Продуктивность яровой пшеницы в зависимости от средств химизации при ее возделывании в условиях Среднего Урала

Размещено на http://www.allbest.ru/

ПРОДУКТИВНОСТЬ ЯРОВОЙ ПШЕНИЦЫ В ЗАВИСИМОСТИ ОТ СРЕДСТВ ХИМИЗАЦИИ ПРИ ЕЕ ВОЗДЕЛЫВАНИИ В УСЛОВИЯХ СРЕДНЕГО УРАЛА

В.В. Попова, Е.В. Колобков, П.А. Постников

Аннотация

В 2011-2013 гг. в севооборотах Уральского НИИ сельского хозяйства проводилась оценка многолетних бобовых трав, зернобобовых и сидеральных культур в качестве предшественников яровой пшеницы. В севооборотах изучались три фона питания: без удобрений (естественный фон); минеральный - N₃₀Р₃₀К₃₆; органо-минеральный - применение навоза, сидератов, соломы на фоне N₂₄Р₂₄К₃₀. Семена и вегетирующие посевы пшеницы при превышении экономических порогов вредоносности обрабатывались протравителем и баковой смесью, включающей инсекто-фунгицид и гербицид. Биологическая эффективность протравителя виал Траст при обработке семян составила 81 %, а интенсивность развития фузариозно-гельмитоспориозной корневой гнили к фазе полного кущения снизилась на 2-11 %. Обработка посевов пшеницы баковой смесью обеспечила высокую эффективность против внутристеблевых вредителей и листовых пятнистостей и сорняков. Использование инсектицида борей уменьшило численность личинок в 1,8 раза. Применение колосаль Про сократило распространение листовых пятнистостей на 21,6-27,0 %. Оценивая предшественники по степени поражения листовыми пятнистостями, их можно расположить в следующем порядке по мере её снижения: горох, клевер, рапс. пшеница яровой посев протравитель

Сидеральный пар (рапс) оказал значительное влияние на снижение засоренности яровой пшеницы, количество сорняков после этого предшественника было наименьшим. Наибольшее количество однолетних сорняков отмечено при размещении пшеницы после гороха. Количество их варьировало от 63 до 92 шт./м². Максимальное количество многолетних сорняков (5-10 шт./м²) наблюдалось в варианте, где в качестве предшественника выступал клевер 1 г.п. На удобренных вариантах отмечено незначительное увеличение степени засоренности в связи с улучшением режима питания. Опрыскивание посевов яровой пшеницы в фазу кущения снизило засоренность однолетними и многолетними сорняками. По сравнению с необработанными вариантами их количество уменьшилось в 1,2-2,9 раза.

Применение средств защиты способствовало достоверному росту урожайности пшеницы (0,24-0,4 т/га) по всем предшественникам, за исключением варианта совместного применения клевера, минеральных удобрений и средств защиты. В этом варианте прибавка урожая была не существенна (НСР₀₅=0,19 т/га). Наибольшая прибавка зерна пшеницы от средств защиты получена на естественном фоне после клевера - 20,8 %.

Ключевые слова: темно-серая лесная почва, севооборот, предшественник, фон питания, минеральные удобрения, сидерат, солома, пестициды, пшеница, урожайность.

Основная часть

Основной продовольственной культурой в хозяйствах Свердловской области является яровая пшеница, ее посевная площадь составляет около 140 тыс. га или 17 % от зернового клина[1].

При ограниченном ресурсном обеспечении сельского хозяйства реальным направлением сохранения плодородия и получения стабильных урожаев является максимальное использование эколого-биологических факторов. Многолетние бобовые травы, зернобобовые и сидеральные культуры, как предшественники, являются наиболее доступным средством повышения урожайности. Важное место отводится органическим удобрениям, сидератам и соломе, играющим ключевую роль в обеспечении энергетическим материалом почвенной микрофлоры и в снабжении растений питательными веществами [2].

