На правах рукописи
Соколова Анастасия Ивановна
Применение физического метода в защите яровой пшеницы от болезней в Среднем поволжье
06.01.07 – защита растений
Автореферат
диссертации на соискание ученой степени
кандидата сельскохозяйственных наук
Саратов - 2013 год
Работа выполнена в федеральном государственном бюджетном
образовательном учреждении высшего профессионального образования
«Самарская государственная сельскохозяйственная академия»
Научный руководитель: доктор биологических наук, профессор
Каплин Владимир Григорьевич
Официальные оппоненты: Силаев Алексей Иванович,
доктор сельскохозяйственных наук, старший
научный сотрудник, филиал ГНУ ВИЗР «Саратовская лаборатория ВНИИ защиты растений», заведующий лабораторией;
Хорошева Татьяна Михайловна,
кандидат биологических наук, доцент, ФГОУ ВПО «Саратовский ГАУ», доцент кафедры защиты растений и плодоовощеводства
Ведущая организация: ГНУ Научно-исследовательский институт сельского хозяйства Юго-Востока РАСХН.
Защита диссертации состоится «30»марта 2013 г. в 12 часов на заседании диссертационного совета Д 220.061.05 при ФГБОУ ВПО «Саратовский государственный аграрный университет им. Н.И. Вавилова»
Адрес: 410012, г. Саратов, Театральная пл., 1, ФГБОУ ВПО
«Саратовский ГАУ», диссертационный совет Д 220.061.05.
E-mаil:dissovet01@sgаu.ru
С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ФГБОУ ВПО
«Саратовский ГАУ»
Автореферат разослан «26» февраля 2013 г.
Ученый секретарь
диссертационного совета
|
Пронько Нина Анатольевна
|
1. ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ
Актуальность темы. Увеличение производства высококачественного зерна яровой пшеницы является одной из важнейших задач агропромышленного комплекса Среднего Поволжья (Девликамов, 2007).
С целью повышения эффективности и экологической безопасности защиты растений в последние годы наметился переход от шаблонных технологических подходов к дифференцированным применительно к каждому полю, учитывающим складывающуюся фитосанитарную обстановку, а также агротехнические, метеорологические и другие особенности текущего вегетационного сезона. При этом учитываются результаты фитопатологических обследований каждого поля или группы полей, предполагаемая урожайность культуры, устойчивость сорта к болезням, особенности агротехники, погодные условия, эффективность и стоимость применяемого пестицида и другие факторы.
B системе защиты зерновых культур от вредных объектов значительную роль играет протравливание семян химическими препаратами.
В настоящее время в современных технологиях производства сельскохозяйственной продукции немаловажное значение отводится различным приемам предпосевной обработки семян, способствующим повышению их посевных качеств, урожайности и качества зерна (Бородин, 2008; Санин, 2010). Это достигается благодаря протравливанию семян, обработке их регуляторами роста, а также приемами физического воздействия на них.
В этой связи использование биопрепаратов и физических методов обработки семян яровой пшеницы требует оценки их эффективности в зависимости от устойчивости растений к возбудителям заболеваний (Девликамов, 2007).
Недостаточно изучена эффективность физического воздействияна семена и растения,o чём свидетельствуют полученные экспериментальные данные (Cтаканoв, Буpдужан, 1985; Cавocтина, 1998; Чиpкoв, Бoгун, 2002; Cидopцoв, 2008 и др.).
Цель исследования – определить эффективность физических методов предпосевной обработки семян в сравнении с химическими и биологическими препаратами в защите яровой пшеницы от корневых гнилей и листо-стеблевых инфекций в условиях Среднего Поволжья.
Задачи исследования:
1. Изучить видовой состав возбудителей, распространенность корневых гнилей и листо-стеблевых инфекций, а также влияние изучаемых приемов на устойчивость к ним растений.
