CC BY
118
Экологические аспекты использования химических средств защиты растений на яровом ячмене и пшенице
В. П. Лухменев, д.с.-х.н., профессор, Оренбургский ГАУ; А. Х. Нугуманов, зам. министра МСХ, Республика Башкортостан; А. И. Ахметшин, главный агроном, совхоз-техникум «Зилаир-ский» РБ; Ф. Ф. Исхаков, к. биол.н., НВП «Ба-шИнком»; Р. Ф. Исаев, к.биол.н., доцент, Баш-кирскийГАУ
Интенсивные технологии возделывания зерновых культур предусматривают активную защиту их от болезней, сорняков и вредителей с применением широкого ассортимента фунгицидов, гербицидов и инсектицидов, адаптированных к конкретным почвенно-климатическим условиям, а также видам и сортам возделываемых культур. При этом важным условием использования современных агротехнологий является внесение необходимых доз органических и минеральных удобрений. Такой высокий уровень расходования материально-технических ресурсов может окупаться при урожайности зерновых не ниже 40—50 ц/га. Современные сорта располагают высоким биологическим потенциалом продуктивности и урожайности, но он может быть реализован только при положительном балансе всех ресурсов, в том числе и почвенно-климатических условий. По классическим канонам, при лимите одного из факторов урожайнность может заметно упасть, соответственно существенно снизится и окупаемость конечной продукции.
Описываемая ситуация часто возникает в условиях Южного Урала, расположенного в зоне рискованного земледелия и подверженного частому воздействию засух, заморозков и других неблагоприятных природных факторов. В данных условиях сельхозпроизводителям приходится заранее подсчитывать экономическую эффективность каждого агротехнического мероприятия, особенно — с учетом относительно низких цен на произведенное зерно, тем более, что после вступления России в члены ВТО конкурентоспособность продукции приобретет решающее значение. Сказанное имеет прямое отношение и к производству зерна пшеницы и ячменя в Башкортостане и Оренбуржье.
Ячмень — зерновой злак с коротким вегетационным периодом, обладающий относительно высокой засухоустойчивостью. Это связано с тем, что ему присуща высокая стартовая корнеобразующая способность по первичным зародышевым корешкам. Вместе с тем мощное развитие корневой системы продолжается и после завер-
шения фазы кущения вплоть до начала колошения. В этот же относительно короткий вегетационный период в листостебельной массе мобилизуется весь запас элементов минерального питания для дальнейшего формирования колоса. Поэтому культура довольно требовательна к наличию в почве необходимых элементов питания. Не останавливаясь на этих вопросах, детально разработанных в Башкортостане, отметим только то обстоятельство, что биологические особенности культуры предъявляют высокие требования к экологическим условиям произрастания. При многолетней обработке гербицидами посевов ячмень становится менее отзывчивым на благоприятные условия произрастания. Одновременно он приобретает свойства большей устойчивости к действию неблагоприятных факторов.
Ячмень, как правило, является завершающей культурой в севооборотах, поэтому без постоянного применения на его посевах гербицидов, особенно в условиях минимальной обработки почв, практически обойтись невозможно. В таких условиях применение гербицидов на ячмене не способствует заметному повышению урожайности.
Имеющиеся данные подсказывают два выхода из этой ситуации. Во-первых, можно на один год приостановить гербицидную обработку на семенных участках и восстановить таким способом потенциальные урожайные свойства ячменя. Для этого просто необходимо высевать будущий семенной фонд ячменя после парового поля или озимой ржи, что позволит отказаться от применения гербицидов для борьбы с сорными растениями. Во-вторых, в баковые смеси с гербицидами можно добавлять регуляторы роста растений с антистрессовым действием, которые могут устранить вызванную гербицидами временную депрессию растений и реализовать потенциальные урожайные свойства семенного ячме-ня[1, 2].
Решение поставленной проблемы вторым способом оказалось вполне успешным, и ниже будут изложены соответствующие результаты. В предложенном нами варианте гербицидная обработка сохраняет свое назначение, но только с использованием соответствующих антистрессовых препаратов, которые должны быть тщательно отобраны для этой цели[5, 6].
Известно, что многие регуляторы роста растений нового поколения проявляют антистрессовые эффекты при использовании их для пред-
посевной обработки семян и опрыскивания вегетирующих растений. Такое действие связано с тем, что антистрессовые препараты в качестве аналогов сигнальных молекул переключают обмен веществ растений в сторону повышения собственной устойчивости ко многим неблагоприятным биотическим (болезни) и абиотическим факторам (высокие и низкие температуры, засуха, тяжелые металлы, засоление и др.)[7, 8, 9, 10].
По нашему мнению, для детоксикации от последствий применения гербицидов, т.е. для снятия эффекта депрессии на растениях ячменя, можно успешно использовать препарат Рифтал, особенно в засушливой зоне. Дело в том, что он обладает мощным ауксинподобным действием и заметно активизирует корнеобразование у зерновых злаков. Такие эффекты присущи и ряду антидотов, ослабляющих токсикацию культурных растений гербицидами. Исходя из этого, нами в 2001—2003 гг. были проведены полевые и производственные испытания эффективности препаратов Гуми, Рифтал, Стимвит и Фитоспо-рин-М в Зауральской и Предуральской сельскохозяйственных зонах Башкортостана. Результаты испытаний в производственных условиях представлены в таблице 1.
Всего в опытах исследовано 9 вариантов. В первых двух из них антистрессовые препараты при протравливании семян не использовались, а при наземной гербицидной обработке были применены Стимвит и Гуми. В первом варианте на посеве элитных семян прибавка урожая составила 1,8 ц/га. Это хорошая прибавка для семеновод-
ческих посевов, возделываемых для размножения элитных семян.
Во втором варианте на посевах низких репродукций эффект повышения урожая находился на том же уровне, и этот опыт подтверждает необходимость применения рекомендуемой «сквозной» технологии, т.е. использования препаратов совместно как с протравителями или без них, так и в баковых смесях с гербицидами. В частности, это подкрепляется и результатами опыта в 6-м варианте, когда предпосевная обработка семян высокоэффективным препаратом Гуми-М способствовала повышению урожайности ячменя до 4,4 ц/га даже при благоприятных погодных условиях 2002 г. в Предуральской зоне.
В 3-м варианте была апробирована композиция пестицидов с препаратом Гуми-90, пригодная при размножении качественных семян, поскольку высокоэффективный системный фунгицид Дивиденд подавляет развитие в семенах не только твердой, но и пыльной головни. Прибавка урожая при этом находилась в пределах 2,7 ц/га, или на уровне 16%. К сожалению, по техническим причинам в этих опытах при протравливании семян не был использован более эффективный препарат Гумми-М.
В 4-м и 5-м вариантах получена примерно одинаковая прибавка урожая ярового ячменя. Хорошая комбинация по сочетанию препаратов выявлена в 8-м варианте опытов. Здесь средняя прибавка урожая оказалась в пределах 5,3 ц/га. В 2 раза меньше она была в варианте 7 (2,5 ц/га). Это, по-видимому, можно объяснить двумя при-
1. Хозяйственная эффективность применения регуляторов роста с антистрессовым действием в смесях с протравителями семян и наземными гербицидами на яровом ячмене (2002 г.)
№ пп. Варианты обработок семян и посевов Площадь, га Урожайность, ц/га Прибавка
протравливание семян обработка посевов гербицидами контроль опыт контроль опыт ц/га %
Зауральская степь, ОПХ «Баймакское» БНИИСХ
1 Дивиденд Луварам 30 38,3
Дивиденд Луварам + Стимвит 163 40,1 1,8 5
Совхоз-техникум «Зилаирский» Баймакского района
2 Тирам Луварам 17 16,4
Тирам Луварам+Гуми 320 17,9 1,5 9
3 Дивиденд Луварам 119 17,1
Дивиденд +Гуми Луварам+Гуми 1128 19,8 2,7 16
4 Тирам Луварам 88 15,4
Тирам +Рифтал Луварам+Гуми 996 19,5 4,1 27
5 Тирам Луварам 113 16,1
Тирам+Рифтал Луварам+Рифтал 483 20,4 4,3 27
Предуральская зона, Кушнаренковский район
6 Без обработки Без обработки 25 20,6
Гуми-М Без обработки 200 25 4,4 21
Миякинский район
7 Фенорам Луварам 25 15,7
Фенорам+ Гуми-М Луварам+Гуми 100 18,2 2,5 16
Миякинский район
8 ТМТД Луварам 25 17,9
ТМТД+Рифтал Луварам+Стимвит 200 23,2 5,3 30
чинами. С одной стороны, пониженной эффективностью от добавления препарата Гуми-М к системному фунгициду Фенорам. Такой же эффект выявлен и в варианте 3 при использовании также высокоэффективного фунгицида Дивиденд. С другой стороны, не исключено, что в предварительных опытах было необходимо выявить эффекты на хорошую совместимость разных протравителей семян и гербицидов с набором отличающихся между собой регуляторов роста растени й. Отсюда сл едует, что эта работа должна проводиться постоянно с учетом разнообразия как испытуемых препаратов, так и природных условий.
