Содержание к диссертации
Введение
1 Обзор литературы 7
1.1 Происхождение и пути распространения культуры картофеля 7
1.2 Биологические особенности развития .изучаемыхболезней картофеля 11
1.3 Генетические аспекты резистентности сортов картофеля к болезням 17
1.4 Стероидные гликозиды как регуляторы роста и защиты растений 21
2 Условия, объекты и методы исследований 29
2.1 Природно-климатические условия места проведения исследований 29
2.2 Объекты исследований 36
2.3 Методы исследований 40
3 Результаты исследований стероидных гликозидов 45
3.1 Влияние стероидных гликозидов на фотосинтетическую активность растений картофеля 45
3.2 Влияние капсикозида на рост и развитие картофеля 52
3.3 Защитные свойства стероидных гликозидов 57
3.4 Содержание белка в клубнях картофеля 75
3.5 Влияние стероидных гликозидов на элементы структуры и урожайность картофеля 79
3.6 Снижение потерь клубней картофеля
от болезней и прорастания при хранении 89
4 Эффективность применения стероидных гликозидов 93
4.1 Энергетическая эффективность 93
4.2 Экономическая эффективность 95
Выводы 98
Предложения производству 100
Список использованной литературы
- Биологические особенности развития .изучаемыхболезней картофеля
- Объекты исследований
- Защитные свойства стероидных гликозидов
- Экономическая эффективность
Введение к работе
Актуальность работы. Картофель – важный источник питания для человека и животных, основная кладовая энергии для большей части населения планеты. Кроме углеводов, он содержит белки, жиры и богат витаминами. От этой культуры в более короткие сроки можно получить гораздо больше продукции, чем от любой другой. Вместе с тем, производство картофеля не обходится без применения химических средств защиты растений, которые чаще всего экологически опасны. Актуальной задачей земледелия становится снижение химического прессинга с одновременным поиском менее опасных в экологическом плане средств защиты растений.
Цель и задачи исследований. Целью работы является агробиологическое обоснование применения препаратов группы стероидные гликозиды на картофеле против болезней в условиях Курганской области.
В соответствии с намеченной целью были поставлены следующие задачи:
- определить вредоносность патогенов, вызывающих заболевания картофеля в центральной зоне Курганской области;
- изучить влияние препаратов группы стероидные гликозиды на процессы роста и развития растений картофеля с различной степенью устойчивости;
- подобрать оптимальные сроки и дозы применения стероидных гликозидов, определить их биологическую, энергетическую и экономическую эффективность;
- разработать предложения по эффективному использованию в технологии возделывания и защиты картофеля от болезней препаратов стероидных гликозидов;
Научная новизна исследований. Обоснованы способы применения препаратов из группы стероидных гликозидов в картофелеводстве Курганской области и изучена их эффективность в борьбе с фитофторозом и паршой картофеля, усовершенствована система защиты картофеля с учетом восприимчивости сортов к болезням и их отзывчивости на данные регуляторы, обоснованы агроэкологические параметры, при которых возможна обработка растений картофеля.
Практическая значимость.
Производству предложены :
1. Способ защиты картофеля от фитофтороза и парши обыкновенной путем наземной обработки листовой поверхности растений капсикозидом в концентрации 0,01 % водного раствора, при расходе рабочей жидкости 200 л/га.
2. Приемы уменьшения потерь клубней при хранении от болезней и прорастания путем обработки капсикозидом в 0,01 % и пурпуреагитозидом в 0,001 % рабочего раствора.
Положения, выносимые на защиту.
Особенности динамики распространения, развития и вредоносность заболеваний на сортах картофеля с различной устойчивостью к возбудителям болезней в условиях резко континентального климата Курганской области.
Биологические особенности, продуктивность и устойчивость сортов картофеля при применении препаратов группы стероидных гликозидов – капсикозида, томатозида и пурпуреагитозида.
Различия в биологической и экономической эффективности регуляторов стероидной природы капсикозида, томатозида, пурпуреагитозида и оксигумата на сортах картофеля, различающихся по степени устойчивости к фитофторозу и парше.
