Продуктивность озимой пшеницы в зависимости от приёмов выращивания на чернозёме выщелоченном Западного Предкавказья

По результатам исследований 1992-1999 гг. в Белоруссии гибель однолетних засорителей после осеннего послевсходового применения курага составляла 95-100%, прибавка урожая зерна озимой пшеницы была в 4-8ц/га. Эффективность курага (0,75-1,00л/га) высока в фазу 1-3 листьев культуры /195/.

При смешанном типе засорённости (двудольные малолетние и многолетние сорняки), а также во избежание появления резистентности у засорителей к гербицидам необходимо применение новых перспективных комбинированных препаратов и их смесей, обладающих широким спектром действия на посевах озимой пшеницы.

В опытах Е. И. Хрюкиной и др. /213/ отмечена эффективность внесения баковых смесей: кросс + ковбой, гранстар + тренд, гранстар + трезор, старане + лонтрел, ланцета (2,4Д + флуроксипир), базагран + фюзилад-супер, лонтрима.

При правильном использовании баковые смеси экономически более выгодны, чем традиционное применение пестицидов, так как уменьшается количество обработок и ассортимент используемых препаратов /250/.

В проведённых в 2001 г. в Московской и Рязанской областях исследованиях установлена высокая эффективность смесей гренч + 2,4Д и гренч + дикамба в борьбе с двудольными малолетними и многолетними корнеотпрысковыми сорняками (гибель 90-97%). Прибавка урожая зерна 3,4-4,4 ц/га. Вследствие пониженной дозы метсульфурон-метила (до 3-4 г/га) в смесях исключается негативное действие на последующие чувствительные культуры севооборота при обеспечении подавления видов, устойчивых к 2,4Д и 2М-4Х /144/.

В полевом опыте с озимой пшеницей сорта Roma в 1998 году изучали эффективность различных смесей гербицидов, регуляторов роста и адъювантов. Выяснилось, что смеси гербицидов с регуляторами роста и адъювантами не проявляли токсического действия на растения озимой пшеницы, эффект от использования регуляторов роста в смесях был большим, чем при одностороннем применении. Самые высокие урожаи получили в вариантах: чизель 75WG + регулятор роста Antywylegacz Plynny 675SL (7,08 т/га) и чизель 75WG + регулятор роста церон 480SL + адъювант Olbras 88EC (6,45 т/га), урожайность на контроле (без применения СЗР) - 4,83 т/га.

Использование баковой смеси с участием адъюванта повышало её эффективность против мари белой, щирицы запрокинутой, вьюнка полевого, подмаренника цепкого вследствие лучшей смачиваемости листового аппарата сорняков /244, 255/.

При внесении гербицидов необходимо учитывать не только фазу вегетации пшеницы, но и количество, и степень развития сорняков. Так внесение диалена (3 л/га) в фазу малой розетки сорняков приводило к росту урожайности в среднем за 3 года исследований на 3,3 ц/га, в стеблевание - на 2,9 ц/га, а в фазу цветения - на 1,1 ц/га /171/.

В настоящее время большое внимание уделяется получению высококачественного зерна. Поэтому необходимо иметь данные о влиянии гербицидов на качество получаемой продукции. В литературе преобладают сведения об отсутствии значительного влияния используемых препаратов на технологические качества зерна озимой пшеницы /40, 103, 230/. В отдельных случаях вследствие устранения негативного влияния сорняков качество зерна может незначительно повышаться /126/.

Снижению расхода гербицидов при сохранении их высокой эффективности способствуют:

1) сбалансированное минеральное питание растений, так как увеличивается их конкурентоспособность к сорнякам;

2) проведение обработок в более ранние сроки, когда сорняки более чувствительны к гербицидам;

3) использование баковых смесей гербицидов разного спектра действия, с проявлением синергизма;

4) добавка к гербицидам прилипателей (ПАВ), что приводит к усилению фитотоксичности препаратов /240/.

Таким образом, уничтожение сорной растительности в посевах озимой пшеницы способствует повышению урожайности культуры. Эффективность применения гербицидов определяется характером засорения, сроками и способами внесения, погодными условиями, системой основной обработки почвы. Существенного влияния гербицидов на качество зерна не выявлено. Болезни зерновых наносят существенный ущерб сельскохозяйственному производству. Недобор урожая озимой пшеницы от корневых гнилей составляет 5-40% , бурой ржавчины - 10%, жёлтой - 30%, мучнистой росы - 10-15%, септориоза - до 20% и более /170/.

Комплекс мероприятий по защите посевов озимой пшеницы от болезней включает агротехнические и химические приёмы защиты растений. В настоящее время разработаны системные мероприятия, такие как выбор лучших предшественников, оптимальных способов обработки почвы и сроков сева, нормы высева семян, внесение сбалансированных доз удобрений, внедрение устойчивых к болезням сортов /88, 91, 98, 115, 157/.

Из агротехнических факторов наибольшее влияние на развитие вредных организмов оказывает минеральное питание /73, 106/. Правильный подбор удобрений и своевременное их внесение не только сокращают потери питательных веществ, но и могут оказывать сдерживающее влияние на развитие вредных организмов и усиливать выносливость растений к заболеваниям /60, 175/.

По результатам опытов Н. Г. Малюги и др. /82/ установлено, что взаимодействие плодородия почвы и минерального питания позволяет снизить поражение озимой пшеницы сорта Юна корневыми гнилями в 1,5-2,0 раза за счёт формирования более мощной корневой системы по сравнению с естественным фоном плодородия и минерального питания. Минимальное развитие и распространение септориоза было в вариантах с повышенным уровнем плодородия на фоне среднего минерального питания. Здесь развитие заболевания было в 1,6-3,1 раза меньше по сравнению с естественным фоном.

