Совершенствование технологических элементов защиты от вредителей капусты белокочанной в нечернозёмной зоне
российская академия сельскохозяйственных наук
всероссийский научно-исследовательский институт овощеводства
На правах рукописи
УДК: 635.342:632.9
Багров Роман Александрович
СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ЭЛЕМЕНТОВ ЗАЩИТЫ ОТ ВРЕДИТЕЛЕЙ КАПУСТЫ БЕЛОКОЧАННОЙ В НЕЧЕРНОЗЁМНОЙ ЗОНЕ
Специальность: 06.01.06. – овощеводство
06.01.11 – защита растений
Автореферат
диссертации на соискание ученой степени кандидата
сельскохозяйственных наук
Москва – 2006
Работа выполнена в Государственном научном учреждении – Всероссийский научно-исследовательский институт овощеводства Россельхозакадемии в 2003 – 2006 гг.
Научный руководитель:
доктор сельскохозяйственных наук Алексеева
Ксения Леонидовна
Официальные оппоненты:
доктор сельскохозяйственных наук Бухаров
Александр Фёдорович
кандидат биологических наук, доцент Гриценко
Вячеслав Владимирович
Ведущая организация: Российский Государственный
Аграрный Заочный Университет (РГАЗУ)
Защита состоится «___» ____________ 2007 года в ____ часов на заседании диссертационного совета Д 006.022.01 во Всероссийском научно-исследовательском институте овощеводства по адресу: Московская область, Раменский район, д. Верея, строение 500, ВНИИО.
С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Всероссийского научно-исследовательского института овощеводства.
Автореферат разослан «___» ___________ 2006 года.
Учёный секретарь
диссертационного совета Л. Н. Прянишникова
Введение. Актуальность темы.
Одной из актуальных проблем современного овощеводства является экологизация (Литвинов С. С., 1998; Новожилов К. В., 2003; Долженко В. И., 2005; и др.), включающая в себя в том числе и снижение пестицидной нагрузки на компоненты агробиоценоза. Особое значение решение этой проблемы имеет для возделывания и защиты от вредителей капусты белокочанной. В настоящее время химический метод защиты капусты от фитофагов с помощью высокотоксичных биоцидных препаратов остаётся основным. В то же время специфика употребления этой культуры в пищу требует максимальной степени экологической чистоты продукции, а современное экологическое мышление в защите растений – минимизации антропогенного воздействия на компоненты агробиоценоза, в том числе полезную энтомофауну. Неоднократно отмечалось, что для достижения этой цели необходимо создание и применение средств защиты, обладающих не биоцидной, а регуляторной как для продуцентов, так и для консументов агробиоценоза активностью (Буров В. Н., Новожилов К. В., 2001; Буров В. Н., 2004). Одним из перспективных путей оптимизации современной системы возделывания и защиты капусты белокочанной от фитофагов является использование современных росторегулирующих и иммуномодулирующих препаратов, как в чистом виде, так и в форме баковых смесей с инсектицидами со сниженными дозах последних. Помимо снижения пестицидной нагрузки на компоненты агробиоценоза при сохранении биологической эффективности инсектицида, это способствует интенсификации процессов роста, развития и ассимиляции растений, повышению их продуктивности и устойчивости к широкому диапазону стрессов биогенного и абиогенного характера. В настоящее время обоснованы теоретические положения применения регуляторов роста растений в качестве одного из способов интегрированного управления численностью фитофагов (Heinrichs, 1988 и др.), имеются данные об их применении для этой цели на овощных (брюссельская капуста), плодовых, зерновых и лекарственных культурах; получены экспериментальные данные, свидетельствующие о действии регуляторов роста растений на развитие и репродукционную способность вредителей, а также о физиолого-биохимических возможностях стимулирования защитных реакций растений по отношению к фитофагам при использовании росторегулирующих препаратов. На капусте белокочанной такие исследования не проводились. В связи с этим возникла необходимость исследования возможности стимуляции роста и развития, а также толерантности к фитофагам такой важной овощной культуры, как капуста белокочанная путём применения современных росторегулирующих препаратов, обладающих иммуномодулирующей и элиситорной активностью.
Основной целью исследований явилась разработка элементов системы возделывания и защиты капусты белокочанной от вредителей в условиях Нечернозёмной зоны, обеспечивающих получение овощеводческой продукции при снижении пестицидной нагрузки на компоненты агробиоценоза. Для достижения поставленной цели были сформулированы и решены следующие задачи:
1. Определение видового состава и фенологических особенностей основных насекомых-вредителей капусты белокочанной, оценка вредоносности различных видов в исследуемых условиях.
2. Оценка влияния исследуемых росторегулирующих препаратов на микрообсеменённость семенного материала, рост и развитие растений капусты белокочанной.
3. Изучение возможности повышения толерантности растений капусты белокочанной по отношению к насекомым-фитофагам путём применения исследуемых препаратов, а также изучение их действия на пищевое поведение вредителей.
4. Оценка эффективности совместного применения росторегулирующих препаратов и инсектицидов в составе баковых смесей для снижения пестицидной нагрузки с одновременной стимуляцией растения и повышения его толерантности к фитофагам.
5. Оценка влияния разработанных элементов технологии возделывания и защиты на урожайность и качество продукции.
6. Оценка экономической эффективности разработанных элементов технологии возделывания и защиты.
Объектом исследований являлись рост и развитие капусты белокочанной, отношения в системе растение-хозяин – насекомое-фитофаг, толерантность растения и вредоносность фитофагов.
Предметом исследований являлись капуста белокочанная, насекомые-фитофаги, повреждающие капусту белокочанную.
Научная новизна: впервые обосновано применение исследованных росторегулирующих препаратов и их инсектицидных композиций для стимуляции роста и развития, повышения урожайности и качества капусты белокочанной, предложен способ предпосевной обработки семян, изучено влияние препарата Циркон на пищевое поведение фитофагов.
Практическая значимость работы: по результатам исследований препарат Циркон внесён в «Государственный каталог пестицидов и агрохимикатов, разрешённых к применению на территории Российской Федерации» для применения на капусте белокочанной; показана возможность снижения нормы расхода химических средств защиты растений при совместном применении с изучаемыми препаратами.