С учетом региональных почвенно-климатических ресурсов в интенсивных технологиях для дальнейшего роста урожайности особое значение приобретает оптимизация фитосанитарного состояния посевов [3].

Одна из причин недостаточно высокой урожайности яровой пшеницы в Свердловской области связана с ухудшением фитосанитарной обстановки. Общие потери урожая зерна от вредных объектов составляют 17-25 %, а в отдельные годы и выше [4].

В Уральском регионе основной ущерб урожаю зерновых культур наносят хлебная блошка (полосатая и стеблевая), злаковые мухи (шведская и яровая). Из болезней, постоянными и наиболее опасными являются фузариозно-гельминтоспориозные корневые гнили, гельминтоспориозные пятнистости (темно-бурая и сетчатая) и септориоз. Среди сорной растительности хозяйственное значение имеют многолетники - осот розовый и желтый, а из однолетних сорняков - овсюг, горец перечный, марь белая, пикульник, дымянка лекарственная, полевой хвощ.

Применение пестицидов против вредных объектов - это эффективный, но дорогостоящий прием. Высокая стоимость пестицидов и риск возможных неоправданных затрат делают актуальным строгое регламентированное их использование. Применять пестициды следует с учетом фитосанитарной обстановки, когда создается угроза массового развития вредных объектов, превышающих экономический порог вредоносности и существенных потерь урожая [5,6].

Разработка элементов технологии возделывания яровой пшеницы путем подбора состава предшественников, системы удобрений и средств защиты растений позволит сохранить плодородие почвы, оптимизировать фитосанитарное состояние и обеспечить высокую продуктивность яровой пшеницы.

В связи с этим целью исследований было выявить воздействие систем удобрений и средств защиты растений на урожайность яровой пшеницы в севооборотах.

Материалы и методы

В 2011-2013 гг. в севооборотах Уральского НИИ сельского хозяйства проводилась оценка многолетних бобовых трав, зернобобовых и сидеральных культур в качестве предшественников яровой пшеницы. В зернотравяном севообороте изучался клевер (чистый пар, озимая рожь, ячмень с подсевом трав, клевер 1 г.п., пшеница); рапс в зернопаросидеральном (сидеральный пар (рапс), пшеница, овес, горох, ячмень); и горох в зернотравяном (бобовые 40%) (горох, пшеница с подсевом трав, клевер 1 г.п., ячмень, овес).

Севообороты были заложены на трех фонах питания: без удобрений (естественный фон); минеральный - N₃₀Р₃₀К₃₆ (в среднем на 1 га севооборотной площади); органо-минеральный - применение навоза, сидератов, соломы на фоне N₂₄Р₂₄К₃₀. При изучении органоминерального фона в зернотравяном севообороте навоз вносился в чистом пару в дозе 50 т/га. В зернопаросидеральном севообороте, кроме рапса в сидеральном пару, запахивалась солома ячменя и гороха, в третьем - на удобрение применялась отава клевера и солома гороха и ячменя.

Посевы пшеницы в фазу кущения при превышении экономического порога вредоносности обрабатывали баковой смесью, включающей фунгицид колосаль Про (0,4 л/га), инсектицид борей, СК (0,09 л/га) и гербицид прима, СЭ (0,6 л/га) в первом и втором севооборотах и гербицид агритокс, ВК (1,0 л/га) в зернотравяном (бобовые 40%) севообороте. Семена перед посевом обрабатывали протравителем виал Траст (0,4 л/т). Учет за развитием вредителей, болезней и сорняков проводился до применения пестицидов и в фазу конец цветения - начало молочной спелости. Видовой состав и численность сорняков фиксировались на постоянных площадках (50х50 см), на которых учитывались однолетние и многолетние сорняки.

Полевой опыт проведен на темно-серой лесной тяжелосуглинистой почве с содержанием гумуса 4,8-5,3 %, легкогидролизуемого азота - 107-144 мг, подвижного фосфора - 158-253, обменного калия - 102-145 мг/кг почвы, сумма поглощенных оснований - 25,1-25,4 мг. - экв. на 100 г почвы, рН_сол -4,9-5,1.

