Введение к работе
Актуальность исследования. Пшеница — одна из важнейших стратегических зерновых культур, на долю которой приходится около трети мирового производства зерна, обеспечивающего продовольствием более половины населения земного шара. В Российской Федерации посевы пшеницы занимают более 25 млн. га; яровая пшеница является одной из основных возделываемых зерновых культур и занимает 55-60% от общей площади посевов зерновых культур. За последние годы около 60% валового сбора зерновых культур в хозяйствах всех категорий России приходилось на пшеницу, а именно 40-50 млн. тонн. При этом валовой сбор яровой пшеницы составлял более 20 млн. т. или в среднем 23 % от всего урожая зерновых (Колье, Ложкина, Прокуратова, 2006; Росстат, 2011).
Одной из наиболее актуальных задач современного растениеводства является выявление и создание оптимальных условий выращивания данной культуры, способствующих максимальному увеличению ее продуктивности, с учетом конкретных агроэкологических особенностей районов ее культивирования, а также складывающейся фитосанитарной обстановки. В хозяйствах с неблагоприятным фитосанитарным состоянием посевов яровой пшеницы или при наличии в их окружении неблагополучных земель практически невозможно реализовать в полной мере достижения селекции, семеноводства и прогрессивных технологий. Неблагоприятное фитосанитарное состояние агроэкосистем препятствует освоению прогрессивных технологий в земледелии (Захаренко, 2005).
Важными особенностями современного фитосанитарного состояния посевов зерновых являются постоянные изменения структуры популяций патогенов, а также непрерывная трансформация природно-климатического комплекса, напрямую влияющая как на развитие патогенов, так и на поражаемые ими растения (Афанасенко, 2010; Гультяева, 2011; Коваленко; Михайлова; Новожилов, 2011). Из общей посевной площади сельскохозяйственных культур в Ленинградской области 259400 га доля зерновых культур составляет всего 12,2%, причем зерно производится, главным образом, на кормовые цели, а объем производства кормов удовлетворяет лишь 40 % потребности животноводческих хозяйств (Финпро, 2011).
Слабая изученность сортимента яровой пшеницы в условиях короткого безморозного периода и длинного дня обуславливает актуальность проведённых исследований.
Цель и задачи исследований. Цель исследования - дать оценку продуктивности яровой мягкой пшеницы различного эколого-географического происхождения и выявить возможности её реализации в зависимости от влияния агроэкологических факторов в условиях Северо-Запада РФ.
В соответствии с поставленной целью были определены следующие задачи:
Изучить формирование элементов структуры урожая в зависимости от происхождения яровой мягкой пшеницы, сроков создания сортов, морфологических особенностей и агрометеорологических факторов;
Обосновать возможности повышения биологической урожайности перспективных сортов и линий яровой мягкой пшеницы;
Оценить влияние интенсивности развития возбудителей болезней на структуру урожая яровой мягкой пшеницы;
На основании полученных результатов разработать математические модели, описывающие влияние развития возбудителей болезней на снижение биологической урожайности;
Определить зависимость поражения образцов пшеницы возбудителем бурой ржавчины от повышенных доз минерального питания растений (по азоту);
Изучить влияние агрометеорологических факторов на интенсивность поражения листьев растений различных сортов и линий яровой мягкой пшеницы возбудителями болезней.
Научная новизна. Впервые определены статистически обоснованные зависимости между элементами структуры урожая яровой пшеницы, агроэкологическими факторами и интенсивностью поражения мягкой пшеницы возбудителями болезней. Разработаны математические модели, описывающие вредоносность возбудителей болезней пшеницы, в том числе -в смешанных инфекциях, особенности патогенеза в зависимости от морфологических особенностей и происхождения сортов, повышенных доз азотного питания растений.
Практическая значимость. Выявлены сорта яровой мягкой пшеницы, наиболее ценные по продуктивности и уровню адаптивности к условиям Северо-Западного региона России, в том числе - по признаку устойчивости к возбудителям болезней.
Разработанные математические модели вредоносности возбудителей болезней могут быть использованы в производственной практике при планировании мероприятий по защите растений с учетом ожидаемого урожая пшеницы.
Установленные математически обоснованные зависимости структуры урожая пшеницы от агроэкологических факторов, в том числе - от интенсивности развития фитопатогенных микромицетов, позволяют использовать результаты работы в практике общего земледелия и защиты растений для оптимизации технологических схем производства зерна, разработки прогноза фитосанитарного состояния агроэкосистем и предотвращения эпифитотий.
Основные положения, выносимые на защиту.
Влияние на элементы структуры урожая яровой мягкой пшеницы морфологических особенностей растений и агрометеорологических факторов;
Биологическая урожайность яровой мягкой пшеницы в зависимости от происхождения различных сортов и линий;
Зависимость элементов структуры урожая яровой мягкой пшеницы от поражения возбудителями болезней листьев;
— Влияние агроэкологических факторов на развитие возбудителей болезней
пшеницы.
Апробация результатов исследований. Основные результаты исследований были доложены и одобрены на конференциях профессорско-преподавательского состава и аспирантов СПбГАУ (СПб., 2005, 2006, 2007, 2008, 2009, 2010, 2011, 2012), на научной конференции СПбГУ «Экология Санкт-Петербурга и его окрестностей» (2005), на Втором Всероссийском съезде по защите растений (2005, ВИЗР), на международных (российско-шведских и российско-иранской) конференциях (СПб., 2005, 2008, 2009), на Международной Вавиловской конференции (ВИР, 2007), на Всероссийской конференции ВИЗР (2008).
Публикации результатов исследований. По материалам диссертации опубликовано 23 работы, в том числе двенадцать работ - в центральных рецензируемых изданиях, рекомендованных ВАК РФ.
Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, четырех глав, выводов, предложений производству и приложений. Работа изложена на 189 страницах машинописного текста, содержит 10 таблиц, 14 рисунков, 2 приложения. Список использованной литературы включает 256 наименований, из которых 71 - на иностранных языках.