Апробация работы: Основные результаты исследований были доложены на Втором Всероссийском съезде по защите растений (Санкт-Петербург, ВИЗР, 5 – 10 декабря 2005 г.), на Международной конференции «Состояние и проблемы научного обеспечения отрасли овощеводства» (Москва, ВНИИО, 14 – 15 марта 2006 г.), опубликовано шесть печатных работ, в том числе пять без соавторства.
Основные положения, выносимые на защиту:
1. Элементы технологии, включающие применение препаратов Суперстим и Циркон в системе возделывания капусты белокочанной с целью повышения урожайности и качества продукции.
2. Элементы системы защиты капусты белокочанной от комплекса вредителей в условиях центральной части НЧЗ, обеспечивающие снижение пестицидной нагрузки на компоненты агробиоценоза и повышение толерантности растений по отношению к насекомым-фитофагам.
Объём и структура диссертации: Диссертационная работа изложена на 163 страницах компьютерного текста, состоит из введения, обзора литературы, экспериментальной части, выводов, рекомендаций производству, списка использованной литературы (166 источников, в том числе 44 иностранных) и 19 приложений. Текст иллюстрирован 27 таблицами и 7 рисунками.
Условия и методика проведения исследований
Исследования проводились в 2003 – 2005 гг. путём закладки лабораторных, вегетационных и полевых опытов на базе Всероссийского НИИ овощеводства РАСХН в условиях Москворецкой поймы по общепринятым методикам лабораторных, вегетационных и полевых исследований в овощеводстве и энтомологии (Петербургский А. В., 1967; Н. А. Наумова, 1970; Методические указания МУК 4. 1. 1430 – 03 для проведения газожидкостной хроматографии; Доспехов Б. А., 1985; Асякин Б. П. и др., 1985; Выцкий В. А., Асякин Б. П., 1986; Пересыпкин В. Ф. и др., 1988; Методика испытаний регуляторов роста и развития растений в открытом и защищённом грунте, 1990; Белик В. Ф., 1992; Вилкова Н. А. и др., 2003). Сорта – Колобок F1, Амагер, Амтрак F1. Экономическую оценку эффективности разработанных элементов технологии возделывания и защиты капусты белокочанной от вредителей проводили на основе применяемых технологических карт, норм расценки и фактически полученных результатов в ОПХ ВНИИО «Быково» Раменского района Московской области.
Результаты исследований:
Видовой состав и фенологические особенности вредоносной энтомофауны агробиоценоза капустного поля
В результате исследований 2003 – 2005 гг. был определён видовой состав вредоносной энтомофауны капусты белокочанной. Наибольшее количество видов представлено чешуекрылыми (Lepidoptera) – шесть видов. На втором месте – представители отряда Жесткокрылых (Coleoptera) – три вида. Меньшее значение имеют представители отрядов Равнокрылые (Homoptera) и Двукрылые (Diptera) – по одному виду соответственно.
Lepidoptera: Pieris brassicae L., Pieris rapae L., Plutella xylostella L., Mamestra brassicae L., Lacanobia oleracea, Melanchra persicariae L.
Coleoptera: Phyllotreta undulata Kutsch., Phyllotreta nemorum L., Phyllotreta atra F.
Homoptera: Brevicoryne brassicae L.
Diptera: Delia brassicae Bouch
Были изучены также особенности фенологии фитофагов. Так, имаго крестоцветных блошек (gen. Phyllotreta Foudr.) появляются в начале мая, а период их наибольшей вредоносности приходится на третью декаду мая – первую декаду июня, особенно в жаркие годы. Имаго репной белянки (Pieris rapae L.) появляются в первой декаде мая. Вредоносность гусениц проявляется на протяжении всей вегетации, однако в наибольшей степени - в фазу листовой розетки. Имаго капустной белянки (Pieris brassicae L.) появляются позже, в третьей декаде мая. Гусеницы повреждают растения на протяжении всего вегетационного периода, наибольшая вредоносность приходится на фазу листовой розетки. Биология капустной совки (Mamestra brassicae L.) сходна с биологией огородной (Mamestra oleracea L.) и горчаковой (Melanchra persicariae L.) совок. Имаго капустной совки появляются в третьей декаде мая, наибольшая вредоносность гусениц приходится на фазу формирования и уплотнения кочана. В благоприятные годы (сухие и жаркие) экономическое значение может иметь капустная моль (Plutella xylostella L.), пик вредоносности гусениц которой приходится на фазу листовой розетки.
Таким образом, можно заключить, что из зарегистрированных в условиях Москворецкой поймы видов специализированной вредоносной энтомофауны капусты белокочанной наибольшее значение как фитофаги имеют группа видов из семейства совок и капустная и репная белянки. Их вред в меньшей степени изменяется в зависимости от погодных условий года. В благоприятные по погодным условиям годы существенное значение как вредители приобретают капустная моль, крестоцветные блошки и капустная муха весенняя. Капустная тля имеет меньшее значение. Наибольший ущерб урожаю в благоприятные годы причиняют капустная моль (в фазе розетки листьев культуры) и группа видов совок (в фазе формирования и уплотнения кочана).
Таблица 1. - Фенологический календарь развития капустной совки (средние данные за 2003 – 2005 гг.)
| Фаза развития фитофага | Май | Июнь | Июль | Август | Сентябрь | ||||||||||
| I | II | III | I | II | III | I | II | III | I | II | III | I | II | III | |
| Имаго | + | + | + | + | + | + | + | + | + | + | + | ||||
| Яйцо | . | . | . | . | . | . | . | ||||||||
| Личинка | - | - | - | - | - | - | - | - | - | ||||||
| Куколка | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | ||||
Влияние росторегулирующих препаратов на посевные качества и микрообсеменённость семян
Опытным путём была определена оптимальная концентрация препаратов Суперстим и Циркон, при которой наблюдалась максимальная лабораторная всхожесть и энергия прорастания, а также максимальная длина корешка и проростка (0,001 %). Эта концентрация использовалась в последующих экспериментах, задачей которых была оценка возможности совмещения обработки семян Цирконом и Суперстимом с другими видами предпосевной обработки, в частности, с гидротермическим обеззараживанием. Максимальное достоверное увеличение длины корешка и гипокотиля наблюдалось на варианте с совмещением обработки Суперстимом в концентрации (0,001 %) с гидротермической обработкой (табл. 2). Максимальная энергия прорастания и лабораторная всхожесть также наблюдались на этом варианте. На нём же была и наименьшая микрообсеменённость – заражённость семян патогенной микрофлорой. Аналогичный эксперимент был проведён и с препаратом Циркон (табл. 3). При этом максимальная длина корешка и гипокотиля наблюдалась на варианте с совмещением обработки Цирконом и гидротермической обработки, максимальная лабораторная всхожесть и энергия прорастания также были на данном варианте. В то же время на этом же варианте микрообсеменённость на варианте с Цирконом в чистом виде составила 15 %, а на варианте, совмещённом с гидротермической обработкой – 1 %. На наш взгляд, в первом случае это объясняется неоднократно показанным на других культурах фунгипротекторным действием препарата, во втором – совместным эффектом от препарата и гидротермической обработки.
