Агроэкологическое обоснование применения биологически активных веществ, макроэлементов и электромагнитного излучения для повышения болезнеустойчивости и продуктивности озимой пшеницы в условиях тамбов

На правах рукописи

Дёгтев Игорь Викторович

Агроэкологическое обоснование применения биологически активных веществ, макроэлементов и электромагнитного излучения для повышения болезнеустойчивости и продуктивности озимой пшеницы в условиях Тамбовской области

Специальность 06.01.11. – защита растений

Автореферат на соискание учёной степени

кандидата сельскохозяйственных наук

Воронеж 2008

Работа выполнена на кафедре агроэкологии и защиты растений ФГОУ ВПО «Мичуринский государственный аграрный университет»

Научные руководители: доктор сельскохозяйственных наук, профессор

Фирсов Василий Федорович;

кандидат физико-математических наук, доцент

Лёвин Вячеслав Александрович

Официальные оппоненты: доктор биологических наук, профессор

Илларионов Александр Иванович;

доктор биологических наук, доцент

Свистова Ирина Дмитриевна

Ведущая организация: ГНУ ВНИИ защиты растений МСХ РФ (п. Рамонь).

Защита состоится 21 февраля 2008 года в 1400 часов в ауд. 268 на заседании диссертационного совета Д 220.010.06 Воронежского государственного аграрного университета им. К.Д. Глинки по адресу: 394087, г. Воронеж, ул. Мичурина, 1.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ВГАУ им. К.Д. Глинки; электронный адрес сайта: www.vsau.ru/science/diss.

Автореферат разослан « » января 2008 г.

Ученый секретарь диссертационного совета

доцент Кольцова О.М.

Общая характеристика работы

Актуальность проблемы

Озимая пшеница – является ценной и высокоурожайной продовольственной культурой. В мировом земледелии она занимает первое место среди других сельскохозяйственных культур. В Российской Федерации озимая пшеница возделывается практически повсеместно, в Центральном Черноземье она занимает более половины всего зернового клина (Музыкантов,2005).

Эта культура обладает высокой потенциальной продуктивностью, но её средняя урожайность по России невелика и составляет 20 – 30 ц/га. Это связано с ухудшением культуры земледелия, почвенно – климатическими факторами и поражением растений болезнями и вредителями (Гультяева и др., 2005; Комков, 2005).

Как указывает ряд авторов: Г.В. Мепаришвили и др. (2005); О.В. Роженцова и Л.Н. Щуляковская (2005); ВП. Судникова и др. (2005), зерновые культуры, в том числе и озимая пшеница, поражаются такими заболеваниями как бурая ржавчина, септориоз, корневые гнили, твёрдая головня и т.д., что влечёт значительные потери урожая – от 20 до 40%.

По данным М.Н.Васецкой и др. (2005), в Тамбовской области наиболее распространенными заболеваниями озимой пшеницы являются твердая и пыльная головня, корневые гнили, бурая ржавчина, септориоз и мучнистая роса.

Один из наиболее эффективных способов борьбы с болезнями и вредителями озимой пшеницы – это использование химических препаратов. Но бессистемное и повсеместное их применение загрязняет окружающую среду, дестабилизирует фитосанитарную обстановку агроэкосистем и вызывает развитие резистентности фитопатогенов к химическим соединениям (Волкова, 2005).

В связи с этим, назрела необходимость в разработке беспестицидных технологий выращивания культурных растений. Один из способов повышения болезнеустойчивости растений – это использование биопрепаратов и биологически активных веществ (БАВ), макро- и микроэлементов, физических факторов: электромагнитного излучения (ЭМИ), поля коронного разряда, концентрированного солнечного света, инфракрасного и ультрафиолетового излучений, света лазера и др., (Фирсов, 1987; Трифонова, 1998; Зейналов и др., 2005; Офицерова, 2006).

Применение вышеназванных средств не вызывает резистентности вредных организмов и не оказывает отрицательного воздействия на окружающую среду. Поэтому представляло интерес изучить совместное влияние данных факторов (электромагнитного излучения низкой частоты, макроэлементов и биологически активных веществ) на продуктивность и болезнеустойчивость озимой пшеницы в условиях Тамбовской области.

Цель и задачи исследований

Целью наших исследований было дать агроэкологическое обоснование применения биологически активных веществ, макроэлементов и электромагнитного излучения для повышения болезнеустойчивости и продуктивности озимой пшеницы в условиях Тамбовской области.

В соответствии с поставленной целью решались следующие задачи:

- изучить влияние предпосевной подготовки семенного материала воздействием электромагнитного излучения и протравителя на болезнеустойчивость озимой пшеницы;

- изучить влияние обработки растений БАВ и макроэлементами на продуктивность и болезнеустойчивость озимой пшеницы;

- изучить влияние обработки и семян и растений испытываемыми средствами на болезнеустойчивость и продуктивность озимой пшеницы;

- оценить экономическую эффективность применения БАВ, макроэлементов и физических факторов в агроценозе озимой пшеницы.

Научная новизна:

- установлена закономерность влияния электромагнитного излучения низкой частоты, макроэлементов и биологически активных веществ на продуктивность и болезнеустойчивость растений озимой пшеницы;

- выявлено положительное влияние совместного использования ЭМИ в комплексе с биологически активными веществами и карбамидом на энергию прорастания, полевую всхожесть и площадь листовой пластины растений озимой пшеницы;

- выявлено положительное влияние комплексного использования электромагнитного излучения низкой частоты и карбамида для обработки семенного материала, с последующим опрыскиванием посевов раствором карбамида для повышения болезнеустойчивости и урожайности озимой пшеницы;

Практическая значимость работы

Разработанные приёмы позволяют повысить урожайность и болезнеустойчивость озимой пшеницы, а также снизить пестицидную нагрузку на окружающую среду.

