WWW.DISSERS.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА

   Добро пожаловать!

 

На правах рукописи

Кошеляева Ирина Петровна

Селекционно-семеноводческие аспекты защиты агрофитоценозов пшеницы и ячменя в условиях лесостепи

Среднего Поволжья

Специальности: 06.01.05 - селекция и семеноводство;

06.01.11 - защита растений


АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени

доктора сельскохозяйственных наук





Пенза 2009

Диссертационная работа выполнена в Федеральном государственном

образовательном учреждении высшего профессионального образования

«Пензенская государственная сельскохозяйственная академия» и в Государственном научном учреждении «Пензенский научно-исследовательский

институт сельского хозяйства»

Официальные оппоненты:  доктор сельскохозяйственных наук, профессор

Иванов Александр Иванович

доктор сельскохозяйственных наук, профессор

Маркелова Тамара Сергеевна

доктор сельскохозяйственных наук, профессор

Нарушев Виктор Бисенгалиевич

Ведущая организация - Государственное научное учреждение «Мордовский научно - исследовательский институт сельского хозяйства»

Защита диссертации состоится «__» декабря 2009 г. в 10 часов на заседании диссертационного совета Д 220.053.01 при Федеральном государственном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Пензенская государственная сельскохозяйственная академия» по адресу: 440014 г. Пенза, ул. Ботаническая 30, ауд. 1246.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ФГОУ ВПО «Пензенская ГСХА».

Автореферат разослан «__» ноября 2009 г.

Ученый секретарь

диссертационного совета,

доктор сельскохозяйственных наук В.А. Гущина

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность. Сорт - основа производства любой растениеводческой продукции. Он определяет основные требования к технологии возделывания, качеству получаемой продукции, ее энергоэкономичности. Считается, что вклад сорта в увеличение урожайности сельскохозяйственной культуры составляет от 40 до 50 %. Было бы ошибкой считать, что в увеличении урожайности селекция подошла к границам своих возможностей. Существует еще ряд многоплановых проблем в повышении продуктивности сельскохозяйственных культур, которые можно решать селекционным путем. Одна из них - создание устойчивых к болезням и вредителям сортов. Селекция на эти признаки - это самый дешевый, экологически чистый путь, способствующий снижению затрат овеществленной энергии.

Создание сорта идея инновационная, поскольку посредством семеноводства она воплощается в реальный товар и соответственно в необходимую для развития общества продукцию.

Поэтому семеноводству отводится главная роль в поддержании потенциальной продуктивности сортов, особенно при производстве семян высших репродукций. Особая роль принадлежит приемам, регулирующим фитосанитарное состояние посевов. Засоренность посевов сорной растительностью, повреждение растений болезнями и вредителями не позволяют формировать сортовые и посевные качества семян в соответствии с ГОСТом национального стандарта. В связи с этим разработка и обоснование оптимальных систем защиты семенных посевов является объективной необходимостью и представляет определенный научный и практический интерес.

Цель и задачи исследований. Цель исследований заключалась в научно-теоретическом обосновании, разработке и совершенствовании селекционно-семеноводческих приемов защиты растений пшеницы и ячменя, обеспечивающих высокую урожайность и качество семян.

В соответствии с поставленной целью определены следующие задачи:

- изучить характер проявления заболеваний яровой пшеницы и ячменя в полевых условиях и на искусственном инфекционном фоне;

- выделить образцы яровой пшеницы и ячменя - источники устойчивости к листостебельным заболеваниям;

- оценить селекционный материал ярового ячменя и выделить формы, устойчивые к листостебельным заболеваниям, оптимально адаптированные к местным почвенно-климатическим условиям;

- установить влияние биологически активных препаратов и их совместное действие с протравителями на развитие болезней, урожайность и качество семян пшеницы и ячменя;

- изучить влияние условий питания растений на развитие болезней и урожайность ячменя и пшеницы;

- выявить особенности роста, развития растений ячменя и фитосанитарное состояние посевов при различных уровнях химической защиты;

- изучить особенности формирования урожайности и посевных качеств семян ячменя при различных уровнях химической защиты посевов;

- обосновать технологию выращивания семян ячменя высших репродукций;

- дать энергетическую оценку технологии выращивания семян ячменя.

Научная новизна. Дано научно - теоретическое обоснование селекционно - семеноводческих приемов защиты агрофитоценозов пшеницы и ячменя обеспечивающих высокую урожайность и качество семян.

Применительно к местным природно-климатическим условиям показан характер проявления заболеваний образцов яровой мягкой пшеницы и ячменя в полевых условиях и при искусственном заражении растений.

Выделены источники устойчивости к листостебельным заболеваниям яровой пшеницы и ячменя.

Установлена эффективность отбора линий ячменя на основе концепции признака из гибридных комбинаций, с учетом устойчивости родительских форм к болезням (районированных сортов).

Дано биоэкологическое обоснование и разработаны приемы защиты семенных посевов яровой мягкой пшеницы и ячменя от возбудителей болезней на основе использования биологически активных препаратов. Показана роль минерального питания растений и химических мелиорантов в развитии инфекционного процесса в агрофитоценозе яровой мягкой пшеницы и ячменя.

Выявлены закономерности роста, развития растений и показаны особенности формирования фитосанитарного состояния посевов ячменя при различных уровнях химической защиты. Установлены и дифференцированы по степени влияния факторы, определяющие структуру урожайности сортов, выход семян и их посевные качества. Теоретически обоснована и практически разработана технология получения семян высших репродукций.

Практическая значимость результатов исследований. Результаты многолетних исследований позволили выделить и предложить для использования практической селекцией 229 форм яровой мягкой пшеницы как источники с практической устойчивостью к бурой ржавчине и 338 форм - источники устойчивости к мучнистой росе; 90 форм яровой мягкой пшеницы и 33 формы ячменя предложены как источники устойчивости к септориозу.

Из гибридных популяций отобран и изучен сортообразец 31/2, который превосходит районированные сорта по устойчивости к болезням и урожайности. Данный сортообразец получил статус сорта и передан на государственное сортоиспытание под названием Сурский фаворит.

Разработаны и предложены приемы использования биопрепаратов как в чистом виде применения, так и при совместном использовании с протравителями семян, что позволяет увеличивать урожайность зерна на 0,4 т/га, вдвое снизить пестицидную нагрузку на окружающую среду и значительно сократить затраты на защиту яровой мягкой пшеницы от комплекса листостебельных патогенов.

Рекомендованы дозы внесения минеральных удобрений и химических мелиорантов, при которых повышаются иммунные свойства растений, что способствует формированию урожайности зерна 4,2…4,8 т/га.

Предложено использовать на фоне средних доз внесения минеральных удобрений (N40 P28) полную систему химической защиты посевов – протравливание + гербицид и фунгицид в фазу кущения + инсектицид и фунгицид по флаговому листу. Применение химических средств защиты растений в рекомендуемых дозах и сроках в комплексе приемов интенсивной технологии позволяет формировать максимальную урожайность, при этом не снижает эффективность производства семян высших репродукций.

Положения, выносимые на защиту:

- характер проявления листостебельных заболеваний генофонда яровой мягкой пшеницы и ячменя в полевых условиях и на фоне искусственного заражения;

- источники устойчивости к листостебельным заболеваниям яровой пшеницы и ячменя;

- принципы создания и оценки нового исходного материала в селекции ячменя;

- биоэкологическое обоснование приемов защиты семенных посевов ячменя и пшеницы от возбудителей болезней;

- обоснование приемов интенсификации химической защиты семенных посевов ячменя;

- обоснование технологии выращивания семян ячменя высших репродукций;

- энергетическая оценка технологии выращивания семян ячменя.

Апробация работы. Основные положения диссертационной работы докладывались на научных конференциях профессорско-преподавательского состава, аспирантов и научных сотрудников ФГОУ ВПО «Пензенская ГСХА» ( 1997…2009гг.); Международных и Всероссийских научно-практических конференциях: «Итоги и перспективы исследований в области селекции и семеноводства ландшафтно-экологического земледелия» (Саратов, 1995); «Вопросы совершенствования сельскохозяйственного производства» (Пенза, 1995); «Вопросы повышения устойчивости зернового хозяйства в условиях Поволжского региона» (Кинель, 1997); «Современное состояние и перспективы развития селекции и семеноводства сельскохозяйственных культур в Российской Федерации» (Пенза, 1998); «Интродукция нетрадиционных и редких сельскохозяйственных растений» (Пенза, 1998); «Достижения и перспективы развития селекции и семеноводства сельскохозяйственных культур» (Пенза, 1999); «Современные проблемы науки» (Пенза, 1999); «Вопросы интенсификации сельскохозяйственного производства в исследованиях Пензенского НИИСХ» (Пенза, 1999); «Проблемы изучения и охраны биоразнообразия и природных ландшафтов Европы» (Пенза, 2001); «Проблемы мобилизации инвентаризации, сохранения и изучения генофонда важнейших сельскохозяйственных культур для решения приоритетных задач селекции» (Санкт-Петербург, 2001); «Образование, наука, медицина: эколого-экономический аспект» (Пенза, 2005); второй Всероссийский съезд по защите растений «Фитосанитарное оздоровление экосистем» (Санкт-Петербург, 2005); «Наука и образование – сельскому хозяйству» (Пенза, 2006); «Селекция и семеноводство сельскохозяйственных культур» (Пенза, 2007); «Образование, наука, практика: инновационный аспект» (Пенза, 2008).

Публикации. Основные положения диссертации опубликованы в 48 работах, в том числе 8 - в изданиях по перечню, рекомендованному ВАК РФ.

Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, 5 глав, выводов и рекомендаций производству. Работа изложена на 264 страницах компьютерного текста, содержит 70 таблиц, 10 рисунков. Список литературы включает 410 источников.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Место, условия и методика проведения исследований

Экспериментальная работа выполнена при закладке полевых опытов: в 1993…2001 годах в ГНУ «Пензенский научно-исследовательский институт сельского хозяйства» и в 2002…2008 годах в ФГОУ ВПО «Пензенская сельскохозяйственная академия».

Почвы опытного участка в ГНУ Пензенский НИИСХ имели характеристику – чернозем выщелоченный, тяжелосуглинистый, среднемощный, рНсол  5,7. Содержание гумуса 6,4…6,8%, гидролизуемого азота – 80…85 мг/кг почвы, подвижного фосфора – 135…141 мг и калия – 154…160 мг/кг.

Почвенный покров опытного поля ФГОУ ВПО «Пензенская ГСХА» представлен черноземом выщелоченным среднегумусным среднемощным тяжелосуглинистым. Содержание гумуса в пахотном слое – 6,5…6,8%, легкогидролизуемого азота – 125…130 мг/кг почвы, подвижного фосфора – 75…82 мг, обменного калия – 165…187 мг/кг почвы, реакция почвенного раствора слабокислая (рНсол 5,3), гидролитическая кислотность – 3,65 мг-экв. на 100 г почвы, сумма поглощенных оснований – 37,0 мг-экв. на 100 г почвы.

За годы проведения исследований наблюдались значительные колебания условий температурного режима и увлажнения. Так, среднесуточная температура за вегетационный период колебалась от 11,50С до 21,10С, количество осадков за год от 320 мм до 685 мм.

Продолжительность активной вегетации зерновых культур (период со среднесуточной температурой больше 100С) находилась в пределах 125…155 дней, сумма положительных температур больше 100С изменялась от 17360С до25700С, сумма осадков за вегетацию от 125 мм до 410 мм.

Учитывая теплообеспеченность и условия увлажнения периода вегетации яровой пшеницы и ячменя дана характеристика погодных условий, которые складывались в период проведения исследований (табл. 1).

Данные таблицы показывают, что большее количество лет (25%) характеризовались как теплые годы с недостаточным увлажнением. Умеренно теплые или прохладные с достаточным увлажнением погодные условия складывались в 18% лет. На долю теплых достаточно увлажненных и умеренно теплых с умеренным увлажнением приходилось 12,5%. Редко погодные условия складывались прохладными умеренно или недостаточно увлажненными (6,2%).

Таблица 1 – Характеристика погодных условий в период проведения исследований

Характеристика периода вегетации:

Прохладный

( t=< 23000)

Умеренно теплый

( t= 23000…24000)

Теплый

( t= > 24000)

достаточно увлажненный (ГТК = 1,1-1,0)

умеренно увлажненный (ГТК = 1,0-0,9)

недостаточно увлажненный (ГТК менее 0,9)

достаточно увлажненный (ГТК = 1,1-1,0)

умеренно увлажненный (ГТК = 1,0-0,9)

недостаточно увлажненный (ГТК менее 0,9)

достаточно увлажненный (ГТК = 1,1-1,0)

умеренно увлажненный (ГТК = 1,0-0,9)

недостаточно увлажненный (ГТК менее 0,9)

Год

1999

2000

2002

1993

1995

-

2005

-

1996

2001

1994

1997

2008

1998

2003

2004

2006

2007

Паритет погодных условий вегетации за годы исследований, %

18,8

6,2

6,2

18,8

12,5

0

12,5

0

25,0

На основании выше изложенного можно констатировать, что экспериментальные данные получены при разнообразных погодных условиях, следовательно, установленные закономерности и сделанные выводы в ходе проведенных исследований носят вполне объективный характер.

Изучение исходного материала пшеницы и ячменя на устойчивость к болезням листьев и колосьев проводили на естественном фоне в коллекционном питомнике и специально созданных инфекционных питомниках с искусственным заражением растений.

Искусственный провокационный фон для заражения растений мучнистой росой создавали путем внесения в рядки листьев с клейстокарпиями, а также конидиальным спороношением гриба Erysiphe gramins.

Устойчивость растений к болезням учитывали дважды: в фазу кущения и в период трубкование - колошение согласно методическим рекомендациям Э.Э. Гешеле (1978).

Оценку растений на устойчивость к бурой ржавчине проводили на фоне заражения посевов биоматериалом данного патогена, полученного из Всероссийского научно-исследовательского института фитопатологии. Инфекционная нагрузка составляла 20 мг всхожих спор на 1м2 посева. Для лучшего прилипания жидкости к растениям на 8 литров раствора добавляли 0,1% раствор агар-агара.

Перед заражением почву и растения обильно увлажняли, заспоренные растения укрывали полиэтиленовой пленкой. Зараженные растения выдерживали под пленкой в течение 18 часов.

Учеты проводили 2 раза – первый через 10-16 дней после инокуляции и второй - в фазу начала молочной спелости зерна (Гешеле Э.Э.,1978).

При испытании сортов на устойчивость к септориозу использовали суспензию спор S.tritici, S.nodorum, расход суспензии – 100 мл/м2. Нами был использован биоматериал, наработанный на сыпучих питательных средах (зерне) с известным титром, полученным из Всероссийского научно-исследовательского института фитопатологии.

Перед заражением делянки с растениями обильно увлажняли водой, а после нанесения суспензии на растения накрыли полиэтиленовой пленкой на 16 часов. Учёт проводили по основному стеблю визуально, определяя процент площади листьев, стеблей и колосьев, занятой септориозными пятнами, по шкале Джеймса (Пыжикова Г.В., Санина А.А. и др., 1989).