Таким образом, при предпосевной обработке семян Суперстим выступает как агент стимуляции роста и повышения посевных качеств семян. Несколько иная ситуация наблюдается с Цирконом. С одной стороны, применение Циркона без гидротермической обработки обеспечивает значительный фунгипротекторный эффект, что подтверждают исследования и на других культурах, с другой стороны – его совмещение с гидротермической обработкой даёт почти полное обеззараживание посевного материала с одновременным увеличением энергии прорастания, лабораторной всхожести, а также стимуляцией роста.
Таблица 2. - Влияние обработки Суперстимом в сочетании с гидротермической обработкой на длину корешка и проростка, всхожесть, энергию прорастания и микробосеменённость семян капусты белокочанной Колобок F1
| № | Вариант | Длина коре-шка, мм | К кон- тролю, мм | Длина гипо- котиля, мм | К кон- тролю, мм | Энергия прораста ния, % | К кон- тролю, % | Лаб. всхо- жесть % | К кон- тролю, мм | Микро- обсеме- нённость % |
| 1 | Контроль (вода) | 23,56 | - | 11,04 | - | 82,54 | - | 90,75 | - | 81,30 |
| 2 | Вода + гт* обработка | 23,31 | + 0,25 | 10,21 | - 0,83 | 83,19 | + 0,65 | 90,22 | + 0,53 | 15,70 |
| 3 | Иммуноцитофит (эталон) | 28,72 | + 5,16 | 12,12 | + 1,08 | 85,02 | + 2,48 | 92,33 | + 1,58 | 27,80 |
| 4 | Иммуноцитофит + гт обработка | 31,19 | + 7,63 | 12,83 | + 1,79 | 84,97 | + 2,43 | 93,50 | + 2,75 | 24,10 |
| 5 | Суперстим (0,001 %) | 34,22 | + 10,66 | 14,09 | + 3,05 | 86,73 | + 4,19 | 94,13 | + 3,38 | 35,00 |
| 6 | Суперстим (0,001 %) + гт обработка | 37,83 | + 14,27 | 14,87 | + 3,83 | 87,89 | + 5,35 | 95,61 | + 4,86 | 19,14 |
| - | НСР05 | - | 1,79 | - | 1,96 | - | 1,27 | - | 1,49 | - |
* Примечание: гт – гидротермическая обработка
Таблица 3. - Влияние обработки Цирконом в сочетании с гидротермической обработкой на длину корешка и проростка, всхожесть, энергию прорастания и микробосеменённость семян капусты белокочанной Колобок F1
| № | Вариант | Длина коре-шка, мм | К кон- тролю, мм | Длина гипо- котиля, мм | К кон- тролю, мм | Энергия прораста ния, % | К кон- тролю, % | Лаб. всхо- жесть % | К кон- тролю, мм | Микро- обсеме- нённость % |
| 1 | Контроль (вода) | 23,60 | - | 10,70 | - | 80,70 | - | 89,30 | - | 76,7 |
| 2 | Вода + гт* обработка | 18,40 | - 5,2 | 9,50 | - 1,20 | 82,71 | + 2,01 | 92,30 | + 3,00 | 12,5 |
| 3 | Иммуноцитофит (эталон) | 27,73 | + 4,13 | 12,04 | + 1,34 | 84,16 | + 3,46 | 91,70 | + 2,40 | 19,6 |
| 4 | Иммуноцитофит + гт обработка | 28,92 | + 5,32 | 13,10 | + 2,40 | 84,29 | + 3,59 | 93,10 | + 3,80 | 11,8 |
| 5 | Циркон (0,001 %) | 33,00 | + 9,40 | 12,27 | + 1,57 | 84,30 | + 3,60 | 94,00 | + 4,70 | 15,0 |
| 6 | Циркон (0,001 %) + гт обработка | 41,7 | +18,1 | 14,00 | + 3,30 | 86,00 | + 5,30 | 95,00 | + 5,70 | 1,0 |
| - | НСР05 | - | 1,57 | - | 1,68 | - | 1,65 | - | 1,08 | - |
* Примечание: гт – гидротермическая обработка.
Влияние росторегулирующих препаратов на качество рассады
Большое значение в технологии возделывания имеет получение рассады высокого качества, устойчивой к биогенным и абиогенным стрессам, особенно в начальный период вегетации в открытом грунте. Наравне с подкормками, регулированием водного и температурного режимов и другими приёмами для достижения этой цели могут быть использованы препараты, обладающие росторегулирующей и элиситорной активностью. В таблице 4 представлены параметры рассады в зависимости от варианта обработки семян. В технологическом аспекте для рассады большое значение имеют высота растений и толщина стебля, а в агрономическом – объём корневой системы и площадь листовой поверхности.
На вариантах опыта наблюдалось достоверное превышение контроля и эталона по объёму корневой системы, площади листьев и высоте растений. Кроме того, на вариантах опыта наблюдалось меньшее, чем в контроле, количество выпавших после высадки в открытый грунт. Таким образом, предпосевная обработка семян растворами оптимальных, экспериментально установленных концентраций препаратов Суперстим и Циркон с экспериментально установленной продолжительностью экспозиции обеспечила достоверное увеличение объёма корневой системы, площади листовой поверхности, высоты растений и толщины стебля, а также приживаемости. Это имеет практическое значение для получения рассады высокого качества, пригодной к механизированной высадке, обладающей большим адаптационным потенциалом для роста и развития после высадки в открытый грунт, устойчивостью к различным стрессам биогенного и абиогенного характера.
