На правах рукописи Соколова Анастасия Ивановна ПРИМЕНЕНИЕ ФИЗИЧЕСКОГО МЕТОДА В ЗАЩИТЕ ЯРОВОЙ

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
3
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.
4
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).
5
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.
6
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:
1.
Контроль (10л/т Н2О)
2.
КВЧ-излучение (λ = 7,1 мм, f = 42194±10 мГц, t = 30') (10л/т Н2О)
3.
Импульсное магнитное поле (ИМП, W=4,7 кДж, n=5) (10 л/т Н2О)
4.
Агат 25К (40 мл/т + 10л/т Н2О)
5.
Дивиденд Стар (0,75 л/т + 10л/т Н2О)
6.
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)
7
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).
8
▪ 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
(Fusаriumgrаmineаrum,
опытных
растений
корневыми
Bipolаrissorokiniаnа(Helminthosporiumsаtivum)
гнилями
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
9
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
1
2
3
4
5
6
НСР05
Варианты опыта
Контроль
КВЧ
ИМП
Агат-25К
Дивиденд Стар
ИМП+ Агат-25К
Энергияпрорастания
Лабораторная всхожесть
контроль - %, опыт – отклонение от контроля в %
82,3
95,3
+1,8
+0,2
+1,6
+1,3
+0,2
+1,2
+0,4
+2,2
+4,5
+2,0
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%.
Рост и развитие растений.Наибольшая продолжительность вегетации
пшеницы (опыт 1) была в 2009 г. (75-77 дней), она достоверно уменьшалась до 74
дней в 2008 г. и 72-73 дней в 2010 г., что отчетливо коррелирует с продолжительностью периода с температурой выше 100С, составившего в 2009 г. 154, а в 2009 г.
– 165, а в 2010 г. – около 170 дней.
В опыте с опрыскиванием растений в период вегетации фунгицидом Амистар Экстра (опыт 2), наблюдалось увеличение продолжительности вегетационного периода в среднем за 3 года на 4 дня по всем вариантам опыта.
Перед фазой колошения высота растений в опыте с Дивидендом Стар в
среднем уменьшалась на 2,4%, а в остальных вариантах возрастала на 1,4-5,6%, по
сравнению с контролем, с максимумом в варианте с КВЧ-излучением, а к концу
вегетационного периода она увеличивалась во всех вариантах, особенно с предпосевной обработкой семян Дивидендом Стар и КВЧ-излучение (на 6,5-6,7%).
10
Видовой состав наиболее распространенных болезней яровой пшеницы.
За годы исследований среди болезней яровой пшеницы преобладали септориоз
(Septoriаtritici), мучнистая роса (Blumeriаgrаminis), бурая листовая ржавчина
(Pucciniаreconditа), корневая гниль (Fusаriumgrаmineаrum, Bipolаrissorokiniаnа(Helminthosporiumsаtivum). В зависимости от года исследований распространенность мучнистой росы колебалась от 6,6 до 13,3%, бурой и листовой ржавчины от 67,3 до 73,3%, септориоза от 36,7 до 100%, а корневых гнилей от 8,3 до
55,3%. На пшенице были отмечены единичные растения, пораженные спорыньей
(Clаvicepspurpureа).
Биологическая эффективность изучаемых приемов предпосевной обработки яровой пшеницы. На среде Чапека наиболее эффективное угнетение развития патогенных грибов происходило в опыте с предпосевной обработкой семян
Дивидендом Стар и ИМП+Агат-25К, где число и площадь развитых колоний грибов было, соответственно на 47-73 и 13-32% меньше, чем в контроле. Микроскопический анализ возбудителей показал преобладание в 2009-2010 гг. колоний Bipolаrissorokiniаnа и Fusаrium.
Влияние предпосевных обработок на устойчивость растений пшеницы
к возбудителям болезней.Относительно благоприятные условия развития мучнистой росы сложились в 2008 и 2009 гг., когда распространенность заболевания в
контроле составила, соответственно около 7 и 13%, а интенсивность развития –
0,1-0,2 и 1,0%. Устойчивость растений к мучнистой росе в наибольшей степени
повышалась в опыте с предпосевной обработкой семян электромагнитными волнами КВЧ-диапазона, где распространенность мучнистой росы снижалась на 3863, а интенсивность ее развития на 24-63%, по сравнению с контролем. Дополнительное опрыскивание растений фунгицидом Амистар Экстра в сравнительно
благоприятном2008 г. практически полностью подавляло заболевание.
