Новости

Защита формирующихся элементов структуры урожая

15.01.2014

Эффективная защита агротехническими приемами формирующихся элементов структуры урожая от вредных организмов способна удвоить производство сельскохозяйственной продукции при существенном повышении ее качества. Для этого агроном по защите растений должен научиться руководствоваться заветом К. А. Тимирязева: уметь спросить у самого растения, что ему нужно.
В условиях адаптивного растениеводства и адаптивноландшафтного земледелия необходимо перейти от технологий “посеял и убрал что получится” к технологиям выращивания (формирования) оптимальных параметров элементов структуры урожая по зонам, хозяйствам и даже отдельным полям севооборотов в зависимости от почвенно-климатических условий и наличия материально-технической базы. Если будут защищены формирующиеся элементы структуры урожая, то планируемая урожайность будет более гарантирована.
По однолетним сельскохозяйственным культурам выделяются три основных элемента структуры урожая, которыми должен управлять каждый агроном:
— густота продуктивного стеблестоя (колосьев на 1 м2 по зерновым культурам, кустов на 100 м2 по картофелю);
— число зерен в колосе (зерновые), клубней на куст (картофель);
— масса 1000 зерен (зерновые), каждого клубня (картофель);

Разные элементы структуры урожая формируются под влиянием различного комплекса агротехнических приемов (табл. 74).
К определенным фазам развития сельскохозяйственных культур на протяжении вегетационного периода приурочены различные сообщества вредных организмов, вызывая критические периоды в формировании основных элементов структуры урожая. При этом существует определенная последовательность функционирования сообществ вредных организмов, которая представлена следующими экологическими группами в восходящем порядке по этапам органогенеза растений: семенные вредные организмы — почвенные, или корне-клубневые, — наземно-воздушные, или листо-стеблевые,— вредные организмы генеративных органов и формирующихся семян и посадочного материала (сельскохозяйственной продукции). В связи с этим формирование оптимальной густоты всходов и коррелятивно связанной с ней густоты продуктивного стеблестоя (насаждения) вызывает необходимость проведения защитных мероприятий преимущественно от семенных и частично от почвенных и наземно-воздушных вредных организмов в период всходов; формирование числа зерен (клубней) — защиты от почвенных и наземно-воздушных вредных организмов в период синтеза биомассы вегетативных органов; формирование массы зерен (клубней) — защиты от почвенных и вредных организмов генеративных органов.