Апробация работы. Результаты исследований доложены: на Научно-практической конференции «Реализация государственный программы РФ по радиационной реабилитации Уральского региона» (Екатеринбург, 1993), Всероссийской научной школе для молодежи «Инновационные методы и подходы в изучении естественной и антропогенной динамики окружающей среды» (Киров, 2009), Международной научно-практической конференции «Проблемы модернизации АПК» (Курган, 2010), Всероссийской конференции к 90-летию Уральского государственного университета им. А. М. Горького (Екатеринбург, 2010), Международной научно-технической конференции «Достижения науки - агропромышленному производству» (Челябинск, 2011) и Международной научно-практической конференции «Научные исследования –основа модернизации сельскохозяйственного производства» (Тюмень, 2011).
Публикации. По материалам диссертации опубликовано – 9 работ, в том числе 2 – в изданиях рекомендованных ВАК.
Объем и структура диссертации. Диссертация состоит из введения, четырех глав, заключения, выводов, предложений производству и приложений. Работа изложена на 122 страницах машинописного текста, включает 27 таблиц и 14 рисунков. Библиографический список содержит 243 источника, в том числе 15 иностранных авторов.
Биологические особенности развития .изучаемыхболезней картофеля
Попадая в каплю воды, зооспорангий раскалывается, образуется шесть-восемь двухжгутиковых зооспор, которые покидают зооспорангий через отверстие на его вершине. Двигаясь в капле воды, зооспора теряет жгутики и покрывается оболочкой, после чего прорастает ростковой трубкой, которая внедряется в ткань листа или плода. Сигналом для инцистирования, служит контакт с твердой поверхностью [74,76,78,221]. Вегетативное тело возбудителя - бесцветный неклеточный разветвленный мицелий, погруженный в субстрат (ткань растения хозяина). Способ прорастания спорангиев зависит от внешних условий, особенно от температуры. Зооспоры образуются при низких температурах от 4 до 12 С. При повышенной температуре воздуха (20...27 С) зооспорангий не образует зооспор, а прорастает только зародышевой трубкой, которая внедряется непосредственно в растительную ткань.
От заражения растений до спороношения патогену нужно 3...5 дней при температуре 1,5... 17 С. В течение месяца формируется несколько генераций спор (конидий) возбудителя. Степень развития фитофторы обусловлена рядом абиотических факторов: температура, влажность воздуха и почвы, наличие дней с росой и осадками, их продолжительностью. Возбудитель может находиться продолжительное время в латентном состоянии.
Эпифитотии фитофторы развиваются после стабильного прохождения 4-6 генераций гриба. В начале эпифитотии преобладают маловирулентные расы, которые затем заменяются на более вирулентные. В конце эпифитотии появляются простые расы, но тоже с низкой вирулентностью [77,78,80,81]. При благоприятных условиях (высокая температура и высокая относительная влажность воздуха) генерации возбудителя заканчивается через 4 дня. Листья картофеля, пораженные фитофторой, снижают фотосинтез на 42-76 %, а энергия дыхания возрастет на 17-50 %. Споры смываются с ботвы, проникают в почву и заражают клубни. Споры при прорастании обладают относительно низкой ферментативной активностью. В процессе онтогенеза возбудителя увеличивается число синтезируемых ферментов, изменяется их качественный состав и активность. Половой процесс происходит только при наличии в популяции двух типов спаривания - Ai и А2.
Исследователи отмечают преобладание диплоидной фазы в ядерном цикле. Меойз происходит не в ооспоре, а в гаметангиях [77]. При слиянии оогония и антеридия, мицелиями разного типа спаривания, появляются ооспоры. Споры быстро покрываются толстой оболочкой, что обеспечивает сохранение патогена в неблагоприятных условиях. После перезимовки ооспоры прорастают ростковыми трубками, на конце которых образуются спорангии. Фитофтороз распространен во всех зонах, где выращивается картофель.
Степень вредоносности болезни зависит от устойчивости сорта, минерального питания, метеорологических условий, благоприятствующих или тормозящих развитие и распространение фитофтороза [43,111].
Тип обмена оомицетов отличается от грибов, большинство системных фунгицидов для них нетоксично [102,197,199,207].
