Содержание к диссертации
Введение
1. Агроценотическое обоснование целесообразности защитных мероприятий . 9-23
1.1. Современные понятия об агробиогеоценозах, агроэкосистемах и агроценокосорциях. 9
1.2. Фитосанитарный мониторинг в защите растений. Интегрированная и комплексная система мер контроля за вредными организмами. 13
1.3. Адаптивное, устойчивое земледелие. Различные подходы к решению проблемы. 16
1.4. Особенности земледелия Молдовы. 19
2. Методика и условия проведения исследований. 24-31
2.1. Описание почвы стационарных опытных участков. 24
2.2. Описание погоды в годы исследований. 27
2.3. Схемы стационарных полевых опытов. 27
2.4. Методика исследований и расчетов. 31
3. Видовой состав сорных растений в посевах кукурузы . 32-104
3.1. Состав структуры фитоценозов: встречаемость и обилие видов. 32
3.2. Взаимоотношения автотрофов в агрофитоценозах. 51
3.3. Зависимость урожая зерна кукурузы от начала и длительности конкуренции с сорняками . 72
3.4. Уровни засоренности и вредоносности сорняков. 99
4. Основные вредители и патогены в посевах кукурузы, их вредоносность и взаимоотношения с сегетальным компонентом фитоценоза . 105-136
4.1. Вредоносность южного серого долгоносика . 108
4.2. Вредоносность стеблевого кукурузного мотылька. 113
4.3. Биоэкологические особенности и вредоносность пузырчатой головни. 117
4.4. Агроценотические изменения, связанные с длительностью бессменных посевов. 124
4.5. Специфика влияния сегетального компонента фитоценоза на вредоносность консументов и продуктивность посева. 128
5. Продуктивность агроценоза в целом, при различной степени интенсификации возделывания посевов кукурузы . 138-188
5.1. Урожай культур в севооборотах разного состава и кукурузы в бессменных посева. 138
5.2. Для культур от общего сбора продукции в севообороте, в зависимости от показателя, взятого за основу . 150
5.3. Сравнительная эффективность химического контроля засоренности и интенсивного механизированного ухода в посевах бессменной кукурузы. 156
5.4. Окупаемость гербицидов в севообороте и в бессменных посевах кукурузы. 15 8
5.5. Корреляционные зависимости между урожаем зерна кукурузы, засоренностью посевов и условиями погоды. 163
5.6. Экотоксикологическая оценка применяемой технологии в посевах кукурузы. 174
5.7. Экономическая эффективность применения гербицидов в посевах кукурузы. 179
Выводы. 189-193
Библиография. 194-211
Приложения. 212-257
- Фитосанитарный мониторинг в защите растений. Интегрированная и комплексная система мер контроля за вредными организмами.
- Зависимость урожая зерна кукурузы от начала и длительности конкуренции с сорняками
- Биоэкологические особенности и вредоносность пузырчатой головни.
- Для культур от общего сбора продукции в севообороте, в зависимости от показателя, взятого за основу
Введение к работе
На переломном этапе от зональной системы земледелия к устойчивому экологическому земледелию, анализ достижений и негативных последствий даст возможность избежать хотя бы часть ошибок, закономерно возникающих при такой коренной ломке.
Интенсивная механизация, мелиорация и химизация земледелия в совокупности с волюнтаризмом и гигантоманией привела ко многим негативным последствиям. Противоположная крайность - "альтернативное" земледелие при полном отказе от минеральных удобрений и пестицидов. Анализ деятельности хозяйств с "альтернативным" земледелием показывает, что они вынуждены покупать корма для развития животноводства, чтобы иметь необходимые количества органических удобрений, или покупать органические удобрения! Использование в хозяйстве всех отходов может привести к большей интоксикации, чем разумное применение минеральных удобрений и пестицидов (В.Г. Минеев, 1984, 1993).
Урожай, пораженный болезнями, содержит микотоксины, а они представляют для здоровья большую опасность, чем фунгициды, используемые для борьбы с грибными болезнями. Например, зерно пшеницы, пораженное вертицилезом колоса не пригодно ни для пищевых, ни для кормовых целей (В.А. Захаренко, А.В. Захаренко, 1994).
