Содержание к диссертации
Введение
1 СОВРЕМЕННОЕ СОСТОЯНИЕ ОТРАСЛИ ВИНОГРАДАРСТВА 8
1.1 История развития, современные проблемы и перспективы развития виноградарства в республике Дагестан 8
2 УСЛОВИЯ, ОБЪЕКТЫ, МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЙ 19
2.1 Методика проведения исследований по определению микроэлементов 19
2.2 Исследования по действию фунгицидов на рост виноградной лозы 20
2.3 Методика исследований действия регуляторов роста растений, микроудобрений, пестицидов на качество винограда 21
2.4 Действие препаратов на закладку глазков и урожай винограда 21
2.5 Методика определения остаточных количеств пестицидов в почве и продукции 22
2.6 Методика учета действия препаратов на рост и развитие саженцев, укоренение виноградных черенков 24
2.7 Методика определения экономической эффективности производства винограда 25
2.8 Почвенно-климатические условия проведения исследований 27
3 РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ 40
3.1 Агробиологическая характеристика изучаемых сортов винограда 40
3.2 Фенологическая реакция in vitro на экологические условия 44
3.3 Влияние фунгицидов на некоторые физиолого-биологические изменения виноградного растения 47
3.4 Влияние инсектицидов на формирование качественных показателей виноградных растений 53
3.5 Влияние лигногумата, микроудобрений и фунгицидов на урожайность, качество и безопасность виноградной продукции 61
3.6 Оптимизированная система защиты винограда от вредителей и болезней 64
3.7 Эффективность технологии производства посадочного материала винограда с использованием биопрепаратов и иммуностимуляторов 68
4 ТОКСИКОЛОГИЧЕСКИЕ ПРЕДЕЛЫ ПРИМЕНЕНИЯ ПЕСТИЦИДОВ 72
4.1 Корреляция норм расхода пестицидов и площади обрабатываемой поверхности листьев виноградной лозы 72
4.2 Токсикологическая оценка производственных участков с повышенной экологической степенью риска 80
4.3 Сидерация как фактор самоочищения почвы от ксенобиотиков и получения экологически чистой продукции 93
5 ЭКОЛОГО-ЭКОНОМИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ ЭФФЕКТИВНОСТИ ПРОИЗВОДСТВА ВИНОГРАДО -ВИНОДЕЛЬЧЕСКОЙ ОТРАСЛИ ЮЖНОГО
ДАГЕСТАНА 97
5.1 Экономическая эффективность экотоксикологических агроприемов возделывания винограда 97
5.2 Экотоксичность некоторых современных пестицидов на виноградниках 106
6 ВЫВОДЫ 118
7 ПРЕДЛОЖЕНИЯ ПРОИЗВОДСТВУ 119
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ 120
ПРИЛОЖЕНИЯ 143
- История развития, современные проблемы и перспективы развития виноградарства в республике Дагестан
- Методика проведения исследований по определению микроэлементов
- Агробиологическая характеристика изучаемых сортов винограда
Введение к работе
Актуальность работы. В программе экономического и социального развития Республики Дагестан на 2004 - 2010 гг. виноградарство рассматривается как приоритетная отрасль аграрного сектора экономики. До 2010 года намечается довести площади под виноградными насаждениями до 28 тыс. га, а валовой сбор - до 150 тыс. тонн. Виноград (in vitro) - культура, требующая особого ухода, и без решения проблемы защиты культуры от вредных организмов, добиться получения намеченных объемов производства практически невозможно. Существующие в настоящее время в республике системы защиты насаждений базируются в основном на использовании ограниченного по химическому составу числа пестицидов, интенсивное применение которых сопровождается рядом нежелательных санитарно-гигиенических и экологических последствий, в частности загрязнением почвы и агробиоценозов, а получаемой продукции - токсичными остатками. Поэтому совершенствование систем защиты многолетних насаждений от комплекса вредных агентов путем интеграции различных методов и средств в единую систему с целью более полного управления вредоносностью повреждающих агентов имеет актуальное научное и практическое значение. При этом, наряду с обеспечением достаточно высокой биологической, хозяйственной и экономической эффективности, важнейшим требованием к фитосанитарным мероприятиям является экологическая и санитарно-гигиеническая безопасность используемых методов и средств.
Цель исследования - усовершенствовать технологии получения экологически чистого высококачественного винограда столовых и технических сортов за счет введения в интегрированную систему защиты от вредных энтомопатогенов новых фунгицидов, биопрепаратов, регуляторов роста растений и микроудобрений.
