Влияние фактора защиты растений и системы удобрений на фитосанитарное состояние почвы в агроценозе озимой пшеницы сорта Юка

Интенсивная эксплуатация черноземов Кубани привела к дисбалансу между  потенциальным и эффективным  плодородием. При систематическом  внесении в почву удобрений она  обогащается биофильными элементами и в то же время, вследствие постоянного  отчуждения с урожаем органического  вещества, происходит потеря гумуса. Это  привело к ухудшению водно–физических свойств и пищевого режима почв, увеличению сопротивляемости почвообрабатывающим  орудиям, снижению микробиологической активности  [ 36 ].

Большую роль в достижении высокой урожайности и контроле фитосанитарного состояния сельскохозяйственных культур, в том числе озимой пшеницы, играет плодородие почвы [ 16 ]. По И.С.  Кауричеву (1991), плодородие – это способность почв удовлетворять потребность растений в питательных элементах, воде, обеспечивать корневую систему достаточным количеством воздуха, тепла и благоприятной физико-химической средой для нормального роста и развития растений. Показателем плодородия почвы является количественное содержание в ней органического вещества, и прежде всего гумуса, который, являясь основным источником элементов питания растений, а также регулятором основных физико–химических и биологических свойств почвы, обусловливает ее водно–воздушный и питательный режимы [ 15 ].

В научной литературе  имеются данные о влиянии органических удобрений, в частности навоза, на развитие и распространение вредных  организмов, сохранение почвенного плодородия. Исследованиями Н.Г. Малюги и др. (2006), доказана целесообразность внесения высоких  доз органических удобрений. В стационарном полевом опыте КубГАУ установлено, что, при  среднем и слабом развитии корневой системы озимой пшеницы  в 1994–1995 гг., внесение минеральных удобрений  в дозе N₁₂₀P₆₀K₄₀ снизило поражение растений корневыми гнилями  в 1,2 – 2,1 раза в сравнению с естественным фоном плодородия  и минерального питания. Однако в 1996 году, при мощном развитии корневой системы, такой закономерности не выявлено [ 69 ]. Плодородие почвы в меньшей степени, чем действие удобрений, оказывало сдерживающее влияние на развитие корневых гнилей. Развитие корневых гнилей на сорте Юна в 1994–1995 годах при повышенном уровне плодородия снизилось в 1,1-1,3 раза. Не отмечалось положительное действие органики на развитие корневых гнилей и на сортах Руфа и Победа 50. В вариантах комплексного воздействия органических и минеральных удобрений проявилось максимальное сдерживание  развития корневых гнилей, которое снижалось по сравнению с естественным фоном плодородия и минерального питания на сорте Юна в 1,3–2 раза, на сорте Руфа – в 3–4 раза,  на сорте Победа 50 – в 1,5–2,0 раза [ 69 ].

По данным Мандрыки, весенняя подкормка озимой пшеницы аммиачной  селитрой (150кг/га) и весеннее боронование  обеспечивали эффективную защиту от фузариозной и офиоболезной гнилей, а также снежной плесени и  высокую прибавку урожая (17,9–22,1 ц/га). Однако эти приемы способствовали увеличению пораженности растений церкоспореллезной  и ризоктониозной гнилями [ 39 ].

Эффективность от внесения 200 т/га перепревшего навоза проявляется  в течение последующих шести  лет и обеспечивает средний уровень  плодородия почвы. Москалевой (1999) установлено, что доли влияния плодородия почвы на снижение поражения растений озимой пшеницы корневыми гнилями на сорте Руфа составила 7,8–21,8.

По данным Ю.И. Бердыш (2002), плодородие почвы оказывало сдерживающее влияние на развитие корневых гнилей, хотя и в меньшей степени, чем действие минеральных удобрений.

Под влиянием органических удобрений происходит изменение  биологической активности почвы. О.Е. Енкиной и Н.Ф. Коробским (1999), установлено, что с повышением почвенного плодородия «экологическая буферность» почвы возрастает. Это связано с увеличением количества грибов, бактерий и актиномицетов, участвующих в утилизации растительных остатков, а также повышающих антифитопатогенный потенциал почвы. В полевых опытах на обыкновенном черноземе при внесении 300 т/га навоза на протяжении шести лет наблюдалось последействие на почвенную биоту. Он оказывал положительное влияние на структуру микробиоценоза, снижая численность автотрофной микрофлоры и микроскопических грибов.  Количество последних в различных вариантах опыта снижалась на 35–43%. Авторами сделан вывод, что применение навоза сдвигает направленность почвенно-микробиологических процессов в сторону более медленного использования органического вещества самой почвы при достаточно интенсивном разложении свежих органических остатков, что положительно сказывается на динамике гумуса в почве.

