобрений, где на всех культурах в севообороте применялись гербициды, засоренность озимой пшеницы была в 1,8 раза ниже, чем при беспестицидной техноло-

гии возделывания. Такое снижение связано как с меньшим потенциалом засорения, так и с более высокой конкурентной способностью культуры в отношении сорных растений. При погодных условиях, отклоняющихся от оптимальных, весной 2009 года засоренность увеличилась в 1,3-1,5 раза по сравнению с 2008 годом. В 2010 году, при максимальной засоренности, в значительной степени проявилось влияние технологий возделывания. В вариантах экологически допустимой и интенсивной технологий она была в 1,5 раза ниже по сравнению с беспестицидной. Применение гербицида секатор турбо МД (100+250 г/л) - 0,06 л/га в этих технологиях возделывания обеспечило 100% - ное снижение засоренности перед уборкой.

Таким образом, в годы с неблагоприятными погодными условиями осени, зимы и начала весны для развития озимой пшеницы роль защиты от сорной растительности повышается.

6. Хозяйственная и экономическая эффективность технологий возделывания озимой пшеницы сорта Фортуна Главным критерием оценки эффективности технологий возделывания озимой пшеницы является возможность реализации потенциальной урожайности современных высокопродуктивных сортов.

В 2008 году, по мере химизации технологий возделывания озимой пшеницы, увеличение урожайности было максимальным в варианте интенсивной технологии, независимо от способа основной обработки почвы. В 2009 и 2010 годах, при погодных условиях, отклоняющихся от оптимума, получена аналогичная зависимость (таблица 4).

Таблица 4 - Урожайность озимой пшеницы сорта Фортуна в зависимости

от технологий возделывания (Опытное поле КубГАУ)

Способ основной обработки почвы Технология возделывания Урожайность, ц/га

2008 г. 2009 г. 2010 г. Средняя

Д. 000 46,4 42,4 41,0 43,3

111 75,0 64,9 57,1 65,7

222 81,5 75,3 72,5 76,4

333 87,6 80,0 79,9 82,5

д 000 49,0 44,0 44,8 45,9

111 76,4 67,4 69,8 71,2

222 83,9 77,5 77,4 79,6

333 88,9 79,2 80,2 82,9

Дэ 000 51,1 46,5 42,9 46,8

111 75,6 63,7 64,9 68,1

222 83,4 73,5 72,1 76,3

333 90,7 82,0 82,7 85.1

НСРо.5 = 3,5 НСРо.5 = 6,1 НСРо.5 = 3,7 НСР„.5 = 4,5

В результате статистической обработки методом пошагового регрессионного анализа определены доли влияния изучаемых факторов в технологиях возделывания на урожайность озимой пшеницы сорта Фортуна (таблица 5).

Таблица 5 - Доли влияния факторов на урожайность озимой пшеницы сорта Фортуна._

Год Доли влияния факторов, %

А В С Д

2008 14,86 16,79 31,78 5,16

2009 12,34 13,54 18,21 2,93

2010 10,89 17,87 16,36 3,17

Максимальная доля влияния фактора защиты растений выявлена в 2008 году, что объясняется фитосанитарным состоянием агроценоза озимой пшеницы.

Таким образом, в реализации планируемой урожайности озимой пшеницы сорта Фортуна по предшественнику сахарная свекла, при различных погодных условиях, важная роль принадлежит технологиям возделывания, включающим фактор защиты растений: беспестицидная, экологически допустимая и интенсивная.

Подтверждением этого вывода является анализ экономической эффективности технологий возделывания на фоне рекомендуемой основной обработки почвы (таблица 6).

Таблица 6 - Экономическая оценка технологий возделывания озимой пшеницы сорта Фортуна на фоне рекомендуемого способа обработки почвы. Опытное поле КубГАУ, 2008-2010 гг.

