WWW.DISSERS.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА

   Добро пожаловать!

 

На правах рукописи

Дворецкий Сергей Александрович

ВЛИЯНИЕ РЕГУЛЯТОРОВ РОСТА

НА СНИЖЕНИЕ ВОЗДЕЙСТВИЯ КСЕНОБИОТИКОВ

В ПОСЕВАХ ОЗИМОЙ ПШЕНИЦЫ

В УСЛОВИЯХ РЕСПУБЛИКИ МОРДОВИЯ

Специальность 06.01.01 – Общее земледелие, растениеводство

Автореферат

диссертации на соискание ученой степени

кандидата сельскохозяйственных наук

Пенза 2012

Работа выполнена в ФГБОУ ВПО «Мордовский государственный университет им. Н. П. Огарева» и ГНУ Мордовский НИИСХ Россельхозакадемии

Научный руководитель:        доктор сельскохозяйственных наук

профессор Смолин Николай Васильевич

Официальные оппоненты:        доктор сельскохозяйственных наук

доцент кафедры переработки с.-х. продукции ФГБОУ ВПО Пензенская ГСХА

Варламов Владимир Александрович,

кандидат сельскохозяйственных наук

директор ФГУ ГЦАС «Пензенский»

Эркаев Василий Николаевич

Ведущая организация:        ГНУ Пензенский НИИСХ Россельхозакадемии

Защита состоится «25» декабря 2012 года в  часов на заседании диссертационного совета Д 220.053.01 при ФГБОУ ВПО «Пензенская государственная сельскохозяйственная академия» по адресу: 440014, г. Пенза, пос. Ахуны, ул. Ботаническая, 30

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ФГБОУ ВПО «Пензенская ГСХА»

Автореферат разослан «  »  2012 г.

Ученый секретарь

диссертационного совета                                                        В.А. Гущина

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. Значительная доля современных химических средств защиты растений в той или иной степени оказывает токсический эффект на защищаемые культуры. Борьба c сорняками при помощи гербицидов основана на поражении определённых мишеней, являющихся общими для всех растительных организмов. Поэтому селективность действия гербицидов значительно ниже, чем фунгицидов и инсектицидов. Гербициды оказывают на основную культуру гораздо больший стресс, чем другие пестициды (Зуза В.С., 2006, Мурзагалиев А.К., 2007). Такое стрессовое воздействие гербицидов, даже несмотря на благотворные последствия уничтожения сорной растительности, может привести к снижению до 50 % урожая. После гербицидных обработок наблюдается задержка либо остановка роста основной культуры, увядание и пожелтение листьев, резко усиливается восприимчивость растений к заболеваниям (Злотников А.К. и др., 2009).

Эти негативные явления можно снизить за счет целенаправленного применения регуляторов роста, особенностью действия которых является интенсификация физиолого-биохимических процессов растений и, одновременно, повышение устойчивости их к стрессам, в том числе и вызванными гербицидами.

Современные наука и практика располагают достаточным количеством докозательств для успешного использования в растениеводстве регуляторов роста растений нового поколения, обладающих антистрессовым действием. При использовании таких препаратов совместно c гербицидами прибавка урожая может складываться за счет ростостимулирующей активности препарата, повышения устойчивости растений к различным неблагоприятным факторам окружающей среды. Применяемые регуляторы роста могут выступать и в качестве антидотов против токсического действия гербицидов на культурные растения.

Исследования являются составной частью плана научной работы ФГБОУ ВПО «Мордовский государственный университет имени Н.П. Огарева»,
№ гос. регистрации 01.201.002631.

Целью исследований являлось изучение влияния регуляторов роста на снижение стрессового воздействия гербицидов в посевах озимой пшеницы в условиях Республики Мордовия, расположенной в южной части Нечерноземной зоны России.

В задачи исследований входило:

– изучить влияние совместного применения регуляторов роста и гербицидов на посевные качества семян и морфометрические показатели ювенальных растений озимой пшеницы в лабораторном опыте;

– выявить динамику сорняков в агрофитоценозе озимой пшеницы;

– изучить действие гербицидов и регуляторов роста на численность и биологическую массу сорного компонента пшеничного агрофитоценоза в опыте;

– оценить степень влияния регуляторов роста в снижении вредного воздействия ксенобиотиков на фотосинтетическую деятельность растений озимой пшеницы в течение вегетационного периода;

– установить уровень воздействия гербицидов и росторегулирующих препаратов на урожайность озимой пшеницы и ее структурные показатели;

– дать экологическую оценку совместного использования регуляторов роста и гербицидов в агрофитоценозе;

– рассчитать экономическую и биоэнергетическую эффективность применения гербицидов и регуляторов роста на озимой пшенице.

Научная новизна. В условиях южной части Нечерноземной полосы России установлена закономерность негативного воздействия гербицидов различных химических групп на растения озимой пшеницы. Выявлено нивелирующее влияние регуляторов роста различной природы действия на стрессовую реакцию растений. Установлена степень флуктуации сорного компонента агрофитоценоза озимой пшеницы в зависимости от погодных условий и применяемых гербицидов. Выявлены особенности фотосинтетической деятельности растений в зависимости от использования гербицидов и регуляторов роста. Предложена комплексная оценка совместного применения гербицидов и регуляторов роста на посевах озимой пшеницы.

Защищаемые положения:

– смягчающая роль регуляторов роста при использовании гербицидов на посевах озимой пшеницы;

– динамика сорного компонента агрофитоценоза в посевах озимой пшеницы;

– закономерности влияния гербицидов и регуляторов роста на сорный компонент агрофитоценоза озимой пшеницы;

– влияние совместного использования гербицидов и регуляторов роста на продуктивность озимой пшеницы;

– экологическая оценка изучаемого комплекса препаратов на озимой пшенице;

– экономическая и биоэнергетическая оценка совместного применения гербицидов и регуляторов роста на посевах озимой пшеницы.

