Введение к работе
Актуальность проблемы. В связи с упрощением структуры агробиоце-нозов, а, следовательно, уменьшением их стабильности и способности к саморегуляции, борьба с болезнями растений приобретает качественно новый смысл. Высокая вирулентность патогенов и восприимчивость растений, наблюдаемые при эпифитотиях, являются следствием искусственного нарушения природного баланса. При этом разрушение сбалансированности и стабильности агробиоценозов оказывается, в конечном счёте «выгодным» прежде всего многим видам патогенов. Чем интенсивнее ведётся сельскохозяйственное производство, тем неизбежнее приходится ориентироваться на активно регулируемые экосистемы посевов (Поляков, 1976).
Тот факт, что многократное увеличение объёмов применения пестицидов за последнее время не привело к существенному сокращению потерь урожая от вредных видов, указывает на проблематичность попыток компенсировать нарушение адаптивности агроэкосистем за счёт использования всё возрастающего количества «искусственной» энергии (Жученко, 1980). Совершенствование дальнейшего направления в защите растений должно основываться на принципиально новой теоретической базе, которая рассматривает полевое растительное сообщество как сложную систему взаимодействующих биокомпонентов. Борьба с болезнями рассматривается как часть управления всей агроэкосисте-мой, специфичной для каждой почвешю-климатической зоны. При этом устойчивость посевов сельскохозяйственных культур обеспечивается с учётом особенностей конкретных экологических условий. В основе новой стратегии борьбы с болезнями лежит интегрированная защита растений, основными составляющими компонентами которой наряду с химическими, биологическими методами борьбы выступают широкое использование устойчивых сортов, комплекс агротехнических, технологических и ряд других мероприятий.
В связи с этим встаёт вопрос о разработке надёжной системы защиты растений от болезней. Система защиты должна быть экологически адаптированной, то есть учитывать особенности развития культуры и патогена в конкретных агроэкологических условиях, реакцию растений на лимитирующие урожайность факторы и использовать, по возможности, экологически безопасные приёмы снижения их вредоносности. Она должна строиться на основе обоснованной стратегии, на умении воздействовать на агроценоз методами, безопасными для людей и окружающей среды, при рациональном использовании энергетических и материальных затрат. Разработка систем такого рода для возделывания в лесостепи Западной Сибири яровой пшеницы является весьма актуальной задачей. Связано это, прежде всего, с тем, что данная культура занимает ведущее место среди зерновых культур в регионе. Причем, в современных экономических условиях, осуществление фитосанитарного благополучия средствами защиты растений целесообразно вести не через внедрение самостоятельных систем интегрированной защиты растений, а путем включения фитосани-
тарных мер защиты в технологию выращивания культуры с учетом местных условий при обязательной количественной оценке роли вредного вида.
Цель работы. Обосновать принципы формирования интегрированной защиты яровой пшеницы от болезней, адаптированной к агроэкологическим фитосанитарным и хазяйственно-экономическим условиям выращивания в лесостепной зоне Западной Сибири, обеспечивающей получение высокого урожая при снижении уровня пестицидной нагрузки.
Задачи исследований:
выявить роль степени заселённости почвы основным возбудителем обыкновенной корневой гнили Bipolaris sorokiniana Shoem. в развитии и вредоносности болезни;
обосновать допустимый уровень заселённости почвы конидиями В. sorokiniana;
дать оценку влияния разных звеньев агрокомплекса на развитие болезней у различных сортов яровой пшеницы;
определить наиболее рациональные параметры применения фунгицидов для оптимизации фитосанитарного состояния относительно болезней в агроценозе яровой пшеницы, оказывающих минимальное отрицательное воздействие на окружающую среду;
обосновать основные направления экологизации защиты яровой пшеницы от болезней в условиях лесостепи Западной Сибири.
В основу диссертации положены материалы научных исследований, выполненных лично автором и совместно с другими исследователями в ГНУ СибНИИЗХим, согласно государственным программам Россельхозакадемии: по проблеме 051.05 «Разработать и внедрить интегрированные системы защиты сельскохозяйственных культур от болезней в условиях интенсивных технологий возделывания растений в целях снижения потерь урожая, повышения его качества и охраны окружающей среды»; по заданиям: 01.НІ «Усовершенствовать методики прогнозирования динамики популяций и сигнализации сроков проведения защитных мер», 04.01.НІ «Провести государственные испытания новых химических средств защиты растений и определить условия их применения в интегрированной защите зерновых и других сельскохозяйственных культур, в том числе в условиях хранения», 10.03 «Разработать экологически безопасные системы защиты зерновых культур от болезней и вредителей для биологического и интенсивного земледелия в северной лесостепи Приобья», 01.09.Н5 «Усовершенствовать отдельные агротехнические и химические приёмы защиты зерновых культур от болезней и вредителей на основе контроля фитосанитарного состояния посевов в агроцепозах», 01.09.Н8 «Разработать на основе фитосанитарного мониторинга различные уровни защиты зерновых культур против комплекса вредных организмов» и 04.01.Н (05.01) «Обосновать принципы формирования защиты сельскохозяйственных культур от вредителей, болезней и сорняков, адаптированной к агроэкологическим, фитосанитарным и хозяйственно-экономическим условиям Западной Сибири»; по теме 0.51.228.63 «Разработать систему мероприятий по борьбе с корневыми гнилями зерновых куль-
тур в Сибири»; по проекту ГКНТ-2-256 «Разработать модели экологически безопасной интегрированной защиты основных сельскохозяйственных культур от вредителей, болезней и сорняков и дать эколого-экономическую оценку в различных почвенно-климатических зонах Сибири» и Министерства науки и технологии РФ «Генотипы растений, сочетающие продуктивность, средообра-зующую функцию и устойчивость к жестким почвешго-климатическим режимам Сибири, Урала и Крайнего Севера» Защищаемые положения:
-
Уровень заселённости почвы В. sorokiniana - экологический фактор, определяющий интенсивность инфекционного и эпифитотического процессов обыкновенной корневой гнили яровой пшеницы и её вредоносность в лесостепи Западной Сибири.