Агротехника возделывания пшеницы Красноуфимская 100 общепринятая для зоны Урала. Фитопатологические учеты в посевах яровой зерновой культуры проводили по методике В.А. Чулкиной [7].

Метеоусловия в 2011-2013 гг. заметно отличались от среднемноголетних показателей. Из всех лет наблюдений наиболее благоприятные условия для развития и роста яровой пшеницы выявлены в 2011 г. Выпадение осадков в июне на уровне 147 % от нормы обеспечило достаточную продуктивность стеблестоя пшеницы, несмотря на жаркую погоду во второй половине лета. В 2012 г. отмечены засушливые условия в период активной вегетации яровой пшеницы, ГТК за вегетационный период составил 1,10 ед. В 2013 г. также отмечен недостаток влаги, особенно в начале лета. Осадки выпадали в основном в виде ливней, что не способствовало накоплению продуктивной влаги в пахотном и подпахотных горизонтах почвы.

Результаты исследований

Микологические анализы семян пшеницы показали, что зараженность семенного материала во все годы исследований превышала экономический порог вредоносности (ЭПВ) в 1,8 раза (табл. 1). Среди фитопатогенов были выделены грибы родов альтернария, гельминтоспориум, пенициллиум, фузариум, мукор и бактерии. Протравливание препаратом виал ТрасТ обеспечило снижение зараженности семян пшеницы в 5,4 раза по отношению к исходному уровню, биологическая эффективность данного приема составила 81,4 %.

Таблица 1

Биологическая эффективность протравливания семян пшеницы, 2011-2013 гг.

Предпосевная обработка семян пшеницы виал Траст и опрыскивание посевов фунгицидом колосаль Про обладали высокой биологической активностью к семенной и частично почвенной инфекции, а также к аэрогенной инфекции, на ранней стадии онтогенеза культуры. Не зависимо от типа севооборота на вариантах с использованием фунгицидов распространение гельминто-фузариозных гнилей было в 1,7 раза ниже, чем в вариантах без обработки. Наибольшая биологическая эффективность до 60 % наблюдалась по сидеральному пару (табл. 2).

Таблица 2

Влияние предшественников, систем удобрения и средств защиты растений на развитие корневых гнилей, 2011-2013 гг.

Примечание: 1. Без удобрений; 2. N₃₀Р₃₀К₃₆; 3. N₂₄Р₂₄К₃₀+навоз, сидераты, солома. Химическая защита (протравитель + баковая смесь - фунгицид+инсектицид+гербицид). Аналогично в последующих таблицах

Степень поражения листовыми пятнистостями эндофитной природы учитывалась по предфлаговому и флаговому листам в фазе молочно-восковой спелости зерна. Учеты показали, что степень развития листовых пятнистостей на пшенице в засушливых условиях 2012 г. не превышала 1-5 %, на депрессивный характер воздействия засухи указывали и другие исследователи [5]. В другие годы она достигала 5,0-13,1 %. Во всех вариантах с химической обработкой фунгицидом колосаль Про прослеживается тенденция снижения степени развития листовыми пятнистостями, при этом развитие болезни было в 1,4-2,8 раза меньше, чем в контроле. По распространению листовых пятнистостей в посевах пшеницы в зависимости от предшественника их можно расположить в следующем порядке по мере убывания: горох, клевер, сидеральный пар.

Изучение комплекса вредных насекомых в фазу кущения пшеницы показало наличие хлебной блошки (полосатой и стеблевой), шведской и яровой мух, трипса. В зависимости от условий года численность хлебной полосатой блошки в посевах зерновой культуры варьировала на уровне от 10 до 78 штук на 100 взмахов сачком, наибольшее их количество отмечено в 2013 г. Интенсивность повреждения перед химической обработкой не превышала 0,5-1,0 балла. Внутристеблевых вредителей (шведская и яровая мухи) выявлено от 24 до 41 экземпляра на 100 взмахов сачком.

Применение Борея на пшенице в фазу полного кущения снижало количество поврежденных стеблей (главных и боковых) в 1,8-2,2 раза. Биологическая эффективность Борея за счет его применения составила 77,5 %. Наибольшая эффективность инсектицида проявилась на пшенице, размещенной по клеверу и сидеральному пару на удобренных фонах питания.

При учете влияния сорной растительности на урожайность пшеницы выявлено, что степень засорения яровой пшеницы зависела от предшественника и метеорологических условий. Уровень засоренности пшеницы по сидеральному пару был ниже, чем после гороха и клевера. Количество сорняков варьировало от 63 до 92 шт./м^2. Запашка сидерального удобрения в паровом поле за счет дополнительных обработок и конкуренции крестоцветной культуры подавляла сорную растительность, снижая долю сорняков в посевах яровой пшеницы в 1,2-1,4 раза по отношению к посевам яровой культуры, размещенной по клеверу и гороху. Это подтвердило данные, полученные ранее с использованием крестоцветных культур в качестве зеленого удобрения [8]. Максимальное количество многолетних сорняков (5-10 шт./м²) наблюдалось в варианте, где в качестве предшественника выступал клевер 1 г.п. При размещении пшеницы по клеверу основной ценоз сорняков был представлен многолетними корнеотпрысковыми сорняками (осот розовый и желтый, хвощ, пырей) с превышением ЭПВ в 1,5-3,1 раза. На пшенице, размещенной после гороха, сорняки были представлены в основном однолетними видами (овсюг, пикульник, подмаренник, звездчатка средняя, аистник обыкновенный, дымянка, куриное просо и щирица). Применение удобрений не оказало заметного влияния на сорный компонент в агрофитоценозе яровой пшеницы. На удобренных вариантах отмечено незначительное увеличение степени засорения посевов за счет улучшения режима питания.

Опрыскивание посевов в фазу кущения снизило засоренность многолетниками в 2,1-4,2 раза по сравнению с контролем, биологическая эффективность гербицида составила 77 %.

Результаты исследований показали, что изучаемые факторы существенно увеличивают урожайность зерна яровой пшеницы. Фон питания и погодные условия оказали наиболее сильное влияние на уровень продуктивности пшеницы в изучаемых севооборотах [9]. Самый высокий сбор зерна яровой культуры получен в 2011 г. (табл. 3). При применении минеральных и органических удобрений в зависимости от предшественника прибавки урожая составили 0,51-1,21 т/га по отношению к естественному фону плодородия. В неблагоприятных погодных условиях урожайность пшеницы заметно снижалась, особенно в 2012 г.

Анализируя урожайные данные, можно сказать, что в течение трех лет наилучшим предшественником для яровой пшеницы оказался сидеральный пар с запашкой в нем рапса. В среднем за 3 года урожайность пшеницы по пару была выше на 0,07-0,55 т/га по сравнению с другими предшественниками.

Таблица 3

Урожайность пшеницы в зависимости от системы удобрения и защиты растений

Обращает на себя внимание невысокая эффективность клевера как предшественника для пшеницы, т.к. во второй ротации севооборотов (2007-2010 гг.) сидеральный пар по своему воздействию на урожай пшеницы был на уровне многолетней бобовой культуры [10]. Это, на наш взгляд, связано с низкой продуктивностью клевера в изучаемые годы, особенно в 2010 и 2012 гг. Из-за недостатка влаги и высоких температур воздуха в период вегетации бобовой культуры сбор зеленой массы в 2010-2012 гг. не превышал 7,0-23,0 т/га. Изреживание многолетней бобовой травы приводило к увеличению засорения посевов зерновой культуры многолетними сорняками, что также отрицательно сказалось на продуктивности пшеницы.

В благоприятном по погодным условиям 2013 г. эффект от применения средств защиты отмечен главным образом на фоне без удобрений, где прибавка зерна составила 0,24-0,33 т/га. В засушливых условиях выявлена достоверная эффективность данного приемы во всех вариантах, независимо от фона питания и предшественника. При этом на неудобренном фоне дополнительный сбор зерна составил 0,48-0,60 т, на минеральном и органоминеральном фонах питания - в пределах 0,17-0,60 т/га. В 2013 г. существенный прирост урожая пшеницы отмечен по клеверу и сидеральному пару. В среднем за 3 года прибавка урожайности от применения средств защиты была на уровне 0,15-0,39 т/га.

Выводы

1. Протравливание препаратом виал ТрасТ снизило общую зараженность семенного материала до 9,7 %, что в 5,4 раза ниже по отношению к контролю. Биологическая эффективность данного приема составила в среднем за 3 года около 81,4 %. Полевая всхожесть семян при использовании данного приема возросла на 2,8-6,7 %.

2. Обработка семян протравителем с последующим опрыскиванием по вегетирующим растениям колосаль Про значительно защитила посевы от корневых гнилей и листостеблевой инфекции. При этом развитие болезни было в 1,4-2,8 раза меньше, чем в контроле. Наибольшая биологическая эффективность до 60 % наблюдалась по сидеральному пару. К уборке степень развития корневых гнилей на пшенице на необработанных вариантах возросла в 1,1-2,0 раза по сравнению с фазой кущения.

3. Наибольшая эффективность инсектицида проявилась на пшенице, размещенной по клеверу и сидеральному пару на удобренных фонах питания. Биологическая эффективность борея составила 77,5 %.

4. Применение гербицида позволило снизить засоренность посевов пшеницы многолетними и однолетними сорняками в 2-4 раза, биологическая эффективность составила 77,0 %.

5. При применении минеральных и органических удобрений в зависимости от предшественника прибавки урожая составили 0,48-0,99 т/га по отношению к естественному фону плодородия. В сложившихся погодных условиях наиболее высокий сбор зерна пшеницы получен по сидеральному пару. В среднем за 3 года прибавка урожайности яровой зерновой культуры от применения средств защиты была на уровне 0,15-0,39 т/га.

Список литературы

1. Зезин Н.Н. и др. Яровой ячмень и пшеница на Среднем Урале. Екатеринбург, 2010. 284 с.

2. Лошаков В.Г. Севооборот и плодородие почвы. М.: Изд. ВНИИА, 2012. 512 с.

3. Колобков Е.В., Круглов Т.Л. Влияние предшественников пшеницы на фитосанитарное состояние почвы // Вопросы повышения плодородия почв на Среднем Урале: тр. УралНИИСХоза. Свердловск, 1985. Т.42. С.131-137.

4. Колобков Е.В., Постников П.А., Лаптева Н.А. Защита растений на Среднем Урале. Екатеринбург, 2012. 184 с.

5. Немченко В.В. и др. Оптимизация фитосанитарной обстановки в посевах зерновых культур в условиях Зауралья // Аграрный вестник Урала. 2014. № 8 (126). С.10-15.

6. Немченко В.В. и др. Эффективность защиты посевов яровой пшеницы от болезней в Зауралье //АПК России. 2016. Т.75. № 1. С.181-185.

7. Чулкина В.А., Торопова Е.Ю., Стецов Г.Я. Интегрированная защита растений: фитосанитарные системы и технологии. М.: Колос, 2009. 670 с.

8. Постников П.А. Агроэкологическая оценка промежуточных культур в качестве сидерального удобрения / Вопросы повышения эффективности сельскохозяйственного производства на Среднем Урале: Сб. научных трудов. Екатеринбург. 2003. Т.60. С. 199-210.

9. Завалин А.А., Пасынкова Е.Н., Пасынков А.В. Вклад факторов в формирование урожая и основных показателей качества яровых зерновых культур // Достижения науки и техники АПК. 2011. №1. С.8-10.

10. Постников П.А. Подбор предшественников под яровую пшеницу в полевых севооборотах // Агропродовольственная политика России. 2012. № 6. С.53-55.

Размещено на Allbest.ru