Бурая листовая ржавчина отмечалась только в 2008 г. c распространенностью 67-73% и интенсивностью развития 1,1-1,2%. Устойчивость пшеницы к бурой ржавчине в наибольшей степени повышала предпосевная обработка семян
ИМП+Агат-25К, где ее распространенность снижалась на 27, а интенсивность
развития – на 54%, по сравнению с контролем. Опрыскивание растений фунгицидом Амистар Экстра практически полностью подавляло развитие ржавчины.
11
Трехлетние полевые наблюдения (2008–2010 гг.) позволили установить
влияние изучаемых приёмов обработок семян на пораженность растений септориозом (табл. 2). В контроле распространенность септориоза увеличивалась в среднем от 54,5% в фазу колошения до 73,3% в фазу цветения, при интенсивности
развития 10-12%, достигая максимума распространенности в сравнительно благоприятном 2008 г. и минимума в острозасушливом 2010 г. Интенсивность развития
септориоза была наибольшей в фазу колошения в острозасушливом 2010 г., а в
фазу цветения в засушливом 2009 г.
Таблица 2.- Влияние различных методов обработки семян яровой пшеницы
на устойчивость к септориозу за 2008-2010 гг.
№
п/
п
Варианты опыта
Опыт 1*
Опыт 2**
Фаза колошения
Фаза цветения
Фаза цветения
контроль - %, опыт – отклонение от контроля в %
И
Р
И
Р
И
Р
1 Контроль
12,0
54,5
10,3
73,3
8,3
77,8
2 КВЧ
-17,0
+2,0
-14,3
+6,7
-32,6
-24,4
3 ИМП
-14,3
+0,1
-30,8
-2,6
-33,1
-8,3
4 Агат-25К
-9,9
-4,4
-13,5
-5,3
-16,9
-36,6
5 Дивиденд Стар
-37,9
-5,4
-43,6
-15,9
-29,8
-26,3
6 ИМП+ Агат-25К
-32,8
-4,2
-26,0
-7,5
-30,5
-42,2
НСР05
1,72
0,26
1,83
0,40
0,47
0,60
*опыт 1 – предпосевная обработка семян; ** опыт 2 – предпосевная обработка семян + опрыскивание вариантов 2-6 в фазу трубкование–колошение фунгицидом Амистар Экстра, СК. И –
интенсивность развития; Р – распространенность заболевания.
Предпосевная обработка семян подавляла в основном интенсивность развития септориоза с наибольшей эффективностью в вариантах с Дивидендом Стар
(на 38-44%) и ИМП+Агат-25К (на 26-33%), при снижении распространенности
заболевания, соответственно на 5-16 и 4-8%, по сравнению с контролем.Дополнительное опрыскивание опытных делянок фунгицидом Амистар
Экстра оказалось наиболее эффективным в опыте с предпосевной обработкой семян КВЧ-излучением и ИМП+Агат-25К, где эффективность приемов против септориоза возросла, соответственно в 2,3-3,6 и 1,2-1,8 раза.
В контроле распространенность корневых гнилей составляла 31,5-36,9%,
незначительно увеличиваясь от фазы всходов к восковой спелости, при интенсивности развития 12,8-13,3%, достигая максимума в фазе всходов в острозасушливом 2010 г., а в фазе восковой спелости в засушливом 2009 г. (табл. 3).
12
Таблица 3.-Влияние различных методов обработки семян яровой пшеницы
на устойчивость к корневымгнилям, среднее за 2008-2010 гг.
№
п/п
Варианты опыта
Фаза всходов
Фаза восковой спелости
Опыт 1*
Опыт 2**
контроль - %; опыт – отклонение от контроля в %
И
Р
И
Р
И
Р
1. Контроль
13,3
31,5
13,1
36,9
12,8
34,8
2. КВЧ
-22,4
-12,9
-16,5
-10,8
-12,4
-8,6
3. ИМП
-21,5
-11,1
-15,8
-8,9
-13,2
-14,1
4. Агат-25К
-29,3
-32,6
-23,1
-12,0
-20,6
-11,7
5. Дивиденд Стар
-60,7
-49,7
-44,8
-37,1
-19,4
-15,5
6. ИМП + Агат-25К
-38,9
-27,0
-13,8
-9,8
-35,9
-12,1
НСР05
2,35
2,21
1,15
1,03
0,62
0,68
*, ** - то же, что в таблице 2.И – интенсивность развития; Р – распространенность заболевания.
