Инновационная технология комплексного применения регуляторов роста, иммунизаторов и антидотов гербицидов при выращивании озимой пшеницы на территории Краснодарского края

Размещено на http://www.allbest.ru/

Кубанский государственный аграрный университет

УДК 581.134:581.14]:632.954

03.00.00. Биологически науки

Инновационная технология комплексного применения регуляторов роста, иммунизаторов и антидотов гербицидов при выращивании озимой пшеницы на территории Краснодарского края

Яблонская Елена Карленовна

к.б.н, доцент

РИНЦ SPIN-код 2881-4547

Производство сельскохозяйственной продукции в настоящее время находится на таком уровне, когда рост урожайности и качества продукции возможен только при использовании последних достижений науки. Учеными разрабатываются элементы агротехнологий комплексного применения регуляторов роста, фунгицидов и удобрений при выращивании озимой пшеницы, обеспечивающих значительное повышение урожайности и качества сельскохозяйственной продукции, уменьшение затрат труда, энергии и всех видов ресурсов, получение устойчивых урожаев даже в зоне рискованного земледелия. Регуляторы роста растений обладают полифункциональными свойствами, которые выражаются как в регуляции роста и развитии растений, так и в повышении их устойчивости к неблагоприятным погодным условиям и ко многим заболеваниям. Однако, не смотря на то, что существует много примеров исключительно высокой экономической эффективности применения регуляторов роста растений, по объемам производства и использования они значительно уступают пестицидам. Более широкое применение нашли ретарданты и дефолианты. Тем не менее, низкие нормы расхода регуляторов и элиситоров, возможность управлять с их помощью процессами роста и развития растений, изменять устойчивость растений к различным внешним факторам определяет их перспективность. Предлагается применения «агрохимических коктейлей». Это позволит индуцировать системную устойчивость растений на весь период вегетации, что не возможно при применении одних только фунгицидов и бактерицидов. При этом необходимо учитывать особенности функционирования иммунной системы растения и разработать технологические методы воздействия на ключевые этапы реализации иммунного ответа растений

Ключевые слова: регуляторы роста, элиситоры, иммунитет, адаптация, ростовые и синтетические процессы, озимая пшеницы, высокий экономический эффект

В современных условиях аграрного производства на первое место выступает экономическая целесообразность возделывания сельхозяйственных культур. Совершенствование зональных энергосберегающих систем земледелия предусматривает различные технологические схемы [1,2].

Производство сельскохозяйственной продукции в наше время находится на таком уровне, когда рост урожайности и качества продукции возможен только при использовании последних достижений науки. Учеными разрабатываются элементы агротехнологий комплексного применения регуляторов роста, фунгицидов и удобрений при выращивании озимой пшеницы, обеспечивающих значительное повышение урожайности и качества сельскохозяйственной продукции, уменьшение затрат труда, энергии и всех видов ресурсов, получение устойчивых урожаев даже в зоне рискованного земледелия. Регуляторы роста растений обладают полифункциональными свойствами, которые выражаются как в регуляции роста и развитии растений, так и в повышении их устойчивости к неблагоприятным погодным условиям и ко многим заболеваниям [3-5].

Внедрение в практику растениеводства регуляторов роста растений началось в середине прошлого века. Первоначально это были фитогоромоны, а позднее синтетические продукты [1,6-8]. Однако, не смотря на то, что существует ряд примеров исключительно высокой экономической эффективности применения регуляторов роста растений, по объемам производства и использования они значительно уступают пестицидам [2,9-16]. Не в последнюю очередь это связано с тем, что эффективность применения регуляторов роста зависит от эффективности всех остальных агротехнических мероприятий, включая применение удобрений и пестицидов. Другой существенной трудностью является необходимость более точного, чем в случае пестицидов, соблюдения доз, сроков и технологии их внесения. Поэтому более широкое применение нашли регуляторы роста ингибирующего типа действия, в первую очередь ретарданты и дефолианты. Тем не менее, низкие нормы расхода регуляторов, возможность управлять с их помощью процессами роста и развития растений, изменять устойчивость растений к различным внешним факторам определяет их перспективность [17,18].

Значительная потребность в пестицидах и соответственно большие объемы производств, в сочетании с высокой прибылью от их реализации, привели к тому, что этот рынок освоили и прочно захватили крупнейшие западные химические концерны. В то же время рынок регуляторов роста, потребность в которых зачастую может быть обеспечена за счет опытных и пилотных установок в большей степени формируется отечественными производителями и разработчиками. В 2002 году из 39 регуляторов роста, разрешенных к применению в сельском хозяйстве, 36 разработаны или производятся в РФ. Основной объем этих препаратов используется в личных подсобных хозяйствах и декоративном растениеводстве [2].