Показатель Технологии возделывания

экстенсивная беспестицидная экологически допустимая интенсивная

Урожайность, ц/га 45,9 71,2 79,6 82,8

Средняя цена реализации, руб/ц. 550 550 750 750

Выручено от реализации зерна, тыс. руб/га 25,2 39,1 59,7 62,1

Прочие производственные затраты, тыс. руб/га 15,1 23,2 31,1 40,6

Полная себестоимость зерна, руб/ц 330,7 325,3 391,7 490,3

Прибыль, тыс. руб/га 10,1 15,9 28,6 21,5

Рентабельность, % 67,2 68,8 92,0 53,0

С точки зрения экономической эффективности рентабельность возделывания озимой пшеницы была в пределах от 67 до 92 %. Однако, стоимость реализованного зерна с 1 га максимальная в вариантах экологически

допустимой и интенсивной технологий возделывания. Учитывая прибыль и рентабельность, наиболее целесообразно возделывание озимой пшеницы сорта Фортуна по экологически допустимой технологии.

выводы

1. Урожайность зерновых культур во многом зависит от уровня обеспеченности питательными веществами, системы защиты растений от вредных организмов, фитосанитарного состояния, способов основной обработки почвы. Уровень химизации отражается не только на продуктивности сорта, класса зерна, но и стоимости реализации конкретной технологии. Предлагаемые технологии возделывания зерновых культур различаются по уровню химизации (обеспеченности элементами питания и насыщения инсектицидами), способами обработки почвы, что отражается на их стоимости. Различия в затратах обуславливают себестоимость зерна и рентабельность его производства. Технологии возделывания зерновых культур должны соответствовать экономическим возможностям хозяйств. Исходя из различного уровня экономики хозяйств дана фитосанитарная, хозяйственная и экономическая оценка четырех технологий возделывания с различной степенью насыщения органо-минеральными удобрениями и пестицидами, а также различающихся по способам обработки почвы.

2. Супрессивность почвы, независимо от погодных условий, возрастала при использовании технологий, предусматривающих внесение один раз в ротацию одиннадцатипольного зернотравянопропашного севооборота 400 т/га навоза+400 кг/га Р205; применении под озимую пшеницу МпоРвоКдо, и гербицидов, а также применение 600 т/га навоза+600 кг/га Р205; применении под озимую пшеницу ИгадР^оКво с использованием на всех культурах в севообороте гербицидов, фунгицидов, инсектицидов. Повышению антифитопатогенного потенциала почвы способствуют рекомендуемая и отвальная с периодическим глубоким рыхлением способы основной обработки почвы.

3. Минимальное распространение и развитие корневых гнилей выявлено на фоне рекомендуемой обработки почвы при использовании технологий со средним уровнем питания и применением гербицида и высоким уровнем питания с применением гербицида, фунгицида и инсектицида.

4. Повышение уровня питания растений озимой пшеницы и защита от вредных организмов, прежде всего от сорной растительности, способствует развитию более мощной корневой системы и снижению поражения озимой пшеницы корневыми гнилями, между

этими показателями выявлена тесная корелляционная зависимость (г = 0,82; 1гфакт=8,2; 1гтсор=2,04).

5. С увеличением уровня обеспеченности растений озимой пшеницы элементами питания распространение и развитие мучнистой росы возрастало, а септориоза и пиренофороза, наоборот, снижалось.

6. Численность вредителей возрастала с ростом уровня использования удобрений и интенсификации способов основной обработки почвы в севообороте. Так, на безотвальной обработке почвы заселенность озимой пшеницы личинками пьявицы обыкновенной возросла в 2008 в 1,8-3,2, в 2009 в 1,5-2,7 и в 2010 в 2,3-5 раз по сравнению с контролем (без внесения удобрений и пестицидов). Численность вредной черепашки увеличилась соответственно в 1,1-1,6 раза в 2008 году, в 1,5-1,7 раза в 2009-2010 гг; личинками пшеничного трипса и пшеничного комарика - 2,8-3 раза.

