Содержание к диссертации
Введение
1. Обзор литературы
1.1. Роль мониторинга фитосанитарной обстановки в интегрированной защите посевов полевых культур 7
1.2. Значение сорта в контроле фитосанитарного состояния озимой пшеницы 10
1 3. Влияние агротехнических приемов и технологий возделывания на популяции вредных организмов в агроценозе озимой пшеницы 14
1.4. Эффективность химических и биологических препаратов в системе защиты озимой пшеницы от вредных организмов 27
2. Методика и условия проведения эксперимента
2.1. Методика исследований 39
2.2. Агротехника озимой пшеницы в опыте 44
2.3. Почвенно-климатические условия 46
3. Мониторинг фитосанитарного состояния посевов озимой пшеницы в Краснодарском крае 61
4. Контроль фитосанитарного состояния озимой пшеницы
4.1. Влияние агротехнических приемов на поражение озимой пшеницы болезнями 102
4.2. Эффективность химической и биологической систем защиты озимой пшеницы от болезней 124
Выводы 145
Предложения производству 150
Список литературы 151
- Значение сорта в контроле фитосанитарного состояния озимой пшеницы
- Эффективность химических и биологических препаратов в системе защиты озимой пшеницы от вредных организмов
- Мониторинг фитосанитарного состояния посевов озимой пшеницы в Краснодарском крае
- Эффективность химической и биологической систем защиты озимой пшеницы от болезней
Значение сорта в контроле фитосанитарного состояния озимой пшеницы
Сорту принадлежит ведущая роль в производстве качественного зерна и стабилизации урожаев озимой пшеницы. Урожайность сортов и ее стабильность определяются многочисленными признаками и свойствами, среди которых важнейшее значение имеет продолжительность функционирования листового аппарата. На этот показатель влияют многие факторы и, особенно, вредители и болезни, вызывающие непосредственное снижение фотосинтетического аппарата [51, 52, 70, 205].
По мнению отечественных и зарубежных исследователей на долю сорта среди всех элементов технологии возделывания приходится от 50 до 56 % .
В настоящее время селекционеры предлагают производству большое количество сортов, различающихся между собой по важнейшим биологическим свойствам: реакции на предшественники, сроки сева, минеральные удобрения, способы обработки почвы, устойчивости к болезням, засухе, полеганию, продолжительности вегетационного периода и так далее. Л.А. Беспалова (9) считает, что каждый районированный сорт обладает достаточным потенциалом адаптивности (надежности), но каждый из них в силу биологических особенностей имеет генетически детерминированную норму реакции на изменяющиеся из года в год погодные условия [9]. Это относится ко всем признакам сорта, но в наибольшей степени к устойчивости к болезням.
Среди сортов озимой пшеницы, предлагаемых в настоящее время производству, можно выделить две группы. В первую группу входят интенсивные сорта, требовательные к агрофону и не устойчивые к болезням. На таких сортах можно получить максимальную отдачу от применения средств защиты растений [79, 159, 160]
Вторую группу представляют сорта адаптивные к агрофону, толерантные или устойчивые к болезням. Широкое использование устойчивых сортов второй группы создает реальные предпосылки для перехода к управлению внутрипопуляционными и межпопуляционными взаимосвязями в пределах агроценоза [56,124]. В связи с этим существенную роль играет эколо-го-ресурсное обоснование сортовой структуры. В этом плане имеются исследования по посеву смесей сортов, отличающихся генетической природной устойчивостью к патогенам, обоснованию чередования сортов по годам с целью опережения рассообразования [83]. В условиях Краснодарского края предложены сортосмеси Скифянки и Леды (1:1), что позволяет развитие бурой ржавчины и септориоза снизить в 2-3 раза. При этом, возможно отказаться от применения фунгицидов и получить запланированный урожай [56].
Во Всероссийском НИИ биологической защиты растений в результате иммунологической оценки 32-х перспективных и районированных сортов озимой пшеницы были выявлены сорта с различными типами устойчивости к бурой ржавчине и составлены смеси, в которые входили сорта с возрастной устойчивостью (Купава, Соратница), выносливые (Руфа) и восприимчивые (Скифянка). Пораженность по годам сортосмешанных посевов при соотношении 50:50 составила: 14-30 % (устойчивый + восприимчивый), 12 -15 % (устойчивый + выносливый), 32 % (устойчивый + выносливый + восприимчивый); при соотношении 80:20 (устойчивый + восприимчивый) - 7 %; при 20:80 (устойчивый + восприимчивый) - 35 %. Устойчивые сорта (Соратница, Купава), высеянные по отдельности, поражались бурой ржавчиной на 1- 5 %, выносливый (Руфа) - на 32-40 %, восприимчивый (Скифянка) -на 53- 70 %. Снижение развития болезней в сортосмешанных посевах происходило за счет уменьшения доли растений, восприимчивых к возбудителю, что снижало вероятность повторных инфекций в течение вегетационного периода и тем самым замедляло скорость развития эпифитотии, удерживая ее на безопасном уровне [19].