Дисбаланс элементов питания, особенно высокие дозы азотных удобрений, приводит к тому, что утончаются клеточные оболочки, в клетках накапливается вода, усиливаются процессы гидролиза, что привлекает насекомых, возбудителей болезней /151/. Повышенные дозы азотных удобрений, особенно несбалансированные по фосфору и калию, благоприятны для распространения офиоболёзной, ризоктониозной /209, 236, 238/, церкоспореллёзной и фузариозной корневых гнилей в 1,5-2,0 раза /183, 235/, вызывают интенсивное развитие мучнистой росы /28, 112, 116, 242/, септориоза /58/, бурой ржавчины /57/, увеличивается плотность популяций пьявиц и сосущих вредителей /174/. Происходит возрастание численности клопа вредной черепашки в 1,5-2,0 раза /21/. Они также способствуют образованию боковых побегов, повышают плотность стеблестоя, увеличивают срок вегетации, что создаёт в посевах более благоприятный микроклимат для развития болезней озимой пшеницы /101, 123/.

Развитие фузариозной шейковой гнили зависит от влагообеспеченности инфицированных семян. При оптимуме влаги растения могут заразиться, но болезнь не будет распространяться по стеблю. При избытке азотных удобрений усиливается водный дефицит, что способствует более сильному проявлению этого заболевания /194/. Церкоспореллёзная корневая гниль интенсивней распространяется с увеличением фона NPK, а у фузариозно-офиоболёзной развитие снижается в 3-10 раз /61/. Дробное внесение азотных удобрений позволяет ограничить вредоносность снежной плесени, ржавчины, мучнистой росы /199/.

Устойчивость озимой пшеницы к болезням и вредителям в сильной степени зависит от доз и соотношения элементов питания. Внесение не высоких доз удобрений (N_30-60P_40-60K_20-60) в разных сочетаниях снижало поражаемость озимой пшеницы ржавчиной, гельминтоспориозом и другими заболеваниями /202/. Фосфорные и калийные удобрения повышают устойчивость к мучнистой росе, ржавчинам, септориозу, корневым гнилям. Фосфор ускоряет развитие растений, повышает их устойчивость, а максимально оздоравливаюшее действие на посевы оказывает калий. Он снижает накопление нитратов, катализирует синтез аминокислот из углеводов и неорганических азотистых веществ, увеличивая устойчивость растений к вредным организмам. Повышение обеспеченности почв фосфором и калием до среднего и высокого уровня способствует их устойчивости к болезням /83/.

При внесении навоза отмечается тенденция к увеличению численности вредителей. В Саратовской области внесённый навоз повышал на 42,9-85,7% заселённость почвы почвообитающими вредителями, одновременно увеличивалось количество хищных жужелиц /222, 247/.

Выбор предшественника также сильно влияет на развитие болезней. Так, на полях, где пшеница выращивается после кукурузы на зерно, наблюдается более сильное поражение её фузариозом, нежели при возделывании по подсолнечнику, гороху, многолетним травам /8, 87, 99/.

На распространение и развитие болезней озимой пшеницы также влияют основная и предпосевная обработки почвы. Они должны обеспечивать наиболее эффективное использование влаги, уничтожение сорняков - резерваторов возбудителей болезней и вредителей. При лущении поля сразу после уборки предшественника и последующей глубокой вспашке ограничивается рассеивание спор на всходы озимых культур /136, 137, 143/.

Проблема усиления борьбы с болезнями зерновых культур актуальна, так как недобор урожая от комплекса патогенов в среднем 10-12% /210/. Особенно это важно для регионов основного производства зерна, в том числе и Краснодарского края, где в конце прошлого столетия заметно ухудшилась фитосанитарная ситуация (на посевах зерновых отмечено нарастание пыльной и твёрдой головни, корневых гнилей, различного рода пятнистостей, особенно септориоза и гельминтоспориоза, участились вспышки фузариоза колоса) /216/. Это связано со снижением уровня агротехники и необоснованного сокращения объёмов защитных мероприятий /39/. Агротехнические приёмы поддерживают определённый фитосанитарный уровень, но не всегда могут обеспечить гарантированную защиту от болезней и вредителей. Если ожидаются вспышки вредителей и массовые эпифитотии болезней и при достижении ЭПВ приходится применять фунгициды и инсектициды /129/.

Когда погодные условия благоприятствуют развитию патогенов, особенно фузариозных грибов, высокую эффективность проявляет комплекс защитных мероприятий, ведущее место среди них занимает обеззараживание семян.

Предпосевное протравливание семян - один из наиболее целесообразных и экологически менее опасных приёмов в технологии возделывания зерновых культур. Это основной способ борьбы с семенной, почвенной и раннесезонной аэрогенной инфекцией. Заблаговременное протравливание в сравнении с предпосевным обеспечивает лучшее хранение зерна, более эффективное действие ядохимиката /18, 24, 152, 159, 160, 210, 261/. Установлено, что 50% ежегодных потерь зерна из-за болезней происходит вследствие посева непротравленных семян. Сейчас на рынок поступает большой ассортимент протравителей. Выбор протравителей необходимо проводить на основе ежегодной фитоэкспертизы /101/, которая позволяет выявить возбудителей корневых гнилей, а также патогенов, вызывающих септориоз, бактериоз, плесневение, пятнистости листьев. Разница в урожае от семян, протравленных без соответствующей диагностики и по её показаниям, может достигать 3-4 ц/га, а количество обработок вегетирующих растений сокращается вдвое /160/.

При наличии фузариозной инфекции протравливание семян ведётся фундазолом с нормой расхода 3 кг/т и обязательным применением прилипателей NаКМЦ (1-2%) или ПВС (5%). При умеренном заражении семян фузариозом допустима смесь фундазола с ТМТД (2 кг/т + 1 кг/т). При отсутствии внутренней инфекции эффективен гранозан (2 кг/т). Протравливание байтан-универсалом в норме 2 кг/т целесообразно в регионах, где кроме фузариоза распространены пыльная головня и гельминтоспориоз. Хорошие результаты даёт опрыскивание посевов озимой пшеницы фундазолом, 50% с.п. (0,6 кг/га) в период кущения осенью или весной /8/.

Наиболее широким спектром действия в отношении комплекса патогенов зерновых согласно регистрации в России /198/ характеризуются препараты-протравители: максим-стар, раксил, винцит, премис тотал, фундазол, бенлат.

Корневые гнили поражают озимую пшеницу в течение всего периода вегетации. На начальных этапах развития посевов происходит массовая гибель растений, а при возникновении болезней в более поздний период образуется щуплое, неполноценное зерно. Химическая защита от корневых гнилей включает два этапа: обеззараживание семян и применение фунгицидов в период вегетации.