Предпосевная обработка семян Дивидендом Стар с наибольшей эффективностью подавляла распространенность и развитие корневых гнилей в фазе всходов на 50-61%, а в фазе восковой спелости
на 37-45%. В фазе всходов сравни-
тельно высокая эффективность против корневых гнилей отмечена также в опытах
с предпосевной обработкой семян препаратом Агат-25К (29-33%), ИМП+Агат25К (27-39%).Дополнительное опрыскивание опытных делянок фунгицидом Амистар Экстра в большинстве вариантов опыта не оказало достоверного влияния на
повышение устойчивости пшеницы к корневым гнилям, за исключением варианта
ИМП+Агат-25К, где эффективность приема против корневых гнилей возросла в
1,2-2,6 раза.
В 2009 и 2010 гг. анализировались семена яровой пшеницы на пораженность «черным зародышем». На семенах преобладали возбудители Bipolаrissorokiniаnа. Грибы рода Аlternаriа развивались на крупных, хорошо выполненных
зернах. Они не снижали технологических свойств зерна и посевных качеств семян.
При
заражении
зерна
грибом
Bipolаrissorokiniаnа
(Helminthosporiumsаtivum)образовались щуплые легковесные семена.
Распространенность и интенсивность развития «черного зародыша» на
зерне пшеницы достигала максимума в благоприятном для развития культуры
2008 г. (соответственно 23-24 и 5,5%), снижаясь к острозасушливому2010 г. до 78 и 2,6-3%, составляя в среднем за 3 года 13-14 и около 4%.
Предпосевная обработка семян Дивидендом Стар с наибольшей эффективностью подавляла распространенность и развитие «черного зародыша» (на 22-
13
82%, в среднем на 45-50%). Высокая эффективность против «черного зародыша»
отмечена также в опытах с предпосевной обработкой семян ИМП+Агат-25К (2848%). Дополнительное опрыскивание опытных делянок фунгицидом Амистар
Экстра во всех вариантах опытов оказало достоверное влияние на повышение
устойчивости пшеницы к «черному зародышу», где эффективность приема против
этого заболевания возросла в 1,1-1,7 раза, особенно в опытах с предпосевной обработкой семян КВЧ-излучением и импульсным магнитным полем.
Влияние методов предпосевной обработки семян на водный режим в
листьях больных растений пшеницы. В среднем предпосевная обработка семян
положительно повлияла на показатели водного режима растений, особенно пораженных септориозом, где общая оводненность, водоудерживающая способность и
содержание подвижной влаги увеличивались соответственно на 7-13, 0,2-8 и 625% (табл. 4).
Таблица 4.- Влияниeceптopиoза навoдныйpeжимлиcтьeвяpoвoйпшeницы, в
фазу мoлoчнoйcпeлocти
№
п/п
Ваpиантoпыта
1
2
3
4
5
6
Кoнтpoль
КВЧ
ИМП
Агат-25К
ДивидeндCтаp
ИМП+ Агат25К
НCP05
1
2
3
4
5
6
Кoнтpoль
КВЧ
ИМП
Агат-25К
ДивидeндCтаp
ИМП+ Агат25К
НCP05
20.07.2009
29.06.2010
cpeднee за 2 гoда
кoнтpoль – %, oпыт – oтклoнeниeoткoнтpoля в %
O.O.
В.C.
П.В.
O.O.
В.C.
П.В.
O.O.
В.C.
П.В.