В 2003 г. были продолжены производственные испытания в Гафурийском (Гуми-М) и Стерли-тамакском районах (Рифтал) РБ.
В связи с вышеизложенным следует также иметь в виду, что степень депрессии ячменя при постоянных обработках гербицидами может быть неодинаковой в зависимости от времени применения гербицидов, а также уровней агрофонов и состояния семян и посевов. Не исключено, что растения ячменя, не подвергавшиеся многократной обработке гербицидами и выращивавшиеся на хорошем агрофоне, сохраняют свой урожайный потенциал на высоком уровне и будут менее отзывчивыми на применение препаратов с антистрессовым действием, в том числе Гуми и др. Естественно, в первую очередь это относится к семенам высоких репродукций, т.е. суперэлите и элите. Однако, учитывая высокую корнеобразующую способность использованных в опытах препаратов, надо помнить, что их применение в сельскохозяйственных зонах с высокой частотой засух будет всегда оправданным в связи с повышенной устойчивостью таких растений к засухе на организменном уровне.
2001—2004 гг. значительно отличались по климатическим условиям. Вегетационный период 2003 г. был благоприятным по увлажнению и температурному режиму (ГТК за май-июль был равен 1,62), 2002 г. — засушливым (ГТК 0,41), 2001 г.
— острозасушливым (ГТК 0,19), 2004 г. — средним (ГТК 0,68). На яровой пшенице Прохоров-ка, Варяг и Альбидум 188 на южных черноземах ЗАО «Маяк» Соль-Илецкого района, опытного поля Оренбургского ГАУ баковые смеси, сниженные на 25—50% против рекомендуемых норм протравителей семян ТМТД, Дивиденда, Дивиденда Стар, Фенорама, Фенорама Супер с Фи-тоспорином-М 1 л/т, Гуми-20М 1 л/т Бинора-мом 50 мл/т, Биосилом 50 мл/т, Нарциссом 1 л/т или Крезацином 0,5—1,0 г/т, повышали лабораторную и полевую всхожесть на 3—10%, развитие корневой гнили снижали в 2,0—2,1 раза, повышали урожайность на 1,3—2,4 ц/га, увеличивая при этом массовую долю клейковины в зерне на 0,4—0,9%.
В эти годы гербициды на основе дикамбы кислоты Банвел 0,225 л/га, Чисталан, Чисталан Экстра, Диален Супер 0,6—0,8 л/га оказывали явную фитотоксичность на яровую пшеницу выше перечисленных сортов, снижая их урожайность, или же обеспечивали неокупаемые прибавки урожая зерна по сравнению с применением гербицидов с антистрессовыми препаратами Фитоспо-рин-М 1 л/га, Агат-25К 30 мл/га, Биосил 50 мл/ га, Гуми-20М 0,5 л/га, Гуми-90М 75 г/га, Бино-рам 50 мл/га, Рифтал 5 г/га, Стимвит 14 г/га, Фэтил 2 г/га, Бион 50 мл/га, Гумат «Плодородие» 0,5 л/га, Силк 50 мл/га, которые повышали урожайность, качество зерна и в несколько раз снижали развитие листовых болезней и корневой гнили.