В трех различных по природно-климатическим условиям зонах штата Орегон сортосмеси из пяти сортов, различающихся по устойчивости к желтой ржавчине, позволили снизить вредоносность ржавчины в среднем на 53%, а также уменьшить поражение растений церкоспореллезом [204]. Исследованиями, проведенными в штате Техас, показано, что в сортосмешанных посевах пшеницы снижается инфекционная нагрузка инокуулюма бурой ржавчины и, как следствие, уменьшается количество вирулентных генов в популяции гриба [200].
По мере развития растениеводства, его интенсификации происходит изменение условий, которые могут повлиять как на растение, изменяя его иммунные свойства, так и на паразита, усиливая или, наоборот, ослабляя его вирулентность. При нарушении технологии выращивания старого сорта, устойчивого к болезням, происходит изменение защитных барьеров или биохимизма тканей, при которых они, на определенном этапе онтогенеза, становятся оптимальными для проникновения и развития в них патогена. Это положение относится и к новым сортам, требовательным к агрофону. При дисбалансе элементов питания в растениях происходят изменения в обмене веществ, что влияет на взаимоотношения их с патогенами, характеризующимися различной степенью паразитизма. Уровень поражения интенсивных сортов может варьировать в зависимости от дозы удобрений. При этом доказано, что при дозах азота N6o и N12o различий в степени поражения между сортами значительно больше, чем при N0 и N!80. В связи с этим отмечается, что выявленные отличия обусловлены не генами устойчивости, а общим физиологическим состоянием растений.
Иммунологическая оценка сортов озимой пшеницы российской и украинской селекции на искусственном инфекционном фоне, показала, что устойчивостью или выносливостью к бурой и желтой ржавчинам, мучнистой росе обладали Дон 85, Донская юбилейная, Злагода, Золотава, КНИИСХ 7,90,99, Колос Дона, Мироновская 28 и 29, Половчанка и Юбилейная; к стеблевой и желтой ржавчинам, мучнистой росе - Краснодарская 70, При-кумская 986. Повышенная устойчивость к фузариозу выявлена у сортов Волжская 29, Руфа, КНИИСХ 27, Даха [19].
К 1997 году ситуация поменялась и из 42 сортов пшеницы на естественном инфекционном фоне устойчивость к желтой ржавчине проявили только сорта Половчанка, Княжна, Эхо и Купава. А такие сорта как Новоку-банка, Горлица, Леда, Руфа, Краснодарская 90, Яра, Соратница поражались уже в пределах 40-100 % и отнесены по международной шкале к группе средне - и сильно-поражаемым этим возбудителем.
Очень трудноразрешимой проблемой является селекция фузарио-зоустойчивых сортов пшеницы. Это связано с недостаточной изученностью биологических особенностей возбудителей этого заболевания, отсутствием иммунных форм, а также, отсутствием четких критериев отбора резистентных генотипов. Устойчивость к патогенам контролируется множеством механизмов, каждый из которых обеспечивает сопротивляемость растений на определенных этапах развития колоса и зерновки. Установлено, что при оценке большого количества селекционных линий на устойчивость к фузариозу колоса следует учитывать комплекс показателей резистентности: поражение зерна и колосковых чешуек; поражение зерна и снижение массы 1000 зерен; коэффициенты корреляции между степенью поражения и содержанием ДОН в зерне; между количеством фузариозных зерен и содержанием ДОН в зерне [9].
Среди отечественных сортов пшеницы практически отсутствуют устойчивые к офиоболезной корневой гнили [13]. Однако сотрудниками университетов штатов Джорджия и Оклахома США в результате оценки районированных сортов при искусственном заражении выявлены сорта, характеризующиеся групповой устойчивостью к патогену: Osage, ТАМ - W /101, а также среднеустойчивые: ТАМ- W/ 105, Hyber 1035 и один слабопора-жаемый образец - JL 83- 1698-1 [184]. Отмечено, что у сорта Caldwele в семенах накапливается наиболее высокое количество марганца. Посев этого сорта в средне- или сильно зараженную офиоболезом почву показал, что растения в меньшей степени поражались офиоболезом.