Лиcтьяздopoвыxpаcтeнийяpoвoйпшeницы
64,1
21,1
42,9
62,0
33,4
28,6
63,1
27,3
35,8
+8,7
+2,8
+11,9 +11,9
+8,1
+16,4 +10,3
+5,9
+13,7
+8,0
-5,7
+14,9
+0,8
-2,7
+4,9
+4,4
-4,0
+10,9
+5,0
-18,0 +16,3
-5,6
-13,5
+3,5
-0,3
-15,4 +11,2
+6,2
+5,2
+7,0
-1,8
+4,5
+12,9
+2,2
+4,8
+9,2
+4,4
-3,8
+8,6
+2,6
-0,6
+6,3
+3,5
-1,8
+7,5
0,21
0,56
0,23
0,25
0,23
0,35
Пopажeнныeceптopиoзoмлиcтьяяpoвoйпшeницы
65,9
18,5
47,5
57,4
28,4
29,0
+8,6
+10,3
+7,8
+11,0
-3,5
+25,2
+7,6
+8,6
+6,9
+15,7 +13,4 +17,9
+5,3
+4,3
+5,5
+15,2
-3,2
+33,1
+5,6
+4,3
+5,9
+11,5
+1,8
+21,0
3,69
4,03
5,91
61,7
+9,7
+11,3
+9,9
+8,3
23,5
+1,7
+11,5
-0,4
+2,6
38,3
+14,4
+11,0
+15,9
+11,5
+6,1
+10,8
+4,0
+10,3
-7,4
+27,6
+7,9
-0,4
+12,8
0,36
0,25
0,71
0,61
0,26
0,11
0,88
0,32
0,68
О.О. – общая оводненность; В.С. – водоудерживающая способность; П.В. – подвижная влага.
У здоровых растений в среднем по общей оводненности и подвижной влаге
отмечалась такая же тенденция, но водоудерживающая способность снижалась на
1-4%. Наилучшие показатели водного режима растений наблюдались в варианте с
14
обработкой семян КВЧ-излучением и Дивидендом Стар. При изучении влияния
засухи 2010 г. на водный режим было установлено, что ИМП и Агат-25К, а также
совместное их применениеснижали устойчивость пшеницы к засухе. Все остальные приёмы, повышали засухоустойчивость растений.
Установлена положительная корреляция между водоудерживающей способностью листьев растений и урожайностью яровой пшеницы с коэффициентом
корреляции 0,43.
Аналогичная картина получена при поражении септориозом листьев яровой
пшеницы (r= 0,48).
Влияние предпосевной обработки семян на биохимический состав зерна яровой пшеницы.Одним из показателей, характеризующих мукомольные
свойства, является стекловидность зерна. За годы исследований она находилась в
пределах 66-88%. В среднем, в зависимости от варианта опыта, стекловидность
зерна изменялась от 77,3 до 83,0% (в контроле 78,3), что соответствовало требованиям, предъявляемым к сильным пшеницам (ГОСТа 10987 – 76). Обработка семян перед посевом ИМП повышала этот показатель на 1%, а ИМП + Агат-25К на
4,7%. Предпосевная обработка семян мягкой яровой пшеницы увеличиваласодержание в зерне белка на 1,4-4,1, клейковины на 3,9-5,8, а стекловидности на 1,36,0%, по сравнению с контролем.
Среди аминокислот отмечено общее высокое содержание в зернепролина и
особенно глютаминовой кислоты, при ничтожном содержаниицистина и триптофана.
Содержание в зерне лизина, метионина, цистина, триптофана, аспариновой
кислоты, серина и пролина в большинстве вариантов опыта увеличивалось по
сравнению с контролем, что улучшало питательную ценность зерна. Содержание
цистина в 2008 г. было выше контрольных показателей в вариантах с облучением
электромагнитными волнами КВЧ–диапазона, обработкой Дивиденд Стар и воздействием ИМП на 93,7; 92,4 и 40,5%, соответственно. Содержание глицина в
опытах было ниже контрольного варианта на 17,5-0,3%. В засушливом 2009 г. содержание цистина было выше контрольного образца на 57,4% в варианте с КВЧ–
излучением. Использование Агат-25К и ИМП + Агат-25К увеличило этот показатель на 12,8 и 11,3%, соответственно. При аномальных условиях в 2010 г. (атмо-
15
сферная засуха и острозасушливый период вегетации культурных растений)
наблюдалось так же увеличение интенсивности образования проламинов (глютаминовая кислота и пролин), повышение содержание цистина в вариантах с обработкой Агатом-25К и КВЧ-излучением на 59,6 и 57,4%, соответственно.
Густота стояния, сохранность и продуктивная кустистость растений.
В среднем за годы исследований густота стояния растений яровой пшеницы
в опытах была выше, чем в контроле, соответственно на 2,0; 4,1; 3,5; 8,8 и 4,3% по
всем вариантам опыта.
Сохранность растений пшеницы была выше в вариантах опыта с Агатом25К и ИМП на 1,6 и 0,9%, соответственно. Воздействие ИМП+ Агат-25К на семена пшеницы не способствовало повышению сохранности растений в период их
вегетации.
Влияние приемов предпосевной обработки семян на элементы структуры урожая.Значительное повышение плотности продуктивного стеблестоя пшеницы было обеспечено обработкой семян фунгицидом Дивиденд Стар и воздействием ИМП, несколько ниже была эффективность облучения ИМП+Агат-25К и
электромагнитным излучением КВЧ–диапазона.
B опыте 1 количество продуктивных стеблей к моменту уборки урожая в
вариантах с применением Дивиденд Стар и ИМП превышало контрольный показатель, соответственно на 10,8 и 9,6%; в вариантах с облучением семян излучением КВЧ-диапазона, воздействием ИМП+Агат-25К превышение составило 6,2 и
5,5%. Обработка Агатом-25К увеличила плотность продуктивного стеблестоя на
2,8%.Аналогичная картина была отмечена на растениях, обработанных Амистар
Экстра, СК (опыт 2), где облучение электромагнитными волнами КВЧ–диапазона
и применение Дивиденд Стар увеличило плотность продуктивного стеблестоя,
соответственно на 10,0 и 9,8% , а комбинированное воздействие ИМП+Агат-25К–
на 4,0%.
Изучаемые приемы предпосевной обработки семян пшеницы способствовали повышению массы 1000 зерен в опыте 1 и 2. Наиболее крупное зерно было получено в вариантах с облучением КВЧ–диапазона и воздействием ИМП+Агат25К. B опыте 2 заметно повысило массу 1000 зерен применение Агата-25К и облучение КВЧ–диапазона.
16
Увеличение массы зерна в колосе отмечено во всех вариантах опыта 1 на
5,0–13,3 %, с лучшим показателем в варианте с КВЧ–излучением, в опыте 2 положительный эффект установлен лишь в варианте с КВЧ–излучением (18,8 %) и
ИМП (4,3 %).
Влияние приемов предпосевной обработки семян на урожайность яровой пшеницы. В среднем за годы исследований, приемы предпосевной обработки
семян в разной степени способствовали повышению урожайности пшеницы (табл.
5). При этом наиболее высокий уровень данного показателя отмечался при облучении электромагнитными волнами КВЧ–диапазона, протравливании их Дивидендом Стар, и воздействием ИМП как на фоне Агат- 25К, так и автономно. В вариантах опыта урожайность пшеницы повысилась, по сравнению с контролем, соответственно на 12,1; 10,4; 8,2 и 6,6%.
B опыте 2 с опрыскиванием растений фунгицидом Амистар Экстра СК
средняя урожайность яровой пшеницы была на 0,13 т/ганиже, чем без опрыскивания. Урожайность увеличивалась во всех вариантах опыта на 5,9 – 17,8 % с максимальной эффективностью в вариантах с КВЧ-излучением (17,8%), ИМП+Агат25К (11,2 %), и Дивиденд Стар (10,7%), а также ИМП (7,7%) и Агат-25К (5,9%).
Таблица 5.- Урожайность пшеницы в зависимости от приемов предпосевной
обработки семян яровой пшеницы
№
п/п
Варианты опыта
Опыт 1*
2008
1
Контроль
1,89
2
КВЧ
+19,6
3
ИМП
+18,0
4
Агат-25К
+12,2
5
Дивиденд Стар
+16,9
6
ИМП+ Агат-25К
+20,0
НСР05
0,30
*, ** - то же, что в таблице 2.
Опыт 2**
контроль – т/га, опыт – отклонение от контроля в %
2009 2010
Среднее
2008 2009 2010 Среднее
за 3 года
за 3 года
2,24
1,33
1,82
2,02
1,98
1,08
1,69
+3,6 +16,5
+12,1
+24,3 +7,6 +24,1
+17,8
-4,5
+9,8
+6,6
+14,4
-0,5
+8,3
+7,7
-1,8
+0,8
+3,8
+10,9 +1,5 +2,8
+5,9
+6,7
+6,8
+10,4
+3,0 +13,1 +18,5
+10,7
-1,8
+8,3
+8,2
+0,5 +13,1 +25,9
+11,2
0,29
0,32
1,15
0,35
0,37
0,27
1,68
Таким образом, учет урожайности пшеницы позволяет с полным основанием считать, что предпосевное облучение семян электромагнитными волнами
КВЧ–диапазона и ИМП не уступают по эффективности предпосевной обработке
17
их современным регулятором роста, таким как Агат-25К и протравителем Дивиденд Стар.