Снижение норм расхода гербицидов при сохранении их эффективности приводит к существенному улучшению экономических и экологических характеристик химического метода борьбы с сорняками.

В настоящее время серьёзные опасения вызывает увеличивающееся антропогенное воздействие на биосферу. Сложнейшая экологическая обстановка, сложившаяся на нашей планете, привела к тому, что сельскохозяйственные растения постоянно находятся в условиях экологического стресса, поскольку страдают от болезней, вредителей, бесконтрольного применения пестицидов, переизбытка удобрений.

Химическое и инфекционное давление на растения часто превышает порог возможностей их адаптации. Поэтому сейчас особенно важно не только глубокое понимание природы фиторезистенции, но и разработка различных средств иммунокоррекции, с тем чтобы эффективно контролировать иммунный ответ растений, преодолевая его дефицитность.

Пока единственным способом защиты восприимчивых к болезням форм растений является обработка их пестицидами. Между тем, почти все пестициды входят в классы соединений, среди которых встречаются мутагены и канцерогены. Часто пестициды поражают не только болезнетворные мишени, на которые направлено их действие, но и организмы, которые мишенями не являются. Поэтому необходимы альтернативные методы защиты растений. Они нужны для получения экологически чистой продукции и оздоровления окружающей среды. Одним из наиболее перспективных принципов защиты растений является метод индуцирования их устойчивости.

В Краснодарском крае значительная часть посевов озимых колосовых культур размещается по поздно убираемым пропашным предшественникам, в том числе по подсолнечнику и сахарной свекле. Подсолнечник и сахарная свекла при формировании урожая потребляют из почвы значительное количество влаги и питательных веществ. В связи с этим озимая пшеница, посеянная после подсолнечника и сахарной свеклы, в осенний период, как правило, не успевает раскуститься и часто уходит в зиму в ослабленном состоянии, что увеличивает риск заражения растений различными заболеваниями.

Получение высоких урожаев озимой пшеницы после поздно убираемых предшественников вызывает необходимость внесения повышенных доз минеральных удобрений, что не всегда экономически и экологически оправдано.

Интенсивные технологии выращивания сельскохозяйственных культур подразумевают использование большого количества средств защиты растений и минеральных удобрений. Одновременно происходит вынос из почвы большого количества питательных веществ с урожаем, что приводит к деградации сельскохозяйственных ландшафтов. Особо пагубное влияние на фито-санитарное состояние почв оказывают современные пестициды. Наблюдается постоянный прессинг и угнетение жизнедеятельности микробной биомассы почвы, которая, как известно, определяет биодинамику всех почвенных процессов.

В связи с этим, совершенствование технологий возделывания озимой пшеницы и внедрение соответствующих агроприемов, обеспечивающих доходность культуры и ее экологичность, является актуальной задачей, и имеет большое практическое значение.

Одним из агроприемов экологизации земледелия является применение регуляторов роста растений, которые используются для получения хозяйственно значимых эффектов: оптимизации и стимуляции прорастания семян, активизации вегетативного роста растений, защиты растений от ряда заболеваний за счет усиления иммунного статуса растений, повышения урожайности. Совместное использование средств защиты и регуляторов роста растений дает возможность снять фитотоксический эффект от действия ряда пестицидов. Особо следует отметить, что положительное действие этих веществ сказывается на росте и развитии почвенной биоты, страдающей от высоких доз минеральных удобрений и средств защиты растений, а также активизации сукцессионных процессов в сторону полезных микроорганизмов. Это, в основном, азотфиксирующие, фосфомобилизирующие, целлюлозораз-рушающие бактерии и т.д.

Метод основан не на подавлении фитопатогенов, как это имеет место в случае использования пестицидов, а на индуцировании естественного потенциала растений по тому образцу как это происходит в природе.

Изучение природы фитоиммунитета позволяет повышатьь адаптивные способности растений - регенерантов. С этой целью используют биогенные элиситоры фитопатогенов, вызывающие образование фитоалексинов, веществ, играющих главную роль в формировании фитоиммунитета. Индуцирование устойчивости растений может стать альтернативой создания трансгенных растений или удачным дополнением процесса трансгенеза.

