Введение к работе
Актуальность. Сорт - основа производства любой растениеводческой продукции. Он определяет основные требования к технологии возделывания, качеству получаемой продукции, ее энергоэкономичности. Считается, что вклад сорта в увеличение урожайности сельскохозяйственной культуры составляет от 40 до 50 %. Было бы ошибкой считать, что в увеличении урожайности селекция подошла к границам своих возможностей. Существует еще ряд многоплановых проблем в повышении продуктивности сельскохозяйственных культур, которые можно решать селекционным путем. Одна из них - создание устойчивых к болезням и вредителям сортов. Селекция на эти признаки - это самый дешевый, экологически чистый путь, способствующий снижению затрат овеществленной энергии.
Создание сорта идея инновационная, поскольку посредством семеноводства она воплощается в реальный товар и соответственно в необходимую для развития общества продукцию.
Поэтому семеноводству отводится главная роль в поддержании потенциальной продуктивности сортов, особенно при производстве семян высших репродукций. Особая роль принадлежит приемам, регулирующим фитосанитарное состояние посевов. Засоренность посевов сорной растительностью, повреждение растений болезнями и вредителями не позволяют формировать сортовые и посевные качества семян в соответствии с ГОСТом национального стандарта. В связи с этим разработка и обоснование оптимальных систем защиты семенных посевов является объективной необходимостью и представляет определенный научный и практический интерес.
Цель и задачи исследований. Цель исследований заключалась в научно-теоретическом обосновании, разработке и совершенствовании селекционно-семеноводческих приемов защиты растений пшеницы и ячменя, обеспечивающих высокую урожайность и качество семян.
В соответствии с поставленной целью определены следующие задачи:
- изучить характер проявления заболеваний яровой пшеницы и ячменя в полевых условиях и на искусственном инфекционном фоне;
- выделить образцы яровой пшеницы и ячменя - источники устойчивости к листостебельным заболеваниям;
- оценить селекционный материал ярового ячменя и выделить формы, устойчивые к листостебельным заболеваниям, оптимально адаптированные к местным почвенно-климатическим условиям;
- установить влияние биологически активных препаратов и их совместное действие с протравителями на развитие болезней, урожайность и качество семян пшеницы и ячменя;
- изучить влияние условий питания растений на развитие болезней и урожайность ячменя и пшеницы;
- выявить особенности роста, развития растений ячменя и фитосанитарное состояние посевов при различных уровнях химической защиты;
- изучить особенности формирования урожайности и посевных качеств семян ячменя при различных уровнях химической защиты посевов;
- обосновать технологию выращивания семян ячменя высших репродукций;
- дать энергетическую оценку технологии выращивания семян ячменя.
Научная новизна. Дано научно - теоретическое обоснование селекционно - семеноводческих приемов защиты агрофитоценозов пшеницы и ячменя обеспечивающих высокую урожайность и качество семян.
Применительно к местным природно-климатическим условиям показан характер проявления заболеваний образцов яровой мягкой пшеницы и ячменя в полевых условиях и при искусственном заражении растений.
Выделены источники устойчивости к листостебельным заболеваниям яровой пшеницы и ячменя.
Установлена эффективность отбора линий ячменя на основе концепции признака из гибридных комбинаций, с учетом устойчивости родительских форм к болезням (районированных сортов).
Дано биоэкологическое обоснование и разработаны приемы защиты семенных посевов яровой мягкой пшеницы и ячменя от возбудителей болезней на основе использования биологически активных препаратов. Показана роль минерального питания растений и химических мелиорантов в развитии инфекционного процесса в агрофитоценозе яровой мягкой пшеницы и ячменя.
Выявлены закономерности роста, развития растений и показаны особенности формирования фитосанитарного состояния посевов ячменя при различных уровнях химической защиты. Установлены и дифференцированы по степени влияния факторы, определяющие структуру урожайности сортов, выход семян и их посевные качества. Теоретически обоснована и практически разработана технология получения семян высших репродукций.
Практическая значимость результатов исследований. Результаты многолетних исследований позволили выделить и предложить для использования практической селекцией 229 форм яровой мягкой пшеницы как источники с практической устойчивостью к бурой ржавчине и 338 форм - источники устойчивости к мучнистой росе; 90 форм яровой мягкой пшеницы и 33 формы ячменя предложены как источники устойчивости к септориозу.