Карбоксинсодержащие протравители значительно снижают гельминтоспориозную корневую гниль, но проявляют меньший эффект в отношении фузариозных корневых гнилей. Это такие препараты, как фенорам, фенорам-супер, витатиурам, витавакс 200ФФ, кемикар /152, 198/. В период вегетации для борьбы с гельминтоспориозно-фузариозными корневыми гнилями применяют тилт, текто 450, бенлат (фундазол) /91/. Применение бенлата и фундазола снижало развитие церкоспореллёзной корневой гнили во всех вариантах опыта с 43,8-71,2% (контроль) до 5,0-12,5%. При этом прибавка урожая в зависимости от года проведения опыта составляла 4,4-15,4 ц/га /246/.

Мучнистая роса пшеницы - широко распространённое заболевание, поражающее листья, листовые влагалища, стебель, колосовые чешуйки и ости, что приводит к существенному снижению урожайности посевов /117/. Из-за практически полного отсутствия устойчивых к этому заболеванию районированных сортов наиболее эффективными средствами борьбы с ней остаются химические препараты: байлетон, бенлат (фундазол), тилт, топсин. Они применяются для опрыскивания вегетирующих растений, а байтан, байтан-универсал, фундазол - для протравливания семян /115/. Если ожидается эпифитотийное развитие болезни, то первый раз растения обрабатывают в начале трубкования, когда развитие болезни на нижних листьях достигает 5%, а второй - в начале колошения, когда третий от колоса лист поражен на 5-10% в зависимости от устойчивости сорта к заболеванию /65/. В годы с сильным развитием мучнистой росы эффективность тилта и байлетона достигала 91-97% /254/. Применение байлетона (0,5 кг/га) перед выходом растений в трубку или колошением, а также во время налива зерна подавляет развитие мучнистой росы на 99% /129/.

Эти препараты оказывают значительный эффект в борьбе с возбудителем пиренофороза /5/. В тоже время они на септориоз действуют в меньшей степени. При этом отмечается максимальная эффективность тилта по отношению к этому заболеванию /153/. Применение тилта против бурой ржавчины позволяет снизить уровень заражения в 10-15 раз по сравнению с контролем /27/. Эффективность обработок возрастает при использовании фунгицидов на более ранней стадии развития заболевания /226/. Так, установлено, что 90% всех потерь зерна из-за болезней можно отнести за счет поражения флагового листа и колоса /75, 228/.

Однако длительное применение данных препаратов создает реальную опасность появления резистентных форм грибов к ним. Поэтому иностранными фирмами были предложены новые фунгициды группы триазола: фоликур, импакт, альто. Эти препараты имеют высокую биологическую активность (75% и более) при малых нормах расхода против комплекса болезней озимой пшеницы, характеризуются длительным периодом действия, малой токсичностью, быстрой разлагаемостью в почве и растениях, отсутствием их остатков в сельскохозяйственных продуктах /62/.

Альто и фоликур проявляют высокую биологическую активность: снижают развитие бурой ржавчины на 97-100%, мучнистой росы - на 94%. Альто, по данным проведённых исследований, почти полностью подавлял оба патогена в сравнении с тилтом при наименьшей норме расхода (0,1 л/га) /169/. Сохранение урожайности зерна от применения альто и фоликура колеблется в зависимости от сорта от 29 до 49%, причём использование альто экономичнее внесения тилта и байлетона в 2-3 раза /99/. Однако, в борьбе с колосовыми фузариозами эти фунгициды эффективны лишь частично /260/. Так Martin и Sohnsen /251/ установили, что при удовлетворительной эффективности при обработке посевов тилтом (41% снижения развития болезни) содержание вомитоксина в зерне не уменьшилось. По другим данным ни один из препаратов (беномил, тилт, фоликур) не влиял на развитие гриба и содержание вомитоксина /252/.

Сравнительная оценка действия ряда препаратов против комплекса основных болезней озимой пшеницы, проводившаяся на Северном Кавказе, на протяжении 1975-1992 гг. показала, что по спектру действия, биологической эффективности и величине сохранённого урожая испытываемые фунгициды расположились в следующей последовательности (в порядке убывания): импакт-фоликур-панг-тилт-корбел-бенлат-спортак-байлетон. Против комплексов возбудителей корневых гнилей не один из этих фунгицидов не показал хорошей биологической активности, хотя величина сохранённого урожая была высокой (3,1-3,5 ц/га). Эффективность импакта против бурой ржавчины составляла 92%, мучнистой росы - 98%, септориоза - 81%, тилта соответственно 91; 99; 76%; байлетона - 85; 98; 59%. За счёт более действенного подавления листовых инфекций урожай при обработке импактом был выше на 0,8 ц/га, чем тилтом и на 2,4 ц/га, чем байлетоном. Против фузариоза колоса импакт был значительно эффективнее, чем бенлат (соответственно 65 и 54%) и тилт (65 и 28%), урожай зерна при его применении был больше на 1,5-2,1 ц/га, чем при использовании указанных фунгицидов и на 4,7 ц/га, чем в контроле /147/.

Таким образом, нет ни одного фунгицида, который бы в одинаковой степени эффективно подавлял основные болезни озимой пшеницы. При умеренном развитии основных болезней величина окупаемости варьирует, в основном, в зависимости от стоимости препаратов и получаемых прибавок. Более дешевые препараты (дерозал, импакт, альто) при увеличении урожайности на 3,3-3,7 ц/га обеспечивали высокую окупаемость, дорогие же фунгициды (рекс, тилт-премиум, тилт, спортак, арчер, корбел) не окупали затрат при прибавке в 2,2 ц/га. Обобщение и анализ многолетних экспериментальных данных позволяет дифференцировать подход к выбору фунгицида. Так, для обработки сильнопоражаемых мучнистой росой сортов надо планировать применение рекса, дерозала, импакта; против бурой ржавчины в благоприятные для развития болезни годы - альто, импакт, бампер; против септориоза - альто, при угрозе сильного поражения хорошо развитых посевов - рекс, корбел /17, 136/.