Глава 5. Экономическая эффективность методов предпосевной обработки семян яровой пшеницы. За годы исследований (2008-2010 гг.) методы
предпосевной обработки семян увеличивали стоимость продукции с 11635 до
13260 тыс. рублей/га в связи с затратами на обработку семян, но за счет возрастания урожайности дополнительная прибыль составила 360-1211 руб./га, достигая
наибольших значений в опыте с КВЧ-облучением. Дополнительные расходы на
обработку посевов фунгицидом Амистар Экстра, способствовали снижению прибыли, по сравнению c опытом 1, по всем вариантам за исключением КВЧоблучения и ИМП+Агат-25К, где она увеличилась на 1211 и 684 руб./га.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
1. Импульсное магнитное поле оказывает наибольшее положительное влияние на посевные качества семян яровой пшеницы при энергии W=4,7 кДж и числе импульсов n=5. Эффективность приема возрастает при обработке семян с более
низкими посевными качествами. Обработка семян совместным воздействием импульсным магнитным полем с биопрепаратом Агат-25К повышает энергию прорастания на 4,5,лабораторную всхожесть всхожесть на 2,0%.
2. Воздействие электромагнитным полемКВЧ-диапазона, биопрепаратом
Агат-25К
и
комбинированным
приемом
обработки
семян
ИМП+Агат-
25Кулучшает посевные качества и развитие растений способствуяв среднем повышению густоты соответственно на 3,4; 2,6 и 2,9% и полноты всходов на 3,3; 2,6
и 2,8%.
3. Высокая эффективность предпосевной обработки семян физическим
(КВЧ и ИМП), биологическим (Агат-25К) и комбинированным (ИМП+Агат-25К)
методом сохраняется в течение двух-трех, а Дивидендом Стар – трех-четырех месяцев, что необходимо учитывать при планировании сроков их обработки.
4. Интенсивность развития и распространенность мучнистой росы на растениях в опыте 1 (обработка семян) и опыте 2 (обработка семян + опрыскивание
Амистар Экстра, СК) по вариантам опыта снижались на 17–83, и 83,2%, соответственно, по сравнению с контролем.
18
5. Обработка фунгицидом Амистар Экстра, СК более эффективно защищала растения пшеницы от поражения их бурой ржавчиной, снижая интенсивность и
распространенность болезни до 0%; протравливание семян малоэффективно.
6. В защите от поражения пшеницы септориозом, все методы предпосевной обработки семян снижали распространенность и интенсивность заболевания.
Препарат Амистар Экстра, СК повышал защитные свойства растений.
7. Все обработки семян повышали устойчивость яровой пшеницы к корневымгнилям в фазу всходов, снижая в среднем за годы наблюдений интенсивность
поражения на 23–60, а распространенность на 10–46%, а в фазу восковой спелости
на 14–74% и 0,3–41%, соответственно.
8. Интенсивность и распространенность заболевания семян яровой пшеницы «черным зародышем» снижалась по всем методам предпосевной обработки
семян на 22-40 и 35-50%,a при применении препарата Амистар Экстра, СК на 3247 и 40-66%.
9. Приёмы предпосевной обработки семян пшеницы увеличивали количество продуктивных стеблей в опытах 1 и 2 в вариантах c обработкой Дивиденд
Стар на 10,8 и 9,8%, ИМП+Агат-25К на 6,2 и 4,0% соответственно.
10. Сравнительное изучение стимулирующего и защитного действия приемов предпосевной обработки семян на урожайность показало, что обработка семян в опытах 1 и 2 КВЧ-диапазоном и электромагнитным полем в сочетании с
Агат-25К повысили урожайность пшеницы на 12,1-8,2 и 17,8-11,2% соответственно, что было на уровне наиболее эффективного варианта с применением протравителя.
