Влияние использования биологического фунгицида на урожайность зерновых культур в тюменской области

Анализ причин высоких концентраций пестицидов, которые оказывают существенное влияние на почвенную микробиоту, угнетают аборигенные микроорганизмы и приводят к нарушению процессов почвообразования. Определение последствий полного отказа от пестицидов.

Рубрика Сельское, лесное хозяйство и землепользование
Вид статья
Язык русский
Дата добавления 01.02.2024
Размер файла 284,5 K

Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

Размещено на http://www.allbest.ru/

Влияние использования биологического фунгицида на урожайность зерновых культур в тюменской области

Станислав Сергеевич Миллер, Евгений Александрович Дёмин, Екатерина Владимировна Томилова

Аннотация

Повышение продуктивности агроценозов одна из важнейших задач в рамках продовольственной безопасности страны. Для увеличения валового сбора зерна товаропроизводители существенно повышают использование химических средств защиты растений. Высокие концентрации пестицидов оказывают существенное влияние на почвенную микробиоту, угнетают аборигенные микроорганизмы и приводят к нарушению процессов почвообразования. Нерациональное использование химических средств защиты растений приводит к накоплению пестицидов в почве и остаточному количеству в продукции. С целью повышения экологической чистоты продукции разработаны законопроекты, направленные на снижение использования химических средств защиты растений. Полный отказ от пестицидов неминуемо приведет к потере в урожайности. Однако существует альтернатива, позволяющая заменять химические средства защиты растений на биологические препараты. Одними из основных препаратов являются биологические фунгициды. Цель исследований: установить влияние биологического фунгицида на урожайность зерновых культур в Тюменской области. Исследования по изучению влияния биологического фунгицида Метабактерин на урожайность зерновых культур проводили 2021-2022 гг., на опытном поле государственного аграрного университета Северного Зауралья. В опыте исследования проводились на районированных сортах яровой пшеницы, яровом ячмене, овсе, озимой пшенице, озимой ржи и озимой тритикале. Обработку препаратом Метабактерин проводили по вегетации в фазу кущения в баковой смеси с гербицидами с нормой 20 г/га. Установлено, что урожайность яровых и озимых зерновых культур существенно зависит от погодных условий. Дефицит влаги приводит к снижению продуктивности зерновых культур до 0,78-2,76 т/га по яровым культурам и до 2,15-2,56 т/га по озимым культурам. В благоприятные годы урожайность повышается в 2-5 раз. Применение препарата Метабактерин в засушливые годы благоприятно сказалось на урожайности ячменя, где сбор с одного гектара увеличился на 0,20 т. На других изучаемых культурах существенных различий не отмечалось. При достаточном количестве осадков и температуры повышение урожайности от использования биологического фунгицида отмечалось в посевах ярового ячменя, озимой пшеницы, где сбор с одного гектара увеличился на 0,59 и 0,15 тонн, соответственно.

Ключевые слова: биологический фунгицид, Метабактерин, урожайность, яровые культуры, озимые культуры.

Abstract

THE INFLUENCE OF THE USE OF A BIOLOGICAL FUNGICIDE ON THE YIELD OF GRAIN CROPS IN THE TYUMEN REGION

Stanislav S. Miller, Evgeny A. Demin, Ekaterina V. Tomilova

Increasing the productivity of agrocenoses is one of the most important tasks within the framework of the country's food security. To increase the gross grain harvest, commodity producers significantly increase the use of chemical plant protection products. High concentrations of pesticides have a significant impact on the soil microbiota, inhibit native microorganisms and lead to disruption of soil formation processes. The irrational use of chemical plant protection products leads to the accumulation of pesticides in the soil and the residual amount in the products. In order to improve environmentally friendly products, draft laws have been developed aimed at reducing the use of chemical plant protection products. A complete rejectio n of pesticides will inevitably lead to a loss in yield. However, there is an alternative that allows you to replace chemical plant protection products with biological preparations. One of the main drugs are biological fungicides. The purpose of our researc h is to establish the effect of a biological fungicide on the yield of grain crops in the Tyumen region. Studies on the effect of the biological fungicide Metabacterin on the yield of grain crops were carried out in 2021 -2022, at the experimental field of the State Agrarian University of the Northern Urals. In the experiment, studies were conducted on zoned varieties of spring wheat, spring barley, oats, winter wheat, winter rye and winter triticale. Treatment with Metabactrin was carried out during the growing se ason in the tillering phase in a tank mixture with herbicides with a norm of 20 g/ha. It is established that the yield of spring and winter grain crops significantly depends on weather conditions. Moisture deficiency leads to a decrease in the productivity of grain crops to 0.78-2.76 t/ha for spring crops and to 2.15-2.56 t/ha for winter crops. In favorable years, the yield increases 2-5 times. The use of the drug Metabacterin in dry years had a positive effect on the yield of barley, where the harvest per hectare increased by 0.20 tons. There were no significant differences in other cultures studied. With sufficient precipitation and temperature, an increase in yield from the use of a biological fungicide was noted in spring barley and winter wheat crops, where the harvest per hectare increased by 0.59 and 0.15 tons, respectively.