Таблица 4. - Показатели качества рассады капусты белокочанной (Амагер 611) в зависимости от вариантов обработки семян росторегулирующими препаратами
(2004 – 2005 гг.)
| № | Вариант | Объём корневой системы, см3 | Площадь листовой поверхности, см2 | Высота, см | Тол- щина стебля, мм | Кол-во выпав- ших рас- тений, % |
| 1 | Контроль (вода) | 0,55 | 80,50 | 15,49 | 2,50 | 7,25 |
| 2 | Иммуноцитофит (эталон) | 0,80 | 92,35 | 16,64 | 2,72 | 4,90 |
| 3 | Суперстим (0,001 %) | 1,25 | 109,15 | 19,80 | 3,01 | 3,70 |
| 4 | Циркон (0,001 %) | 1,30 | 107,8 | 20,94 | 2,93 | 3,40 |
| - | НСР05 | 0,09-0,1 | 12,1-10,4 | 1,36-1,5 | 0,16-0,13 | - |
Влияние росторегулирующих препаратов на рост и развитие растений в период вегетации в открытом грунте
Одной из агрономически важных особенностей капусты белокочанной является тесная корреляция урожайности и показателей фотосинтетической деятельности.
Таблица 5. - Показатели фотосинтетической деятельности капусты белокочанной Колобок F1 в зависимости от варианта опыта (2004 – 2005 гг.)
| № | Вариант | Средняя площадь листьев одного растения, м2 | ФП, тыс. м2.дн./га | ЧПФ, г./м2.сут |
| 1 | К 1 (вода) | 0,66 | 1501,92 | 2,21 |
| 2 | Иммуноцитофит (эталон) | 0,74 | 1680,84 | 2,75 |
| 3 | Суперстим 0,05% | 0,79 | 1780,38 | 2,67 |
| 4 | Суперстим 0,005% | 0,85 | 1942,92 | 2,10 |
| 5 | Суперстим 0,0005% | 0,69 | 1630,44 | 2,22 |
| 6 | Циркон 0,01% | 0,91 | 1905,06 | 2,13 |
| 7 | Циркон 0,001% | 0,95 | 2133,18 | 2,94 |
| 8 | Циркон 0,0001% | 0,85 | 1929,06 | 1,85 |
| 9 | К 2 (Каратэ 0,1 л/га) | 0,66 | 1502,10 | 2,31 |
| - | НСР05 | 0,06 – 0,12 | - | - |
Примечание: ФП – фотосинтетический потенциал
ЧПФ – чистая продуктивность фотосинтеза
К – контроль
На гибриде Колобок F1 наибольшая величина площади листовой поверхности при применении Суперстима регистрировалось на варианте с концентрацией препарата 0,005 %, при применении Циркона – на варианте с концентрацией 0,001 %. Аналогичными были результаты и при определении ФП. Вместе с тем ФП даёт представление лишь о возможности или условиях накопления растением органического вещества. Реальное накопление характеризуется ЧПФ. Наибольшей ЧПФ была при применении Суперстима на варианте с концентрацией 0,05 %, при применении Циркона – на варианте с концентрацией 0,001 %. На вариантах опыта с Амагером (неустойчивый к фитофагам сорт) имело место достоверное увеличение площади листовой поверхности, величины ФП и ЧПФ также превышали контроль. Кроме того, видно, что на гибриде Амтрак F1 (устойчивый гибрид) площадь листовой поверхности достоверно превышала контроль, ФП же и ЧПФ превышали контроль 1, но находились примерно на одном уровне с контролем 2.
Таблица 6. - Показатели фотосинтетической деятельности капусты белокочанной Амагер 611 в зависимости от варианта опыта (2004 – 2005 гг.)
| № | Вариант | Средняя площадь листьев одного растения, м2 | ФП, тыс. м2.дн./га | ЧПФ, г./м2.сут |
| 1 | К 1 (вода) | 0,40 | 1168,38 | 2,79 |
| 2 | Иммуноцитофит + Каратэ (эталон) | 0,56 | 1278,52 | 3,25 |
| 3 | Суперстим (0,005 %) + Каратэ 0,05 л/га | 0,62 | 1319,98 | 3,46 |
| 4 | Циркон (0,001 %) + Каратэ 0,05 л/га | 0,67 | 1315,04 | 3,44 |
| 5 | К 2 (Каратэ 0,1 л/га) | 0,47 | 1306,06 | 2,92 |
| - | НСР05 | 0,04-0,08 | - | - |
Таблица 7. - Показатели фотосинтетической деятельности капусты белокочанной Амтрак F1 в зависимости от варианта опыта (2004 – 2005 гг.)
| № | Вариант | Средняя площадь листьев одного растения, м2 | ФП, тыс. м2.дн./га | ЧПФ, г./м2.сут |
| 1 | К 1 (вода) | 0,60 | 1363,98 | 2,14 |
| 2 | Иммуноцитофит + Каратэ (эталон) | 0,79 | 1538,90 | 2,39 |
| 3 | Суперстим (0,005 %) + Каратэ 0,05 л/га | 0,86 | 1579,87 | 2,51 |
| 4 | Циркон (0,001 %) + Каратэ 0,05 л/га | 0,86 | 1582,72 | 2,50 |
| 5 | К 2 (Каратэ 0,1 л/га) | 0,72 | 1596,01 | 2,51 |
| - | НСР05 | 0,10-0,12 | - | - |
Применение росторегулирующих препаратов и их инсектицидных композиций как фактор повышения толерантности растений капусты
белокочанной к вредителям
Перспективным направлением защиты растений является применение росторегулирующих препаратов как в чистом виде, так и в составе баковых смесей с широко применяемыми рекомендованными инсектицидами, что позволяет с одной стороны уменьшить норму расхода пестицида, снижая тем самым токсическую нагрузку на компоненты агробиоценоза, c другой – стимулировать продуктивность и повысить устойчивость растений к различным стрессам биогенного и абиогенного характера. Особый интерес представляет сравнение эффекта от применения на устойчивых и неустойчивых к фитофагам сортах.
