Інститут агроекології УААН,

старший науковий співробітник

КОЛОМІЄЦЬ Лариса Петрівна

Інститут землеробства УААН,

провідний науковий співробітник відділу сільськогосподарського землекористування і захисту ґрунтів від ерозії.

Провідна установа Національний аграрний університет при Кабінеті Міністрів України, м. Київ

ЗАГАЛЬНА ХАРАКТЕРИСТИКА РОБОТИ

Актуальність теми. В посівах зернових колосових культур найбільш шкодочиннішими є понад двадцять хвороб, збудниками яких є різні фітопатогенні організми (Головін П.М.,1980; Арєшніков Б.А., 1998; Лісовий М.П., 1999; Дударєва Г.Ф., 2005 та ін.). Непомірне використання хімічних засобів їх контролю згубно впливає на всі складові агроекосистеми: ґрунт, воду, повітря, рослини в яких можуть накопичуватися токсичні речовини, що є передумовою погіршення якості продуктів харчування. З цієї точки зору вдосконалення технологічних операцій, пов'язаних із захистом рослин шляхом зменшення застосування або заміни хімічних препаратів екологобезпечними, є актуальним напрямком досліджень.

Екологічна загроза для довкілля і людини хімічних препаратів та соціально-економічні застереження об'єктивно сприяють обмеженішому їх використанню в рослинництві. Але це підвищує ризик неконтрольованого розвитку шкідливих організмів в агроекосистемах. В результаті посіви польових культур потерпають від хвороб, знижується врожай, погіршується його якість (Гончар М.Т., 1988; Державін Л.М., 1997; Кисіль В.І., 1997; Патика В.П., 2000 та ін.).

Очікуваний вступ нашої країни до СОТ і ЄС зобов'язує до підвищення конкурентноздатності аграрного виробництва, насамперед шляхом зменшення витрат і покращання якості продукції. У вирішенні цієї проблеми чільне місце займатиме екологобезпечне ведення сільськогосподарського виробництва, в т.ч. органічне землеробство з акцентом на біологічні засади захисту рослин. Разом з цим, питання застосування екологобезпечних альтернативних засобів захисту сільськогосподарських культур від хвороб є маловивченим. Проведення спеціальних досліджень спрямованих на вирішення цього питання дозволить більш ефективно контролювати фітосанітарний стан посівів, урожай і якість зерна, в т.ч. біологічними методами.

Зв'язок роботи з науковими програмами, планами, темами. Представлена робота виконувалась згідно науково-технічної програми Інституту агроекології та біотехнології УААН “Теоретично обґрунтувати і розробити практичні заходи щодо еколого-безпечного використання природно-ресурсного потенціалу агроландшафтів з метою забезпечення сталого розвитку аграрного виробництва і покращання якості умов життя людини” (№ д.р. 0101U003298), і входила до підпрограми 1 “Обґрунтувати і розробити основні напрями раціонального природокористування на засадах оптимізації структури сільськогосподарських ландшафтів, охорони ґрунтових і водних ресурсів, біологізації агротехнологій та еколого-безпечного використання засобів хімізації" (№ д.р. 0101U003294).

Мета і задачі досліджень. Метою роботи була комплексна агроекологічна оцінка сучасних біологічних і хімічних засобів захисту рослин ячменю від кореневих гнилей.

Для досягнення поставленої мети вирішувались наступні завдання:

з'ясування дії комплексного біологічного препарату (КБП) і полімінерального добрива (ПМД) на ураженість посівів ячменю ярого кореневими гнилями та зараженість зерна нового урожаю;

дослідження впливу полімінерального добрива, біологічних і хімічного засобів на біологічні процеси в ґрунті та поживний режим;

дослідження впливу різних способів застосування комплексного біологічного препарату і полімінерального добрива на ріст і розвиток рослин ячменю ярого;

оцінка впливу комплексного біологічного препарату і полімінерального добрива, при різних способах їх застосування, на урожайність ячменю ярого та якість продукції;

порівняння агроекологічної, економічної та енергетичної оцінки хімічного засобу вітавакс 200 ФФ, комплексного біологічного препарату і полімінерального добрива при їх окремому і сумісному застосуванні.

Обєкт досліджень елементи біологізації технології вирощування ячменю ярого.

Предмет досліджень фітосанітарний стан посівів ячменю, поживний режим і біологічна активність ґрунту, урожай ячменю і його якість залежно від хімічних і біологічних засобів захисту рослин.

Методи дослідження - польовий та лабораторний досліди за загальноприйнятими методами, статистичні методи обробки експериментальних даних.

Наукова новизна одержаних результатів. Вперше проведена порівняльна комплексна агроекологічна оцінка ефективності застосування традиційного хімічного протруйника вітавакс 200ФФ та окремого і сумісного використання комплексного біологічного препарату (КБП) і полімінерального добрива (ПМД) на розвиток та поширення кореневих гнилей в посівах ячменю.