Keywords: biological fungicide, Metabacterin, yield, spring crops, winter crops.

Введение

Высокая нагрузка на почвы, вовлеченные в сельскохозяйственный оборот, существенное количество используемых химических средств защиты растений приводят к снижению биологической активности почвы [1, 2]. С целью повышения качества и получения экологически чистой продукции в стране принят ряд законов, направленных на улучшение качества продукции растениеводства и с улучшенными характеристиками [3, 4], основное положение которых обязывает товаропроизводителей полностью или частично отказаться от использования ядохимикатов. В условиях лесостепной зоны Зауралья полный отказ от использования пестицидов неминуемо приведет к потере в урожае из-за высокой засоренности посевов сорняками и высокой концентрации вредителей и болезней [5, 6]. Однако, существует альтернатива по использованию в системе защиты растений биологических фунгицидов, которые показывают хорошие результаты в борьбе с болезнями. Большая часть биологических фунгицидов состоит из живых организмов, которые чувствительны к температуре, солнечному свету, условиям транспортировки, хранения и применения, что затрудняет их использование в производстве [7, 8].

Цель исследований: установить влияние биологического фунгицида на урожайность зерновых культур в Тюменской области.

Материалы и методы исследований. Полевой опыт по изучению влияния биологического фунгицида на урожайность зерновых культур проводился в 2021-2022 гг., на опытном поле государственного аграрного университета Северного Зауралья.

Почва опытного участка - чернозем выщелоченный. Запасы подвижного фосфора и калия достигают 290 и 360 кг/га, соответственно, запасы нитратного азота 55 кг/га. Содержание органического вещества составляет 7-8%, обменная кислотность - 5,6 ед.рН [9, 10]. Накопления азота текущей нитрификации под зерновыми культурами варьирует от 50 до 120 кг/га, в зависимости от технологии возделывания и погодных условий [11, 12].

Под озимые культуры после уборки однолетних трав (горохоовсяная смесь) проводили отвальную обработку почвы плугом навесным ПН-4-35 на глубину 20-22 см. В начале сентября проводили предпосевную культивацию культиватором паровым стерневым КПС-4, в дальнейшем сеяли районированные сорта озимой пшеницы с нормой высева 6,2 млн всхожих семян на 1 га, озимой ржи - 7,0 и озимой тритикале 6,5 с одновременным внесением аммофоски (15-15-15) (в дозе 70 кг/га в действующем веществе) сеялкой СЗМ-5,4. В дальнейшем прикатывали последующим прикатыванием кольчато-шпоровыми катками 3ККШ-6А. Весной в первой декаде мая проводили врезание аммиачной селитры (70 кг/га в действующем веществе) сеялкой зерновой СЗ-3,6.

Под яровые культуры после уборки предшественника проводили отвальную обработку почвы навесным плугом ПН-4-35 на глубину 20-22 см. Весной по физически спелой почве проводили боронование зубовыми боронами БЗСС-1,0 в два следа. В первой декаде мая проводили посев районированных сортов яровых культур с нормой высева 6,0 млн всхожих семян на 1 га яровой пшеницы, 5,5 млн всхожих семян на 1 га овса и ярового ячменя сеялкой СЗМ-5,4 с внесением 70 кг/га аммиачной селитры в действующем веществе. Перед посевом культивировали КПС-4. В дальнейшем прикатывали кольчато-шпоровыми катками 3ККШ-6А. В период кущения проводили химическую обработку посевов баковой смесью гербицидов, состав которых зависел от количества и видового состава сорных растений. Одновременно с химической прополкой на вариантах, где предусмотрено применение биологического фунгицида дополнительно вносили по 20 г/га препарата Метабактерин в баковую смесь. Препарат используется для снятия эффекта «гербицидной комы», усиления естественного иммунитета и подавления развития заболеваний.