Таким образом, огромное видовое разнообразие вредных организмов в агроценозе озимой пшеницы затрудняет решение проблемы защиты только за счет создания устойчивых сортов. Однако, при правильном подборе сортов, своевременной сортосмене имеется возможность не только оптимизировать сроки уборки урожая без возрастания потерь зерна, но и существенно стабилизировать фитосанитарную обстановку и получить запланированный урожай [87]. Ученые ставят сорт в центре интегрированной защиты растений.
Эффективность химических и биологических препаратов в системе защиты озимой пшеницы от вредных организмов
В настоящее время в регионах производства товарного зерна озимой пшеницы, в том числе и в Краснодарском крае, заметно ухудшилась фито-санитарная обстановка. На посевах озимых колосовых культур произошло нарастание поражения пыльной и твердой головней, возбудителями корневых гнилей, различными пятнистостями, бурой и желтой ржавчинами, фуза-риозом колоса. Значительно возросла вредоносность клопа вредной черепашки, хлебной жужелицы, пшеничного трипса, пшеничной галлицы и других вредителей [164,165].
Как показано выше, основные причины такой ситуации состоят в снижении уровней плодородия и минерального питания, некачественной обработке почвы, а также в нарушении технологии возделывания озимых колосовых культур [122]. Вспышки размножения вредителей и развития заболеваний приводят к значительному недобору зерна и снижению его качества. В связи с этим в настоящее время пестициды находят широкое применение во всех зерносеющих регионах [41, 43, 44, 208, 210, 213].
Одним из наиболее целесообразных и экологически менее опасных приемов в технологии возделывания зерновых культур является предпосевное протравливание семян. Этот прием позволяет снизить не только развитие патогенных грибов, но и ущерб, причиняемый такими вредителями как тли, шведская муха, за счет удлинения периода вегетации и лучшего развития растений. Посев протравленными семенами способствует лучшей перезимовке и получению стабильных урожаев зерна [8, 130,133, 150, 151, 187,202]. Исследования, проведенные во ВНИИ фитопатологии, показали высокую эффективность протравителей против пяти видов головни зерновых культур на искусственном фоне заражения. Все испытываемые препараты способны контролировать твердую головню пшеницы. Дивиденд стар, пре-мис и раксил показали 100 %-ную эффективность против пыльной головни пшеницы. Винцит, витавакс 200 и суми-8 обеспечили биологическую эффективность 99,1-99,8 %. Наименее эффективными против этого патогена оказались бензимидазольные препараты - колфуго-супер (71,2-90,7 %) и фунда-зол (90,8%) [128].
В условиях Белоруссии максимальную биологическую эффективность (100 %) против гельминтоспориоза, фузариоза и пыльной головни ячменя показал фунгицид прелюд. Этот препарат на 80 % снизил поражение растений в фазу кущения корневыми гнилями. Остальные протравители проявили различную избирательность. Например, дивиденд стар на 100 % подавил гельминтоспориоз и пыльную головню, а поражение фузариозом и корневыми гнилями в фазу кущения снижал только на40-47 % [11].
Использование для протравливания семян комбинированных препаратов на основе химических соединений с разным механизмом действия на грибную клетку обеспечивает расширение спектра действия. Премис тотал в условиях Украины обеспечил подавление семенной инфекции на 85-100 % [ПО].
Биологическая эффективность протравителей зависит от целого ряда факторов: спектра действия, степени фунгитоксичности, нормы расхода, погодных условий во время протравливания семян, качества протравливания, инфекционной нагрузки. По данным С.Л. Тютерева, высокую эффективность против поверхностной и внутренней семенной инфекции, в защите проростков озимых от плесневения и почвенных патогенов показали препараты премис, кс (25 г/д) и премис тотал, кс (300+25 г/л). Снижение развития корневых гнилей составило 89-93 %, что обеспечило прибавку урожайности зерна в среднем на 8,1 ц/га [151].
Исследованиями С.Л. Тютерева также доказано, что важно правильно подбирать протравители не только в соответствии с комплексом возбудителей болезней, имеющихся на семенах и в почве, но и с учетом стрессовых условий, которые воздействуют на растения в почве. Так, при недостатке влаги и высокой температуре в осенний период рекомендуются протравители на основе карбоксина и тирама, высокоэффективные против головневых заболеваний, хорошо работающие при высокой температуре и стимулирующие рост растений [150].