Изучение коллекции яровой пшеницы и ячменя на устойчивость к гельминтоспориозу проводилось на естественном инфекционном фоне местной популяции H.qraminea. Оценка проводилась глазомерно по 4-х бальной шкале (Гешеле Э.Э.,1978).

Поражение болезнями изучаемого материала определялось в динамике, глазомерно, на естественном инфекционном фоне по вышеперечисленным качественным и количественным шкалам в лаборатории селекции яровой пшеницы, лаборатории селекции ярового ячменя, лаборатории растительных ресурсов ГНУ «Пензенский НИИСХ».

Биоэкологическая оценка приемов защиты семенных посевов ячменя и пшеницы от возбудителей болезней проводилась в учебно-опытном хозяйстве ФГОУ ВПО « Пензенская ГСХА» по следующим схемам опытов:

Опыт 1 - Влияние биологически активных препаратов на развитие болезней и урожайность яровой пшеницы и ячменя

Варианты - 1. Контроль (без обработки) 2. Протравливание семян Агат 25К – 40 г/т; 3. Протравливание семян Новосил – 50 мл/т; 4. Протравливание семян Агат 25К (40 г/т) + опрыскивание в фазу кущения Агат 25К( 14 г/га); 5. Протравливание семян Новосил (50 мл/т) + опрыскивание в фазу кущения Новосил (50 мл/га); 6. Протравливание семян Агат 25К (40 г/т) + опрыскивание в фазу кущения Агат 25К (14 г/га) + опрыскивание по флаговому листу Агат 25К (14 г/га); 7. Протравливание семян Новосил (50 мл/т) + опрыскивание в фазу кущения Новосил (50 мл/га) + опрыскивание по флаговому листу Новосил (50 мл/га).

Повторность опыта шести - кратная, учетная площадь делянки 1 м2, посев рядовой, предшественник - чистый пар.

Опыт 2 - Влияние препаратов биологического происхождения при совместном применении с протравителями семян на развитие болезней и урожайность яровой пшеницы.

Варианты - 1.Обработка семян  Колфуго Супер – 2 л/т; 2. Обработка семян Агат 25К(40 г/т)+Колфуго Супер(1 л/т); 3. Обработка семян Новосил (50 мл/т) + Колфуго Супер ( 1 л/т); 4. Обработка семян Колфуго Супер (2л/т) + опрыскивание в фазу кущения Агат 25К (14 г/га); 5 Обработка семян Колфуго Супер (2л/т) + опрыскивание в фазу кущения Новосил (50 мл/га); 6. Обработка семян  Агат 25К (40г/т)+Колфуго Супер (1 л/т)+ опрыскивание в фазу кущения Агат 25К(14 г/га) + опрыскивание по флаговому листу Агат 25К (14 г/га); 7. Обработка семян Новосил (50мл/т)+КолфугоСупер (1л/т)+ опрыскивание в фазу кущения Новосил (50 мл/га) + опрыскивание по флаговому листу Новосил (50 мл/га); 8. Контроль (без обработки).

Повторность опыта шести - кратная, учетная площадь делянки 1 м2, посев рядовой, предшественник - чистый пар.

Опыт 3 - Развитие болезней и урожайность ячменя при различном уровне питания и приемах использования минеральных удобрений

Варианты - 1. Контроль (без удобрений); 2. N45 P2O550 (азот вносили перед посевом, фосфор при посеве); 3 N30+15 P2O550 (азот в дозе 30 кг действующего вещества вносили перед посевом и 15 кг - в фазу 3-4-х листьев, фосфор при посеве).

Удобрения вносились в виде легкорастворимых солей аммиачной селитры и суперфосфата. Повторность опыта трех – кратная, учетная площадь делянки 56 м2.

Опыт 4 - Влияние местных известковых материалов и минеральных удобрений на развитие болезней яровой пшеницы.

Варианты -1. Контроль (без мелиорантов и удобрений); 2. N ежегодно + РК в запас; 3. Мергель; 4. Доломитовая мука; 5. Дефекат; 6. Мергель + N ежегодно + РК в запас. 7. Доломитовая мука + N ежегодно + РК в запас; 8. Дефекат + N ежегодно + РК в запас.

Повторность опыта трех – кратная, учетная площадь делянки 42 м2. В качестве химических мелиорантов в опыте использовали дефекат Каменского сахарного завода, доломитовая мука Иссинского карьера, мергель Вопиловского месторождения Наровчатского района. Нормы химических мелиорантов рассчитаны по величине гидролитической кислотности ( Нг = 6 мг-экв.) с учетом действующего вещества: доломитовая мука – 8,7 т/га; мергель – 9 т/га; дефекат – 9,6 т/га.

В качестве минеральных удобрений использовалась аммиачная селитра, суперфосфат и хлорид калия. Дозы минеральных удобрений ( фосфорные, калийные), вносимые в запас, составляли: фосфорные – 180 кг/га д.в.; калийные – 234 кг/га д.в. Азотные удобрения вносились ежегодно под яровую пшеницу – 135 кг/га д.в.

Известкование проводили из расчета на всю ротацию севооборота. Повышенные дозы фосфорно-калийных удобрений вносили в запас осенью из расчета на весь севооборот.

Опыт 5 - Формирование урожайности и посевных качеств семян ячменя в зависимости от уровня химической защиты посевов.

Варианты - 1.Контроль ( без обработки ); 2. Протравливание семян; 3. Протравливание + гербицид в фазу кущения; 4. Протравливание + гербицид и фунгицид в фазу кущения; 5. Протравливание + гербицид и фунгицид в фазу кущения + инсектицид и фунгицид по флаговому листу.

Протравливание семян проводили препаратом ВИАЛТ ТТ, ВСК (0,5л/т), обработку посевов гербицидами - баковой смесью препаратов Диален супер (0,4 л/га) + Магнум (5 г/га). В блоке фунгицидной защиты посевов ячменя в фазу кущения применяли Тилт КЭ (0,5 л/га) и Колосаль КЭ (0,6 л/га) по флаговому листу. Против вредителей в системе защитных средств применяли инсектицид Шарпей МЭ (0,2 л/га).

Повторность опыта трех – кратная, площадь делянки 432 м2. Учет урожайности проводили методом пробных площадок. Площадь пробной площадки 1м2. На делянках накладывали по 30 пробных площадок. Материал с пробных площадок обмолачивали на сноповой молотилке (Молостов А.С., 1966 ).

Расположение делянок систематическое. Предшественник – озимая пшеница.

Фенологические наблюдения и биометрические измерения проводили по методике Госкомиссии по сортоиспытанию сельскохозяйственных культур (1977).

Структуру урожая: кустистость, число зерен в колосе, масса зерна с растения и 1000 зерен, число продуктивных стеблей к уборке определяли общепринятыми методами.

Численность сорняков определяли непосредственным подсчетом на учетных площадках, используя для расчетов формулу:

А = а/ns = a/S,

где а – число встречаемых особей растений; n – число учетных площадок; s – размер учетной площадки, м2; S – общая учетная площадь площадок, м2.

Учет болезней и вредителей в посевах проводили в соответствии с фитосанитарной диагностикой полевых культур ( Строт Т.А., Шмакова Н.В., 1997).

Степень развития болезней определяли по формуле:

R = ( a b ) 100,

N K

где: R – развитие болезни, %;

( a b ) – сумма произведений числа растений на соответствующую им степень поражения;

N – общее количество учтенных растений;

K – высший балл шкалы учета.

Учет вредителей проводился по рядкам и кошением сачком. В первом случае подсчитывалось количество насекомых на 1 погонный метр. Результаты пересчитывались на 1 м2 с учетом ширины междурядий. Во втором случае численность насекомых  определялась после 25 взмахов энтомологическим сачком. Численность насекомых устанавливалась на м2 ( 25 взмахов примерно 12 м2 ).

Основные показатели фотосинтетической деятельности растений в посевах определяли согласно методическим указаниям А.А. Громова и В.Б. Щукина (2001).

Посевные качества семян определяли согласно ГОСТам: энергию прорастания и всхожесть – по ГОСТу 12038 -84; силу роста – по ГОСТу 12036-66; массу 1000 семян – по ГОСТу 12042-80.

Количественное содержание белка определяли методом Биурета (микрометод) на приборе КФК -2 при длине волны 315 нм.

Для пересчета количественного содержания белка пользовались калибровочными графиками, построенными по сывороточному альбумину белка.

Фракционный состав белка зерна ячменя определяли по методу, описанному Х. Н. Починок (1976).

Опыт по оценке технологии выращивания семян ячменя высших репродукций закладывали на делянках площадью 700 м2. Повторность опыта трехкратная, расположение делянок систематическое.

На вариантах с применением минеральных удобрений вносили в предпосевную культивацию аммиачную селитру и аммофос при посеве.

Полученный цифровой материал обрабатывали математическими методами корреляционного, регрессионного и дисперсионного анализов (Филев Д.С. и др., 1980; Доспехов Б.А., 1985) на ПЭВМ с использованием пакета прикладных программ Excel 2000, Statistica 4.5, Statgraphics Plus for Windows 2.1.

Энергетическая эффективность определялась по результатам анализа трудовых, материальных ресурсов и выхода продукции на основе технологических карт (Посыпанов Г.С., Долгодворов В.Е., 1995; Васин В.Г., Зорин А.В., 1998).

ИСХОДНЫЙ МАТЕРИАЛ В СЕЛЕКЦИИ ЯРОВЫХ ЗЕРНОВЫХ КУЛЬТУР НА УСТОЙЧИВОСТЬ К БОЛЕЗНЯМ ЛИСТЬЕВ И КОЛОСЬЕВ

Характер проявления заболеваний яровой пшеницы и ячменя в полевых условиях. Создание высокоурожайных сортов с комплексной устойчивостью к болезням является наиболее актуальной проблемой селекции зерновых культур. В связи с этим в задачу исследований входило дать оценку исходному коллекционному материалу яровой пшеницы на поражение мучнистой росой, бурой ржавчиной и септориозом.

Наиболее распространенным заболеванием яровой мягкой пшеницы в Среднем Поволжье является бурая листовая ржавчина (возбудитель Puccinia recondita Rob. ex Desm. f. sp. Tritici).

Результаты изучения устойчивости коллекции пшеницы к бурой ржавчине показали, что среди сортообразцов имеется достаточное количество форм с высокой практической устойчивостью – тип резистентности 0 и 1.

За годы исследований стабильную устойчивость по годам к бурой ржавчине проявили 239 сортов, среди них следует отметить такие сорта как Dakar 49, Henlea (Ne- 476), Persian, Н-44-24 и Ne - 4343. При этом устойчивые сорта с вероятностью 27,8… 60,0% можно найти среди сортимента регионов бывшей территории СССР, Европы, Азии, Африки, Северной Америки и Австралии (табл. 2).

Таблица 2 - Поражаемость сортообразцов яровой пшеницы бурой ржавчиной в зависимости от происхождения (1993…1995 гг.)

Происхож-дение

Изучено

сортооб-разцов,

шт.

Количество (и %) образцов по типу устойчивости:

0

1

2

3

4

Терри-

тория

стран

СНГ

122

7

(5,7)

8

(6,6)

32

(26,2)

56

(45,9)

19

(15,6)

Западная

Европа

33

5

(15,1)

2

(6,1)

5

(15,1)

9

(27,3)

12

(36,4)

Азия

72

15

(20,8)

11

(15,3)

17

(23,6)

20

(27,8)

9

(12,5)

Африка

9

-

1

(11,1)

2

(22,2)

2

(22,2)

4

(44,5)

Север-

ная

Америка

206

39

(18,9)

18

(8,7)

45

(21,8)

69

(33,5)

35

(17,1)

Латинская

Америка

26

5

(19,2)

-

4

(15,4)

7

(27,0)

10

(38,4)

Австралия

14

-

1

(7,1)

4

(28,6)

5

(35,7)

4

(28,6)

Происхож-

дение зак-

рыто

94

4

(4,3)

4

(4,3)

23

(24,5)

29

(30,8)

34

(36,1)

Итого:

576

75

(13,0)

45

(7,8)

132

(22,9)

197

(34,3)

127

(22,0)

Таким образом, устойчивость исходного материала яровой пшеницы в условиях Среднего Поволжья на естественном фоне к бурой ржавчине не является редкостью, что предоставляет хорошую возможность для селекционной проработки и создания сортов относительно устойчивых к этому заболеванию

Другим не менее вредоносным заболеванием пшеницы является мучнистая роса (Erysiphe graminis). Анализ поражаемости образцов яровой пшеницы мучнистой росой показал, что по годам наблюдаются значительные различия в заболевании растений. Так, в благоприятных условиях для развития болезни в 1993 г.- 83,8% или 222 сортообразца классифицированы как сильновосприимчивые и 38 (14,3%) – средневосприимчивые. Выделено 5 сортов с высокой устойчивостью: Лютесценс 058, ИМ – 632, 7821-К-58,  WIS 245/УС, Акмолинка.

Не обнаружено форм с практической и слабой устойчивостью. В результате погодные условия оптимально благоприятствовали развитию естественной эпифитотии. Другой характер проявления мучнистой росы наблюдался в 1994 и1995 гг. Установлено, что из 576 и 527 сортообразцов соответственно по годам – 48,1 % и 26,8 % были слабовосприимчивы и 30,0 % и 26,0% средневосприимчивыми. В отличие от 1993 года большее количество сортообразцов 69,4 % и 47,1 % проявили тип устойчивости 0 и 1.

В последние десятилетия одним из самых прогрессирующих заболеваний пшеницы в Поволжье являются септориозные пятнистости ( возбудитель Septoria tritici, S. nodorum, S. аvenae f. sp.triticea). Несмотря на благоприятные погодные условия для развития болезни, абсолютное большинство образцов проявили устойчивость к этому заболеванию- 99,6 %; 98,6 и 60,3% соответственно по годам исследований. Среди устойчивых сортообразцов следует отметить Dommator, Persian, Kenija.

Высокая устойчивость яровой пшеницы к септориозу проявляется в местных природно-климатических условиях независимо от регионов происхождения сортообразцов.

Коллекционный материал яровой пшеницы и ячменя за период 1995…1997 годы был представлен многочисленными линиями, сортами – дифференциаторами, коллекциями Нильсона (Канада), Красноярского НИИСХ, Самарского НИИСХ, сортами твердой пшеницы и ярового ячменя.

Результаты изучения коллекционного материала на устойчивость яровой пшеницы и ячменя к заболеваниям на естественном фоне поражения показали, что среди сортообразцов имеется достаточное количество форм с высокой и практической степенью устойчивости – тип резистентности 0…2.

Анализ результатов исследований позволил выделить по устойчивости к мучнистой росе 200 сортообразцов яровой мягкой пшеницы, 8 сортообразцов яровой твердой пшеницы и 49 сортообразцов ярового ячменя. По устойчивости к бурой ржавчине выделилось 158 сортообразцов яровой мягкой пшеницы, 9 - яровой твердой пшеницы и 31 сортообразец ярового ячменя. Группа устойчивых сортов к пятнистостям листьев включала в себя 113 сортообразцов яровой мягкой пшеницы и 3 сортообразца яровой твердой пшеницы. Сортообразцов, устойчивых к пятнистостям листьев, среди ярового ячменя не наблюдалось.