Науково обґрунтовано й експериментально підтверджено, що роздільна та сумісна передпосівна обробка насіння КБП і ПМД поліпшує поживний режим та активізує біологічні процеси у ґрунті.

Встановлена доцільність доповнення базової технології вирощування ячменю ярого застосуванням КБП і ПМД з метою покращання фітосанітарного стану посівів, підвищення урожайності та поліпшення якості зерна.

Показано, що використання цих маловитратних заходів підвищення продуктивності ячменю супроводжується достовірним зростанням показників енергетичної та економічної ефективності.

Практичне значення одержаних результатів. Результати проведених досліджень є науковою основою для широкого впровадження нових біологічних екологічнобезпечних систем захисту посівів ячменю ярого від кореневих гнилей. Виробництву рекомендований елемент технології, що ефективно знижує ураженість посівів ячменю кореневими гнилями та забезпечує достовірне підвищення урожаю і покращання якості зерна. Чистий прибуток від застосування удосконаленої технології зростає з 1802 грн./га до 2106 грн./га, а енергетична ефективність (Кее) - з 5,0 до 5,25.

Методологічні аспекти роботи можуть бути використані у подальших дослідженнях з мікробіологічними препаратами, полімінеральним добривом або їх композиціями на інших сільськогосподарських культурах для подальшої екологізації сільськогосподарського виробництва.

Особистий внесок здобувача полягає у визначенні мети й завдань досліджень, проведенні польових та лабораторних досліджень, узагальненні і статистичній обробці отриманих експериментальних даних, написанні роботи з формулюванням наукових висновків та рекомендацій виробництву.

Апробація результатів роботи. Основні результати досліджень були представлені на: “Всеукраїнській науково-практичній конференції молодих вчених і спеціалістів з проблем виробництва зерна в Україні” (5-6 березня 2002р., м. Дніпропетровськ); Всеукраїнській конференції молодих вчених “Засади сталого розвитку аграрної галузі” (28-30 жовтня 2002 р.,

м. Київ); науково-практичній конференції аспірантів “Сучасна аграрна наука: напрями досліджень, стан і перспективи” (17-19 травня 2005 р., м. Вінниця), Міжнародній конференції "Soil Protection Strategy - Needs and Approaches for Policy Support" (9-11 березня 2006 р., м. Пулава, Польща).

Публікації. За матеріалами дисертації опубліковано 7 наукових праць, у тому числі 4 статті у періодичних наукових фахових виданнях, що входять до переліку ВАК України.

Польові дослідження виконували на Носівській селекційно-дослідній станції Чернігівського ІАПВ УААН у тимчасових дослідах протягом 2002-2004 рр. Ґрунт дослідної ділянки - чорнозем вилугований легкосуглинковий. Орний шар містить 2,5% гумусу, характеризується невисокою забезпеченістю рухомими формами азоту, фосфору і калію (N_лг. - 10,0; Р₂О₅ - 9,8 і К₂О - 6,7 мг на 100 г ґрунту), реакція ґрунтового розчину слабокисла (рН _сол 5,5), ступінь насиченості основами - 71,2%.

Польовий дослід проводився за схемою представленою в таблиці 1.

Таблиця 1

фаза сходи НІР₀₅=1,05; фаза повна стиглість НІР₀₅=0,83

1. Контроль; 2. БСП; 3. КБП; 4. ПМД; 5. КБП+ПМД; 6. Вітавакс 200ФФ;

7. Вітавакс 200ФФ (50%)+(КБП+ПМД); 8. Вітавакс 200ФФ (75%)+(КБП+ПМД).

Найвища ступінь деструкції біополімеру целюлози у ґрунті (рис. 4) у фазу сходів спостерігається при інокуляції насіння БСП і вітаваксом та сумісного застосування КБП з ПМД з 1,5 разовим перевищенням контрольного рівня. До кінця вегетації розклад целюлози істотно зростав з 5% перевагою сумісного застосування комплексного біологічного препарату і полімінерального добрива над варіантом з протруєнням.

фаза сходи НІР05=0,74; фаза повна стиглість НІР05=1,48

1. Контроль; 2. БСП; 3. КБП; 4. ПМД; 5. КБП+ПМД; 6. Вітавакс 200ФФ;

Важливим показником екологічного стану ґрунту є його фітотоксичність. Встановлено, що динаміка фітотоксичності ґрунту (рис.5) впродовж вегетації чітко підпорядкована дослідному фактору. Найнижчий на всіх стадіях органогенезу показник фітотоксичності (% інгібування схожості насіння тест - культури) відмічено при застосуванні біологічних засобів захисту і добрива, зокрема ПМД окремо і в комплексі з КБП всього 0,6%, що в 4,3 рази менше ніж на контролі у фазу сходів і 8,3%, або в 2,4 рази менше перед збиранням урожаю.

