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

Озимую пшеницу высевали после люцерны. Под основную обработку почвы вносили аммиачную селитру, двойной суперфосфат и калийную соль в следующих нормах: В₁  – N₂₂ P₃₀ K₂₀,  В₂  – N₄₄ P₆₀ K₄₀, В₃  – N₈₈ P₁₂₀ K₈₀ .

Основная обработка почвы  на варианте Д₂ ( рекомендуемая ) состояла из дискования боронами БДТ – 3 на 10 – 12 см после 2 – го укоса люцерны и безотвальной обработки на 18 – 22 см плоскорезом ПЧН – 3,2. Перед посевом проводилась культивация почвы на 5 – 6 см агрегатом Беларусь 1025 + КПС – 4,2 + БЗСС – 1,0. Семена перед посевом обрабатывались фунгицидом Максим ( 2 л/т ).

Сев провели в оптимальный  для центральной зоны Краснодарского края срок – 8 октября 2011 г. Посевной агрегат  состоял из трактора Беларусь 1221 и сеялки СРН – 1,5 фирмы Great Plains. Норма высева – 5,0 млн. всхожих семян на 1 га, глубина заделки семян 5 – 6 см.

В фазу весеннего кущения 21 – го марта посевы озимой пшеницы  подкармливали аммиачной селитрой. Дозы удобрений по вариантам опыта  составляли на В₁  – N₂₂, В₂  – N₄₄, В₃  – N₈₈ кг д.в. на 1 га.

Химическую прополку проводили  в фазе кущения озимой пшеницы  на вариантах С₂ и С₃ агрегатом Беларусь 1225 + Rau. Для этого использовали гербицид Секатор в дозе 0,1л/га с расходом рабочего раствора – 200 л/га.

Для повышения качества зерна  посевы озимой пшеницы подкармливали  в фазе формирования зерновки мочевиной  в  дозе N₃₀.

Биологическая система защиты растений от вредителей и болезней        (вариант С₁) включала применение следующих препаратов: фунгицидная смесь на основе триходермы и Bacillus subtilis бакссис (3л/га)+ энтомологическая смесь (3 л/га). Для химзащиты посевов озимой пшеницы на варианте С₃ применяли инсектициды в фазе колошения Альто – супер       (0,5л/га). Вследствие аномально жаркой погоды в весенний период произошла вспышка активности имаго клопа вредной черепашки и пьявицы красногрудой, поэтому была проведена фоновая обработка посевов инсектицидом Децис профи (0,04 л/га). Убирали озимую пшеницу (26.06.12г.) прямым комбайнированием.

Сорт озимой пшеницы Юка, возделывавшийся в опыте, имеет  следующую характеристику. Сорт создан в КНИИСХ им. Лукьяненко с помошью четырехкратного  индивидуального отбора из гибридной популяции, полученной при скрещивании сортов Половчанка и Руфа. Разновидность lutescens. Короткостебельный, высота соломины около 100 см., устойчив к полеганию и осыпанию зерна. Среднепоздний. Форма куста полупрямастоячая. Антоциановая колеоптеле и ушек флагового листа отсутствует или очень слабая. Восковой налет на колосе и верхнем междоузлии слабый или очень слабый. Выполненность соломки слабая. Колос слабый или очень слабый. Выполненность соломины слабая. Колос цилиндрический, средней плотности, длинный. В верхней четверти колоса имеются короткие или очень короткие остевидные отростки. Цвет колоса белый. Опушение верхушечного сегмента оси колоса с выпуклой стороны отсутствует или очень слабое. Плечо прямое, приподнятое, ширина варьирует от среднего до широкого, зубец – короткий, слегка изогнут. Зубец нижней цветковой чешуи в средней трети колоса слегка изогнут-умеренно изогнут. Зерно красное, удлиненное, средней крупности, масса 1000 зерен 40-45 г., натура зерна 805-820 г/л.

Сорт Юка обладает высокой  стабильной продуктивностью. В конкурсном сортоиспытании института по 4-м  предшественникам в период 2007-2008 гг., средняя урожайность его составила 88,0ц. с 1га., что больше в сравнении со стандартом Память на 7,0 ц. с 1 га.