7. Максимальная засоренность озимой пшеницы выявлена в варианте беспестицидной технологии возделывания, где в севообороте не применялись гербициды и была в 1,1-1,3 раза выше по сравнению с экстенсивной. Применение гербицидов на всех культурах в севообороте в вариантах экологически допустимой и интенсивной технологий возделывания, независимо от способа основной обработки почвы, снижало засоренность в годы исследований в 1,5-2,3 раза, по сравнению с беспестицидной технологией. Применение гербицида секатор турбо МД (100+250 г/л) - 0,06 л/га на озимой пшенице в этих технологиях обеспечило 100% - ное подавление сорных растений перед уборкой.

8. Урожайность озимой пшеницы сорта Фортуна в большей степени зависела от уровня химизации, чем от погодных условий. В максимальной степени потенциальная урожайность озимой пшеницы сорта Фортуна реализовалась при благоприятных погодных условиях в 2008 году, существенно (НСР0,5 = 3,5 ц/га) увеличиваясь по мере интенсификации технологий возделывания: от 46 и до 51,1 ц/га в экстенсивной, 75,0 - 76,4 ц/га - в беспестицидной, от 81,5 до 83,4 ц/га - в экологически допустимой и от 87,6 до 90,74 ц/га - в интенсивной. В 2009 и 2010 годах, при отклонении погодных условий от оптимума, урожайность снизилась от 4-5 ц/га в экстенсивной до 9-12 ц/га в интенсивной технологиях при сохранении существенного превышения в каждом уровне технологий возделывания (НСР0,5 = 6,1 ц/га - 2009г; НСР0,5 =3,7 и/га - 201 Ог). Наибольшая прибыль в размере 28,6 т.р. и рентабельность 92 % (третий класс зерна) получены при внесении 400 т/га навоза +400 кг/га Р205;, применении под озимую пшеницу ■Ы12оР8оК4о, и гербицида секатор турбо, МД (100+250 г/л) - 0,06 л/га.

ПРЕДЛОЖЕНИЯ ПРОИЗВОДСТВУ

1. Рекомендовать хозяйствам для получения урожая зерна порядка 70 ц/га, при низком и среднем уровне развития вредных организмов, в том числе и сорнякрв, вносить один раз в ротацию одиннадцатипольного севооборота 200 т/га навоза +200 кг/га Р2О5; внесение под озимую пшеницу N60P40K20 с использованием биопрепаратов для защиты от вредителей и болезней, без применения гербицидов, обеспечивающую урожайность по годам исследований 76,4; 67,4; 69,8 ц/га. Рентабельность зерна в данной технологии составляет 69% и обеспечено получение чистого дохода в размере 16 тыс. руб/га. Зерно IV класса.

2. Для хозяйств с развитым животноводством, на фоне среднего развития популяций вредных организмов, для получения сбора зерна 75-83 ц/га рекомендуется вносить один раз в ротацию одиннадцатипольного севооборота 400 т/га навоза +400 кг/га Р2О5; применять под озимую пшеницу N120P80K40, осуществлять защиту от сорной растительности всех культур в севообороте. Рентабельность производства зерна по данной технологии составляет 92 %, себестоимость 391,7 руб/ц, чистый доход 28,6 тыс. руб/га и зерно соответствует III классу. При угрозе эпифитотий болезней и вспышке развития вредителей необходимо, для сохранения урожая, применить фунгицид и инсектицид, зарегистрированные на озимой пшенице.

СПИСОК ОПУБЛИКОВАННЫХ РАБОТ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ Статьи в изданиях, рекомендованных ВАК РФ

1. Э. А. Пикушова, Влияние ресурсо- и энергосберегающих технологий возделывания на фитосанитарное состояние и продуктивность озимой пшеницы сорта Фортуна в Краснодарском крае. / Э. А. Пикушова, П. Т. Букреев, Н. А. Москалева, С. К. Пшидаток, А. В. Князьков,

B. А. Фискевич//Тр. / КубГАУ.-2011. - Вып. №3(30). -С. 142-145.

2. Э. А. Пикушова, Изменение численности микромицетов в черноземе выщелоченном в зависимости от технологий возделывания озимой пшеницы сорта Фортуна / Э. А. Пикушова, П. Т. Букреев, Н. А. Москалева,

C. К. Пшидаток // Политематический сетевой электронный журнал Кубанского государственного аграрного университета (Научный журнал КубГАУ) [Электронный ресурс]. - Краснодар: КубГАУ, 2012. -№07 (81). -Режим доступа: http://ej.kubagro.ru/2012/07/pdf/77.pdf, 1,125 у.п.л.