Обоснована экологическая и экономическая целесообразность обработки семян ЭМИ и макроэлементами, с последующим опрыскиванием растений озимой пшеницы раствором макроэлементов с целью повышения болезнеустойчивости и продуктивности озимой пшеницы.

Результаты исследований вошли в рекомендации производству “Повышение болезнеустойчивости и урожайности сельскохозяйственных культур воздействием на семена электромагнитным излучением низкой частоты и микро- и макроэлементами”, Мичуринск, 2005. – 19с.

Апробация работы

Результаты работы включены в отчёт о научно – исследовательской работе по теме 2.29: “Проведение исследований и разработка энерго – и ресурсосберегающих технологий возделывания сельскохозяйственных культур с использованием приёмов биологизации земледелия в условиях Центрально – Черноземной зоны России” за № гос. регистрации 01200300852 (Мичуринск, 2003), а также доложены и получили одобрение на Втором Всероссийском съезде по защите растений “Фитосанитарное оздоровление экосистем” (Санкт – Петербург, 2005) и Международной научно – практической конференции “Проблемы ресурсосберегающего производства и переработки экологически чистой сельскохозяйственной продукции” (Астрахань, 2006).

По материалам диссертации опубликовано 6 печатных статей, в том числе одна в издании, рекомендованном ВАК РФ.

Положения, выносимые на защиту:

1. Использование электромагнитного излучения низкой частоты, фунгицидов, биологически активных веществ для подготовки посевного материала и опрыскивание ими посевов с целью повышения продуктивности и болезнеустойчивости озимой пшеницы.

2. Применение ЭМИ и макроэлементов при подготовке семенного материала озимой пшеницы с последующим опрыскиванием посевов раствором макроэлементов для повышения болезнеустойчивости и урожайности данной культуры.

3. Экологическое и экономическое обоснование применения ЭМИ и макроэлементов для подготовки семян озимой пшеницы и двукратной обработки растений раствором макроэлементов.

Структура и объем диссертации

Диссертация состоит из введения, 5 глав, выводов и предложений производству. Общий объём работы - 155 страницы машинописного текста. Она содержит 31 таблицу, 4 рисунка, 13 приложений. Список использованной литературы включает 212 наименований, в т.ч. 41 на иностранных языках.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

1 ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ

В данной главе даётся анализ отечественных и зарубежных источников литературы, посвященных изучению вопроса возделывания озимой пшеницы. На основании проведенного анализа делается вывод о том, что на продуктивность данной культуры помимо внешних факторов (почвенно – климатические условия) и особенностей сорта оказывает влияние поражение растений болезнями и повреждение вредителями, которые отнимают от 10 до 40% урожая.

В борьбе с вредителями и болезнями применяются различные методы: химический, агротехнический, биологический и др., но наиболее распространенным и эффективным остается химический. Однако он имеет ряд существенных недостатков, таких как загрязнение окружающей среды, а при нарушении технологии использования, формирование резистентности у патогенов. Поэтому назрела необходимость замены данного способа защиты растений озимой пшеницы на тот, который был бы экологически и экономически целесообразен и повышал продуктивность и устойчивость агроценоза данной культуры. Существует достаточное количество литературных данных о применении для этой цели стимуляторов роста, биологически активных веществ, микро- и макроэлементов, различных физических факторов, но не много сведений о комплексном их применении. Это послужило основанием для проведения исследований по изучению влияния физического фактора (электромагнитного излучения низкой частоты), биологически активных веществ и макроэлементов на продуктивность озимой пшеницы сорта Мироновская 808 в условиях Тамбовской области.

2 МАТЕРИАЛ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЙ

В качестве материала исследований были использованы семена озимой пшеницы сорта Мироновская 808.

Для обработки семян и растений использовались: химические препараты - дивиденд стар,3,6%к.с. и альто, 40%с.к.; электромагнитное излучение низкой частоты, биопрепараты: альбит и эпин, макроэлементы - раствор карбамида и баковая смесь суперфосфат + хлористый калий. Растения пшеницы подвергались обработке испытываемыми препаратами в фазы трубкования и колошения.

Полевые опыты и статистическая обработка полученных данных проводилась согласно методики Б.А.Доспехова (1985). Площадь опытной делянки 10 м2, повторность четырёхкратная.

