Если у вас возникли сложности с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой - мы готовы помочь.
Предоплата всего
Подписываем
24
УКРАЇНСЬКА АКАДЕМІЯ АГРАРНИХ НАУК
ІНСТИТУТ АГРОЕКОЛОГІЇ
БАРАНОВСЬКА НАТАЛІЯ АНАТОЛІЇВНА
УДК 631.95:631.816.21:633.16:632.4
АГРОЕКОЛОГІЧНА ОЦІНКА ЗАСОБІВ БІОЛОГІЧНОГО І ХІМІЧНОГО
КОНТРОЛЮ КОРЕНЕВИХ ГНИЛЕЙ ЯЧМЕНЮ ЯРОГО
03.00.16 - екологія
АВТОРЕФЕРАТ
дисертації на здобуття наукового ступеня
кандидата сільськогосподарських наук
КИЇВ –6
Дисертацією є рукопис.
Роботу виконано в Інституті агроекології Української академії аграрних наук протягом 2002-2005 років.
|
Науковий керівник |
доктор сільськогосподарських наук, старший науковий співробітник |
|
Тараріко Юрій Олександрович, |
|
|
Інститут гідротехніки і меліорації УААН, |
|
|
завідувач відділення агроресурсів. |
|
|
Офіційні опоненти |
доктор сільськогосподарських наук, |
|
старший науковий співробітник |
|
|
ШЕРСТОБОЄВА Олена Володимирівна |
|
|
Інститут агроекології УААН, завідувач лабораторії екології |
|
|
ґрунтових мікроорганізмів. |
|
|
кандидат сільськогосподарських наук, старший науковий співробітник |
|
|
КОЛОМІЄЦЬ Лариса Петрівна |
|
|
Інститут землеробства УААН, провідний науковий співробітник відділу сільськогосподарського землекористування і захисту ґрунтів від ерозії. |
|
|
Провідна установа |
Національний аграрний університет при Кабінеті Міністрів України, м. Київ |
Захист відбудеться “10” травня 2006 р. о 14 годині на засіданні спеціалізованої вченої ради Д 26.371.01 Інституту агроекології УААН за адресою: 03143, м. Київ-143, вул. Метрологічна, 12.
З дисертацією можна ознайомитись у бібліотеці Інституту агроекології УААН, м. Київ,
вул. Метрологічна, 12.
Автореферат розіслано “8” квітня 2006 року.
Вчений секретар спеціалізованої вченої ради,
кандидат хімічних наук Л.І. Моклячук
ЗАГАЛЬНА ХАРАКТЕРИСТИКА РОБОТИ
Актуальність теми. В посівах зернових колосових культур найбільш шкодочиннішими є понад двадцять хвороб, збудниками яких є різні фітопатогенні організми (Головін П.М.,1980; Арєшніков Б.А., 1998; Лісовий М.П., 1999; Дударєва Г.Ф., 2005 та ін.). Непомірне використання хімічних засобів їх контролю згубно впливає на всі складові агроекосистеми: ґрунт, воду, повітря, рослини в яких можуть накопичуватися токсичні речовини, що є передумовою погіршення якості продуктів харчування. З цієї точки зору вдосконалення технологічних операцій, пов'язаних із захистом рослин шляхом зменшення застосування або заміни хімічних препаратів екологобезпечними, є актуальним напрямком досліджень.
Екологічна загроза для довкілля і людини хімічних препаратів та соціально-економічні застереження об'єктивно сприяють обмеженішому їх використанню в рослинництві. Але це підвищує ризик неконтрольованого розвитку шкідливих організмів в агроекосистемах. В результаті посіви польових культур потерпають від хвороб, знижується врожай, погіршується його якість (Гончар М.Т., 1988; Державін Л.М., 1997; Кисіль В.І., 1997; Патика В.П., 2000 та ін.).
Очікуваний вступ нашої країни до СОТ і ЄС зобов'язує до підвищення конкурентноздатності аграрного виробництва, насамперед шляхом зменшення витрат і покращання якості продукції. У вирішенні цієї проблеми чільне місце займатиме екологобезпечне ведення сільськогосподарського виробництва, в т.ч. органічне землеробство з акцентом на біологічні засади захисту рослин. Разом з цим, питання застосування екологобезпечних альтернативних засобів захисту сільськогосподарських культур від хвороб є маловивченим. Проведення спеціальних досліджень спрямованих на вирішення цього питання дозволить більш ефективно контролювати фітосанітарний стан посівів, урожай і якість зерна, в т.ч. біологічними методами.
Зв’язок роботи з науковими програмами, планами, темами. Представлена робота виконувалась згідно науково-технічної програми Інституту агроекології та біотехнології УААН “Теоретично обґрунтувати і розробити практичні заходи щодо еколого-безпечного використання природно-ресурсного потенціалу агроландшафтів з метою забезпечення сталого розвитку аграрного виробництва і покращання якості умов життя людини” (№ д.р. 0101U003298), і входила до підпрограми 1 “Обґрунтувати і розробити основні напрями раціонального природокористування на засадах оптимізації структури сільськогосподарських ландшафтів, охорони ґрунтових і водних ресурсів, біологізації агротехнологій та еколого-безпечного використання засобів хімізації" (№ д.р. 0101U003294).
Мета і задачі досліджень. Метою роботи була комплексна агроекологічна оцінка сучасних біологічних і хімічних засобів захисту рослин ячменю від кореневих гнилей.