Большое количество устойчивых сортов яровой пшеницы и ячменя к болезням указывает на правильный подбор исходного материала и подтверждает ранее полученные результаты оценки этих коллекций в зонах их формирования.

Сопоставляя результаты поражения исходного материала с массой 1000 зерен, было выделено 49 сортообразцов яровой мягкой пшеницы и 19 - ярового ячменя, которые поражались одним или несколькими возбудителями болезней, но в тоже время масса 1000 зерен была в пределах или выше стандартных сортов. В силу генетической и физиологической неоднородности этих форм имеются предпосылки для отборов и создания толерантного исходного материала, который в некоторой степени поражается возбудителями болезней, но сохраняет способность формировать достаточно высокую урожайность зерна.

Таким образом, иммунологическое изучение образцов зерновых колосовых культур показало, что они не однородны по устойчивости к болезням. Изученный генофонд больше поражается мучнистой росой, меньше – бурой ржавчиной и относительно устойчив к септориозу. В полевых условиях выявлено 9 коллекционных образцов пшеницы с комплексной устойчивостью к мучнистой росе, бурой ржавчине, гельминтоспориозу. Данные сортообразцы представляют хороший исходный материал для селекции яровой пшеницы.

Характер проявления заболеваний яровой пшеницы и ячменя на искусственном инфекционном фоне. Изучаемый материал был представлен моногенными линиями, сортами-дифференциаторами, коллекциями Нильсона (Канада), НИИСХ Юго-Востока (Саратов), Красноярского НИИСХ и группой сортообразцов лаборатории селекции яровой пшеницы Пензенского НИИСХ (табл.3).

Анализ результатов поражения изучаемого материала на инфекционном фоне позволил выделить 229 устойчивых к бурой ржавчине сортов яровой пшеницы, что составляет 40,3%.

Таблица 3 - Поражаемость сортообразцов яровой мягкой пшеницы бурой ржавчиной на инфекционном фоне

№ п/п

Название материала

Изучено сортообразцов, шт.

Количество сортообразцов по типу устойчивости, шт. (%)

0

1

2

3

4

1

Дифференциаторы по бурой ржавчине

8

-

-

2

6

-

2

Моногенные линии

53

3

2

13

9

26

3

Дифференциаторы по пыльной головне

25

2

-

-

4

19

4

Коллекция Нильсона (Канада)

127

5

6

24

46

46

5

Коллекция НИИСХ Юго-Востока (Саратов)

106

54

6

17

23

6

6

Коллекция Красноярского НИИСХ

34

16

-

3

10

4

7

Образцы лаб. селекции яровой пшеницы Пензенского НИИСХ

155

1

1

49

70

34

8

Стандарты

57

1

2

18

26

10

9

Районированные сорта

4

1

2

1

-

-

Всего изучено сортообразцов:

569

83

(14,6)

19

(3,4)

127

(22,3)

194

(34,1)

145

(25,6)

В наших исследованиях проводилась идентификация расового состава возбудителя бурой ржавчины пшеницы на стандартном наборе сортов – дифференциаторов. В результате было идентифицировано 3 расы: 14, 10, 16 из популяции бурой ржавчины, присланной для заражения Всероссийским научно-исследовательский институтом фитопатологии.

Также был изучен моногенный набор 37 Lr-линий с известными генами устойчивости. Результаты оценки в инфекционном питомнике показали эффективность следующих Lr-генов: 1, 2, 2е, 9, 13, 15, 14в, 17, 18, 21, 24, 25, 27, + 31, 28.

Результаты учетов пораженности пшеницы и ячменя септориозом представлены в таблице 4.

Таблица 4 – Поражаемость сортообразцов яровой пшеницы и
ячменя септориозом на инфекционном фоне

№ п/п

Наименование материала

Изучено сортообразцов

Кол-во сортообразцов по типу устойчивости, шт. (%):

0

1

2

3

4

Яровая пшеница

1

Моногенные линии

35

11

24

2

Дифференциаторы к пыльной головне

22

1

10

11

3

Коллекция Нильсена

95

1

2

23

69

4

Коллекция НИИСХ Юго-Востока

154

8

57

89

5

Материал Красноярского НИИСХ

70

2

42

26

6

Образцы лаборатории селекции яровой пшеницы Пензенского НИИСХ

155

25

1

37

77

15

7

Образцы лаборатории растительных ресурсов Пензенского НИИСХ

35

3

22

10

8

Районированный сорт

4

1

3


9

Стандарты

67

9

27

31


Итого:

637

28

2

60

272

275


Соотношения по типу устойчивости,%

(100,0)

(4,4)

(0,3)

(9,4)

(42,7)

(44,6)

Ячмень

10

Сорта-дифференциаторы

11

5

6

11

Коллекция Нильсена

8

3

2

3

12

Коллекция Красноярского НИИСХ

29

1

2

19

7

13

Образцы лаб. селекции ярового ячменя Пензенского НИИСХ

50

12

29

9

14

Образцы лаборатории растительных ресурсов
Пензенского НИИСХ

65

13

44

8

15

Стандарты

19

1

1

13

4


Итого:

184

5

28

110

37


Соотношения по типу
устойчивости, %

(100,0)

(3,7)


(15,2)

(59,8)

(22,3)

Анализируя данные таблицы 4, видно, что из 637 образцов яровой пшеницы лишь 90 были устойчивы к септориозу. Значительная их часть принадлежит материалу лаборатории селекции яровой пшеницы Пензенского НИИСХ. Из оцененных на пораженность 184 образцов ярового ячменя 33 сорта обладали практической устойчивостью.

Изучение сортообразцов яровой пшеницы и ячменя на устойчивость к мучнистой росе проводилось при искусственном заражении, которое создавалось с использованием местной популяции Erysipe graminis. В качестве сильновосприимчивых стандартов использовали районированные сорта: яровая пшеница Воронежская 6, яровой ячмень Одесский 100, которые в течение ряда лет изучения в коллекционном питомнике поражались на 3–4 балла (табл.6 ).

Таблица 6 - Поражаемость яровой пшеницы мучнистой росой

(инфекционный питомник)

№ п/п

Наименование материала

Изучено сортообразцов

Количество сортообразцов по типу устойчивости, шт. (%)

0

1

2

3

4

1

Коллекция Самарского

НИИСХ

22

2

17

2

1

2

Моногенные линии

30

11

12

7

3

Сорта - дифференциаторы

23

7

8

4

4

4

Коллекция Нильсена (США)

32

3

6

14

5

4

5

Коллекция НИИСХ

Юго-Востока

83

30

13

33

6

1

6

Коллекция Красноярского НИИСХ

26

8

8

10

7

Образцы лаборатории селекции яровой пшеницы Пензенского НИИСХ

155

13

18

87

33

4

8

Районированные сорта

3

1

1

1

9

Стандарты

41

3

7

23

6

2


Итого:

415

60

88

190

62

15


Соотношения по типу
устойчивости, %

(100,0)

(14,4)

(21,2)

(45,8)

(14,9)

(3,7)

В результате проведенных исследований было выделено из коллекционного питомника 338 образцов, устойчивых к мучнистой росе.

Таким образом, результаты изучения яровой мягкой пшеницы на инфекционном фоне показали, что 40,3 % представленного генофонда культуры по типу устойчивости к бурой ржавчине можно характеризовать как устойчивые формы, из них 102 формы обладают исключительной и высокой степенью устойчивости и представляют ценный исходный материал в селекции на устойчивость к этому заболеванию.

По типу устойчивости яровой мягкой пшеницы к септориозу 14,1 % представленного генофонда следует характеризовать как устойчивые образцы, из них 30 форм обладают исключительной и высокой степенью устойчивости.

Генофонд яровой мягкой пшеницы по устойчивости к мучнистой росе в основном представлен устойчивыми сортообразцами - 81,4 %, при этом 140 форм обладают исключительной и высокой степенью устойчивости.

Оценка селекционного материала ярового ячменя. В качестве гибридных популяций для отбора были взяты комбинации с участием лучших районированных сортов, так как они являются формами, наиболее приспособленными к конкретным природно-климатическим условиям. При этом гибридная комбинация создавалась на основе концепции признака и с учетом определенной генетической дивергенции между родительскими формами. Линии, отобранные из таких гибридных популяций, имели большое сходство с родительскими формами (районированными сортами) и уже обладали рядом их положительных свойств: продуктивная кустистость, высокая выживаемость, устойчивость к полеганию, определенная устойчивостью к болезням, оптимальный период вегетации, а наличие генетической дивергенции между родительскими формами позволило выделить ряд трансгрессивных форм по продуктивности.

Анализ растений - потомств из гибридных популяций на наличие признаков поражения той или иной болезнью позволил установить распространение заболеваний в селекционных питомниках. Результаты показали, что наиболее распространенным заболеванием являлся гельминтоспориоз, а распространение пыльной головни, септориоза, мучнистой росы и бурой ржавчины было невысоким. Поэтому в селекционном питомнике первого года целесообразно оценивать линии на устойчивость к гельминтоспориозу.

Большинство линий характеризовались как среднеустойчивые формы к гельминтоспориозу, а по типу реакции на внедрение патогена в основном соответствовали своим родительским формам – сортам-стандартам. Вместе с тем, по отношению к соседнему стандарту выделилось 30 линий, которые характеризовались как устойчивые формы. Большее количество устойчивых линий отобрано из гибридной комбинации Нутанс 642 х Харьковский 99.

Анализируя средние показатели продуктивности линий, установлено, что наиболее продуктивные формы получены из гибридной комбинации Нутанс 642 х Харьковский 99. несколько ниже показатели у линий, отобранных из гибридной комбинации Харьковский 99 х Нутанс 642. Менее продуктивными оказались линии из гибридной комбинации Эльф х Нутанс 642.

Отбор линий на основе концепции признака из гибридных комбинаций с участием родительских форм, которые являются наиболее приспособленными формами к конкретным природно-климатическим условиям, позволяет значительно сократить объем выбраковки в селекционном питомнике первого года. Оцениваемый материал, с одной стороны имеет высокую схожесть с родительскими сортами-стандартами, с другой - значительные различия при формировании продуктивности гнезда, которые предопределяют массу зерна с семьи. Так, например, 86,3% линий по скороспелости соответствовали стандартным сортам, а, следовательно, характеризовались как формы с оптимальным вегетационным периодом; 92,5% линий соответствовали родительским формам по устойчивости к болезням. Учитывая выше изложенное, можно констатировать, что по этим свойствам новые линии конкурентоспособны районированным сортам. Вместе с тем различия линий по признаку «масса зерна с семьи», которые составляли в зависимости от происхождения от 32,7 до 70,3%, позволили отобрать новые конкурентоспособные формы по продуктивности.

Линии ярового ячменя, выделившиеся в селекционном питомнике второго года по параметрам адаптивной способности и экологической стабильности, оценивали по урожайности зерна. Было установлено, что среди новых сортообразцов две формы достоверно превышают стандартные сорта. Сортообразец 20/2, полученный из гибридной комбинации Харьковский 99 х Нутанс 642, сформировал среднюю урожайность по всем срокам посева 661 г на 1,5 м2, что превышает сорт Харьковский 99 на 30%, Нутанс 642 – на 37% и Эльф – на 67%. Сортообразец 31/2, полученный из гибридной популяции Эльф х Нутанс 642, сформировал урожайность выше сорта Харьковский 99 на 10%, Нутанс 642 – на 16% и Эльф – на 39%.

Необходимо отметить, что выделившиеся сортообразцы 20/2 и 31/2 характеризуются высокой общей адаптационной способностью. Ранний срок посева усиливает у них функции формирования урожайности. Они обладают меньшей нормой реакции генотипов на изменение среды, следовательно, являются более экологически стабильными формами. Сортообразцы хорошо совмещают высокую продуктивность и экологическую стабильность и превосходят по этому показателю лучший сорт Харьковский 99.

Дальнейшее изучение и размножение образцов 20/2 и 31/2 позволило прийти к выводу, что наиболее приспособленной формой к местным почвенно-климатическим условиям является образец 31/2. Данный сортообразец получил статус сорта и под названием Сурский фаворит передан на государственное сортоиспытание.

БИОЭКОЛОГИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ ЗАЩИТЫ СЕМЕННЫХ ПОСЕВОВ ЯЧМЕНЯ И ПШЕНИЦЫ ОТ ВОЗБУДИТЕЛЕЙ БОЛЕЗНЕЙ

Влияние биологически активных препаратов на посевные качества семян. В сельскохозяйственной практике особый интерес представляют регуляторы роста, обладающие фунгицидной активностью.

Ассортимент регуляторов роста растений достаточно широк и представлен препаратами различных классов по химическому составу и механизму действия.

Препаратами, стимулирующими рост и болезнеустойчивость растений являются Агат 25К и Новосил, обработка семян которыми не оказала влияния на общее количество появившихся проростков. Однако, масса проростков, полученных из семян пшеницы и ячменя, обработанных биологически активными препаратами, была достоверно выше по сравнению с массой проростков семян, контроля. Так, применение Агат 25К и Новосил увеличили массу проростков пшеницы на 37,3 … 38,7 %, ячменя - на 22,9 и 32,2 % соответственно. Вместе с тем не установлено различия в ростостимулирующих свойствах между препаратами Агат 25К и Новосил.

Таким образом, показатель силы роста семян, характеризующий способность проростка пробиваться на поверхность, в большей мере предопределяется однородностью семян по физическим признакам (крупность и выравненность), масса проростков - физиологической активностью метаболизма семени при прорастании.

Предполагалось, что те изменения, которые вызывают биологически активные препараты в семенах, могут в определенной мере влиять на состояние ферментативных систем. Если Агат 25К и Новосил значительно влияют на состояние активности ферментов, то семена должны иметь различную интенсивность расхода сухих веществ при прорастании.

С целью решения этого вопроса были проведены вегетационные опыты, в которых изучали интенсивность расхода сухих веществ семенами при прорастании. В результате установлено, что интенсивность расхода сухих веществ при проращивании семенами пшеницы и ячменя, обработанными биопрепаратами Агат 25К и Новосил, была достоверно выше, чем в варианте без обработки на 4,5 … 6,1% у пшеницы и на 4,8 … 5,8% у ячменя.

Наличие тесной положительной корреляционной взаимосвязи между массой проростков, корней и расходом сухих веществ при прорастании ( r = 0,8…0,6) свидетельствует о том, что мощные проростки с хорошо развитой первичной корневой системой образовались из семян, которым было свойственно интенсивное использование запасных веществ. Следовательно, обработка семян пшеницы и ячменя Агат 25К и Новосил активизирует начальные этапы роста и развития растений.

Изучение ростостимулирующих свойств биологически активных препаратов на силу роста, интенсивность расхода сухих веществ семенами при прорастании и учет урожайности зерна, формируемого из этих семян, позволило установить наличие тесной положительной корреляции между этими показателями , которая свидетельствует о том, что биологически активные препараты Агат 25К и Новосил оказывают влияние на состояние ферментативных систем семени, активизация которых обеспечивает лучшие темпы роста и развития проростков (табл. 7).