3. Э. А. Пикушова, Влияние агротехнических приемов на количество почвенных микромицетов в агроценозе озимой пшеницы сорта Фортуна на черноземе выщелоченном / Э. А. Пикушова, П. Т. Букреев,. Н. А. Москалева, С. К. Пшидаток, // Тр. / КубГАУ. - 2012. - Вып. № 5 (38). - С. 7783.

Публикации в других изданиях

4. В. С Горьковеико, Видовой и количественный состав почвенных микромицетов в агроценозе озимой пшеницы на фоне органической и минеральной системы удобрений / В. С. Горьковенко, Н. А. Москалева, JI. А. Шадрина, JI. В. Березнева, Г. В. Баранов, С. К. Пшидаток // Энтузиасты аграрной науки: сб. науч. ст. / КубГАУ. - Краснодар, 2009. Вып. 10. -С. 313-316.

5. С. К. Пшидаток, Влияние технологий возделывания озимой пшеницы и люцерны первого года жизни на целлюлозоразрушающую активность чернозёма выщелоченного/ С. К. Пшидаток // Науч. обеспечение агропромышл. комплекса: материалы III Всерос. науч.-практ. конф. молодых ученых. - Краснодар, 2009. - С. 162-164.

6. Э. А. Пикушова, Эффективность защиты озимой пшеницы сорта Фортуна от вредных организмов / Э. А. Пикушова, А. В. Тарасенко, С. К. Пшидаток, В. С. Баранов // Научный журнал Университет - наука -идеи и решения, г. Краснодар, КубГАУ. - Краснодар, 2010. Вып. 1.- С. 97-100.

7. Э. А. Пикушова, Влияние технологий возделывания озимой пшеницы на микробиологическую активность чернозема выщелоченного в зависимости от погодных условий / Э. А. Пикушова, И. В. Бедловская, Л. В. Соломонова, С. К. Пшидаток // Биол. защита растений - основа стабилизации агроэкосистем. - Краснодар, 2010. - Вып. 6. - С. 761-762.

8. С. К. Пшидаток, Влияние технологий возделывания озимой пшеницы на бактериальный пул чернозема выщелоченного в агроценозе озимой пшеницы/ С. К. Пшидаток // Науч. обеспечение агропромышл. комплекса: материалы IV Всерос. науч. -практ. конф. молодых ученых. -Краснодар, 2010.-С. 165-167.

9. Э. А. Пикушова, Влияние способов обработки почвы на численность основных вредителей озимой пшеницы сорта Фортуна / Э. А. Пикушова, Е. Ю. Веретельник, С. К. Пшидаток// Агротехн. метод защиты растений от вред, организмов: материалы V науч. -практ. конф. / КубГАУ. -Краснодар, 2011.-С. 190-195.

10. С. К. Пшидаток, Влияние технологий возделывания на микробиологическую активность почвы в посеве озимой пшеницы на черноземе выщелоченном / С. К. Пшидаток // Науч. обеспечение агропромышл. комплекса: материалы V Всерос. науч. -практ. конф. молодых ученых. - Краснодар, 2011.-С. 185-186.