Кроме того, хозяйственная деятельность человека приводит к изменению биогеохимических циклов и не оставляет места для существования в них представителей флоры и фауны. В настоящее время происходит наиболее сильный в истории Земли период силового уничтожения видов, в результате которого из существующих более 5 тысяч видов ежегодно исчезают от 3 до 5. Потеря биологического разнообразия - это потеря ценного генофонда и потеря устойчивости экосистем [9].

В условиях Краснодарского края биологическая эффективность предпосевной обработки семян новосилом (50 и 100 мл/т при расходе рабочего раствора 10 л/т) в борьбе с фузариозно-гельминтоспориозными гнилями составила 50 и 51,8%. При этом было получено достоверное повышение урожайности на 3,5-3,7 ц/га. Обработка вегетирующих растений озимой пшеницы новосилом сдерживала развитие мучнистой росы и пятнистостей листьев и повышала урожайность на 4,5 ц/га. Биологическая эффективность против мучнистой росы составила 40,5-42,8%, септориоза -- 50-51, пероноспороза -- 38,6 % [2, 9,10].

В Краснодарском крае препарат растстим испытывали в 1998--2000 гг на искусственном фоне заражения твердой головней. Наибольшая эффективность отмечена при норме расхода 100 мл/г (50,4-53,9%) и 200 мл/т (47,3-79,4 %), эффективность винцита (стандарт) -- 87,6 % (поражение в контроле 28,2 %). Развитие корневых гнилей растстим снижал на 72 %, винцит -- на 76,7 %. Растстим был более эффективен, чем новосил, против твердой головни (на 60%) и корневых гнилей (на 32%) при обработке семян озимой пшеницы сорта Офелия в 1999 г.

Необходимо отметить, что исследованные препараты отличались как по универсальности, так и по специфичности. Новосил обладал определенной специфичностью, был достаточно эффективен против мучнистой росы, септориоза, гельминтоспориоза, но слабо противостоял ржавчинной, головневой и некоторым другим инфекциям. Отмечена повышенная чувствительность отдельных сортов к действию новосила на продуктивность растений. Растстим, лариксин и срезар были более универсальными и снижали развитие целого ряда болезней пшеницы, в том числе ржавчины, головни корневых гнилей. Эти препараты, являясь, биотическими элиситорами, в малых концентрациях действуют на иммунную ситсему растений, вызывая в ряде случаев системную продолжительную неспецифическую устойчивость.

Дальнейшее исследование биологически активных веществ природного происхождения на другие сельскохозяйственные растения, а также изучение механизмов их действия, возможно, позволит по-новому взглянуть на проблему иммунитета растений.

В ФГБОУ ВПО Кубанский ГАУ разработана инновационная технология совместного применения композиции препарата фуролан и метионин. Внедрение этой технологии в хозяйствах Краснодарского края в 2011 - 2014 гг способствовало повышению урожайности зерна, рентабельности продукции, увеличению прибыли и выручки от реализации, снижению себестоимости на фоне небольшого увеличения затрат на производство продукции.

Установлено, что совместное применение препаратов фуролан и метионин позволяет понизить себестоимость продукции на 17,4 р/ц. (в среднем за 2011-2014 гг), при этом выручка от реализации увеличивается на 5,3 тыс. руб / га, а затраты на производство снизились на 2,5 тыс. руб. /га, в сравнении с контролем.

В результате прибыль от реализации зерна составила 2,9 тыс.руб/га и рентабельность продукции повысилась на 6,8% в сравнении с контролем.

Экономические показатели производства зерна озимой пшеницы с применением композиции препаратов фуролан и метионин свидетельствуют о целесообразности внедрения рекомендуемой инновационной технологии на всей территории Краснодарского края и республики Адыгея.

урожайность агротехнология озима

Список использованной литературы

1.Тютерев С.Л. Физиолого-биохимические основы управления стрессоустойчивостью растений в адаптивном растениеводстве.// Вестник защиты растений, №1., 2000, С.11-33.

2. Яблонская Е.К. Применение экзогенных элиситоров в сельском хозяйстве / Е.К. Яблонская // Политематический сетевой электронный научный журнал Кубанского государственного аграрного университета (Научный журнал КубГАУ) [Электронный ресурс]. - Краснодар: КубГАУ, 2015. - №05(109). С. 1247 - 1263. - IDA [article ID]: 1091505087. - Режим доступа: http://ej.kubagro.ru/2015/05/pdf/87.pdf, 1,062 у.п.л.