Слабо поражается бурой, желтой и стеблевой ржавчинами, мучнистой  росой и твердой головней, септориозом  и фузариозом колоса. На искусственном  инфекционном фоне устойчив к указанным  выше болезням и более слабо, в сравнении со стандартом, поражается твердой головней. Зимостойкость выше средней. Обладает высокой засухоустойчивостью и жаровыносливостью [ 7 ].

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3. РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ И ИХ АНАЛИЗ

 

 

3.1. Особенности развития  озимой пшеницы сорта Юка в  складывающихся погодных условиях  периода вегетации 2011 – 2012 гг.

 

Погодные условия 2011 – 2012 сельскохозяйственного года в целом  можно охарактеризовать как сложные  для роста и развития растений озимой пшеницы. В октябре 2011 года сложились  удовлетворительные условия для  получения дружных всходов озимой пшеницы. Осадков выпало в 1,6 раза больше нормы (75,8 мм), среднесуточная температура  воздуха была на 0,1 ºС  выше средней  многолетней величины. Во второй половине месяца для активной вегетации не хватало тепла и солнечного света. Условия для закалки были хорошие. В начале ноября из – за аномально  холодной погоды  (на 3,7 ºС ниже нормы) наблюдалось необычно раннее прекращение  вегетации озимой пшеницы в фазе третьего листа. Состояние покоя  наблюдалось до 8 декабря. Аномально  теплая погода декабря и первой половины января способствовали росту и развитию озимой пшеницы. Наступила фаза кущения. Теплая погода указанного периода обусловила очень позднее наступление периода  покоя растений ( прекращение вегетации  наступило 15.01.12 ). Перезимовка озимых культур проходила в сложных  погодных условиях. С 24 января в крае резко похолодало. Аномально холодной была первая декада февраля. После длительной оттепели в декабре – январе зимостойкость  озимых понизилась, поэтому такие  температуры вызвали повреждение  и гибель посевов на значительных площадях. Пониженный температурный  режим воздуха и почвы в  марте сдерживал развитие весенних процессов. Из – за недостатка тепла  вегетация растений проходила медленно, в отдельные дни только в дневные  часы. За счет неблагоприятных условий  в зимний период на посевах наблюдалось  повреждение листьев, часть посевов из – за поврежденности была подсеяна или пересеяна. В конце марта – начале апреля наблюдались сильные ветра, вызвавшие пыльные поземки и пыльные бури. Существенных повреждений посевам озимых культур пыльные поземки и бури не причинили. Весна была поздней, характеризовалась повышенным температурным режимом и недобором осадков. Благодаря аномально теплой погоде и достатку влаги в почве в апреле озимые культуры активно развивались. В середине апреля началась закладка колоса, рост соломины. Основная масса посевов заколосилась в середине мая. Недобор осадков в апреле – мае в сочетании с жаркой суховейной погодой, интенсивный расход влаги на транспирацию обусловили понижение запасов влаги в почве к началу налива зерна до удовлетворительных ( 70 – 105 мм ) и плохих ( 35 – 55 мм ).  На посевах наблюдалось ухудшение состояния, массовое отмирание подгона,  пожелтение нижних листьев. Дожди, прошедшие в конце мая, и снижение температуры воздуха прекратили негативное влияние засухи на посевы, условия для формирования урожая улучшились. 4 – 8 июня на большинстве посевов озимой пшеницы отмечена молочная спелость. Созревание озимых культур проходило при вполне благоприятных условиях. 10 – 16 июня у озимой пшеницы отмечалась восковая спелость зерна, а через 6 – 10 дней зерно достигло полной спелости. Массовая уборка хлебов началась с третьей декады июня. Условия для уборки урожая в большинстве дней были хорошими, лишь в первой декаде июля сильные дожди вызвали длительные перерывы в проведении работ ( рисунок 2 ).

 

 

3.2. Влияние фактора защиты  растений и системы удобрений  на    микробиологическую активность  почвы – на примере целлюлозоразрушающих  бактерий

 

Одной из главных причин интенсивного развития заболеваний

 

 

 

Рисунок 2 – Простая климаграмма погодных условий ( по А.И. Ильинскому и И.В. Тропину ), метеостанция «Круглик», г. Краснодар, 2011 – 2012 год

растений является нарушение  их питания из – за снижения плодородия почв, которое существенно зависит  от состояния почвенной биоты , и  особенно той которая непосредственно  связана с переработкой органического  вещества.