В последние годы всё большее внимание уделяется биологическим методам борьбы с болезнями зерновых культур. В настоящее время имеется широкий выбор (более 10) различных препаратов, иммуностимуляторов и других биологически активных веществ, одной из способностей которых является то, что они направлены не на полное уничтожение вредителей и болезней, а на своевременное подавление развития недопустимого уровня /131/. Применение рекомендуемых доз иммуностимуляторов повышает устойчивость растений к комплексу патогенов /63/.

Чаще всего их используют в санитарных водоохранных зонах, которые составляют 40% от площади сельскохозяйственных угодий края. Из испытанных в последнее время на Кубани 45 препаратов только у 6-8 подтвердилось практическое значение, они рекомендованы к использованию в производстве. Основные из них - агат 25К, ризоплан, симбионты (1 и 2), иммуноцитофит, гумат натрия, силк, нарцисс, позволяющие в агроценозе пшеницы снизить развитие корневых гнилей, мучнистой росы, фузариоза, септориоза и других заболеваний, увеличивая при этом урожайность и качественные показатели зерна /41, 59, 63, 73, 77, 81, 85, 92, 96, 219/.

Значительное влияние на защиту зерновых от корневых гнилей оказывает внесение антогонистов возбудителей этих заболеваний с семенами при посеве. Это такие препараты, как триходермин - 2,0 л/т, бактофит - 2 л/т, глюкоадин - 1,0-2,0 л/т, алирин - 1,0 л/т, иммуноцитофит - 0,3 л/т, псевдобактерин - 1,0-2,0 л/т. Использование в этих целях триходермина и ризоплана обуславливало прибавку урожая на 20-40%, что выше, чем при применении протравителей. В условиях Краснодарского края трехлетние испытания биопрепаратов выявили, что при интенсивном распространении корневой фузариозной гнили эффективность ризоплана составила 36,3%, агата - 48,5%, байтан-универсал здесь был малоэффективным. При слабом поражении гнилями биоэффективность всех препаратов была низкой - от 28 до 35%. Высокая прибавка урожая отмечалась за счёт ростстимулирующего действия: у агата 25К - 6,8 ц/га, ризоплана - 6,5 ц/га, алирина - 4,4 ц/га, триходермина - 5,6 ц/га, байтан-универсала - 4 ц/га /11, 219, 231/.

Использование альбита на озимой пшенице увеличивало энергию прорастания и всхожесть семян на 5-6%, продуктивную кустистость (на 26%), устойчивость растений к мучнистой росе, пятнистостям листьев, снижало развитие корневых гнилей на 25-30%, прибавка урожая составила 6,8 ц/га /68, 92/.

Вредоносность офиоболёзной и других корневых гнилей заметно снижалась при обработке растений в период кущения одним из иммуностимулирующих веществ - ризоплан - 0,5-1,0 л/га, гумат натрия - 0,75 кг/га, агат 25К (паста) - 6 г/га, фуролан - 1 г/га /123, 179/.

По вегетирующим растениям для уменьшения степени развития мучнистой росы в межфазный период «кущение-выход в трубку» рекомендуется проводить обработки бактофитом (2,0 л/га), иммуноцитофитом (0,3 л/га). Против фузариозной инфекции и пиренофороза листьев - алирином (2,0 л/га) /179/.

Вместе с тем некоторые авторы /63, 193/ указывают на очень сильные колебания их эффективности даже на территории одного и того же хозяйства. В.П. Сокирко /193/ отмечает, что одна из причин нестабильности биопрепаратов заключается в их неправильном использовании. Биопрепараты надо применять не разрозненно, а в виде определенной технологии, учитывающей наиболее уязвимые стадии развития патогенов и специфику растений. Применение алирина и бактофита только в фазу выколашивания ? колоса оказалось неэффективным. Но если в фазу кущения внести трихотецин, затем в начале колошения растения обработать алирином или бактофитом, то фузариозных колосьев будет вдвое меньше, чем на контроле. Есть рекомендации по использованию комплексных смесей биопрепарата: ризоплан с ассоциативным азотфиксатором (1,0+1,0 л/т) по предшественникам гороху и многолетним травам; ризоплан с триходермином (0,5+1,0 л/т) по зерновым колосовым, кукурузе; ризоплан с триходермином, глюкоадином и ризоагрином (0,5+1,0+0,5+1,0 л/т) по предшественникам зерновые колосовые и подсолнечнику. Использование биологических средств защиты растений даёт возможность без значительных затрат (они в 3-5 раз дешевле химических) дополнительно получать с каждого гектара посевов по 2-4 ц зерна /63/.

Вредители зерновых культур существенно снижают не только урожай, но и качество зерна озимой пшеницы. Основными вредителями озимой пшеницы в Краснодарском крае являются клоп вредная черепашка, пьявица обыкновенная, злаковая тля, хлебный пилильщик. Борьба с ними должна включать ряд агротехнических и химических мероприятий. Из агротехнических мер следует выделить вывоз соломы с полей, удаление копен, лущение стерни, глубокую зяблевую вспашку /143/.

На юге России вредная черепашка является одним из наиболее опасных вредителей. Количественные потери урожая от её личинок незначительны (2-3 кг/га) при численности 1 личинка на 1 м². Зато весьма ощутимо снижаются показатели качества. Зерно, повреждённое личинками младших возрастов, в начале его формирования становится щуплым и легковесным. Масса такого зерна не восстанавливается, его доля при массовом размножении вредителя может достигать 50-70%.

Также установлено, что выделяемый клопом вредная черепашка протеолетический фермент может передвигаться от повреждённых зерновок к непоражённым, в результате чего снижается качество белка соседних зерен. Ценное по качеству зерно дороже рядового, поэтому защита посевов от этого вредителя экономически выгодна и должна осуществляться в фазу молочной спелости зерна при численности личинок от 1-2 экз./м² /22/. Высокую биологическую эффективность против имаго вредной черепашки показали препараты: сумитион (98%), лебайцид (96%) и Би-58 Новый (90%), среднюю - суми-альфа (81%), низкую - пиретроиды бульдок, фастак, каратэ (60-68%), а также моспилан. Против личинок вредной черепашки в вариантах с использование регента (30 г/га), моспилана (50 и 75 г/га), дециса получена удовлетворительная биоэффективность (80-83%), в остальных - хорошая и высокая - 91-100% /50/.