Для досягнення поставленої мети вирішувались наступні завдання:
Обєкт досліджень елементи біологізації технології вирощування ячменю ярого.
Методи дослідження –польовий та лабораторний досліди за загальноприйнятими методами, статистичні методи обробки експериментальних даних.
Наукова новизна одержаних результатів. Вперше проведена порівняльна комплексна агроекологічна оцінка ефективності застосування традиційного хімічного протруйника вітавакс 200ФФ та окремого і сумісного використання комплексного біологічного препарату (КБП) і полімінерального добрива (ПМД) на розвиток та поширення кореневих гнилей в посівах ячменю.
Науково обґрунтовано й експериментально підтверджено, що роздільна та сумісна передпосівна обробка насіння КБП і ПМД поліпшує поживний режим та активізує біологічні процеси у ґрунті.
Встановлена доцільність доповнення базової технології вирощування ячменю ярого застосуванням КБП і ПМД з метою покращання фітосанітарного стану посівів, підвищення урожайності та поліпшення якості зерна.
Показано, що використання цих маловитратних заходів підвищення продуктивності ячменю супроводжується достовірним зростанням показників енергетичної та економічної ефективності.
Практичне значення одержаних результатів. Результати проведених досліджень є науковою основою для широкого впровадження нових біологічних екологічнобезпечних систем захисту посівів ячменю ярого від кореневих гнилей. Виробництву рекомендований елемент технології, що ефективно знижує ураженість посівів ячменю кореневими гнилями та забезпечує достовірне підвищення урожаю і покращання якості зерна. Чистий прибуток від застосування удосконаленої технології зростає з 1802 грн./га до 2106 грн./га, а енергетична ефективність (Кее) –з 5,0 до 5,25.
Методологічні аспекти роботи можуть бути використані у подальших дослідженнях з мікробіологічними препаратами, полімінеральним добривом або їх композиціями на інших сільськогосподарських культурах для подальшої екологізації сільськогосподарського виробництва.
Особистий внесок здобувача полягає у визначенні мети й завдань досліджень, проведенні польових та лабораторних досліджень, узагальненні і статистичній обробці отриманих експериментальних даних, написанні роботи з формулюванням наукових висновків та рекомендацій виробництву.
Апробація результатів роботи. Основні результати досліджень були представлені на: “Всеукраїнській науково-практичній конференції молодих вчених і спеціалістів з проблем виробництва зерна в Україні” (5-6 березня 2002р., м. Дніпропетровськ); Всеукраїнській конференції молодих вчених “Засади сталого розвитку аграрної галузі” (28-30 жовтня 2002 р.,
м. Київ); науково-практичній конференції аспірантів “Сучасна аграрна наука: напрями досліджень, стан і перспективи” (17-19 травня 2005 р., м. Вінниця), Міжнародній конференції "Soil Protection Strategy –Needs and Approaches for Policy Support" (9-11 березня 2006 р., м. Пулава, Польща).
Публікації. За матеріалами дисертації опубліковано 7 наукових праць, у тому числі 4 статті у періодичних наукових фахових виданнях, що входять до переліку ВАК України.
Структура і обсяг роботи. Дисертація складається з вступу, тематичного огляду літератури, експериментальної частини, обговорення результатів, висновків, рекомендацій виробництву та списку використаної літератури з 226 найменувань, у тому числі 39 іноземних авторів.
Робота викладена на 160 сторінках комп'ютерного набору, ілюстрована 33 таблицями і 21 рисунком, містить 2 додатки.
ЗМІСТ РОБОТИ
СУЧАСНІ АСПЕКТИ СИСТЕМИ ЗАХИСТУ ЗЛАКОВИХ КУЛЬТУР
В АГРОЕКОСИСТЕМАХ
Огляд наукової літератури. Світовий досвід інтенсифікації землеробства за рахунок надмірного застосування засобів хімізації свідчить про порушення природної рівноваги ланцюгів екосистем. Мінеральні добрива і пестициди призводять до незворотних змін стану довкілля і, зрештою, якості сільськогосподарської продукції.
Альтернативою хімізації сільськогосподарського виробництва є його біологізація з виходом на екологічностійке функціонування. Численними дослідженнями Є.М. Мішустіна, М.К. Шикули, М.М. Городнього, В.І. Кисіля, Г.Ф. Наумова, В.П. Патики, Г.О. Іутинської, Е.Г. Дегодюка, В.В. Волкогона, Б.С. Носка, О.В. Шерстобоєвої, Ю.О. Тараріка у різних грунтово-кліматичних умовах встановлено позитивний вплив окремих біологічних препаратів і добрив при передпосівній обробці насіння на властивості ґрунту, його родючість та біоту, урожайність культур і якість врожаю. Однак, питання щодо доцільності комплексного застосування біологічних препаратів та полімінерального добрива шляхом передпосівної обробки насіння порівняно з хімічними засобами вивчено недостатньо.
Польові дослідження виконували на Носівській селекційно-дослідній станції Чернігівського ІАПВ УААН у тимчасових дослідах протягом 2002-2004 рр. Ґрунт дослідної ділянки –чорнозем вилугований легкосуглинковий. Орний шар містить 2,5% гумусу, характеризується невисокою забезпеченістю рухомими формами азоту, фосфору і калію (Nлг. –,0; РО–,8 і КО –,7 мг на 100 г ґрунту), реакція ґрунтового розчину слабокисла (рН сол 5,5), ступінь насиченості основами –,2%.