По данным И.И. Бегунова, при заспоренности твердой головней семян озимой пшеницы сортов Скифянка, Юна, Югтина и Зимородок с нагрузкой 100-170 хламидоспор на одно зерно, препараты винцит, дивиденд, премис, раксил, ферракс, фенорам супер практически на 100 % подавляли развитие заболевания и сохраняли от 4 до 6 ц/га [8]. Автор отмечает, что только винцит на ранних этапах онтогенеза озимой пшеницы обладал ярко выраженным ростостимулирующим эффектом.
Исследованиями, проведенными во ВНИИБЗР, установлено, что при заспоренности семян 100-500 хламидоспор на зерно, достаточно эффективны композиции на основе половинных доз фунгицидов и препаратов, индуцирующих иммунные реакции и стимулирующих процессы роста и развития растений на всех этапах онтогенеза. Эффективность композиций на основе нарцисса, агата 25 и половинных норм фунгицидов против твердой головни была на одном уровне с полными нормами протравителей в чистом виде, а против корневых гнилей даже выше [7]. О высокой эффективности биологических препаратов в системе защиты зерновых культур сообщают М.Н. Васецкая и др. [12].
Таким образом, приведенный обзор научной литературы свидетельствует о целесообразности обработки семян пестицидами, что ведет к сохранению урожая озимых колосовых культур и, в целом, оказывает оз-доравливающее действие на фитосанитарное состояние посевов [32].
Однако, обработка семян не может обеспечить длительную защиту растений от комплекса болезней в период вегетации озимых колосовых культур. В таких условиях применение фунгицидов остается необходимым, а в случае эпифитотий - обязательным. В настоящее время в России на зерновых культурах зарегистрирован обширный ассортимент фунгицидов, основу которых составляют препараты триазольного ряда, обладающие широким спектром действия и позволяющие на 75- 100 % сдерживать развитие болезней [2, 4, 58, 65, 116, 188, 189, 190, 194, 203].
Применение фунгицидов против листовых болезней озимой пшеницы способствует продлению работы фотосинтетического аппарата. В результате улучшается снабжение корневой системы продуктами фотосинтеза. Корневая система усиливает снабжение водой и минеральными питательными веществами листьев и стеблей, что способствует полному обеспечению зерновок ас-симилянтами и, как следствие, снижается процесс редукции зерновок в колосе [95, 117, 207].
Сведения об эффективности фунгицидов на озимой пшенице, в том числе и на фоне интенсивного применения минеральных удобрений, носят разноречивый характер и показывают сложную взаимосвязь между растениями и средствами комплексной химизации. Отмечается прямая зависимость эффективности фунгицидов и обеспеченности посевов азотными удобрениями, а также положительное взаимодействие некоторых подкормок и химических средств защиты. В научной литературе имеются данные, что применение средств защиты на озимых колосовых культурах повышает эффективность азотных удобрений в 4-5 раз [20]. Использование фунгицидов и азотных подкормок оказывает влияние на развитие таких болезней на озимой пшенице, как бурая ржавчина, мучнистая роса, корневые гнили и применение фунгицидов в такой ситуации окупается величиной сохраненного урожая [6, 39, 69,161].
Современные сорта озимой пшеницы по разному реагируют на применение комплекса удобрений и средств защиты растений. По данным Л.Н. Назаровой, A.M. Дымченко, Т.П. Жоховой, сорта пшеницы можно разделить на три группы в зависимости от степени устойчивости к комплексу ржавчинных болезней, фузариозу, септориозу и величины прибавки урожая, полученной от применения фунгицидов. Так на сортах, сильно поражаемых всеми видами ржавчин, применение тилта и альто обеспечило прибавку урожая от 4,4 до 14,8 ц/га по сравнению с контролем. На средне поражаемых сортах прибавка урожая была ниже - от 2,8 до 7,3 ц/га, а на устойчивых к ржавчинам дополнительного урожая от применения фунгицидов не получено. Следовательно, применение фунгицидов на сортах третьей группы нерентабельно [95].
В работах отечественных исследователей отмечено значение погодных условий в период вегетации в эффективности применения пестицидов [106]. В связи с этим методика, основанная на экспертной оценке фитосанитарного состояния посевов с учетом агротехнических, метеорологических условий возделываемой культуры и экологических факторов, имеет значительные преимущества перед другими (профилактические рекомендации ВИЗР, обработки по порогам вредоносности - Северо-Кавказский НИИ фитопатологии). Восприимчивый к бурой ржавчины сорт Мироновская 808 обрабатывали тилтом, умеренно-восприимчивый Заря - байлетоном. На обоих сортах получены прибавки урожая 14,5-16,8 ц/га при коэффициенте рентабельности -8,2-8,6. Установлена высокая биологическая эффективность применения тилта, кэ (250 г/л) в борьбе с мучнистой росой в период кущения-трубкования [18]. Отмечается эффективность обработок тилтом в период полного формирования флаг-листа-цветение против бурой ржавчины и септориоза [113, 140].