В 1997 году в условиях Ставропольского края применение смеси Би-58 (0,7 л/га) + фастак (0,08 л/га) снижало численность личинок вредной черепашки 1-2 возраста на 70-95%, а злаковой тли на 73-78%. Прибавка урожая при этом составила 5-6 ц/га /56, 97/.

При использовании смеси метафоса с тилтом и байлетоном в межфазный период «налив-молочно-восковая спелость зерна» гибель личинок черепашки составляла 75%, тли - 100%, личинок пьявицы - 100%, хлебного клопика и пшеничного трипса - до 100% /97, 167, 207/.

В борьбе с вредителями зерновых культур наряду с высоко эффективными фосфорорганическими препаратами (метафос, рогор) /207/ всё большее значение приобретают инсектициды пиретроидной группы, которые по токсичности для теплокровных в 30-50 раз, а по нормам расхода в 4-5 раз ниже фосфорорганических препаратов /177/. При этом наиболее перспективными являются децис и фастак /167/.

В Северном Казахстане они были самыми эффективными против группы скрытостебельных вредителей. Гибель хлебных блошек и шведских мух при средней норме расхода дециса 0,15 л/га составила 94,8 и 99%, а при норме расхода фастака 0,2 л/га - 93,9 и 96% соответственно, что превышает стандарт на 35% /97/. В борьбе с тлёй на озимой пшенице эффективность суми-альфа составляла 98-100%, прибавка урожая при этом достигала 5-8 ц/га /234/.

В целом же все испытанные инсектициды были эффективны против личинок вредной черепашки. Фосфорорганические соединения против личинок вредной черепашки, злаковых тлей, трипсов следует применять, если на поле отмечается высокая численность (близкая или равная ЭПВ), пиретроидные препараты - при их низкой плотности /184/.

Против личинок хлебной жужелицы были эффективными препараты базудин и диазол, которые уменьшали повреждённость растений по сравнению с контролем на 77-91%. Моспилан и банкол показали невысокую эффективность. В благоприятные для развития озимой пшеницы и вредителя годы (наличие влаги в почве, оптимальные сроки посева) обработки против вредителя необходимо проводить осенью в фазе 2-3 листьев против личинок 1-2 возрастов. В годы, когда вследствие нехватки влаги в почве и высокой температуре воздуха в августе-сентябре сроки сева и развитие вредителя сдвигаются на более поздние, можно практиковать весенние обработки, но при этом надо исключить из них моспилан /177/.

Таким образом, защита озимой пшеницы от вредителей и болезней должна включать разработку и внедрение в производство интегрированной системы защиты растений, которая способствовала бы снижению численности вредителей и уменьшению поражённости посевов болезнями. Она должна сочетать комплексное использование современных химических и биологических средств борьбы с вредными организмами, что в конечном итоге способствовало бы повышению продуктивности культуры при максимальной рентабельности её возделывания.

На основании вышеприведённого литературного обзора выявлена значительная роль плодородия почвы, системы удобрения и защиты растений в повышении продуктивности посевов озимой пшеницы. Однако сведения о комплексном влиянии этих факторов на урожайность и качество зерна практически отсутствуют. Поэтому проведённые нами исследования являются актуальными. Темой исследований является совершенствование ранее существующей технологии, а также разработка и изучение энерго- и ресурсосберегающей, экологически безопасной и других технологий возделывания в современных условиях ведения хозяйства.

2. УСЛОВИЯ И МЕТОДИКА ПРОВЕДЕНИЯ ОПЫТА

2.1 Почвенно-климатические условия

Исследования проводились в 2004-2006 гг. на опытном поле, которое расположено на территории учхоза «Кубань» КубГАУ в центральной зоне Краснодарского края.

По природному сельскохозяйственному районированию земельного фонда, территория опытного поля относится к степной и лесостепной зоне Предкавказской лесостепной провинции.

Почвенный покров представлен двумя типами почв: чернозёмами выщелоченными (92,6%) и лугово-чернозёмными выщелоченными уплотнёнными почвами (7,4%).

По мощности гумусового горизонта чернозём выщелоченный относится к сверхмощным видам, так как мощность гумусового слоя (А+АВ) составляет 149 см, а верхнего гумусово-аккумулятивного горизонта (А) - 61 см. Структура выщелоченных чернозёмов в пахотном слое комковато-порошистая, в подпахатном - комковато-зернистая. Механический состав почвы тяжёлый. Содержание физической глины колеблется от 61 до 64%, а илистой фракции от 37 до 44%. Высокий процент илистых частиц и малое количество песка (2-5%) придаёт почве большую связность. Несмотря на тяжёлый механический состав, выщелоченные чернозёмы имеют слабое уплотнение. Объёмная масса слоя почвы 0-30 см составляет 1,0-1,3 г/см³, а метрового слоя не превышает 1,3-1,5 г/см³ /149, 168/.

Предельные запасы влаги в слое 0-160 см составляют 567-630 мм, из них на долю продуктивной приходится от 42 до 48% или 238-302 мм /88/.

Содержание гумуса в пахотном слое выщелоченного чернозёма опытного поля составляет 3,1%, что позволяет отнести его к малогумусным видам. В связи с большой мощностью гумусового горизонта валовые запасы его составляют 502 т/га в метровом и 560 т/га в двухметровом слое. В пахотном слое содержание азота 0,18%, с постепенным уменьшением до 0,10% в нижней части гумусового горизонта /205/.

Содержание валового фосфора в слое 0-20 см составляет 0,18-0,22%, в нижних слоях почвы содержание его уменьшается. По запасам подвижной фосфорной кислоты почвы относятся к среднеобеспеченным. Количество подвижных фосфатов находится в прямой зависимости от запасов воды в почве. Общим в динамике фосфатов является уменьшение их количества от весны к лету, а по профилю - от верхних горизонтов к нижним.

Содержание валового калия в пахотном слое находится в пределах 1,5-2,0%. Воднорастворимый калий здесь обнаруживается в виде следов. Количество обменного калия в несколько раз превышает содержание воднорастворимого.