Возбудитель болезни, кроме картофеля поражает и другие растения из семейства Solanaceae [165,167]. Парша обыкновенная. Streptomyces scabies Lambert et Loria.
Болезнь повсеместна во всех зонах выращивания картофеля, особенно во влажных областях на легких песчаных почвах, легко прогреваемых и хорошо аэрируемых [20].
На поверхности клубня образуются неглубокие язвы неправильной формы, которые впоследствии увеличиваются в размерах и пробковеют. Сливаясь, язвы часто образуют сплошную корку. Болезнь ухудшает товарность клубней картофеля и вкусовые качества.
Имеются сведения о том, что потеря урожая клубней при сильном поражение достигает 15...40 %. Клубни с паршой плохо хранятся. Впервые о болезни узнали в 1890 году, а в 1914 возбудителя болезни отнесли к роду Actinomyces [39,89,176].
Актиномицеты - почвенные микроорганизмы и долго в ней сохраняются, устойчивы к высоким температурам, и при этом не теряют при этом жизнеспособности. Поражает клубни, столоны и корневую систему. Патогены обитают в почве на растительных остатках. Уменьшение содержания воздуха в почве приводит к подавлению жизнеспособности актиномицетов. Нередко поражение клубней зависит от глубины их залегания в почве. Высокое содержание в почве органического вещества в виде гумуса, подавляет возбудителя парши обыкновенной. Неразложившиеся растительные остатки, свежее органическое удобрение способствует развитию болезни. Жизнедеятельность актиномицетов активизируется при наличии в почве свободного кальция и нитритов. Источником инфекции парши обыкновенной является зараженная почва. Когда в почве достаточно марганца, бора и некоторых других микроэлементов, вредоносность болезни снижается.
По выраженности язв различают 4 формы парши: Плоская - коричневатое затвердение кожуры или ссадины на поверхности клубней светло-коричневого, а затем темно-коричневого цвета; Сетчатая - сплошная шероховатость, поверхностная короста в виде неглубоких канавок, пересекающихся в разных направлениях; Выпуклая - проявляется вначале в виде небольших конусовидных углублений. Позднее углубления поднимаются над поверхностью клубня, образуя бородавковидные или струпьевидные наросты высотой до 2 мм; Ямчатая (глубокая) парша - характеризуется образованием коричневых язв глубиной 5 мм и размером до 100 мм, окруженных разорванной кожурой. Язвы могут иметь различную форму.
Объекты исследований
Их клубни должны обладать высокими вкусовыми и товарными качествами. Для районов Сибири, особенно необходимы раннеспелые сорта.
Возделываемые сорта по длине вегетационного периода подразделяются на ранние (70 - 80 дней), среднеранние (80 - 90 дней), средние (90 - 120 дней), среднепоздние (120 - 130 дней) и поздние (130 - 140 дней). Сумма эффективных температур для ранних и среднеранних сортов составляет 1000-1500С, среднепоздних и поздних 1400-1700 С.
При выборе сорта, кроме урожайности, необходимо учитывать его отзывчивость на приемы агротехники, устойчивость к неблагоприятным условиям, болезням и вредителям, продолжительность периода покоя клубней, характер их прорастания.
Для исследований, выбраны три сорта из каждой группы скороспелости, а семенной материал поступил с Курганского ГСУ (вторая зона районирования) с характерными климатическими условиями для зоны исследований. В этой зоне картофель выращивается во многих сельскохозяйственных предприятиях, как во всех остальных зонах Курганской области.
Список сортов разнообразен и представлен рекомендованными сорта Госсортсетью для 9-го региона. Выведением новых сортов занимается большое количество отечественных и зарубежных селекционных организаций, например - Уральский сельскохозяйственная академия, Южно-Уральский НИИ плодоводства и овощеводства. Сибирский НИИ сельского хозяйства. Всероссийский НИИ картофельного хозяйства им. А.Г. Лорха и другие. Все выведенные ими сорта картофеля проходят сортоиспытания в системе госсортоучастков по признаку адаптивности к определенным местным условиям. Для каждой зоны подходят только определенные сорта разных групп скороспелости. Обычно за основу для оценки берут характеристику, которую дает оригинатор. При сортоиспытании в каждой зоне исследования, делается дополнительная оценка качеств сорта в местных условиях. Рассмотрим принципы работы селекционных центров Уральского и Западно-Сибирского региона. Так, Уральский сельскохозяйственная академия и Южно-Уральский НИИ плодоовощеводства и картофелеводства делают упор на форму куста, компактность расположения клубней в гнезде, неглубокое залегание глазков, т.е. ориентируются на столовые характеристики.