Почвенная биота это и  целлюлозоразрушающие микроорганизмы -  к которым относятся и  грибы и бактерии. Интенсивность  разложения целлюлозы зависит от тех условий которые определяют активность микроорганизмов – температура  и влажность. В фазе кущения озимой пшеницы условия были благоприятные  для интенсивного развития почвенной  биоты. Условия создаваемые в  опыте – внесение удобрений, так  же оказывали влияние на интенсивность  разложения целлюлозы ( таблица 2).

 

Таблица 2 – Интенсивность разложения клетчатки в почве посева озимой   пшеницы сорта Юка, опытное поле КубГАУ, 2012г.

 

Варианты (технология возделывания)	Разложение клетчатки, %
	Кущение 17.04.12	Налив зерна 04.06.12	Созревание 28.06.12
Экстенсивная (000)	26,2	5,4	8,1
Беспестицидная  (111)	34,7	9,4	5,7
Экологически – допустимая (222)	37,1	6,3	3,8
Интенсивная (333)	43,6	10,7	4,6

 

Под влиянием удобрений особенно органических происходит изменение  биологической активности почвы. Связано  это с увеличением количества прежде всего бактерий, участвующих  в утилизации растительных остатков. В фазе кущения озимой пшеницы  когда проводился учет, повышенной температурный режим, особенно в  дневные часы способствовал прогреву почвы. В результате сложились оптимальные  условия температуры, которые в  сочетании с повышенной влажностью почвы, создали оптимальные условия  для интенсивного развития почвенной  биоты, в том числе и целлюлоз разрушающих микроорганизмов. Минимальное разложение целлюлозы наблюдаемой в варианте без внесения минеральных удобрений и органических удобрений – 26.2%, что было ниже на 17.4% по сравнению технологией с высоким уровнем плодородия и минерального питания растений. В фазе налива зерна – в начале июня после длительной засухи интенсивность разложения резко снизилась по сравнению с фазой кущения. Максимальное снижение в 5,8 раза – установлено в варианте где в фазе кущения использовали гербицид Секатор Турбо, МД (25+100+250 г/л). в экологически – допустимом варианте, где был высокий уровень плодородия и минерального питания действие гербицида было ниже на целлюлозоразрушающих бактерий и их активность снизилась в 4,0 раза. Перед уборкой урожая интенсивность разложения клетчатки оставалась ниже чем в фазе кущения, но самое большое снижение по сравнению с первым учетом в вариантах где использовался гербицид на среднем уровне плодородия и минерального питания с использованием инсектицида, фунгицида и гербицида на высоком уровне плодородия и минерального питания в 9,8 и 9,5 раза соответственно.

В качестве показателя состояния  корневой системы растений взято  количество зародышевых и узловых  корней в фазе весеннего кущения растений озимой пшеницы. Установлено что количество зародышевых корней зависело от условий температуры и влажности почвы после посева, обеспечивающих продолжительность вегетации, от времени возобновления весенней вегетации и условиями роста в различных технологиях . В октябре 2011 года сложились удовлетворительные условия для получения дружных всходов озимой пшеницы. Осадков выпало в 1,6 раза больше нормы ( 75,8 мм ), среднесуточная температура воздуха была на 2,3 °С выше средней многолетней величины. Условия для закалки были хорошие. В начале ноября из – за аномально холодной погоды ( на 3,7 °С ниже нормы ) наблюдалось необычайно раннее прекращение вегетации озимой пшеницы в фазе 3 – го листа. Состояние покоя наблюдалось до 8 декабря. Аномально  теплая погода декабря и первой половины января способствовали росту и развитию озимой пшеницы. Теплая погода обусловили очень позднее наступление периода покоя растений ( прекращение вегетации наступило 15.01.12 ). В таких условиях сформировалось по вариантам опыта от 3,1 до 4,3 зародышевых корней на растение.

 

Таблица 3 – Влияние уровней  плодородия почвы и минерального питания, фактора защиты на формирование корневой системы растений озимой пшеницы  сорта Юка, опытное поле КубГАУ, 2012г.