В фазу полной спелости проводили уборку комбайном TERRION-2010. Перед обмолотом проводили учет биологической урожайности, отбирали снопы с 1 м2 в 3-кратной повторности. В дальнейшем проводили обмолот зерна сноповой молотилкой, определяли влажность зерна и расчет урожайности с учетом 100% чистоты и 14% влажности.

Погодные условия 2021 года существенно отличались от среднемноголетних показателей. Температура воздуха в мае была выше нормативных значений на 7,2°С. В летний период температура воздуха существенно не отличалась от среднемноголетних значений. В сентябре атмосферная температура была ниже нормативных значений на 4,1°С. (рисунок 1).

Рисунок 1. Температура воздуха, °С

Количество осадков, выпавшее за вегетационный период 2021 года, было ниже среднемноголетних значений на 48%. Существенный дефицит влаги проявлялся в мае, где количество осадков составляло 2,3 мм, при норме 38 мм. Недостаток влаги также отмечался в фазу кущения яровых культур, где количество выпавших осадков было ниже среднемноголетних значений на 37% (рисунок 2).

Рисунок 2. Количество осадков, мм

В начале периода вегетации 2022 года температура воздуха существенно не отличалась от средних значений. Повышенная атмосферная температура отмечалась в августе, где ее значения превышали нормативные на 3,2°С. Количество осадков, выпавшее за 2022 год, было выше средних значений на 15 мм. В мае количество осадков составило 94 мм, что на 147% выше нормы. В летне-осенний период количество осадков было ниже средних значений на 2-18 мм.

Результаты исследований и их обсуждение

Урожайность яровой пшеницы в 2021 году составляла 0,73 т/га на контроле. Применение биологического препарата Метабактерин не оказало достоверной прибавки в урожайности, отклонения находились в пределах ошибки опыта НСРо5=0,14 т/га. (рисунок 3). Низкая урожайность яровой пшеницы в 2021 году связана с малым количеством осадков в начале вегетации, недостаток которых затруднил появление всходов и интенсивность кущения. Урожайность ярового ячменя в 2021 году составляла 2,5 т/га на контроле, использование препарата Метабактерин способствовало повышению продуктивности ячменя на 0,20 т/га при НСРо5=0,19 т/га. Урожайность овса в 2021 году была выше на контроле и составила - 2,76 т/га. Использование биологического фунгицида не оказало достоверного влияния отклонения были в пределах ошибки опыта, при НСР 05=0,28 т/га. В благоприятный 2022 год урожайность всех яровых культур была значительно выше, чем в засушливом 2021 году. Однако, на яровой пшенице существенных отличий в сборе зерна при использовании биологического препарата не наблюдалось, отклонения находились в пределах ошибки опыта НСРо5=1,11 т/га.

Рисунок 3. Влияние погодных условий и препарата Метабактерин на урожайность яровых зерновых культур, т/га

В 2022 году обработка биологическим фунгицидом способствовала повышению урожайности овса на 0,59 т/га, соответственно, при НСР05=0,40 т/га. Повышение урожайности на вариантах с использованием Метабактерина в 2022 году объясняется тем, что год был благоприятен для развития болезней. И использование биологического фунгицида положительно сказалось на сохранности посевов. Тогда как в засушливом и жарком 2021 году заболеваний в посевах яровых культур практически не отмечалось. Влияние погодных условий на эффективность фунгицидов, распространение болезней и продуктивность зерновых культур более подробно описано в работе В.В. Чекмарева (2016) [13].