2. Определить эффективность воздействия физических, биологических и химических методов предпосевной обработки на энергию прорастания и всхожесть семян на фоне обработки вегетирующих растений.
3. Установить роль изучаемых обработок семян и вегетирующих растений яровой пшеницы в формировании урожайности.
Научная новизна. Впервые в лесостепи Среднего Поволжья проведены исследования по сравнительному определению эффективности предпосевной обработки семян яровой пшеницы физическими, химическими, биологическими и комбинированными методами поулучшении их посевных качеств, показателей роста и развития, непосредственно влияющих на формирование урожая.
Теоретическая и практическая значимость. Применен физический метод воздействия на семена импульсным магнитным полем. Дана сравнительная экономическая оценка этих приемов с протравливанием семян фунгицидом Дивиденд Стар, обработкой их биопрепаратом Агат -25К и комбинированным методом воздействия (импульсное магнитное поле с биопрепаратом Агат-25К) при возделывании яровой пшеницы.
Результаты исследования дают основания считать, что физические методы и комбинированный метод предпосевной обработки семян яровой пшеницы импульсным магнитным полем (ИМП), воздействием КВЧ – излучением и ИМП+ Агат-25К по эффективности не уступают химическим приемам, но являются экологически безопасными и экономически менее затратными.
Апробация результатов исследований. Материалы исследований были доложены на областной научно-практической конференции «Актуальные проблемы современной науки» (Самара, 2001); научных конференциях профессорско-преподавательского состава и на заседаниях кафедры «Химия и защита растений» Самарской государственной сельскохозяйственной академии (Кинель, 2008, 2009, 2010, 2011); Всероссийской научно-практической конференции, посвященной 145-летию РГАУ – МСХА им. К. А. Тимирязева (Москва, 2010).
Публикации. По теме диссертации опубликовано 8 статей, из них 4 статьи в рецензируемых изданиях, рекомендованных ВАК РФ.
Личное участие автора. Диссертация содержит фактический материал, полученный автором в течение 2008-2010 гг. Помощь в проведении структурного анализа элементов продуктивности пшеницы оказали сотрудники и студенты кафедры «Химии и защиты растений»Самарской ГСХА, обработка и анализ собранного материала выполнены автором самостоятельно.
Основные положения, выносимые на защиту:
1. Предпосевное воздействие на семена пшеницы импульсным магнитным полем (ИМП), ИМП в комплексе с регулятором роста Агат-25К, электромагнитным излучением КВЧ-диапазона повышает энергию прорастания на 1,6-4,5%, лабораторную всхожесть – на 1-2%; обеспечивает появление более дружных и полных всходов, стимулирует рост растений, устойчивость растений к основным болезням,улучшает их сохранность и густоту продуктивного стеблестоя, что в конечном итоге, повышает урожайность яровой пшеницы на 7-12%.
2. Экологическая безопасность и малозатратность обработки семян импульсным магнитным полем и электромагнитными волнами КВЧ-излучения определяют перспективность этого приема.
Структура и объем работы.Диссертация изложена на 179 страницах компьютерной верстки, иллюстрирована 4 рисунками и 38 таблицами, состоит из введения, 5 глав, выводов и предложений производству, приложений. Библиографический список включает 263 источников, в том числе 18 на иностранном языке.
СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ
Во введении обоснована актуальность работы, отмечена ее практическая значимость, сформулированы цель и задачи исследований.
Глава 1. Методы борьбы с грибными болезнями яровой пшеницы
(обзор литературы)
В первой главе выполнен обзор работ по распространению, биологическим особенностям, вредоносности грибной микрофлоры яровой пшеницы; современному состоянию исследований по применению в защите растений от болезней физических, химических и биологических методов предпосевной обработки семян.