В соответствии с поставленной целью предусматривалось решить следующие задачи:
- изучить фенологическую реакцию in vitro на экологические условия Терско-
Сулакской и Приморской низменности;
- изучить эффективность применения микроудобрений, регуляторов роста
растений и их влияние на показатели продуктивности, качества и безопасности
винограда;
- оценить эффективность биопрепаратов против комплекса болезней и вредителей;
определить эффективность сидерации как приема получения экологически чистого винограда и очищения почвы от ксенобиотиков;
разработать методы и приемы оптимизации и экологизации регламентов применения средств защиты растений;
-определить экономическую эффективность применения разработанных приемов в промышленном виноградарстве.
Объекты, место и время проведения исследований. Объектами исследования явились столовые (Карабурну, Молдова) и технические сорта (Ркацители) винограда и новые фунгициды (куприкол, ридомил год, абига пик), биопрепараты (бактофит), микроудобрения (лигногумат) и регуляторы роста растений (акварин), используемые для защиты растений. Исследования проводились в 2006-2009гг. в ГУП «Каспий», СПК «Нововикринский» Каякентского района, ГУП «Аксай» Хасавюртовского района.
Научная новизна исследований состоит в том, что впервые в конкретных производственных экологических условиях республики: биологические средства и регуляторы роста растений использованы как прием повышения урожайности и качества винограда;
-выявлена роль сидерации как фактора получения экологически чистой продукции и очищения почв от токсичных остатков в междурядьях виноградников;
- установлено, что новые фунгициды (дитан м45, ридомил голд, абига пик)
благоприятно влияют на рост и развитие виноградного растения, вызреваемость побегов
и снижает токсический пресс на агробиоценозы.
Основные положения, выносимые на защиту:
роль регуляторов роста, микроудобрений и средств защиты растений в улучшении биологических показателей продуктивности, качества и безопасности винограда;
эффективность сидерации в реабилитации почв в междурядьях виноградников, урожайность и качество производимой продукции.
роль экологически малоопасных систем защиты виноградной лозы в снижении токсической нагрузки на экосистемы и достижении высокой экономической эффективности произведенной продукции.
Практическая ценность работы заключается в том, что полученные
результаты могут быть использованы для получения высококачественного винограда и повышения его урожайности с использованием экологически малоопасных систем интегрированной защиты растений, где химические и агротехнические методы сочетаются с биологическими.
Апробация работы. Основные материалы диссертации доложены на Всероссийской научно-практической конференции (Махачкала, 2009), ученом совете факультета агротехнологии и товароведения ФГОУ ВПО «ДГСХА», заседаниях кафедр виноградарства и овощеводства, защиты растений, используются в учебно-методической работе со студентами агрономического профиля.
Публикации. На основании выполненных работ внесены коррективы в «Рекомендации по применению и хранению химических средств защиты растений», утвержденные НТС МСХ РД. По материалам диссертации опубликовано 11 статей, в том числе 5 в изданиях, вошедших в Перечень ВАК РФ для публикации материалов кандидатских диссертаций.
Структура и объем диссертации. Диссертационная работа изложена на 148 страницах и состоит из введения, обзора литературы, материалов и методов исследований, экспериментальной части, выводов, практических рекомендаций, библиографического списка и предложений, иллюстрирована 44 таблицами и 6 рисунками. Библиографический список включает 242 источников литературы, в том числе 62 иностранных.
Работа выполнена на кафедре защиты растений ДГСХА в соответствии с тематическими планами научно-исследовательских работ академии.
История развития, современные проблемы и перспективы развития виноградарства в республике Дагестан
Агробиологическая характеристика изучаемых сортов винограда
Методика проведения исследований по определению микроэлементов
Время с момента нанесения раствора соли на листья до начала поступления внутрь может занимать несколько часов (Баринов, Ратнер,1959). Руководствуясь этим, пробы для анализа на поступление микроэлементов в ткани листа отбирались не сразу после опрыскивания, а спустя некоторое время, Первая проба листьев отбиралась через сутки, вторая - на пятые сутки после опрыскивания, третья - перед последующим опрыскиванием. Листья, предназначенные для анализа, в период опрыскивания изолировались пергаментными мешочками от прямого попадания фунгицидов. Листья, после взятия проб, подвергались высушиванию при 105С и озолению в муфельной печи при температуре в пределах 500С. Разделение и количественное определение микроэлементов во взятой пробе проводилось по методике Ивано-Франковского медицинского института, созданной под руководством профессора Г.А. Бобенко (1959). 2.2. Исследования по действию фунгицидов на рост виноградной лозы Для выяснения этого вопроса проводились следующие учеты:
а) рост виноградных побегов изучался путем замеров четырех модельных побегов на каждом из пяти модельных кустов, через 10 дней. Помимо этого изменение роста побегов плодоносящего винограда под влиянием фунгицидов наблюдалось и на участке первиного производственного испытания химических препаратов: смесь ридомил голд с абига пик в соотношении 60 : 40 и 19 - 81; ридомил голд в 0,25 % концентрации; 93 % оксифосфат меди и магния (0,25 %); 93% оксихлорид меди с добавкой оксихлорида магния (0,25%) дитанм45(0,25%) и абига пик (0,25%).