На протяжении периода исследований проводилась оценка повреждаемости растений фитофагами (в основном чешуекрылыми). Для создания дополнительного фона проводилась равномерная раскладка гусениц II-III возрастов по экспериментальному участку. Полученные данные представлены в таблицах 8, 9 и 10.
Таблица 8. - Повреждаемость растений капусты белокочанной Колобок F1 комплексом листогрызущих гусениц в зависимости от варианта опыта (2004 – 2005 гг.)
| № | Вариант | Повреждено растений, % | Гусениц на одном растении, экз. | Средний балл повреждён-ности | |
| до обр. | после обр. | ||||
| 1 | К 1 (вода) | 90,00 | 0,88 | 0,90 | 1,14 |
| 2 | Иммуноцитофит (эталон) | 88,35 | 0,85 | 0,89 | 1,00 |
| 3 | Суперстим 0,05 % | 78,3 | 0,83 | 0,80 | 0,87 |
| 4 | Суперстим 0,005% | 63,3 | 0,85 | 0,81 | 0,70 |
| 5 | Суперстим 0,0005 % | 75,00 | 0,85 | 0,83 | 0,82 |
| 6 | Циркон 0,01 % | 56,65 | 0,89 | 0,83 | 0,62 |
| 7 | Циркон 0,001 % | 53,35 | 0,87 | 0,80 | 0,57 |
| 8 | Циркон 0,0001 % | 76,65 | 0,86 | 0,85 | 0,87 |
| 9 | К 2 (Каратэ 0,1 л/га) | 18,35 | 0,87 | 0 | 0,29 |
Таблица 9. - Повреждаемость растений капусты белокочанной Амагер 611 комплексом листогрызущих гусениц в зависимости от варианта опыта (2004 – 2005 гг.)
| № | Вариант | Повреждено расте- ний, % | Гусениц на одном растении, экз. | Средний балл повреж-дённости | |
| до обр. | после обр. | ||||
| 1 | К 1 (вода) | 100,0 | 1,19 | 1,28 | 1,27 |
| 2 | Иммуноцитофит + Каратэ 0,05 л/га (эталон) | 97,9 | 1,13 | 0,57 | 1,08 |
| 3 | Суперстим (0,005 %) + Каратэ 0,05 л/га | 88,4 | 1,18 | 0,44 | 1,05 |
| 4 | Циркон (0,001 %) + Каратэ 0,05 л/га | 83,9 | 1,15 | 0,40 | 0,87 |
| 5 | К 2 (Каратэ 0,1 л/га) | 35,0 | 1,12 | 0 | 0,38 |
Таблица 10. - Повреждаемость растений капусты белокочанной Амтрак F1 комплексом листогрызущих гусениц в зависимости от варианта опыта (2004 – 2005 гг.)
| № | Вариант | Повреждено расте- ний, % | Гусениц на одном растении, экз. | Средний балл повреж- дённости | |
| до обр. | после обр. | ||||
| 1 | К 1 (вода) | 70,0 | 0,70 | 0,73 | 0,86 |
| 2 | Иммуноцитофит + Каратэ 0,05 л/га (эталон) | 61,3 | 0,72 | 0,41 | 0,85 |
| 3 | Суперстим (0,005 %) + Каратэ 0,05 л/га | 53,3 | 0,68 | 0,38 | 0,58 |
| 4 | Циркон (0,001 %) + Каратэ 0,05 л/га | 50,0 | 0,74 | 0,32 | 0,53 |
| 5 | К 2 (Каратэ 0,1 л/га) | 25,7 | 0,71 | 0 | 0,36 |
На всех вариантах опыта с Амагером 611 наблюдалось некоторое снижение повреждаемости по сравнению с контролем 1, наименьшее значение среднего балла было на варианте с Цирконом. В целом средний балл повреждённости на всех вариантах с Амтраком F1 был ниже, чем у Амагера, что связано с генетической устойчивостью этого гибрида, однако и на нём наблюдалась некоторая тенденция к снижению повреждаемости на вариантах опыта. Таким образом, комплексное применение в технологии возделывания капусты белокочанной устойчивого сорта (в нашем случае Амтрак F1) и баковых смесей исследуемых росторегулирующих и препаратов с инсектицидом Каратэ в половинной дозе может обеспечить значительное снижение повреждаемости растений. Аналогичное применение на неустойчивом сорте (в нашем случае Амагер) также позволяет значительно снизить повреждаемость. Применение изучаемых препаратов в чистом виде в оптимальных концентрациях может снизить повреждаемость путём повышения толерантности растений к данному виду биогенного стресса.
В то же время при анализе результатов, полученных при применении баковых смесей, возникает необходимость определить причины снижения повреждаемости. Нами была выдвинута гипотеза о возможном влиянии Циркона на скорость распада половинной дозы Каратэ. Для её подтверждения или опровержения было проведено определение остаточных количеств инсектицида Каратэ в динамике в чистом виде (в полной и половинной дозе) и в половинной дозе в смеси с Цирконом в концентрации 0,001 %. Определение проводилось стандартным методом газожидкостной хроматографии на второй, девятый и двадцать первый день после обработки. Результаты представлены на рисунке 1.
Рисунок 1. Динамика распада Каратэ в зависимости от варианта опыта.
В эксперименте наблюдалось замедление скорости распада Каратэ в присутствии Циркона в концентрации 0,001 %. На девятый день от полной дозы Каратэ (0,71 мг/кг) осталось 0, 14 мг/кг – одна пятая от первоначального количества. Аналогичная динамика наблюдалась на варианте с половинной (условно половинной) дозой Каратэ без присутствия Циркона (на второй день - 0,25, на девятый – 0,05 мг/кг, т. е. одна четвёртая от первоначального количества) в то время как в присутствии Циркона на девятый день при практически одинаковом первоначальном содержании количество – Цигалотрина (-Ц) превышало вариант с половинной дозой Каратэ в чистом виде в два раза (0,1 мг/кг). На двадцать первый день содержание -Ц на варианте с половинной дозой Каратэ в чистом виде составило 0,02 мг/кг, в то время как в присутствии Циркона оно превышало это количество в три раза (0,06 мг/кг). На варианте с полной дозой Циркона массовая доля -Ц на двадцать первый день после обработки составила 0,07 мг/кг. Таким образом, полученные результаты позволяют сделать вывод, что в присутствии Циркона имеет место замедление распада половинной дозы инсектицида Каратэ по сравнению с полной дозой, что позволяет предположить пролонгацию его действия.