Мониторинг фитосанитарного состояния посевов озимой пшеницы в Краснодарском крае
Озимая пшеница - основная зерновая культура в Краснодарском крае. За последнее десятилетие площади этой культуры колебались от 1200 тыс.га в 1990 году до 600 тыс. га в 1998 году. В течение 1990-1992 годов площади озимой пшеницы оставались почти на одном уровне. В 1993 году общая нестабильность экономики сказалась и на площади посевов этой важнейшей культуры - она сократилась в 1,4 раза по сравнению с 1990 годом. В 1994 году произошло дальнейшее снижение площади посевов озимой пшеницы. С 1995 по 1997 год посевная площадь озимой пшеницы увеличилась и составляла 900-1000 тыс.га. После сильного подтопления в 1997 году площади под озимой пшеницей в 1998 году сократились в два раза. В 1999 году посевная площадь культуры была доведена до уровня 1997 года, а в 2000 году снизилась почти на 100 тыс.га.
Стабильно высокие посевные площади озимой пшеницы в северной зоне Краснодарского края (рис.8). В последнее десятилетие они колебались от 400 до 550 тыс.га. В центральной агроклиматической зоне площади под озимой пшеницей на 50-70 тыс. га меньше, чем в северной.
Анализ урожайности озимой пшеницы показывает, что максимальных значений за 1990-2000 годы она достигла в 1990 году по всем агроклиматическим зонам (рис.9). Наивысшая урожайность была получена в центральной зоне. В северной зоне она была на 4-5 ц/га ниже, а в южнопредгорной зоне на 12-13 ц/га меньше, чем в центральной зоне.
В 1991 году урожайность озимой пшеницы в крае значительно снизилась. По сравнению с 1990 годом в центральной зоне она уменьшилась на 12 ц/га, а в северной - на 13-14 ц/га. Минимальная урожайность была получена в южно-предгорной зоне - 37-38 ц/га.
В 1992 году произошло дальнейшее снижение урожайности озимой пшеницы. Причем, в северной и центральной агроклиматических зонах она была одинаковой - в пределах 40 ц/га, в южно-предгорной зоне на 14-15 ц/га меньше. В 1993 году урожайность озимой пшеницы в северной и центральной зонах выросла на 3-4 ц/га по сравнению с 1992 годом. В южнопредгорной зоне осталась практически без изменений. С 1994 до 1996 года урожайность озимой пшеницы в северной зоне края резко падала. Разница по сравнению с 1993 годом составила до 16 ц/га. В центральной зоне урожайность озимой пшеницы в течение 1994-1998 годов оставалась более стабильной.
В 1999-2000 годах урожайность озимой пшеницы повысилась до уровня 1991 года. Максимальной она была в центральной агроклиматической зоне.
Формирование урожая озимой пшеницы в значительной степени зависит от сбалансированного минерального питания. Анализ динамики внесения минеральных удобрений под озимую пшеницу наглядно показывает обеспеченность посевов макроэлементами (рис.10).
Максимальное количество удобрений в анализируемый период было внесено в 1990 году - 240 - 250 кг/га в физическом весе. Следует отметить сбалансированность минерального питания по азоту, фосфору и калию во всех агроклиматических зонах края, где в физическом весе было внесено почти одинаковое количество удобрений. Однако максимальная отдача от удобрений получена в центральной зоне, где урожайность была выше.
С 1991 года началось снижение объемов применения минеральных удобрений. При этом в северной агроклиматической зоне до 1994 года вносилось больше азотных, фосфорных и калийных удобрений, чем в центральной зоне. И урожайность озимой пшеницы в этой зоне была на уровне центральной зоны.
В 1995-1996 годах объемы внесения азотных удобрений в северной зоне края резко снизились - по сравнению с 1994 в 1,8 раза. Еще в большей степени снизились объемы внесения фосфорных и калийных удобрений. В эти годы и урожайность озимой пшеницы в северной зоне резко уменьшилась.
С 1997 года стали расти объемы применения азотных удобрений. Это происходило на фоне низкого внесения фосфорных и практически отсутствия калийных удобрений. И хотя в 1994 и 2000 годах наблюдается рост урожайности озимой пшеницы, но показатели не достигли значений 1990 года.