Схема опытов:

Опыт 1. Повышение болезнеустойчивости и урожайности озимой пшеницы путём предпосевной подготовки семян

Варианты:

1. контроль (семена без обработки)
2. эталон (семена протравлены препаратом дивиденд стар,3,6% к.с. 1л/т)

3. семена обработаны:

3.1. ЭМИ, 1 час

3.2. альбит, 0,05л/т

3.3. ЭМИ,1час+альбит,0,05л/т

3.4. эпин, 0,2л/т

3.5. ЭМИ,1час + эпин,0,2л/т

3.6. карбамид, 3кг/т

3.7. ЭМИ,1час + карбамид, 3кг/т

Опыт 2. Повышение продуктивности и болезнеустойчивости агроценоза озимой пшеницы путём обработки вегетирующих растений биологически активными веществами и макроэлементами

Варианты:

1. контроль (семена и растения без обработки)
2. эталон (растения обработаны - альто,40% с.к.,0,15л/га)

3. растения обработаны:

3.1. Ca(H2PO4)2, 8кг/га+KCl, 7 кг/га

3.2. карбамид, 40 кг/га

3.3. альбит, 0,05л/га

3.4. эпин, 0,05л/га

Опыт 3. Влияние протравливания семян и обработки растений испытываемыми препаратами на болезнеустойчивость и продуктивность озимой пшеницы

Варианты:

1. Контроль - семена и растения без обработки
Семена протравлены:	Растения обработаны:
2. дивиденд стар,3,6%к.с. 1л/т	альто, 40% с.к., 0,15 л/га (эталон)
3. дивиденд стар, 3,6%к.с. 1 л/т	Ca(H2PO4)2, 8 кг/га+ KCl, 7 кг/га
4. дивиденд стар, 3,6%к.с. 1 л/т	карбамид, 40 кг/га
5. дивиденд стар, 3,6%к.с. 1 л/т	альбит, 0,05л/га
6. дивиденд стар, 3,6%к.с. 1 л/т	эпин, 0,05л/га

Опыт 4. Оптимизация защиты растений озимой пшеницы от корневых гнилей и аэрогенной инфекции

Варианты:

1. Контроль - семена и растения без обработки
Семена протравлены:	Растения обработаны:
2. дивиденд стар, 3,6%к.с. 1л/т	альто, 40%с.к. 0,15 л/га (эталон)
3. ЭМИ, 1час	Са(Н2РО4),8кг/га +KCl,7кг/га
4. карбамид, 3кг/т	карбамид, 40кг/га
5. ЭМИ,1час +карбамид, 3кг/т	карбамид, 40кг/га
6. ЭМИ, 1час	карбамид, 40кг/га
7. альбит, 0,05л/т	альбит, 0,05л/га
8. ЭМИ, 1час + альбит 0,05л/т	альбит, 0,05л/га
9. ЭМИ, 1час	альбит, 0,05л/га
10. эпин, 0,2л/т	эпин, 0,05л/га
11. ЭМИ,1час+эпин, 0,05л/га	эпин, 0,05л/га
12. ЭМИ,1час	эпин, 0,05л/га

По методике Государственного сортоиспытания сельскохозяйственных культур (1985) определяли густоту стояния всходов озимой пшеницы, проводили фенологические наблюдения и учет урожайности культуры. Согласно методике, разработанной Ченкиным с соавторами (1984) определяли степень заселения растений пшеницы шведской мухой, трипсами и клопом черепашкой, а также учитывали степень развития корневых гнилей. По указанной методике изучали влияние испытываемых способов защиты растений на почвенную биоту (метод почвенных раскопок).

Степень поражения растений пшеницы бурой ржавчиной определяли по шкале Петерсона, представленной в методическом руководстве: “Практические рекомендации по диагностике, учету и защите пшеницы от бурой ржавчины, септориоза и мучнистой росы” (Санин и др., 1988), септориозом – по шкале, разработанной М.Н.Васецкой с соавторами (1987).

Площадь листовой поверхности растений озимой пшеницы оп­ределяли в фазу молочной спелости зерна по методике М.Ф.Трифоновой и других исследователей (1998).

Для определения влияния испытываемых приёмов защиты растений пшеницы на целлюлозолитическую активность почвы был использован ап­пликационный метод (Титова, Дабахов, Дабахова,1999). Влияние обработки семян и растений пшеницы испытываемыми пре­паратами на фитотоксичность почвы определяли методом биоиндикации (Во­ловик и др.,1996).

Экономическую эффективность проводимых мероприятий определяли сопоставлением стоимости прибавки урожая на обработанных участках и в контроле.

Содержание белка и клейковины в зерне пшеницы опреде­ляли по методике Государственного сортоиспытания сельскохозяйственных культур (1988) в лаборатории Мичуринского госагроуниверситета. Уборку урожая проводили методом прямого комбайнирования: на мелкоделяночных опытах – комбайном “Хейги”, в производственном – “ДОН - 1500”.

3 ХАРАКТЕРИСТИКА МЕСТА ПРОВЕДЕНИЯ ИССЛЕДОВАНИЙ

Лабораторные исследования в 2003-2006 гг. проводились нами в лабораториях Мичуринского ГАУ, полевые – на опытном поле Среднерусской научно - ис­следовательской фитопатологической станции, расположенной в центральной части Тамбовской области.

Почва опытного поля типична для большей части сельскохозяйственных угодий области и представляет собой чернозём выщелоченный, среднемощный, тяжелосуглинистого механического состава. Содержание гумуса составляет 5,4%, рН солевой вытяжки – 6,5, содержание фосфора – 86 мг, калия – 117 мг на 1 килограмм почвы.

Погодные условия 4-х лет исследований незначительно отличались друг от друга. Вегетационный период 2003 года сложился для озимой пшеницы не совсем благоприятно, хотя средняя температура воздуха за этот период незначительно отличалась от среднемноголетних значений. Количество выпавших осадков с ноября по май было значительно ниже нормы, что в свою очередь отразилось на урожае и поражении растений пшеницы аэрогенной инфекцией. 2004 год для озимой пшеницы выдался вполне благоприятным. Находящаяся на уровне нормы температура воздуха и достаточное количество осадков в течение вегетационного периода, в отдельные месяцы превышающее норму в 2 раза, послужили причиной высокой урожайности пшеницы, при низкой пораженности растений инфекцией. Период 2005 и 2006 года для роста и развития растений озимой пшеницы складывался благоприятно. Если сравнивать с предыдущими годами, то по климатическим условиям 2005 год стоит ближе к 2004, а 2006 к 2003 году. Следует отметить, что урожайность пшеницы в эти периоды была средней, а поражение растений патогенами умеренным.