Защита формирующихся элементов структуры урожая

Густота продуктивного стеблестоя (насаждения) — наиболее значимый параметр из элементов структуры урожая, так как его роль в уровне урожайности сельскохозяйственных культур составляет примерно 50 %. Этот параметр поддается контролю и в значительной мере зависит от агрономической деятельности специалистов, так как определяется их работой по обеспечению качества семян, подготовкой семенного фонда к севу, оптимизацией сроков и глубины посева.
Решающим фактором оптимизации фитосанитарного состояния посевов яровой пшеницы и ячменя по комплексу биотических особо вредоносных стрессоров является создание оптимальной густоты продуктивного стеблестоя, которая начинается с обеспечения заданных параметров густоты всходов.
Для этого эффективна следующая система мероприятий:
— отделение щуплых, легковесных семян,
инфицированных обычно фузариозом, гельминтоспориозом, септориозом, поврежденных трипсами (использование решет 2,5 мм для яровой пшеницы);
воздушно-тепловой обогрев семян: солнечный на открытой площадке или в сушилке при температуре теплоносителя 45—50 °С, вороха —25—30 °С не менее 1,5—2 часа;
протравливание семян по данным их фитоэкспертизы и фитосанитарного состояния почв;
— установка нормы высева в соответствии с зональными рекомендациями:
в лесостепи и подтайге Сибири 4,5—6 млн всхожих зерен на 1 га;
регулировка высевающих аппаратов сеялок на равномерность высева. По нашим данным, густота высева в рядках различается в 5—7 раз, создавая изреженность и загущенность произрастания растений в рядках;
создание эффективного ложа для семян.
Эффективное ложе для семян имеет огромное значение не только для обеспечения оптимальной густоты всходов (продуктивного стеблестоя), но и для обеспечния стартового ритма ростовых процессов, присущих сорту. He случайно в государственной программе по интегрированной защите сельскохозяйственных культур в США, разработанной самыми квалифицированными экспертами, созданию эффективного ложа для семян придается особенно большое значение.
В семенах сельскохозяйственных культур заложена генетическая программа индивидуального развития растений в течение вегетации (онтогенеза). Ее можно в значительной степени определить еще в зимний период и благодаря этому создать необходимые условия для реализации программы с помощью технологических (агротехнических) приемов. Эта программа реализуется через “конструкцию” каждого растения в посеве, состоящую из вегетативных органов, осуществляющих связь со средой.
Дифференциация органов и тканей в растительном организме стоит на более низком уровне, чем у человека и животных. Тем не менее органы растений — вполне обособленные структуры, приспособленные для выполнения специфических физиологических функций в онтогенезе растений. Максимальные различия в структуре и физиологии наблюдаются между подземными и надземными органами, функционирующими в различных экологических средах — в почве и в воздухе. Из надземных органов наиболее ответственные физиологические функции выполняют листья, из подземных — корни, а из связующих — сосудистые пучки (ксилема, флоэма).
В период фитоэкспертизы семян в зимне-весенний период определяют по зерновым культурам специальными методиками следующие показатели:
средняя длина колеоптиле сортов яровой пшеницы, ячменя, риса и других культур. Знание этого показателя позволяет заблаговременно определить нижний предел глубины посева. По яровой пшенице и ячменю короткоколеоптильные сорта можно заделывать не глубже 4 см, среднеколеоптильные — 5, а длинноколеоптильные — 6 см. При заглублении посева семян на каждый 1 см после средней длины колеоптиле полевая всхожесть снижается до 10 %. В случае протравливания семян определение длины колеоптиле проводится после этого приема. Многие современные протравители семян уменьшают длину колеоптиле, что требует корректировки глубины заделки семян;
подсчитывают количество зародышевых корней по 30—50 проросткам. По сортам яровой пшеницы обеспеченность первичными корнями с учетом 1—2 колеоптильных оценивают по шкале: 3—4 корня — удовлетворительная, 5—6 — хорошая, 7 и более — отличная.
Первичные корни жизнедеятельны в течение всей вегетации растений, проникают на глубину 1,5—2 м и по горизонтали до 1 м, снабжая растения водой и питательными веществами. При функционировании только первичных корней формируется урожайность яровой пшеницы порядка 15—17 ц/га.