Среди большого количества факторов, снижающих урожайность озимой пшеницы, выделяются вредные организмы. Одни из них, такие как сорные растения, конкурируют с культурными за свет, воду, элементы питания. Другие снижают всхожесть семян и как следствие, густоту посева, влияют на рост и развитие растений, фотосинтетическую активность, количество продуктивных стеблей и величину урожая. Вредоносность третьих проявляется в снижении качественных показателей зерна.
Нарушение технологии возделывания озимой пшеницы в последнее десятилетие привело к дестабилизации фитосанитарного состояния посевов. Мониторинг фитосанитарной обстановки по различным агроклиматическим зонам Краснодарского края позволил выявить изменение значимости отдельных вредных организмов и определить тенденции формирования популяций наиболее вредных видов.
С 1993 года в крае значительно снизилась роль агротехники в решении проблемы уменьшения засоренности посевов. В этот период на значительных площадях сорные растения формировали семена. И это также способствовало увеличению общей засоренности посевов.
Особую опасность в севообороте и, в том числе на озимой пшенице, имеют многолетние корнеотпрысковые сорняки. На сильно засоренных посевах невозможна уборка прямым комбинированием, что увеличивает опасность поражения колосьев фузариозом при оптимальных погодных условиях для развития заболевания.
Анализ засоренности посевов озимой пшеницы многолетними корне-отпрысковыми сорняками показал, что к 1996 году в видовом составе преобладал осот полевой (рис. 11). Такая же ситуация наблюдалась в 1997 году. В эти годы осот розовый был выявлен на площади до 10 %. На площади до 30 % была выявлена засоренность вьюнком полевым.
В 1998 году, после затопления больших площадей в 1997 году, засоренность осотом полевым снизилась. При этом значительно возросла засоренность посевов осотом розовым - 1,5 раза по сравнению с 1997 годом. Засоренность вьюнком полевым снизилась незначительно.
В 1999 году начался рост площадей, засоренных вьюнком полевым. И в 2001 году сорняк был выявлен почти на 40 % посевов. Сорняк требует особого внимания и контроля в севообороте, так как ни один из гербицидов, применяющихся на озимой пшенице, не снижает его количество. Следует также обратить внимание на то, что продолжается увеличение засоренности посевов осотом розовым при достаточно широком распространении осота полевого.
В результате мониторинга засоренности посевов озимой пшеницы выявилась тенденция увеличения значения злаковых сорняков (рис.12). Так, если в 1996 году эти сорняки были выявлены на 6 % площади посевов озимой пшеницы, то в 2001 году эта площадь увеличилась почти в 2 раза. Значительно увеличилась плотность засорения посевов злаковыми сорняками. Все это привело к необходимости применения на озимой пшенице противозлаковых гербицидов.
Таким образом, за последнее десятилетие четко прослеживается увеличение засоренности посевов озимой пшеницы многолетними двудольными сорняками. Расширение площадей, засоренных вьюнком полевым, связано с увеличением доли поверхностной обработки почвы в севообороте, что способствует распространению сорняка по полю. Увеличение засоренности посевов осотами связано с несколькими причинами. Во- первых, это формирование большого количества семян на заброшенных полях, вымочках, по обочинам лесополос. Во-вторых, формирование большого количества семян связано с недостаточной эффективностью гербицидов против осотов в посевах озимой пшеницы. И, в третьих, в системе севооборотов осоты накапливаются и дают семена на посевах кукурузы, сахарной свеклы и других в коллективных и фермерских хозяйствах с низкой культурой земледелия.
В Краснодарском крае наблюдается стабильно высокая засоренность посевов озимой пшеницы однолетними двудольными сорняками. Особую опасность представляет увеличение площадей, засоренных подмаренником цепким (рис.13). Если в 1996 году сорняк был выявлен на 30 % площади, то в последующие годы засоренная площадь постоянно увеличивалась и в 2001 году уже составила более 40 %. На полях, засоренных подмаренником цепким, возникает необходимость в применении более дорогостоящих гербицидов, что увеличивает себестоимость зерна.
На 20—30 % площади озимой пшеницы ежегодно выявляется засоренность амброзией полыннолистной. Засоренность сорняками из семейства капустных колеблется и составляет по годам от 5 до 40 % площади посевов озимой пшеницы.
Таким образом, защита озимой пшеницы от сорных растений является резервом стабилизации урожаев. При этом первостепенное значение имеет научно-обоснованное чередование систем основной обработки почвы в севообороте, контроль засоренности с целью подбора наиболее эффективных гербицидов, а также общее повышение культуры земледелия.