Глава 2. Природные условия Самарской области и района исследований
Рассмотрены рельеф, климат, почвы, растительность, метеоусловия в годы исследований. В период полевых исследований (2008-2010 гг.) условия тепло- и влагообеспеченности 2008 г. были сравнительно благоприятными для развития пшеницы, но низкое количество осадков в первых декадах мая и июня способствовали снижению урожайности сельскохозяйственных культур; 2009 г. был засушливым и 2010 г. – острозасушливым.
Глава 3. Условия и методика исследований
Полевые опыты проводили на опытных полях Поволжского НИИ селекции и семеноводства им. П.Н. Константинова в окрестностях п. Усть-Кинельский.
Почвенный покров опытного поля типичный для юга лесостепи Среднего Поволжья, представлен чернозёмом обыкновенным среднегумусным, среднемощным, тяжелосуглинистым с содержанием 7-8% гумуса.
Район проведения исследований относится к области пониженного увлажнения, ГТК – 0,8-0,7. В отдельные годы в течение вегетационного периода наблюдаются недостаток влаги как в почве, так и в воздухе и значительное количество суховейных дней.
Два однофакторных опыта:
Опыт 1: предпосевная обработка семян физическим, биологическим, химическим и комбинированным методами:
Контроль (10л/т Н2О)
КВЧ-излучение (λ = 7,1 мм, f = 42194±10 мГц, t = 30') (10л/т Н2О)
Импульсное магнитное поле (ИМП, W=4,7 кДж, n=5) (10 л/т Н2О)
Агат 25К (40 мл/т + 10л/т Н2О)
Дивиденд Стар (0,75 л/т + 10л/т Н2О)
ИМП + Агат 25К (40 мл/т + 10л/т Н2О)
Опыт 2: опыт 1 + опрыскивание растений фунгицидом Амистар Экстра, СК (0,5 л/га) в период вегетации.
Воздействия на семена осуществлялись путем обработки их физическими методами: электромагнитным излучением аппарата КВЧ – терапии «Явь - 1» (с длиной волны λ=7,1 мм в течение 30 мин); импульсным магнитным полем (ИМП) на магнитно-импульсной установке типа МИУ – 30/20 КП (с энергией импульса W=4,7 кДж и числом импульсов n=5) в Самарском государственном аэрокосмическом университете. А также биологическим (биофунгицидом Агат-25К) и химическим методом (комбинированным фунгицидом системного действия Дивиденд Стар) в лаборатории кафедры химии и защиты растений СГСХА, кроме того в схему опыта была включена комбинированная обработка (ИМП + Агат-25К). Перед посевом семена увлажняли во всех вариантах опытов (10л/т Н2О).
Растения яровой пшеницы в опыте 2 (кроме контрольного варианта) были обработаны 09 июня 2008 г. - в фазу трубкования; 19 июля 2009 г.- в фазу колошения, начала цветения; 1 июля 2010 г. – в фазу цветения фунгицидом Амистар Экстра, СК ручным опрыскивателем с нормой расхода препарата 0,5 л/га и расходом рабочей жидкости 200 л/га.
Посев осуществлялся сеялкой ССФК – 7. Варианты опыта размещались систематическим методом в 4-х кратной повторности по методике ГОССОРТОСЕТИ. Учетная площадь делянок 26 м2.Предпосевная обработка семян препаратами, а также их облучение проводились в недельный срок перед началом посевных работ.
Опыты сопровождались следующими лабораторно-полевыми наблюдениями, учетами и анализами, в соответствии с методическими указаниями Б.А. Доспехова (1985; 1979), Государственной комиссии по сортоиспытанию сельскохозяйственных культур (1971), П.Г. Найдина (1969) и Л.Л. Балашева (1968) и др.:
▪ Энергию прорастания и всхожесть семян определяли по ГОСТу – 12038-84 (1991).
▪ Биологическую эффективность изучаемых методов обработок семян определяли с помощью синтетической среды Чапека, применяемой для культивирования грибов. Видовой состав возбудителей определялся микроскопическим методом(Наумова, 1970).