В борьбе с болезнями пшеницы были непревзойденными Бинорам, Биосил, Рифтал, Стимвит, Гуми-90М, Фитоспорин-М, снижавшие развитие корневой гнили на 44,6—89,8%, бурой ржавчины
— на 43,1—58,7% и повышавшие урожайность зерна в среднем за 2001—2004 гг. на 1,2—3,6 ц/га (8,7— 26,1%). Самые высокие прибавки урожая зерна по ЗАО «Маяк» и опытному полю ОГАУ были получены от Гуми-90М — 2,7—3,6 ц/га (22,3— 26,1%), от Фитоспорина-М — 2,3—3,3 ц/га (19,0— 23,9%), от Рифтала — 2,9—3,3 ц/га (21,0—27,3%).
Иммуностимуляторы несколько снижали биологическую эффективность гербицидов — с 67— 94,2 до 54—91,7%, но повышали массовую долю сырой клейковины в зерне на 1,4—4%, натурную массу зерна — на 10—21 г/л, массу 1000 зерен — на 2,4—5,4 г.
Применение иммуностимуляторов было вы-сокоокупаемым. При дополнительных затратах на 1 га на иммуностимуляторы 50—110 руб. чистый доход составлял 202—1819 руб. с 1 га.
Результаты исследований показали, что можно без вреда для урожайности яровой пшеницы использовать максимальные нормы расхода гербицидов в присутствии антистрессовых препаратов биологической и химической природы. Применение антистрессовых препаратов совместно с протравителями и гербицидами свидетельствует о больших резервах повышения урожайности зерновых культур на Южном Урале. Целенаправленное применение иммуностимуляторов активирует собственные защитные механизмы растений против болезней, негативного действия фунгицидов, гербицидов и засухи [3, 4].
Анализ результатов производственных испытаний подкрепляет исходные представления авторов о возможности существенного повышения урожайности ярового ячменя и пшеницы в условиях Южного Урала за счет экологизации его возделывания. Авторы при этом имеют в виду повышение физиологической устойчивости культур ко всем неблагоприятным факторам за счет применения на критических этапах онтогенеза
растений регуляторов роста с антистрессовым действием. Как свидетельствуют полученные данные, они могут использоваться совместно с фунгицидами и гербицидами и без них при выращивании пшеницы и ячменя на продовольственные и фуражные цели.
Литература
1 Зинченко В. А. О потенциальных скрытых потерях при применении гербицидов на зерновых культурах // Агро — XXI. — М., 2002.
— №2. — С.2—3.
2 Шаяхметов И. Т., Ямалеев А. М., Гарипова Г. М. Комплексная защита зерновых культур от болезней, вредителей и сорняков в Республике Башкортостан / МСХ РБ — БНИИСХ РАСХН. — Уфа, 2001. — 65 с.
3 Лухменев В. П. Как повысить эффективность и уменьшить токсическое действие пестицидов // Земледелие. — 2003. — № 5. — С. 12—13.
4 Лухменев В. П. Регуляторы роста и иммуностимуляторы неспецифического антистрессового действия на яровой пшенице / / Ве-
стник Российской академии сельскохозяйственных наук. — 2004.
— №4. - С. 18—20.
5 Менликиев М. Я., Хотянович А. В. и др. Элита Фитоспорин — высокоэффективный препарат комплексного действия. — Екатеринбург, 2001. — С.11.
6 Недорезков В. Д. Биологическая защита пшеницы от болезней в условиях Южного Урала. — М.: Изд-во МСХА, 2002. — 173 с.
7 Шакирова Ф. М. Неспецифическая устойчивость растений к стрессовым факторам и ее регуляция. — Уфа: Гилем, 2001. — 160 с.
8 Тютерев С. Л. Физиолого-биохимические основы управления стрессоустойчивостью растений в адаптивном растениеводстве // Вестник защиты растений. — 2000. — №1. — С.11 —34.
9 Судник А. В. Активность отдельных ферментов у генотипов ячменя при комплексном использовании фунгицидов и регуляторов роста // Биология — наука XXI века. 6-я Пущинская школа-конференция молодых ученых: Сб. тезисов. Т.3. — Пущино, 2002.
— С.237.
10Сахибгареев А. А., Гаитов Т. А., Гилязетдинов Ш. Я. Эффективность предпосевной обработки семян ячменя препаратом Гуми // Гуминовые вещества в биосфере: Тез. докл. II межд. конфер.
— М.: СПб: Изд-во СПбГУ, 2003. — С.125.