Очень остра в мире проблема биологического азота. В США эту проблему решили, внедрив в кукурузном поясе сою. Чередование кукуруза -соя дает возможность при использовании удобрений под сою с преобладанием фосфора и калия над азотом и эффективных избирательных гербицидов (так как соя не конкурентоспособна к засорению), получать высокие и устойчивые урожаи высокого качества и при минимальных затратах труда на их выращивание. Так, по данным В.А. Захаренко, А.В. Захаренко (1994) 96% площадей, занимаемых кукурузой и 97% площадей, засеянных соей в США, обрабатывается гербицидами.
Возврат к традиционному земледелию, основанному на широком применении ручного труда, не может обеспечить достаточное количество товарного продукта, удорожает продукцию и, главное, возвращает население к такому образу жизни, при котором невозможно совмещение труда с учебой, занятием художественными ремеслами, творчеством.
Другая крайность - сроки перехода к "альтернативному" земледелию, необоснованная поспешность внедрения технологий, полностью исключающих использование минеральных удобрений и пестицидов. В обзоре, сделанном В.А. Захаренко и В.А. Захаренко сказано, что в развитых капиталистических странах приняты государственные программы по развитию "альтернативного " земледелия, рассчитанные на длительный срок и при поддержке государства. В 1988 г. в Дании осуществлена программа сокращений использования пестицидов в сельском хозяйстве на 50% к 1997 г. В Голландии имеется аналогичная программа снижения объемов использования пестицидов на 50% в течение 10 лет. Прорабатывается концепция сокращения объемов применения пестицидов в США на 35-50%.
Обычно в государственных программах предусматривается экономический механизм регулирования процессов перехода к "альтернативному" земледелию, в частности, стимулирование фермеров за консервацию земель, за сокращение средств химизации, возмещение экономического ущерба, связанного с переходом к менее интенсивному, но более экологичному земледелию.
Однако, к настоящему времени земледелие без применения минеральных удобрений и пестицидов в западных странах не выходит за пределы 1% (В.И. Кирюшин, 1996)
Молдова не из научных концепций, а в силу прерванных экономических связей лишилась возможности в полной мере применять достижения науки и техники. Не поступают удобрения и пестициды, стоимость последних возросла многократно, не поступает новая техника, которая дает возможность совершать несколько технологических операций
за один проход по полю и применять пестициды последнего поколения. Так, гербицид глин против двудольных сорняков применяется в развитых странах в дозах 3-20 грамм/га, что на 2-3 порядка меньше прежних норм расхода, но для его точного внесения необходима специальная техника.
В таком же положении находятся и другие страны СНГ. Из обзора В.А. Захаренко (1997) известно, что в России разукрупнение хозяйств, спад промышленного производства и обеспечение сельских товаропроизводителей материально-техническими ресурсами вызвали существенный рост необрабатываемых бросовых земель. К 1997 году это составило 27 млн. га сельскохозяйственных угодий и 9,5 млн. га пашни, превращающихся в резервации сорных растений, вредителей и возбудителей сорных болезней. Суммарные потери от вредных организмов по В.А. Захаренко возросли в России с 76,6 млн. т. зерновых единиц в 1986-1990 гг до 106,1 млн. т. зерновых единиц в 1991-1995 гг.
В порядке увеличения опасности в России вредные организмы располагаются в последовательности: сорные растения > болезни > вредители.
Кукуруза как объект исследований выбрана оттого, что является одной из главных зерновых культур Молдовы и возделывается как пропашная, следовательно, в ее посевах в большей степени, чем в посевах пшеницы можно было проверить рабочие гипотезы. Сорняки занимают главенствующее место среди вредных организмов. Следовательно, кукуруза и сорняки вот те два главных объекта исследования, составляющие основу данной работы.
Нами проведены исследования с 1989 по 2003 годы. В диссертацию включены данные с 1989 года. Они охватывают часть периода чрезмерной интенсификации и механизации и часть переходного периода от одного типа хозяйствования к другому. Длительный срок учетов и наблюдений дает возможность сделать некоторые выводы.