4 РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ

4.1 Повышение болезнеустойчивости и урожайности озимой пшеницы путём предпосевной подготовки семян

Анализ данных таблицы 1 показывает, что в вариантах, где посевной материал подвергался совместной обработке электромагнитным излучением и препаратами: альбитом, эпином или карбамидом в течение всех лет испытаний наблюдалась наибольшая всхожесть семян. По числу всхожих растений эти варианты опыта превышали контроль на 43-55 растений (12-16%), при 353 растений на 1м2

Таблица – 1 Влияние испытываемых приемов предпосевной подготовки семян на полевую всхожесть и урожайность растений озимой пшеницы (сорт Мироновская 808)

Вариант	Число всхожих растений, шт					Количество продуктивных стеблей, шт/ м2					Урожайность, ц/га
	2003г.	2004г.	2005г.	сред-нее		2003г.		2004г.	2005г.	сред-нее	2003г.	2004г.		2005г.	сред-нее
Семена без обработки - контроль	361	340	357	353		441		477	426	448	37,8	51,4		36,2	41,8
Семена обработаны:
дивиденд стар, 1л/т (эталон)	412	374	408	398		476		511	465	484	42,5	56,8		40,4	46,6
ЭМИ, 1час	398	376	399	391		460		495	428	461	40,5	54,5		38,5	44,5
альбит, 0,05л/т	400	358	376	378		463		500	428	464	39,0	53,6		38,2	43,6
ЭМИ, 1час + альбит, 0,05л/т	405	412	407	408		466		506	452	475	41,7	55,3		38,3	45,1
эпин, 0,2л/т	381	368	372	374		469		501	428	466	40,0	53,9		38,0	44,0
ЭМИ, 1час+эпин, 0,2л/т	414	364	411	396		472		525	453	483	41,3	59,6		39,5	46,8
карбамид, 3кг/т	388	352	380	373		463		498	433	465	42,1	53,2		38,3	44,5
ЭМИ, 1 час + карбамид, 3кг/т	404	380	410	398		475		513	460	483	41,5	55,1		39,1	45,2
НСР05	33,4	31,8	36,5		28		31		25		3,2		3,6	2,7

в контроле и практически находились на уровне эталона (374 – 412 шт/м2).

Что касается числа продуктивных стеблей на 1м2, то количество растений в контрольном варианте, в среднем за 3 года исследований, было на 13-25 шт/м2 меньше, чем в опытных вариантах. Совместное использование испытанных средств на посевном материале пшеницы оказалось эффективнее раздельного, поэтому в вышеуказанных вариантах число продуктивных стеблей было практически на уровне эталона (484 шт/м2).

Применение электромагнитного излучения и испытываемых препаратов для предпосевной обработки семян озимой пшеницы способствовало увеличению площади листовой поверхности растений. Под воздействием данного приёма увеличивалась продолжительность работы ассимиляционного аппарата, а это в свою очередь приводило к повышению количества продуктивных стеблей на 1м2, увеличению количества и массы 1000 зёрен (в среднем на 1 зерно и 1г, соответственно) в колосе и к повышению урожайности, по сравнению с контрольным вариантом. В нём последний показатель составил в 2003г. – 37,8ц/га, в 2004г. – 51,4ц/га и в 2005г. – 36,2ц/га. Урожайность в опытных вариантах превышала контроль на 1,2-8,2 ц/га (3-16%). В среднем за период исследований в контроле она составила 41,8ц/га, а в вариантах опыта она была выше на 1,8-5 ц/га (4-12%).

Необходимо отметить и то, что варианты с совместным использованием ЭМИ, биологически активных веществ или карбамида в течение всего периода исследований отличались стабильной урожайностью, которая находилась практически на уровне эталона или превышала его. Здесь, в течение ряда лет, прибавка урожая зерна была не ниже 3 ц/га, а в эталоне – 4,8 ц/га.

Использование электромагнитного излучения, биологически активных веществ и макроэлементов для обработки семян не защищает в должной мере растения озимой пшеницы от заражения их аэрогенной инфекцией. Поэтому представляло интерес изучить влияние обработки вегетирующих растений БАВ и макроэлементами на устойчивость и продуктивность агроценоза озимой пшеницы.

4.2 Повышение продуктивности и болезнеустойчивости агроценоза озимой пшеницы, путём обработки вегетирующих растений биологически активными веществами и макроэлементами

В течение всего периода исследований площадь листьев одного растения в вариантах опыта превышала значения таковой в контроле на 1-6,5см2 (2,4-16%), а в том варианте опыта, где для обработки растений использовался карбамид, 40кг/га, площадь листьев растений превышала контроль на 4,1-6,5см2 и оставалась на уровне эталона или даже была выше, в то время как в остальных вариантах данный показатель варьировал в пределах 1-4,9см2.

В среднем за 3 года исследований, в вариантах с использованием макроэлементов площадь листьев растений пшеницы превышала показатель контроля на 3,3-5,6 см2 (11-18%), а с использованием биологически активных веществ – на 1,9-2,7см2 (6-9%), при значении последнего 31,3см2.