Подписано к печати 08.05.2013 Формат 60x84/16 Усл.-печ. л. 1,0 Тираж 100 экз. Заказ № 904

Отпечатано в ООО «СпецПринт»

109469, Москва, ул. Братиславская, д. 34, корп. 2

Текст научной работыДиссертация по сельскому хозяйству, кандидата сельскохозяйственных наук, Пшидаток, Саида Казбековна, Москва

Министерство сельского хозяйства Российской Федерации Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Кубанский государственный аграрный университет»

На правах рукописи

№01357310

пшидаток сайда казбековна

«влияние технологии возделывания озимой пшеницы сорта фортуна на фитосанитарное состояние почвы и растений на черноземе выщелоченном западного

предкавказья»

Специальность: 06.01.07 - защита растений

Диссертация на соискание ученой степени кандидата сельскохозяйственных наук

Научный руководитель кандидат биологических наук, профессор Пикушова Э.А.

Москва - 2013

СОДЕРЖАНИЕ

Стр

ВВЕДЕНИЕ 3

1 ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ..................................................... 7

1.1. Влияние способов основной обработки почвы на фитосани-

тарное состояние агроценоза озимой пшеницы................ 7

1.2. Фитосанитарное состояние почвы и растений озимой пшеницы в зависимости от агротехнических приемов......................15

1.2.1. Влияние плодородия почвы на фитосанитарное состояние озимой пшеницы............................................................15

1.2.2. Роль сбалансированного минерального питания в управлении фитосанитарным состоянием озимой пшеницы..................................................... 19

1.3. Роль фактора защиты растений в технологиях возделывания озимой пшеницы от комплекса вредных организмов............ 23

2 МЕТОДИКА И УСЛОВИЯ ПРОВЕДЕНИЯ ИССЛЕДОВАНИЙ 37

2.1. Характеристика почвенно-климатических условий проведения исследований................................................. 37

2.2. Материал и методы проведения исследований................. 45

2.3. Агротехника озимой пшеницы в опыте............................. 50

3 РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ....................................... 53

3.1. Влияние технологий возделывания озимой пшеницы сорта Фортуна на микробиологическую активность чернозема выщелоченного............................................................ 53

3.2. Влияние технологий возделывания озимой пшеницы на развитие корневой системы и поражение корневыми гнилями 73

3.3. Динамика поражения листовыми болезнями озимой пшеницы сорта Фортуна на фоне различных технологий возделывания............................................................................................................................84

3.4. Влияние технологий возделывания на заселенность озимой 109 пшеницы сорта Фортуна вредителями............................

3.5. Изменение засоренности посевов озимой пшеницы сорта Фортуна в зависимости от технологий возделывания....................131

3.6. Хозяйственная и экономическая эффективность технологий возделывания озимой пшеницы сорта Фортуна..................................142

ВЫВОДЫ..........................................................................................................................................149

ПРЕДЛОЖЕНИЯ ПРОИЗВОДСТВУ..........................................................................152

ЛИТЕРАТУРА..............................................................................................................................153

ВВЕДЕНИЕ

Актуальность исследований. Регион Западного Предкавказья характеризуется многоотраслевым сельскохозяйственным производством, основу которого составляет возделывание озимой пшеницы. В зерновом комплексе на долю культуры приходится 30 % и ставятся задачи повышения сборов зерна. Решение этой главной задачи агропромышленного комплекса Краснодарского края в большой степени связано с достижениями селекции. Селекционеры ГПУ КНИИСХ Россельхозакадемии создают высокопродуктивные сорта озимой пшеницы с потенциалом урожайности более 100 ц/га. Реализация этого потенциала затруднена, что, в первую очередь, связано с деграда-ционными процессами черноземов, выразившимися в снижении содержания гумуса, микробиологической активности, антифитопатогенного потенциала, накоплении вредных организмов. Это привело к увеличению пестицид ной нагрузки и доли затрат на защиту растений в себестоимости зерна. В связи с этим, при внедрении новых сортов озимой пшеницы в производство, актуален качественно новый подход к оценке влияния технологий возделывания на фитосанитарное состояние почвы и растений на разных этапах онтогенеза. Особое значение в технологиях, в этом плане, имеют почвенное плодородие, системы удобрения, защита от вредителей, болезней и сорной растительности с применением биологических и химических препаратов, способы основной обработки почвы, что соответствует принципам экологизации и биологи-зации земледелия. Внедрение таких технологий позволит стабилизировать фитосанитарное состояние почвы и растений озимой пшеницы нового сорта Фортуна, включенного в государственный реестр селекционных достижений РФ в 2006 году, и получить качественное высокорентабельное зерно.