▪ Густота всходов и сохранность растений к уборке подсчитывалась на закрепленных учетных площадках площадью 0,25 м2, в четырехкратной повторности на каждой делянке(Майсурян, 1970; Митрофанов, Новоселов, Харьков, 1971).
▪ Фенологические наблюдения проводились по фазам развития растений на двух несмежных повторностях опыта в соответствии с методикой ГСУ (Балакшева и др., 1971).
▪ Пораженность опытных растений болезнями учитывалась в течении всей вегетации, руководствуясь рекомендациями Г.П. Шуровенкова и А.Ф. Ченкина (1984). Степень поражения листьев септриозом пшеницы (Septoriаtritici) и мучнистой росой (Blumeriаgrаminis) определяли по шестибалльной шкале Т.И. Захаровой (1978). Пораженность листьев пшеницы бурой ржавчиной (Pucciniаreconditа) учитывали по шкале Р.Ф. Петерсона (1948). В течение вегетации проводили два учета пораженности опытных растений корневыми гнилями (Fusаriumgrаmineаrum, Bipolаrissorokiniаnа(Helminthosporiumsаtivum) в фазы всходов-кущения и восковой-полной спелости зерна по общепринятой методике (Косов, Поляков, 1958; Эльчибаев, 1981).
▪ Наблюдения за динамикой линейного роста растений проводили два раза за вегетацию – перед фазой колошения растений и уборкой.
▪ Структуру урожая определяли путем разбора снопов, отобранных перед уборкой урожая с пробных площадок, на которых определялась густота всходов (Майсурян, 1970). Масса 1000 зерен определялась в соответствии с ГОСТом 12042-84.
▪ Урожайность учитывалась методом прямого комбайнированиямалогабаритным самоходным комбайном «Sampo - 130», с определением его влажности для дальнейшего пересчета на 14% влажность.
▪ Определение содержания сырого протеина, сырой клетчатки и аминокислот в зерне проводили по ГОСТ Р 50817-95 на аппарате ИК-4500.
▪ Экономическая эффективность рассчитывалась по методике С.И. Несмеянова и Н.Н. Мосиной (2000) в сопоставимых ценах.
▪ Статистическая обработка полученных данных осуществлялась дисперсионным методом (Доспехов, 1985).
РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ
Глава 4. Влияние методов предпосевной обработки семян на рост и развитие растений, пораженность болезнями и урожайность яровой пшеницы
Посевные качества семян. В среднем за три года на энергию прорастания семян наибольшее положительное влияние оказала их комплексная обработка импульсным магнитным полем и Агатом-25К, а на лабораторную всхожесть семян – ИМП+Агат-25К и фунгицидом Дивиденд Стар (табл. 1).
Таблица 1.- Влияние различных методов обработки семян яровой пшеницы на их энергию прорастания и лабораторную всхожесть(среднее за 2008-2010 гг.)
№ п/п
|
Варианты опыта
|
Энергияпрорастания
|
Лабораторная всхожесть
|
контроль - %, опыт – отклонение от контроля в %
|
1
|
Контроль
|
82,3
|
95,3
|
2
|
КВЧ
|
+1,8
|
+0,2
|
3
|
ИМП
|
+1,6
|
+1,3
|
4
|
Агат-25К
|
+0,2
|
+1,2
|
5
|
Дивиденд Стар
|
+0,4
|
+2,2
|
6
|
ИМП+ Агат-25К
|
+4,5
|
+2,0
|
НСР05
|
0,43
|
0,78
|
Практически во всех вариантах опыта отмечалось существенное увеличение густоты и полноты всходов во все годы проведения исследований. Наибольшая средняя эффективность отмечена в вариантах с ИМП, Дивидендом Стар, ИМП+Агат-25К, где отмечено увеличение густоты всходов, соответственно на 4,2, 9,0 и 5,8, а полноты – на 10,9, 10,0 и 14,9%.
|