3. Яблонская Е.К. Средство для обработки семян зерновых и зернобобовых культур, пораженных фузариозом/ В.В. Котляров, Ю.П. Федулов и др.//Патент РФ № 2475025 от 20.02.2013 г.

4. Яблонская Е.К. Возделывание озимой пшеницы с использованием обработки растений экзогенными регуляторами/В.В. Котляров, Ю.П.Федулов и др.// Труды Кубанского государственного аграрного университета, Краснодар, КубГАУ, Вып.3, 2012, С.81-87.

5. Котляров В.В Бактериальные болезни злаковых культур. Краснодар. КубГАУ. 2008. 325с.

6. Тютерев С.Л. Индуцированный иммунитет//Болезни культурных растений. С-Питербург.-2005.с.224-230.

7. Муромцев Г.С., Чкаников Д.И., Кулаева О.Н. и др. Основы химической регуляции роста и продуктивности растений.-М: Агропромиздат.-1987.-383 с.

8. Спиридонов Ю.Я., Хохлов П.С., Шестаков В.Г. Антидоты гербицидов// Агрохимия.- 2009.- №5.-С.81-91.

9. Жуков Ю.П. Получение программированных урожаев зерна озимых культур при комплексном применении средств химизации/ Ю.П.Жуков, Т.П. Дадабаева, С.А. Фирсов, И.М.Хайруллин // Известия ТСХА.- 1991.- №6. - С. 67-80.

10. Яблонская Е.К., Котляров В.В., Федулов Ю.П. Молекулярные механизмы действия антидотов гербицидов, перспективы использования в сельском хозяйстве. Монография.- Краснодар.: КубГАУ, 2013.-181 с.

11. Яблонская Е.К. Влияние гербицида 2,4-д и антидота фуролан на ростовые и синтетические процессы в проростках озимой пшеницы / Е.К. Яблонская, В.К. Плотников // Политематический сетевой электронный научный журнал Кубанского государственного аграрного университета (Научный журнал КубГАУ) [Электронный ресурс]. - Краснодар: КубГАУ, 2006. - №08(024). С. 314 - 320. - Шифр Информрегистра: 0420600012\0230, IDA [article ID]: 0240608031. - Режим доступа: http://ej.kubagro.ru/2006/08/pdf/31.pdf, 0,438 у.п.л.

12. Яблонская Е.К. Влияние совместного применения гербицида 2,4-Д и его антидота фуролан на формирование качества зерна озимой мягкой пшеницы при созревании./ Е.К. Яблонская, Е.В. Суркова, В.К.Плотников и др.// Известия вузов. Пищевая технология. Вып. 1, 2007 г., с. 15-18.

13. Яблонская Е.К. Влияние гербицида 2,4-Д и антидота фуролан на качество зерна озимой пшеницы./ Е.К.Яблонская, Е.В. Суркова, В.К.Плотников, Н.Г. Малюга //8-я региональная научно - практическая конференция молодых ученых «Научное обеспечение агропромышленного комплекса», Краснодар, 2006 г.С.201.

14. Яблонская Е.К. Влияние на качество зерна озимой пшеницы антидота гербицида 2,4-Д препарата фуролан/ Е.К. Яблонская, В.К. Плотников, В.В. Гаража, Н.И. Ненько// Известия вузов. Пищевая технология. Вып.1,2007г.,С.103

15. Яблонская Е.К. Метаболизм пшеницы под влиянием гербицида 2,4-Д и его антидота фуролан. Монография. LAP Lambert Academic Publishing GmbH & Co.KG. Germany, 148с.

Методика государственного сортоиспытания сельскохозяйственных культур. М.: Колос, 1970. Вып. 5 - 159 с.

16. Котляров В.В. Применение физиологически активных веществ в агротехнологиях/ В.В. Котляров, Ю.П.Федулов, К.А.Доценко, Д.В.Котляров, Е.К.Яблонская.- Краснодар: КубГАУ.-2013.-169 с.

17. Яблонская Е.К., Ненько Н.И., Суркова Е.В., Плотников В.К. Способ снижения токсического действия гербицида группы 2,4-Д на качество зерна озимой пшеницы /Патент РФ № 2356225 от 27 мая 2009 г Бюл.№15

18. Яблонская Е.К., Котляров В.В., Багрянцев Е.С., Донченко Д.Ю., Федулов Ю.П. Средство для обработки семян зерновых и зернобобовых культур, пораженных фузариозом. /Патент РФ № 2475025 от 20.02.2013.

Размещено на Allbest.ru