Практическая значимость. Приведены доказательства отрицательного воздействия гербицидов на растения озимой пшеницы. Разработана комплексная система применения регуляторов роста и гербицидов, способная снизить негативное влияние последних, сохранив при этом их высокую биологическую эффективность в борьбе с сорным компонентом агрофитоценоза. Доказано, что применение гербицида Линтура повышало продуктивность озимой пшеницы на 23 % по сравнению с абсолютным контролем. Использование баковой смеси Линтура с регулятором роста Эпином-экстра повышало урожайность на 9 %, по сравнению с вариантом, где применяли только один гербицид. Представлена сезонная динамика сорного компонента агрофитоценоза, позволяющая делать точные прогнозы засоренности посевов озимой пшеницы в разные по метеоусловиям годы и заблаговременно разрабатывать эффективную систему мероприятий по борьбе с сорняками.

Реализация результатов исследований. Основные результаты успешно внедряются в сельскохозяйственное производство при совершенствовании существующих технологий возделывания озимой пшеницы в Республике Мордовия, расположенной в южной части Нечерноземной зоны России.

Полученные в ходе исследований результаты применяются при проведении занятий по дисциплинам: «Защита растений», «Химические средства защиты», «Системы земледелия», «Интегрированная защита полевых культур» и «Иммунитет растений» со студентами специальности «Агрономия» аграрного института Мордовского госуниверситета, при проведении занятий по курсу «Адаптивно-ландшафтные системы земледелия» со слушателями Мордовского института переподготовки кадров агробизнеса.

Апробация работы. Основные положения исследований докладывались и получили положительную оценку на научных конференциях молодых ученых, аспирантов и студентов Мордовского госуниверситета (Саранск, 2008–2012), Международной научно-практической конференции «Инновационные технологии производства и переработки сельскохозяйственной продукции» (Владикавказ, 2012), VII Международной научно-практической конференции «Аграрная наука – сельскому хозяйству» (Барнаул, 2012), V Международной научно-практической конференции молодых ученых (Новосибирск, 2012), 46-ой Международной научной конференции молодых ученых, докторантов, аспирантов и соискателей «Эффективность применения средств химизации в современных технологиях возделывания сельскохозяйственных культур» (Москва, 2012),
V–VII Международных научно-практических конференциях «Лапшинские чтения», (Саранск, 2009-2011), Всероссийской научно-практической конференции «Научное обеспечение АПК Евро-Северо-Востока России (Саранск, 2010).

Публикации. По теме диссертации опубликовано 8 печатных работ, из них 3 в журналах из списка ВАК.

Структура и объем диссертации. Работа выполнена на 140 страницах компьютерного текста, состоит из введения, 8 глав; содержит 33 таблицы,
12 рисунков, 60 приложений, 180 использованных источников.

Автор выражает искреннюю признательность канд. с.-х. наук доцентам кафедры почвоведения, агрохимии и земледелия Д.В. Бочкареву и Т.Ф. Девяткиной за консультационную и практическую помощь в постановке и проведении исследований.

УСЛОВИЯ, СХЕМЫ ОПЫТОВ И МЕТОДИКА

ПРОВЕДЕНИЯ ИССЛЕДОВАНИЙ

Полевой опыт. Объектом исследований явился агрофитоценоз озимой пшеницы сорта Московская 39. С целью изучения совместного применения гербицидов и регуляторов роста на состояние сорной флоры и культурного компонента агрофитоценоза в 2008–2010 гг. на опытном поле Мордовского НИИ сельского хозяйства был заложен трехфакторный полевой опыт, выполненный методом расщепленных делянок, в шестикратной повторности. Общая площадь делянки составила 7,2 м2 (3,6 м2 м).

Первый изучаемый фактор включал модельные варианты с сорняками и без них. Удаление сорных растений в посевах озимой пшеницы проводилось вручную, в течение всей вегетации, вплоть до фазы молочного состояния зерна. Это мероприятие выполнялось с целью выявления отрицательного воздействия изучаемых гербицидов на культурные растения. Второй фактор включал в себя обработку посевов гербицидами: 1. Без гербицидов (контроль); 2. Магнум с нормой расхода 10 г/га; 3. Банвел (0,2 л/га); 4. Линтур (0,15 кг/га). Третий фактор состоял из следующих вариантов: 1. Без обработки регуляторами роста (контроль);
2. Эпин-экстра с нормой расхода 50 мл/га; 3. Альбит (30 г/га); 4. Силк (50 мл/га).

Обработку растений озимой пшеницы препаратами проводили согласно схеме опыта. Контрольные делянки опрыскивались водой. В течение вегетационного периода проводили фенологические наблюдения. Учет засоренности в озимой пшенице проводили количественно-весовым методом с 1 м2 в шестикратной повторности в следующие сроки: 1) в фазу кущения (весной); 2) в фазу трубкования – начала колошения; 3) перед уборкой. Определяли ярусность, численность сорняков по методу А.М. Туликова (1974). Уборка урожая производилась вручную. Урожайность озимой пшеницы определяли обмолотом снопов, убранных с делянок площадью 1 м2. Структуру урожая определяли по методике Н.А. Майсуряна (1970), убранных с делянок площадью 1 м2. Чистую продуктивность фотосинтеза определяли по методике Н.Н. Третьякова (1990). Оценку биоэнергетической эффективности возделывания озимой пшеницы рассчитывали по методике, разработанной РАСХН (1994).