Многие авторы [ 11, 49, 70 ] отмечают, что ежегодное внесение органических удобрений способствует устойчивому развитию микробиологических процессов, стабилизирует соотношение процессов минерализации и гумификации на благоприятном для сохранения почвенного плодородия уровне.

Таким образом применение органо-минеральных удобрений может рассматриваться как интенсивный прием снижения инфекционного потенциала возбудителей в почве. Он обеспечивает максимальное подавление развития корневых гнилей из-за уменьшения предрасположенности растений к возбудителю инфекции.

1.4. Влияние факторов защиты  растений на фитосанитарное состояние  почвы в агроценозе озимой пшеницы

Одно из основополагающих научных положений при разработке системы защиты растений от комплекса  вредных организмов состоит в  том, что она должна базироваться не только на применении пестицидов, а на комплексном подходе, включающем оптимальное сочетание  агротехнических мероприятий  и средств оперативной защиты [ 1, 2, 25, 29].

Объективной основой эффективной  химической защиты растений в современном  земледелии являются данные о фитосанитарном состоянии агроэкосистем.

При сохраненном урожае на сумму 37,9 млрд. руб. и  затратах на пестициды 20,5 млрд. руб. окупаемость составляет 1,84 руб. [ 21, 47 ].

По данным многолетних  исследований института защиты растений НАН Беларуси, своевременное проведение защитных мероприятий в посевах  сельскохозяйственных культур обеспечивает в среднем сохранность от 5,7 до 6,5 ц/га урожая зерна при окупаемости  затрат в 1,7–2,0 раза и более [ 61 ].

Гербициды, снижая засоренность посевов, за счет снижения потребления  сорняками способствуют увеличению в почве необходимых для культурных растений элементов питания[ 53, 54, 61, 62, 63 ]. Ряд групп гербицидов активизируют развитие почвенных микроорганизмов, способствующих мобилизации питательных веществ из почвы [ 6 ].

Биологическая эффективность  гербицидов зависит от вносимого  препарата, нормы его расхода, времени  применения. Но наиболее значимым является степень засоренности посевов. В  зависимости от количества и массы  сорняков на поле оценивается экономическая  целесообразность применения гербицидов путем сравнения данных о потерях  урожая озимой пшеницы с затратами  на проведение обработки выбранными препаратами [.32, 58, 59 ].

При использовании гербицидов важно обращать внимание на две стороны  их действия – эффективность против сорняков и безопасность для культуры, на посевах которой препараты применяют [ 48 ]. По данным Тхол Бун Тхан (2005). в настоящее время большую актуальность представляет изучение экологических последствий применения гербицидов, показателем которых может служить микробиологическая активность почвы.

Накоплен обширный материал, раскрывающий воздействие различных  гербицидов на состав микробных ценозов  и их активность, свидетельствующий  о противоречивости полученных данных. По мнению Круглова, причины этих противоречий связаны с различиями почвенно-климатических  условий проведения опытов, видов  сельскохозяйственных культур, агротехнических  приемов обработки почвы, сроков и способов отбора почвенных проб для микробиологических анализов [ 28 ].

Многие авторы приходят к  выводу, что в кратковременных  опытах производственные дозы гербицидов или не оказывают негативного  воздействия на микрофлору, или их действие быстро нивелируются в связи  с большой буферностью почвы  и устойчивостью микробных ценозов  [ 22, 31 ].

В лабораторных опытах установлено, что гербициды в меньшей степени  токсичны для бактерий, чем для  актиномицетов и почвенных микромицетов. При исследовании более 300 пестицидов, Бызов (1989) установил, что грибы угнетаются большим количеством веществ  меньшими концентрациями и в течение  более длительного времени, чем  бактерии и актиномицеты.

Лебедевой (1991) установлено, что при трехлетнем применении триазинов  на дерново-подзолистой и дерново-луговой  почвах в составе микробных популяций  наступают значительные и продолжительные  отклонения. Это обязывает соблюдать  особую осторожность и вести контроль за состоянием почвы при систематическом  использовании гербицидов [ 31 ].