 

Варианты (технология возделывания)	Количество корней на одном  растении, шт.
	узловых	зародышевых
Экстенсивная (000)	5,2	3,1
Беспестицидная  (111)	5,7	4,0
Экологически – допустимая (222)	5,9	4,2
Интенсивная (333)	6,9	4,3

 

Максимальное количество зародышевых корней сформировалось в варианте интенсивной технологии возделывания, где их было в 1,4 раза больше по сравнению с экстенсивной  технологией – где не вносились минеральные и органические удобрения.

 

 

3.3. Влияние фактора защиты растений и системы удобрений на видовой и количественный состав почвенных микромицетов в ризосфере озимой пшеницы сорта Юка.

 

Проведенный микологический анализ почвы в звене севооборота  позволил определить разнообразие и численность микроорганизмов почвы. Микромицеты в почве агроценоза озимой пшеницы были представлены родами: Fusarium, Alternaria, Cephallosporium, Cladosporium, Verticillium        ( рисунок 3 ). Из антагонистической микофлоры выделялись грибы из родов Trichoderma, Penicillium ( рисунок 4 ). Количество микромицетов изменялось как по фазам вегетации, так и от технологии возделывания.

Влияние предшествующей культуры люцерны проявилось в фазу весеннего  кущения озимой пшеницы. В этой фазе развития наблюдалось максимальное содержание КОЕ грибов супрессоров  – 14,8 тыс. ед., главным образом грибов антагонистов из рода Trichoderma – 13,0 тыс. ед. в варианте интенсивной технологии возделывания. Минимальное содержание КОЕ супрессивной микрофлоры было 4,9 тыс. ед. в варианте экстенсивной технологии возделывания, что в 3 раза ниже чем в варианте интенсивной технологии. При этом в варианте интенсивной технологии доля фузариозной инфекции бала самой высокой. В патогенном комплексе фузариозная инфекция составила – 2,1 усл.ед. или 60 %, это является показателем антифитопатогенного потенциала почвы при возделывании озимой пшеницы по этой технологии.

В фазе молочной молочной спелости зерна озимой пшеницы наблюдались  значительные изменения антифитопатогенного  потенциала. Количество КОЕ патогенной микрофлоры в почве увеличилось, антагонистической снизилось по всем технологиям возделывания озимой пшеницы сорта Юка. Максимальное содержание патогенной микрофлоры  КОЕ в 1 г абсолютно сухой почвы отмечалось при экстенсивной технологии – 5,3 тыс. усл. ед. что было на 1,0 тыс. усл. ед. больше чем при варианте интенсивной технологии. Резкое снижение количества пропагул грибов из супрессивной микрофлоры очевидно связано с тем, что эта группа грибов наиболее уязвима к воздействию абиотических факторов.

В 2012 году первая декада мая  была сухой и прохладной, вторая сухая и жаркая, но даже при таких  условиях погоды прослеживается  

4.

3.

1.

2.

 

 

 

 

 

 

Рисунок 3 – Патогенная микрофлора:

1. Fusarium ( ориг. );
2. Alternaria ( ориг. );
3. Verticillium ( ориг. );
4. Cephallosporium ( ориг. ).

 

 

 

 

 

 

1.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2.

 

 

 

 

 

 

Рисунок 4 – Супрессивная микрофлора:

1. Trichoderma ( ориг. );
2. Penicillium ( ориг. ).

закономерность установленная  в фазе кущения. По мере интенсификации технологии количество пропагул грибов супрессоров увеличивалось и  максимальное их количество отмечалось в варианте интенсивной технологии  – 2,5 тыс. усл. ед., что было в 1,8 раза выше чем на фоне экстенсивной технологии. Очевидно при этой технологии в почве  создавались лучшие условия –  водно - воздушные для грибов супрессоров. В фазе полной спелости зерна – произошло некоторое снижение количества пропагул патогенной микрофлоры. Дожди которые прошли в июне способствовали увеличению содержания КОЕ грибов – супрессоров. В варианте интенсивной технологии в 2,6 раза, беспестицидной – 2,7 раза, экологически допустимой – 3,7 раз и интенсивной в 3,2 раза (рисунок 5).