Одним из аспектов всестороннего изучения действия изучаемых препаратов является исследование возможности их прямого влияния на фитофагов, и если оно есть – то того, каким образом оно осуществляется, и какое действие при этом оказывается на их пищевое поведение. С этой целью нами был проведён эксперимент с лабораторной популяцией гусениц капустной белянки. Эксперимент заключался в изучении динамики нарастания биомассы гусениц при питании на кормовом субстрате сортов, полярных по устойчивости, при обработке раствором Циркона в концентрации 0,01 %. Сорта - Амагер и Амтрак F1. Варианты включали в себя обработку субстрата и гусениц водой, обработку субстрата и гусениц раствором Циркона в концентрации 0,01 %. Взвешивание гусениц производилось через сутки. Результаты представлены на рисунке 2. На варианте с обработкой 0,01 % раствором Циркона на неустойчивом сорте Амагер наблюдалась достоверно меньшая прибавка биомассы питающихся гусениц. По нашему мнению, это можно объяснить тем, что, как свидетельствуют современные зарубежные исследования, гидроксикоричные кислоты способны ингибировать активность микрофлоры кишечника гусениц, что в свою очередь подавляет процессы гидролиза пищи. Таким образом, было выявлено также определённое прямое действие Циркона на пищевое поведение гусениц. Более подробное выяснение биологических механизмов этого феномена требует дальнейших исследований.
Рисунок 2. Средняя масса одной гусеницы капустной белянки в зависимости от варианта кормового субстрата
Урожайность и качество продукции
Данные по урожайности капусты белокочанной в зависимости от варианта опыта, представлены в 11, 12 и 13.
Таблица 11. - Урожайность капусты белокочанной Колобок F1 (2004 – 2005 гг.)
| № | Вариант | Урожайность, т/га | Прибавка к контролю | |
| т/га | % | |||
| 1 | К1 (вода) | 32,97 | - | - |
| 2 | Иммуноцитофит -0,00125 % (эталон) | 45,90 | + 12,93 | + 28,16 |
| 3 | Суперстим (0,05 %) | 47,63 | + 14,66 | + 30,78 |
| 4 | Суперстим (0,005 %) | 40,75 | + 7,78 | + 19,09 |
| 5 | Суперстим (0,0005 %) | 33,74 | + 0,77 | + 2,28 |
| 6 | Циркон (0,01 %) | 40,38 | + 7,41 | + 18,35 |
| 7 | Циркон (0,001 %) | 47,31 | + 14,34 | + 30,31 |
| 8 | Циркон (0,0001 %) | 35,57 | + 2,6 | + 7,31 |
| 9 | К 2 (Каратэ, 0,1 л/га) | 36,01 | + 3,04 | + 8,44 |
| - | НСР05 | - | 2,4-2,6 | - |
Таблица 12. - Урожайность капусты белокочанной
Амагер 611 (2004 – 2005 гг.)
| № | Вариант | Урожай-ность, т/га | Прибавка к контролю | |
| т/га | % | |||
| 1 | К 1 (вода) | 32,4 | - | - |
| 2 | Иммуноцитофит + Каратэ 0,05 л/га (эталон) | 39,69 | + 7,29 | + 18,37 |
| 3 | Суперстим (0,005 %) + Каратэ 0,05 л/га | 44,27 | + 11,87 | + 26,81 |
| 4 | Циркон (0,001 %) + Каратэ 0,05 л/га | 43,82 | + 11,42 | + 26,06 |
| 5 | К 2 (Каратэ 0,1 л/га) | 37,27 | + 4,87 | + 13,07 |
| - | НСР05 | - | 3,1-3,7 | - |
Таблица 13. - Урожайность капусты белокочанной Амтрак F1 (2004 – 2005 гг.)
| № | Вариант | Урожайность, т/га | Прибавка к контролю | |
| т/га | % | |||
| 1 | К 1 (вода) | 28,52 | - | - |
| 2 | Иммуноцитофит + Каратэ 0,05 л/га (эталон) | 36,21 | + 7,69 | + 21,24 |
| 3 | Суперстим (0,005 %) + Каратэ 0,05 л/га | 39,33 | + 10,81 | + 27,49 |
| 4 | Циркон (0,001 %) + Каратэ 0,05 л/га | 39,24 | + 10,72 | + 27,32 |
| 5 | К 2 (Каратэ 0,1 л/га) | 36,15 | + 7,63 | + 21,11 |
| - | НСР05 | - | 4,7-5,2 | - |
Урожайность коррелировала с показателями фотосинтетической деятельности. У гибрида Колобок F1 достоверное повышение урожайности было на варианте с применением Суперстима 0,05 % и Циркона 0,001 %. У сорта Амагер достоверное повышение урожайности наблюдалось в варианте с баковой смесью суперстима и Каратэ. Несущественно меньшее достоверное увеличение наблюдалось и в варианте с баковой смесью Циркона и Каратэ. У гибрида Амтрак F1 было достоверное увеличения урожайности на обоих вариантах опыта, причём различие между ними было несущественным.
Капуста белокочанная употребляется и в свежем виде, поэтому особое значение приобретает вопрос о качестве полученной продукции, в частности, содержании витамина C и сахаров. Результаты анализа качества продукции приведены в таблицах 14, 15 и 16.