1. Переход к экологическому (ландшафтному, устойчивому) земледелию
должен быть постепенным.
^ 2. Фитосанитарное состояния полей зависит в очень большой степени от
соблюдения научно-обоснованных регламентов применения удобрений, пестицидов, средств механизации и набора сортов и гибридов, наиболее приспособленных к конкретным условиям.
3. Длительное применение гербицидов на одном и том же участке вызывает
"гербицидоутомление" почвы. (Н.Г. Николаева, Г.Г. Букур, 1980). Для
уточнения самого понятия и разработки способов преодоления этого
ф негативного явления необходим системный подход, интегрированный
метод фитосанитарной диагностики как основы комплексной оптимизации агрофона.
4. Урожайность кукурузы на 71% детерминируется массой сорных растений.
Наиболее сильное отрицательное влияние оказывает просо волосовидное и
щирица запрокинутая. Всходы щирицы (при большой плотности)
вредоноснее проса, а негативное действие взрослых растений сильнее у
проса волосовидного. По степени вредоносности, виды сорняков наиболее
часто встречаются в большом обилии, можно расположить в следующем
'ф убывающем порядке: просо волосовидное, ежовник обыкновенный,
щирица запрокинутая, щетинник сизый, марь белая.
5. Критический период вредоносности сорняков в посевах кукурузы это
интервал между десятью днями после появления всходов кукурузы до 40
дней, то есть в течение месяца. Если сорняки в этот период не удалены, то
потери урожая очень велики. Для того, чтобы получить и высокий урожай
зерна кукурузы и снизить потенциальную засоренность почвы семенами
_ сорняков и вегетативными зачатками многолетников, а также для того,
чтобы почва получила максимальное количество органики, запахиваемой в почву при обработке, срок содержания посевов в чистоте необходимо продлить до 60 дней с момента появления всходов кукурузы.
6. Порог вредоносности - понятие сугубо конкретное, так как зависит от
сочетания многих факторов: соотношение видов в агрофитоценозе,
ф степень засоренности, условия года, биологические особенности
возделываемого гибрида кукурузы, главным образом его способность к быстрому первоначальному росту и малая восприимчивость к угнетающему действию выделений всходов сорных растений. При сильном засорении и смешанном типе засоренности (а именно такой встречается чаще всего) наличие сорняков первые 30 дней после всходов кукурузы снижает урожай зерна на 40%, а при средней степени
Ш засоренности на 12,5%. Дальнейшее присутствие сорняков может снизить
урожай зерна кукурузы при сильной степени засоренности на 85,5% , при средней на 70,6%.
Степень чистоты посева от сорняков влияет на фитосанитарное состояние поля. В чистом посеве меньше вредителей и возбудителей болезней.
Против "гербицидоутомления" почвы эффективно внесение больших доз навоза и посев промежуточных культур, используемых на зеленое удобрение.
9. Вспашка влияет благоприятнее, чем обработка плоскорезом на
фитосанитарное состояние полей.
Ю.Севооборот - непременное условие экологически менее вредной интенсивной технологии.
#
Фитосанитарный мониторинг в защите растений. Интегрированная и комплексная система мер контроля за вредными организмами.
Все процессы формирования урожая скоротечны. Для управления ими нужно располагать не только информацией о сложившейся ситуации, но и прогнозом ее изменения. Теоретической основой интегрированной или экологизированной защиты растений и технологии ее реализации становятся представления о закономерностях динамики популяций вредных организмов, специфики формирования и развития агроэкосистем (В. И. Танский, 1988, И.Я. Поляков и др., 1995). Конечная цель интегрированной защиты растений заключается в регуляции численности популяций путем управления внутри- и межпопуляционными отношениями в агроэкосистемах. Из основных факторов, влияющих на эти отношения, необходимо выделить энергетические ресурсы организмов, климатические факторы, эдафический фон, внутривидовые и межвидовые отношения и антропогенные факторы (селекция сельскохозяйственных растений и организационно-технологическая деятельность). В прежней методологии фитосанитарного мониторинга доминировал популяционный подход к учетам и наблюдениям за вредными объектами, с целью определения их численности, по которой делался вывод об их вредоносности.
