CC BY
94
УДК 632.93. 633.11: 633.16
Интеграция методов защиты зерновых культур
Ю.В. ПОПОВ,
Е.И. ХРЮКИНА, В.Ф. РУКИН, научные сотрудники Всероссийского НИИ защиты растений МСХ РФ e-mail: [email protected]
Практикуемые во многих хозяйствах отход от традиционно сложившейся системы севооборотов, внедрение технологий, связанных с минимизацией обработок почвы,так же как и ослабление внимания к качеству выполнения многих агротехнических мероприятий негативно влияют на фитосанитарное состояние посевов, а, значит, провоцируют увеличение использования пестицидов.
Борьба с вредными организмами зерновых культур в условиях агроэкосистем может быть эффективной только при интеграции агротехнического, биологического, химического и других методов защиты, выработке тактики использования этих методов в конкретных хозяйственных условиях.
Важнейший агротехнический прием - севооборот, причем одним из лучших предшественников озимой пшеницы является чистый пар. Он позволяет не только сберечь влагу, повысить плодородие почвы, но и оптимизировать фитосанитарную обстановку, особенно в отношении сорной растительности.
По данным наших исследований, наименьшая общая засоренность наблюдалась по пару, а наибольшая - после стерневого предше-
ственника. По кукурузе на силос и гороху засоренность была средней, хотя в отношении многолетних сорняков предшественник горох оказывал сдерживающее влияние (табл. 1).
Для борьбы с каждой группой засорителей следует подбирать соответствующее чередование культур. Для снижения численности пырея ползучего лучшим в наших опытах был севооборот, включающий пропашные - яровые зерновые с подсевом многолетних бобовых трав -многолетняя бобовая трава на
1-й укос - озимые - овес, вико (го-рохово)-овсяная смесь - озимые -ячмень с подсевом многолетних трав - многолетние травы - яровые зерновые. Существенный эффект в борьбе с овсюгом давало чередование: чистый пар - озимые - пропашные или чистый пар - озимые - однолетние травы. Наличие чистого пара, пропашных и поздних яровых культур позволяет, провоцируя прорастание овсюга, уничтожать его всходы последующими механическими обработками почвы.
Известно, что отрицательную роль в стабилизации фитосанитарного состояния полей играют монокультуры. В хозяйствах, где зерновые высеваются по зерновым, численность вредителей всходов озимой пшеницы и ярового ячменя быстрее достигала порога экономической вредоносности, значительно выше была и максимальная численность этих насекомых (табл. 2). Видно, что на ози-
мой пшенице, высеянной по пару, она меньше во всех случаях, так же как и по однолетним травам. На яровом ячмене такая картина наблюдалась при посеве по сахарной свекле.
Качественная основная обработка почвы в течение ряда лет, как и паровые предшественники, препятствует заселению посевов вредителями, на них реже достигается уровень ЭПВ. По нашим данным, заселенность озимой пшеницы и ярового ячменя злаковыми мухами, тлями, хлебными блошками, пьявицей, клопом вредной черепашкой при постоянной поверхностной обработке почвы была в 2-4 раза выше, чем при многолетней вспашке. То же отмечается и в отношении засоренности посевов озимой пшеницы и ярового ячменя. Как правило, численность малолетних двудольных и однодольных сорняков при минимальной обработке почвы была выше в 3-5 раз, чем вспашке. Зато к снижению засоренности многолетними корнеотпрысковыми сорняками в 2-3 раза вела отвальная вспашка в пару.
В условиях паровой обработки почвы сорняки, вредители и возбудители болезней в почве и на растительных остатках не менее трех раз подвергаются механическому воздействию почвообрабатывающих агрегатов, при минимальной же -только дважды (в основном, в борьбе с сорняками), а при нулевой -всего один раз при посеве.
Необходимость использования гербицидов в пару вызывает неоднозначные суждения. С одной стороны, снижается механическое воздействие на почву, с другой, усиливается химический прессинг. Смысл паровой подготовки состоит в биологической реабилитации почвы, и здесь в меньшей степени подходит использование различных пестицидов. Возникают проблемы и экономического плана, так как энергоемкость одной обработки пестицидами сегодня приблизительно равна 3-4-кратному лущению или вспашке с оборотом пласта на 20-22 см.