Чернозём выщелоченный обладает высокой ёмкостью поглощения. Сумма поглощённых оснований составляет 33,0-34,3 мг-экв. на 100 г почвы, на долю кальция приходится до 80%. Степень насыщенности почв основаниями 96-98%.

Центральная зона Краснодарского края, где проводились наши исследования, по температурному режиму и увлажнению характеризуется умеренно-континентальным, умеренно-влажным и тёплым климатом. Среднегодовая температура воздуха составляет 10,0-10,8^оС. Средняя месячная температура самого жаркого месяца (июля) равняется 22-24^оС, а наиболее холодного месяца (января) -1,5-3,5^оС. Безморозный период продолжается от 175 до 225 дней /3/. Последние заморозки прекращаются во второй декаде апреля и начинаются осенью во второй декаде октября. Весна ранняя, с медленным нарастанием температуры в ранневесенний период. Осень, в основном, сухая и тёплая.

Осадков в среднем за год выпадает 643 мм, в том числе 318 мм за тёплый период (апрель-сентябрь). Максимальное количество осадков выпадает в мае -июле - по 60 мм. Гидротермический коэффициент составляет 0,9-1,2, что соответствует неустойчивому увлажнению. По месяцам тёплого периода он выглядит так: в апреле -1,4, в мае - 1,1, в июне - 1,0, в июле - 0,8, в августе - 0,7, в сентябре - 0,8.

Относительная влажность воздуха в безморозный период составляет 48- 59%, с колебаниями от 30 до 80%.

Преобладающими ветрами в зоне проведения исследований являются восточные и западные. Восточные и северо-восточные ветры оказывают неблагоприятное влияние на климат. В зимнее время они приносят холодные массы воздуха, способствующие установлению морозной погоды. Во второй половине весны и летом восточные ветры способствуют возникновению суховеев, в отдельные годы пыльных и чёрных бурь. Количество дней со слабыми суховеями составляет 46, в том числе с интенсивными - 5 дней.

Таким образом, почвенно-климатические условия в зоне проведения наших исследований благоприятны для возделывания озимой пшеницы и получения устойчивых урожаев зерна. Однако недостаточное количество осадков, высокая температура и суховеи в летний период способствуют колебаниям в урожайности культуры по годам.

По режиму температуры и условиям увлажнения погодные условия в период проведения исследований существенно различались (приложение 1, 2, 3, рисунок 1). Температура воздуха в сентябре-ноябре 2003 г. незначительно отличалась от среднемноголетних значений. Колебания среднесуточных температур составляли в среднем от 0,0°С до + 1,9°С. Несмотря на то, что осадки в этот период выпадали неравномерно, растения озимой пшеницы хорошо раскустились уже в начале ноября. В течение зимнего периода температурный режим был выше средних многолетних данных на 2,3-5,5°С, поэтому зимний покой посевов был непостоянен. В отдельные дни, когда температура воздуха поднималась до 10-15°С растения слабо вегетировали. Складывались вполне благоприятные условия для укоренения и дополнительного кущения посевов. Минимальная температура почвы на глубине узла кущения не опускалась ниже - 4°С. Погодные условия весенне-летнего периода 2004 года были малоблагоприятными для закладки высокого урожая зерна озимой пшеницы. В марте погода была неустойчивая с резкими колебаниями температуры и неравномерным выпадением осадков (на 213% больше среднемноголетней нормы). Посевы начали активно вегетировать в третьей декаде марта. В первой декаде апреля по краю прокатилась волна интенсивных и продолжительных заморозков (до -7-9°С), которые вызвали повреждения листьев озимой пшеницы. Май был прохладным и сухим. Осадков выпало 19,6 мм (33% от нормы). Условия, для формирования продуктивного стеблестоя посевов из-за недостатка влаги в почве в сочетании с сухой погодой, были малоблагоприятными. Во второй половине июня в связи с жаркой и влажной погодой широкое распространение на озимой пшенице получила бурая ржавчина, что привело к быстрому отмиранию листового аппарата растений в фазу молочной спелости зерна и, как следствие, к снижению её урожайности.

Рисунок 1 - Погодные условия в период проведения исследований

Осенне-зимний период 2004-2005 с.-х. года был вполне благоприятным для роста растений озимой пшеницы. В январе в связи с аномально тёплой погодой эта культура вегетировала в дневные часы. Среднемесячная температура воздуха превышала среднемноголетнюю на 6,3°С. В самые холодные периоды зимних месяцев минимальная температура почвы на глубине залегания узла кущения была - 6 - 9°С, условий для вымерзания не было. В марте и апреле погода была неустойчивой с резкими колебаниями температур и неравномерным распределением осадков во времени. Среднемесячная температура воздуха в марте составила +2,8°С, что на 1,4°С меньше нормы. Количество выпавших осадков (139,3 мм) превышало норму в 3 раза (на 95,3 мм). Вследствие этого возобновление весенней вегетации было отмечено 28-29 марта. В апреле до середины второй декады продуктивных осадков не было. В мае жаркая погода ускорила развитие озимой пшеницы. В июне сухая погода первой декады месяца сменилась умеренно-тёплой с ливневыми дождями и грозами. Неустойчивая погода сдерживала созревание хлебов. Условия для проведения уборочных работ были удовлетворительными.

В 2005-2006 с.-х. году начальный период роста растений озимой пшеницы складывался благоприятно. Среднемесячная температура воздуха в сентябре-ноябре была на 1,1-3,2°С выше нормы. Количество выпавших осадков в этот период превышало средние многолетние значения на 32,3 мм. Декабрь характеризовался преобладанием повышенного температурного режима (среднемесячная температура воздуха была на 4,7°С выше средней многолетней). Прекращение вегетации отмечено на 15 дней позже обычных сроков (20.12.2005 г.). Во второй декаде января резко похолодало, аномально холодная погода сохранилась до конца месяца. Среднемесячная температура составила -5,7°С, что на 3,9°С меньше среднемноголетних значений. Минимальная температура почвы на глубине узла кущения понижалась до - 9 - 11°С, однако снежный покров предохранял посевы от вымерзания.