По современным представлениям, первостепенный объект наблюдения - культурные растения, оценка их состояния (их энергетические ресурсы по Полякову), которое и определяет их взаимоотношения с другими членами пашенного сообщества. А.Ф. Зубков разработал метод, в соответствии с которым, на постоянных площадках, соизмеримых с агроценоконсорциями, собирается информация о всех компонентах ценоза. Это позволяет рассчитывать трофическую структуру целостного агробиогеоценоза, следить за изменением ее под действием агротехнических мер и пестицидов, прослеживать сукцессионные изменения. Учеты надо делать в динамике и на всех постоянных площадках одновременно. Этот метод, разработанный в ВИЗРе, широко опробован на практике для эколого-экономической оценки эффективности интегрированной защиты растений (Н.Р. Гончаров, В.И. Танский, 1995, А.Ф. Зубков, 1995). Экологизация защиты растений требует затрат на организацию сбора информации, ее компьютерной обработки и интерпретирования и своевременной реализации рекомендаций по защите. В ВИЗРе разработан метод названный "Sovet-І". Это информационно-советующая система по защите озимой пшеницы от вредных организмов (В.Р. Жаров и др. 1995). Система обеспечивает интегрированную защиту пшеницы от вредителей, болезней и сорняков. Система состоит из двух подсистем - диалоговой оболочки и справочной информации. В диалоге с системой пользователь получает рекомендации относительно оценки фитосанитарной ситуации, проведения защитных обработок, особенностей технологических процессов. Подсистема справок помогает правильно выполнить полученные рекомендации. Количество полей, с которыми можно работать в системе, не ограничено.
В прежних технологиях, каждый из используемых ядохимикатов: удобрения, инсектициды, фунгициды, гербициды, регуляторы роста, дессиканты - изучались в отдельности, на основании чего определялись оптимальные параметры применения каждого из них, с которыми они и включались в соответствующие регламенты. В результате многие из агрохими катов впервые контактировали друг с другом не на экспериментальном участке, а на производственных полях, что вызывало непредвидимые последствия от взаимодействия различных препаратов. В.Ф. Ладониным разработано интегрированное применение удобрений и пестицидов. Методической основой изучения комплексного применения средств химизации в технологиях возделывания сельскохозяйственных культур является планирование и проведение многофакторных опытов с количественными градациями, математический анализ экспериментальных данных и их оптимизация по каждому показателю или отдельным их группам (В.Ф. Ладонин и др., 1994, 1995). Если в отношении борьбы с вредителями уместен термин интегрированная, то в отношении сорняков, это не совсем точно. Интегрированная система контроля предполагает использование естественных врагов вредителя, то есть биологический метод, а для сорняков он имеет весьма и весьма ограниченное применение. Биологический метод против сорняков эффективен в тех случаях, когда один вид сорняка причиняет колоссальный экономический ущерб на большой территории. Обычно это бывает с адвентивными (заносными) сорняками, которые в новом местообитании еще не имеют естественных врагов, адаптируются, укрепляются и расселяются. В условиях Молдовы посевы засорены большим количеством видов сорных растений и уместнее использовать термин "комплексная" система контроля за сорняками, которая включает все возможные методы в таком их сочетании, которое дает наилучший результат. Доказательством может служить сборник научных работ "Экологически безопасные и беспестицидные технологии получения растениеводческой продукции" (1994), в котором описано много положительных результатов в применении биологического метода против вредителей и возбудителей болезней и нет ни одной работы о практическом использовании биометода против сорняков в посевах какой-либо культуры. Земледелие должно соответствовать природным условиям. Искусственное перемещение границ рискованного земледелия имеет всегда негативные последствия, как например распашка целинных земель в полупустынной зоне, освоение под пашню крутых склонов в Молдове, расширение на север бывшего СССР посевов кукурузы взамен приспособленным к местным условиям многолетних трав и т.