При сравнении технологий с разной степенью минимизации следует учитывать не только снижение
Таблица 1
Зависимость засоренности посевов озимой пшеницы от предшественника
Предшественник Общее количество сорняков (шт/м2) Биологическая группа сорняков (% от общего количества)
многолетние однолетние двудольные однолетние злаковые
Пар 45,2 8 92 0
Кукуруза на силос 74,8 20 52 2
Горох 52,4 2 98 0
Яровой ячмень 115,2 23 60 17
Таблица 2
Численность основных вредителей зерновых на полях с разными предшественниками
Предшественник Озимая пшеница Предшественник Яровой ячмень
клоп вредная черепашка (экз/м2) злаковые мухи (% повреждения стеблей) злаковые тли (экз/колос) злаковые мухи (% повреждения стеблей) хлебные блошки (экз/м2) пьявица (экз/м2)
Ячмень 18,2 18,0 12,5 Озимая пшеница 18,0 64 1,4
Ячмень 14,8 17,0 12,0 Озимая пшеница 17,5 60 1,0
Пар 4,8 6,5 14,5 Озимая пшеница 17,5 75 0,6
Пар 6,0 7,0 13,3 Озимая пшеница 16,0 93 0,7
Кукуруза на силос 9,5 7,0 17,0 Озимая пшеница 19,0 68 0,6
Гречиха 9,8 9,0 8,8 Гречиха 11,0 35 0,1
Гречиха 13,8 8,5 7,5 Подсолнечник 7.5 38 0,5
Гречиха 10,5 11,0 7,5 Озимая пшеница 11,0 46 0,5
Пар 3,5 0,5 5,5 Подсолнечник 4,0 19 0,1
Кукуруза на силос 5,8 1,5 10,8 Яровая пшеница 4,5 22 0,1
Однолетние травы 4,0 2,0 6,5 Сахарная свекла 2,5 13 0,0
Примечание: светлым шрифтом выделены показатели, превышающие ЭПВ.
затрат на ГСМ, но и возрастающие расходы на применение пестицидов (Кирюшин, 2006). Преимущество минимальных обработок со стерневым фоном сказывается в регионах с засушливыми климатическими условиями, играяпротивоэрозионную роль. Однако в условиях достаточного увлажнения на относительно тяжелых по механическому составу почвах следует увеличивать долю комбинированных и отвальных обработок. Правда, нулевые обработки могут ослаблять эрозионные процессы, но для перехода на «0-обработку» требуется не меньше 5-6 лет. Нельзя не учитывать и уплотнение почвы, которое бывает в 1,5-2 раза выше (2-2,6 МПа), чем при обычной обработке. И даже, несмотря на применение гербицидов, засоренность остается крайне высокой, активизируется переход древесной растительности лесополос на поля. Многократно увеличилась заселенность посевов вредителями, в том числе мышевидными грызунами, и зараженность болезнями.
Внесение органики способствует не только интенсификации микробиологических процессов, повышению плодородия почвы и конкурентной способности культуры по отношению к сорнякам, обеспечивая урожай даже при их наличии. Усиливается антагонистическое действие на возбудителей корневых гнилей - развитие болезни на таком фоне слабее, а
растения более выносливы по отношению к ней. В многолетнем стационарном опыте внесение 50 т/га навоза под зяблевую вспашку в пару и под сахарную свеклу снижало последующее развитие корневых гнилей с 21 до 12 %. Увеличивалась устойчивость к болезням листьев, хлебным блошкам, злаковым мухам.
В условиях дефицита органических удобрений фитосанитарную роль выполняют сидераты. Произрастающая в большинстве регионов страны озимая рожь, например, дает большую вегетативную массу, подавляя сорняки. Ее заделка в почву в фазе колошения обеспечивает поступление до 5 т/га сухого органического вещества, а при дополнительном внесении минеральных удобрений -до 8 т/га, что по своему значению не уступает внесению 30 т/га навоза. Не менее эффективен по накопленной биомассе и посев гороха на зеленое удобрение в пару, положительно сказывающийся на урожайности двух последующих культур и устойчивости к болезням. Горчица белая, рапс, обеспечивающие до 200 ц/га зеленой массы, по фитосанитарному эффекту в отношении возбудителей болезней не уступают паровой подготовке поля. К пополнению запасов гумуса ведет и запашка соломы зерновых культур, а также растительных остатков других культур, но в фитосанитарном плане этот прием проигрывает указанным выше.