Во второй половине зимы и весной отмечалась неустойчивая умеренно-тёплая погода со значительными колебаниями температуры и недобором осадков в марте и мае. Осадки ливневого характера с сильным, порывистым ветром в конце мая-начале июня вызвали полегание посевов на вариантах опыта с внесением средней и высокой доз удобрения. Умеренно-жаркая погода в июне-июле была благоприятна для созревания зерна и проведения комплексов уборочных работ.

Таким образом, для возделывания озимой пшеницы погодные условия 2003-2004 с.-х. года можно характеризовать как удовлетворительные, 2004-2005 с.-х. года - благоприятные, 2005-2006 с.-х. года - умеренно-благоприятные.

2.2 Схема и методика исследований

Исследования проводились в 2004-2006 гг. в длительном многофакторном опыте, заложенном в 1991 году. Опыт заложен на трёх полях с постепенным ежегодным вхождением в каждое поле подсолнечника с последующим размещением озимой пшеницы.

Наши исследования проводились на фоне поверхностной (рекомендуемой) обработки почвы (таблица 1).

Стационарный многофакторный опыт представлен следующими факторами: фактор А - плодородие почвы; фактор В - система удобрения; фактор С - система защиты растений и фактором Д - система основной обработки почвы.

Уровень плодородия (фактор А) создавался путем внесения возрастающих доз органики (полуперепревший навоз КРС) и фосфора на основе существующих нормативных показателей по плодородию почвы и получил условное обозначение: А₀ - исходное плодородие, А₁ - среднее, А₂ - повышенное и А₃ - высокое (таблица 2).

Таблица 1 - Схема опыта

Таблица 2 - Планируемые показатели плодородия почвы и урожайности зерна озимой пшеницы

Диапазоны удобрений (фактор В) определены на основе балансового метода с учётом планируемой урожайности зерна и повышения плодородия почвы. Средняя норма удобрений (В₂) составлена на основе рекомендаций по применению удобрений в Северо-Кавказском экономическом регионе /128/. За минимальную норму (В₁) была принята норма азота, фосфора и калия в 2 раза меньшая, а за высокую (В₃) в два раза большая от средней (В₂).

Интегрированная система защиты растений (фактор С) от болезней вредителей и сорняков строилась с учётом экономического порога их вредоносности. При этом на варианте С₀ средства защиты растений в течение вегетационного периода не использовались, на варианте С₁ применялись биологические средства, на варианте С₂ вносились только гербициды, на варианте С₃ была внедрена интегрированная система защиты растений от болезней, вредителей и сорняков. На всех вариантах опыта предусматривалось протравливание семян фунгицидом.

Наши исследования проводились на фоне рекомендуемой обработки почвы, применяемой в зоне проведения опытов. Она состояла из трёхкратного лущения на глубину 10-12 см на фоне отвальной вспашки под предшественник. В качестве контроля был принят вариант 000 (естественное плодородие почвы, без внесения удобрений и применения средств защиты растений) на фоне рекомендуемой основной обработки почвы.

В связи с изучением нескольких факторов в схеме опыта принята специальная индексация вариантов, где первая цифра - уровень плодородия почвы, вторая - система удобрений, третья - система защиты растений. При описании результатов исследований приняты условные названия технологий возделывания культуры: 000 - экстенсивная; 111 - беспестицидная; 222 - экологически допустимая; 333 - интенсивная.

При разработке настоящей программы за основу взята схема многофакторного опыта (4Ч4Ч4)Ч3. Полная схема четырёхфакторного опыта содержит 144 варианта. Поскольку такая схема громоздка и выполнение её связано с большими трудностями, на основе равномерных выборок спроектирована факториальная схема, содержащая ј часть всех вариантов, т.е. 36 и в тоже время сохраняющая её ортогональность.

Общая площадь делянки: 4,2Ч25,0 м=105 м², учётная - 2,0Ч17,0 м=34 м². Повторность опыта - трёхкратная, расположение делянок - систематическое.

В опыте на десяти вариантах (000, 111, 222, 333, 002, 020, 022, 200, 202, и 220) проводились следующие наблюдения, учёты и анализы:

1. Фенологические наблюдения - по методике Государственного сортоиспытания сельскохозяйственных культур /120/ отмечали следующие фазы вегетации: всходы, кущение, выход в трубку, колошение, цветение, молочная, восковая и полная спелость зерна. Рассчитывали продолжительность межфазных периодов.

2. Учёт густоты стояния растений на постоянно закреплённых площадках длиной 111 см и шириной 30 см (два смежных рядка), расположенных в трёх местах по диагонали делянки в три срока: в фазу полных всходов, в начале весенней вегетации и в фазу колошения.

3. Высота растений и густота стеблестоя определялись в следующие фазы: кущение (весной), выход в трубку, колошение и полную спелость. Растения для измерения высоты выделяли из пробы, взятой для определения сухой массы /120/.

4. Площадь листовой поверхности определяли по методике А. А. Ничипоровича /135/, на 40 растениях с каждого варианта по двадцать из двух несмежных повторений в следующие фазы: кущение (весной), выход в трубку, колошение, цветение, молочную и восковую спелость.

5. Накопление абсолютно сухой массы растений по основным фазам вегетации: кущение (весной), выход в трубку, колошение, молочную и полную спелость зерна. Для этого с двух несмежных повторений каждого базового варианта отбирали образцы растений (два смежных рядка длиною 111 см) в трёх местах по диагонали делянки /120/.

6. Фотосинтетический потенциал рассчитывали по методике А. А. Ничипоровича /135/.

7. Определение степени поражения растений основными болезнями (корневые гнили, мучнистая роса, септориоз, бурая ржавчина) и вредителями (пьявица обыкновенная, клоп вредная черепашка, пшеничный комарик, трипсы, злаковая тля) в течение вегетации по общепринятым методикам /178/.

8. Влажность и запасы продуктивной влаги в почве определяли термостатно-весовым методом с отбором проб буром С. Ф. Неговелова до глубины двух метров через каждые 20 см в трёхкратной повторности в следующие сроки: перед посевом, при возобновлении весенней вегетации, в фазу колошения, перед уборкой. Коэффициент водопотребления рассчитывали по формуле, приводимой П.Н. Мокаровым /122/.