п. Экологические издержки экстенсивного земледелия были связаны с несовершенством структуры посевных площадей, нерациональным размещением сельскохозяйственных культур в агроландшафтах, шаблонной организации территории и севооборотов, технологической отсталостью, разрушительным воздействием на почвы тяжелой техники. Однако разработка и правильное приминение зональных и контурно-мелиоративных систем земледелия, нашедшая свое выражение в почво-защитной системе А.И. Бараева, является хорошей основой для постепенного перерастания зональной системы земледелия в экологическую, устойчивую, в разных странах называемой по разному, но имеющей общую цель сделать природопользование разумным (во французском обозначении- { agriculture durable; в английском - agriculture sustainable). Осознание угрозы экологической катастрофы заставляет человечество все глубже осмысливать коллизии общества и природы и искать пути гармонизации отношений между ними. Одним из результатов такого поиска явилось Решение Конференции ООН по окружающей среде в 1992 году в Рио-де-Жанейро о создании модели устойчивого развития биосферы. Стратегия устойчивого развития биосферы предполагает реализацию трех основополагающих позиций:
Зависимость урожая зерна кукурузы от начала и длительности конкуренции с сорняками
Многие исследователи, пользуясь методиками A.M. Гродзинского и его школы испытывали аллелопатическое влияние прорастающих семян разных растений. Было подтверждено, что это влияние может быть сильным, и что оно очень различно у разных видов. Стремясь придать этим исследованиям кроме теоретического практический характер, некоторые исследователи в заключении советовали изменить севооборот в направлении улучшения его состава и включения именно тех культур, которые могут аллелопатически отрицательно влиять на сорняки (П.Лазаускас, 3. Балюневичюте, 1972). Но структура посевных площадей и состав севооборотов не меняются таким образом. Они традиционны для каждой конкретной зоны, и улучшить их можно только взвесив все экологические и экономические аспекты. Разве станем мы заменять в севооборотах Молдовы пшеницу озимую на рожь только потому, что последняя лучше подавляет прорастание сорняков? Ландшафтное земледелие требует в первую очередь наибольшую адаптированность культур к конкретным почвенно-климатическим условиям. Нами изучалось влияние на кукурузу компостированной массы зеленых сорняков, а также выделения прорастающих семян разных видов и смывы с сорняков. В таблице 3.2.5. приведены данные в вегетационных сосудах по изучению влияния зеленой массы сорняков на рост кукурузы. Опыт проводили в вегетационных сосудах объемом 3 л., заполненных черноземом обыкновенным и измельченной массой сорных растений в соотношении 9:1. В каждый сосуд вносилась масса одного из 16 видов сорных растений, взятых для изучения.
В контроле вместо сорного растения вносилась зеленая масса кукурузы. Результаты опыта обрабатывались методом дисперсионного анализа. Было установлено, что в течение первых двух недель сорняки не оказали достоверного влияния на прорастание и скорость всходов кукурузы. На 18-й день опыта отмечалось отставание в накоплении сухой массы растениями кукурузы (при НСР -0,05 г./раст.) от контроля в вариантах с фаллопией вьюнковой (-0,09), очным цветом голубым (-0,07), резедой желтой, кирказоном ломоносовидным, просом волосовидным, бодяком полевым (-0,06). К концу третьей недели, большинство сорняков ингибировало накопление сухой массы растениями кукурузы, за исключением ежовника обыкновенного, щирицы запрокинутой, влияние которых было несущественно. Измерения проводились на 43, 46, 49 день и было установлено, что к концу седьмой недели ингибирование было только от очного цвета голубого. (-3,31 при НСР 1,48 г), а стимулирование -в вариантах с щирицей запрокинутой (+2,41), дурманом обыкновенным (+1,99), резедой желтой (+1,59), ежовником обыкновенным (+1,75) и дурнишником обыкновенным (+1,63). Изменения интенсивности фотосинтеза на протяжении опыта происходили с теми же закономерностями. Сухая масса корней растений кукурузы было выше контроля (НСР -2,46 г/ сосуд) в вариантах с кирказоном ломоносовидным (+5,72), галинсогой мелкоцветковой (+4,28), пасленом черным (+2,48) и ниже в варианте с очным цветом голубым (-2,60). Влияние разлагающейся зеленой массы сорняков на растения кукурузы имело следующую тенденцию: незначительное влияние на уровне 20-29% в начальный период, затем увеличение силы влияния на 18-й день 55%, на 21-й день 