В 2004 году отмечен наиболее низкий процент развития бурой ржавчины и септориоза. За весь период исследований в фазу молочной спелости зерна степень поражения растений этими заболеваниями была в 2 и 1,4 раза, соответственно, ниже значений контроля.

На протяжении всего периода исследований устойчивый результат был получен в варианте с применением на посевах озимой пшеницы баковой смеси: суперфосфат + хлористый калий. Здесь наблюдалось наибольшее снижение степени поражения растений заболеваниями во все фазы их вегетации. В этих вариантах опыта урожайность зерна озимой пшеницы превышала контроль на 3,8-6,1 ц/га (9,5-18,4%) – рисунок 1.

Исходя из полученных данных можно сказать, что двукратная обработка растений озимой пшеницы в течении вегетации баковой смесью: суперфосфат8кг/га + хлористый калий 7кг/га или раствором карбамида 40кг/га, или препаратами: альбитом 0,05л/га, эпином 0,05л/га позволяет в значительной степени повысить болезнеустойчивость растений против таких заболеваний, как бурая ржавчина и септориоз; способствует увеличению площади листовой поверхности растений и урожайности этой ценной продовольственной культуры. Данный прием

не оказывает отрицательного влияния на агроценоз культуры и позволяет снизить пестицидный пресс на наземную и почвенную фауну.

4.3 Влияние протравливания семян и обработки растений испытываемыми препаратами на болезнеустойчивость и продуктивность озимой пшеницы

Биологическая эффективность применения биологически активных веществ и макроэлементов на растениях озимой пшеницы против аэрогенной инфекции (бурая ржавчина и септориоз) за годы исследований находилась в пределах 13,5-74,6% и 9,1-62,9%, соответственно, а по усреднённым данным 39,9-55,0% и 23,1-42,8%. Варианты, где для обработки растений пшеницы применялся раствор карбамида или препарата альбит, отличались наибольшей биологической эффективностью, в среднем она составляла 55%. По отношению к септориозу эффективнее проявили себя варианты с применением раствора карбамида или баковой смеси суперфосфат + хлористый калий, в среднем вышеуказанный показатель составлял около 40%. Против корневых гнилей в фазу молочной спелости зерна наиболее эффективным оказалось применение препаратов - альбит или карбамид. Их биологическая эффективность за весь период исследований была в пределах 58,0-64,9% (по усреднённым данным – 61%) т.е. на 10% выше, чем в других вариантах опыта.

Таким образом, протравливание посевного материала озимой пшеницы химическим препаратом дивиденд стар предохраняет ее от развития таких заболева-

ний как корневые гнили, твёрдая и пыльная головня, а двукратная обработка вегетирующих растений макроэлементами способствует повышению болезнеустойчивости культуры от аэрогенной инфекции (бурой ржавчины и септориоза). Данные приёмы также способствуют увеличению фотосинтетической поверхности листьев и продолжительности работы ассимиляционного аппарата, благодаря чему происходит более продуктивное формирование таких показателей, как количество продуктивных стеблей, число и масса 1000 зёрен и как следствие - повышение урожайности озимой пшеницы (рисунок 2).

За исследуемый период урожайность пшеницы по вариантам опыта превышала значения контроля на 2,5-11,5 ц/га (6,3-22,2%), а по усреднённым данным – на 4,8-7,8 ц/га (11,2-18%). Следует отметить, что и наибольшая прибавка урожая зерна, относительно других лет, отмечена в 2004 году, в варианте с использованием для опрыскивания растений раствора карбамида, она составляла 11,5ц/га или 22,2%. К тому же опрыскивание посевов озимой пшеницы растворами макроэлементов улучшает качество зерна этой культуры: повышается содержание белка и клейковины в зерне. Применение указанных средств не оказывает существенного влияния на биоценотические связи в агроценозе данной культуры и позволяет уменьшить пестицидную нагрузку на окружающую среду.

Общеизвестно, что применение только химических препаратов загрязняет окружающую среду, а также подавляет развитие почвенных микроорганизмов, в результате чего снижается их численность и метаболическая активность. Поэтому, чтобы свести к минимуму воздействие химических препаратов на агроценоз, нами был заложен полевой опыт, в котором семена озимой пшеницы сорта Мироновская 808 перед посевом подвергали совместной обработке электромагнитным излучением, биологически активными веществами и макроэлементами, а растения двукратно опрыскивали растворами испытываемых препаратов. Полученный материал отражен в нижеследующем разделе работы.

4.4 Оптимизация защиты растений озимой пшеницы от корневых гнилей и аэрогенной инфекции

Результаты, полученные нами в предыдущем опыте, где для обработки семенного материала использовался протравитель, а растения опрыскивались растворами испытываемых препаратов, показывают целесообразность использования данных приёмов в нашем регионе. Применение такого приёма как протравливание не всегда оказывается оправданным, в частности, когда семена используемой культуры не заражены головнёвой инфекцией, а повсеместное применение пестицидов может вызвать негативные последствия – развитие резистентности у патогена, изменение биоценозов, загрязнение окружающей среды и т.д.

В связи с этим для нас представляло интерес изучить экологически безопасные способы подготовки посевного материала, основанные на применении природных компонентов и физического воздействия в сочетании с обработкой растений испытываемыми препаратами и растворами макроэлементов.