Хорошая и отличная обеспеченность зародышевыми (первичными) корнями создает предпосылки для формирования вторичной корневой системы, так как оба типа корней находятся в коррелятивной зависимости. При наличии у яровой пшеницы 4—5 вторичных корней растения обеспечены удовлетворительно, при 6—9 — хорошо, а при 10 и более — отлично. В этом случае урожайность зерна может сформироваться выше 20 ц/га.
Всходы при создании оптимальных параметров вегетативных органов растут ритмично, ускоренно проходя критический период — от прорастания семян до фазы 3-х листьев у пшеницы и ячменя, когда начинается фаза кущения и растения полностью переходят на автотрофное питание. Тем самым в этот период создаются конкурентоспособные посевы не только к возбудителям болезней и фитофагам, но и к сорнякам, которые становятся, начиная с фазы кущения, главными биотическими стрессорами для растений.
Чрезвычайная важность оптимизации густоты посева, глубины заделки семян и создания эффективного ложа для задействования механизмов саморегуляции фитосанитарного состояния посевов, вызывает необходимость контроля этих параметров агрономической службой по каждому полю.
Контроль густоты продуктивного стеблестоя
зерновых культур проводится как минимум в два срока: в фазе 2—3-х листьев и перед уборкой. Для этого по каждому полю делается подсчет густоты посева, например, на 2-х параллельных рядках посева длиной 83,3 см (30 см х 83,3 см = 1/4 м2 в 4-х (равномерный посев) или 8-и (неравномерный посев) точках поля, отступив примерно 20 м от его края).
Контроль фактической глубины посева проводится в любое время, включая проверку по стерне после уборки. При этом определяют расстояние от колеоптильного узла до поверхности почвы, а также длину эпикотиля от колеоптильного узла до узла кущения, которая не должна превышать 0,5—1,0 см.
В итоге при применении указанной системы защитных мероприятий должна быть создана оптимальная густота продуктивного стеблестоя (травостоя) физиологически устойчивых, выносливых и конкурентоспособных растений ко всему комплексу вредных организмов, начиная с первых этапов онтогенеза (фазы прорастания семян-всходы). По яровой пшенице и ячменю в лесостепи Западной Сибири густота продуктивного стеблестоя должна составлять 450—500 колосьев на 1 м2 при оптимальной структуре каждого растения: длине эпикотиля не более 0,5—1,0 см, хорошей или отличной обеспеченности здоровой первичной и вторичной корневой системой.
Оптимальная густота посадки для картофеля на товарных площадях составляет 40—45 тыс. кустов/га, а на семеноводческих — 55—60 тыс./га; для гороха — 1,2-1,3 млн. растений/га.
Создание первого элемента структуры урожая служит основой (структурно-биологической предпосылкой) формирования второго элемента структуры урожая — числа зерен в колосе (клубней в кусте).
Вторым элементом структуры урожая, формирование которого требует защиты от вредных организмов, является число зерен в колосе/ метелке (зерновые культуры), число клубней на куст (картофель). Этот элемент формируется наиболее продолжительное время: по зерновым культурам, например, начиная с фазы 3-го листа (IV этап органогенеза по Ф. М. Куперман), когда происходит формирование главной оси зачаточного колоса, до налива зерна (X этап органогенеза).
В Западной Сибири, по нашим данным, яровая пшеница формирует в среднем от 12 до 23 зерен в колосе. При этом 20 зерен в колосе и более отмечено нами в 1991—1993 годах только на 24 % площадей. В подавляющем же числе случаев формируется в среднем 15—18 зерен в колосе. Это свидетельствует о том, что озерненность колоса является самым уязвимым и малореализуемым элементом структуры урожая яровой пшеницы в Западной Сибири.
Морфофизиологический анализ показал, что низкая озерненность колоса яровой пшеницы вызвана сбросом (редуцированием) колосков и цветков в результате июньско-июльской засухи в Сибири, недостаточного плодородия почв, особенно дефицита азота; а также широкой (более 60 % площадей) заселенностью почв возбудителями корневых гнилей выше биологического порога вредоносности (ПВ): выше 10—13 (южный чернозем), выше 20 (выщелоченный чернозем) и выше 30—40 (лугово-черноземная почва) конидий Bipolaris sorokiniana в 1 г воздушно-сухой почвы.
В таблице 75 приведены данные по наиболее распространенному типу почв — выщелоченному чернозему.
Защита формирующихся элементов структуры урожая