б) измерение площади листовой поверхности проводилось по окончанию роста. Измерялся диаметр листьев основных и пасынковых побегов пяти модельных кустов каждого варианта. Площадь листа определялась по методу, предложенному профессором С.А. Мельник (1957).
в) при наступлении осенней окраски листьев, срок которого отмечался глазомерно, определялось количественное содержание пигментов в листьях.
г) вызревание побегов определялось по изменению окраски, путем измерения общей длины и длины вызревшей части.
д) взвешивание лозы модельных кустов при обрезке,
е) интенсивность поражения органов виноградного куста, мильдью, оидиумом, определялась перед уборкой по четырехбальной системе. Для выяснения действия фунгицидов, микроудобрений, регуляторов роста растений на плодоношение винограда проводились следующие учеты и наблюдения:
а) в период массового цветения винограда 50 кустов каждого варианта опрыскивались препаратами, в соответствии со схемой опыта. Жизнеспособность пыльцы, собранной с опрыснутых соцветий, проверялась путем проращивания ее во влажной камере на питательной среде, состоящей из 0,5% агар-агара и 15% глюкозы. Пыльцу в висячей капле выдерживали в течение суток в термостате при температуре 24-25. Подсчет проросшей пыльцы проводился в 15 полях зрения микроскопа (Г.Ф. Ткаченко, М.Л. Шалова, 1962);
б) для детального учета на каждом варианте пергаментными мешочками изолировалось по 20 опрыснутых соцветий. По окончанию цветения и формирования завязи подсчитывались опавшие бутоны, цветки и завязи. Подсчет нормально развивавшихся и горошаших ягод, взвешивание гроздей проводились в период сбора урожая по методике М.А. Лазаревского (1963);
в) определение объема и веса ягод проводилось в динамике один раз в 10 дней после каждого опрыскивания. Для определения с каждого варианте, дробным методом бралось по 300 год;
г) определение общего количества Сахаров и кислотности в сокеягод проводилось по методике A.M. Фролова - Багреева и Г.Г. Агобальянца (1951).
Учет по влиянию фунгицидов на закладку глазков и плодоносность проводился по методике М.А. Лазаревского. Для этого учитывались следующие показатели:
1. Количество глазков, оставленных при обрезке. 2. Количество и процент развившихся побегов.
3. Число соцветий.
4. Коэффициент плодоносности.
5. Коэффициент плодоношения.
Для выяснения изменения урожайности под действием химических препаратов в период уборки производился средний отбор 1000 гроздей каждого варианта и после взвешивания высчитывался средний вес одной грозди.
Агробиологическая характеристика изучаемых сортов винограда
Ягоды средние, овальные, золотисто-желтые, при полном созревании розовеющие с коричневыми пятами на солнечной стороне. Кожица тонкая, прочная. Мякоть сочная. Вкус приятный, своеобразный. Семян в ягоде 2-3. Урожайность 10-15 т/га. Сорт убирают в конце сезона из-за медленного темпа сахаронакопления. Сахаристость ягод 17-22 г/100см при кислотности 7-10 г/дм . Виноград перерабатывается на соки, столовые и десертные вина, шампанские и коньячные виноматериалы. Среди евразийских сортов отличается повышенной устойчивостью к серой гнили, морозам, филлоксере.
Саперави. Синоним Красильщик. Древний грузинский сорт. Распространен во всех странах СНГ. Грозди средние ширококонические, часто ветвистые, рыхлые. Гребненожки травянистые. Ягоды средние, овальные, темно-синие, с густым восковым налетом. Мякоть сочная. Кожица тонкая, но прочная. Сок слабоокрашен. Вкус приятный, свежий. Относится к сортам позднего периода созревания: урожай (10-12 т/га) убирают обычно в конце сезона из-за способности сорта медленно накапливать сахара (19-22 г/100 см ) и медленно снижать кислотность (8-12 г/дм ). Использование сорта: столовые и десертные вина.
Пино серый. Ягоды мелкие и средние, округлые, часто деформированные, розовато-серой окраски. Кожица тонкая, мякоть сочная. Семян в ягодах 2- 4. К морозам относительно устойчив, переносит понижение температуры до -20С. Поврежденные морозом кусты быстро восстанавливают урожай Урожайность средняя - 7-8 т/га. На хорошо прогреваемых склонах хорошо накапливает сахара до 25-27 г/100 см , при кислотности 4-7 г/дм . Используется для приготовления столовых и игристых вин, чаше шампанских виноматериалов, редко десертных вин (например, в Крыму). Левокумский устойчивый. Ягоды средней величины, округлые. Окраска черная. Мякоть сочная. Привкус отсутствует. Окраска сока розовая. Повышенная устойчивость к милдью и слабо поражается серой гнилью. Листоверткой повреждается. Филлоксероустойчив. Урожайность высокая - 17-18 т/га. Средняя сахаристость 20-22 г/100 см3, при кислотности 4,9-6,2 г/дм . Средняя масса грозди 150-195 г. Рекомендуемся для приготовления соков и вин (столовых и десертных), а также для использования винограда в свежем виде. Рекомендуется для возделывания в зоне Юга России, для выращивания насаждений па высоком штамбе, неукрывных корнесобственных виноградниках. Дегустационная оценка столового вина 7,4 балла, десертного 8,1-8,3 балла.
Бланка. Винный сорт венгерской селекции раннесреднего периода созревания (25 августа - 10 сентября). Грозди цилиндро-конические, средней плотности, масса 140 г. Ягоды средние, округлые, янтарно-белые. Вкус простой, гармоничный. Урожайность 7,5-10 т/га. Средняя масса грозди 80-140 г. Сахаристость сока ягод 20-25 г/100 см3, при кислотности 8-10 г/дм . Имеет повышенную устойчивость к морозу, милдью, серой гнили и филлоксере. Используется для приготовления белых столовых и крепленых вин, коньячных виноматериалов. Дегустационная оценка сухих вин 7,8 балла, десертных 8,4 балла.
Агадаи (Дербент Цибил). Местный дагестанский столовый сорт. Районирован в Дагестане, Азербайджане, а также в Крыму и Одесской области.
Консистенция мякоти мясистая, вкус терпковатый. В период полной потребительской зрелости накапливает сахара 14...16% при кислотности 4,8...8,6 г/л. Из-за медленного накопления сахара в период массовой отгрузки виноград часто убирают при сахаристости сока 12... 14%, что снижает его вкусовые качества. Кожица толстая, грубая. Средняя нагрузка на раздавливание ягод 1887 г. на отрыв от плодоножки -300 г. Грозди крупные, длиной 13...20 см, шириной 9...11 см, массой 210...350 г, цилиндрические и цилиндроконические, от рыхлых до среднеплотных. Ножка грозди короткая. Основные увологические показатели, или состав грозди (%): сок - 80; кожица - 15,3; гребни - 2,4; семена - 2,3. Обращает внимание очень высокая доля кожицы в массе грозди.
Сорт очень позднего периода созревания. Полное созревание ягод наступает в первой декаде октября. Продолжительность вегетационного периода от распускания почек до съемной зрелости - 160 сут (дней). Как и преобладающее число сортов восточной эколого-географической группы, Агадаи характеризуется низкой устойчивостью к морозам, милдью. По сравнению с европейскими сортами слабее поражается оидиумом и серой гнилью.
Молдова. Ягода крупная (длина 24-27 мм, ширина 19 -20 мм), овальная, темно-фиолетовая, с густым восковым налетом на поверхности. Кожица толстая, плотная, прочная. Мякоть мясистая, хрустящая. Вкус простой. Относится к столовым сортам позднего срока созревания. На третий год после посадки привитыми саженцами урожай составляет 4-5 т/га. Полный урожай (в пределах 15-16,5 т/га) сорт дает на пятый год. Средняя масса грозди 320 г.
Устойчивость к милдью повышенная: химических средств борьбы практически не требуется. Степень поражения серой гнилью 2 балла, филлоксерой 2-3 балла. Накопление сахара и снижение кислотности у сорта происходит медленно. К моменту сбора сахаристость достигает 18-19 г/100 см , при кислотности 8-8,5 г/дм . Отличается красивым внешним видом гроздей и ягод, высокой транспортабельностью и отличной лежкостью при храпении в холодильниках и в помещениях без принудительного охлаждения. Дегустационная оценка свежего винограда 9,5 балла. Карабурну. Ягоды крупные и очень крупные, продолговато-овальные пли продолговато-яйцевидные с округлым концом, зеленовато-белые, при полной зрелости золотисто-желтые, с загаром на освещенной солнцем строке и слабым восковым налетом. Кожица средней плотности, прочная. Мякоть мясистая, сочная, хрустящая, приятного гармоничного вкуса. Дегустационная оценка 8,4-8,9 балла. Относится к средне-поздним сортам: созревает во второй половине сентября. Сорт высокоурожайный.
При съемной зрелости сахаристость равна 16,5 -17,5 г/100 см , при кислотности 6,0-7,8 г/дм. Грозди и ягоды у этого сорта очень красивые. Ягоды хорошо переносят транспортировку и пригодны для длительного хранения. Сорт может быть использован для приготовления высококачественных компотов, маринадов и варенья. Италия. Сорт позднего срока созревания, выведенный в Италии в 1911 г. на основе скрещивания сортов Бианка и Мускат гамбургский. Гроздь крупная (18-21 х 12-14 см), цилиндро-коническая, часто ветвистая, сравнительно рыхлая. Ножка ее длиной 4-5 см, неодревесневшая, хрупкая. Гребень легко ломается, средняя масса грозди 340 г. Ягода очень крупная (24-28 х 12-14 мм), овальная и яйцевидная, желтовато-янтарная, матовая, покрыта густым пушком. Кожица прочная, толстая. Мякоть мясистая, высоких вкусовых качеств, с оригинальным мускатно-цитронным привкусом. В ягодах по 2-4 крупных семени. Зрелость ягод наступает в конце сентября. Урожайность высокая, но непостоянная. Сорт в средней степени поражается милдью, серой гнилью ягод и сильной - оидиумом.
Мускат гамбургский. Ягоды крупные, но нередко мелкие (недостаток сорта), округлые или овальные, темно-синие с фиолетовым оттенком и серовато-голубоватым восковым налетом. Кожица довольно толстая, но не грубая, прочная, легко отделяется от мякоти. Мякоть мясистосочная, хрустящая, с гармоничным вкусом и сильно выраженным мускатным привкусом. Сахаристость при сборе урожая равна 16,7-23,6 г/100 см при кислотности 5,7-7,7 г/дм . Сорт используется в основном в свежем виде и по вкусовым качествам является одним из лучших черных столовых сортов винограда. Дегустационная оценка ягод 8,6-9,6 балла. Сорт очень хорошо переносит перевозки и может быть использован для приготовления компотов, маринадов, варенья и виноградных соков. Кроме того, из этого сорта в благоприятные годы получают довольно высокого качества десертные вина. Дегустационная оценка вина 8,5-9,1 балла. 3.2. Фенологическая реакция in vitro на экологические условия Фенологической реакцией растений на экологические условия являются сроки наступления и окончания фенологических фаз.
Особенности из прохождения являются неотъемлемой частью разработки научно-обоснованной системы защиты винограда от вредителей и болезней в условиях республики Дагестан, где на относительно небольшой территории наблюдается резко выраженная вертикальная зональность.
С этой целью проводился анализ процесса прохождения фенологических фаз виноградными растениями в различных условиях произрастания. На конкретных сортах винограда фиксировалась дата цветения и созревания ягод. Сравнение контрастных по экологическим характеристикам участков выявило определенную закономерность. Фенологическая реакция винограда в различных районах произрастания на сроки наступления фенофаз, особенно, фазы созревания ягод обусловлены действиями сложнейшего механизма факторов внешней среды. Определение сроков наступления и продолжительности отдельных фаз вегетации, учет температурного режима дали возможность установить потребность отдельных сортов в конкретных условиях произрастания в сумме активных температур в тот или иной период вегетации. Так, в Дербентском районе для сорта Ркацители дата цветения наступает 12 июня, в Сулейман-Стальском районе 20 июня. При этом, следует заметить, что с увеличением влажности воздуха сроки наступления фаз вегетации затягиваются и наоборот.
По средним многолетним данным, распускание почек винограда начинается в конце апреля. В отдельные годы в зависимости от складывающихся погодных условий, срок начала распускания почек изменяется. Самый ранний срок - середина апреля, самый поздний -середина первой декады мая.
Цветение винограда в северных районах начинается 6-7 июня. Самый ранний срок цветения здесь конец мая, самый поздний — середина июня. В Южных районах вследствие влияния непосредственной близости моря цветение винограда начинается позже. Средняя дата цветения винограда здесь 13 июня. Самая ранняя дата цветения 2 июня, самая поздняя - 20 июня. Цветение продолжается примерно 7 дней. Созревание винограда ранних сортов наступает во второй половине июля, среднерослых - в конце августа - начале сентября.