Сорта Сосновский и Белоярский ранний входят в состав раннеспелой группы, имеет крупные листья. Цветение средней продолжительности, поэтому они дает товарную продукцию на стол потребителя в период наибольшего спроса. Содержание крахмала 16,8 - 19,5 % (Сосновский), и 12-14,5 % (Белоярский ранний). Вкусовые качества хорошие от 4,7 до 5,0 баллов. Лежкость клубней хорошая. К этой группе относится и сорт Удача, выведенный во Всероссийском НИИ картофельного хозяйства им. А.Г. Лорха. Он столового назначения, глазки мелкие, клубни крупные, листья крупные, как и у сортов Сосновский и Белоярский ранний, однако сильно поражается фитофторозом.
Благодаря скороспелости они успевают дать товарную продукцию до массового поражения фитофторозом картофеля.
Вторая группа - среднеранние сорта. К ним относятся: Невский (Северо-Западный НИИ сельского хозяйства), Эффект (НИИКХ им.А.Г. Лорха) и Рождественский (Северо-Западное НПО «Белогорка»). Они, в отличие от раннеспелой группы, имеют более широкую норму реакции генотипа, пластичны к различным почвенно-климатическим условиям. Это сорта столового назначения. Устойчивы к вирусным болезням, фитофторозу, к раку и нематоде. Содержание крахмала от 10 до 17 %. Обладают хорошей лежкостью клубней при хранении. Вкусовые качества хорошие.
Среднеспелой группа - это сорта: Гранат (Белорусский НИИ картофелеводства), Утро Омское (СибНИИСХоз) и Белокаменный (НИИ кукурузы и Северо-Кавказкий НИИ горного и предгорного сельского хозяйства). Столового назначения, среднеустойчивы к фитофторозу. Недостатком всех этих сортов является белая мякоть, хотя известно, что население больше ценит желтую или кремовую окраску мякоти [97].
Важным мероприятием при возделывании культуры картофеля является сортосмена и сортообновление.
Работы по сортоиспытанию начаты в 40-х годах прошлого столетия. В Госсортсети были испытаны тысячи сортов и только некоторые были выбраны в качестве стандартов. Так, в группе раннеспелых стандартом является сорт Алена, среднеранних - Невский, среднеспелых - Луговской и среднепоздних -Никулинский. Испытание картофеля проводят на Катайском и Курганском ГСУ. По отчетным данным Инспектуры по Курганской области филиала ФГУ «Государственная комиссия РФ по испытанию и охране селекционных достижений», на сортоучастках Курганской области, в 2011 году находятся в испытании следующие сорта картофеля: раннеспелые - Алена, Любава, Весна белая, Метеор, Розалинд, Каменский, Винета,; среднеранние - Невский, Сафо, Чая, Лабадия, Рамос; среднеспелые - Луговой, Агнес, Балабай, Челябинец, Югана, Саровский; среднепоздние - Никулинский.
Объектами исследования были - возбудитель фитофтороза картофеля гриб Phytophtora infestans de Вагу из класса Oomycetes порядка Peronosporales, семейство Phytophthoraceae,pofl Phytophthora [49,50,79,164,213] и возбудитель парши обыкновенной Streptomyces scabies Lambert et Loria, отдел Firmicutes, род Streptomyces [53,54,87,88]. в работе нами был исследованы препараты - томатозид, пурпуреагитозид и капсикозид. Это - регуляторы роста стероидной природы, разработанные в Институте генетики и физиологии растений АН Молдова, структурная формула которых представлена на рисунке 3. Главное достоинство этих соединений - все они природного происхождения, выделяются из отходов консервной и фармацевтической промышленности. Установлен ярко выраженный физиологический аспект действия препаратов группы стероидных гликозидов на рост и развитие растений, регуляцию водного обмена, процессов фотосинтеза и дыхания, продуктивность и устойчивость к патогенам и экстремальным факторам внешней среды. Способность данных соединений в исключительно низких концентрациях стимулировать и повышать устойчивость к стрессовым условиям произрастания, все это, в конечном счете, увеличивает продуктивность, характеризует их как биорациональные и экологически безопасные регуляторы роста. Действие стероидных гликозидов сравнивали с оксигуматом. Препараты представляет собой порошкообразное вещество различных оттенков от коричневого до белого цвета, устойчивы к действию света, гигроскопичны, хорошо растворимы в воде.