Урожайность озимой пшеницы в 2021 году достигала 2,15 т/га на контроле, использование биологического фунгицида не оказала существенного влияния на сбор зерна, отклонения находились в пределах ошибки опыта НСР05=0,35 т/га. В засушливом году также отмечалось отсутствие увеличения урожайности от применения биологического препарата по озимой тритикале и ржи. Сбор зерна, с которых составлял 2,56 и 2,81 т/га, на контроле и 2,71 и 3,09 т/га, при НСР05=0,49 и 0,77 т/га, соответственно (рисунок 4).

Рисунок 4. Влияние погодных условий и препарата Метабактерин на урожайность озимых зерновых культур, т/га

В 2022 году урожайность озимых культур была практически в два раза выше, чем в 2021 году из-за благоприятных погодно-климатических условий. Урожайность озимой пшеницы на контроле увеличилась до 4,57 т/га, применение биологического фунгицида по вегетации способствовало повышению урожайности на 0,15 т/га, при НСР05=0,06 т/га. Сбор зерна с единицы площади озимой ржи и тритикале составлял на контроле 4,90 и 5,02 т/га, применение биологического препарата не оказало достоверного влияния на продуктивность этих культур, отклонения находились в пределах ошибки опыта. пестицид микробиота почвообразование

Заключение

Урожайность яровых и озимых зерновых культур существенно зависит от погодных условий. В засушливые жаркие годы сбор зерна снижается до 0,78-2,76 т/га по яровым культурам и до 2,15-2,56 т/га по озимым культурам. В благоприятные годы продуктивность увеличивается в 2-5 раз. Применение препарата Метабактерин в засушливые годы не оказывает достоверной прибавки в урожае озимых культур, а также овса и яровой пшеницы, однако продуктивность ячменя повышалась на 0,20 т/га. В благоприятный для возделывания зерновых культур 2022 год биологический фунгицид способствовал повышению урожайности ярового ячменя на 0,59 т/га, а также увеличению сбора зерна озимой пшеницы на 0,15 т/га.

Список источников

1. Симонов В.Ю., Андросов Г.К. Влияние фунгицидов различных химических групп на микробную популяцию и биохимическую активность почвы // Агрохимия. 2008. № 11. С. 72-75.

2. Влияние пестицидов на биологическую активность буроземов Западного Кавказа / К.Ш. Казеев, Л.В. Ромадова, Ю.В. Акименко, С.И. Колесников // Достижения науки и техники АПК. 2019. Т. 33. № 7. С. 48-50. DOI 10.24411/0235-24512019-10712.

3. Сергеев В.Р., Бухонова Ю.В. На пути к органическому земледелию // Защита и карантин растений. 2007. № 7. С. 22-23.

4. Voronkova O.Y., Kovaleva I.V. The Sustainable Socio-Economic Development of Rural Areas in Terms of Development of Organic Farming. IOP Conference Series: Materials Science and Engineering: International Science and Technology. 2020. P. 082016. DOI 10.1088/1757-899X/753/8/082016.

5. Шахова О.А. Научные основы перехода на органическое земледелие в Западной Сибири // Агропродовольственная политика России. 2020. № 5. С. 21-24.

6. Воронкова Н.А. Биологические ресурсы и их значение в сохранении почвенного плодородия и повышении продуктивности агроценозов Западной Сибири. Омск: Омский государственный технический университет, 2014. 188 с.

7. Козлова Е.А. Биологизация систем защиты сельскохозяйственных культур от болезней // Вестник аграрной науки. 2022. № 1 (94). С. 17-22. DOI 10.17238/issn2587-666X.2022.1.17.

8. Халиков С.С., Теплякова О.И., Власенко Н.Г. Влияние препаративных форм тебуконазола на фитосанитарное состояние обработанных семян, рост и развитие проростков яровой мягкой пшеницы // Агрохимия. 2022. № 2. С. 45-55. DOI 10.31857/S0002188122020065.

9. Demin E.A., Eremina D.V. Balance model of humus state of arable chernozems of the Western Siberia. IOP Conference Series: Earth and Environmental Science. 2022. P. 012084. DOI 10.1088/1755-1315/949/1/012084.

10. Казак А.А., Логинов Ю.П. Влияние уровня минерального питания на урожайность и качество зерна сортов пшеницы в Северной лесостепи Тюменской области // Известия Оренбургского государственного аграрного университета. 2019. № 3 (77). С. 41-46.