Польовий дослід проводився за схемою представленою в таблиці 1.
Таблиця 1
Схема тимчасового польового досліду
“Ефективність біологічних і хімічного засобів захисту”
|
№ п/п |
Варіанти обробки насіння |
Норма витрати в досліді, на гектарну норму насіння |
Рекомендована норма витрати, мл (л)/гектарну норму насіння |
|
1 |
Контроль (вода) |
5,0 л |
,0 л |
|
2 |
БСП |
100 мл |
мл |
|
3 |
Комплексний біологічний препарат (КБП) |
100 мл |
мл |
|
4 |
Полімінеральне добриво (ПМД) |
250 мл |
л/т |
|
5 |
КБП + ПМД |
100 мл + 250 мл |
мл |
|
6 |
Вітавакс 200ФФ |
625 мл |
,5 л/т |
|
7 |
Вітавакс 200ФФ (50% норми) + (КБП + ПМД) |
300 мл + (100 мл + 100 мл) |
,25 л/т + (100 мл+100 мл) |
|
8 |
Вітавакс 200ФФ (75% норми) + (КБП + ПМД) |
475 мл + (100 мл + 100 мл) |
,9 л/т + (100 мл + 100 мл) |
Технологія вирощування ячменю в досліді (за винятком дослідного фактору) загальноприйнята для північного Лісостепу України. Сорт ячменю ярого –Носівський 21, норма висіву –млн. шт./га схожих зерен. Площа посівної ділянки 36 м, облікової –м, повторність досліду 4-разова.
Складовими комплексного біологічного препарату (КБП) були діазофіт (препарат азотфіксуючих бактерій штам Agrobacterium radiobacter 204), поліміксобактерин (препарат фосформобілізуючих бактерій штам Bacillus polymyxa KB), препарат фунгіцидної дії БСП (антагоніст грибів штам Bacillus polymyxa 6M). Полімінеральне добриво, до складу якого входить хлористий магній, солі Cu, Zn, Fe, Co, Mg, B та інші мікроелементи, а також азот 7%, фосфор 3%, калій 5% та стимулятор росту (Патент України № 72534 від 15.03.2005 р.).
Відбір, підготовку і аналіз зразків ґрунту проводили згідно загальноприйнятих методик. Вміст гумусу визначали за Тюріним, азот, що легкогідролізується –за Корнфільдом, нітратний азот –іон-селективним методом, амонійний азот –з реактивом Несслера, рухомий фосфор та обмінний калій –за Чиріковим, гідролітичну кислотність –за Гряндвальд-Ляжем, рН (КСІ) –потенціометрично.
Біологічну активність ґрунту визначали за інтенсивністю виділення СО за добу методом В.І. Штатнова (1952), целюлозолітичну активність –за відсотком деструкції субстрату целюлози (модифікація Крістенсена, 1983), фітотоксичність ґрунту –модифікованим методом Ю.М. Мочалова і М.К. Шерстобоєва (1982).
Зразки рослин відбирали відповідно до ДСТУ ISO 11464-2001 у фази: 3-листків, вихід в трубку, колосіння, повна стиглість. Біометричні параметри рослин визначали згідно “Методики державного сортовипробування сільськогосподарських культур”. Облік ураженості рослин ячменю кореневими гнилями здійснювали поразово (3 листки, вихід в трубку, колосіння та повна стиглість) за бальною оцінкою ураження шкали ВІЗР (у модифікації В.Ф. Пересипкіна та В.М. Підоплічко, 1975).
Облік врожаю в польових дослідах здійснювали шляхом механізованого варіантного збирання. Масу 1000 зерен визначали за ГОСТ 12042-80, якість зерна ячменю –згідно з ДСТУ 4138-2002 та за А.В. Петербургським, наявність на поверхні зерна ячменю мікроміцетів мікробіологічним методом (висів на поживне середовище змиву з зерна і підрахунків кількості утворених колоній).
Економічну ефективність проводили згідно “Методики економічної оцінки технологій вирощування сільськогосподарських культур у дослідних умовах” (1999); енергетичну оцінку –за методичними рекомендаціями Ю.О. Тараріка та ін. (2001); агроекологічну оцінку – методом відносних величин Дж. Ацци (1959).
Статистичний аналіз одержаних результатів проводили дисперсійним методом за Б.А. Доспєховим (1985) з використанням сучасних комп'ютерних програм.
РЕЗУЛЬТАТИ ДОСЛІДЖЕНЬ ТА ЇХ ОБГОВОРЕННЯ
ЕФЕКТИВНІСТЬ ЗАСТОСУВАННЯ БІОЛОГІЧНИХ І ХІМІЧНОГО ЗАСОБІВ ЗАХИСТУ РОСЛИН ЯЧМЕНЮ ЯРОГО ВІД ЗБУДНИКІВ КОРЕНЕВИХ ГНИЛЕЙ
Вплив КБП і ПМД на розвиток збудника на вегетуючих рослинах. При дослідженні застосування біологічних препаратів БСП, КБП, полімінерального добрива як засобів захисту ячменю ярого від збудників кореневих гнилей порівняно з традиційним хімічним препаратом вітаваксом 200 ФФ (табл. 2) встановлено, що хімічний, біологічні препарати і ПМД достовірно, порівняно з контролем, знижували ступінь ураженості рослин ячменю кореневими гнилями в усі роки досліджень. Поширення хвороб за площею та їхній розвиток на окремих рослинах у середньому за період досліджень скорочувалися, відповідно, на 21-49 та 23-58%.