По нашим данным, при заселенности выщелоченного чернозема конидиями В. sorokiniana и поражении растений корневыми гнилями в слабой степени число зерен в колосе снижалось на 8—26 %, при средней степени — на 23—30, а при сильном развитии корневых гнилей — на 44—76 %. Кроме того, число зерен снижается при засоренности посевов и численности фитофагов (внутристеблевых вредителей, цикадок, пьявицы, трипса, серой зерновой совки) выше ЭПВ. Подавляющее большинство пестицидных обработок (гербицидами, инсектицидами) обеспечивает защиту формирования именно этого элемента структуры урожая.
Для обеспечения оптимальных параметров числа зерен в колосе (не менее 20 зерен в колосе, например, яровой пшеницы) необходимо применять следующую систему агротехнических мероприятий:
— введение (конструирование) фитосанитарных севооборотов
, которые очищали бы посевы от почвенных вредных организмов, особенно возбудителей корневых гнилей, проволочников, овсяной цистообразующей нематоды. Этому должно предшествовать составление ФПК (фитосанитарных почвенных картограмм) каждые 3—5 лет, или один раз за ротацию севооборота;
на основе ФПК проводят внесение органических и минеральных удобрений в определенной норме и соотношении для повышения супрессивности почв. К высокосупрессивным почвам в Западной Сибири относятся лугово-черноземные, к низкосупрессивным — южный чернозем. Остальные почвы (обыкновенный, выщелоченный чернозем, серые лесные, дерново-подзолистые) занимают промежуточное положение. Биологический порог вредоносности (ПВ), при котором существенно (с вероятностью 95 %) снижается урожайность яровой пшеницы, составляет для лугово-черноземных почв 30—40 конидий Bipolaris sorokiniana на 1 г почвы, а для южного чернозема — 10—13. Остальные почвы занимают промежуточное положение. ПВ по наиболее распространенному выщелоченному чернозему составляет в среднем 20 конидий возбудителя/г почвы.
При систематическом внесении органических удобрений (5—10 т/ га) и минеральных при расчете доз нормативным методом, супрессивность всех зональных типов почв возрастает в 2—3 раза, наиболее значительно по дерново-подзолистой. Это проявляется в деградации (разложении) популяции В. sorokiniana в почве и в подавлении его паразитической активности. В результате развитие фузариозно-гельминтоспориозных корневых гнилей способно снижаться до 2—3 % при ПВ 5—10%. Отмечается подавление вредоносности и других видов биотических стрессоров в почве.
Из всех видов органических удобрений (навоз, перегной, повышенный срез стерни, солома) наиболее эффективным и быстродействующим является зеленое удобрение, способное при однократном применении в сочетании с фосфорным произвести практически полное оздоровление почв;
переход на почвозащитную обработку почвы с системой влагонакопительных мероприятий, включающей посев кулис, снегозадержание, сохранение влаги созданием мульчирующего слоя;
— для подавления вредоносности наземных листогрызущих и колюще-сосущих фитофагов важно задействовать механизмы саморегуляции в системе триотрофа: (растения-продуценты) — (фитофаги-консументы 1-го порядка) — (энтомофаги-консументы 2-го порядка).
Эта задача эффективно решается путем создания биоразнообразия растений-продуцентов: высева нектароносов примерно на 10 % от общей площади агроэкосистемы (фацелии, гречихи, рапса, горчицы, многолетних бобовых) отдельными полями или вокруг колков, вдоль дорог и лесополос. В лесополосах и колках высаживают энтомофильные древесные виды: черемуху, боярышник, жимолость, липу, желтую и белую акацию, яблоню и другие. Учитывая, 470 радиус действия многих энтомофагов не превышает 1 км (редко 3—5 км) важно, чтобы энтомофильные растения произрастали мозаично в агроэкосистемах;
к числу легко доступных и выполнимых агротехнических приемов, способствующих улучшению фитосанитарного состояния посевов и увеличивающих число зерен в колосе яровой пшеницы и ячменя на 25—40 %, относятся сроки посева.
В настоящее время в Сибири отмечается тенденция к затягиванию сроков посева. По нашим данным, ячмень и пшеницу следует высевать при физической спелости почвы, календарно до 15—20 мая. Посев начинают по 2—3-м предпосевным боронованиям с относительно чистых полей (после пара, пропашных), при мелкой (2—3 см) заделке семян, предварительно протравленными системными препаратами типа витавакса 200 ФФ, суми 8, раксила; внесении в рядки фосфорного удобрения (15—20 кг P2O5 на га), повышении нормы высева семян против внутристеблевых вредителей на 10 %. Тем самым при раннем посеве следует применять целый комплекс мероприятий, обеспечивающий устойчивые, выносливые и конкурентоспособные посевы к комплексу вредных организмов.
Оптимально ранние посевы более длительное время не попадают в условия высоких температур длинного дня весной и под затяжные дожди с низкими температурами осенью.
Начиная с оптимально-ранних сроков посева при физической спелости почвы, посев производят в Сибири постепенно, заканчивая засоренными полями в третьей декаде мая. Такая тактика весеннего сева особенно актуальна в настоящее время, когда хозяйства испытывают трудности в обеспечении посевной и уборочной техникой. Во всех случаях нецелесообразно, чтобы зерновые культуры поспевали одновременно и поздно — во второй половине сентября. При поздних сроках посева (календарно после 25 мая) семена лучше протравливать контактными препаратами или применять биопрепараты типа ризоплана по данным фитоэкспертизы семян. Системные препараты целесообразно применять на семеноводческих посевах, если семена некондиционные по пыльной головне и заражены возбудителями септориоза. При пересыхании почвы на глубине посева (влажность 30 % от полной влагоемкости) пшеницу лучше высевать непротравленными семенами. При дефиците влаги в почве полевая всхожесть и выживаемость растений резко падают, а развитие корневых гнилей возрастает в большей степени на посевах протравленными семенами.
Введение фитосанитарных севооборотов и предшественников, внесение органических и минеральных удобрений, влагонакопительная почвозащитная обработка, обусловливающие повышение супрессивности почв и физиологической устойчивости растений к вредным организмам, особенно почвенным; повышение численности и активности энтомофагов против наземных фитофагов, оптимально-ранние сроки посева, локальное применение гербицидовоснова системы защитных мероприятий, обеспечивающих формирование второго элемента структуры урожая — не менее 20 зерен в колосе, а по картофелю не менее 8—10 клубней на 1 куст.
Второй элемент структуры урожая служит структурно-биологической предпосылкой для формирования третьего элемента структуры урожая — массы 1000 зерен. По нашим данным, масса 1000 зерен яровой пшеницы в хозяйствах Западной Сибири варьировалась от 25 до 41 г, а масса клубня — от 25—30 до 250 г.