Таблица 14. - Результаты биохимического анализа капусты белокочанной Колобок F1 (2004 - 2005)
| № | Вариант | Сухое в-во, % | Сахара | Вита-мин С, мг % | |
| моно-сахара | сумма сахаров | ||||
| 1 | К 1 (вода) | 10,46 | 3,80 | 4,20 | 20,72 |
| 2 | Иммуноцитофит (эталон) | 10,70 | 3,99 | 4,41 | 20,95 |
| 3 | Суперстим 0,05 % | 10,50 | 4,22 | 4,56 | 25,15 |
| 4 | Суперстим 0,005 % | 11,79 | 4,14 | 4,40 | 23,93 |
| 5 | Суперстим 0,0005 % | 10,78 | 3,85 | 4,14 | 23,69 |
| 6 | Циркон 0,01 % | 11,41 | 4,13 | 4,69 | 24,11 |
| 7 | Циркон 0,001 % | 11,45 | 4,33 | 4,50 | 24,20 |
| 8 | Циркон 0,0001 % | 11,30 | 3,84 | 4,25 | 20,81 |
| 9 | К 2 (Каратэ 0,1 л/га) | 9,99 | 3,94 | 4,49 | 21,78 |
На всех опытных вариантах имелась тенденция к увеличению в той или иной степени содержания сухого вещества, сахаров и витамина С. При этом максимальное содержание витамина С среди вариантов с Цирконом было характерно для варианта с концентрацией 0,001 %, среди вариантов с Суперстимом – на варианте с концентрацией 0,05 %. С моно- и суммой сахаров на вариантах с Суперстимом проявлялась аналогичная тенденция, на вариантах с Цирконом – максимальное содержание суммы сахаров было на варианте 0,01 %, незначительно ниже – на варианте 0,001 %, моносахаров – наоборот, максимальное содержание наблюдалось на варианте 0,001 %. Максимальное содержание сухого вещества было среди вариантов с Суперстимом на варианте с концентрацией 0,005 %, среди вариантов с Цирконом – на варианте с концентрацией 0,001 %.
Таблица 15. - Результаты биохимического анализа капусты белокочанной Амагер 611 (2004 - 2005)
| № | Вариант | Сухое в-во, % | Сахара | Вита-мин С, мг % | |
| моно-сахара | сумма сахаров | ||||
| 1 | К 1 (вода) | 10,96 | 3,64 | 4,07 | 20,92 |
| 2 | Иммуноцитофит + Каратэ 0,05 л/га (эталон) | 11,99 | 3,44 | 4,11 | 20,86 |
| 3 | Суперстим (0,005 %) + Каратэ 0,05 л/га | 11,96 | 3,38 | 4,13 | 21,03 |
| 4 | Циркон (0,001 %) + Каратэ 0,05 л/га | 11,66 | 3,86 | 4,29 | 22,56 |
| 5 | К 2 (Каратэ 0,1 л/га) | 12,04 | 4,00 | 4,53 | 17,38 |
Таблица 16. - Результаты биохимического анализа капусты белокочанной Амтрак F1 (2004 - 2005)
| № | Вариант | Сухое в-во, % | Сахара | Вита-мин С, мг % | |
| моно-сахара | сумма сахаров | ||||
| 1 | К 1 (вода) | 12,71 | 4,40 | 5,01 | 17,65 |
| 2 | Иммуноцитофит + Каратэ 0,05 л/га (эталон) | 12,78 | 4,70 | 5,21 | 20,42 |
| 3 | Суперстим (0,005 %) + Каратэ 0,05 л/га | 13,76 | 4,54 | 5,39 | 22,04 |
| 4 | Циркон (0,001 %) + Каратэ 0,05 л/га | 11,35 | 4,53 | 5,31 | 22,62 |
| 5 | К 2 (Каратэ 0,1 л/га) | 12,62 | 4,23 | 5,19 | 23,05 |
В опыте с Амагером 611 содержание сухого вещества, в целом, характерное для данного сорта, на опытных вариантах превышало контроль 1, но было несколько ниже эталона. Наибольшее содержание сухого вещества наблюдалось в контроле 2. В содержании моносахаров чёткая тенденция прослеживается с трудом, сумма же сахаров увеличивалось от контроля 1 к контролю 2. Максимальное содержание витамина С наблюдалось на варианте со смесью Циркона (0,001 %) и Каратэ. Таким образом, на сорте Амагер применение исследуемых препаратов в смеси с инсектицидом Каратэ способствовало некоторому повышению содержания сухого вещества, суммы сахаров и витамина С по сравнению с контролем.
По результатам биохимического анализа гибрида Амтрак F1 нельзя чётко сказать о какой либо тенденции или влиянии исследуемых баковых смесей на содержание сухого вещества, в целом оно высокое, типичное для данного гибрида. То же самое можно сказать о содержании моносахаров. В содержании же суммы сахаров и витамина С, очевидно, имелась тенденция к увеличению на вариантах опыта, причём, максимальное содержание витамина С наблюдалось на варианте со смесью Циркона и Каратэ, суммы сахаров – на варианте со смесью Суперстима и Каратэ.
Таким образом, анализируя данные урожайности и биохимического состава полученной продукции, можно сделать вывод, что разработанные приёмы способствовали повышению урожайности и качества продукции.
Экономическая эффективность разработанных элементов технологии возделывания и защиты
Экономическая эффективность является интегральным показателем, определяющим возможности практического применения научных результатов.
Таблица 17. - Экономическая эффективность применения разработанных элементов технологии возделывания и защиты от вредителей капусты белокочанной
| № | Показатели | Технология | |
| факти-ческая | рекомен-дуемая | ||
| 1 | Урожайность, т/га | 30,7 | 44,3 |
| 2 | Цена реализации, тыс. руб./т. | 3,0 | 3,0 |
| 3 | Производственные затраты, тыс. руб. /га | 88,6 | 88,4 |
| 4 | Себестоимость тыс. руб. /т. | 2,9 | 2,0 |
| 5 | Стоимость полученной продукции, тыс. руб. / га | 116,1 | 132,9 |
| 6 | Прибыль, тыс. руб. / га | 27,5 | 44,5 |
| 7 | Уровень рентабельности, % | 31,0 | 50,3 |
Фактическая технология – технология, принятая в производственных условиях ОПХ ВНИИО Быково. Рекомендуемая – включает в себя предлагаемые усовершенствованные элементы возделывания и защиты. Как видно из данных таблицы, рентабельность производства несколько повышается за счёт снижения производственных затрат – снижения нормы расхода инсектицида, а также за счёт повышения урожайности. Полученные в результате проведённой экспериментальной работы данные позволяют сделать вывод, что включение данных приёмов в систему возделывания и защиты капусты белокочанной как одного из элементов наряду с другими, позволит повысить эффективность и рентабельность производства капусты белокочанной, снизить интенсивность пестицидной нагрузки на компоненты агробиоценоза.