Таблиця 2
Вплив передпосівної обробки насіння різними засобами на ураженість рослин ячменю ярого
кореневими гнилями, % (2002-2004 рр.)
|
№ п/п |
Варіант досліду |
Поширення |
Розвиток |
Біологічна ефективність |
|
1 |
Контроль |
38,7 |
,73 |
- |
|
2 |
БСП |
28,9 |
,56 |
,3 |
|
3 |
КБП |
25,4 |
,36 |
,7 |
|
4 |
ПМД |
22,6 |
,33 |
,8 |
|
5 |
КБП + ПМД |
19,6 |
,31 |
,5 |
|
6 |
Вітавакс 200ФФ |
23,5 |
,32 |
,2 |
|
7 |
Вітавакс 200ФФ (50% норми) + (КБП + ПМД) |
30,3 |
,45 |
,4 |
|
8 |
Вітавакс 200ФФ (75% норми) + (КБП + ПМД) |
25,5 |
,38 |
,9 |
|
НІР |
3,3 |
,07 |
- |
При застосуванні препаратів БСП і КБП кількість уражених рослин зменшилась в 1,3 –,5 рази до контролю, а розвиток хвороби –в 1,3 - 2,0 рази. Позитивна дія комплексного біопрепарату проходить за рахунок інтродукції азотфіксуючих і фосформобілізуючих мікроорганізмів у ризосферу рослин та підвищує їх стійкість до стресових факторів і фітопатогенів. Обробка насіння полімінеральним добривом зменшувала поширення кореневих гнилей в 1,7 рази, а їх розвиток –в 2,2 рази. Зменшення розвитку і поширення хвороби під дією ПМД пояснюється інтенсивнішим стартовим розвитком рослин, поліпшенням умов живлення, а також, можливо, дезинфікуючою дією хлору і йоду, які є в складі добрива.
При застосуванні сумісно біопрепарату і полімінерального добрива дані показники знижувались в 1,9 і 2,3 рази, тоді як при протруєнні посівного матеріалу препаратом вітавакс 200ФФ –в 1,6 і 2,3 рази до контролю.
Таким чином, застосування мікробних препаратів та полімінерального добрива як засобів захисту ячменю ярого проти збудників кореневих гнилей, стримувало розвиток хвороби не поступаючись хімічному протруйнику. Найвища біологічна ефективність застосування вищевказаних засобів характерна для ПМД і, особливо, при поєднанні з КБП (на 57,5% більше за контроль), найнижча –при застосуванні БСП.
Вплив КБП і ПМД на розвиток збудника на зерні. Необхідно відмітити, що досліджувані препарати і добрива істотно впливали також на інфікованість мікроміцетами зерна нового врожаю (рис. 1, 2).
1. Контроль; 2. БСП; 3. КБП; 4. ПМД; 5. КБП+ПМД; 6. Вітавакс 200ФФ;
. Вітавакс 200ФФ (50%)+(КБП+ПМД); 8. Вітавакс 200ФФ (75%)+(КБП+ПМД).
Рис. 1. Інфікованість мікроміцетами зерна ячменю ярого (НІР=1,8)
Аналіз зерна ячменю ярого нового врожаю показав, що кількість інфекційних зачатків мікроскопічних грибів на поверхні зерна інокульованих рослин була в середньому в 2,9 рази меншою ніж на контролі і в 1,9 рази меншою ніж при хімічному протруєнні вітаваксом 200 ФФ. Застосування полімінерального добрива було ефективніше порівняно з контролем в 1,8 рази і в 1,4 рази за вітавакс 200 ФФ. Обробка насіння КБП+ПМД давала в 2,4 рази “чистіше” зерно нового врожаю ніж без обробки.
Рис. 2. Мікофлора поверхні зерна ячменю ярого
Максимальний ефект зниження кількості інфекційних зачатків мікроскопічних грибів на поверхні зерна в 4,0 рази порівняно з контролем, досягнуто від післядії БСП, який виявляє високу антибіотичну активність до широкого спектра мікроміцетів та збудників розповсюджених хвороб сільськогосподарських рослин.
Таким чином, застосування біологічних препаратів і полімінерального добрива, як альтернативи вітаваксу 200ФФ, є дієвим заходом для отримання “чистого” від збудників хвороб зерна, а в подальшому і насіння ячменю.
ВПЛИВ ПОЛІМІНЕРАЛЬНОГО ДОБРИВА, БІОЛОГІЧНИХ І ХІМІЧНОГО ЗАСОБІВ НА екологічні та агрохімічні показники ЧОРНОЗЕМУ ВИЛУГОВАНОГО
Фізико-хімічні властивості. Дослідженнями виявлені деякі зміни при застосуванні засобів захисту рослин на агрохімічні показники ґрунту. Під дією КБП, сумісного застосування КБП, ПМД, вітавакс 200 ФФ та окремого протруєння хімічним препаратом вміст легкогідролізованих азотних сполук збільшувався від 1,6 мг до 7,0 мг на кг ґрунту відносно контролю. Вміст рухомого фосфору під впливом застосування біопрепаратів та полімінерального добрива збільшувався на 14,2 мг до контролю, тобто на 15%. На збільшення вмісту обмінного калію (на 10 мг/кг ґрунту) впливав лише комплексний біологічний препарат.