64%, на 43-й день 79%, а затем постепенное снижение -на 49-й день всего 35%. Для выражения влияния каждого вида сорного растения на рост кукурузы был применен метод интегральной бальной оценки суммы всех показателей по Azzi. Отношение суммы баллов контроля, принятой за единицу, и суммой баллов по каждому варианту можно условно назвать коэффициентом влияния. Таким образом, данные опыта можно представить в виде шкалы (таблица 3.2.5.) Для определения влияния сорняков в период прорастания и начального роста была заложена серия опытов. Один из них проведен с просом волосовидным. Опыт в чашках Петри, повторность 7-кратная, вариантов 6: 1-й кукуруза без сорняков; 2-й одновременный посев кукурузы и проса волосовидного; 3-й просо опережает кукурузу на один день; 4-й - на 2 дня; 5-й - на 3 дня; 6-й - на четыре дня. В каждую чашку на смоченный фильтр было посеяно 5 зерен кукурузы и 100 -проса волосовидного. Измерялась длина главного корешка, суммарная длина всех остальных корней и длина колеоптиля. Опыт проведен в стерильных чашках и продолжительность каждой серии - 6 дней, во избежание развития в чашках микрофлоры, которая могла бы своими выделениями исказить результаты. В таблице 3.2.6. приведены данные этого опыта в относительных величинах (% к контролю соответствующему каждой серии). Как видно из приведенных данных, просо волосовидное угнетает кукурузу при опережении ее проростання. На вариантах с опережением в 4 дня наиболее сильное ингибирование отмечено по суммарной длине боковых корешков, затем колеоптиля и чуть меньше по длине главного корешка. В другом лабораторном опыте проращивали семена разных видов сорных растений и смывами с проростков поливали кукурузу, посеянную в чашках Петри. 20 грамм сорняков каждого вида (всего 15), а также пшеницу и кукурузу проращивали в термостате в растильнях, при температуре +28С. Затем в каждую растильню наливали по 100 мл дистиллированной воды и выдерживали 5 часов. Смывами поливали семена кукурузы, высеянные в чашки Петри, по 20 семян в каждой. В опыте было 2 контроля - контроль I на дистиллированной воде и контроль II на расстворе Кноппа. Колбы с расстворами(смывами) хранили в холодильнике и помтепенно испоьзовали. Через 3 дня чашки были открыты и засыпаны стерильным песком. Полив ежедневный производили 3 мл соответствующего смыва с добавлением воды по потребности. На десятые сутки прекратили использование смывов и в дальнейшем поливали растения расствором Кноппа (таблица 3.2.7.).
Биоэкологические особенности и вредоносность пузырчатой головни.
Гриб Ustilago zeae впервые был отмечен в Европе в 1754 г. На территории бывшего СССР начальными очагами распространения являлись два старинных кукурузосеящих района - Кавказ и Бессарабия. В настоящее время все районы возделывания кукурузы подвержены воздействию этого возбудителя, в чем немаловажную роль играет его высокая репродуктивность. Количество спор в 1 см3 галловой ткани около 370 млн., при заражении кукурузы на 10% это дает 125 млрд. спор на гектар. Особенность гриба - способность инфицировать меристематические ткани - определяет период восприимчивости кукурузы: от момента образования первого листа до начала дифференциации пыльцы в пыльниках. Наибольшей же восприимчивостью к инфицированию характеризуется период за 10-15 дней до выметывания кукурузы, когда меристематические ткани конусов нарастания наиболее открыты и доступны телиоспорам. Возбудитель пузырчатой головни теплолюбив. Пораженность может возрастать, если период наибольшей восприимчивости совпадает с высокой летней температурой вперемежку с небольшими дождями (Ф.Е. Немлиенко, 1947; Г.В. Грисенко, Е.Л. Дудка, 1971; И.В. Каратыгин, 1986). Переувлажнение и засуха сдерживают развитие гриба. На орошаемых землях пораженность возрастает, если перерыв между поливами большой и почва пересыхает, тогда патоген поражает кукурузу больше, чем на богаре. Сорта, линии, гибриды сильно различаются по восприимчивости к патогену (Э.Н. Кобелева, 1978; М.Б. Флоря, 1974). В исследовании Williams L.E., Willis G.M.(1963) была установлена различная повреждаемость в связи с густотой посева, а в опытах Ф.Е. Немлиенко - и от сроков сева. Увеличение пораженности могут вызвать повышенные нормы азота, градобитие, механические повреждения, слабая степень укрытия конуса нарастания, неплотность прилегания оберток к початку (М.Ф. Боровская, В.Г.Матичук,1990).