Таблица 7 – Корреляция между урожаем зерна, силой роста и интенсивностью расхода сухих веществ при прорастании семян

Годы

Коррелирующие признаки:

урожайность зерна

и сила роста

сила роста и интенсивность расхода сухих веществ

Пшеница

2003

0,65

0,84

2004

0,79

0,81

2005

0,61

0,78

Ячмень

2003

0,55

0,79

2004

0,69

0,86

2005

0,71

0,81

Семена, обладающие большей силой роста и образующие мощные проростки, сохраняют свое преимущество на протяжении всего периода онтогенеза растений, формируя повышенную урожайность зерна.

Развитие болезней и формирование урожайности в агрофитоценозе пшеницы и ячменя в зависимости от применения биологически активных препаратов. В наших исследованиях с целью выявления фунгицидной активности биопрепаратов изучались особенности распределения пораженности растений болезнями в агрофитоценозе пшеницы и ячменя, а также степень развития болезней. В результате было установлено, что наибольшее распространение в агрофитоценозе пшеницы имеет гельминтоспориоз. Количество растений с симптомами этой болезни составляет до 80 и более процентов. Наличие в агрофитоценозе растений с симптомами более вредоносных болезней, таких как бурая ржавчина, корневая гниль, септориоз значительно меньше и колеблется от 6% (пораженных септориозом и корневой гнилью) до 18% (пораженных бурой ржавчиной). Применение биологически активных препаратов, в зависимости от способов и кратности обработки посевов, оказывает влияние на проявление пораженности растений болезнями. Наибольший эффект от действия препарата Агат 25 К и Новосил наблюдается при обработке семян с последующим опрыскиванием посевов в фазу кущения и по флаговому листу. В этих вариантах в зависимости от условий года число здоровых растений в агрофитоценозе увеличилось на 33..55%, соответственно снизилось количество растений, пораженных септориозом на 5…10 %, гельминтоспориозом на 19…45, бурой ржавчиной на 2…15 и корневой гнилью на 2…4%.

Оценивая соотношение болезней в агрофитоценозе ячменя и влияние биопрепаратов Агат 25 К и Новосил на их проявление, было установлено, что так же как и в агрофитоценозе пшеницы доминирующее распространение имеет гельминтоспориоз. Вместе с тем следует отметить, что в агрофитоценозе ячменя чаще растения поражены септориозом. Наиболее существенное снижение распространения болезней наблюдалось в вариантах, где биопрепаратами обрабатывали семена и проводили двукратное опрыскивание посевов. Так, количество растений, пораженных септориозом, снизилось на 13…18 %, гельминтоспориозом на 10…27 и корневыми гнилями- 6…9%.

Наряду с изучением распространения заболеваний в агрофитоценозе пшеницы и ячменя имеет значение и степень развития этих болезней. Результаты оценки степени развития болезней показали, что в агрофитоценозе пшеницы и ячменя, где не применялись биопрепараты, развитие болезней выше. На всех вариантах с использованием Агат 25 К и Новосил развитие болезней снижалось, при этом можно отметить некоторые особенности. Например, обработка семян пшеницы биопрепаратами не оказывала влияние на развитие гельминтоспориоза, тогда как обработка семян ячменя приводила к снижению этого заболевания на 20,3 – 34,2%. Дополнительная обработка посевов пшеницы и ячменя в фазу кущения препаратом Агат 25 К не оказывала влияния на развитие гельминтоспориоза, а обработка Новосилом приводила к снижению этого заболевания на пшенице и не оказывала положительного влияния на посевах ячменя. Более слабое развитие болезней было отмечено на вариантах, где семена обрабатывали биопрепаратами с последующим опрыскиванием посевов в фазу кущения и по флаговому листу.

В условиях невысокой степени поражения и развития болезней в агрофитоценозах пшеницы и ячменя в зависимости от способов и кратности применения биопрепараты Агат 25К и Новосил способны подавлять септориоз на 33,6…75,5%, гельминспориоз на 3,3…70,4%, бурую ржавчину на 49,3…70,4% (на пшенице), корневые гнили на 24,4…65,7%.

Влияние биологически активных препаратов на степень распространения и развитие болезней предопределило рост и развитие растений. Было установлено, что биопрепараты Агат 25К и Новосил не оказывали существенного влияния на высоту растений, общую и продуктивную кустистость, длину колоса, но стимулировали завязываемость зерен в колосе, увеличивали массу зерна с колоса, с растения и массу 1000 зерен.

Более существенный эффект стимуляции развития элементов продуктивности наблюдался в вариантах опыта, где наряду с обработкой семян проводилось и опрыскивание посевов биопрепаратами. В этом случае у растений пшеницы число зерен в колосе увеличилось на 10,4…11,5%, масса зерна с колоса на 10,2-11,8%, с растения на 3,7…11,6% и масса 1000 зерен на 11,4…12,0 %, у растений ячменя - на 1,8…4,3; 13,0…13,5; 1,8…18,0; 2,3…12,2% соответственно по показателям.

Анализ урожайности яровой пшеницы показал, что биопрепараты не однозначно влияют на формирование общей урожайности (табл.8). Так, например,

Таблица 8 – Влияние препаратов Агат 25 К и Новосил на биологическую урожайность пшеницы и ячменя

п/п

Вариант

Урожайность, т/га

2003 г.

2004 г.

2005 г.

средняя

Пшеница

1

Контроль (без обработки)

3,7

3,0

3,1

3,3

2

Агат 25 К

3,8

3,3

3,4

3,5

3

Новосил

3,8

3,3

3,3

3,5

4

Агат 25 К + в фазу кущения

4,1

3,4

3,3

3,6

5

Новосил + в фазу кущения

4,0

3,4

3,5

3,6

6

Агат 25 К + в фазу кущения + по флаговому листу

4,1

3,5

3,6

3,7

7

Новосил + в фазу кущения + по флаговому листу

4,1

3,6

3,5

3,7

НСР05

0,3

0,2

0,2

Продолжение таблицы 8

Ячмень

1

Контроль (без обработки)

4,8

4,3

4,2

4,4

2

Агат 25 К

4,8

4,5

4,4

4,6

3

Новосил

4,8

4,4

4,3

4,5

4

Агат 25 К + в фазу кущения

5,0

4,7

4,5

4,7

5

Новосил + в фазу кущения

4,9

4,5

4,6

4,7

6

Агат 25 К + в фазу кущения + по флаговому листу

5,0

4,8

4,6

4,8

7

Новосил + в фазу кущения + по флаговому листу

4,7

4,5

4,6

4,6

НСР05

0,1

0,1

0,2

при обработке семян в 2004 году установлена достоверная прибавка урожайности зерна, тогда как в 2003 обработка семян биопрепаратами не повлияла на урожайность, а в 2005 году достоверная прибавка зерна отмечена только в варианте при обработке семян препаратом Агат 25К. Обработка посевов препаратами Агат 25К и Новосил  в фазу кущения и по флаговому листу повышали урожайность зерна, но при этом следует отметить, что существенная разница в урожаях была только по отношению к контрольному варианту. В среднем за годы исследований наибольшая урожайность зерна яровой пшеницы сформировалась в варианте, где семена обрабатывали биопрепаратами Агат 25К и Новосил с последующим опрыскиванием посевов в фазу кущения и по флаговому листу. Прибавка урожайности зерна в этом варианте по сравнению с контрольным составила 0,4 т/га.

В результате проведенных исследований установлено, что обработка семян ячменя биопрепаратами  оказала положительное влияние на урожайность зерна только в 2004 году, в 2003 и 2005 годах влияние обработки семян на урожайность не наблюдалось. В вариантах опыта с обработкой семян и последующим опрыскиванием посевов препаратами Агат 25К и Новосил формировалась более высокая урожайность зерна. Наибольшая урожайность зерна ячменя отмечена в варианте с применением Агат 25К при обработке семян и опрыскивании посевов в фазу кущения и по флаговому листу, которая была выше на 0,4 т/га в сравнении с контролем.

Таким образом, использование биопрепаратов Агат 25К и Новосил оказывает иммуноактивирующее действие на растения пшеницы и ячменя, что приводит к снижению распространения  и развития болезней в агрофитоценозах, стимулирует завязываемость зерен в колосе, увеличивает массу зерна с колоса и его выполненность, что предопределяет более высокую урожайность с единицы площади. Вместе с тем необходимо отметить, что стабильный положительный эффект от применения биопрепаратов Агат 25К и Новосил наблюдается только при обработке семян и последующих опрыскиваниях посевов.

Роль протравителей в регулировании развития болезней и формировании продуктивности яровой пшеницы. Известно, что развитие болезни зависит от степени соответствия сложившихся погодных условий требованиям патогена. В условиях вегетационного периода 2003….2005 гг. на яровой пшенице отмечено развитие бурой ржавчины (Puccinia reconditа), гельминтоспориоза (Helmintosporium spp.) и корневых гнилей (Bipolaris sorokiniana).

С целью установления влияния протравителей семян на проявление болезней во всех вариантах опыта определялось соотношение болезней яровой мягкой пшеницы и степень их развития.

Полученные результаты показали, что при протравливании семян яровой пшеницы снижалось развитие бурой ржавчины в 2003 году на 8,1….15,7 %, в 2004 на 10,3….19,7 и 2005 году на 10,3….20,1 %, гельминтоспориоза на 21,7….32,7%, 20,7….32,1 и 21,9….35,6 % соответственно по годам.

Установлено положительное влияние протравливания семян на предотвращение развития корневых гнилей у пшеницы.

Препарат на основе беномила (фундазол) снизил развитие бурой ржавчины в условиях 2003 года на 8,1 %, в 2004 и 2005 гг. на 10,3 %; гельминтоспориоза на 10,3 %, 20,7 % и 21,9 % соответственно по годам.

При протравливании семян яровой пшеницы Виалом (препарат на основе диниконазола), взятом нами в качестве эталона, отмечено снижение развития бурой ржавчины по сравнению с контролем в 2003 году на 9,8 %, в 2004 на 15,1 % и 2005 году на 15,2 %. Колфуго Супер Колор (на основе карбендозима) снизил пораженность яровой пшеницы бурой ржавчиной на 15,0; 18,8 %, и 18,6 %, гельминтоспориозом на 31,8; 29,6 % и 32,3 % соответственно по годам исследований.

Препараты на основе одного действующего вещества имеют более узкий диапазон фунгицидной активности, поэтому был использован многокомпонентный препарат Колфуго Дуплет (на основе карбендазима + карбоксина), который снизил поражение бурой ржавчиной на 15,7% в 2003 году, на 19,7% в 2004 и на 20,1 % в 2005 году, гельминтоспориозом на 32,7%; 32,1% и 35,6 % соответственно по годам.

Изучаемые фунгициды оказывали положительное влияние на формирование урожайности, увеличилось число сохранившихся растений на единице площади, число зерен в колосе, масса 1000 зерен. Особенности формирования структуры урожая обуславливали общую урожайность зерна яровой пшеницы. Наибольшая прибавка урожая зерна 0,8 и 1,2 т/га получена при использовании протравителей Колфуго Супер Колор и Колфуго Дуплет. Вместе с тем, необходимо отметить, что достоверная прибавка урожая установлена по отношению к варианту, где семена протравливали Фундазолом.

Протравливание семян современными препаратами позволило снизить пораженность посевов яровой пшеницы болезнями по сравнению с контролем и получить прибавку урожая во всех вариантах опыта. Максимальная прибавка урожая зерна – 1,2 т/га получена при протравливании семян препаратом Колфуго Дуплет.

Влияние биологически активных препаратов при совместном применении с протравителями на развитие болезней и урожайность. Испытание биологических препаратов Агат 25К, Новосил и их совместное применение с протравителем семян Колфуго Супер показало, что они оказывают влияние на степень развития болезней в агрофитоценозе яровой пшеницы.

В 2003 году практически не наблюдалось действие препаратов на развитие септориоза. В 2004 и 2005 гг. развитие септориоза в зависимости от вариантов опыта снижалось на 4,2…2,2 % . Отмечено, что независимо от года испытания, обработка семян и растений биологически активными препаратами Агат 25К и Новосил совместно с протравителем Колфуго Супер уменьшала развитие гельминтоспориоза. Так, в 2003 году поражение растений данным заболеванием снижалось по вариантам на 5,6…13,0 %, в 2004 на 4,2…11,7 и в 2005 году на 16,5…11,4 %. Снижение развития бурой ржавчины на растениях отмечено в 2003 году на 6,3…8,3 %, в 2004 на 9,3…12,2 % и в 2005 году на 12,5…8,9 %.

Степень развития болезней на яровой мягкой пшенице в определенной мере оказывала влияние на величину урожайности зерна (табл. 9).

Таблица 9 – Влияние биологически активных препаратов при совместном применении с протравителем семян на биологическую урожайность зерна пшеницы

Вариант

Урожайность, т/га

2003 г.

2004 г.

2005 г.

Колфуго Супер

3,65

3,30

3,45

Агат 25К + 50% Колфуго Супер

3,78

3,24

3,40

Новосил + 50% Колфуго Супер

3,84

3,33

3,41

Колфуго Супер + Агат 25К в фазу кущения

4,0

3,58

3,67

Колфуго Супер + Новосил в фазу кущения

4,01

3,70

3,72

Агат 25К + 50% Колфуго Супер + Агат 25К в фазу кущения + Агат 25К по флаговому листу

4,18

3,61

3,68

Новосил + 50% Колфуго Супер + Новосил в фазу кущения + Новосил по флаговому листу

4,12

3,72

3,82

Без обработки

3,73

3,0

3,31

НСР05, т/га

0,26

0,24

0,27

Оценивая биологическую урожайность по годам и вариантам опыта следует отметить, что достоверная прибавка урожайности зерна получена в вариантах, где семена протравливали полной и половинной дозой препарата Колфуго Супер с последующей обработкой растений биологически активными препаратами Агат 25К и Новосил. Превышение над контролем составило по годам исследований: 2003 - 0,27…0,45 т/га; 2004 - 058…0,72; 2005 - 0,36…0,51 т/га.

Таким образом, наряду с использованием полных доз протравителей заслуживает внимания применение смесей Агат 25К и Новосил с половинной дозой препарата Колфуго Супер, что позволяет вдвое снизить пестицидную нагрузку на окружающую среду и значительно сократить затраты на защиту яровой мягкой пшеницы от комплекса листостебельных патогенов.

Развитие болезней в агрофитоценозе яровой мягкой пшеницы в зависимости от использования селена и биологически активных препаратов. Во всех вариантах опыта с применением биологически активных препаратов и селена наблюдалось снижение степени пораженности растений септориозом, гельминтоспориозом, бурой ржавчиной и увеличивался процент здоровых растений пшеницы. Развитие септориоза по вариантам опыта снижалось на 4…9 % в 2003 году, на 3…10 % в 2004 году и на 5…10 % в 2005 году в сравнении с контролем. Обработка семян и растений селеном, а также селеном в сочетании с Агат 25К и Новосилом снижала развитие гельминтоспориоза независимо от года испытания: на 18…34 % в 2003 году - на 19…35 % в 2004 году и на 31…15 % в 2005 году.

Снижение развития бурой ржавчины отмечено на растениях яровой пшеницы в 2003 году на 2…6 %, в 2004 году на 1…8 %, в 2005 году на 3…7%.

Снижение развития болезней на растениях яровой пшеницы свидетельствует о том, что селен как микроэлемент усиливает защитные реакции растения и тем самым повышает их устойчивость к возбудителям септориоза, гельминтоспориоза и бурой ржавчины. Дальнейшая стимуляция растений биологически активными препаратами (Агат 25К и Новосил) в фазу кущения и по флаговому листу повышает устойчивость растений пшеницы к неблагоприятным факторам среды.