Для нормального налива зерна и прироста биомассы клубней важно, чтобы у яровой пшеницы функционировал в зеленом состоянии флаговый лист, у ярового ячменя — подфлаговый, а у картофеля была зеленой ботва. Эта задача выполняется у зерновых культур высевом скороспелых сортов типа Новосибирская 22, проведением азотной подкормки растений по данным листовой диагностики (содержание азота в двух верхних листьях в фазу колошения должно составлять не менее 3 %), предотвращении полегания посевов, применением фунгицидов типа тилта, байлетона, альто против листо-стеблевых инфекций (септориозов, ржавчинных заболеваний, мучнистой росы) по данным краткосрочного прогноза их развития.
Против фузариоза колоса и энзимо-микозного истощения зерна особое значение имеет своевременная уборка прямым комбайнированием с последующей сушкой и доведением зерна до необходимых кондиций.
Указанная система защитных мероприятий в сочетании с выращиванием зерновых культур на здоровых в фитосанитарном отношении почвах существенно повышает качество зерна — содержание клейковины, силу муки, уменьшается разжижение теста, повышается пористость и объем выпеченного хлеба.
Формирующиеся клубни картофеля представляют собой экологическую нишу, которую последовательно или одновременно осваивают возбудители парши обыкновенной, ризоктониоза, мокрой и сухой гнилей, фитофтороза. Максимальная скорость эпифитотического и инфекционного процессов этих болезней отмечена в конце вегетации (календарно — в первой-второй декадах сентября), когда происходит массовая уборка картофеля.
Изменение срока уборки на более ранний для семенного картофеля (по пробным копкам — до 25 августа в лесостепи Западной Сибири) обеспечивает значительное оздоровление клубней от болезней при получении максимальной урожайности семенной фракции по сортам типа Луговской и несколько сниженной — по сортам типа Свитанок киевский, Невский. При этом масса каждого клубня формируется на товарных посадках в среднем 100—120 г, на семеноводческих 40—80 г. Тем самым с одного куста на товарных посадках формируется урожай 0,8—1,2 кг, а на семеноводческих — 0,5—0,8 кг.
Общая урожайность зерновых культур при 450—500 колосьев/м2, 18—20 зерен в колосе и массе 1000 зерен 32—35 г составляет 25—35 ц/га, а картофеля на товарных посадках при 40—45 тыс. кустов/га и массе 0,8—1,5 кг с одного куста — 320—540 ц/га. Такой уровень урожайности зерновых культур и картофеля близок к предельному для почвенно—климатических условий Сибири и ряда других регионов России.


Имя:*
E-Mail:
Комментарий: