WWW.DISUS.RU

БЕСПЛАТНАЯ НАУЧНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА

 

Корневые гнили ячменя и приемы защиты от них в условиях республики марий эл

На правах рукописи


БОГАЧУК НАДЕЖДА ИВАНОВНА




КОРНЕВЫЕ ГНИЛИ ЯЧМЕНЯ И ПРИЕМЫ ЗАЩИТЫ

ОТ НИХ В УСЛОВИЯХ РЕСПУБЛИКИ МАРИЙ ЭЛ


Специальность: 06.01.11 – защита растений

Автореферат

диссертации на соискание ученой степени

кандидата сельскохозяйственных наук

Воронеж -2009 г.





Работа выполнена на кафедре защиты растений Марийского государственного университета.

Научный руководитель: доктор сельскохозяйственных наук, профессор

Марьин Геннадий Семенович

Официальные оппоненты: доктор биологических наук, профессор

Мелькумова Елизавета Айрапетовна

кандидат сельскохозяйственных наук, доцент

Гаврицкова Наталья Николаевна

Ведущее научное учреждение - ГНУ «Чувашский научно-исследовательский институт сельского хозяйства» РАСХН

Защита состоится: «11» июня 2009 года в 14°° часов на заседании диссертационного совета Д 220.010,06 «Воронежского государственного аграрного университета имени К. Д. Глинки» по адресу: 394087, г. Воронеж, ул. Мичурина, 1.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ФГОУ ВПО «Воронежский ГАУ имени К. Д. Глинки», электронный адрес сайта: www. vsau.ru/seience/diss.

Автореферат разослан «11 » мая 2009 года

Ученый секретарь диссертационного совета,

к. с.-х. н., доцент Кольцова О.М.


ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ


Актуальность темы. При специализации земледелия на производстве зерна в республике Марий Эл зерновые культуры в полевых севооборотах часто составляют 70-85%, что затрудняет реализацию основных принципов плодосмена. В этих условиях даже самое широкое применение удобрений, пестицидов, как правило, не приводит к повышению урожайности полевых культур, так как нарушается баланс органического вещества, происходит накопление и развитие патогенной микрофлоры в почве и на семенном материале. Поэтому необходимо использовать все доступные и экономически оправданные источники органических удобрений.

Однако в настоящее время слабо внедряется использование сидератов, недостаточно применяется солома как органическое удобрение. Кроме того, часто из-за несоблюдения научно-обоснованной системы обработки почвы поступившее в почву органическое вещество быстро минерализуется, не превращается в гумус.

Урожайность и качество семян зерновых культур, в том числе ячменя, существенно варьируют и определяются многочисленными факторами, особенно фитосанитарными - поражением фитопатогенами. Из них особенно вредоносными на ячмене являются корневые гнили. Ими ежегодно поражается большинство площадей этой культуры в республике Марий Эл.

В связи с этим, возникла необходимость определить структуру патогенного комплекса, вызывающего корневые гнили ячменя в республике, определить распространенность и вредоносность заболевания, подобрать эффективный ассортимент протравителей, разработать экологически безопасные приемы снижения вредоносности болезней в условиях почвозащитной системы земледелия, в частности, путем внесения соломенной мульчи и поверхностной обработки почвы.

Цель исследований. Изучить влияние способов основной обработки почвы, соломенной мульчи и протравливания семян на защиту ячменя от корневых гнилей в условиях республики Марий Эл.

Задачи исследований:

1. Изучить распространенность и вредоносность семенных инфекций ячменя в республике.

2. Изучить влияние протравливания семян новыми препаратами на поражение ячменя корневыми гнилями.

3. Определить влияние различных способов основной обработки почвы и соломенной мульчи на этиологию корневых гнилей;

4. Определить влияние изучаемых приемов на рост и развитие ячменя, урожайность и фитосанитарное качество урожая;

5. Рассчитать экономическую и энергетическую эффективность изучаемых приемов защиты ячменя от корневых гнилей.




Защищаемые положения:

1. Протравливание семян ячменя препаратом Барьер Колор снижает поражение корневыми гнилями и листо-стебельными заболеваниями, увеличивает урожайность.

2. Безотвальная обработка почвы на фоне внесения гороховой мульчи способствует существенному улучшению фитосанитарного состояния посевов и урожайности ячменя.

3. Протравливание семян препаратом Барьер Колор, безотвальная обработка почвы на фоне внесения гороховой мульчи повышают экономическую и энергетическую эффективность производства ячменя

Научная новизна. Впервые в условиях республики Марий Эл изучено современное состояние распространенности и вредоносности корневых гнилей ячменя, произведено картирование территории республики по уровню зараженности семян данной культуры, дано научное обоснование эффективности комплексного воздействия протравливания семян, основной обработки почвы и соломенной мульчи на этиологию корневых гнилей.



Практическая ценность. Проведенные исследования позволили усовершенствовать приемы защиты ячменя от болезней в условиях республики Марий Эл, в том числе с использованием экологически безопасных способов и средств. Выявлена высокая биологическая и экономическая эффективность протравителей в борьбе с семенными инфекциями ячменя. Доказаны экологическая целесообразность и биологическая эффективность внесения гороховой мульчи для защиты ячменя от корневых гнилей при безотвальной системе основной обработки почвы.

Производственную проверку проводили в ООО «Агрофирме Дружба» и СПК «У илыш» Советского района республики Марий Эл.

Апробация работы. Результаты исследований доложены на ежегодных заседаниях кафедры защиты растений Марийского госуниверситета, межрегиональных научно-практических конференциях «Актуальные вопросы совершенствования технологии производства и переработки продукции сельского хозяйства» (Йошкар-Ола 2006, 2007, 2008), где получили положительную оценку.