Одностороннее внесение минерального азота чревато усилением в
2-3 разалистовых болезней озимой пшеницы - мучнистой росы, бурой ржавчины, гельминтоспориоза ярового ячменя. Внесение РК, наоборот, тормозит этот процесс. На основании фактических данных нами было рассчитано уравнение баланса внесения NPK. Оно показывает что при одном и том же уровне N увеличение доз РК в 2-4 раза способствует снижению заболевания в 1,52 раза. Не менее важны для нормального роста и развития растений микроэлементы.
Особое значение имеет сортовая устойчивость растений, препятствующая их заражению болезнями и их развитию в период вегетации. Сеп-ториоз, мучнистая роса, бурая ржавчина, гельминтоспориоз, корневые гнили и другие болезни, в зависимости от конкретных погодных условий, поражают зерновые культуры ежегодно на уровне 10-20 %. Более высокие уровни в условиях ЦЧР достигаются лишь 1 раз в 4-5 лет. В таких ситуациях обработки против болезней листьев, несущих наибольшую угрозу урожаю, не являются необходимыми. Растения сами компенсируют поражение и дают нормальный урожай. Степень развития болезни в 3-5 % может привести к высоким уровням потерь лишь при экстремальных условиях. На этом строится теория порогов вредоносности
и прогнозов. Принципиальное значение имеет то обстоятельство, что обрабатываются только восприимчивые к тому или иному возбудителю сорта, на которых развитие болезни может превысить 20-30 % и достичь эпифитотии - 40-50 %. Нет прямой связи между посевом высокоинтенсивных сортов и обязательным использованием фунгицидов.
В настоящее время доминирующее положение среди болезней листового аппарата озимой пшеницы занимает септориоз, ярового ячменя - гельминтоспориоз. По нашим многолетним оценкам,значительная часть сортов озимой пшеницы (11 из более чем 50 испытуемых) обладает достаточной полевой устойчивостью к листовому септориозу, включая 5 вошедших в Государственный реестр в 2009 г. (Августа, Ариадна, Бирюза, Богданка, Синтетик). Особенно это касается сорта Бирюза, который на протяжении 6 лет оценки показывал высокую устойчивость к данному заболеванию. К сетчатому гельминто-спориозу листьев ячменя относительную устойчивость проявили сорта Гетьман и Таловский 9, также вошедшие в Государственный реестр. Относительная устойчивость к корневым гнилям характерна для 33 сортов озимой пшеницы, 3 из которых включены в Государственный реестр (Базальт, Бирюза, Губернатор Дона). Сорта ярового ячменя имеют в основном среднюю или слабую устойчивость, что обусловлено меньшим развитием у культуры вторичной корневой системы, выполняющей компенсаторную функцию.
Кондиционные семена с оптимальной массой 1000 зерен (40-50 г) и энергией прорастания не менее 90 % дают дружные, равномерные всходы, оказывающиеся менее восприимчивыми к болезням корней и листьев. При увеличении массы семян на 30 % количество дополнительных корешков увеличивается в среднем с 3 до 4 шт., что способствует лучшему росту и развитию всходов, препятствует появлению подгона. Семена высоких репродукций и кондиционного качества нередко
могут защищаться биологическими препаратами без использования фунгицидов, что дает преимущество в экологическом плане. Массовые же репродукции,как правило,требуют использования химии, так как на них встречается больше грибной и бактериальной инфекции.
Сев озимых зерновых культур в центральных регионах целесообразно смещать с начала III декады августа ближе к осени. Так, озимая пшеница, высеянная в 2010 г. в августе по пару, вследствие перерастания оказалась сильно подверженной вымерзанию в зимний период. Оптимальным в средней полосе следует считать срок после 1.09, а в засушливых условиях августа - 10.09. Допустимы посевы озимых даже в середине, конце сентября и даже в октябре. Из-за достаточности тепла и осадков они успевают взойти и нормально раскуститься. Для ярового ячменя, наоборот, срок с 15.04 сдвигается к началу апреля. Это вызвано потеплением климата. Слишком ранний сев озимых способствует усилению развития болезней листьев - бурой ржавчины, мучнистой росы, септориоза, особенно в условиях теплой осенней погоды. В зимний период переросшие растения сильнее подвержены вымерзанию, в весенний - выпрева-нию. Эти же растения осенью являются кормовой базой вредителей и служат для накопления жировых запасов на зимовку, весной они раньше ими заселяются.