Эффективность химической и биологической систем защиты озимой пшеницы от болезней
Среди агротехнических приемов, обеспечивающих формирование высокого полноценного урожая и позволяющих контролировать фитоса-нитарное состояние посевов озимой пшеницы, важная роль отводится плодородию почвы и минеральному питанию. Как показало обсуждение результатов исследований в предыдущей главе, суммарная детерминация этих приемов на развитие болезни значительно различается, что определяется конкретными погодными условиями вегетационного года.
Сорта озимой пшеницы интенсивного типа в наибольшей степени отзывчивы на действие этих факторов. Вместе с тем применение различных доз органических и минеральных удобрений способствует усилению или сдерживанию развития тех или иных заболеваний. И тогда в действие вступает третий, не менее важный фактор - защита растений, основная задача которого - сохранить запрограммированный урожай, т.е. свести до минимума потери урожая от вредителей и болезней.
Многолетние исследования, проведенные в условиях стационарного, многофакторного опыта показали, что нельзя говорить однозначно об эффективности средств защиты растений, рассматривая только заболевания и препарат.
Установлено, что эффективность биологических и химических средств защиты в сильной степени зависит от погодных условий вегетационного периода. Осадки и температурный режим оказывают влияние как на рост и развитие растений озимой пшеницы, так и на развитие возбудителей заболеваний. От погодных условий зависит спорулирующая способность патогена и скорость инфекционного процесса, а также степень восприимчивости растений к заболеваниям.
В течение шести лет на трех сортах озимой пшеницы определялась биологическая эффективность двух систем защиты: биологической и химической в борьбе с септориозом (табл.13). Статистическая обработка результатов исследований подтвердила, что доли влияния систем защиты растений на развитие септориоза зависят от эффективности применяемых препаратов. Особенно ярко это проявилось на сорте Юна.
В 1993 году складывались оптимальные погодные условия для развития септориоза. В течение 17 дней выпадали осадки и средняя температура составила 20-24С. Такие условия обеспечили высокую скорость инфекционного процесса и эпифитотийное развитие заболевания. Из-за частых дождей опрыскивание озимой пшеницы было проведено, когда уже началось интенсивное развитие септориоза. В таких условиях в максимальной степени поразились заболеванием растения в вариантах с низкими фонами плодородия почвы и минерального питания и биологическая эффективность систем защиты была невысокой: от 27,8 - 31,7%. Разница в эффективности биологической и химической систем защиты в этих вариантах оказалась несущественной. В то время как высокие уровни плодородия и минерального питания сдерживали развитие заболевания и эффективность химических средств защиты в 2,3 раза превысила эффективность биологических средств и составила 73 %.
В 1994 году погодные условия обеспечили медленное нарастание инфекционного начала септориоза до фазы цветения. Погодные условия позволяли провести опрыскивание в начале развития эпифитотии. В этих условиях эффективность биологических препаратов увеличилась как на низких, так и на высоких уровнях минерального питания до 45,6-49,0 % .
Самую высокую биологическую эффективность в борьбе с септориозом, независимо от фона применения удобрений, обеспечили химические средства защиты растений. На низком фоне плодородия и минерального питания биологическая эффективность фунгицидов увеличилась более чем в 2,5 раза по сравнению с 1993 годом и составила 79,3 %. Разница в эффективности химических средств защиты в вариантах с высокими уровнями плодородия и минерального питания была несущественной. В таких условиях доля влияния систем защиты растений на развитие септориоза увеличилась до 14,4% (табл. 8).
В условиях 1995 года развитие болезни происходило аналогично с предыдущим годом. Но в условиях большого дефицита влаги и высоких температур развитие болезни было намного ниже, чем в 1993 и 1994 годах. Эффективность биологических препаратов в таких условиях была низкой и составила 26,6- 32,6 %. Это связано, прежде всего с длительной засухой в мае-июне, оказавшей влияние на жизнеспособность и агрессивность гриба, а также на продуцирование им токсинов. Эффективность химических препаратов была в 1,8-2,0 раза выше по сравнению с биологическими препаратами на фоне всех доз удобрений.
В предыдущей главе отмечалось, что в условиях 1995 года сорт Руфа сильнее поразился септориозом, чем сорт Юна. Развитие болезни на сорте Руфа было в 1,6 раза больше. В одинаковых условиях на сорте Руфа эффективность биологических препаратов на низких уровнях плодородия и минерального питания была почти такой, как и на сорте Юна. Но на высоких фонах эффективность биологических средств на сорте Руфа была в 1,6 раза выше, чем на сорте Юна и составила 45 %. Эффективность тилта колебалась в пределах 64-66 %, и практически не отличалась от эффективности, полученной на сорте Юна. Следует отметить, что доли влияния фактора защиты растений на развитие септориоза на двух сортах были почти одинаковые и составили 18,8 % и 18,1 % (таб.8).