Степень личного участия автора. Настоящая диссертационная работа является результатом комплексных исследований, выполненных лично автором в 2005-2008 гг. Автором диссертации проведена закладка полевых опытов, сбор, обработка и анализ полевых и лабораторных материалов.

Публикации результатов исследований. По теме диссертации опубликовано 8 печатных работ, в т.ч. две - в изданиях, рекомендованных ВАК РФ.

Объем работы. Диссертационная работа изложена на 147 страницах, состоит из введения, 4 глав, выводов и рекомендаций производству. Работа иллюстрирована 9 рисунками, содержит 25 таблиц и 18 приложений. Список литературы включает 217 наименований, из них 10 на иностранных языках.


СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

1 Обзор литературы

В главе показаны народно-хозяйственное значение ярового ячменя как зернофуражной культуры, роль фитосанитарных факторов в ее возделывании, в том числе - поражения фитопатогенами, проанализирована структура патогенного комплекса, вызывающего корневые гнили, определена распространенность и вредоносность заболевания, освящены методы, способы и средства снижения заболеваемости

На основании данных литературных источников сделано заключение о том, что:

- способы основной обработки в севооборотах оказывают неоднозначное влияние на этиологию корневых гнилей ячменя и фитосанитарное состояние его посевов, однако нет однозначных выводов и единого мнения о преимуществе того или иного способа обработки;

- использование соломы, как источника органических веществ, способствует улучшение биологического режима почвы, вместе с тем, до настоящего времени нет разносторонних комплексных исследований совокупного действия биологических факторов на снижение инфекционного начала и ограничение развития корневых гнилей ячменя.

- протравливание ячменя фунгицидами является надежным способом защиты растений от возбудителей корневых гнилей, вместе с тем он требует совершенствования как с точки зрения эффективности, так и экологичности.

Все перечисленные вопросы стали задачами исследований в настоящей диссертации.

2 Условия и методика проведения исследований

Исследования проводились в 2005-2007 гг. в ООО «Агрофирма Дружба», СПК «У илыш» Советского района республики Марий Эл, лабораториях кафедры защиты растений Марийского государственного университета.

Полевой опыт 1 «Эффективность предпосевной обработки семян ячменя» закладывался в ООО «Агрофирма Дружба» Советского района РМЭ.

Схема опыта:

  1. Контроль (без обработки);
  2. Высев семян, протравленных препаратом Барьер Колор (0,5л/т);
  3. Высев семян, протравленных препаратом Витавакс 200ФФ (2кг/т);
  4. Высев семян, протравленных препаратом Феразим (0,6л/т);
  5. Высев семян, протравленных препаратом Дино (2л/т).

Опыт был заложен в 3-х кратной повторности. Размещение вариантов систематическое. Общая площадь поля 10 га. Учётная площадь опытной делянки 0,65 га. Посев проводился кондиционными семенами районированного сорта Эльф 2-ой репродукции. Норма высева 5 млн. всхожих семян на 1 га, предшественник – вико-овёс. Расход рабочей жидкости при протравливании – 10 л/т. Обработка семян проводилась за 10 дней до посева, машиной ПС-10А.

Почва опытного участка - дерново-подзолистая среднесуглинистая, характеризуется следующими агрохимическими показателями: легкогидролизуемый азот – 7,4мг/100г пахотного горизонта (по Тюрину- Кононовой), подвижного фосфора и обменного калия (по Кирсанову) – соответственно 28 и 14 мг на 100г почвы; рН солевой вытяжки – 6,8. Содержание гумуса (по Тюрину) – 1,7%.

Полевой опыт 2 «Влияние различных способов обработки почвы и внесения соломенной мульчи на фитосанитарное состояние почвы, поражение ячменя корневой гнилью и урожайность» закладывался в ООО «Агрофирма Дружба» Советского района РМЭ.

Опыт 2-х факторный: фактор 1 – внесение соломенной мульчи; фактор 2 – обработка почвы.

Схема опыта:

Фактор 1 (фон):

1. Без мульчирования (контроль);

2. Ржаная мульча;

3. Гороховая мульча.

Фактор 2 (обработка почвы):

1. Без основной обработки;

2. Безотвальное рыхление;

3. Вспашка.

Опыт заложен в 3-х кратной повторности. Размещение вариантов систематическое. Общая площадь поля 10 га. Учётная площадь опытной делянки 0,33 га. Для посева в 2005 году использовались семена 1-ой репродукции полученные в ООО «Агрофирме Дружба», в дальнейшем для посева использовались семена, полученные в опыте. Посев проводился кондиционными семенами районированного сорта Эльф (5 млн.) всхожих семян 1 га.

Почва - дерново-подзолистая среднесуглинистая, характеризуется следующими агрохимическими показателями: легкогидролизуемый азот – 7,4 мг/100г почвы (по Тюрину- Кононовой), P2O5 и K2O (по Кирсанову) – соответственно 27 и 14 мг на 100г почвы; рН солевой вытяжки – 6,8. Содержание гумуса (по Тюрину) – 1,7%.

Соответственно на фонах разбрасывали измельченную солому, которая заделывалась в почву через 2 недели по вариантам.

В первом варианте не применяли основную обработку почвы. Весной почву обрабатывали дисковыми боронами БДТ. Во втором варианте проводили осеннее безотвальное рыхление орудием КТС-10 на глубину 10-15 см. В третьем варианте проводили зяблевую вспашку с помощью плуга ПЛН-4-35 на глубину 20-22 см.

Учёт урожайности проводили методом сплошной уборки поделяночно прямым комбайнированием. Намолоченное зерно с каждой делянки взвешивали непосредственно в поле на напольных весах. Натура чистого зерна со стандартной влажностью определяли по пробам массой 2 кг, которые отбирались при взвешивании урожая.