В бессменных посевах происходит накопление инфекции (М.М. Сидельникова, 1990; М.Д. Вронских, 1988; Н.В. Ковтун, М.С. Шевченко, 1989). Применение гербицидов (особенно производных 2,4 -Д) усиливает пораженность головней (Г.Е. Шушу и др., 1974; М.Д. Вронских, 1988; Н.Ф. Николаев, В.Н. Скрипнюк , 1979). Устойчивость к поражению проявляется не только в не проникновении инфекции, но и в связи с компенсаторными реакциями (механические физиологические барьеры устойчивости). Отмечается также онтогенетическая устойчивость: в начальные стадии развития кукуруза более устойчива. Наиболее уязвимые моменты в онтогенезе кукурузы: у ранних сортов - 6-8-й лист; у средних - 8-10-й; у поздних - 12-14-й; у очень поздних - 14-16-й . Початки всех сортов, линий и гибридов наиболее восприимчивы на 7-й день после выбрасывания нитей. Наибольшие потери зерна наблюдаются при заражении в период выбрасывания метелок. Некоторые ученые видят три наиболее чувствительные фазы развития кукурузы: 4-6 лист, выметывание метелок, цветение (L. Palatinus, цитировано по М.Ф.Боровской и В.Г. Матичук,1990). Пузырчатая головня - вредоносное заболевание. Среднее снижение урожая больного растения 25-30% и недобор урожая равен 1/3 от процента поражения растений (Ф.Е. Немлиенко,1947). Возможности повлиять на болезнетворное начало, проникшее в растение-хозяина, причем на больших площадях, в настоящее время не имеется. Наиболее приемлемые пути - это агротехнические приемы и, особенно, селекция (А.И. Юрку, 1990). Мы заложили ряд опытов по изучению вредоносности пузырчатой головни, а также проводили исследования пораженности кукурузы на производственных массивах, учитывая различия в технологии и в свойствах почвы. Нами установлено, что вред, наносимый пузырчатой головней, зависит от времени заражения растений, что влияет на место образования галлов и на их размер. При описании места образования галлов мы выделили следующие типы: 1) стебель (ниже или выше початка; 2) початок (весь или его часть); 3) листья (нижние или верхние), а также сочетания этих типов. В результате учетов установлено: Повреждения листьев, метелок и маленькие вздутия на стебле вызывают 0-10% снижения урожая поврежденного растения; Повреждение стебля выше початка и мелкие вздутия на верхушке початка-15-40%; Крупные вздутия на стебле выше початка и на початке - 50-80%; Стеблезамещающие вздутия и полное повреждения початка вызывает 90-100% снижения урожая поврежденного растения. Данная группировка, конечно же, условна, так как , например, повреждение метелок в селекционной работе не менее вредоносно, чем повреждение початков. Для практических целей удобно установление порога вредоносности, группируя повреждения на 2 типа: початок; 2) другие органы (Г.В. Грисенко, Е.А. Дудка, 1980; А.Е.Чумаков, Т.Н. Захарова, 1990). При сравнении пораженности в севообороте, при кратком бессменном посеве (3-5) лет и в длительной монокультуре видно, что поражение в краткосрочном бессменном посеве максимально (таблица 4.3.2.). На степени пораженности отражается также выбор гибрида, длина его вегетационного периода и сроки посева (таблица 4.3.1.). Среднепоздний гибрид Молдавский 411 MB повреждался сильнее и вредоносность гриба также была выше, чем у среднераннего гибрида Молдавский 291 MB. Объяснение этих фактов кроется в биологии гриба.