Защитные свойства стероидных гликозидов
В варианте с применением капсикозида в концентрации 0,01% масса листьев и стеблей превышала показатели всех остальных вариантов опыта на двух сортах картофеля в среднем за 3 года испытаний. Так на сорте Невский капсикозид 0,01% увеличил массу стеблей до 369 г/куст (контроль 290 г/куст) и массу листьев до 445 г/куст (контроль 290 г/куст), число листьев возросло до 136 штук (контроль 74 штуки). Аналогичные результаты получены на этом же варианте сорта Гранат: масса листьев возросла до 491 г/куст, масса стеблей до 438 г/куст, число листьев 125 штук. Следует отметить, что обработка капсикозидом растений картофеля во всех концентрациях увеличила количество листьев по сравнению с контрольным вариантом. Формирование большей надземной вегетативной масса листьев и стеблей позволяет растениям картофеля синтезировать в большем количестве запасные вещества, что в конечном итоге повышает устойчивость к болезням и продуктивность культуры.
Данные трехлетних исследований показали, что обработка вегетирующих растений картофеля 0,01 % раствором капсикозида уменьшает такие показатели как высота и количество стеблей в кусте, и увеличивает площадь листовой поверхности. Концентрация препарата 0,0001 % также действует отрицательно на величины: количество стеблей в кусте и высоту стебля, но не изменяет площадь листа. Вариант обработки капсикозидом в концентрации 0,001% только немного увеличил площадь листовой поверхности по сравнению с контролем. В заключение можно сделать вывод о том что, применение капсикозида в концентрации 0,01% формирует компактный куст картофеля, который имеет определенные преимущества в плане технологии возделывания и защите растений от болезней и вредителей. Данная концентрация препарата уменьщает высоту растения на 15%, количество стеблей в кусте до 19%, одновременно позволяет наращивать надземную вегетативную массу до 76%, повыщая количество листьев на одном растении на 56%). Все выщеперечисленные показатели, создают условия для лучщего роста и развития картофельного растения, что положительно влияет на конечный показатель - выход товарной продукции.
Последнее время активно развиваются методы защиты растений, основанные не на уничтожении патогенов (использовании пестицидов), а на повыщении иммунного потенциала растений. Подобные методы связаны, прежде всего, с использованием индукторов естественной устойчивости -элиситоров. Возникающая при этом относительная устойчивость обусловлена экспрессией ряда защитных генов, является неспецифичной и распространяется по всем растительным тканям [141,204]. Наряду со стимулирующим действием регулятор капсикозид проявляет защитный эффект, включает иммунные реакции растения. Стероидные гликозиды действуют на уровне клеточных мембран. Проведенные исследования позволяют предположить следующую молекулярную модель действия стероидных гликозидов. Согласно этой модели гликозиды, сорбируясь на мембране, образуют в ней двумерные смешанные сапонин-стериновые мицеллы таким образом, что агликон взаимодействует с молекулами стерина, а углеводная цепь направлена в водную фазу, проводящая ионы структура состоит из комплексов, образованных агликонной частью сапонина с мембранным стерином. С увеличением концентрации сапонина увеличивается число субъединиц в мицелле или канале. Селективность исчезает и ион-селективный канал превращается в неселективную водную пору. При дальнейшем увеличении концентрации сапонина наблюдается структурный переход бислойных мембран в небислойные структуры с высокой проницаемостью. При действии на клетки стероидные гликозиды в низких концентрациях образуют ионные каналы, проницаемые в основном для К+, Na+ и СГ, которые близки по свойствам к природным ионным каналам и могут служить сигналом к запуску и стимуляции различных клеточных процессов. При более высоких концентрациях стероидные гликозиды образуют каналы, проницаемые для ионов кальция, и в зависимости от интенсивности входа ионов кальция в клетку, могут приводить к стимулирующему, так и к ингибирующему действию на клетки. Дальнейшее увеличение концентрации гликозидов приводит к нарушению барьерных свойств плазматических мембран для неэлектролитов, ингибированию внутриклеточных процессов и коллоидно-осмотическому лизису клеток [129]. Защитные свойства можно наблюдать по значительному снижению процента поражения листовой поверхности и клубней картофеля в борьбе с вредоносными заболеваниями -фитофторозом и паршой обыкновенной. Следует заметить, что фитофтороз распространен в посадках картофеля нашей зоны исследования и периодически проявляется в форме эпифитотий (таблица 7).