В опытах проводились следующие наблюдения и исследования по общепринятым методикам.

Фенологические наблюдения за ростом и развитием ячменя, учёт урожая и его структура проводили по методике Госсортсети (1985).

Полевая всхожесть семян, сохранность и выживаемость растений рассчитывалась по методике Н.Н. Кулешова (1963) и В.В. Гриценко, З.М. Калошиной (1984).

Учет распространенности и интенсивности развития листовых болезней проводили по А.Е. Чумакову, Т.И. Захаровой (1990).

Листовую поверхность в динамике определяли по В.Ю.Россе (1969) в пробе из 30 растений (по 10 растений в трёх местах делянки) с каждой делянки в двух поверхностях.

Динамику нарастания сырой и абсолютно-сухой биомассы растений учитывали по В. И Ю. Россе (1969). Отбор проб по той же методике, что и для определения листовой поверхности.

Анализ растений на пораженность корневыми гнилями проводили по методике В.А. Чулкиной (1972).

Развитие корневой гнили определяли в фазы начала кущения и молочно- восковой спелости. При отборе образцов растения подкапывали лопаткой на глубину пахотного горизонта (20 см), отряхивали от почвы и тщательно промывали в воде. По каждому опытному варианту анализировали 25 растений в 4-х кратной повторности.

Заселенность почвы конидиями В. sorokiniana определяли методом флотации (R.J. Ledingham, C.F. Chinn, 1955).

Интенсивность распада клетчатки определяли аппликационным методом по И.С. Петровой в период вегетации культурных растений во всех делянках опыта по слоям 0-10 и 10-20 см (Мишустин, Востров,1971)

Для определения зараженности растений возбудителями болезни проводили биологический (микологический) анализ пораженных растений (Наумова, 1970).

Нитратный азот определяли в динамике экспресс методом на ионометре универсальном ЭВ-74, подвижные формы фосфора и обменного калия - по Кирсанову (Е. В. Аринушкина, 1970). Питательные элементы определялись из одного образца, который составлялся из 4-5 проб, взятых с каждой делянки.

Биологическая эффективность применения различных препаратов против болезней рассчитывалась по формуле Эббота:

,

где БЭ – биологическая эффективность, %;

Рк – распространенность (развитие) болезни в контроле, %;

Ро – распространенность (развитие) болезни в опыте, %.

При определении урожайности ярового ячменя придерживались рекомендаций Б.А. Доспехова (1985): бункерный урожай взвешивали в поле, затем определяли влажность и засорённость зерна.

Математическая обработка данных исследований проводилась по Доспехову (1985) на ЭВМ с применением пакета программ прикладной статистики «Stat» (версия 2.6, ИВЦ МарГУ, 1993).

Экономическая эффективность изучаемых вариантов рассчитывалась на основе технологических карт, нормативных затрат и закупочным ценам в годы исследования.

Расчёт энергетических затрат проводили по методике ресурсо-экологической оценки эффективности земледелия на биоэнергетической основе (Володин и др.,1990).

3 РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ

      1. .1 Распространение и вредоносность семенных инфекций

ячменя в республике Марий Эл

В республике Марий Эл ежегодно отмечается значительное поражение ячменя корневыми гнилями, а также семенного зерна их возбудителями.

Поражению посевов ячменя корневыми гнилями способствуют значительное насыщение посевных площадей зерновыми культурами, недостаточная культура земледелия в ряде хозяйств, снижение требований к качеству семенного материала в хозяйствах республики.

Выявлено, что ареал распространения болезней семян ячменя охватывает все районы республики. Нами произведено картирование республики Марий Эл по уровню зараженности семян ячменя. В результате были выявлены две экологические зоны распространения болезни. В первой зоне зараженность семян ярового ячменя достигает 45%, во второй доходит до 56%. Зоны наиболее сильного поражения заболеванием связаны как с недостаточным увлажнением и повышенной температурой в открытой части республики, так и с повышенной увлажненностью и пониженной температурой в восточных районах.

Установлено, что зараженность семян ячменя зависит от совокупного влияния температуры и влажности. Так, во всех районах республики в годы с ГТК ниже 1,0 (2005, 2006 гг.) зараженность была сильнее, чем в годы с ГТК выше 1,0 (2007 г.).

Выделение чистой культуры патогенных грибов на агаровых средах позволило определить, что корневые гнили ячменя в республике вызываются преимущественно грибными возбудителями Bipolaris sorokiniana (Helminthosporium sativum), и видами родов Fusarium и Altenaria.

В условиях республики они чаще всего поражают подземное междоузлие (эпикотиль), первичные и вторичные корни ячменя, основание стебля. Источником инфекции служат семена и инфицированные растительные остатки в почве.

В 2005-2007 гг. анализы семян ячменя показали, что основным возбудителем корневой гнили в республике является Bipolaris sorokiniana, который вызывал разную степень зараженности (табл. 1)

Таблица 1- Заражённость семян ячменя Эльф возбудителями корневой гнили по республике Марий Эл

Годы Проверено семян, т Заражено семян, % Заражённость по видам, %
В.sorokiniana Altenaria spp. Fusarium spp.
2005 7,0 25,7 13,3 16,5 7,1
2006 5,7 34,3 10,7 6,2 3,7
2007 5,5 23,2 14,8 6,8 4,1




В увлажненные годы преобладал В. sorokiniana, в умеренно увлажненные – Alternaria spp. и Fusarium spp.