ПРЕДЛОЖЕНИЯ ПРОИЗВОДСТВУ
1. Для эффективной защиты яровой пшеницы от комплекса заболеваний,
повышения урожайности и качества зернарекомендуем использовать предпосевную обработку семян физическими методами (ИМП W=4,7 кДж n=5; КВЧизлучение λ-7,1 мм, 30 мин) с последующим опрыскиванием вегетирующих растений фунгицидом Амистар Экстра, СК (норма расхода 0,5 л/га).
2. На основании лабораторных исследований эффективность предпосевной
обработки семян физическими методами (КВЧ и ИМП)сохраняется в течение
19
двух-трех месяцев, что необходимо учитывать при планировании сроков их обработки.
ПУБЛИКАЦИИ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ
Статьи в рецензируемых изданиях, рекомендованных ВАК РФ
1. Кошелева, А. Б. Влияние физических и биологических методов предпосевной обработки зерновых культур на устойчивость к болезням и их продуктивность в условиях Самарской области / А. Б. Кошелева, А. И. Соколова // Иммунология, Аллергология, Инфектология. – 2009. – №1. – С. 87.
2. Кошелева, А. Б. Сравнительная оценка методов предпосевной обработки
семян яровой пшеницы на устойчивость к болезням и их продуктивность /
А. Б. Кошелева, А. И. Соколова // Иммунология, Аллергология, Инфектология. –
2010. – №1. – С. 110.
3. Соколова, А. И. Влияние методов предпосевной обработки семян на
устойчивость яровой пшеницы к возбудителям корневых гнилей / А. И. Соколова
// Известия Самарской государственной сельскохозяйственной академии. – 2010. –
№4. – С. 45-49.
4. Меньшова Е. А.Влияние предпосевной обработки семян на параметры
водного режима листьев пшеницы и ячменя / Е. А. Меньшова, А. И. Соколова,
Т. С. Нижарадзе// Вестник Алтайского государственного аграрного университета.
– 2012. – №7(93). – С. 13-16.
Публикации в других изданиях
1. Нижарадзе Т. С. Влияние электромагнитного излучения на устойчивость
яровой пшеницы к некоторым болезням / Т. С. Нижарадзе, С. И. Кошелев, А. Б.
Кошелева,А. И. Позднякова [и др.] // Актуальные проблемы современной науки :
тез.докл. – Самара :СамГТУ, 2001. – С. 76.
2. Нижарадзе Т. С. Эффективность защиты яровой пшеницы от болезней
электромагнитными волнами КВЧ-диапазона / Т. С. Нижарадзе, А. Б. Кошелева,
А. И. Позднякова // Экологические аспекты интенсификации сельскохозяйственного производства : мат. Международной научно-практической конф. / Пензенская ГСХА. – Пенза : РИО ПГСХА, 2002. – Том II. – С. 183-184.
3. Соколова,А. И. Сравнительная оценка влияния физических, химических
и биологических методов предпосевной обработки семян на устойчивость к бо-
20
лезням, развитие и продуктивность зерновых культур в лесостепи Среднего Поволжья. Ч. 1 : отчет о НИР (промежуточный) / ВНТИЦентр. ОЦО2604И5В; рук.
Нижарадзе Т. С. ;исполн.: Меньшова Е. А., Соколова А. И., Фирсов А. В. – М. :
ВНИЦИОАСУ, 2010. – 55 с. – № ГР 01.200965475. – Инв. № 02.201153086.
4. Соколова, А. И. Сравнительная оценка влияния физических, химических
и биологических методов предпосевной обработки семян на устойчивость к болезням, развитие и продуктивность зерновых культур в лесостепи Среднего Поволжья. Ч. 1 : отчет о НИР (промежуточный) / ВНТИЦентр. ОЦО2604И5В ; рук.
Нижарадзе Т. С. ;исполн.: Меньшова Е. А., Соколова А. И. – М. : ВНИЦИОАСУ,
2011. – 48 с. – № ГР 01.200965475. – Инв. № 02.201252364.
Подписано в печать 31.01.2013 г.
Формат 60×84 1/16. Бумага офсетная.
Гарнитура TimesNewRoman. Печать трафаретная.
Уч.-изд.л. 1,00. Тираж 100. Заказ №026.
Оттиражированно c оригинал – макета в ИП «Пятковская О.Ю.»
410056, г. Саратов, ул. Т. Шевченко, 2а.