Из гибридных популяций отобран и изучен сортообразец 31/2, который превосходит районированные сорта по устойчивости к болезням и урожайности. Данный сортообразец получил статус сорта и передан на государственное сортоиспытание под названием Сурский фаворит.
Разработаны и предложены приемы использования биопрепаратов как в чистом виде применения, так и при совместном использовании с протравителями семян, что позволяет увеличивать урожайность зерна на 0,4 т/га, вдвое снизить пестицидную нагрузку на окружающую среду и значительно сократить затраты на защиту яровой мягкой пшеницы от комплекса листостебельных патогенов.
Рекомендованы дозы внесения минеральных удобрений и химических мелиорантов, при которых повышаются иммунные свойства растений, что способствует формированию урожайности зерна 4,2…4,8 т/га.
Предложено использовать на фоне средних доз внесения минеральных удобрений (N40 P28) полную систему химической защиты посевов – протравливание + гербицид и фунгицид в фазу кущения + инсектицид и фунгицид по флаговому листу. Применение химических средств защиты растений в рекомендуемых дозах и сроках в комплексе приемов интенсивной технологии позволяет формировать максимальную урожайность, при этом не снижает эффективность производства семян высших репродукций.
Положения, выносимые на защиту:
- характер проявления листостебельных заболеваний генофонда яровой мягкой пшеницы и ячменя в полевых условиях и на фоне искусственного заражения;
- источники устойчивости к листостебельным заболеваниям яровой пшеницы и ячменя;
- принципы создания и оценки нового исходного материала в селекции ячменя;
- биоэкологическое обоснование приемов защиты семенных посевов ячменя и пшеницы от возбудителей болезней;
- обоснование приемов интенсификации химической защиты семенных посевов ячменя;
- обоснование технологии выращивания семян ячменя высших репродукций;
- энергетическая оценка технологии выращивания семян ячменя.
Апробация работы. Основные положения диссертационной работы докладывались на научных конференциях профессорско-преподавательского состава, аспирантов и научных сотрудников ФГОУ ВПО «Пензенская ГСХА» ( 1997…2009гг.); Международных и Всероссийских научно-практических конференциях: «Итоги и перспективы исследований в области селекции и семеноводства ландшафтно-экологического земледелия» (Саратов, 1995); «Вопросы совершенствования сельскохозяйственного производства» (Пенза, 1995); «Вопросы повышения устойчивости зернового хозяйства в условиях Поволжского региона» (Кинель, 1997); «Современное состояние и перспективы развития селекции и семеноводства сельскохозяйственных культур в Российской Федерации» (Пенза, 1998); «Интродукция нетрадиционных и редких сельскохозяйственных растений» (Пенза, 1998); «Достижения и перспективы развития селекции и семеноводства сельскохозяйственных культур» (Пенза, 1999); «Современные проблемы науки» (Пенза, 1999); «Вопросы интенсификации сельскохозяйственного производства в исследованиях Пензенского НИИСХ» (Пенза, 1999); «Проблемы изучения и охраны биоразнообразия и природных ландшафтов Европы» (Пенза, 2001); «Проблемы мобилизации инвентаризации, сохранения и изучения генофонда важнейших сельскохозяйственных культур для решения приоритетных задач селекции» (Санкт-Петербург, 2001); «Образование, наука, медицина: эколого-экономический аспект» (Пенза, 2005); второй Всероссийский съезд по защите растений «Фитосанитарное оздоровление экосистем» (Санкт-Петербург, 2005); «Наука и образование – сельскому хозяйству» (Пенза, 2006); «Селекция и семеноводство сельскохозяйственных культур» (Пенза, 2007); «Образование, наука, практика: инновационный аспект» (Пенза, 2008).
Публикации. Основные положения диссертации опубликованы в 48 работах, в том числе 8 - в изданиях по перечню, рекомендованному ВАК РФ.
Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, 5 глав, выводов и рекомендаций производству. Работа изложена на 264 страницах компьютерного текста, содержит 70 таблиц, 10 рисунков. Список литературы включает 410 источников.