Зараженность семян ячменя возбудителями корневых гнилей в большинстве случаев тесно коррелирует с пораженностью растений в полевых условиях. Как следствие, это вызывает существенное (до 23,5 %) снижение урожайности (табл. 2).

Таблица 2 - Потери урожая зерна ячменя сорта Эльф в зависимости от зараженности семян возбудителями корневых гнилей, 2005-2007 гг.

Степень зараженности семян фитопатогенами Урожайность в среднем за 3 года, т/га Потери урожая Экономические потери*, тыс. руб./га
т/га %
Слабая (до 10%) Средняя (до 30%) Сильная (более30%) 28,5 24,6 21,6 0 0,39 0,79 0 11,6 23,5 - 2,34 4,74

Примечание: * – при цене 1 т зерна = 6 тыс. руб.

В связи с этим, возникает необходимость защиты семян от этого заболевания, для осуществления которой в настоящее время имеется довольно широкий ассортимент протравителей.

3.2 Эффективность предпосевной обработки семян ярового ячменя против комплекса заболеваний

При использовании протравителей можно получить здоровые всходы, даже при высоком уровне семенной инфекции, а также значительно отодвинуть сроки химических обработок в период вегетации, а иногда совсем отказаться от них.

В наших опытах действие химических протравителей проявлялось по-разному, в зависимости от фазы развития культуры (табл.3). В период кущения ячмень меньше всего поражался в варианте обработки семян препаратом Дино, где развитие корневой гнили было на 5,7% ниже контроля. Несколько более низкие результаты получены от обработки семян Феразимом и Барьер Колор, где развитие болезней было ниже контроля на 4,8 и 4,1% соответственно. В фазу молочно- восковой спелости наибольшее снижение развития болезни произошло от действия препаратов Барьер Колор -18,5% и Дино - 19,2%. В итоге наибольшую биологическую эффективность показал препарат Барьер Колор - 38,4% (табл. 3).

Таблица 3 - Действие химических протравителей при обработке семян на развитие корневой гнили ячменя (2005-2007гг.)

№ п/п Вариант Развитие корневой гнили, % Биологическая эффективность, %
кущение молочно-восковая спелость
1 Контроль 23,4 25,6 -
2 Барьер Колор(0,5л/т) 19,3 18,5 38,4
3 Витавакс200ФФ(2кг/т) 19,5 20,0 28,0
4 Феразим (0,6л/т) 18,6 19,5 31,2
5 Дино(2кг/т) 17,7 19,2 33,2

Применение протравителей повышало полевую всхожесть растений и сохранность растений к уборке, которые оказались достоверно выше в вариантах с Барьер Колор (на 4,6 и 12,3%, по сравнению с контролем, соответственно).

Химическое протравливание семян ячменя также положительно повлияло на биометрические показатели растений (табл.4). Наиболее способствовало увеличению длины колоса, длины стебля и числа зерен в колосе протравливание семян препаратом Барьер Колор.

Таблица 4 - Биометрические показатели растений ячменя в зависимости от

использованных протравителей (2005-2007гг.)

№ п/п Вариант Длина стебля, см.. Длина колоса, см.. Число зёрен в колосе, шт. Масса 1000 зёрен, г
абс. %, к контролю
1 Контроль 62,6 4,7 13,7 32,5 100
2 Барьер Колор(0,5л/т) 64,8 5,5 14,5 39,0 120,0
3 Витавакс200ФФ(2кг/т) 66 5,2 14,2 37,6 115,7
4 Феразим (0,6л/т) 64,1 5,0 14,2 37,1 114,2
5 Дино(2кг/т) 64,8 5,1 14,4 38,6 118,8

Химическое обеззараживание семян, кроме снижения инфекционного начала заболевания, повышало также продуктивность ячменя. Так, в вариантах с Барьер Колор получена наибольшая масса 1000 зерен, превышавшая контроль на 6,5 г.

Исследования влияния предпосевного протравливания семян ячменя на зараженность семян нового урожая показали, что лучше всего (на 24 %) снижал инфицирование семян нового урожая возбудителями корневых гнилей препарат Барьер Колор.

Получению стабильных и высоких урожаев ячменя препятствует также широкое распространение листо-стеблевых инфекций. Во все годы исследований наиболее часто встречалось поражение растений септориозом.

Изучение влияния протравителей на ячмене показало, что они способствовали также снижению развития септориоза. В наибольшей степени снижению развития септориоза на ячмене (до 9,5%) способствовали препараты Барьер Колор и Дино (рисунок 1).


 Рисунок 1- Влияние предпосевной обработки семян на развитие септориоза ячменя-1

Рисунок 1- Влияние предпосевной обработки семян на развитие септориоза ячменя

Виды грибов из рода Helminthosporium являются также возбудителями листовых пятнистостей ячменя, в том числе темно-бурой пятнистости. Результаты исследований показали, что темно-бурая пятнистость на ячмене развивалась интенсивно с фазы колошения и достигала порога вредоносности к фазам налива и молочной спелости. Более сильное проявление заболевания отмечалось в сухие годы при недостаточном увлажнении почвы.

В опытах с химическим протравливанием обработка семян ячменя Барьер Колор и Дино способствовала меньшему проявлению темно-бурой пятнистости на ячмене, развитие которой снизилось с 21,5 до 11,9% и 11,5% соответственно (табл. 5).

Таблица 5 - Влияние предпосевной обработки семян на развитие темно-бурой пятнистости ячменя, %

№ п /п Вариант Развитие, % Среднее, %
2005г 2006г 2007г
1 Контроль 22,6 15,9 26 21,5
2 Барьер Колор(0,5л/т) 12,7 8 15 11,9
3 Витавакс200ФФ(2кг/т) 13,3 7,1 16,5 12,3
4 Феразим (0,6л/т) 13,6 8,2 15,7 12,5
5 Дино(2кг/т) 11,7 7,1 15,7 11,5

В целом, протравители (Барьер Колор и Дино) показали наиболее высокую биологическую эффективность против возбудителей септориоза и темно-бурой пятнистости соответственно 36,9; 44,8 и 36,9; 45,8 % (табл. 6).

Таблица 6 - Биологическая эффективность протравителей

против септориоза и тёмно-бурой пятнистости (2005-2007гг.)

Показатели Варианты опыта
Контроль Барьер Колор Витавакс 200 ФФ Феразим Дино
Биологическая эффективность против септориоза, % - 36,9 34,9 28,2 36,9
Биологическая эффективность против тёмно-бурой пятнистости, % - 44,8 43,8 42,9 45,8

В результате использования данных препаратов получена более высокая прибавка урожайности ячменя (табл. 7).

Таблица 7 - Влияние химических протравителей

на урожайность ячменя, т/га (2005-2007 гг.)

Варианты Урожайность Прибавка урожая
1. Контроль 1,48 -
2. Барьер Колор 2,11 +0,63
3. Витавакс 200 ФФ 1,97 +0,49
4. Феразим 1,95 +0,47
5. Дино 2,04 +0,56
НСР05 0,182

При использовании протравителя Барьер Колор прибавка урожая ячменя составила 0,63 т/га, при использовании Дино – 0,56 т/га, Витавакса 200 ФФ – 0,49 т/га, Феразима – 0,47 т/га.

3.3 Влияние обработки почвы и внесения органических веществ на этиологию корневой гнили

В полной мере оценить значение способа обработки почвы и удобрений нельзя без учета обитающих в почве микроорганизмов. Вынос органического вещества из экосистемы влияет на структуру почвенного микромицетного сообщества, численность почвенных микромицетов и выживаемость возделываемых растений.

В наших исследованиях были проведены анализы на зараженность почвы основным возбудителем корневой гнили - учеты живых начал гриба Bipolaris sorokiniana. Результаты исследований показали, что численность возбудителей корневых гнилей в пахотном слое почвы изменяется в зависимости, как от способов основной обработки, так и факторов биологизации (табл. 8).

.

Таблица 8 - Количество возбудителей корневых гнилей (живых начал) в пахотном слое почвы в посевах ячменя (в среднем за 2005-2007 гг.)

Варианты опыта Кущение Перед уборкой
Всего, тыс. шт./г почвы B. sorociniana, шт./г почвы Всего, тыс. шт./г почвы B. sorociniana, шт./г почвы
1фон - без мульчирования
без основной обработки 18,7 160 19,1 352
безотвальная обработка 18,3 145 18,7 314
вспашка 17,9 134 18,2 295
ср. по фону 18,3 146 18,7 320
2фон – мульчирование ржаной соломой
без основной обработки 15,5 78 15,8 169
безотвальная обработка 14,5 70 14,7 144
вспашка 14,2 57 14,5 132
ср. по фону 14,7 68 15,0 148
3фон – мульчирование гороховой соломой
без основной обработки 13,4 54 13,6 116
безотвальная обработка 12,2 47 12,3 101
вспашка 12,0 33 12,1 97
ср. по фону 12,5 45 12,7 105

Из данных таблицы видно, что в период вегетации наблюдается рост зараженности почвы данным возбудителем гельминтоспориозной корневой гнили. Если в период посева на фоне без мульчирования в пахотном слое почвы возбудителей корневых гнилей было 18,3 тыс. шт./г, то к уборке их количество составило уже 18,7 тыс. шт. на 1 г почвы. При заделке гороховой мульчи установлено уменьшение живых начал корневых гнилей, по сравнению с фоном без биофакторов к периоду посева на 5,8 тыс. шт., а к уборке - на 6,0 тыс. шт./г. Вместе с тем, в вариантах с использованием ржаной мульчи наблюдается некоторое увеличение количества возбудителей корневых гнилей. Так, к посеву при применении ржаной мульчи всего живых начал было 14,7 тыс. шт./г почвы, а к уборке - 15,0 тыс. шт./г.

Известно, что микробиологическая деятельность в почве в сильной степени тормозится из-за отсутствия достаточного количества свежего органического вещества. Определение общей биологической активности почвы аппликационным методом в наших исследованиях подтвердило повышение жизнедеятельности микроорганизмов при поступлении в почву свежей органики. По фону без мульчирования, в верхнем (0-10 см) слое за 30 дней вегетации ячменя разлагалось 18,7% льняной ткани, а на фоне ржаной мульчи - 27,4%, по мульче гороховой - 29,5% (табл. 9).

Таблица 9 - Разложение льняной ткани в пахотном слое почвы под посевами ячменя, % (среднее за 2005-2007 гг.)

Варианты опыта за 30 дней за 45 дней за 60 дней
0 -10см 10-20см 0 -10см 10-20см 0 -10см 10-20см
1фон - без мульчи
без основной обработки 20,7 11,9 41,4 23,5 51,4 28,7
безотвальная обработка 20,9 17,6 42,7 28,3 53,3 31,3
вспашка 14,4 21,7 25,6 27,1 37,2 29,0
ср. по фону 18,7 17,1 36,6 26,3 47,3 29,7
2фон – мульчирование ржаной соломой
без основной обработки 29,8 18,3 56,7 40,2 69,7 49,1
безотвальная обработка 30,9 22,0 57,4 43,3 71,5 52,8
вспашка 21,4 22,7 47,2 41,9 28,4 51,6
ср. по фону 27,4 21,0 53,8 41,8 66,5 51,2
3фон – мульчирование гороховой соломой
без основной обработки 32,0 19,9 59,0 42,8 72,6 52,3
безотвальная обработка 32,6 24,2 61,4 46,6 73,5 55,6
вспашка 23,8 23,4 48,8 42,1 64,3 52,5
ср. по фону 29,5 22,5 56,4 43,8 70,1 53,5

Более интенсивное разложение льняной ткани на фоне гороховой мульчи шло в слое 0-10 см при безотвальной обработке и составило 73,5%, что на 20,2% выше, чем на фоне без мульчирования.

С точки зрения этиологии и организации защиты растений существенное значение имеет оценка роли семенной инфекции в развитии болезней корней и прикорневых частей растения.

В связи с тесной зависимостью между зараженностью семян и развитием корневых гнилей нами был проведен микологический анализ семян ячменя, полученных на различных вариантах (табл. 10).

Таблица 10 - Влияние обработки почвы и соломенной мульчи на зараженность семян патогенами, вызывающими корневые гнили, %, 2005-2007 гг.

Варианты опыта В.sorokiniana Altenaria sp. Fusarium sp.
1фон – без мульчирования
без обработки 43,0 20,8 3,4
безотвальная обработка 40,5 19,5 1,1
вспашка 40,3 19,0 1,3
2фон –мульчирование ржаной соломой
без обработки 33,4 11,7 1,0
безотвальная обработка 29,5 12,9 1,5
вспашка 33,1 15,6 0
3фон – мульчирование гороховой соломой
без обработки 27,1 9,8 1,0
безотвальная обработка 25,7 11,2 0
вспашка 23,4 15,1 0,7

Из данных таблицы видно, что внесение гороховой мульчи по безотвальной и отвальной обработке почвы способствовало наибольшему (на 14,8-16,9 %) снижению количества грибов в зерне ячменя, по сравнению с вариантами без мульчирования. Зараженность альтернариозом снизилась в 1,2-2 раза. Фузариозом в варианте с безотвальной обработкой по гороховой мульче семена не были заражены вообще.

В результате микологического анализа были установлены различия в зараженности семян фитопатогенными грибами по разным вариантам и годам исследования. Зараженность семян различными видами микромицетов в целом по годам исследований представлена на рисунке 2.

 Зараженность семян ячменя перед посевом различными видами-2

Рисунок 2 - Зараженность семян ячменя перед посевом различными видами микромицетов в среднем, %, 2005-2007 гг.

Данные рис.2 показывают, что преобладающими видами микромицетов на семенах ячменя, независимо от года исследований, были грибы рода Гельминтоспориум, несколько меньше зараженность семян была альтернариозной и фузариозной инфекциями.

В целом, выявленные нами закономерности зараженности семенного материала возбудителями корневых гнилей являются характерными для всего Волго-Вятского и других регионов Российской Федерации (Лукьянова, 2005; Стампо, Кузнецова, 2005; Мухина, 2005 и др.).

Независимо от фонов биологизации и способа обработки почвы, в период вегетации на посевах ячменя происходят как рост распространенности, так и развития корневых гнилей, хотя для последнего показателя данный эффект выражен относительно в меньшей степени.

Результаты учетов распространённости корневых гнилей приведены на рисунке 3.

Как видно из рисунка, наибольшее распространение корневых гнилей на ячмене в фазу всходов наблюдалось на варианте без внесения соломенной мульчи и без основной обработки – 60 %, а наименьшее – 28 % на фоне гороховой мульчи в варианте с безотвальной обработкой почвы.

Изучение динамики поражения растений на различных вариантах опыта велось нами по всем фазам развития ячменя, однако наиболее уязвимая стадия развития растений - всходы. Результаты учетов развития корневых гнилей в данную фазу и к уборке показали, что пораженность ячменя корневыми гнилями была больше на фоне без мульчирования: в фазу всходов в среднем за 2005-2007 гг. развитие болезни составило 18,5%, тогда как по гороховой мульче анализируемые показатели не превышали 6,5%.

 аспространенность корневой гнили ячменя, %, 2005-2007 гг. К-3 Рис. 9 Распространенность корневой гнили ячменя, %, 2005-2007 гг.

К уборке по всем вариантам опыта установлено существенное повышение поражённости ячменя корневыми гнилями. На фоне без мульчирования пораженность увеличилась на 46%. При использовании ржаной мульчи развитие увеличилось на 51%. По гороховой мульче повышение развития было не столь значительным - 26%.

По различным обработкам почвы поражённость растений ячменя также была разной. Высокое развитие корневых гнилей установлено в фазу всходов по фону без основной обработки – 21% и перед уборкой - 28,5%. Меньше растения поражались по отвальной обработке - 18,9%. Ещё меньше корневых гнилей на посевах ячменя было по безотвальной обработке: на всходах - 15,5%, к уборке - 23,7%.

Главным критерием эффективности способов обработки почвы и любых элементов технологии возделывания культур служит урожай. Предполагаемые нами агротехнические приемы защиты ячменя от корневых гнилей были также оценены с точки зрения их влияния на урожайность (таблица 11).

В среднем за годы исследований относительно высокий урожай был получен по безотвальной обработке. Так, на фоне без мульчирования по вспашке урожайность ячменя составила 14,6ц/га, по безотвальной обработке - 15,6ц/га.

Данные таблицы 10 убедительно доказывают, что применение факторов биологизации (мульчирования) способствовало повышению урожайности ячменя. Например, прибавка урожайности, по сравнению с фоном без мульчирования, по фонам с ржаной и гороховой мульчой на вариантах с применением вспашки равнялась 4,9 и 8,9 ц/га; по безотвальному рыхлению – 5,5 и 9,9ц/га и соответственно. Т.е. при использовании биологических факторов эффективность безотвальной обработки почвы повышается более чем 1,3 раза.

Таблица 11 - Урожайность ячменя в зависимости от внесения соломенной мульчи и обработки почвы.(2005-2007гг)

Варианты опыта 2005 г. 2006 г. 2007 г. Среднее за 3 года
1фон - без мульчи
без обработки 14,7 15,6 11,2 13,8
безотвальная обработка 16,1 17,8 12,9 15,6
вспашка 15,2 16,1 12,5 14,6
ср. по фону 15,3 16,5 12,2
2фон – мульчирование ржаной соломой
без обработки 19,7 20,6 15,6 18,6
безотвальная обработка 24,1 22,4 16,8 21,1
вспашка 20,8 21,6 16,1 19,5
ср. по фону 21,5 21,5 16,2
3фон – мульчирование гороховой соломой
без обработки 23,6 24,4 16,9 21,6
безотвальная обработка 29,4 28,9 18,3 25,5
вспашка 26,0 26,7 17,8 23,5
ср. по фону 26,3 26,6 17,4

Кроме того, проведенные нами анализы структуры урожайности показали, что при безотвальной системе основной обработки почвы образуется большее число продуктивных стеблей, выше масса 1000 зерен и показатель натуры зерна.

4 Экономическая и энергетическая эффективность приемов защиты ячменя от корневых гнилей

Расчет экономической эффективности приемов защиты ячменя от корневых гнилей показал, что применение химических протравителей повышает прибыль с 2230 руб. (контроль) до 4000руб. с 1 га (Барьер Колор).

Наибольшая рентабельность получена при протравливании зерна препаратом Барьер Колор, которая составила 61,1 %. Несколько более низкая рентабельность получена при применении Дино – 56%.

Наибольший показатель биоэнергетической эффективности также получен при протравливании семян препаратами Барьер Колор и Дино - 80,1 и 78,2 ГДж/га соответственно.

Энергетическая оценка применения различных способов обработки почвы на фоне внесения соломенной мульчи показала, что коэффициент энергетической эффективности повышался на биологических фонах, где, в сравнении с фоном без мульчирования, он был выше на 0,21. Относительно высокий коэффициент энергоотдачи был по варианту безотвальной обработки почвы на фоне внесения гороховой мульчи – 1,71. Накопление совокупной энергии на фоне внесения гороховой мульчи превышало таковое на фоне без мульчирования на 55%.

Расчеты экономической эффективности использования различных факторов биологизации при разных способах основной обработки почвы для защиты ячменя от корневых гнилей показали, что в условиях республики Марий Эл экономически более выгодным является прием безотвальной обработки. Сравнительно низкая себестоимость 1 ц зерна (273,0 руб.) и высокая рентабельность (83,0 %) получены по варианту безотвальной обработки на фоне гороховой мульчи, к показателям которой были близки и показатели по вспашке(300,8 руб. и 41,5%). На контрольном варианте по сравнению с безотвальной обработкой, себестоимость продукции была выше на 50,0руб. и уровень рентабельности снизился на 23,3%.

Возделывание ячменя без внесения соломенной мульчи, конечно, не приводит к увеличению производственных затрат, но в конечном счете, повышает себестоимость 1 ц зерна, из-за чего снижается рентабельность производства зерна. При этом себестоимость продукции повышается до 482,4руб. (контроль), а уровень рентабельности падает до 3,7%.

выводы

  1. В республике Марий Эл ежегодно отмечается значительное поражение растений ячменя корневыми гнилями, а также заражение семенного зерна их возбудителями. Выявлены две экологические зоны наиболее сильного распространения болезни в республике. К первой отнесены северные районы, где зараженность семян ярового ячменя достигает 45%, ко второй - районы из юго-восточной части с зараженностью до 56%.
  2. Зараженность семян ячменя зависит от совокупного влияния температуры и влажности: в годы с ГТК ниже 1,0 она была сильнее, чем в годы с ГТК выше 1,0.

3. Основными возбудителями корневых гнилей ячменя в республике являются: Bipolaris sorokiniana (Sacc.) Shoem (Helminthosporium sativum), составлявший в среднем 46,3% от общего процента поражения, а также виды Fusarium (30,6%) и Alternaria (18,0%).

4. Зараженность семян ячменя возбудителями корневых гнилей тесно коррелирует с пораженностью растений в полевых условиях, что вызывает существенное (до 23,5 %) снижение урожайности.

  1. Применение химических протравителей семян ячменя снижает развитие корневых гнилей, повышает полевую всхожесть, выживаемость растений, озерненность колоса, массу 1000 зерен, урожайность и зараженность фитопатогенами семян нового урожая. Наиболее эффективным в этом отношении оказался препарат Барьер Колор.
  2. Протравливание семян препаратом Барьер Колор способствовало также снижению (до 9,5%) развития септориоза и темно-бурой пятнистости (до 11,9%) на ячмене, что обеспечивало существенную прибавку урожайности (в среднем на 0,63 т/га).
  3. В течение вегетации наблюдается рост зараженности почвы возбудителем гельминтоспориозной корневой гнили B. sorokiniana. Численность его конидий в пахотном слое изменяется в зависимости как от способов основной обработки почвы, так и факторов биологизации – внесения соломенной мульчи. Наименьшее количество конидий по фону без мульчи наблюдалось по вспашке. При применении соломенной мульчи (ржаной и гороховой) наименьшая зараженность наблюдалась по безотвальной обработке почвы. Наибольшему снижению количества конидий B. sorokiniana способствует мульчирование почвы гороховой соломой.
  4. Внесение соломенной мульчи существенно повышает активность почвенной микрофлоры. Наиболее высокая активность установлена по безотвальной обработке почвы при внесении гороховой мульчи.
  5. На фоне внесения гороховой мульчи по безотвальной обработке почвы были получены также наименее зараженные В. sorokiniana и Alternaria spp. семена, а фузариозная инфекция на семенах вообще не проявлялась. Безотвальная обработка почвы и использование гороховой мульчи также существенно снижали распространение и развитие корневых гнилей ячменя в период вегетации.
  6. Мульчирование гороховой соломой способствовало увеличению показателей продуктивности посевов ячменя, особенно на фоне безотвальной обработки почвы, где прибавка урожайности семян составляла 0,99 т/га.
  7. Применение протравителей и рекомендуемых способов сочетания основной обработки почвы и факторов биологизации повышает экономическую и биоэнергетическую эффективность производства семян ячменя. При протравливании зерна наибольшие рентабельность (61,1 %) и коэффициент превращения энергии (6,3) показало использование препарата Барьер Колор. Безотвальная обработка почвы и использование гороховой мульчи также показали высокую рентабельность (83,0%) и высокий коэффициент энергоотдачи – 1,7.





Рекомендации производству

  1. Для предпосевной обработки семян ячменя против корневых гнилей применять химический препарат Барьер Колор (0,5л/т.)
  2. Для повышения активности почвенной микрофлоры, снижения распространения и развития корневых гнилей ячменя в период вегетации, а также зараженности полученных семян заделывать в почву измельченную гороховую мульчу.
  3. Для повышения эффективности мульчирования применять безотвальную систему основной обработки почвы - рыхление КТС-10 на глубину 15-20 см.


































СПИСОК РАБОТ, ОПУБЛИКОВАННЫХ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

Публикации в изданиях, рекомендованных ВАК РФ:

1 Богачук Н.И. Влияние органического вещества и обработки почвы на поражение ячменя корневой гнилью / Н.И. Богачук, Г.С.Марьин, Н.Н. Апаева, А.М. Ямалиева // Вестник Казанского ГАУ (ежеквартальный научный журнал). – Казань, 2008. - № 3 (9). – С. 88-90.

2 Ямалиева А.М. Влияние удобрений на деятельность почвенной микрофлоры при возделывании оз. пшеницы / А.М. Ямалиева, Г.С.Марьин, Н.И. Богачук, С.А. Замятин // Вестник Казанского ГАУ (ежеквартальный научный журнал). – Казань, 2008. - № 3 (9). – С. 98-101.

Публикации в других изданиях:

3 Богачук Н.И. Влияние органических удобрений на фитосанитарное состояние почвы и урожайность яровой пшеницы / Н.И. Богачук, Д.А. Ложкина //Актуальные вопросы совершенствования технологии производства и переработки продукции сельского хозяйства: Мосоловские чтения: Материалы международной научно- практической конференции. Вып. 8. – Йошкар-Ола: Мар. гос. ун-т, 2006. – С. 157-159.

4 Малков А.И. Влияние обработки почвы на фитосанитарию / А.И. Малков, Г.С. Марьин, Г.С. Юнусов, Н.И. Богачук // Актуальные вопросы совершенствования технологии производства и переработки продукции сельского хозяйства: Мосоловские чтения: Материалы международной научно- практической конференции. Вып. 9. – Йошкар-Ола: Мар. гос. ун-т, 2007. – С. 311-314.

5 Марьина-Чермных О.Г. Этиология корневой гнили ячменя в условиях внесения органического вещества / О.Г. Марьина-Чермных, С.А. Замятин, Н.И. Богачук, Г.Н. Орехова, Т.В. Тулькина, Е.Н. Просверикова // Актуальные вопросы совершенствования технологии производства и переработки продукции сельского хозяйства: Мосоловские чтения: Материалы международной научно- практической конференции. Вып. 9. – Йошкар-Ола: Мар. гос. ун-т, 2007. – С. 335-338.

6 Мартынова Г.П. Фитосанитарное состояние посевов ячменя на фоне внесения органического вещества / Г.П. Мартынова, Н.И. Богачук, Д.А. Ложкина // Актуальные вопросы совершенствования технологии производства и переработки продукции сельского хозяйства: Мосоловские чтения: Материалы международной научно- практической конференции. Вып. 9. – Йошкар-Ола: Мар. гос. ун-т, 2007. – С. 339-340.

7 Богачук Н.И. Влияние соломы на развитие корневой гнили ячменя / Н.И. Богачук, О.Г. Марьина-Чермных, Г.Н. Орехова // Актуальные вопросы совершенствования технологии производства и переработки продукции сельского хозяйства: Мосоловские чтения: Материалы международной научно- практической конференции. Вып. 10. – Йошкар-Ола: Мар. гос. ун-т, 2008. – С. 151-153.

8 Богачук Н.И. Эффективность химических препаратов против болезней ярового ячменя в республике Марий Эл / Н.И. Богачук // Актуальные вопросы совершенствования технологии производства и переработки продукции сельского хозяйства: Мосоловские чтения: Материалы международной научно- практической конференции. Вып. 10. – Йошкар-Ола: Мар. гос. ун-т, 2008. – С. 153-157.

Богачук Надежда Ивановна

«Корневые гнили ячменя и приемы защиты от них в условиях республики Марий-Эл»

06.01.11 – защита растений

сельскохозяйственные науки Д 220.010.06

Воронежский государственный аграрный университет им. К.Д. Глинки, 394087, Воронеж, ул. Мичурина, 1, ВГАУ

Тел.: 53-86-51; 53-88-27

Дата защиты 11 июня 2009 года



 





<
 
2013 www.disus.ru - «Бесплатная научная электронная библиотека»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.