В 1993 году первые пятна фитофторы появились во второй декаде июля, а в первой пятидневке августа на некоторых участках с неустойчивыми сортами. Ботва была полностью поражена. Постоянные дожди способствовали проникновению спор фитофтороза в почву к клубням картофеля. Во второй половине августа на всех обследованных посадках ботва была поражена на 50... .00%.
В 1994 году эпифитотийное развитие заболевания было позднее. Потери урожая от преждевременной гибели ботвы составили 10...40%, а средний балл поражения клубней фитофторозом 3,5... 10%. В отдельных хозяйствах государственного и индивидуального сектора поражение клубней достигала 40... 60%. Таблица 7 - Характер проявления фитофторы картофеля в Курганской области
Экономическая эффективность
Сущность эффективности в процессе получения любой продукции состоит в том, чтобы получить максимальное количество и высокое качество продукции при минимальных затратах трудовых и материальных ресурсов. Экономическая эффективность применения средств защиты в борьбе с болезнями картофеля можно охарактеризовать следующей системой показателей, а именно: урожайность (т/га), цена реализации (средняя рыночная цена закупа) и, конечно, себестоимость продукции. Дешевизна или дороговизна продукции картофеля также зависит от плодородия почвы, метеорологических условий и применяемой технологии выращивания (комплекс пестицидов, способов обработки и др.), создающих в конечном итоге урожай. Величина урожая и его качество определяют экономическую эффективность производства картофеля. Эффективность сельскохозяйственного производства экономическая категория, в которой отражается одна из важнейших сторон общественного производства - результативность. Однако при нестабильности цен на продукцию растениеводства экономическую оценку эффективности применения регуляторов роста без погрешностей дать трудно. Цена реализации в современных рыночных условиях диктуется спросом на продукт и не зависит от технологического процесса выращивания культуры. Для учета всех видов затрат материальных и денежных средств (расходная часть) на выращивание картофеля составляют технологическую карту. Для овощных культур карты составляют из расчета на 1 гектар. В этом важном плановом документе предусматривается весь комплекс работ по возделыванию картофеля с учетом достижений передового опыта и рекомендаций науки. Одной из главных задач является снижение себестоимости продукции и повышение окупаемости, а значит прибыли для сельскохозяйственного предприятия [226,227]. Экономическая эффективность применения регуляторов роста растений для борьбы с широко распространенными болезнями, прежде всего, зависит от параметров биологической продуктивности.
В таблице 27 представлены данные экономической эффективности выращивания картофеля сорта Невский с применением регулятора капсикозид. Таблица 27 - Экономическая эффективность обработки капсикозидом картофеля (сорт Невский 1993 - 1995 гг.)
Вариант опыта евинн оои Затраты, руб. Стоимость продукции с 1 га/руб. Условночистыйдоход, руб. Окупаемость затрат, раз евиевК невК ев иев невЯ КонтрольКапсикозид0,01%0,001%0,0001% 33,252,2 45,3 31,9 2425524720 24445 24356 730,57473,56 539,62 763,51 166000261000 226500 159500 141745236280 202055 135144 4269,424526,43 4460,37 4236,48 5,849,558,27 5,54
Самый большой условный доход обеспечил вариант с обработкой концентрацией капсикозида 0,01 % водного раствора 4526,43 руб/т против 4269,43 руб/т в контроле. Немного превысила контрольный вариант и концентрация капсикозида 0,001 % водного раствора - 4460,37 руб/т.