По данным Енкиной, численность  нитрифицирующих бактерий и целлюллозоразрушающих  микроорганизмов снизились при  использовании гербицидов по сравнению  с контролем на 30–42%. В то время как количество актиномицетов возросло на 5-36, а микромицетов – на 17-20% [ 17 ].

Наиболее чувствительны  к пестицидам фосфотазная активность, процессы нитрификации и разложения органического вещества.

Разложение гербицидов в  почве идет, в основном, за счет их микробиологической трансформации, которая  может быть усилена добавлением  в почву легкодоступных источников питания, в частности, внесением  различных органических удобрений.

Ерошенко установлено, что  неблагоприятные факторы окружающей среды через изменения метаболических процессов в растениях озимой пшеницы влияют на жизнедеятельность  почвенной биоты [ 18 ].

Фунгициды во многом способствуют раскрытию потенциала продуктивности растений, а в случае экологической  напряженности снижают действие неблагоприятных факторов, повышая  агроэкологическую стабильность [ 22, 55, 64, 74 ].

Вспышки размножения возбудителей заболеваний приводят к значительному  недобору зерна и снижению его  качества. В  связи с этим  фунгициды  находят широкое применение во всех зерносеющих регионах       [ 30].

Сведения об эффективности  фунгицидов на озимой пшенице, в том  числе и на фоне интенсивного применения минеральных удобрений, носят разноречивый характер и показывают сложную взаимосвязь  между растениями и средствами комплексной химизации [ 33, 34, 50 ]. Отмечается прямая зависимость эффективности фунгицидов и обеспеченности посевов азотными удобрениями, а также положительное взаимодействие некоторых подкормок и химических средств защиты [ 19 ]. Использование фунгицидов и азотных подкормок оказывает влияние на развитие корневых гнилей и применение фунгицидов в такой ситуации окупается величиной сохраненного урожая[ 20, 27, 35 ].

В работах отечественных  и зарубежных исследователей отмечено значение погодных условий в период вегетации в эффективности применения фунгицидов [ 38, 45, 73 ]. В связи с этим методика, основанная на экспертной оценке фитосанитарного состояния посевов с учетом агротехнических, метеорологических условий возделываемой культуры и экологических факторов, имеет значительные преимущества перед другими.

По данным С. З. Мандрыки (2004), в  северной зоне Краснодарского края эффективность фунгицидов против комплекса  возбудителей гнилей озимой пшеницы  находилась в зависимости от видового состава и соотношения видов. С увеличением доли офиоболеза в  патогенном комплексе эффективность  обработок и прибавки урожая снизились  соответственно с 84% до 0 и с 15 ц/га до 0.

Ефимов (2008), подчеркивая  значение химических средств в оптимизации  состояния агроценозов, отмечает их вспомогательную роль в производстве сельскохозяйственной продукции и  обеспечении плодородия почв. Основным направлением остается широкая  биологизация и экологизация систем земледелия. Задачей природоохранного использования  химических средств защиты растений является участие в формировании адаптивного, агробиоценологического подхода.

Биологическая защита должна быть частью общей агротехнологии возделывания культуры или группы близкородственных  культур, и развиваться в тесном взаимодействии с другими её компонентами: набором возделываемых сортов, уровнем  агротехники, спецификой внесения удобрений  [ 1, 42 ].

Соколов утверждает, что  биозащита – это наиболее экологическая  и наукоемкая составляющая интегрированной  защиты растений [ 56, 57 ].

ВИЗР разработана концепция  фитосанитарной оптимизации агроэкосистем  на основе использования устойчивых сортов и биологической защиты растений. Исходя из общей концепции развития растениеводства, перед защитой  растений ставится задача использования  механизмов саморегуляции агробиоценозов, в том числе выявления и  обоснования путей формирования экзогенно- и эндогенно управляемых  сообществ, то есть консортных систем различных типов на основе использования  устойчивых к патогенам различной природы сортов и гибридов сельскохозяйственных культур и оптимизации биологической защиты [ 46, 64 ].

Микробиологическая защита сельскохозяйственных культур от вредителей и болезней является важнейшей частью биологической защиты, служит основой  для формирования и функционирования паразитоценозов и базируется на комплексном использовании биопрепаратов  с различным типом контроля численности  вредоносных видов [ 45 ].