ВЫВОДЫ
1. В условиях Москворецкой поймы видовой состав специализированной вредоносной энтомофауны агробиоценоза капустного поля на 55 % представлен фитофагами из отряда Lepidoptera (Чешуекрылые) – шесть видов, на 27 % - Coleoptera (Жесткокрылые) – три вида, на 9 % - Homoptera (Равнокрылые) – один вид, и на 9 % - Diptera (Двукрылые) – один вид. Наиболее вредоносными являются представители отряда Lepidoptera и Coleoptera. Наибольшая вредоносность Coleoptera – крестоцветных блошек - приходится на ранние фазы развития растений капусты белокочанной – период от высадки рассады в открытый грунт до начала формирования листовой розетки. Вредоносность Lepidoptera проявляется от начала формирования листовой розетки до уборки урожая.
2. Обработка семян капусты белокочанной препаратом Циркон в растворе концентрацией 0,001 – 0,003 % в течение 12 часов обеспечила достоверное повышение посевных качеств семян по сравнению как с контролем, так и с эталоном. При этом лабораторная всхожесть увеличилась на 10…12 % по сравнению с контролем, энергия прорастания – на 3…10 %, длина гипокотиля превышала контроль на 26 %, длина корешка – на 54 %.
3. Обработка семян капусты белокочанной препаратом Суперстим в растворе концентрацией 0,001 % в течение 12 часов обеспечила достоверное повышение посевных качеств семян по сравнению как с контролем, так и с эталоном. При этом лабораторная всхожесть увеличилась на 3 … 5 % по сравнению с контролем, энергия прорастания – на 5…7 %, длина гипокотиля превышала контроль на 43 %, длина корешка – на 42,8 %.
4. Совмещение предпосевной обработки семян в растворе Циркона оптимальной концентрации (0,001 %) с гидротермической обработкой даёт почти полное (99 %) обеззараживание посевного материала от грибной инфекции с одновременным увеличением энергии прорастания на 5,3 %, лабораторной всхожести на 5,7 %, а также стимуляцией роста корешка и гипокотиля (длина корешка превышает контроль на 43,4 %, длина гипокотиля – на 23, 6 %)
5. Предпосевная обработка семян Суперстимом и Цирконом в оптимальных концентрациях обеспечила повышение качества рассады: достоверное увеличение объёма корневой системы рассады по сравнению с контролем на 56 % и 58 % соответственно, повышение приживаемости рассады на 3,85 % и на 3,55 % соответственно.
6. Урожайность капусты белокочанной при применении исследуемых препаратов превышала контроль (обработка водой) в среднем на 27, 7 %.
7. Применение исследуемых препаратов, как на устойчивых, так и на неустойчивых сортах, как в виде баковых смесей с инсектицидом, так и в чистом виде привело к снижению среднего балла повреждённости растений капусты белокочанной на гибриде Колобок F1 – в 2,00 раза, на сорте Амагер – в 1,46 раза, на гибриде Амтрак F1 – в 1, 62 раза.
8. При применении Циркона в смеси с инсектицидом Каратэ в половинной дозе последнего имеет место замедление распада инсектицида, что позволяет предположить пролонгацию его действия.
9. Опрыскивание гусениц капустной белянки и скармливаемых им листьев неустойчивого сорта капусты белокочанной Амагер 611, а также их последующее питание на этих листьях в течение двадцати четырёх часов снизили темпы накопления ими биомассы на 37 % по сравнению с контролем (опрыскивание водой).
10. Применение исследуемых препаратов на позднеспелых сортах капусты белокочанной способствовало повышению содержания в продукции суммы сахаров и витамина С по сравнению с контролем.
11. При расчёте экономической эффективности разработанных элементов технологии возделывания и защиты капусты белокочанной прибыль превысила прибыль при фактической технологии в 1,6 раз, а уровень рентабельности составил 50,3 %, что на 19,3 % выше уровня рентабельности при фактической технологии.
РЕКОМЕНДАЦИИ ПРОИЗВОДСТВУ
1. Для обеззараживания семян от патогенной микрофлоры и получения высококачественной рассады капусты белокочанной рекомендуется предпосевную обработку семян капусты белокочанной препаратом Циркон проводить в дозе 0,01 мл / кг семян, при расходе рабочего раствора 1 л / кг семян, совмещая её с гидротермической обработкой.
2. Для снижения повреждаемости фитофагами и повышения урожайности капусты белокочанной рекомендуется в фазу полной розетки листьев проводить обработку вегетирующих растений капусты белокочанной баковой смесью Циркон (10 мл/га) + Каратэ (0,05 л/га).
По результатам исследований опубликованы следующие печатные работы:
1. Багров, Р. А. Влияние Циркона на урожайность и качество продукции капусты белокочанной и моркови столовой / К. Л. Алексеева, Л. Г. Сметанина, Р. А. Багров // Применение препарата Циркон в производстве сельскохозяйственной продукции: Докл. научно-практической конференции - М.: Россельхозакадемия - ЦНСХБ, 2004. - С. 12-13.
2. Багров, Р. А. Перспективы экологически безопасной защиты овощных культур от вредителей / Р. А. Багров // Материалы научной конференции молодых учёных и специалистов МСХА - М.: МСХА, 2004. - С. 355 – 359.
3. Багров, Р. А. Видовой состав и фенологические особенности фитофагов капусты белокочанной в условиях Москворецкой поймы / Р. А. Багров // Фитосанитарное оздоровление экосистем (материалы Второго Всероссийского съезда по защите растений), T I - С-Пб.: ВИЗР, 2005. – С. 256 - 258.
4. Багров, Р. А. Системная приобретённая устойчивость (SAR) растений к фитофагам и роль в ней гидроксикоричных кислот / Р. А. Багров // Сборник научных трудов по овощеводству бахчеводству, Т. II – Технология и земледелие - М.: ВНИИО, 2006 - С.83 – 86.
5. Багров, Р. А. Влияние иммуномодуляторов и инсектицидов на продуктивность и устойчивость к фитофагам капусты белокочанной. / Р. А. Багров // Сборник научных трудов по овощеводству и бахчеводству, Т. II – Технология и земледелие - М.: ВНИИО, 2006. – С. 79 - 82.
6. Багров, Р. А. Предпосевная обработка семян капусты / Р. А. Багров // Картофель и овощи. – 2006. - №8. – С. 21.