Цель и задачи исследований. Цель работы состояла в биологической и экономической оценке технологий возделывания озимой пшеницы нового сорта Фортуна с точки зрения оптимизации фитосанитарного состояния'почвы и посевов, максимальной реализации потенциала урожайности.

Для достижения этой цели были поставлены следующие задачи:

- изучить влияние технологий возделывания на микробиологическую активность и антифитопатогенный потенциал почвы;

- определить влияние технологий возделывания на развитие корневой системы и поражение корневыми гнилями;

- выявить видовой состав и состояние популяций возбудителей листовых болезней озимой пшеницы сорта Фортуна в зависимости от технологий возделывания;

- оценить влияние технологий возделывания на заселенность озимой пшеницы вредителями;

- изучить степень засоренности посевов озимой пшеницы в зависимости от технологий возделывания;

- определить хозяйственную и экономическую эффективность технологий возделывания нового сорта озимой пшеницы.

Научная новизна исследований. Для зоны интенсивного возделывания озимой пшеницы на черноземе выщелоченном обоснованы агроэкологиче-ские параметры технологий возделывания нового сорта озимой пшеницы Фортуна, обеспечивающие повышение иммунитета растений к факультативным сапротрофам в результате создания оптимальных условий для роста и развития, способствующих интенсификации микробиологической активности и увеличению антифитопатогенного потенциала почвы.

Определены зависимость фитосанитарного состояния агроценоза озимой пшеницы от интенсификации элементов технологий возделывания и роль фактора защиты растений в реализации экономически обоснованной урожайности, приближенной к потенциалу сорта.

Практическая значимость результатов исследований. Экспериментально доказана рентабельность использования средних доз органических и минеральных удобрений, гербицидов в оптимизации фитосанитарного состояния почвы и растений, повышении антифитопатогенного потенциала, реализации максимальной урожайности при снижении себестоимости про-

дукции нового сорта озимой пшеницы. Определено приоритетное применение беспестицидной технологии возделывания в природоохранных зонах.

Основные положения диссертации, выносимые на защиту.

1. Интенсификация технологий возделывания озимой пшеницы способствует увеличению в почве количества супрессивных микромицетов и повышению антифитопатогенного потенциала.

2. Технологии возделывания оказывают влияние на развитие корневой системы и поражение растений озимой пшеницы факультативными сапро-трофами.

3. Роль фактора защиты от вредителей возрастает в экологически допустимой и интенсивной технологиях возделывания.

4. Интенсификация технологий возделывания обеспечивает увеличение конкурентоспособности озимой пшеницы с сорными растениями.

5. Каждый уровень сочетания факторов в технологиях возделывания способствует существенному увеличению урожайности, но с экономической точки зрения наиболее целесообразно применение средней дозы минеральных удобрений и гербицидов.

Место проведения работы и декларация личного участия автора. Диссертация выполнена на базе длительного стационарного полевого опыта ФГБОУ ВПО КубГАУ в период с 2008 года по 2010 гг. по госбюджетной теме «Разработка теоретических основ и приемов сохранения и воспроизводства почвенного плодородия, альтернативных технологий возделывания основных полевых культур, создание модели сбалансированных систем земледелия для различных агроландшафтов Краснодарского края» - регистрационный номер 01200113457. В основу работы положены результаты исследований по изучению влияния технологий возделывания, основанных на сочетании четырех факторов, на микробиологическую активность чернозема выщелоченного и антифитопатогенный потенциал, поражение корневыми гни-лями и листовыми болезнями, заселенность вредителями, степень засоренности и величину урожая, приближенную к потенциалу нового сорта озимой

пшеницы Фортуна. Результаты получены лично авторам или с его непосредственным участием.