Лабораторный опыт 1. Исследования проводились с целью изучения действия гербицидов различных химических групп на посевные качества семян, морфометрические показатели проростков озимой пшеницы, и влияния совместного применения гербицидов и регуляторов роста на снижение отрицательного действия ксенобиотиков. Двухфакторный лабораторный опыт включал в себя обработку семян озимой пшеницы химическими препаратами. Дозы раствора гербицидов и регуляторов роста были эквивалентны рекомендованным гектарным дозам. Первый фактор (внесение гербицидов) состоял из следующих вариантов: 1. Без гербицидов (контроль); 2. Магнум в дозе 0,03 г/л;
3. Банвел – 0,67 мл/л; 4. Линтур – 0,6 г/л. Второй фактор состоял из вариантов с применением регуляторов роста: 1. Без регуляторов роста (контроль); 2. Эпин-экстра – 0,17 мл/л; 3. Альбит – 0,1 мл/л; 4. Силк – 0,17 мл/л. Семена озимой пшеницы проращивали в рулонах по 100 штук. Перед закладкой в течение 4 часов их замачивали в водных растворах гербицидов и регуляторов роста. На третий день проверяли энергию прорастания, на седьмой – всхожесть. Морфометрические показатели определяли на 15-й день опыта. Опыт проводили в четырех сериях, шестикратной повторности.

Лабораторный опыт 2. С целью изучения влияния совместного применения гербицидов и регуляторов роста на почвенную микрофлору был проведен опыт по определению интенсивности дыхания почвы. С этой целью почву опрыскивали растворами гербицидов и регуляторов роста по схеме, идентичной лабораторному опыту 1. Степень интенсивности дыхания определяли по методике А.Ш. Галстяна (1959).

Почва опытного участка – чернозем выщелоченный, тяжелосуглинистый, среднегумусный, среднемощный, сформировавшийся на покровных суглинках и глинах. Характеризуется средним содержанием гумуса в пахотном слое (6,1 %), высокой степенью насыщенности основаниями (в пахотном слое она достигает 86 %, а c увеличением глубины возрастает). По степени кислотности почва характеризуется как слабокислая. Содержание подвижных форм фосфора и калия среднее для зерновых культур.

Погодные условия в годы проведения исследований были различными. За весенне-летний вегетационный период 2008 г. осадков выпало на 26 % меньше средней многолетней нормы. Зима 2008–2009 гг. была бесснежной, осадков в виде снега выпало в 4,7 раза ниже нормы. Осадков за осенне-зимний период выпало в 1,6 раза ниже средних многолетних показателей.

За 2009 г. общее количество осадков выпало в 2,1 раза ниже нормы. Однако этот год, благодаря относительно невысокой температуре воздуха за весенне-летнюю вегетацию, оказался в категории слабозасушливых лет. Гидротермический коэффициент (ГТК) за вегетацию в этом году составил 0,8.

Наиболее аномальными для выращивания сельскохозяйственных культур, в т.ч. и озимой пшеницы, оказались погодные условия 2010 г. Недостаточное количество осадков в виде снега (на 27 % ниже нормы) и острозасушливые условия за вегетацию, когда осадков выпало в 4,4 раза ниже средней многолетней нормы. ГТК за весенне-летнюю вегетацию в этом году составил всего 0,2.

Контрастные погодные условия трех лет, в течение которых был проведен полевой опыт, придают исследованиям особую ценность.

РЕЗУЛЬТАТ ИССЛЕДОВАНИЙ

ВЛИЯНИЕ РЕГУЛЯТОРОВ РОСТА И ГЕРБИЦИДОВ НА ПОСЕВНЫЕ КАЧЕСТВА СЕМЯН И МОРФОМЕТРИЧЕСКИЕ ПОКАЗАТЕЛИ

РАСТЕНИЙ ОЗИМОЙ ПШЕНИЦЫ (ЛАБОРАТОРНЫЙ ОПЫТ 1)

Применение гербицидов способствовало достоверному снижению энергии прорастания и всхожести семян озимой пшеницы, что говорит об их негативном воздействии на культуру. Так, на варианте с использованием Магнума произошло снижение энергии прорастания семян озимой пшеницы на 14, а всхожести – на 9 %, на варианте с Линтуром – на 11 и 14 % соответственно. Максимальный токсический эффект отмечен при использовании гербицида Банвел. На этом варианте энергия прорастания озимой пшеницы снижалась на 33, а всхожесть – на 17 %. Использование регуляторов роста без гербицидов не оказывало достоверного влияния на показатель энергии прорастания и всхожести семян культуры. Однако на вариантах, где данные препараты применяли в сочетании с гербицидами, отмечалось снижение токсического действия ксенобиотиков. При этом возрастала энергия прорастания и всхожесть. Так при совместном использовании Эпин-экстра с гербицидом Магнум, энергия прорастания семян и всхожесть увеличивалась на 7 %. На варианте с Линтуром применение Эпин-экстра повышало эти показатели на 9 и 15 % соответственно.

Растения в процессе роста и развития находятся в состоянии непрерывной адаптации к биотическим и абиотическим факторам среды произрастания. По мнению С.Ф. Коваль (1999), для достижения гомеостаза необходима постоянная коррекция внутреннего состояния растительного организма на всех стадиях его развития. Повышение физиологической устойчивости к стрессовым факторам невозможно без применения препаратов, объединенных в группу росторегуляторов. Лабораторные исследования показали (табл. 1), что применение гербицидов существенно замедляло морфогенез растений озимой пшеницы.

Таблица 1. Влияние гербицидов и регуляторов роста на морфометрические показатели проростка и корня озимой пшеницы (среднее по трем сериям опыта)

Вариант

Длина

Воздушно-сухая масса проростка и корня

Гербицид

Регулятор роста

проростка

корня

см

в % к

контролю

см

в % к

контролю

г

в % к контролю

Контроль

Контроль

17,1

0

14,0

0

2,46

0

Эпин-экстра

18,3

7

15,4

10

2,82

15

Альбит

17,6

3

14,6

4

2,60

6

Силк

17,9

5

14,6

4

2,69

9


Магнум

Контроль

12,9

–25

10,2

–27

2,16

–12


Эпин-экстра

13,6

–20

13,8

–1

2,42

–2


Альбит

13,8

–19

11,1

–21

2,47

0


Силк

13,9

–19

12,5

–11

2,58

5


Банвел

Контроль

7,7

–55

5,3

–62

1,11

–55


Эпин-экстра

10,7

–37

6,9

–51

1,89

–23


Альбит

9,2

–46

6,6

–53

1,67

–32


Силк

10,3

–40

6,3

–55

1,63

–34


Линтур

Контроль

10,2

–40

9,3

–34

1,42

–42


Эпин-экстра

13,2

–23

13,4

–4

1,97

–20


Альбит

12,4

–27

10,6

–24

1,51

–39


Силк

13,5

–21

12,4

–11

1,62

–34


НСР05 частных различий

1,4

1,05

0,17


НСР05 А и В

0,57

0,43

0,07


НСР05 АВ

Fф<Fт

0,86

0,14

Применение регуляторов роста достоверно снижало негативное воздействие гербицидов на посевные и морфометрические показатели семян озимой пшеницы. Наиболее эффективно участвовали в нивелировании угнетающего действия гербицидов на рост и развитие проростка и корня озимой пшеницы биологически активные препараты Эпин-экстра и Силк.