Развитие болезней и урожайность ячменя при различном уровне питания и приемах использования минеральных удобрений. Результаты исследований показали, что различный уровень минерального питания и приемы использования удобрений оказывают существенное влияние на соотношение распространения болезней в агрофитоценозе (рис.1).

Изменение соотношения здоровых и пораженных листостебельными болезнями растений, в определенной мере, зависит от погодных условий в период вегетации ячменя. Так, в 2001 году на фоне без внесения минеральных удобрений доля здоровых растений в посевах была достаточно высокой и составляла 19,3%, а в 2002 и 2003 годах этот показатель значительно снизился – до 3,8 и 4,0% соответственно. Анализируя соотношения больных и здоровых растений в посевах при использовании удобрений, также видно, что если в 2001 и 2002 годах доля растений без признаков поражения аэрогенными болезнями была примерно одинакова (55,8…58,7%; 47,0…46,2% соответственно по фонам), то в 2003 году доля их значительно снизилась (30,2…21,8%).

Сопоставляя соотношения здоровых и больных растений в зависимости от приемов использования минеральных удобрений, можно констатировать, что за годы исследований при разовом внесении N45P2O550 в агрофитоценозе ячменя складываются более благоприятные условия для роста и развития растений, что способствует повышению их устойчивости к болезням.

А

Б

2001 год

В

А

Б

2002 год

В

А

Б

2003 год

В

А – без удобрений; Б – внесение N45 Р50 ; В- внесение N30+15 Р50

Доля здоровых растений, %

Доля растений, пораженных аэрогенными болезнями, %

Рис. 1 - Доля здоровых и пораженных растений в агрофитоценозе ячменя на различных фонах выращивания.

Наряду с повышением устойчивости растений к болезням в агроценозе, при улучшении их питания изменяется степень развития заболеваний. Так, в среднем по сортам, развитие мучнистой росы на растениях в 2001 и 2002 годах на фоне естественного плодородия составляло 15,3 и 16,5%, при разовом (N45P2O550) и дробном (N30+15 P2O550) внесение минеральных удобрений развитие заболевания снизилось на 3,3…6,1% в 2001 году и на 5,6…7,8% в 2002 году.

Развитие септориоза на растениях ячменя в 2001 и 2002 годах было незначительным, тем не менее, прослеживается тенденция снижения развития этого заболевания при внесении минеральных удобрений. Более заметным было влияние удобрений на проявление этой болезни в 2003 году. Так, если в среднем по сортам без внесения удобрений развитие болезни составляло 20,3%, то при внесении N45P2O550  и N30+15P2O550 развитие заболевания снизилось до 10,9 и 4,8% соответственно.

Высокое поражение растений гельминтоспориозом у всех сортов наблюдалось во все годы. Вместе с тем на фонах с применением удобрений также отмечено снижение развития этого заболевания – в 2001 году на 10,8 и 9,6%; в 2002 году на 20,4 и 17,0%; в 2003 году на 8,6 и 7,0%.

Изменение условий питания растений способствовало проявлению различной степени развития бурой ржавчины. Улучшение условий приводило к снижению развития заболевания в среднем у всех сортов на 4,8…6,2%.

Анализ средней урожайности, за 2001…2003 гг. исследований, показал, что более высокая продуктивность у всех сортов формировалась на варианте с использованием дополнительного минерального питания в количестве N45P2O550 кг действующего вещества на гектар. Так, в 2001 году она составила на варианте N45P2O550 – 4,1 т/га, что соответственно на 0,2 и 0,4 т/га выше, чем на вариантах с дробным применением азота в дозе N30+15P2O550 и без применения удобрений.

Таким образом, улучшение условий питания ячменя повышает иммунные свойства растений, тем самым, индуцируя изменения в обмене веществ восприимчивого хозяина в сторону, неблагоприятную для патогена. Более высокая устойчивость растений к болезням и урожайность наблюдается в агрофитоценозе на фоне разового внесения минеральных удобрений N45 P2O550 кг/га действующего вещества .

Влияние химических мелиорантов и минеральных удобрений на развитие болезней и урожайность пшеницы. Кислая реакция почвенного раствора ухудшает углеводный и белковый обмен в растениях, который сдвигается в благоприятную сторону для фитопатогенов грибной природы. В связи с этим определенный научный интерес представляет оценка влияния химической мелиорации почв и минеральных удобрений на проявление болезней и урожайность мягкой пшеницы.

Во всех вариантах применения химической мелиорации в посевах яровой пшеницы наблюдается высокий процент здоровых растений и соответственно снижается доля пораженных растений и степень развития бурой ржавчины, гельминтоспориоза и корневых гнилей. Так, при внесении мягких известковых пород (мергель), степень развития ржавчины снижалась в зависимости от года на 7,4…13,5 %; гельминтоспориоза на 1,3…15,5 % по сравнению с контролем. Более значительное снижение развития болезней наблюдалось на вариантах, где известкование проводили на фоне минеральных удобрений. В зависимости от погодных условий года развитие бурой ржавчины по сравнению с контролем (25,5...31,2 %) снизилось по вариантам: мергель + NРК на 14,5...20,7 %; доломитовая мука; дефекат, доломитовая мука + NРК на 19,3...23,1 %; дефекат + NPК на 20...24,2 %. Также снижается по сравнению с контролем (40,2...45 %) развитие гельминтоспориоза по вариантам: мергель + NРК на 27,8...35 %; доломитовая мука + NPК на 32...35,2 %, дефекат + NРК на 31,4...38,3 %. Во все годы исследований установлено положительное влияние известкования на снижение развития корневых гнилей  пшеницы.

Значительные проявления различной степени развития болезней растений под влиянием известкования и фонов минеральных удобрений могут быть обусловлены только следствием изменения физико-химических свойств пахотного горизонта чернозема. Так, установлено, что химические мелиоранты уже в первый год действия обеспечивают трансформацию почвы из группы со слабокислой реакцией среды в группу с реакцией близкой к нейтральной. Максимальный эффект наблюдается на третий год их действия с некоторым преимуществом дефеката и мергеля.

Минеральные удобрения ухудшают физико-химические свойства почвы, однако их использование совместно с химическими мелиорантами позволяет ослаблять их негативное воздействие на кислотность почвы.

Позитивные изменения кислотности почв под действием средств химизации, и как следствие снижения распространения и развития болезней растений обеспечили увеличение урожайности яровой мягкой пшеницы.

Более высокая урожайность сформировалась в вариантах, где вносили мергель, доломитовую муку и дефекат на фоне минеральных удобрений. Прибавка урожая зерна составила в 2003 г. – 1,36 т/га; 1,38; 1,56 т/га; в 2004 г. – 1,01 т/га; 0,96; 1,105 т/га и в 2005 г. – 0,45 т/га; 0,48; 0,58 т/га соответственно. При этом необходимо отметить, что достоверно высокая прибавка зерна в 2003 и 2004 годах получена в варианте с использованием дефеката на фоне удобрений, и не установлено существенного различия между вариантами с применением известковых материалов – мергеля и доломитовой муки на фоне удобрений.

Таким образом, улучшение физико-химических свойств почвы и улучшение условий питания яровой мягкой пшеницы повышает иммунные свойства растений. Наиболее высокая устойчивость яровой мягкой пшеницы к болезням и урожайность на кислых почвах формируется при внесении дефеката на фоне минеральных удобрений в дозе действующего вещества N35 , P2O560 К 78 кг/га.

ОБОСНОВАНИЕ ИНТЕНСИФИКАЦИИ ХИМИЧЕСКОЙ ЗАЩИТЫ
СЕМЕННЫХ ПОСЕВОВ ЯЧМЕНЯ

Рост, развитие растений ячменя и фитосанитарное состояние посевов при различных уровнях химической защиты. Фазы роста и развития растений. Не установлено существенной корреляционной зависимости между приемами защиты растений, степенью их воздействия и временем наступления той или иной фазы развития у растений. Продолжительность периода «всходы-колошение» в большей степени показатель биологической скороспелости сорта. В свою очередь «всходы-восковая спелость» и «колошение-восковая спелость» в основном определяются влиянием погодных условий, складывающихся в год выращивания. При этом приемы и уровень химической защиты посевов ячменя в рекомендованных дозах и сроках применения не оказывают прямого стимулирующего или ингибирующего воздействия на темпы прохождения и наступления той или иной фазы развития растений.

Выживаемость растений. Максимальная гибель растений наблюдалась на варианте без применения химических средств защиты. От посева до уборки сохранность растений на этом варианте составила 52…54%. Протравливание семян повышало сохранность растений на 3…6%. Заметное повышение выживаемости растений наблюдалось в варианте, где наряду с протравливанием проводилась обработка посевов гербицидом (на 12…14%). Максимальная выживаемость растений за период вегетации – 72…74% наблюдалась при совмещении протравливания семян с обработкой посевов гербицидом, фунгицидом полной защитой посевов.

Начало видимого повреждения корневыми гнилями и бурой пятнистостью листьев наблюдалось на всех вариантах с фазы «колошение-восковая спелость». К этому времени заканчивается защитное действие протравителя семян, что усиливает зараженность корневой системы и листьев растений возбудителями болезней, находящимися в почве и на ее поверхности в виде покоящихся конидий и хламидоспор.

Применение фунгицида в фазу кущения и по флаговому листу сдерживало развитие ринхоспориоза и сетчатой пятнистости соответственно на 82,1 и 88,7% по сравнению с контрольным вариантом.

Таким образом, полная защита посевов ячменя от сорняков, болезней и вредителей повышает сохранность растений на 37…40% и обеспечивает на момент уборки 73…74% растений от высеянных семян.

Фитосанитарное состояние посевов. Результаты учетов, проведенные в период кущения и молочной спелости ячменя, показали, что сорная растительность в посеве была представлена 19 видами растений из 10 семейств, относящихся к 4 биологическим группам по жизненному циклу (т.е. по периоду засорения посевов): облигатные яровые однолетники, факультативные яровые однолетники (поздние или зимующие), эфемеры и многолетники (корневищные и корнеотпрысковые).

Сорняковый ценоз в посевах ячменя представляет собой смешанный тип засорения. Наибольшую часть, более 80%, составляют малолетние сорные растения.

Во все годы исследований в фазу кущения ячменя на всех вариантах наблюдалась высокая засоренность опыта, которая превышала в 7…11 раз экономический порог вредоносности. Применение гербицидов в фазу полного кущения растений в вариантах с различной степенью химической защиты обеспечило на 30-е сутки гибель сорных растений более чем на 97%. На момент уборки фитоценоз посевов составлял 97% растений ячменя и 3% сорных растений.

Оценка посевов ячменя на распространение и развитие болезней показала, что во все годы исследований наблюдались ринхоспориозная пятнистость, гельминтоспориоз – сетчатая и темно-бурая пятнистость, вызываемые патогенами Drechslera teres Ito. и Bipolaris sorokiniana Shoеm, при этом доминировала сетчатая пятнистость. Ежегодно отмечено распространение и развитие ржавчины. Редко в посевах наблюдался фузариоз колоса в виде единичных пустул на верхних листьях и пятен на колосковых чешуях, которые не могли повлиять на урожайность семян. Степень развития мучнистой росы в посевах хотя и была значительной 15…20%, однако наблюдалась не ежегодно, а только в годы с высокой влажностью в период «посев-кущение».

В вариантах опыта с использованием фунгицидов степень развития таких болезней как мучнистая роса, гельминтоспориоз и ржавчина снижалась в 8, 5, 3 и 4,1 раза (соответственно по болезням). Применение фунгицидов в рекомендованных нормах и сроках подавляли развитие таких вредоносных болезней как гельминтоспориозные пятнистости на 84,2…95,4% и ржавчины на 88,9…95,1% в зависимости от условий года. При этом следует отметить, что однократное применение фунгицида в фазу кущения подавляло развитие гельминтоспориоза на 70…75% и ржавчины на 58…67%. Двукратное применение фунгицидов в фазу кущения и по флаговому листу увеличивало эффективность их действия на 25…37%.

На семеноводческих посевах ячменя было выявлено 10 видов насекомых вредителей, относящихся к четырем отрядам и пяти семействам. Наиболее многочисленным было семейство тлей. Среди них доминировали и имели хозяйственное значение два вида: обыкновенная черемуховая тля и большая злаковая тля. Каждый год в посевах ячменя присутствовали хлебные блошки, представленные двумя видами: полосатая хлебная блоха и гречишная.

Ежегодно в посевах ярового ячменя наблюдались злаковые мухи, однако этот вид вредителей не представлял серьезной угрозы посевам. При всем многообразии насекомых вредителей, выявленных в посевах ячменя, наибольшую вредоносность имели пшеничный трипс, пьявица и злаковая тля. Численность этих насекомых во все годы исследований превышала экономический порог вредоносности.

Использование инсектицидов в блоке полной химической защиты растений существенно повлияло на позитивное развитие фитосанитарного состояния посевов ячменя.

В результате было установлено, что оптимальное фитосанитарное состояние посевов складывается при полной химической защите растений, которая позволяет в фитоценозе формировать до 98% растений ячменя, подавлять степень развития болезней на 0,3…10,0% (в зависимости от вида болезни) и снижать заселенность вредителями более чем в 7 раз.

Фотосинтетическая деятельность посевов ячменя. С увеличением степени химической защиты растений наблюдается устойчивая динамика роста площади листовой поверхности (табл. 10). Так, на варианте с полным

Таблица 10 - Показатели фотосинтетической деятельности посевов ячменя при различных уровнях химической защиты


Вариант

2004 г.

2005 г.

2006 г.

площадь листьев,

тыс. м2/га

ФП*,

млн. м2

сут. /га

ЧПФ,

г/м2 в сутки

площадь листьев,

тыс. м2/га

ФП,

млн. м2

сут./га

ЧПФ,

г/м2 в сутки

площадь листьев,

тыс. м2/га

ФП,

млн. м2

сут./га

ЧПФ,

г/м2 в сутки

1. Контроль

11,0

0,41

1,6

14,0

0,51

2,1

12,8

0,47

1,7

2. Протравливание семян

12,8

0,47

1,6

15,2

0,56

2,5

13,9

0,51

1,9

3. Протравливание + гербицид в фазу кущения

14,5

0,55

2,8

17,6

0,66

3,7

16,7

0,63

3,2

4. Протравливание + гербицид и фунгицид в фазу кущения

16,4

0,62

3,3

18,8

0,71

4,5

18,5

0,70

3,8

5. Протравливание + гербицид и фунгицид в фазу кущения + инсектицид и фунгицид по флаговому листу

24,5

0,94

5,9

26,6

1,01

7,2

24,9

0,95

6,0

обеспечением защиты посевов от сорняков, болезней и вредителей по сравнению с контрольным вариантом площадь листьев увеличивается на 90…130%. Увеличение площади листовой поверхности в два и более раза обеспечивает рост фотосинтетического потенциала посевов ячменя на 98…102 %. Возрастает фотосинтетическая активность работы листового аппарата в результате чистая продуктивность фотосинтеза таких посевов выше на 242…269 % по сравнению с вариантом без применения химических средств защиты.