11. Демин Е.А., Еремин Д.И. Азотный режим кукурузы, выращенной по зерновой технологии в лесостепной зоне Зауралья // Вестник Алтайского государственного аграрного университета. 2017. № 12 (158). С. 10-16.

12. Демина О.Н., Еремин Д.И. Влияние минеральных удобрений на нитрификацию чернозема выщелоченного в лесостепи Зауралья // Плодородие. 2021. № 1 (118). С. 16-20. DOI 10.25680/S19948603.2021.118.05.

13. Чекмарев В.В. Новый подход к составлению формул прогноза болезней сельскохозяйственных культур (на примере ржавчинных заболеваний зерновых культур). Тамбов. 2016. 186 с.

References

1. Simonov, V.Yu. and G.K. Androsov. The influence of fungicides of various chemical groups on the microbial population and biochemical activity of the soil. Agrochemistry, 2008, no. 11, pp. 72-75.

2. Kazeev, K.Sh., L.V. Romadova, Yu.V. Akimenko and S.I. Kolesnikov. The influence of pesticides on the biological activity of borozems of the Western Caucasus. Achievements of science and technology of the agro-industrial complex, 2019, vol. 33, no. 7, pp. 48-50. DOI 10.24411/0235-2451-2019-10712.

3. Sergeev, V.R. and Yu.V. Bukhonova. On the way to organic farming. Protection and quarantine of plants, 2007, no. 7, pp. 22-23.

4. Voronkova, O.Y. and I.V. Kovaleva. The Sustainable Socio-Economic Development of Rural Areas in Terms of Development of Organic Farming. IOP Conference Series: Materials Science and Engineering: International Science and Technology. 2020. P. 082016. DOI 10.1088/1757-899X/753/8/082016.

5. Shakhova, O.A. Scientific bases of transition to organic farming in Western Siberia. Agro-food policy of Russia, 2020, no. 5, pp. 21-24.

6. Voronkova, N.A. Biological resources and their importance in preserving soil fertility and increasing the productivity of agrocenoses of Western Siberia. Omsk: Omsk State Technical University, 2014. 188 p.

7. Kozlova, E.A. Biologization of crop protection systems from diseases. Bulletin of Agrarian Science, 2022, no. 1 (94), pp. 17-22. DOI 10.17238/issn2587-666X.2022.1.17.

8. Khalikov, S.S., O.I. Teplyakova and N.G. Vlasenko. The influence of preparative forms of tebuconazole on the phyto- sanitary condition of treated seeds, growth and development of spring wheat seedlings. Agrochemistry, 2022, no. 2, pp. 45-55. DOI 10.31857/S0002188122020065.

9. Demin, E.A. and D.V. Eremina. Balance model of humus state of arable chernozems of the Western Siberia. IOP Conference Series: Earth and Environmental Science. 2022. P. 012084. DOI 10.1088/1755-1315/949/1/012084.

10. Kazak, A.A. and Yu.P. Loginov. The influence of the level of mineral nutrition on the yield and grain quality of wheat varieties in the Northern forest-steppe of the Tyumen region. Izvestiya Orenburg State Agrarian University, 2019, no. 3 (77), pp. 41-46.

11. Demin, E.A. and D.I. Eremin. Nitrogen regime of corn grown by grain technology in the forest-steppe zone of the Trans- Urals. Bulletin of the Altai State Agrarian University, 2017, no. 12 (158), pp. 10-16.

12. Demina, O.N. and D.I. Eremin. The influence of mineral fertilizers on the nitrification of leached chernozem in the forest-steppe of the Trans-Urals. Fertility, 2021, no. 1 (118), pp. 16-20. DOI 10.25680/S19948603.2021.118.05.

13. Chekmarev, V.V. A new approach to the formulation of formulas for predicting diseases of agricultural crops (on the example of rust diseases of grain crops). Tambov, 2016. 186 p.

Размещено на Allbest.ru

...

Подобные документы

Работы в архивах красиво оформлены согласно требованиям ВУЗов и содержат рисунки, диаграммы, формулы и т.д.
PPT, PPTX и PDF-файлы представлены только в архивах.
Рекомендуем скачать работу.