ДИНАМИКА СОРНОГО КОМПОНЕНТА АГРОФИТОЦЕНОЗА В ПОСЕВАХ ОЗИМОЙ ПШЕНИЦЫ

Изучение динамики сорного компонента агрофитоценозов, происходящая в связи с изменением условий произрастания, имеет огромное значение для решения теоретических и прикладных проблем в земледелии и агрофитоценологии.

Проведенные исследования показали, что в течение трех лет на опытном участке озимой пшеницы при обследовании было обнаружено 16 видов сорных растений. Из них на долю малолетних видов приходилось 65 %, многолетних – 35. По числу популяций доминировали семейства астровых (31 %) и яснотковых (13 %). Остальные семейства были представлены одним, реже двумя видами. Видовая насыщенность сорной флоры была достаточно стабильной, а на изменения показателей обилия агрофитоценоза более существенно влияли погодные условия.

Трехлетние наблюдения за сорным компонентом агрофитоценоза озимой пшеницы выявили четко выраженную экотопическую флуктуацию, связанную с изменениями погодных условий. В годы с избыточным увлажнением отмечалась большая видовая насыщенность сорняками агрофитоценоза и значительно увеличивалась их численность и биологическая масса. При этом основное ядро доминирующих сорных видов сохранялось из года в год, поскольку видовой состав сорных растений и их взаимоотношение с культурой формировались в течение многих лет. Таким образом, стабильность видового состава сорняков позволяет давать относительно точные прогнозы их развития и заблаговременно разрабатывать эффективную систему мероприятий по борьбе с ними.

ЭФФЕКТИВНОСТЬ СОВМЕСТНОГО ПРИМЕНЕНИЯ ГЕРБИЦИДОВ И РЕГУЛЯТОРОВ РОСТА В СНИЖЕНИИ ЗАСОРЕННОСТИ

ПОСЕВОВ ОЗИМОЙ ПШЕНИЦЫ

На сегодняшний день химическая прополка является наиболее эффективным средством подавления сорняков и увеличения урожайности зерновых культур (Захаренко В.А., 2005). Однако, помимо положительного действия гербицидов, их использование вызывает так называемые стрессовые явления у культурных растений (Дорожкина Л.А. и др., 2006).

Влияние гербицидов и регуляторов роста на изменение численности сорняков. Исследования показали, что во все годы численность сорняков в гербакритический для озимой пшеницы период превышала экономический порог вредоносности (табл. 2). Изучаемые гербициды существенно снижали показатели обилия сорняков в посевах озимой пшеницы. Наибольшая биологическая эффективность наблюдалась на вариантах с применением гербицида Линтур. Численность малолетних сорняков на этом варианте во второй срок учета, по сравнению с контролем снижалась на 82, многолетних – на 91 %. К моменту уборки озимой пшеницы число монокарпиков снижалось на 81, поликарпических видов на 79 %, по сравнению с контрольным вариантом.

Использование регуляторов роста без гербицидов в среднем за три года способствовало снижению численности сорняков к моменту уборки озимой пшеницы, что связано c повышением конкурентоспособности культуры и усилением ее эдафической роли в формировании агрофитоценоза. Исследования показали, что комплексное применение регуляторов роста с гербицидами не повышало устойчивости сорняков.

Таблица 2. Влияние гербицидов и регуляторов роста на засоренность

посевов озимой пшеницы (среднее за три года)

Вариант

Количество сорняков, шт./м2

Гербицид

(фактор А)

Регулятор

роста

(фактор В)

перед обработкой

через две недели

после обработки

перед уборкой

малолетних

многолетних

малолетних

многолетних

малолетних

многолетних

Контроль

Контроль

27

7

34

11

48

11

Эпин-экстра

28

7

33

11

34

8

Альбит

24

7

31

10

40

11

Силк

27

8

34

11

35

9

Магнум

Контроль

26

7

16

3

22

5

Эпин-экстра

25

8

13

3

18

4

Альбит

26

7

14

3

20

4

Силк

27

7

13

4

18

5

Банвел

Контроль

27

7

9

2

14

2

Эпин-экстра

25

7

9

1

11

2

Альбит

27

7

8

2

13

2

Силк

26

8

8

1

12

2

Линтур

Контроль

27

7

6

1

10

1

Эпин-экстра

27

7

5

1

9

1

Альбит

27

7

5

1

9

2

Силк

26

8

4

2

10

1

НСР05 частных различий

Fф<Fт

Fф<Fт

4

2

6

2

НСР05 А и В

Fф<Fт

Fф<Fт

2

1

3

1

НСР05 АВ

Fф<Fт

Fф<Fт

Fф<Fт

2

Fф<Fт

Fф<Fт

Влияние гербицидов и регуляторов роста на биологическую массу сорняков. Анализ данных трехлетних исследований показал, что изучаемые гербициды снижали биологическую массу сорняков в посевах озимой пшеницы. Применение регуляторов роста во все годы исследований не ослабляло, а наоборот, усиливало биологическую эффективность от применения гербицидов. Лучшим был вариант, где использовали гербицид Линтур. Масса малолетних сорняков в исследуемые годы на этом варианте снижалась на 75, многолетних на 86 % по сравнению с контрольным вариантом.

Использование гербицидов в комплексе с регуляторами роста способствовало более заметному уменьшению биологической массы сорняков. Это объясняется снижением токсического действия на культуру и, как следствие, усилением ее конкурентоспособности в постгербицидный период. На делянках, где проводили обработку Линтуром с применением Силка и Эпин-экстра, общая биологическая масса сорняков по сравнению с контролем снижалась на 86 %.

Совместное применение регуляторов роста с гербицидами способствовало снижению численности и биологической массы сорняков и повышало конкурентоспособность культуры. Лучшим за все годы исследований оказался вариант с обработкой посевов в фазу кущения озимой пшеницы гербицидом Линтур и регулятором роста Эпин-экстра.

ФОТОСИНТЕТИЧЕСКАЯ ДЕЯТЕЛЬНОСТЬ ПОСЕВОВ ОЗИМОЙ ПШЕНИЦЫ И РОЛЬ РОСТОРЕГУЛИРУЮЩИХ ПРЕПАРАТОВ В СНИЖЕНИИ ВРЕДНОГО ВОЗДЕЙСТВИЯ КСЕНОБИОТИКОВ

В последнее время определенный интерес представляют исследования влияния регуляторов роста на основные показатели фотосинтетической деятельности растений. К примеру, исследования, проведенные в Ульяновской ГСХА (Костин В.И. и др., 2008) доказали, что применение регуляторов роста приводило к усилению фотосинтетической деятельности агрофитоценоза озимой пшеницы.

Исследования фотосинтетической деятельности растений озимой пшеницы, проведенные в 2008–2010 гг. показали, что наивысший прирост площади листовой поверхности отмечался в фазу колошения. В фазу молочного состояния зерна происходило некоторое снижение этого показателя. Применяемые регуляторы роста и гербициды существенно влияли на величину листовой пластинки и площадь листовой поверхности культуры. Использование регуляторов роста достоверно повышало ассимиляционную поверхность и работу листового аппарата озимой пшеницы, начиная с фазы выхода в трубку (табл. 3).

В среднем за три года применение Эпин-экстра повышало площадь листовой поверхности озимой пшеницы на безгербицидном фоне в незасоренном агрофитоценозе (по сравнению с засоренным), в фазу выхода в трубку – на 27, колошения – на 29 и молочного состояния зерна – на 27 %. Обработка посевов озимой пшеницы росторегулирующим препаратом Силк увеличивало площадь листовой поверхности в модельном варианте (без сорного компонента агрофитоценоза) по сравнению с засоренным участком: в фазу выхода в трубку на 25, колошения – на 27, молочного состояния зерна – на 25 %.

Подобное постоянство в этих показателях по фазам развития растений говорит о том, что применяемые биологически активные вещества действовали практически одинаково в течение всего периода онтогенеза озимой пшеницы, начиная с момента опрыскивания ими посевов. Это говорит о длительности иммуностимулирующего эффекта изучаемых препаратов. Применение ксенобиотиков оказывало негативное действие на ассимиляционный аппарат растений озимой пшеницы практически в течение всего весенне-летнего периода вегетации.

В среднем за три года более высокие значения ЧПФ отмечены в период от выхода в трубку до колошения растений озимой пшеницы. В более поздний срок происходило снижение фотосинтетической деятельности растений. Прослеживается отчетливая закономерность повышения фотосинтетической деятельности растений в зависимости от применения гербицидов в засоренном агрофитоценозе озимой пшеницы. Более высокий уровень ЧПФ отмечен при обработке посевов гербицидом Линтур. Внесение этого гербицида обеспечивало прибавку ЧПФ в оба исследуемых периода на 12 %.

Таблица 3. Влияние регуляторов роста и гербицидов на фотосинтетическую

деятельность растений озимой пшеницы, в среднем за три года

Вариант

Площадь листьев по фазам, м2

с 10 растений

Чистая продуктивность фотосинтеза, г/м2 за сутки

Состав агрофитоценоза (фактор А)

Гербицид (фактор В)

Регулятор роста (фактор С)

Выход в трубку

Колошение

Молочное состояние зерна

Выход в трубку - колошение

Колошение - молочное состояние зерна

1

2

3

7

8

9

10

11

С сорняками

Контроль

Контроль

0,063

0,118

0,092

28,83

17,29

Эпин-экстра

0,070

0,131

0,102

30,01

17,94

Альбит

0,068

0,127

0,098

29,52

17,59

Силк

0,068

0,128

0,099

29,83

17,77

Магнум

Контроль

0,068

0,128

0,099

30,64

18,35

Эпин-экстра

0,077

0,144

0,112

31,15

18,73

Альбит

0,072

0,136

0,106

30,94

18,47

Силк

0,074

0,140

0,108

31,14

18,64

Банвел

Контроль

0,073

0,136

0,106

31,11

18,67

Эпин-экстра

0,079

0,149

0,114

31,86

19,14

Альбит

0,075

0,140

0,109

31,39

18,85

Силк

0,078

0,145

0,113

31,58

19,04

Линтур

Контроль

0,075

0,140

0,109

32,22

19,35

Эпин-экстра

0,085

0,157

0,120

32,81

19,79

Альбит

0,080

0,150

0,116

32,44

19,46

Силк

0,081

0,154

0,118

32,56

19,50

Без

сорняков

Контроль

Контроль

0,081

0,153

0,117

33,73

20,51

Эпин-экстра

0,089

0,170

0,130

34,64

20,89

Альбит

0,084

0,158

0,122

34,09

20,56

Силк

0,085

0,163

0,124

34,17

20,65

Магнум

Контроль

0,079

0,149

0,113

33,31

20,18

Эпин-экстра

0,088

0,166

0,126

33,93

20,56

Альбит

0,082

0,154

0,117

33,24

20,30

Силк

0,084

0,158

0,120

33,54

20,41

Банвел

Контроль

0,074

0,139

0,107

32,37

19,60

Эпин-экстра

0,081

0,152

0,117

32,88

20,02

Альбит

0,076

0,143

0,110

32,03

19,66

Силк

0,077

0,145

0,112

32,30

19,85

Линтур

Контроль

0,076

0,142

0,113

33,00

19,93

Эпин-экстра

0,084

0,159

0,126

33,63

20,38

Альбит

0,078

0,147

0,117

33,15

20,06

Силк

0,080

0,151

0,120

33,27

20,25

НСР05 частных различий

0,004

0,007

0,006

НСР05 А

0,001

0,002

0,002

НСР05 В и С

0,001

0,003

0,002

Из регуляторов роста наиболее заметное влияние на фотосинтетическую активность оказывал Эпин-экстра. Доказано, что действующее вещество этого препарата – эпибрассинолид, активизирует фотосинтетическую активность хлоропластов, увеличивая при этом их численность. Совместное применение регуляторов роста и гербицидов на незасоренном фоне позволило установить наличие угнетающего действия ксенобиотиков на фотосинтетическую продуктивность растений озимой пшеницы и его нивелирование за счет применения на посевах биологически активных препаратов.

ВЛИЯНИЕ ГЕРБИЦИДОВ И РЕГУЛЯТОРОВ РОСТА НА ПОКАЗАТЕЛИ СТРУКТУРЫ УРОЖАЯ И УРОЖАЙНОСТЬ ОЗИМОЙ ПШЕНИЦЫ

Показатели структуры урожая. Огромную роль в раскрытии механизмов действия гербицидов и регуляторов роста играет изучение их влияния на показатели структуры урожая. Общеизвестно, что определенное значение в формировании органов играют фитогормоны, которые выступают в роли посредников между генетическими свойствами растений и проявляющимися в определенных условиях среды признаками, т.е. параметрами структуры урожая. В процессе роста и развития культурные растения не должны испытывать мощного конкурентного воздействия со стороны сорняков. Отрицательное воздействие сорного компонента, прежде всего, сказывается в снижении числа продуктивных побегов, что напрямую зависит от способности злаковых растений к кущению.

Использование гербицидов оказывало неблагоприятное воздействие на элементы структуры урожая озимой пшеницы, в особенности от применения гербицидов Банвел и Линтур, что подтверждено в модельном опыте, где исключалось вредоносное воздействие сорняков. Применение регуляторов роста Эпин-экстра и Силк нивелировало этот отрицательный эффект и увеличивало анализируемые показатели. В засоренных посевах применение гербицидов и регуляторов роста, как отдельно, так и в их баковых смесях, увеличивало элементы структуры урожая.

Урожайность. Немаловажной задачей исследований явилось установление гербитоксического (стрессового) воздействия препаратов из различных химических групп на растения озимой пшеницы в отсутствии сорняков (ручная прополка), а также влияния регуляторов роста в качестве антидотов.

В среднем по трем годам исследований применение гербицидов в засоренных посевах способствовало увеличению урожайности пшеницы на делянках с использованием Магнума на 12, Банвела – на 20, Линтура – на 23 %. Полное удаление сорняков из посевов озимой пшеницы посредством ручной прополки, обеспечивало прибавку урожая в среднем за три года на 39 % по сравнению с контрольным вариантом. Вычленение последствий гербитоксического стресса на модельном опыте показало, что применение гербицидов способно вызвать заметное снижение урожайности. За исследуемый период наиболее токсичным для озимой пшеницы оказалось использование гербицида Банвел (рис. 1).

Использование росторегулирующего препарата Эпин-экстра на делянках с механическим удалением сорняков снижало отрицательное воздействие гербицидов и обеспечивало прибавку урожая на фоне применения Магнума на 9, Банвела – на 8 и Линтура – на 9 %. Совместное использование гербицидов и регуляторов роста в засоренных посевах было еще более эффективным и давало более весомую прибавку. Так, на варианте с Линтуром использование Эпина-экстра увеличивало урожайность на 9, Альбита – на 4, Силка – на 5 %, по сравнению с опытными делянками, где проводили только гербицидную обработку.

Рис. 1. Влияние гербицидов и регуляторов роста на урожайность

озимой пшеницы.

Применение гербицидов в посевах озимой пшеницы является высокоэффективным агроприемом, однако вызывает определенный стресс у культурных растений, выраженный угнетением роста и развития растений. В снижении этого явления существенную роль приобретает применение росторегулирующих препаратов. Наиболее эффективной оказалась обработка посевов озимой пшеницы в фазу кущения гербицидом Линтур в дозе 0,15 кг/га и препаратом Эпин-экстра в дозе 50 мл/га.

КОМПЛЕКСНАЯ ОЦЕНКА ПРИМЕНЕНИЕ ГЕРБИЦИДОВ И

РЕГУЛЯТОРОВ РОСТА В ПОСЕВАХ ОЗИМОЙ ПШЕНИЦЫ

Экологическая оценка. Показателем, адекватно отражающим состояние агрофитоценозов, является почвенное дыхание. Параметры почвенного дыхания дают представление о микробиологической активности, запасах питательных веществ и устойчивости системы микробного пула, позволяя тем самым определить экологическое состояние почв.

Применение изучаемых препаратов достоверно влияло на интенсивность выделения СО2 почвенной микрофлорой, особенно в начальный период после применения средств химизации. При совместном использовании Силка с гербицидами отмечалось усиление ингибирования дыхания почвенной микрофлоры, как по сравнению с контрольным вариантом, так и вариантами, где вносили только гербициды.

При определении остаточного количества пестицидов методом газовой хроматографии в исследуемых образцах зерна озимой пшеницы, взятых с вариантов, как с применением гербицидов, так и их комплексном сочетании с регуляторами роста, не было обнаружено остаточного количества дикамбы кислоты во все годы исследований. Однако были обнаружены остаточные количества гербицидов, содержащих сульфонилмочевинную группу: Магнума и Линтура. Но их количество во все годы исследований не превышало допустимого уровня, что говорит о том, что зерно озимой пшеницы является экологически безопасным и может использоваться как на производственные, так и на фуражные цели. При комплексном применении регуляторов роста и гербицидов экологическая обстановка в агрофитоценозе в худшую сторону не менялась.

Расчеты по сравнительной экотоксикологической и биолого-хозяйственной оценке гербицидов на озимой пшенице, показали, что все изучаемые препараты имели низкую экотоксичность – в 100 и более раз ниже, чем эталона (препарата ДДТ). Наименьшая гектарная экологическая нагрузка отмечалась там, где был выше коэффициент избирательного действия. Наименьший коэффициент гектарной экологической нагрузки (ГЭН) (0,4) и максимальный коэффициент избирательного действия (200) отмечены у препарата Магнум, при сравнительно низкой биологической (54 %) и хозяйственной (0,37 т/га) эффективности. Максимальный коэффициент ГЭН (8,14) был у Линтура, обеспечивающий наивысшую биологическую (80 %) и хозяйственную (0,68 т/га) эффективность. Из изучаемых препаратов на посевах озимой пшеницы наиболее эффективно и безопасно для окружающей среды использовать гербицид Линтур.

Биоэнергетическая оценка. Применение регуляторов роста, как самостоятельного агроприема, так и в комплексе с гербицидами существенно увеличивало выход энергии с единицы площади и энергетическую рентабельность. По фону применения Банвела с Эпином-экстра по сравнению с контролем энергетическая рентабельность увеличивалась на 25 %, по сравнению с вариантами, где применяли лишь один гербицид – на 11 %. Максимальная энергетическая рентабельность в опыте была получена при комплексном применении Линтура и Эпина-экстра. По сравнению с контролем она увеличилась на 27 %, по сравнению с делянками, где применяли только гербицид – на 13 %. Применение регуляторов роста в комплексе с гербицидами на посевах озимой пшеницы является высокоэффективным агроприемом, значительно повышающим энергоотдачу от вложенных средств в производство зерна этой культуры.

Экономическая оценка. Анализ экономических показателей производства зерна озимой пшеницы при использовании как раздельного, так и комплексного применения гербицидов и регуляторов роста, показал их высокую экономическую эффективность. Максимальный условный чистый доход в опыте был получен на вариантах, где совместно применялся Линтур с Эпином-экстра – 347,7 тыс. р. и Банвел с Силком – 347,3 тыс. р. Условный чистый доход с применением Банвела с Эпин-экстра незначительно уступал этим вариантам и составил 344,2 тыс. р. Совместное применение гербицидов и регуляторов роста является высокоэффективным агроприемом и значительно повышает эффективность вложенных средств в производство этой ценной продовольственной культуры.

ВЫВОДЫ

1. Применение гербицидов в посевах озимой пшеницы вызывает определенный стресс у культурных растений, выраженный угнетением роста и развития растений. В снижении этого явления существенную роль играет применение росторегулирующих препаратов. Совместное использование гербицидов и регуляторов роста в засоренных посевах было еще более эффективным и давало более весомую прибавку. На варианте с Линтуром использование Эпина-экстра увеличивало урожайность на 9, с Альбитом – на 4, с Силком – на 5 %, по сравнению с опытными делянками, где проводили только одну гербицидную обработку.

2. Применение регуляторов роста снижало негативное воздействие гербицидов на морфометрические показатели растений озимой пшеницы. Наиболее эффективно участвовали в нивелировании угнетающего действия ксенобиотиков на рост и развитие проростка и корня озимой пшеницы регуляторы роста Эпин-экстра и Силк. Из изучаемых гербицидов наиболее заметное угнетающее действие на морфогенез растений озимой пшеницы оказал Банвел.

3. Лабораторные исследования показали, что применение регуляторов роста способствовало существенному сглаживанию стрессового воздействия ксенобиотиков на такие посевные качества семян озимой пшеницы, как энергию прорастания и всхожесть. Более эффективными в снижении негативного воздействия стресса, смоделированного применением гербицидов на посевные качества семян озимой пшеницы, оказались биологические препараты Эпин-экстра и Силк. Влияние регулятора роста Альбита в снижении токсического эффекта от ксенобиотиков было так же достоверным, однако несколько уступало вышеупомянутым препаратам.

4. Наблюдения за сорным компонентом агрофитоценоза озимой пшеницы выявили четко выраженную динамику сорной флоры, связанную с сезонным изменением погодных условий. В год с избыточным увлажнением отмечалось более заметное разнообразие сорного компонента агрофитоценоза, при этом существенно увеличивалась численность и биомасса сорняков. Основное ядро доминирующих сорных видов сохранялось во все годы исследований, поскольку видовой состав сорных растений и их взаимоотношения с культурным компонентом агрофитоценоза формировались в течение многих лет и зависели от экологических условий местообитания. Стабильность видового состава сорняков позволяет давать относительно точные прогнозы их развития и заблаговременно разрабатывать эффективную систему мероприятий по борьбе с ними.

5. Совместное применение регуляторов роста с гербицидами повышало конкурентоспособность культуры и способствовало снижению численности и биологической массы сорняков. Лучшим оказался вариант с обработкой посевов в фазу кущения озимой пшеницы гербицидом Линтуром и регулятором роста Эпин-экстра. Эффект от использования Магнума был существенно ниже. По сравнению с другими гербицидами Магнум действовал на меньший видовой спектр сорных видов трав.

6. Применение регуляторов роста косвенно снижало уровень засоренности к моменту уборки озимой пшеницы, что связано с усилением ее эдафической роли в формировании агрофитоценоза. Комплексное применение регуляторов роста и гербицидов не повышало толерантности сорняков в агрофитоценозе.