Неодинаковая фотосинтетическая деятельность растений обеспечивает и различные физиологические параметры продуктивности ячменя. Так, полная защита посевов обеспечивает увеличение биологической урожайности ячменя в 1,7 раза по сравнению с контрольным вариантом при этом хозяйственно-полезная урожайность выше на 1,4…1,7 т/га в зависимости от года. Индекс урожайности, т.е. отношение хозяйственного урожая (зерно) к общей сухой биологической массе, с увеличением степени защиты посевов так же возрастал на 8,3…10,6%.

Таким образом, полная химическая защита растений в рекомендованных дозах и сроках применения, от сорняков, болезней и вредителей создает условия для оптимальной фотосинтетической деятельности растений. В результате на фоне естественного плодородия посевы ячменя способны формировать биологическую урожайность 6,3…7,1 т/га, что обеспечивает получение хозяйственно-полезной урожайности 3,2…3,7 т/га.

Формирование урожайности, выход и посевные качества семян ячменя при различных уровнях химической защиты посевов. Урожайность и её структура. Было установлено, что сорт Одесский 100 увеличивает продуктивную кустистость незначительно, при использовании средств защиты растений, тогда как у сортов Эльф и Скарлетт кустистость растений заметно повышалась. В связи с этим наблюдались сортовые особенности формирования количества и массы зерна с растения. У сорта Одесский 100 эти величины, главным образом, зависели от показателей главного колоса, а у сортов Эльф и Скарлетт определялись показателями главного колоса и колосом с побега кущения. При этом для сорта Скарлетт характерно большее число зерен и их масса с побегов кущения.

Соответственно, показатель «масса 1000 зерен» в значительной мере определялся сортовыми особенностями. Сорт Одесский 100 практически не реагировал на варианты химической защиты посевов, тогда как у сортов Эльф и Скарлетт масса 1000 зерен заметно увеличивалась в варианте опыта с полной химической защитой посевов.

Одним из важных показателей, определяющих урожайность, является число продуктивных стеблей на единице площади. В свою очередь количество продуктивных стеблей зависит от числа сохранившихся растений и их продуктивной кустистости. Эти показатели предопределяются нормой высева всхожих семян. Для сорта Одесский 100 оптимальной нормой высева является 5,5; сорта Эльф- 5,0 и сорта Скарлетт- 3,5 млн. всхожих зерен, поэтому к уборке число продуктивных стеблей по сортам значительно отличалось. Вместе с тем, защита посевов от сорняков, болезней и вредителей оказывала большое влияние на формирование продуктивного стеблестоя к уборке по сортам. Так, полная химическая защита посевов по сравнению с контрольным вариантом обеспечивала повышение продуктивности стеблестоя на единицу площади у сорта Одесский 100 на 54,2%, у сорта Эльф- 111,7% и у сорта Скарлетт- 89,4%.

Установлено, что продуктивная кустистость, главным образом, сортовой признак (49%) и реализация этого признака сильно зависит от уровня химической защиты посевов, так как применение средств защиты растений имеет высокую степень влияния на изменчивость этого признака (35%).

Число зерен с растения сильно зависит от трех факторов : применения средств химической защиты (40 %), от погодных условий, которые складываются в период закладки колоса (на 33 %) и способности генотипа реагировать на условия, которые складываются в результате применения химических средств защиты растений (24 %).

Масса зерна с растения предопределяется уровнем потенциальной продуктивности, т.е. генотипом сорта (57 %) и уровнем химической защиты посевов (29 %).

Масса 1000 зерен – ярко выраженный сортовой показатель, степень влияния генотипа на этот признак составляет 85%.

Число продуктивных стеблей к уборке – показатель, который в основном определяется применением химических средств защиты растений от сорняков, болезней и вредителей (64%). В определенной мере, число продуктивных стеблей зависит от генотипа (22 %), что связано прежде всего с наследственной предрасположенностью сортов к кущению.

При анализе суммарного действия факторов на все элементы структуры урожая было установлено, что решающим фактором при её формировании является генотип, на долю влияния которого приходится 43% всей изменчивости, связанной со структурой урожая.

Несколько ниже, но достаточно высокое влияние на структуру урожая оказывает применение химических средств защиты растений – 34,4%.

На долю условий, которые складываются в год выращивания и на взаимодействие генотипа с химическими средствами защиты приходится 11,4% и 9,8% соответственно от всей изменчивости элементов структуры урожая.

Влияние случайных факторов было незначительным и составляло 1,4%.

Анализируя урожайные данные (табл. 11) нами установлено, что протравливание семян по годам оказывало неоднозначное влияние на формирование урожайности. В 2004 году у сорта Одесский 100 была получена достоверная прибавка урожая зерна – 0,3 т/га, тогда как в 2005 и 2006 гг. протравливание семян не оказало существенного влияния на урожайность. У сортов Эльф и Скарлетт за все годы исследований при протравливании семян не получено достоверной прибавки урожая.

Совместное применение протравливания семян и обработки посевов гербицидом способствовало значительному росту урожайности зерна, прибавка в зависимости от года и сорта составила 29…44%.

Усиление степени защиты посевов за счет дополнительной их обработки фунгицидом в фазу кущения оказывало однозначное влияние по годам и сортам. Защитные мероприятия против аэрогенных возбудителей болезней

Таблица 11 – Урожайность семян ячменя при различных уровнях

химической защиты посевов, т/га


Вариант (А)

Сорт (В)

Средняя урожай-

ность

Группа по НСР05

Одесский 100

Эльф

Скарлетт

1

2

3

4

5

6

2004 г.

Контроль (без обработки)

1,6

1,7

1,9

1,7

III

Протравливание семян

1,9

1,7

1,9

1,8

III

Протравливание + гербицид в фазу кущения

2,3

2,6

2,7

2,5

II

Протравливание +гербицид и фунгицид в фазу кущения

2,4

2,8

2,9

2,7

I

Протравливание + гербицид и фунгицид в фазу кущения + инсектицид и фунгицид по флаговому листу

3,1

3,2

3,4

3,2

I

Средняя урожайность

2,3

2,2

2,6

2,4

Группа по НСР05 (х=2,4 т/га)

III

III

I

НСР05 для главных эффектов, т/га:  А - 0,11; В – 0,08

НСР05 для частных различий, т/га: А – 0,19; В – 0,19

2005 г.

Контроль (без обработки)

2,1

1,8

2,2

2,0

III

Протравливание семян

2,1

1,9

2,4

2,1

III

Протравливание + гербицид в фазу кущения

2,7

2,9

2,9

2,8

II

Протравливание +гербицид и фунгицид в фазу кущения

2,9

3,3

3,4

3,2

I

Протравливание + гербицид и фунгицид в фазу кущения + инсектицид и фунгицид по флаговому листу

3,6

3,7

3,9

3,7

I

Средняя урожайность

2,7

2,7

3,0

2,8

Группа по НСР05 (х=2,8 т/га)

II

II

I

НСР05 для главных эффектов, т/га:  А - 0,12; В – 0,10

НСР05 для частных различий, т/га: А – 0,21; В – 0,21

2006 г.

Контроль (без обработки)

1,8

1,5

1,7

1,7

III

Протравливание семян

2,0

1,6

1,9

1,8

III

Протравливание + гербицид в фазу кущения

2,4

2,5

2,6

2,5

II

Продолжение табл. 11

1

2

3

4

5

6

Протравливание +гербицид и фунгицид в фазу кущения

2,6

2,9

3,0

2,8

I

Протравливание + гербицид и фунгицид в фазу кущения + инсектицид и фунгицид по флаговому листу

3,2

3,1

3,5

3,3

I

Средняя урожайность

2,4

2,3

2,5

2,4

Группа по НСР05 (х=2,4 т/га)

II

II

II

НСР05 для главных эффектов, т/га:  А - 0,14; В – 0,11

НСР05 для частных различий, т/га: А – 0,24; В – 0,24

позволили достоверно увеличить урожайность на 0,2…0,5 т/га в зависимости от сорта.

В варианте, где применялась полная химическая защита агроценоза ячменя, сформировалась максимальная урожайность зерна – 3,1; 3,6; 3,2 т/га – у сорта Одесский 100; 3,2; 3,7; 3,1 т/га - у сорта Эльф и сорта Скарлетт -3,4;3,9;3,5 т/га соответственно по годам. Прибавка урожая зерна по сравнению с вариантом без применения химических средств защиты растений в 2004 г. составила по сортам: Одесский 100, Эльф, Скарлетт - 94%, 88, 79%, в 2005 г. – 71%, 105, 77% и в 2006 г. – 78%, 106, 105% соответсвенно.

Выход и качество семян. Полученные результаты показали, что на вариантах без применения гербицидов значительно возрастает доля мелких зерен. Независимо от сорта процент мелких некондиционных зерен составлял 25,9…29,2 %. Использование рекомендованных доз гербицидов в системе защиты посевов приводило к существенному увеличению доли крупных зерен. Наблюдалось перераспределение фракционного состава зерна, увеличивалась основная фракция зерна (2,5 х 2,0) и смежная к ней фракция (2,2 х 2,0). Более крупное зерно формировалось на варианте, где применяли полную химическую защиту посевов.

Объединение основной и смежной фракций показывает выравненность и выход семенного материала (табл. 12). Из данных таблицы 12 видно, что выход семян значительно повышается при использовании гербицидов. Практически не отмечено влияния на относительный выход семян однократного применения фунгицида в фазу кущения. Вместе с тем, абсолютный выход семян с единицы площади значительно возрастал при обработке посевов фунгицидом в фазу кущения. Увеличение выхода кондиционных семян на этом варианте можно объяснить за счет формирования более высокого продуктивного стеблестоя к уборке. Повторная обработка посевов фунгицидом совместно с инсектицидом по флаговому листу повышала относительный выход семян. Так, по отношению к варианту, где фунгицид использовали только в фазу кущения, выход семян увеличился на 4,8; 6,3 и 5,1 %

Таблица 12 –  Выход семян и коэффициент их размножения у сортов ячменя при различных уровнях химической защиты посевов (2004 – 2006 гг.)

Вариант

Одесский 100

Эльф

Скарлетт

выход семян,

коэффициент

размножения

выход семян,

коэффициент

размножения

выход семян,

коэффициент

размножения

т/га

%

т/га

%

т/га

%

Контроль (без обработки)

1,2

66,2

5,7

1,1

67,7

5,2

1,3

64,5

7,6

Протравливание семян

1,3

67,1

6,2

1,2

67,3

5,7

1,3

65,3

7,6

Протравливание + гербицид в фазу кущения

1,9

77,3

9,0

2,1

79,5

10,0

2,2

82,1

12,9

Протравливание + гербицид и фунгицид в фазу кущения

2,1

79,1

10,0

2,4

79,8

11,4

2,5

82,1

14,7

Протравливание + гербицид и фунгицид в фазу кущения +инсектицид и фунгицид по флаговому листу

2,8

83,9

13,3

2,9

86,1

13,8

3,1

87,2

18,2

соответственно по сортам. Наибольший выход семян был на варианте с полной химической защитой посевов от сорняков болезней и вредителей. Сравнивая этот вариант с контролем видно, что полная защита посевов обеспечивает повышение выхода кондиционных семян на 17,7….22,7% в зависимости от сорта. Соответственно на этом варианте отмечен и самый высокий коэффициент размножения сортов.

Однако следует отметить, что коэффициент размножения значительно зависит от биологических особенностей сорта. Например, высокий коэффициент размножения характерен для сорта Скарлетт. Связано это с генетической предрасположенностью сорта к кущению, что позволяет при более низкой норме высева семян получать более высокую урожайность с единицы площади.

При различных уровнях химической защиты посевов содержание общего белка в семенах изменяется. Однако следует отметить, что существенные изменения наблюдаются только между вариантами без гербицидов и с их применением. Повышение степени защиты посевов ячменя за счет применения фунгицидов и инсектицидов практически не оказывало влияние на общее содержание белка. Вместе с тем, генотипическая реакция сортов на улучшение условий выращивания за счет применения гербицидов и подавления сорной растительности в посевах была неодинаковой. Так, в семенах сортов Одесский 100 и Эльф общее содержание белка увеличивалось на 6,1….13,0%, в зависимости от года и вариантов опыта, а у сорта Скарлетт на 3,8…8,9%. Общие тенденции изменения белка отражались и на фракционном составе белков. Применение гербицидов способствовало увеличению фракции низкомолекулярных белков в семенах и снижению фракции высокомолекулярных. Дальнейшее использование фунгицидов и инсектицидов на фоне применения гербицидов не оказывало существенного влияния на фракционный состав белков.

Поэтому можно считать, что применение гербицидов в системе защиты посевов ячменя является главным фактором, определяющим качество семян, так как альбумины и глобулины относятся к каталической группе белков. Они обладают ферментативной активностью и играют важную роль в обмене веществ как при начальном развитии прорастающего семени, так и в последующих стадиях развития растений.

Полученные данные в среднем за годы исследований показали, что применение средств защиты растений заметно улучшало такие показатели качества семян как энергия прорастания и сила роста. Вместе с тем следует отметить, что существенных различий показателей качества семян между вариантами опыта, где применяли дополнительно к гербицидной обработке фунгицид и инсектицид, не наблюдалось. Можно констатировать, что на варианте с применением полной химической защиты растений прослеживалась определенная тенденция повышения массы проростков и их длины. В целом видно, что среди всего комплекса химической защиты посевов, главная роль в улучшении посевных качеств семян принадлежит защите посевов от сорняков.

Применение гербицидов в рекомендованных дозах и сроках подавляет развитие сорняков, что обеспечивает лучшее питание растений ячменя и улучшает процессы фотосинтеза. В результате в семенах  увеличивается содержание основных запасных веществ, количество и качество которых обусловливает, с одной стороны, показатели энергии прорастания и силы роста семян, с другой повышают иммунные свойства растений, индуцируя неблагоприятные изменения в обмене веществ для патогенов.

Обоснование технологии выращивания семян ячменя высших репродукций. Оценка технологии выращивания. Интенсивность вариантов технологии была представлена тремя уровнями и схематично представлена в таблице 13.