Біологічна активність ґрунту. Встановлено, що передпосівна обробка насіння ячменю ПМД окремо і сумісно з комплексним біопрепаратом позитивно впливала на інтенсивність виділення СО2 з поверхні ґрунту (рис. 3). Різниця між варіантами з БСП, КБП і ПМД та контролем в середньому за три роки досліджень складала 6% у фазу сходів і 30% у фазу повної стиглості; при хімічному протруєнні 2% на початку і 25% під кінець вегетації. Інтенсивність “дихання” ґрунту впродовж вегетації при передпосівній обробці насіння 50% норми витрати вітавакс 200 ФФ сумісно з КБП і ПМД була такою ж як на контролі. Отже, застосування альтернативних засобів переважало над хімічним за показником виділення СО2 і знаходилось в межах 4,5-5,0% в середньому за вегетацію.
фаза сходи НІР05=1,05; фаза повна стиглість НІР05=0,83
1. Контроль; 2. БСП; 3. КБП; 4. ПМД; 5. КБП+ПМД; 6. Вітавакс 200ФФ;
7. Вітавакс 200ФФ (50%)+(КБП+ПМД); 8. Вітавакс 200ФФ (75%)+(КБП+ПМД).
Рис. 3. Інтенсивність виділення вуглекислоти при застосуванні полімінерального добрива, біологічних і хімічного засобів (2002-2004 рр.)
Найвища ступінь деструкції біополімеру целюлози у ґрунті (рис. 4) у фазу сходів спостерігається при інокуляції насіння БСП і вітаваксом та сумісного застосування КБП з ПМД з 1,5 разовим перевищенням контрольного рівня. До кінця вегетації розклад целюлози істотно зростав з 5% перевагою сумісного застосування комплексного біологічного препарату і полімінерального добрива над варіантом з протруєнням.
фаза сходи НІР05=0,74; фаза повна стиглість НІР05=1,48
1. Контроль; 2. БСП; 3. КБП; 4. ПМД; 5. КБП+ПМД; 6. Вітавакс 200ФФ;
7. Вітавакс 200ФФ (50%)+(КБП+ПМД); 8. Вітавакс 200ФФ (75%)+(КБП+ПМД).
Рис. 4. Целюлозолітична активність ґрунту при застосуванні полімінерального добрива, біологічних і хімічного засобів (2002-2004 рр.)
Важливим показником екологічного стану ґрунту є його фітотоксичність. Встановлено, що динаміка фітотоксичності ґрунту (рис.5) впродовж вегетації чітко підпорядкована дослідному фактору. Найнижчий на всіх стадіях органогенезу показник фітотоксичності (% інгібування схожості насіння тест - культури) відмічено при застосуванні біологічних засобів захисту і добрива, зокрема ПМД окремо і в комплексі з КБП всього 0,6%, що в 4,3 рази менше ніж на контролі у фазу сходів і 8,3%, або в 2,4 рази менше перед збиранням урожаю.
фаза сходи НІР05 = 0,96; фаза вихід в трубку НІР05 = 0,86;
фаза колосіння НІР05 = 1,11; фаза повна стиглість НІР05 = 2,06.
1. Контроль, 2. БСП, 3. КБП, 4. ПМД, 5. КБП+ПМД, 6. Вітавакс 200ФФ,
7. Вітавакс 200ФФ (50%)+КБП+ПМД, 8. Вітавакс 200ФФ (75%)+КБП+ПМД
Рис. 5. Фітотоксичність ґрунту при застосуванні полімінерального добрива,
біологічних і хімічного засобів (2002-2004 рр.)
Найвищу фітотоксичність мав грунт, де висівали протруєне насіння вітаваксом 200ФФ, з максимумом перевищення контролю в – 1,6 разів і 3,7 рази порівняно з біологічним захистом рослин.
Максимальний рівень фітотоксичності спостерігався наприкінці вегетації ячменю, що, пов’язано зі збільшенням кількості мікроміцетів та спороутворюючих бактерій, насамперед фітопатогенних. Тобто, екологічно сприятливий стан ґрунтової мікробіоти забезпечується при вирощуванні ячменю ярого із застосуванням КБП і ПМД окремо і в комплексі.
Таким чином, отримані результати свідчать, що роздільна та сумісна обробка насіння КБП і ПМД не спричинює негативного впливу на біоту ґрунту та позитивно впливає на її активність, покращує поживний режим ґрунту.