9. Фактическую засорённость посевов с разделением на однолетние, многолетние и карантинные сорняки по методике ВИЗР /83/ на базовых вариантах учитывали в начале весенней вегетации, через четыре недели после внесения гербицидов и перед уборкой.

10. Структуру урожая определяли по методике ГСУ по пробным снопам, отобранным в трёх местах по диагонали делянки на площадках общей площадью 1 м² с двух несмежных повторений каждого варианта, за несколько дней до уборки /120/. При анализе снопа учитывали:

- количество общих и продуктивных стеблей на 1 м²;

- высоту растений и элементы продуктивности колоса (длину колоса, количество колосков и число зёрен в колосе);

- массу 1000 зёрен;

- массу зерна с одного колоса;

- биологическую урожайность, г с 1 м²;

- массу снопа (отдельно зерна и соломы).

11. Учёт урожая - прямым комбайнированием («Сампо-500») в фазу полной спелости зерна со всей учётной площади делянки. При этом отбирали образцы массой 3-4 кг, в которых определяли влажность и засорённость зерна, а в последующем и его качество.

12. Анализ технологических и хлебопекарных качеств зерна, приведенного к 14% влажности, согласно ГОСТа 13566.1-68 проводился в лаборатории технологической оценки качества зерна КНИИСХ им. П. П. Лукьяненко по следующим показателям:

- масса 1 литра зерна (натура);

- стекловидность;

- количество и качество клейковины;

- количество азота и протеина в зерне;

- хлебопекарные качества (сила муки, объемный выход хлеба, общая оценка хлеба).

13. Экономическая эффективность изучаемых агроприёмов рассчитывалась в соответствии с рекомендациями по определению экономической эффективности использования научных разработок в земледелии /121/.

14. Биоэнергетическая эффективность технологий возделывания озимой пшеницы определялась согласно методике КубГАУ /10/.

15. Статистическая обработка экспериментальных данных проводилась методами корреляционного, множественного регрессионного и дисперсионного анализа в вычислительном центре КубГАУ /4, 53, 54/.

2.3 Агротехника возделывания озимой пшеницы в опыте

Агротехника озимой пшеницы в опыте соответствовала рекомендациям для центральной зоны Краснодарского края. Сорт озимой пшеницы Краснодарская 99 высевали после подсолнечника.

Основная обработка почвы на изучаемых вариантах опыта состояла из трёхкратного лущения тяжелыми дисковыми боронами БДТ-3 на глубину 10-12 см. Непосредственно перед посевом проводилась предпосевная культивация на глубину 5-6 см агрегатом ДТ-75+КПС-4,2 и БЗСС-1,0.

Под основную обработку почвы вносили аммиачную селитру, аммофос и калийную соль в следующих дозах: В₁ - N₃₅P₄₅K₃₀; B₂ - N₇₀P₉₀K₆₀; B₃ - N₁₄₀P₁₈₀K₁₂₀.

Посев по годам проводился в сроки с 3 по 16 октября, которые являются оптимальными для центральной зоны Краснодарского края.

Во всех вариантах опыта зерно озимой пшеницы протравливалось фунгицидом раксил, КС (0,5 л/т). Действующее вещество - тебуконазол (60г/л), расход рабочей жидкости - 10 л/т. Это препарат системного действия. Он эффективен как против возбудителей, находящихся на поверхности зерна (виды твёрдой головни), так и развивающихся внутри зерна (пыльная головня, септориоз, плесневение семян, гельминтоспориоз и фузариозная корневая гниль).

Посевной агрегат состоял из трактора Беларус 1221 и сеялки для прямого посева фирмы Госпардо (Италия) ДП-300. Норма высева 5,0 млн. всхожих семян на 1 га, глубина заделки 5-6 см. После посева почва прикатывалась кольчато-шпоровыми катками ЗККШ-6А.

Перед возобновлением весенней вегетации озимую пшеницу подкармливали аммиачной селитрой. Дозы удобрения по вариантам опыта составляли: на В₁ - N₃₅; B₂ - N₇₀; B₃ - N₁₄₀.

В вариантах с применением гербицидов (С₂ и С₃) в конце весеннего кущения проводили химическую прополку посевов (Т-70С + ОН-400) баковой смесью гербицидов: банвел, ВР - 0,15 л/га + логран, ВДГ - 8г/га, с расходом рабочего раствора 300 л/га. Для повышения качества зерна посевы озимой пшеницы подкармливали в фазу колошения мочевиной в дозе N₃₀ на всех вариантах, где предусмотрено внесение удобрений.

Биологическая система защиты растений от вредителей и болезней (вариант С₁) включала применение в фазу колошения биопрепарата вермикулен - 5 л/га, а в фазу молочной спелости зерна смеси вермикулен - 5 л/га + бактофит - 5 л/га.

Для химической защиты растений от болезней и вредителей на варианте С₃ применяли в фазу колошения альто-супер, КЭ (0,5 л/га), а в фазу формирования и налива зерновки рекс С, КС (0,8 л/га) + каратэ зеон, МКС (0,15 л/га). Убирали озимую пшеницу в фазе полной спелости зерна прямым комбайнированием комбайном «Сампо-500».

Возделывавшийся в опыте сорт озимой пшеницы Краснодарская 99 относится к группе высокоинтенсивных короткостебельных, среднеспелых сортов. Высота растений около 90 см; высокоустойчив к полеганию. Характеризуется высокой засухоустойчивостью, морозостойкостью выше средней степени. Высокоустойчив к пыльной головне, в слабой степени поражается жёлтой и стеблевой ржавчинами, мучнистой росой, в средней степени бурой ржавчиной, септориозом. Умеренно восприимчив к фузариозу колоса. Потенциальная урожайность 110 ц/га. Сорт отличается хорошей адаптивностью, отзывчив на улучшение агрофона. Рекомендуется к возделыванию по всем предшественникам. Мукомольно-хлебопекарные качества высокие, зерно соответствует требованиям ценных, реже сильных пшениц. Сроки сева - оптимальные для зоны, допускается посев в конце оптимальных сроков. Норма высева 5,0 млн. всхожих семян на 1га.