Апробация результатов исследований. Основные результаты исследований доложены на Всероссийских научно-практических конференциях молодых ученых «Научное обеспечение агропромышленного комплекса» (Краснодар, 2009, 2010, 2011, 2012); Международной научно-практической конференции, посвященной 50-летию ВНИИБЗР «Биологическая защита растений как основа экологического земледелия и фитосанитарной стабилизации агроэкосистем» (Краснодар 21-24 сентября 2010г.).

Публикации результатов исследований. По теме диссертации опубликовано - 10 работ, в том числе - 3 в изданиях, рекомендованных ВАК РФ: Труды Кубанского государственного аграрного университета 3(30) 2011 г, 5 (38), 2012 г., [Научный журнал КубГАУ], 2012.- №07(81).

Объем и структура диссертации. Диссертационная работа изложена на 173 страницах машинописного текста и состоит из введения, обзора литературы, результатов исследований, выводов, предложений производству, приложения и списка литературы. Включает 14 таблиц, 30 рисунков. Список литературы, использованной для написания обзора литературы и цитируемой в тексте работы, насчитывает 175 источников, из них 25 иностранных авторов.

1-ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ

1.1. Влияние способов основной обработки почвы на фитосанитарное состояние агроценоза озимой пшеницы

Важнейшее значение в технологии возделывания всех сельскохозяйственных культур имеет система основной обработки почвы в севообороте. Она под озимые культуры должна определяться особенностями биологии предшествующей культурой, агрофизическими свойствами почвы, а также последействиями длительного действия приемов обработки почвы в севообороте. Следовательно, система обработки почвы направлена на улучшение условий в почве для роста и развития сельскохозяйственных культур, интенсификации микробиологических процессов (Енкина, 1999; Торопова, 2010; Мандрыка, 2003; Монастырная, 2002). Озимая пшеница характеризуется меньшими требованиями к плотности почвы. Основная обработка почвы под посев культуры может включать чередование отвальной и безотвальной обработок и даже «нулевую». Выбор способа в значительной степени зависит от почвенно-климатических условий и должен быть направлен на получение достаточного высокого уровня урожаев (Хадеев, 2010).

В настоящее время нет единого мнения о подходе к выбору способов обработки почвы и о влиянии их на фитосанитарное состояние посевов озимой пшеницы. Более чувствительна к воздействию способов обработки почвы почвенная микрофлора как антагонистическая, так и патогенная. Например, в условиях Краснодарского края прямой посев озимой пшеницы после сои привел к потерям 15-29% урожая (Мандрыка, 2002). Растения в посеве были ослабленными, что привело к потере иммунитета к факультативным сапротрофам. Ослабленность растений связана с концентрацией корневой системы в верхнем слое, так как она не могла преодолеть уплотненный слой почвы и остается в слое, где сосредоточено инфекционное начало. Такая обработка способствует болезням, интенсивно развивающимся при прохладной

и сырой погоде (снежная плесень). Для возбудителей болезней, требующих повышенных температур и умеренной влажности, такая обработка почвы не создает условия для интенсивного развития (Гурова, 2001; Застежко, 2010; Койшибаев, 2005; Мандрыка, 2002).

По данным Гоник (2000), установлено, что частота применения поверхностных обработок в полевых севооборотах является основной причиной накопления инфекционного начала церкоспореллезной прикорневой гнили. Важнейшее значение при этом имеет выбор способа основной обработки при размещении озимой пшеницы по пшенице. При чередовании в севообороте безотвальной и отвальной обработок, при повторном посеве озимой пшеницы на одном поле распространение - церкоспореллезной прикорневой гнили снизилось в 1,6-2,0 раза.