фаза сходи НІР₀₅ = 0,96; фаза вихід в трубку НІР₀₅ = 0,86;

фаза колосіння НІР₀₅ = 1,11; фаза повна стиглість НІР₀₅ = 2,06.

1. Контроль, 2. БСП, 3. КБП, 4. ПМД, 5. КБП+ПМД, 6. Вітавакс 200ФФ,

7. Вітавакс 200ФФ (50%)+КБП+ПМД, 8. Вітавакс 200ФФ (75%)+КБП+ПМД

Найвищу фітотоксичність мав грунт, де висівали протруєне насіння вітаваксом 200ФФ, з максимумом перевищення контролю в - 1,6 разів і 3,7 рази порівняно з біологічним захистом рослин.

Максимальний рівень фітотоксичності спостерігався наприкінці вегетації ячменю, що, пов'язано зі збільшенням кількості мікроміцетів та спороутворюючих бактерій, насамперед фітопатогенних. Тобто, екологічно сприятливий стан ґрунтової мікробіоти забезпечується при вирощуванні ячменю ярого із застосуванням КБП і ПМД окремо і в комплексі.

Таким чином, отримані результати свідчать, що роздільна та сумісна обробка насіння КБП і ПМД не спричинює негативного впливу на біоту ґрунту та позитивно впливає на її активність, покращує поживний режим ґрунту.

Вплив альтернативних І ТРАДИЦІЙНИХ засобів захисту РОСЛИН на розвиток рослин, урожай і якість зерна ЯЧМЕНЮ ЯРОГО

Біометричні показники рослин та врожайність ячменю ярого. Проводячи аналіз структури врожаю, встановлено позитивний вплив різних способів застосування комплексного біологічного препарату і полімінерального добрива на ріст і розвиток рослин ячменю ярого (табл. 3).

Таблиця 3

Вплив передпосівної обробки насіння на структуру врожаю ячменю, (2002-2004 рр.)

Застосування екологобезпечних засобів захисту покращувало, порівняно з хімічним протруйником всі показники структури врожаю. Зокрема, найістотніший вплив на структуру врожаю справляє передпосівна обробка насіння вітаваксом 200 ФФ (50% норми витрати) + КБП + ПМД; полімінеральним добривом окремо і разом з КБП. Зерно з цих варіантів має високу натуру і найбільшу масу 1000 зерен (+9,1-10,9% відносно контролю). Тобто, обробка насіння альтернативними засобами захисту в більшій мірі є кращою передумовою активного росту і розвитку рослин, ніж використання хімічного протруйника. добриво полі мінеральний вітавакс

Отримані експериментальні дані свідчать, що використання альтернативних засобів передпосівної обробки насіння, забезпечували підвищення урожайності в середньому на 10,5% відносно контролю і лише на 2% порівняно із хімічним протруйником.

Найбільш сприятливими за гідротермічними умовами був 2004 рік, коли врожай зерна залежно від досліджуваних препаратів і добрив варіював в межах 45,4-51,4 ц/га, що на 40% більше ніж в 2002 році і на 18% ніж у 2003 (табл. 4).

Таблиця 4

Вплив передпосівної обробки насіння на урожайність ячменю ярого, (2002-2004 рр.)

Статті в наукових виданнях

Барановська Н.А. Ресурсоощадні засоби підвищення продуктивності ярого ячменю // Зб. наук. праць Інституту землеробства УААН. - К.: ЕКМО, 2004. - С. 73-77.

Барановська Н.А., Пісковий М.Б. Вплив комплексного біопрепарату та полімінерального добрива на розвиток хвороб озимої пшениці та ячменю // Вісник аграрної науки. - 2005. - № 2. - С. 71-73. (проведення експериментальних досліджень, участь у написанні висновків).

Тараріко Ю.О., Барановська Н.А. Вплив біопрепаратів на розвиток кореневих гнилей та урожай ячменю ярого // Вісник аграрної науки. - 2005. - №9. - С. 10-14.

Демянюк О.С., Барановська Н.А., Дорошенко К.В. Вплив передпосівної обробки насіння біологічними та хімічними препаратами на показники біологічної активності ґрунту // Вісник Житомирського ДАУ. - 2005. - № 2. - С. 72-77. (проведення досліджень, узагальнення експериментальних даних, участь у написанні висновків).

Тези і матеріали конференцій

1. Барановська Н.А. Ефективність застосування полімінеральних розчинних добрив на зернових колосових культурах / Мат. Всеукр. наук. - практ. конф. молодих вчених і спеціалістів з проблем виробництва зерна в Україні. - Дніпропетровськ, 2002.-С. 24-25.