В 1997 году в опыте высевались два сорта Руфа и Победа 50, которые одинаково поразились септориозом. Этот год характеризовался эпифито-тийным нарастанием развития заболевания сразу после цветения озимой пшеницы. В таких условиях биологические препараты на обоих сортах снизили развитие септориоза только на 32,2-37,0 %. Разница в эффективности как по вариантам с различными фонами применения удобрений, так и между сортами была несущественной. Следует отметить, что биологическая эффективность фунгицида реке С на сорте Победа 50 на низких фонах минеральных удобрений была в 1,2 раза выше эффективности тилта на сорте Руфа.
На высоких фонах минеральных удобрений эффективность фунгицидов тилта и реке С на сортах Руфа и Победа 50 была практически одинаковой и колебалась в пределах 68,0-71,8 %.
Доля влияния фактора защиты растений на развитие септориоза на сорте Победа 50 была в 2 раза выше, чем на сорте Руфа.
Погодные условия вегетационного периода 1996 и 1998 годов отличались незначительно. Нарастание развития септориоза шло медленно и максимальных значений достигло в фазу молочно-восковой спелости -29,3 %. При таком состоянии популяции возбудителя на естественном фоне плодородия и минерального питания как химические, так и биологические препараты обеспечивали более высокую эффективность по сравнению с 1995 и 1997 годами. Эффективность биологических препаратов на сорте Руфа на низком уровне плодородия и минерального питания составила 41,5 % , а на высоких - 48,5 %.
Самая высокая биологическая эффективность во все годы исследований была получена в 1998 году на сорте Победа 50. В условиях медленного нарастания заболевания биологическая эффективность биопрепаратов составила на низких фонах удобрений 54,6 %, на высоких - 48,4 %. Биологическая эффективность тилта на сорте Руфа колебалась в пределах 77,5-80,5 %, рекса С на сорте Победа 50 - 75,2-77,4 %. Доля влияния фактора защиты на сорте Победа 50 на развитие септориоза в 4,7 раза была выше по сравнению с сортом Руфа.
Таким образом, полученные результаты позволяют сделать вывод о том, что фактор защиты растений в различной степени сдерживает развитие септориоза. При этом эффективность биологических и химических средств в большой степени определяется состоянием патогена, которое зависит от погодных условий, обеспечивающих характер развития эпифитотий. При резком нарастании заболевания, начиная с фазы выхода в трубку, эффективность биологических и химических препаратов снижается, снижается при этом и доля влияния фактора защиты. При плавном нарастании заболевания эффективность как биологических, так и химических средств увеличивается, увеличивается и доля влияния фактора защиты.
Самую высокую биологическую эффективность обеспечивают средства защиты при медленном нарастании развития заболевания. Биологическая эффективность биопрепаратов в таких условиях на сорте Руфа и Победа 50 колебалась от 41 до 54,6 %. Биологическая эффективность химических средств защиты на этих же сортах была на уровне 75,2-80,5 %. На сорте Юна биологическая эффективность средств защиты в таких условиях ниже. Эффективность биопрепаратов ниже на 10 %, химических на 14- 15 %.
Особенно важную роль приобретает фактор защиты растений в борьбе с облигатными паразитами на интенсивных сортах озимой пшеницы. Как уже отмечалось выше, создание повышенных фонов плодородия почвы и минерального питания с целью реализации потенциальной урожайности этих сортов предопределяет, при наличии инокулюма и оптимальных погодных условий, эпифитотийное развитие таких заболеваний как бурая и желтая ржавчины, мучнистая роса. В таких случаях для сохранения урожая, особенно на высоких уровнях плодородия и минерального питания, необходимо применение средств защиты.
В течение 1996-1999 годов на сортах озимой пшеницы Руфа и Победа 50 определялась эффективность биологических и химических средств защиты в борьбе с бурой ржавчиной. Установлено, что снижение развития бурой ржавчины, также как и септориоза, определяется состоянием популяции возбудителя заболевания. Известно, что развитие облигатных паразитов в значительной степени зависит от состоянии защищаемого растения. Чем выше фон плодородия и минерального питания, тем, даже при одинаковых погодных условиях, больше развитие заболевания. При этом значительно увеличивается роль фактора защиты растений в реализации запрограммированного урожая.
Похожие диссертации на Мониторинг фитосанитарного состояния и научное обоснование защиты озимой пшеницы от вредных организмов на черноземах Западного Предкавказья