Вплив альтернативних І ТРАДИЦІЙНИХ засобів захисту РОСЛИН на розвиток рослин, урожай і якість зерна ЯЧМЕНЮ ЯРОГО
Таблиця 3
Вплив передпосівної обробки насіння на структуру врожаю ячменю,
(2002-2004 рр.)
|
Варіанти досліду |
Натура зерна |
Головний колос |
Маса 1000 зерен |
|
довжина |
кількість зерен |
маса зерен |
|
г/л |
, % |
см |
, % |
шт |
, % |
г |
, % |
г |
, % |
|
|
Контроль |
653,0 |
- |
7,2 |
- |
17,0 |
- |
0,76 |
- |
43,8 |
- |
|
БСП |
645,5 |
-1,1 |
7,1 |
-1,4 |
18,6 |
9,4 |
0,91 |
19,7 |
46,0 |
5,0 |
|
КБП |
646,7 |
-0,9 |
8,1 |
12,5 |
18,8 |
10,6 |
0,90 |
18,4 |
46,8 |
6,8 |
|
ПМД |
646,0 |
-1,1 |
7,7 |
6,9 |
19,8 |
16,5 |
0,90 |
18,4 |
48,4 |
10,5 |
|
КБП+ПМД |
648,5 |
-0,7 |
8,2 |
13,9 |
20,8 |
22,3 |
1,08 |
42,1 |
47,8 |
9,1 |
|
Вітавакс 200 ФФ |
666,2 |
2,0 |
7,9 |
9,7 |
21,4 |
25,9 |
0,85 |
11,8 |
45,6 |
4,1 |
|
Вітавакс 200 ФФ (50% норми)+(КБП+ПМД) |
652,0 |
-0,2 |
7,8 |
8,3 |
22,6 |
32,9 |
1,02 |
34,2 |
48,6 |
10,9 |
|
Вітавакс 200 ФФ (75% норми)+(КБП+ПМД) |
658,5 |
0,8 |
8,5 |
18,1 |
22,0 |
29,4 |
0,97 |
27,6 |
44,2 |
0,9 |
|
НІР05 |
2,3 |
- |
0,3 |
- |
2,3 |
- |
0,15 |
- |
2,4 |
- |
Отримані експериментальні дані свідчать, що використання альтернативних засобів передпосівної обробки насіння, забезпечували підвищення урожайності в середньому на 10,5% відносно контролю і лише на 2% порівняно із хімічним протруйником.
Найбільш сприятливими за гідротермічними умовами був 2004 рік, коли врожай зерна залежно від досліджуваних препаратів і добрив варіював в межах 45,4-51,4 ц/га, що на 40% більше ніж в 2002 році і на 18% ніж у 2003 (табл. 4).
Таблиця 4
Вплив передпосівної обробки насіння на урожайність ячменю ярого,
(2002-2004 рр.)
|
№ п/п |
Варіанти досліду |
Урожайність, ц/га |
Приріст урожаю (2002-2004 рр.) |
|
2002 |
2003 |
2004 |
Середнє за три роки |
ц/га |
% |
||
|
1 |
Контроль |
30,9 |
39,4 |
45,8 |
38,7 |
- |
- |
|
2 |
БСП |
30,4 |
39,4 |
45,4 |
38,4 |
-0,3 |
-0,8 |
|
3 |
КБП |
33,7 |
44,3 |
50,0 |
42,7 |
4,0 |
10,3 |
|
4 |
ПМД |
34,1 |
42,5 |
48,9 |
41,8 |
3,1 |
8,0 |
|
5 |
КБП + ПМД |
36,7 |
44,2 |
50,6 |
43,8 |
5,1 |
13,2 |
|
6 |
Вітавакс 200ФФ |
35,8 |
42,0 |
48,4 |
42,1 |
3,4 |
8,8 |
|
7 |
Вітавакс 200ФФ (50% норми)+(КБП+ПМД) |
38,6 |
40,5 |
46,9 |
42,0 |
3,3 |
8,5 |
|
8 |
Вітавакс 200ФФ (75% норми)+(КБП+ПМД) |
35,7 |
45,0 |
51,4 |
44,0 |
5,3 |
13,7 |
|
НІР05 |
1,4 |
1,9 |
2,4 |
1,82 |
- |
- |
Стабільно високу продуктивність забезпечувало комплексне застосування вітаваксу 200 ФФ (75% норми) з КБП і ПМД і сумісно КБП і ПМД: приріст урожайності складає 5,3 і 5,1 ц/га, що відповідно на 13,7 і 13,2% вище базового рівня. На 4,0 ц/га (10,3%) урожайність підвищується при передпосівній обробці насіння комплексним біологічним препаратом.
У межах 3,1-3,4 ц/га (8,0-8,8%) збільшувалась врожайність при використанні альтернативних і хімічного засобів захисту як при окремому їх застосуванні, так і в комплексі. При застосуванні препарату біологічного захисту рослин БСП не відмічено позитивного впливу на врожайність, яка протягом 2002-2004 рр. була на рівні контролю.
Якісні показники зерна ячменю. Досліджувані препарати і добриво також впливали і на якість зерна ячменю ярого. Застосування ПМД як окремо, так і сумісно з КБП підвищувало вміст білка на 5,3%, препарату БСП – на 4,7% проти контролю (табл. 5).
Таблиця 5
Показники якості зерна ячменю, % на абс.-сух. речовину (2002-2004 рр.)
|
№ п/п |
Варіант |
Білок |
Жир |
Клітковина |
Крохмаль |
|
1 |
Контроль |
8,56 |
2,78 |
4,48 |
49,19 |
|
2 |
БСП |
8,96 |
2,71 |
4,54 |
48,44 |
|
3 |
КБП |
8,30 |
2,80 |
4,52 |
50,16 |
|
4 |
ПМД |
9,01 |
2,79 |
4,42 |
50,15 |
|
5 |
КБП + ПМД |
9,02 |
2,83 |
4,41 |
50,54 |
|
6 |
Вітавакс 200ФФ |
8,86 |
2,80 |
4,55 |
50,71 |
|
7 |
Вітавакс 200ФФ (50% норми)+(КБП+ПМД) |
8,87 |
2,85 |
4,43 |
50,79 |
|
8 |
Вітавакс 200ФФ (75% норми)+(КБП+ПМД) |
8,81 |
2,82 |
4,51 |
50,29 |
|
НІР 05 |
0,36 |
0,10 |
0,14 |
0,97 |
Якщо на вміст білка позитивно впливала інокуляція насіння, то вища крохмальність зерна була при протруєнні вітаваксом (+3,1-3,3%), і при сумісному протруєнні насіння та обробкою КБП і ПМД (+2,7%).