Использование электромагнитного излучения совместно с испытываемыми препаратами для обработки посевного материала озимой пшеницы и опрыскивание посевов растворами макроэлементов и БАВ в нашем опыте способствовало увеличению фотосинтетической поверхности растений. Этот показатель превышал значения контроля на 1,3 – 7,3 см2 (5-25%), а по усреднённым данным – на 2,8-5,8 см2 (9-19%). В течение всего периода исследований, в тех вариантах опыта, где для обработки семян использовалось – ЭМИ, а растений - раствор карбамида площадь листовой поверхности растений пшеницы была на уровне эталона или превышала его.

В этих же вариантах была наименьшей и степень развития таких заболеваний, как бурая ржавчина, септориоз и корневые гнили (рисунок 3). Варианты с совместным применением ЭМИ и испытываемых препаратов, для предпосевной подготовки семян, отличались более низким развитием инфекции, чем при раздельном применении данных средств. По усредненным данным, за период исследований степень поражения растений пшеницы корневыми гнилями была ниже контроля в 1,2 раза, бурой ржавчиной и септориозом в 2 раза, соответственно.

За годы исследований, применение испытываемых средств способствовало увеличению числа продуктивных стеблей на 1м2, по усредненным данным на 13,6 - 37,3 шт/1м2, количества и массы 1000 зерен на 0,9 - 1,9 шт/колос и 0,3 - 2,4г, соответственно, по сравнению с контрольным вариантом.

Таблица 2 - Влияние приемов предпосевной подготовки семян и обработки растений испытываемыми препаратами на урожайность, содержание белка и клейковины в зерне озимой пшеницы (сорт Мироновская 808)

Вариант		Урожайность, ц/га
		2003г.	2004г.	2005г.	среднее
1		2	3	4	5
Семена без обработки – контроль		39,5	49,7	36,5	41,9
Семена обработаны:	Растения обработаны:
дивиденд стар, 1л/т	альто,0,15 л/га (эталон)	50,3	59,6	44,1	51,3
ЭМИ, 1 час	Ca(H2PO4)2,8кг/га+KCl,7 кг/га	45	58,4	42,2	48,5
карбамид, 3кг/т	карбамид, 40кг/га	46,3	59,4	42,3	49,3
Продолжение таблицы 2
1	2	3	4	5
ЭМИ,1час+карбамид, 3кг/га	карбамид, 40кг/га	47,1	60,5	43,8	50,5
ЭМИ, 1час	карбамид, 40кг/га	48	61,6	43,5	51,0
альбит, 0,05л/т	альбит, 0,05л/га	41,9	54,8	40,5	45,7
ЭМИ, 1час + альбит0,05л/т	альбит, 0,05л/га	44	56,4	41,0	47,1
ЭМИ, 1час	альбит, 0,05л/га	45,5	55,5	40,8	47,3
эпин, 0,2л/т	эпин, 0,05л/га	41,3	55,2	40,4	45,6
ЭМИ, 1час + эпин0,2л/т	эпин, 0,05л/га	42,5	56,8	41,3	46,9
ЭМИ, 1час	эпин, 0,05л/га	44,5	55,9	41,1	47,2
НСР05		3,3	4,6	3,5

Урожайность озимой пшеницы сорта Мироновская 808 (таблица 2) изменялась по годам исследований и в вариантах опыта она была на 1,8 - 11,9 ц/га (4,5 – 24%) больше значений контроля (по усреднённым данным – на 3,7 – 9,1 ц/га). Необходимо отметить, что наибольшая прибавка урожайности отмечена в вариантах, где для обработки посевного материала пшеницы использовалось электромагнитное излучение как отдельно, так и совместно с макроэлементами, а посевы опрыскивались раствором карбамида или смесью - суперфосфат + хлористый калий. Биоэнергетическая эффективность в этих вариантах также находилась практически на уровне эталона и составляла 1,45-1,52.

Испытываемые нами приёмы возделывания озимой пшеницы способствовали улучшению качества её зерна. В течение ряда лет (2003-2005гг.) содержание белка в зерне пшеницы находилось в пределах от 13,6 до 16,4%. Этот показатель в вариантах опыта превышал значения контроля на 0,2 – 1,9%, а по усреднённым данным - на 0,6 – 1,8%. Содержание клейковины в зерне находилось в пределах от 23,9 до 28,5%. По вариантам опыта этот показатель был на 0,6 – 2,9% больше контроля, а по усреднённым данным - на 1 – 2,5%. Те варианты опыта, в которых для обработки семян пшеницы использовалось ЭМИ, а затем обработка карбамидом, а посевы опрыскивались раствором карбамида в фазы трубкования и колошения, содержание белка и клейковины в зерне пшеницы этих вариантов было выше, чем в эталоне, где семенной материал перед посевом и растения в период вегетации обрабатывались химическими препаратами.

Предпосевная подготовка семян электромагнитным излучением и обработка растений в период вегетации раствором макроудобрений не оказала отрицательного влияния на наземную и почвенную фауну озимой пшеницы. Так, в среднем за годы исследований, количество вредных клопов (1,1-2,6 экз/м2), трипсов (5,7-8,2 экз/колос) и дождевых червей (6,1-7,5 экз/м2) в вариантах опыта и контроле (1,5экз/м2; 6,0 экз/колос и 5,7 экз/м2) существенно не отличались друг от друга.

Изучаемые приемы подготовки семенного материала и обработка растений озимой пшеницы в течении вегетации испытываемыми препаратами не оказали существенного влияния на целлюлозолитическую активность и фитотоксичность почвы. В среднем, за годы исследований потеря веса образцов льняной ткани в вариантах опыта (35,3-42,0%) и контроле (34,3%) находилась практически на одном уровне. Длина корешков редиса, выросших на почве взятой с опытных делянок (40,7-43,7мм), незначительно отличалась от контроля.

Таким образом, полученные нами результаты свидетельствуют о том, что приём, включающий предпосевную обработку семенного материала электромагнитным излучением в течение 1 часа и опрыскивание вегетирующих растений раствором карбамида, 40кг/га в фазы трубкования и колошения, позволяет существенно повысить болезнеустойчивость и урожайность озимой пшеницы, сократить объем применения фунгицидов и в итоге получить экологически чистую зерновую продукцию.

5. ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ЭФФЕКТИВНОСТЬ ОБРАБОТКИ СЕМЯН ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫМ ИЗЛУЧЕНИЕМ И ОПРЫСКИВАНИЯ ПОСЕВОВ ОЗИМОЙ ПШЕНИЦЫ РАСТВОРАМИ МАКРОЭЛЕМЕНТОВ

Общеизвестно, что одним из главных критериев внедрения любого нового приема возделывания сельскохозяйственных культур в производство является его экономическая эффективность, а также простота и доступность применения. В связи с этим для производственного испытания нами был выбран тот прием обработки семян и растений, на проведение которого необходим минимум материальных затрат, гарантирована достоверная прибавка урожая и безопасность для окружающей среды. Этим приемом оказалась предпосевная подготовка семян с использованием ЭМИ, 1 час и раствора карбамида, 3 кг/т и обработка растений в фазу трубкования и колошения раствором карбамида, 40кг/га (рекомендуемый вариант). Производственный опыт по испытанию данного приёма был заложен в 2005-2006 году в хозяйстве ООО”Юрловское”, Никифоровского района, Тамбовской области на площади 105 га, площадь контроля – 82 га, а площадь производственного варианта (используемого в хозяйстве) – 85 га. Полученные по этому вопросу результаты отражены в таблице 3.

Таблица 3 - Экономическая эффективность испытываемых приемов возделывания озимой пшеницы (сорт Мироновская 808, 2005-2006г)

Показатели		Вариант
		производственный	рекомендуемый
		Семена обработаны:
		дивиденд стар,1л/т	ЭМИ,1час+ карбамид, 3кг/т
		Растения обработаны:
		альто супер 33%к.э., 0,5л/т	карбамид, 40кг/га
Урожайность, ц/га		31,2	33,1
Стоимость урожая зерна, руб/га		9360	9930
Производст- венные за- траты, руб./га	на выращивание урожая	6525	6525
	на применение препаратов	1196,7	537,4
	всего	7721,7	7062,4
Чистый доход, руб./га		1638,3	2867,6
Уровень рентабельности, %		21,2	40,6
Себестоимость, руб./ц		247,5	213,4

Анализируя данные таблицы 3 видим, что урожайность на рекомендуемом варианте была выше, чем на производственном на 2,1 ц/га. Стоимость урожая зерна с 1 га в рекомендуемом варианте была выше, чем в варианте с применением химических препаратов на 570 руб. Из – за более дешёвой стоимости средств, в варианте с применением ЭМИ и карбамида, производственные затраты оказались ниже на 659,3 руб., это в свою очередь повлияло на получение чистого дохода и в варианте без применения химических препаратов он был выше на 1229,3 руб. По-лученные значения оказали влияние на уровень рентабельности производства озимой пшеницы и на себестоимости 1ц зерна данной культуры. Рентабельность в рекомендуемом варианте была выше на 19,4%, а себестоимость 1ц продукции была ниже на 34,1 рубль, чем в производственном варианте опыта.

Таким образом, обобщая вышеизложенное можно сказать, что из испытанных нами приёмов возделывания озимой пшеницы рентабельным оказался вариант, где для обработки посевного материала использовали электромагнитное излучение и раствор карбамида, 3 кг/т, а растения обрабатывали раствором карбамида. Здесь прибавка урожая составила 1,9 ц/га (по сравнению с производственным вариантом), чистый доход с 1га –2867,6 рублей, а рентабельность – 40,6%. Данный приём является как экологически, так и экономически выгоден для производства.

ВЫВОДЫ

1. Обработка семенного материала озимой пшеницы сорта Мироновская 808 электромагнитным излучением в течении 1 часа, а затем препаратами – альбитом, 0,05л/т, эпином, 0,2л/т или карбамидом, 3кг/т способствовала повышению энергии прорастания и полевой всхожести семян. Число проросших семян в этих вариантах превышало значение контроля на 12% - 16%, а длина проростков и корней у растений пшеницы возрастала на 1,4 см и 0,8 см (8,3% и 9,2%), соответственно.

2. Применение электромагнитного излучения и препаратов - альбит, 0,05л/т, эпин, 0,2 л/т и карбамид, 3 кг/т, для обработки семян озимой пшеницы, способствовало снижению степени поражения растений бурой ржавчиной и септориозом в 1,2 – 1,4 раза, увеличению числа продуктивных стеблей на 27 – 35 шт/м2 и, соответственно, увеличению урожайности на 3,3 – 5 ц/га (8 – 12%), по сравнению с контролем.

3. Прием возделывания озимой пшеницы, включающий только опрыскивание вегетирующих растений в фазы трубкования и колошения баковой смесью суперфосфат, 8кг/га + хлористый калий, 7 кг/га или раствором карбамида, 40 кг/га, снижает поражение их бурой ржавчиной и септориозом на, 10,1 - 16,8%, а также увеличивает урожайность культуры на 5,9 ц/га - 6,5 ц/га (14% - 15,5%).

4. Протравливание семян пшеницы сорта Мироновская 808 препаратом дивиденд стар,3,6%к.с. 1л/т и обработка вегетирующих растений в фазы трубкования и колошения баковой смесью суперфосфат, 8кг/га + хлористый калий, 7 кг/га или раствором карбамида, 40 кг/га способствовало увеличению продуктивных стеблей на 1м2 на 30шт., числа зёрен в колосе на 2,2 зерна, урожайности культуры на 7,8 ц/га (18,1%), и повышало содержание белка и сырой клейковины в урожае на 1,6% - 2,7%.

5. Предпосевная обработка семян озимой пшеницы электромагнитным излучением и карбамидом,3кг/т и опрыскивание посевов в фазы трубкования и колошения раствором карбамида, 40кг/га способствует увеличению площади листовой поверхности на 5,4 – 5,8 см2 (17 – 19%), снижает развитие корневых гнилей в 1,6 – 1,7 раза; бурой ржавчины и септориоза в 1,7 – 2,3 и 2,3 – 2,4 раза, и повышает урожайность культуры на 6,6 – 9,1 ц/га (15,8 – 21,7%), а также белка и сырой клейковины в зерне - на 1,5 – 2%.

6. Электростимуляция и обработка семенного материала озимой пшеницы карбамидом, 3 кг/т и опрыскивание посевов раствором карбамида, 40 кг/га в фазу трубкования и колошения растений не оказывает негативного влияния на биоценотические связи в агроценозе, на целюллозолитическую активность и фитотоксичность почвы.

7. Вышеназванный элемент технологии позволяет повысить урожайность озимой пшеницы в рекомендуемом варианте на 1,9 ц/га, по сравнению с производственным, а по сравнению с контролем на 8,8 ц/га, и получить чистый доход в размере 2867,6 руб/га (в ценах 2006 года), при уровне рентабельности 40,6%.

ПРЕДЛОЖЕНИЯ ПРОИЗВОДСТВУ

1. Для повышения болезнеустойчивости и продуктивности агроценоза озимой пшеницы семенной материал данной культуры перед посевом следует обрабатывать электромагнитным излучением (ЭМИ) с экспозицией 1 час и раствором карбамида, 3 кг/т, а растения в фазы трубкования и колошения опрыскивать раствором карбамида (46% азота), 40кг/га.

2. При заражении семенного материала озимой пшеницы твердой или пыльной головней его следует обрабатывать препаратом дивиденд стар,3,6% к.с. 1 л/т, а растения в фазу трубкования и колошения раствором карбамида, 40 кг/га.

Список работ, опубликованных по теме диссертации

1. Левин В.А. Использование электромагнитного излучения и макроэлементов для повышения урожайности озимой пшеницы и устойчивости ее к болезням. / В.А.Левин, В.Ф.Фирсов, И.В. Дегтев // АГРО ХХI.-№7-12.- 2004-2005.- С.39-40.
2. Дегтев И.В. Электромагнитное излучение и биологически активные вещества как факторы повышения болезнеустойчивости и урожайности озимой пшеницы / И.В. Дегтев // Актуальные проблемы биологии, медицины и экологии: Сборник научных работ Сибирского государственного медицинского университета.- Томск, 2004.-Т.4.- №1.- С.71.
3. Фирсов В.Ф., В.А.Левин, И.В.Дегтев, А.И.Тураев, Я.М.Ковальчук, Л.Н.Вислобокова, В.В.Чекмарев Повышение болезнеустойчивости и урожайности сельскохозяйственных культур воздействием на семена электромагнитным излучением низкой частоты и микро- и макроэлементами (Рекомендации) / В.Ф.Фирсов, В.А.Левин, И.В.Дегтев, А.И.Тураев и др. - Мичуринск, 2005.- 19 с.
4. Левин В.А., Беспестицидный способ повышения болезнеустойчивости и урожайности озимой пшеницы / Левин В.А., Фирсов В.Ф., Дегтев И.В. // Фитосанитарное оздоровление экосистем: Мат. Второго Всероссийского съезда по защите растений.- Санкт - Петербург, 2005.-Т. 2. - С. 306-308.
5. Левин В.А. Влияние биологически активных веществ и электромагнитного излучения на эпифитную микобиоту семян озимой пшеницы / Левин В.А., Дегтев И.В., ФирсовВ.Ф. // Проблемы ресурсосберегающего производства и переработки экологически чистой сельскохозяйственной продукции: Материалы Международной научно-практической конференции 26-27 сентября 2006. – Астрахань: Издательский дом “Астраханский университет”, 2006.- С. 26-27.
6. Отчёт о научно – исследовательской работе по теме 2.29: “Проведение исследований и разработка энерго – и ресурсосберегающих технологий возделывания сельскохозяйственных культур с использованием приёмов биологизации земледелия в условиях Центрально – Черноземной зоны России” / В.Ф. Фирсов, В.А. Левин, Я.М. Ковальчук, И.В. Дегтев и др. - № гос. регистрации 01200300852. - Мичуринск, 2003.-130с.