Для культур от общего сбора продукции в севообороте, в зависимости от показателя, взятого за основу
В пятипольном севообороте одно поле занимает 20% площади севооборота. Если бы продуктивность культур была более однородной, то их доля от общего сбора продукции в севообороте была бы около 20%. Для расчетов взяли за основу различные показатели: сбор кормовых единиц, переваримого протеина, условных кормопротеиновых единиц (Е), пшеничных эквивалентов и полноту использования фотосинтетически активной радиации. Данные расчетов по пятипольному зерно-травяному севообороту приведены в таблице 5.2.1. и 5.2.2. Для всех культур взят урожай на Контроле 2 по агрофону вспашка, навоз, то есть оптимальный вариант с точки зрения экологического земледелия. Показатель Е вбирает в себя и величину урожая и его биологическую ценность. По этому показателю сверх 20% дали: кукуруза 1-я, люцерна, озимая пшеница и кукуруза 2-я. Намного меньше, всего 12%, дал горох (таблица 5.2.1.). Основными причинами недостаточной урожайности гороха были засуха ( не только почвенная, но и атмосферная), сильная засоренность горчицей полевой и поражение гороховой зерновкой - Bruchus pisorum. В пятую ротацию пшеница немного не добрала до 20% из-за гибели от морозов в зиму 2002 - 2003 года.
Доля гороха составила всего 9%, а кукурузы 24-28% (таблица 5.2.2.). КПД ФАР зависит от величины урожая, энергии заключенной в продукции и длительности усвоения энергии. Поэтому, естественно, на первом месте люцерна, на втором кукуруза 1-я, за ней кукуруза 2-я. Пшеница переместилась с 3-го на 4-е место (малая энергоемкость семян), горох остался на последнем месте. В десятипольном полевом севообороте, по идее улучшающими культурами являются фасоль и соя, как фиксаторы молекулярного азота в симбиозе с соответствующими штаммами Rhizobium. Но в засушливые годы 1994 и 1995 ни фасоль, ни соя клубеньков не образовывали, а в годы с благоприятным увлажнением соя выделялась, как активный азотфиксатор. Клубеньков было много, они были активными, окрашенными в розовый цвет легоглобином, и их срок жизни дольше, чем у фасоли. Как показали исследования О.Ф. Кожокару (1998 г.), срок активной деятельности клубеньков положительно коррелирует с длительностью периода вегетации: соя фасоль горох. Одно поле в десятипольном севообороте составляет 10% от его площади. Данные расчетов приведены в таблицах 5.2.3. и 5.2.4. за основу взят так же, как и в предыдущем севообороте, Контроль 2 на фоне вспашка, навоз. По показателю Е, сверх 10% продуктивность у кукурузы на зерно, озимой пшеницы (по всем трем предшественникам) и кукурузы на силос. Не использовали полностью отведенную им площадь: озимый ячмень, яровой ячмень, подсолнечник, соя и особенно фасоль. По КПД ФАР порядок иной, так как у подсолнечника семена богаты энергией. Сверх 10% продуктивности показали в убывающем порядке: кукуруза на силос, кукуруза на зерно, подсолнечник. Близка к этой черте озимая пшеница по хорошему предшественнику. Ниже использование солнечной энергии у остальных шести культур, и опять на последнем месте фасоль Оценка эта, конечно же, условна, так как не учтена масса корней и пожнивных остатков, а так же биохимический состав, и , следовательно, способность культур поставлять энергетический материал для гумификации и энергии, заключенной в гумусе (В.А. Ковда, 1983; Г.Я. Чесняк и др., 1983). Сравнение данных по обоим севооборотам выявляет, что по КПД ФАР на первом месте люцерна и кукуруза на силос, у которых "урожаем"
Похожие диссертации на Агроценотические аспекты защиты кукурузы от сорных растений