Исследования Э.И. Монастырной (2002), проведенные в условиях Краснодарского края, подтвердили мнение о роли обработки почвы в контроле фитоса-нитарного состояния озимой пшеницы. Автором установлено положительное влияние отвальной обработки почвы на накопление инфекционного начала возбудителей корневых и прикорневых гнилей, которое при отвальной обработке на 22-25 см снизилось в 15 раз, а на 15-17 см в 10 раз в сравнении с поверхностным способом основной обработки почвы. Отрицательное влияние поверхностной обработки проявилось в поражении растений гнилями уже осенью. В фазу мол очно-восковой спелости признаки поражения корневыми гнилями выразились в виде белоколосости, которая была на фоне отвальной обработки почвы в 3-5 раз меньше, чем поверхностной. Это выразилось в увеличении урожайности на 5-8 ц/га.

Аналогичные результаты получены в условиях Саратовской области, где доказано преимущество традиционной основной обработки почвы в управлении возбудителями корневых гнилей на озимой пшенице. Переход на плоскорезную обработку почвы способствовал увеличению развития и распространения корневых гнилей в 1,6 раза, количества белых колосьев в 1,5-2 раза по сравнению с отвальной обработкой.

Накопление в почве фузариозной инфекции и, особенно возбудителя фузариоза колоса, зависит от способов основной обработки почвы в севообороте (Кошемяева, 2005).

Количество пропагул грибов рода фузариум зависит от предшествующей культуры и, в основном, от наличия послеуборочных остатков кукурузы. При поверхностной обработке, начиная с осени, происходит накопление фузариозной инфекции, которая может реализоваться в поражении колоса. Заделка стеблей и початков в почву при отвальной обработке на глубину 20-22 см в условиях Краснодарского края способствовала снижению поражения фузариозом колоса в 3,6 раза по сравнению с поверхностной обработкой почвы (Мандрыка, 2002, 2003, 2004).

В эпифитотийные годы, при прямом посеве по стерне, инфекционный потенциал возбудителя септориоза на растительных остатках на поверхности почвы был выше в среднем в 28 раз, чем при заделке растительных остатков при вспашке на 20-22 см. При вспашке эпифитотия септориоза наступала на 10 дней позже и была менее интенсивной. Доля влияния обработки почвы на развитие септориоза в условиях Новосибирской области составляет 59-64%, превышая значимость предшественника и уровня минерального питания растений (Торопова, 2010).

Установлено, что в фазу кущения в 2007 году поражение озимой пшеницы сорта Дельта септориозом зависело от способа основной обработки почвы. Если на фоне нулевой обработки почвы без внесения удобрений заболевание не выявлялось, то в вариантах вспашки и поверхностной обработки распространение септориоза составило 36,0 и 18,7% при развитии 3,5 и 7,2% соответственно (Зазимко, 2010).

Способы основной обработки почвы, оказывая различное влияние на рост и развитие озимой пшеницы, способствуют изменению темпов развития облигатных паразитов. В засушливых условиях Нижнего Поволжья не выявлено значительных различий в развитии и распространении возбудителей мучнистой росой и бурой ржавчины. На фоне отвальной и безотвальной

обработок почвы степень поражения растений этими возбудителями в посевах яровой пшеницы и ячменя не превышала 2-3%, озимой пшеницы 3-8%. (Гурова, 2001).

В условиях Канады не выявлено существенных различий в поражении растений гельминтоспориозной корневой гнилью в зависимости от способов основной обработки почвы. При минимальной обработке почвы и в варианте с отвальной обработкой, поражение растений корневыми гнилями отличалось несущественно (Ismail Е., 1995). Результаты исследований, полученные на Техасской опытной станции, выявили, что при одинаковом по полям распространении пропагул возбудителя гельминтоспориозной корневой гнили развитие и распространение заболевания при вспашке было выше, чем при «нулевой» обработке.

Имеется мнение, что при вспашке создаются лучшие условия для роста и развития растений озимой пшеницы. Такие растения становятся более привлекательными для облигатных паразитов, в частности, для возбудителя бурой ржавчины. На таких посевах больше вероятности сохранения листового аппарата в зимний период, на котором сохраняется урединомицелий возбудителя. Напротив, при «нулевой» обработке почвы облигатны