-
Подходы прогнозирования развития и вредоносности корневой гнили, организации рациональных мер борьбы с ней на основе фитопатологического картирования.
-
Система приёмов рационального использования фунгицидов для оптимизации фитосанитарной обстановки в агроценозе яровой пшеницы относительно болезней.
-
Концепция построения стратегии и тактики защитных мероприятий, обеспечивающих экономически рациональную защиту яровой пшеницы от болезней и снижение фунгицидной нагрузки на агроценоз
Научная новизна. Разная степень заселённости почвы В. sorokiniana определяет динамику развития и вредоносность обыкновенной корневой гнили яровой пшеницы. Впервые установлена пороговая численность патогена, при которой целесообразно проведение мер борьбы с болезнью в лесостепи Западной Сибири. Разработаны основные принципы оптимизации и экологизации защиты яровой пшеницы от корневой гнили.
На основании изучения закономерностей развития и вредоносности аэрогенных инфекций в лесостепи Западной Сибири дано обоснование сроков и кратности применения фунгицидов в агроценозе яровой пшеницы с целью возможности снижения фунгицидной нагрузки на агроэкосистему.
Выявлен адаптивный потенциал сортов яровой пшеницы по отношению к болезням, позволяющий экономически эффективно применять фунгициды.
Разработаны основы системы оптимизации фитосанитарного состояния посевов относительно болезней в агроценозе яровой пшеницы при разных уровнях интенсификации возделывания культуры, позволяющие снизить потери урожая от инфекций и минимизировать негативное влияние фунгицидов на агроэкосистему.
Практическая ценность и реализация результатов исследований. Разработан метод определения уровня заселённости почвы возбудителем обыкновенной корневой гнили при массовом фитопатологическом обследовании полей, утверждённый на НТС производственного управления сельского хозяйства Новосибирского облисполкома (протокол № 37 от 1 сентября 1981 г.). Разработана и рекомендована к применению методика составления фитопатологиче-
ских почвенных картограмм по заселённости В. sorokiniana с целью прогнозирования вредоносности обыкновенной корневой гнили и рациональной организации мер борьбы с ней, которая была апробирована в хозяйствах Новосибирской, Кемеровской, Омской областей и Алтайского края. Оценка эффективности сроков и кратности применения фунгицидов и их баковых смесей позволила дать рекомендации по рациональной защите яровой пшеницы от аэрогенных инфекций, снижающей пестицидную нагрузку на агроценоз. Разработана и апробирована система оптимизации фитосанитарного состояния посевов яровой пшеницы для разных уровней интенсификации земледелия.
Результаты работы явились основой для рекомендаций «Составление фи-топатологических почвенных картограмм в Кемеровской области» (1985), «Составление и применение фитопатологичсских почвенных картограмм [ФПК] по заселенности почв возбудителем гельминтоспориозной корневой гнили зерновых культур» (1987), «Баковые смеси фунгицидов против листостеблевых инфекций яровой пшеницы» (1990), «Сроки применения фунгицидов против листостеблевых инфекций при интенсивной технологии возделывания яровой пшеницы» (1990), «Система оптимизации фитосанитарного состояния посевов яровой пшеницы» (1994).
Апробация работы и публикация результатов исследовании. Результаты исследований докладывались на научной конференции профессорско-преподавательского состава и аспирантов Новосибирского сельскохозяйственного института, г. Новосибирск (1975 г.); на совещании фитопатологов Сибири и Дальнего Востока, г. Новосибирск (1977 г.); на симпозиуме «Исследование агротехнического метода в защите полевых культур от вредителей, болезней и сорняков», г. Воронеж (1979 г.); на научной конференции молодых учёных СО ВАСХНИЛ, г. Новосибирск (1980г.); на Всесоюзном совещании «Экологические (эпифитотиологические) основы защиты растений от болезней», г. Новосибирск (1990 г.); на Всероссийском съезде по защите растений «Защита растений в условиях реформирования агропромышленного комплекса: экономика, эффективность, экологичность», г. Санкт-Петербург (1995 г.); на юбил'ейной региональной научно-практической конференции «Проблемы АПК в условиях рыночной экономики», г. Новосибирск (1996 г.); на научно-практической конференции «Проблемы сельскохозяйственной экологии», г. Новосибирск (1999 г.), учёных советах СпбНИИЗХим, а также на ежегодных областных и районных совещаниях с демонстрацией полевых опытов.
По теме диссертации опубликовано 51 работа, в том числе 1 монография. В реферируемых журналах опубликовано 12 научных работ.
Структура и объём диссертации. Диссертационная работа изложена на 275 страницах машинописного текста и состоит из введения, 5 глав, выводов, предложений производству, списка использованной литературы, включающего 541 наименование, в том числе 122 — на иностранных языках, приложения. Работа иллюстрирована 51 таблицей и 36 рисунками.
Выражаю глубокую благодарность научному консультанту доктору биологических наук, профессору Н.Г. Власенко, директору ГНУ СпбНИИЗХим
академику РАСХН А.Н. Власенко, всем сотрудникам лаборатории интегрированной защиты зерновых культур и картофеля за помощь и поддержку при выполнении данной работы. Особую признательность выражаю доктору сельскохозяйственных наук, профессору, Заслуженному деятелю науки РФ В.А. Чул-киной, под руководством которой в период с 1974 г. по 1991 г. проводились научные исследования.