Економічна та агроекологічна оцінка ЗАСТОСУВАННЯ традиційних і альтернативних засобів захисту
Дані еколого-економічної ефективності застосування біологічних і хімічного засобів захисту та полімінерального добрива при передпосівній обробці насіння підтверджують, що цей агрозахід є досить рентабельним. Найбільшу віддачу забезпечує сумісна передпосівна обробка насіння КБП і ПМД, де за рахунок підвищення урожайності умовно чистий прибуток складає 274,0 грн./га, що істотно перевищує контрольний варіант.
Біоенергетична оцінка свідчить, що передпосівна обробка насіння ячменю сумісно комплексним біопрепаратом і полімінеральним добривом підвищує коефіцієнт енергетичної ефективності (Кее) з 5,09 до 5,24 та вихід енергії з урожаєм, відповідно, з 63662 до 72051 МДж/га, тобто агроресурси використовуються продуктивніше, при одночасному зменшенні ризиків забруднення складових агроекосистем залишками агрохімікатів.
У процесі узагальнення отриманих експериментальних та проведення агроекологічної оцінки засобів хімічного та біологічного контролю кореневих гнилей ячменю ярого методом Дж. Ацци встановлено (рис.6), що найефективнішим заходом була передпосівна обробка насіння сумісно КБП і ПМД. Застосування ж окремо цих двох засобів за ефективністю не поступалася хімічному вітаваксу. Застосування мікробного препарату БСП, хоч і оцінювалося вище контролю, але виявилося нижче за всі інші засоби захисту, що вивчались.
1. Контроль, 2. БСП, 3. КБП, 4. ПМД, 5. КБП+ПМД, 6. Вітавакс 200ФФ,
7. Вітавакс 200ФФ (50%)+КБП+ПМД, 8. Вітавакс 200ФФ (75%)+КБП+ПМД
Рис. 6. Агроекологічна оцінка засобів біологічного і хімічного захисту рослин за Дж. Ацци
Проведена комплексна агроекологічна оцінка свідчить, що застосування КБП і ПМД сумісно і окремо при передпосівній обробці насіння, сприяє покращанню екологічного стану ґрунту, знижує розвиток кореневих гнилей на рослинах ячменю та забезпечує підвищення енергетичної ефективності технології його вирощування.
ВИСНОВКИ
У дисертації теоретично обґрунтовано і практично вирішено наукове завдання, що полягало в агроекологічній оцінці комплексного біопрепарату та полімінерального добрива, при різних способах їхнього застосування, удосконаленні технології вирощування ячменю із введенням екологобезпечних елементів з метою зниження хімічного навантаження на довкілля з одночасним отриманням високоякісної продукції, що досягається за рахунок поліпшення фітосанітарного стану посівів, посилення початкового росту і розвитку рослин, поліпшення поживного режиму ґрунту за мінімальних витрат антропогенних ресурсів.
РЕКОМЕНДАЦІЇ ВИРОБНИЦТВУ
На чорноземах вилугованих легкосуглинкових північного Лісостепу технологію вирощування ячменю ярого доцільно доповнювати екологобезпечною технологічною операцією передпосівною обробкою насіння комплексним біологічним препаратом, полімінеральним добривом, чи їх композицією, що сприяє зменшенню ураженості кореневими гнилями і забезпечує підвищення урожайності на 8,0-13,2%, а також поліпшує якісні показники зерна. Найвищий ефект досягається при сумісному застосуванні КБП і ПМД у дозах 100 мл (КБП) і 250 мл (ПМД) на гектарну норму насіння.
СПИСОК ОПУБЛІКОВАНИХ ПРАЦЬ ТА ТЕМОЮ ДИСЕРТАЦІЇ
Статті в наукових виданнях
Тези і матеріали конференцій
1. Барановська Н.А. Ефективність застосування полімінеральних розчинних добрив на зернових колосових культурах / Мат. Всеукр. наук. - практ. конф. молодих вчених і спеціалістів з проблем виробництва зерна в Україні. - Дніпропетровськ, 2002.-С. 24-25.
2. Барановська Н.А. Ефективність застосування комплексного біопрепарату / Мат. Всеукр. конф. молодих вчених “Засади сталого розвитку аграрної галузі”. – К., 2002.- С. 105-106.
3. Барановська Н.А. Вплив передпосівної обробки насіння ячменю ярого традиційними і альтернативними засобами захисту рослин на інтенсивність виділення вуглекислоти / Зб.мат.наук. - практ. конф. аспірантів “Сучасна аграрна наука: напрями досліджень, стан і перспективи”. - Вінниця, 2005.-С. 59-60.
АНОТАЦІЯ
Барановська Н.А. Агроекологічна оцінка засобів біологічного і хімічного контролю кореневих гнилей ячменю ярого. – Рукопис.
Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата сільськогосподарських наук за спеціальністю 03.00.16 – екологія (сільськогосподарські науки).
Дисертація присвячена агроекологічній оцінці застосування комплексного біологічного препарату (КБП) який складається з діазофіту (препарату азотфіксуючих бактерій штам Agrobacterium radiobacter 204), поліміксобактерину (препарату фосформобілізуючих бактерій штам Bacillus polymyxa KB) та препарату фунгіцидної дії БСП і полімінерального добрива (ПМД) до складу якого входить хлористий магній, солі Cu, Zn, Fe, Co, Mg, B та інші мікроелементи, а також азот 7%, фосфор 3%, калій 5% і стимулятор росту, на розвиток кореневих гнилей, врожайність і якість отриманої продукції. Проведено порівняльну оцінку КБП, ПМД, БСП і хімічного протруйника вітавакс 200 ФФ. Доведено, що передпосівна обробка насіння ячменю ярого комплексним біологічним препаратом (КБП) і полімінеральним добривом (ПМД) позитивно впливає на біологічну активність ґрунту і стимулює початковий розвиток рослин, а також забезпечує екологічно безпечний захист рослин від кореневих гнилей.
При окремому застосуванні КБП і ПМД приріст урожаю порівняно з контролем становив 4,0 і 3,1 ц/га, при сумісному ж їх використанні додатково було отримано 5,1 ц/га.
Ключові слова: агроекологічна оцінка, мікробні препарати, комплексний біологічний препарат, полімінеральне добриво, ячмінь ярий, кореневі гнилі, біологічна активність.
АННОТАЦИЯ
Барановская Н.А. Агроэкологическая оценка средств биологического и химического контроля корневых гнилей ячменя ярового. – Рукопись.
Диссертация на соискание научной степени кандидата сельскохозяйственных наук по специальности 03.00.16. – экология (сельскохозяйственные науки).
Проведена агроэкологическая оценка средств биологического и химического контроля корневых гнилей ячменя ярого, изучено их влияние на агрохимические показатели и биологическую активность чернозема выщелочного малогумусного, развитие и формирование урожая ячменя. Доказано, что использование при предпосевной обработке семян препарата фунгицидного действия БСП и комплексного биологического препарата (КБП) в состав которого входят диазофит (препарат азотфиксирующих бактерий штам Agrobacterium radiobacter 204), полимиксобактерин (препарат фосформобилизирующих бактерий штам Bacillus polymyxa KB) и БСП способствует уменьшению развития заболевания растений корневыми гнилями относительно контроля на 23-51%. Полиминерального удобрения (ПМУ) в состав которого входят хлористый магний, соли Cu, Zn, Fe, Co, Mg, B и другие микроэлементы, а также азот 7%, фосфор 3%, калий 5% и стимулятор роста – на 55%, совместного использования КБП и ПМУ – на 57%, а химического протравителя витавакс 200 ФФ – на 56%.
В среднем за три года исследований по сравнению с контролем предпосевная инокуляция семян КБП обеспечила прибавку урожая ячменя 4,0 ц/га и 0,6 ц/га относительно варианта с химическим протравителем витавакс 200 ФФ, 3,1 ц/га обеспечивало полиминеральное удобрение. Урожайность ячменя на уровне 43,8 ц/га достигнута при предпосевной обработке семян комплексно КБП и ПМУ, что превышает контроль по этому показателю на 5,1 ц/га.
Предпосевная обработка семян КБП и ПМУ улучшила качественные показатели урожая ячменя. В частности, под влиянием ПМУ и совместного использования КБП и ПМУ содержание белка в зерне ячменя возросло с 8,56 до 9,01%.
Установлено, что целесообразно и экономически более выгодно выращивать ячмень яровой с применением КБП и ПМУ по сравнению с использованием химического протравителя. При внедрении этого технологического приема чистая прибыль увеличивается на 223 грн./га, уровень рентабельности – на 6,5%.
Производству рекомендовано дополнять традиционную технологию выращивания ячменя ярового экологически безопасной технологической операцией предпосевной обработкой семян комплексным биологическим препаратом, полиминеральным удобрением или их композицией, что повышает урожайность на 8,0-13,2% и улучшает качество зерна.
Ключевые слова: агроэкологическая оценка, микробные препараты, комплексный биологический препарат, полиминеральное удобрение, ячмень яровой, корневые гнили, биологическая активность.
ANNOTATION
Baranovska N.A. Agroecological evaluation of means of biological and chemical control of root rots of spring barley. Manuscript.
Thesis for the degree of Candidate of Agricultural Sciences in the speciality 03.00.16 – ecology.
The thesis is devoted to the study of agroecological evaluation of the use of combined biological preparation (CBP) and polymineral fertilizer (PMF) on the root rot development, obtained produce yield and quality. The comparative assessment of biological preparations, polymineral fertilizer and chemical dresser vitavax 200 FF is conducted. It is proved that the presowing spring barley seed treatment with combined biological preparation and polymineral fertilizer has a positive influence on the biological soil activity and stimulates the initial plant development as well as secures the environmentally safe plant protection from root rots.
When separate using combined biological preparation and polymineral fertilizer, the increase in yield as compared with control made up 4,0 and 3,1 hkg/ha, when combined their using, in addition 5,1 hkg/ha was obtained.
Key words: agroecological evaluation, microbial preparations, combined biological preparation, polymineral fertilizer, spring barley, root rots, biological activity.