7. Совместное применение регуляторов роста с гербицидами способствовало снижению численности и биологической массы сорняков и повышало конкурентоспособность культуры. Лучшим во все годы исследований оказался вариант с обработкой посевов в фазу кущения озимой пшеницы гербицидом Линтуром и регулятором роста Эпин-экстра.

8. Изучение особенностей фотосинтетической деятельности озимой пшеницы показало, что защищенные регуляторами роста растения превосходили контрольные посевы по размерам ассимиляционной поверхности листьев и интенсивности работы листового аппарата. Последнее обстоятельство благоприятно отразилось на фотосинтетической продуктивности культуры. Наиболее интенсивно повышал фотосинтетическую деятельность растений Эпин-экстра.

9. Наблюдения за фотосинтетической деятельностью доказали, что применяемые биологически активные вещества оказывали длительное стимулирующее действие в течение всего весенне-летнего периода онтогенеза озимой пшеницы, начиная с момента опрыскивания ими посевов, что указывает на непрерывность и длительность иммунопротекторного эффекта изучаемых препаратов.

10. Гербициды отрицательно воздействовали на элементы структуры урожая озимой пшеницы, что подтверждено в модельном варианте, на котором исключалось вредоносное влияние сорняков. Применение регуляторов роста нивелировало этот отрицательный эффект и увеличивало анализируемые показатели. В засоренных посевах применение гербицидов и регуляторов роста, как отдельно, так и в их баковых смесях, увеличивало показатели структуры урожая. Лучшими были варианты, где применяли Банвел и Линтур в сочетании с Эпином-экстра и Силком.

11. Применение гербицидов в засоренных посевах способствовало увеличению урожайности пшеницы на делянках с использованием Магнума на 12, Банвела – на 20, Линтура – на 23 %. Полное удаление сегетальных видов сорняков из посевов озимой пшеницы посредством ручной прополки, обеспечивало прибавку урожая в среднем за три года на 39 % по сравнению с абсолютным контролем.

12. Использование регуляторов роста в комплексе с гербицидами на посевах озимой пшеницы является высокоэффективным агроприемом, значительно повышающим энергоотдачу от средств, вложенных в производство этой культуры. Максимальный условный чистый доход в опыте был получен на вариантах, где совместно применяли Линтур с Эпином-экстра – 347,7 тыс. р.

ПРЕДЛОЖЕНИЯ ПРОИЗВОДСТВУ

1. Для эффективной борьбы с сорно-полевой растительностью при выращивании озимой пшеницы на выщелоченных черноземах южной части Нечерноземной полосы России рекомендуем применять в фазу полного кущения культуры гербицид Линтур в дозе 150 г/га.

2. С целью снижения негативного влияния гербицидного стресса при выращивании озимой пшеницы рекомендуем в баковой смеси с гербицидом Линтур применять регулятор роста Эпин-экстра в дозе 50 мл/га.

Список работ, опубликованных по материалам диссертации

в журналах, рекомендованных ВАК

  1. Смолин, Н.В. Как повысить эффективность применения гербицидов на озимой пшенице / Н.В. Смолин, Д.В. Бочкарев, Т.Ф. Девяткина, А.Н. Никольский, С.А. Дворецкий // Защита и карантин растений. – 2012. – № 11. – С. 29-30.
  2. Никольский, А.Н. Экотопическая флуктуация сорного компонента агрофитоценоза озимой пшеницы / А.Н. Никольский, Д.В. Бочкарев, Н.В. Смолин, С.А. Дворецкий // Вестник Алтайского государственного аграрного университета. – 2012. – № 9 (95). – С. 33-37.
  3. Дворецкий, С.А. Эффективность применения гербицидов и регуляторов роста в посевах озимой пшеницы / С.А. Дворецкий, Т.Ф. Девяткина, Д.В. Бочкарев, Н.В. Смолин // Нива Поволжья. – 2012. – № 4. – С. 15-19.

Список работ, опубликованных по материалам диссертации

  1. Бочкарев, Д.В. Влияние регуляторов роста на снижение абиотического стресса и посевные качества семян озимой пшеницы / Д.В. Бочкарев, Н.В. Смолин, Т.Ф. Девяткина, С.А. Дворецкий, А.В. Кошкин // Аграрная наука – сельскому хозяйству: VII Междунар. науч.-практ. конф. – Барнаул : Изд-во АГАУ, 2012. Кн. 2. – С. 294-295.
  2. Дворецкий, С.А. Эффективность совместного применения гербицидов и регуляторов роста в снижении засоренности и повышения стрессоустойчивости озимой пшеницы / С.А. Дворецкий, А.В. Кошкин, М.О. Наумов // Материалы 46-й Междунар. научн. конф. молодых ученых, докторантов, аспирантов и соискателей ученых степеней доктора и кандидата наук. – М. : ВНИИА, 2012. – С. 42-44.
  3. Девяткина, Т.Ф. Применение гербицидов и регуляторов роста в технологии производства озимой пшеницы / Т.Ф. Девяткина, С.А. Дворецкий // Инновационные технологии производства и переработки сельскохозяйственной продукции: Материалы Междунар. науч.-практ. конф. – Владикавказ : Горский ГАУ, 2012. – С. 197-198.
  4. Дворецкий, С.А. Системное применение средств химизации в борьбе с сорным компонентом агрофитоценоза озимой пшеницы / С.А. Дворецкий, Т.Ф. Девяткина, Д.В. Бочкарев, А.В. Кошкин // Новейшие направления развития аграрной науки в работах молодых учёных: Тр. V Междунар. науч.-практ. конф. – Новосибирск, 2012. – С. 164-166.
  5. Девяткина, Т.Ф. Влияние регуляторов роста на морфометрические показатели озимой пшеницы в лабораторном опыте в условиях абиотического стресса / Т.Ф. Девяткина, С.А. Дворецкий, А.В. Кошкин // Материалы науч. конф. «XXXX Огаревские чтения» / Естественные науки. – Саранск : Изд-во Мордов. ун-та, 2012. – С. 181-183.



© 2011 www.dissers.ru - «Бесплатная 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.