2. Барановська Н.А. Ефективність застосування комплексного біопрепарату / Мат. Всеукр. конф. молодих вчених “Засади сталого розвитку аграрної галузі”. - К., 2002.- С. 105-106.

3. Барановська Н.А. Вплив передпосівної обробки насіння ячменю ярого традиційними і альтернативними засобами захисту рослин на інтенсивність виділення вуглекислоти / Зб.мат.наук. - практ. конф. аспірантів “Сучасна аграрна наука: напрями досліджень, стан і перспективи”. - Вінниця, 2005.-С. 59-60.

АНОТАЦІЯ

Барановська Н.А. Агроекологічна оцінка засобів біологічного і хімічного контролю кореневих гнилей ячменю ярого. - Рукопис.

Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата сільськогосподарських наук за спеціальністю 03.00.16 - екологія (сільськогосподарські науки).

Дисертація присвячена агроекологічній оцінці застосування комплексного біологічного препарату (КБП) який складається з діазофіту (препарату азотфіксуючих бактерій штам Agrobacterium radiobacter 204), поліміксобактерину (препарату фосформобілізуючих бактерій штам Bacillus polymyxa KB) та препарату фунгіцидної дії БСП і полімінерального добрива (ПМД) до складу якого входить хлористий магній, солі Cu, Zn, Fe, Co, Mg, B та інші мікроелементи, а також азот 7%, фосфор 3%, калій 5% і стимулятор росту, на розвиток кореневих гнилей, врожайність і якість отриманої продукції. Проведено порівняльну оцінку КБП, ПМД, БСП і хімічного протруйника вітавакс 200 ФФ. Доведено, що передпосівна обробка насіння ячменю ярого комплексним біологічним препаратом (КБП) і полімінеральним добривом (ПМД) позитивно впливає на біологічну активність ґрунту і стимулює початковий розвиток рослин, а також забезпечує екологічно безпечний захист рослин від кореневих гнилей.

При окремому застосуванні КБП і ПМД приріст урожаю порівняно з контролем становив 4,0 і 3,1 ц/га, при сумісному ж їх використанні додатково було отримано 5,1 ц/га.

Ключові слова: агроекологічна оцінка, мікробні препарати, комплексний біологічний препарат, полімінеральне добриво, ячмінь ярий, кореневі гнилі, біологічна активність.

Проведена агроэкологическая оценка средств биологического и химического контроля корневых гнилей ячменя ярого, изучено их влияние на агрохимические показатели и биологическую активность чернозема выщелочного малогумусного, развитие и формирование урожая ячменя. Доказано, что использование при предпосевной обработке семян препарата фунгицидного действия БСП и комплексного биологического препарата (КБП) в состав которого входят диазофит (препарат азотфиксирующих бактерий штам Agrobacterium radiobacter 204), полимиксобактерин (препарат фосформобилизирующих бактерий штам Bacillus polymyxa KB) и БСП способствует уменьшению развития заболевания растений корневыми гнилями относительно контроля на 23-51%. Полиминерального удобрения (ПМУ) в состав которого входят хлористый магний, соли Cu, Zn, Fe, Co, Mg, B и другие микроэлементы, а также азот 7%, фосфор 3%, калий 5% и стимулятор роста - на 55%, совместного использования КБП и ПМУ - на 57%, а химического протравителя витавакс 200 ФФ - на 56%.

В среднем за три года исследований по сравнению с контролем предпосевная инокуляция семян КБП обеспечила прибавку урожая ячменя 4,0 ц/га и 0,6 ц/га относительно варианта с химическим протравителем витавакс 200 ФФ, 3,1 ц/га обеспечивало полиминеральное удобрение. Урожайность ячменя на уровне 43,8 ц/га достигнута при предпосевной обработке семян комплексно КБП и ПМУ, что превышает контроль по этому показателю на 5,1 ц/га.

Предпосевная обработка семян КБП и ПМУ улучшила качественные показатели урожая ячменя. В частности, под влиянием ПМУ и совместного использования КБП и ПМУ содержание белка в зерне ячменя возросло с 8,56 до 9,01%.

Установлено, что целесообразно и экономически более выгодно выращивать ячмень яровой с применением КБП и ПМУ по сравнению с использованием химического протравителя. При внедрении этого технологического приема чистая прибыль увеличивается на 223 грн./га, уровень рентабельности - на 6,5%.

Производству рекомендовано дополнять традиционную технологию выращивания ячменя ярового экологически безопасной технологической операцией предпосевной обработкой семян комплексным биологическим препаратом, полиминеральным удобрением или их композицией, что повышает урожайность на 8,0-13,2% и улучшает качество зерна.

Ключевые слова: агроэкологическая оценка, микробные препараты, комплексный биологический препарат, полиминеральное удобрение, ячмень яровой, корневые гнили, биологическая активность.