Таблица 13 – Элементы технологии возделывания семян ячменя

УРОВЕНЬ ИНТЕНСИВНОСТИ ТЕХНОЛОГИИ

первый

второй

третий

Предшественник – озимая пшеница

Основная обработка почвы – поверхностная

Уровень минерального питания

Естественное плодородие

N34 под культивацию перед посевом

N34 под культивацию перед посевом + N6 P28 при посеве

Степень химической защиты посевов

Протравливание семян + гербицид в фазу кущения

Протравливание семян + гербицид и фунгицид в фазу кущения

Протравливание семян + гербицид и фунгицид в фазу кущения +инсектицид и фунгицид по флаговому листу

Анализируя данные по урожайности, следует отметить, что изменение двух основных элементов технологии, таких как уровень минерального питания и степень химической  защиты посевов оказывают значительное влияние на урожайность и выход кондиционных семян (табл. 14). Так, в 2006 году выход кондиционных семян при втором уровне интенсивности технологии возделывания составил 2,7т/га и третьем - 3,6 т/га, прибавка по отношению к первому уровню интенсивности технологии составила 68,8% и 125 % соответственно. Максимальная урожайность отмечена при третьем уровне

Таблица 14 - Урожайность и выход семян ячменя в зависимости от уровня интенсивности технологии


Уровень

интенсивности технологии

Год


Среднее

2006

2007

2008

урожай-

нось,т/га

выход семян,

урожай-

нось,т/га

выход семян,

урожай-

ность, т/га

выход

семян,

урожай-

нось, т/га

выход

семян

%

т/га

%

т/га

%

т/га

%

т/га

Первый

2,2

74

1,6

2,0

70

1,4

2,4

75

1,8

2,2

73

1,6

Второй

3,6

76

2,7

2,7

72

1,9

3,8

77

2,9

3,4

75

2,6

Третий

4,4

81

3,6

2,9

78

2,3

4,6

82

3,8

4,0

80

3,2

НСР 05, т/га 0,3 0,2 0,3

интенсивности технологии возделывания  ячменя, при этом она была достоверно выше по сравнению с первым и вторым уровнем технологии. В 2007 году урожайность ячменя была значительно ниже при всех уровнях интенсивности возделывания. Важно отметить, что достоверной разницы по общей урожайности между вторым и третьим уровнем интенсивности технологии не установлено. Снижение урожайности произошло под влиянием сухой и жаркой погоды в период от посева до выхода в трубку.

Известно, что ячмень интенсивно поглощает элементы питания в течение первых 40 дней вегетации, в этот период формируется корневая система и закладывается колос, поэтому недостаток влаги приводит  к снижению эффективности использования удобрений и, как следствие, к недобору урожая. Необходимо отметить, что при третьем уровне технологии возделывания ячменя семена формировались более крупные и выровненные, поэтому относительный выход семян был выше на 6% и 8%  по отношению к первому и второму уровню технологии. В результате максимальная урожайность кондиционных семян была получена при третьем уровне технологии возделывания.

Наибольшая урожайность  ячменя сформировалась в 2008 году, чему способствовали благоприятные погодные условия для роста и развития растений в первой половине вегетации культуры. В этом году наиболее полно реализовался потенциал продуктивности  растений при различных уровнях интенсивности технологии их возделывания. Так, при применении первого уровня технологии общая урожайность зерна составила 2,4 т/га, второго - 3,8 т/га и третьего - 4,6 т/га. Соответственно был получен наибольший выход кондиционных семян с единицы площади.

Оценивая средние показатели за годы исследований следует констатировать, что максимальная урожайность и выход кондиционных семян ячменя формируются при третьем уровне интенсивности технологии возделывания.

Таким образом, можно сделать заключение, что применительно к местным почвенно-климатическим условиям технология первого уровня интенсивности возделывания ячменя обеспечивает получение 1,4…1,8 т/га, второго - 1,9…2,9 т/га и третьего уровня интенсивности 2,3….3,8 т/га кондиционных семян.

Энергетическая оценка технологии выращивания семян ячменя. Наибольшее количество энергии с урожаем получено при третьем уровне интенсивности технологии – 72,0 ГДж/га. Несколько меньшее количество энергии получено при втором уровне технологии – 61,2 ГДж/га, и самый низкий выход энергии получен при первом уровне интенсивности технологии – 39,6 ГДж/га. Соответственно третий уровень интенсивности характеризовался и самыми высокими энергетическими затратами 17,81 ГДж/га, что на 7,23 и 2,31 ГДж/га выше первого и второго уровня интенсивности применяемой технологии.

Максимальный чистый энергетический доход был получен также при  третьем уровне интенсивности технологии возделывании ячменя – 54,19 ГДж/га, что на 53,6 и 10,1 % выше первого и второго уровня соответственно.

Коэффициент энергетической эффективности между вторым и третьим  уровнем интенсивности  технологии возделывания ячменя различался незначительно и был несколько выше по сравнению с первым уровнем.

Энергетическая себестоимость, незначительно, но снижается по мере увеличения интенсивности технологии возделывания ячменя.

Таким образом, применение в технологии энергоемкой, полной системы химической защиты на фоне средних доз внесения минеральных удобрений ( N40  P28  ) обеспечивает повышение эффективности возделывания ячменя на семена.

ВЫВОДЫ

1. Иммунологическая оценка образцов зерновых колосовых культур показала их неоднородность по устойчивости к болезням. Изученный генофонд в условиях Среднего Поволжья больше поражается мучнистой росой (до 83%), меньше бурой ржавчиной (до 73%) и относительно устойчив к септориозу (10%). Среди генофонда яровой мягкой пшеницы 1,6% образцов представляют формы с комплексной устойчивостью к мучнистой росе, бурой ржавчине и гельминтоспориозу.

2. Устойчивость генофонда к бурой ржавчине и септориозу в местных природно-климатических условиях проявляется независимо от регионов происхождения сортообразцов, устойчивые сорта с вероятностью 28…60% встречаются среди сортимента регионов бывшей территории СССР, Европы, Азии, Африки, Северной Америки и Австралии.

3. Выделено 49 сортообразцов яровой мягкой пшеницы и 19 ячменя, которые представляют соответствующий исходный материал по созданию толерантных сортов. В силу своей генетической и физиологической неоднородности среди восприимчивых сортов, они в определенной мере поражаются возбудителями болезней, но сохраняют способность формировать достаточно высокую урожайность.

4. Анализ результатов поражения сортообразцов на инфекционном фоне позволил выделить 229 форм яровой мягкой пшеницы, обладающих практической устойчивостью к бурой ржавчине. Оценка сортообразцов при искусственном заражении растений мучнистой росой позволила выделить 338 форм яровой мягкой пшеницы и 129 ячменя, устойчивых к этому заболеванию. На фоне искусственного заражения септориозом отобрано 90 источников устойчивости яровой пшеницы и 33 ячменя.

5. Скрининг коллекции яровой пшеницы по устойчивости к бурой ржавчине показал, что число эффективных генов, способных блокировать местную популяцию патогена представлено 14 генами: Lr 1, Lr 2a, Lr 2e, Lr 9, Lr 13, Lr 15, Lr 14b, Lr17, Lr18, Lr 21, Lr 24, Lr 25, Lr 27+31, Lr 28.

6. Отбор линий на основе концепции признака из гибридной комбинации с участием родительских форм, которые являются наиболее приспособленными формами к местным условиям, позволяют значительно сократить объем выбраковки в селекционном питомнике первого года. Так, 86 % линий характеризуются как формы с оптимальным вегетационным периодом и 92,5% линий соответствуют родительским формам по устойчивости к болезням. Вместе с тем различия по продуктивности линий колеблются от 32,7% до 70,35%, что позволяет отобрать новые конкурентоспособные формы.

7. Выделены сортообразцы ячменя 20/2 и 31/2, характеризующиеся высокой общей адаптационной способностью и экологической стабильностью, которые совмещают высокую продуктивность и экологическую стабильность и превосходят по этому показателю районированные сорта.

8. Биологически активные препараты Агат 25К и Новосил оказывают влияние на состояние ферментативных систем семени, активизация которых обуславливает более высокую интенсивность использования сухих веществ при прорастании, обеспечивая лучшие темпы роста и развития проростков. Семена, обладающие большей силой роста и образующие мощные проростки, сохраняют свое преимущество на протяжении всего периода онтогенеза растений, формируя повышенную урожайность зерна.

9. Использование биопрепаратов Агат 25К и Новосил оказывает иммуноактивирующее действие на растения пшеницы и ячменя, что приводит к снижению распространения и развития болезней в агрофитоценозах. Снижение заболеваний стимулирует завязываемость зерен в колосе, что увеличивает массу зерна колоса и его выполненность, тем самым, предопределяя более высокую урожайность с единицы площади. Вместе с тем, стабильный положительный эффект от применения биопрепаратов Агат 25К и Новосил наблюдается только при обработке семян и последующих опрыскиваниях посевов.

10. Протравливание семян современными препаратами позволяет снизить пораженность посевов яровой пшеницы болезнями по сравнению с контролем и получить прибавку урожая во всех вариантах опыта. Максимальная прибавка зерна – 1,2 т/га получена при протравливании семян препаратом Колфуго Дуплет.

Наряду с использованием полных доз протравителей заслуживает внимание применение смесей Агат 25К и Новосил с половинной дозой препарата Колфуго Супер, так как это позволяет вдвое снизить пестицидную нагрузку на окружающую среду и значительно сократить затраты на защиту яровой мягкой пшеницы от комплекса листостебельных патогенов.

11. Селен, как микроэлемент усиливает защитные реакции растения и тем самым повышает их устойчивость к возбудителям септориоза, гельминтоспориоза и бурой ржавчины. Дальнейшая стимуляция растений биологически активными препаратами (Агат 25К и Новосил) в фазу кущения и по флаговому листу повышает устойчивость растений пшеницы к неблагоприятным факторам среды.

12. Установлено, что улучшение условий питания ячменя повышает иммунные свойства растений, тем самым, индуцируя изменения в обмене веществ восприимчивого хозяина в сторону, неблагоприятную для патогена. Более высокая устойчивость растений к болезням и урожайность проявляется в агрофитоценозе на фоне разового внесения минеральных удобрений в дозе действующего вещества N45 P2O550 кг/га.

13.Улучшение физико-химических свойств почвы и улучшение условий питания яровой мягкой пшеницы повышает иммунные свойства растений. Наиболее высокая устойчивость яровой мягкой пшеницы к болезням и урожайность на кислых почвах формируется при внесении дефеката, на фоне минеральных удобрений в дозе действующего вещества N35 P2O560 К78 кг/га.

14. Приемы и уровень химической защиты посевов ячменя в рекомендованных дозах и сроках применения не оказывают прямого стимулирующего или ингибирующего воздействия на темпы прохождения и наступления фаз развития растений.

Полная защита посевов ячменя от сорняков, болезней и вредителей повышает сохранность растений на 37…40 % и обеспечивает на момент уборки 73…74 % растений от высеянных семян.

15. Оптимальное фитосанитарное состояние посевов складывается при полной химической защите растений, которая позволяет в фитоценозе формировать до 98 % растений ячменя, подавлять степень развития болезней до 0,3…10,0% (в зависимости от вида болезни) и снижать заселенность вредителями более чем в 7 раз.

16. Полная защита посевов от сорняков, болезней и вредителей по сравнению с контрольным вариантом, увеличивает площадь листьев на 90…130 % в зависимости от года, что обусловливает рост фотосинтетического потенциала посевов ячменя на 98…102 % и повышает чистую продуктивность фотосинтеза посевов на 242…269 %.

17. Применение средств защиты растений в рекомендованных дозах и сроках против сорняков, болезней и вредителей создает условия для оптимальной фотосинтетической деятельности растений. В результате на фоне естественного плодородия посевы ячменя способны формировать биологическую урожайность 6,3…7,1 т/га, что обеспечивает получение хозяйственно-полезной урожайности зерна 3,2…3,7 т/га.

18. Решающим фактором при формировании структуры урожая является генотип, на долю влияния которого приходится 43% всей изменчивости, связанной со структурой урожая. Несколько ниже, но достаточно высокое влияние на структуру оказывает применение химических средств защиты растений – 34,4%. На долю погодных условий, которые складывались в год исследований, и на взаимодействие генотипа с химическими средствами защиты приходится 11,4% и 9,8% соответственно от всей изменчивости элементов структуры урожая.

19. Применение полной химической защиты агроценоза ячменя на фоне естественного плодородия обеспечило максимальную урожайность зерна в среднем за годы исследований  – 3,5 т/га. Прибавка урожая зерна по сравнению с вариантом без применения химических средств защиты растений составила – 89,2 %.

20. Наибольший выход кондиционных семян обеспечивает полная химическая защита посевов от сорняков, болезней и вредителей. По сравнению с контрольным вариантом выход кондиционных семян увеличивается на 17,7….22,7 % в зависимости от сорта. Соответственно наблюдается и самый высокий коэффициент размножения семян.

21. Среди всего комплекса химической защиты посевов главная роль в улучшении посевных качеств семян принадлежит защите посевов от сорняков, подавление развития которых обеспечивает лучшее питание растений ячменя и улучшает процессы фотосинтеза. В семенах  увеличивается фракция низкомолекулярных белков, обладающих ферментативной активностью, что обусловливает более высокие показатели энергии прорастания и силы роста семян.

22. В зависимости от года и сорта посев ячменя по удобренному предшественнику - озимая пшеница с протравливанием семян и применением гербицидов в фазу кущения на фоне естественного плодородия обеспечивает получение урожайности зерна в пределах 2,0….2,4 т/га и выход кондиционных семян 1,4…1,8 т/га.

Посев на фоне внесения азотных удобрений из расчета 34 кг д. в. на га, с протравливанием семян, обработкой посевов гербицидами и фунгицидами в фазу кущения растений обеспечивает получение урожайности зерна в пределах 2,7….3,8 т/га и выход кондиционных семян 1,9…2,9 т/га.

Посев ячменя по удобренному предшественнику - озимая пшеница на фоне внесения азотных удобрений из расчета 40 кг д.в.  и 28 кг д.в. на га фосфорных, с протравливанием семян, обработкой посевов гербицидами и фунгицидами в фазу кущения + инсектицид и фунгицид по флаговому листу обеспечивает получение урожайности зерна в пределах 2,9….4,6 т/га и выход кондиционных семян 2,3….3,8 т/га.

23. Применение в технологии выращивания семян ячменя энергоемкой полной системы химической защиты на фоне средних доз внесения минеральных удобрений ( N40  P28  ) обеспечивает максимальную энергетическую эффективность производства.

Предложения для практической селекции и производства

1 Рекомендовать НИУ Средневолжского региона использовать в селекционном процессе при создании новых сортов пшеницы и ячменя выделенные в результате проведенных исследований источники устойчивости к листостебельным заболеваниям.

2. Передать на государственное сортоиспытание по седьмому Средневолжскому региону новый сорт ячменя Сурский фаворит.

3. Рекомендовать сельскохозяйственным предприятиям, которые занимаются семеноводством яровой пшеницы и ячменя, следующие приемы ресурсосберегающей технологии:

- обработка семян Агат 25К (40 г/т) + опрыскивание Агат 25К (14 г/га) в фазу кущения и по флаговому листу;

- обработка семян Новосил (50 мл/т) + опрыскивание Новосил (50 мл/га) в фазу кущения и по флаговому листу;

- обработка семян Агат 25К(40г/т)+Колфуго Супер(1 л/т)+ опрыскивание в фазу кущения Агат 25К(14 г/га) и по флаговому листу;

- обработка семян Новосил (50мл/т)+КолфугоСупер(1л/т)+ опрыскивание в фазу кущения Новосил (50 мл/га) + и по флаговому листу.

4. На кислых почвах наряду с комплексом мер защиты растений с целью повышения иммунных свойств растений пшеницы рекомендуется внесение дефеката на фоне минеральных удобрений в дозе N35 P2O560 К78 действующего вещества кг/га.

5. На фоне средних доз внесения минеральных удобрений ( N40  P28  ) предлагается полная система химической защиты посевов ячменя: протравливание + гербицид и фунгицид в фазу кущения + инсектицид и фунгицид по флаговому листу. Применение средств защиты растений в рекомендуемых дозах и сроках в комплексе приемов интенсивной технологии позволяет формировать максимальную урожайность, не снижая эффективности производства семян.