Экономически не выгодной оказалась обработка капсикозидом в дозе 0,0001 % , условный доход составил всего 4236,48 руб/т, это ниже чем в контрольном варианте. Хотя капсикозид в концентрации 0,0001 % раствор повышает устойчивость растений картофеля к болезням, но не дает прибавки урожая, поэтому этот вариант опыта не следует внедрять в технологию выращивания картофеля в нашей зоне. Оптимальным вариантом применения препарата следует считать концентрацию 0,01 % водного раствора. В этой концентрации ценно то, что расход составляет всего 20 грамм препарата на гектар, а это экологически безопасно. Что касается дозы 2 г/га, то при современном способе применения невозможно равномерно распределить такое малое количество действующего вещества по обрабатываемой площади.
Одним из способов оценки технологий является системно-энергетический метод, в котором произведенная продукция агроценозов рассчитывается с позиций энергетики. Одним из важнейших климатических факторов жизни растений является солнечная энергия. Все процессы в природе протекают в зависимости от энергии, а также взаимопревращения разных форм энергии согласно закону ее сохранения. А.А. Ничипорович в соответствии с коэффициентом полезного действия (КПД) использования солнечной энергии все посевы сельскохозяйственных культур разделил на группы: обычные 0,5 -1,5 %; хорошие 1,5 - 3,0 %; рекордные 3,5 - 5,0 %; теоретически возможные 6 -8 %. Установлено, что при использовании 1 % ФАР (фотосинтетической активной радиации) посевы должны иметь 150 - 180 мм продуктивной влаги, 25 - 35 кг азота, 10 - 15 кг фосфора и 25 - 35 кг калия [25,209]. Обычно в среднем на 1 кг сухой массы растений аккумулируется 4000 - 4500 Ккал. По многолетним данным, поступление фотосинтетической радиации в центральной части Зауралья составляет за вегетацию более 30 млрд. Ккал/га. Коэффициент использования ФАР сельскохозяйственными культурами в лесостепи Зауралья в производственных посевах не превышает 0,5 - 0,7 %, на ГСУ 1,0 - 1,2 % согласно исследованиям П.И. Кузнецова. Максимальный урожай в Зауралье по ФАР может быть получен только при оптимальном обеспечении растений всеми факторами жизни, высокой потенциальной способностью культуры и сорта, уровнем плодородия почвы и культуры земледелия [125]. Оценку технологий производства продуктов растениеводства производят по следующим показателям: Q Р - накопление потенциальной энергии (органического вещества) Дж; Qз - совокупные затраты антропогенной энергии, Дж; Э - энергетическая эффективность технологий 3 = Qp/Q3 П - приращение энергии, Дж; П = Q р - Q3 Накопление энергии определяется путем умножения основной и побочной продукции растений (сухое вещество при стандартной влажности) на энергетический эквивалент. Определение затрат энергии производится по технологическим картам с использованием энергетических эквивалентов, по каждой технологической операции и с учетом вложенных средств (семена, топливо, удобрения, пестициды и т.д.) [114,160]. В таблице 28 представлена энергетическая эффективность применения капсикозида в различных концентрациях.
По энергетическому коэффициенту лучшими оказались два варианта с применением капсикозида в концентрации 0,01% и 0,001%. Но оптимальным вариантом обработки регулятором является 0,01 % раствор, повышающий коэффициент энергетической эффективности на 30 %. Следует отметить, что в опытных посадках картофеля КПД использования ФАР составил от 1,2 до 1,5, что считается хорошим результатом. Приход фотосинтетической активной радиации не является лимитирующим фактором достижения высокой продуктивности культур в Зауралье. Хорошие урожаи по коэффициенту использования ФАР можно получить только при оптимальном сочетании водного, питательного и воздушного режимов. В противном случае величина урожая будет определяться этими факторами, находящимися в минимуме.