Список работ, опубликованных по теме диссертации

  1. Кошеляева, И.П. Стратегия селекции растений на иммунитет к болезням и вредителям / И.П. Кошеляева // Вопросы совершенствования с.-х. производства, Ч. 2. – Пенза, 1995. – С. 122-130.
  2. Кошеляева, И.П. Особенности проявления болезней листьев на яровой пшенице в зоне деятельности Пензенского НИИСХ / И.П. Кошеляева, В.Т. Тихомиров, Н.И. Пашкова, А.В. Ищенко // Вопросы совершенствования с.-х. производства, Ч. 2. – Пенза, 1995. – С. 130-138.
  3. Кошеляева, И.П. Иммунологическая коллекция Е. Нильсена, как исходный материл для селекции яровой пшеницы на болезнеустойчивость / И.П. Кошеляева, В.Т. Тихомиров // Итоги и перспективы исследований в области селекции и семеноводства ландшафтно-экологического земледелия. – Саратов, 1995. – С. 63-64.
  4. Кошеляева, И.П. Исходный материал для селекции ярового ячменя на устойчивость к септориозу / И.П. Кошеляева, В.Т. Тихомиров // Вопросы повышения устойчивости зернового хозяйства в условиях Поволжского региона: материалы научно-практической конференции; Секция 1, Кинель, 1997 . – С. 65-66.
  5. Кошеляева, И.П. Исходный материал для селекции яровой пшеницы на устойчивость к бурой ржавчине / И.П. Кошеляева, А.В. Ищенко, Н.Д. Агапкин // Материалы научной конференции профессорско-преподава­тельского состава и специалистов сельского хозяйства; Пенза, 1997 .- С. 38-39.
  6. Кошеляева, И.П. Экологическое сортоизучение яровой пшеницы / И.П. Кошеляева, В.Н. Рындина // Материалы научной конференции профессорско-преподавательского состава и специалистов сельского хозяйства (сборник 1 – агрономия, зоотехния).– Пенза, 1997.– С. 39-41.
  7. Кошеляева, И.П. Устойчивость самоопылённых линий кукурузы к пузырчатой головне / И.П. Кошеляева, В.В. Кошеляев // Современное состояние и перспективы развития селекции и семеноводства сельскохозяйственных культур в Российской Федерации: материалы Всероссийской научно-практической конференции; вып. 2, часть 2, Пенза, 1998 . – С. 25-29.
  8. Кошеляева, И.П. Исходный материал для селекции сортов пшеницы и ячменя с неспецифической устойчивостью к болезням / И.П. Кошеляева // Интродукция нетрадиционных и редких сельскохозяйственных растений: материалы Всероссийской научно-практической конференции; том 2, Пенза, 1998 . – С. 31-32.
  9. Кошеляева, И.П. Перспектива создания иммунных сортов яровой мягкой пшеницы в связи с вредоносностью мучнистой росы / И.П. Кошеляева // Достижения и перспективы развития селекции и семеноводства сельскохозяйственных культур: материалы Всероссийской научно-практической конференции; Пенза, 1999 . – С. 34-35.
  10. Кошеляева, И.П. К вопросу об устойчивости яровой мягкой пшеницы к мучнистой росе / И.П. Кошеляева // Современные проблемы науки: материалы научной конференции профессорско-преподавательского состава и специалистов сельского хозяйства; Пенза, 1999 . – С. 181-182.
  11. Кошеляева, И.П. Устойчивость мягких яровых пшениц на фоне местных инфекций в лесостепной зоне Среднего Поволжья / И.П. Кошеляева // Вопросы интенсификации сельскохозяйственного производства в исследованиях Пензенского НИИСХ: сборник научных трудов; Пенза, 1999 . – С. 151-157.
  12. Кошеляева, И.П. Оценка образцов яровой мягкой пшеницы на устойчивость к болезням / И.П. Кошеляева, Н.Д. Агапкин // Селекция и семеноводство сельскохозяйственных культур: сборник материалов IV Всероссийской научно-практической конференции; Пенза, 2000. – С. 48-49.
  13. Кошеляева, И.П. Отбор устойчивого материала ярового ячменя на фоне местных инфекции в лесостепной зоне Среднего Поволжья / И.П. Кошеляева // Интродукция нетрадиционных и редких сельскохозяйственных растений: сборник материалов III Международной научно-производственной конференции; том 2, Пенза, 2000. – С. 55-57.
  14. Кошеляева, И.П. Источники устойчивости яровой мягкой пшеницы к болезням в лесостепной зоне Среднего Поволжья / И.П. Кошеляева, Н.Д. Агапкин // Интродукция нетрадиционных и редких с/х растений: сборник материалов III Международной научно-производственной конференции; том 2, Пенза, 2000. – С. 54-55.
  15. Кошеляева, И.П. Селекционная ценность сортообразцов яровой мягкой пшеницы в зоне деятельности Пензенского НИИСХ / И.П. Кошеляева, Н.Д. Агапкин, В.В. Кошеляев // Интродукция нетрадиционных и редких сельскохозяйственных растений: сборник материалов III Международной научно-производственной конференции; том 2, Пенза, 2000. – С. 2-11.
  16. Кошеляева, И.П. Устойчивость ярового ячменя на фоне местных инфекций в экологическом сортоизучении / И.П. Кошеляева, С.Н. Рындин // Селекция и семеноводство полевых культур: сборник материалов V Всероссийской научно-практической конференции; Пенза, 2001. – С. 39-41.
  17. Кошеляева, И.П. Устойчивость озимой мягкой пшеницы на фоне местных инфекций в лесостепной зоне Среднего Поволжья / И.П. Кошеляева, В.А. Буряков // Проблемы изучения и охраны биоразнообразия и природных ландшафтов Европы: сборник материалов международного симпозиума; Пенза, 2001. – С. 291-293.
  18. Кошеляева, И.П. Устойчивость ярового ячменя на фоне местных инфекций в лесостепной зоне Среднего Поволжья / И.П. Кошеляева // Проблемы мобилизации инвентаризации, сохранения и изучения генофонда важнейших сельскохозяйственных культур для решения приоритетных задач селекции: сборник материалов Международной научно-практической конференции; Санкт-Петербург, 13-16 ноября 2001 г. – Санкт-Петербург, 2001. – С. 321-322.
  19. Кошеляева, И.П. Оценка устойчивости сортов пивоваренного ячменя к комплексу вредоносных болезней / И.П. Кошеляева, И.А. Апарин // Селекция и семеноводство полевых культур: сборник материалов VI Всероссийской научно-практической конференции; Пенза, 2002. – С. 50-53.
  20. Кошеляева, И.П. Влияние удобрений и нормы высева на урожайность сортов пивоваренного ячменя / И.П. Кошеляева, И.А. Апарин // Селекция и семеноводство полевых культур: сборник материалов VI Всероссийской научно-практи­ческой конференции; Пенза, 2002. – С. 118-121.
  21. Кошеляева, И.П. Оценка яровой мягкой пшеницы на поражённость болезнями в зависимости от уровня минерального питания и внекорневой подкормки / И.П. Кошеляева, Н.Н. Мишин // Селекция и семеноводство сельскохозяйственных культур: сборник материалов VII Всероссийской научно-практи­ческой конференции; Пенза, 2003. – С. 200-202.
  22. Кошеляева, И.П. Поражённость сортов пивоваренного ячменя на различных фонах минерального питания в условиях Пензенской области / И.П. Кошеляева, И.А. Апарин // Селекция и семеноводство сельскохозяйственных культур: сборник материалов VII Всероссийской научно-практи­ческой конференции; Пенза, 2003. – С. 208-211.
  23. Кошеляева, И.П. Влияние химической мелиорации почв и минеральных удобрений на пораженность болезнями и урожайность яровой пшеницы в условиях лесостепи Поволжья / И.П. Кошеляева, В.Е. Чернышев // Сборник материалов научно-практической конференции посвященной 75-летию со дня рождения профессора Г.Б. Гальдина; Пенза, 2003. – С. 87-89.
  24. Кошеляева, И.П. Испытание современных протравителей семян на яровой пшенице в условиях лесостепи Поволжья / И.П. Кошеляева // Агроэкологические проблемы сельскохозяйственного производства: сборник материалов Всероссийской научной конференции; Пенза, 2003. – С. 176-178.
  25. Кошеляева, И.П. Эффективность предпосевной обработки семян яровой пшеницы и ячменя / И.П. Кошеляева, Г.Е. Гришин // Защита растений. – 2004. – № 7. – С. 7.
  26. Кошеляева, И.П. Влияние биологически активных препаратов при совместном применении с протравителем семян Колфуго Супер на развитие болезней пшеницы / И.П. Кошеляева // Селекция и семеноводство сельскохозяйственных культур: сборник материалов VIII Всероссийской научно-практи­ческой конференции; Пенза, 2004. – С. 127-130.
  27. Кошеляева, И.П. Оценка биологически активных препаратов Агат 25 и Новосил на пшенице / И.П. Кошеляева // Селекция и семеноводство сельскохозяйственных культур: сборник материалов VIII Всероссийской научно-практи­ческой конференции; Пенза, 2004. – С. 186-188.
  28. Кошеляева, И.П. Влияние биологически активных препаратов на развитие болезней в агрофитоценозе ячменя / И.П. Кошеляева // Сборник материалов научной конференции посвященной 50-летию кафедры селекции и семеноводства; Пенза, 2004. – С. 112-115.
  29. Кошеляева, И.П. Пораженность болезнями яровой пшеницы в зависимости от применения химической мелиорации почв и минеральных удобрений в условиях лесостепи Поволжья / И.П. Кошеляева // Сборник материалов научной конференции посвященной 50-летию кафедры селекции и семеноводства; Пенза, 2004. – С. 117-120.
  30. Кошеляева, И.П. Пораженность болезнями и урожайность яровой пшеницы в зависимости от применения химической мелиорации почв и минеральных удобрений в условиях лесостепи Поволжья / И.П. Кошеляева, В.Е. Чернышов // Вестник СГАУ. – 2005. – № 3. – С. 26-27.
  31. Кошеляева, И.П. Пораженность пивоваренного ячменя листостебельными заболеваниями в зависимости от условий минерального питания / И.П. Кошеляева, И.А. Апарин // Селекция и семеноводство сельскохозяйственных культур: сборник материалов IX Всероссийской научно-практи­ческой конференции; Пенза, 2005. – С. 90-93.
  32. Кошеляева, И.П. Развитие болезней и урожайность ячменя при различном уровне питания и приемах использования минеральных удобрений / И.П. Кошеляева // Плодородие. – 2005. – № 6. – С. 24.
  33. Кошеляева, И.П. Развитие болезней и урожайность ячменя при различном уровне питания и приемах использования минеральных удобрений / И.П. Кошеляева // Роль науки в развитии АПК: сборник материалов научно-практической конференции; Пенза, 2005. – С. 107-111.
  34. Кошеляева, И.П. Развитие болезней и урожайность зерновых культур в зависимости от применения химической мелиорации почв и минеральных удобрений в условиях лесостепи Поволжья / И.П. Кошеляева // Фитосанитарное оздоровление экосистем: сборник материалов Второго всероссийского съезда по защите растений; Т. II, Санкт-Петербург, 2005. – С. 532-533.
  35. Кошеляева, И.П. Влияние биологически активных препаратов при совместном применении с протравителями на развитие болезней пшеницы / И.П. Кошеляева // Образование, наука, медицина: эколого-экономический аспект: сборник материалов Всероссийской научно-практической конференции; Пенза, 2005. – С. 86-88.
  36. Кошеляева, И.П. Роль протравителей в регулировании фитосанитарной ситуации на посевах яровой пшеницы / И.П. Кошеляева // Селекция и семеноводство сельскохозяйственных культур: сборник материалов Х Всероссийской научно-практи­ческой конференции; Пенза, 2006. – С. 88-91.
  37. Кошеляева, И.П. Урожайность зерна ячменя при различных уровнях химической защиты / И.П. Кошеляева, Ф.В. Казьмин // Селекция и семеноводство сельскохозяйственных культур: сборник материалов Х Всероссийской научно-практи­ческой конференции; Пенза, 2006. – С. 97-98.
  38. Кошеляева, И.П. Развитие болезней в агрофитоценозе яровой мягкой пшеницы в зависимости от использования селена и биологически активных препаратов / И.П. Кошеляева, В.А. Вихрева // Селекция и семеноводство сельскохозяйственных культур: сборник материалов Х Всероссийской научно-практической конференции; Пенза, 2006. – С. 91-93.
  39. Кошеляева, И.П. Влияние биологически активных препаратов на качество семян пшеницы и ячменя / И.П. Кошеляева // Наука и образование – сельскому хозяйству: сборник материалов научно-практической конференции посвященной 55-летию ПГСХА; Пенза, 2006. – С. 77-78.
  40. Кошеляева, И.П. Развитие болезней и формирование урожайности в агрофитоценозе пшеницы и ячменя в зависимости от применения биологически активных препаратов / И.П. Кошеляева // Нива Поволжья. – 2007. – № 3(4). – С. 14-19.
  41. Кошеляева, И.П. Качество семян пшеницы и ячменя в зависимости от обработки биологически активными препаратами / И.П. Кошеляева // Селекция и семеноводство сельскохозяйственных культур: сборник материалов ХI Всероссийской научно-практи­ческой конференции; Пенза, 2007. – С. 67-71.
  42. Кошеляева, И.П. Влияние различных уровней химической защиты на урожайность семян ячменя / И.П. Кошеляева, Ф.В. Казьмин // Селекция и семеноводство сельскохозяйственных культур: сборник материалов ХI Всероссийской научно-практи­ческой конференции; Пенза, 2007. – С. 37-39.
  43. Кошеляева, И.П. Оценка сортов и гибридных популяций пивоваренного ячменя на устойчивость к Ustilago nuda в условиях Пензенской области / И.П. Кошеляева, С.М. Кудин // Селекция и семеноводство сельскохозяйственных культур: сборник материалов ХI Всероссийской научно-практи­ческой конференции; Пенза, 2007. – С. 75-77.
  44. Кошеляева, И.П. Развитие болезней яровой пшеницы при внесении мелиорантов и удобрений / И.П. Кошеляева, Е.Н. Кузин // Плодородие. – 2007. – № 3. – С. 17.
  45. Кошеляева, И.П. Формирование урожайности ячменя при различных уровнях химической защиты посевов / И.П. Кошеляева, Ф.В. Казьмин // Земледелие. – 2007. – № 5. – С. 34-35.
  46. Кошеляева, И.П. Выход и качество семян ячменя при различных уровнях химической защиты посевов / И.П. Кошеляева // Нива Поволжья. – 2008. – № 4(9). – С. 14-18.
  47. Кошеляева, И.П. Энергетическая оценка технологии выращивания семян ячменя / И.П. Кошеляева // Образование, наука, практика: инновационный аспект:сборник материалов Международной научно-практической конференции посвященной памяти профессора А.Ф. Блинохватова; Пенза, 2008. – С. 36-38.
  48. Кошеляева, И.П. Обоснование технологии выращивания семян ячменя высших репродукций / И.П. Кошеляева // Нива Поволжья. – 2009. – № 3(12).- С. -.49-53.





© 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.