Если озимая пшеница посеяна рано с густотой 500-600 всхожих семян на 1 м2, то растения с кустистостью 2-3 стебля слабее проветриваются, что способствует заражению и массовому распространению инфекции. При норме высева 3,5-4 млн всхожих семян на 1 га верхний предел развития мучнистой росы, сеп-ториоза, бурой ржавчины в неэпифи-тотийные годы даже на восприимчивых сортах не превышает 20 %, что соответствует слабому их развитию. При увеличении количества семян до 5-5,5 млн на 1 га возрастает вероятность умеренного и даже сильного
(до 40 %) развития болезней. Весеннее боронование позволяет не только разрыхлять почву, сохранять влагу, улучшать аэрацию посева, усиливать рост и кущение, но и уничтожать до 30 % старых листьев с запасами инфекции септориоза, мучнистой росы, бурой ржавчины, гельминтос-пориоза и др.
В областях ЦЧР, Центрального и Среднего Поволжья сроки уборки сдвинулись с III декады июля на II и даже I (на 10-15 дней от обычных), незначительно уступая теперь областям Северного Кавказа и Нижнего Поволжья. Такие же изменения произошли и у яровых культур, созревающих лишь на неделю позже, а в некоторых случаях одновременно с озимыми. Этому способствуют скороспелые сорта и высокие дневные температуры июля (35-40 °С), ускоряющие созревание зерна. Такой температурный режим благоприятен для получения качественного по содержанию клейковины зерна, ослабляет зараженность грибными болезнями (альтернариозом, гельминто-спориозом, фузариозом, септорио-зом,ринхоспориозом, кладоспорио-зом и другими семенными инфекциями), позволяет убирать урожай раньше и в сжатые сроки. Уборка зерна прямым комбайнированием сокращает численность клопа вредной черепашки, злаковой тли, пшеничного трипса. Снижение количества инфицированных семян и падалицы препятствует накоплению инфекции и перезаражению новых посевов зерновых культур. Однако при преждевременной уборке зерно сильнее травмируется и заражается.
Несмотря на проведение учетов вредных организмов, решение о необходимости борьбы с ними на практике часто носит приближенный, глазомерный характер. Практически не используются цифровые фотоаппараты, фотокамеры, инфракрасные приемники и другая оптика, средства дистанционного зондирования, с последующей компьютерной обработкой изображений. Недостаточно оперативно используются метеоданные, получаемые через Интернет
Совершенствования требует тактика химической защиты. Инсектициды из разных химических классов на зерновых культурах обладают высокой биологической эффективностью (90-100 %), особенно в первые дни после обработки. Несколько выше она у фосфорорганических и неони-котиноидных инсектицидов. Нами рекомендуется применение определенной группы препаратов в соответствии с фазами онтогенеза растений:
1) от всходов до выхода в трубку против злаковых мух, блошек, имаго клопа вредной черепашки применяются системные или контактно-системные инсектициды. У этих вредителей характерна неравномерность заселения посевов, требуется частый учет численности, что затрудняет выявление даты достижения ЭПВ;
2) в фазах стеблевание - колошение при достижении ЭПВ злаковыми тлями, клопом вредной черепашкой, красногрудой пьявицей применяются фосфорорганические инсектициды системного действия (например, на основе диметоата);
3) в период налива зерна и начала созревания порога экономической вредоносности, как правило, достигают злаковые тли, пшеничный трипс, личинки вредной черепашки, хлебные жуки, поэтому для борьбы с ними следует применять контактные инсектициды, обладающие наибольшей стартовой активностью (например, синтетические пиретроиды).
Химические фунгициды для обработки семян обладают не меньшей биологической эффективностью в отношении пыльной, твердой и других видов головневых болезней, корневых гнилей различной этиологии и плесневения семян. По результатам проведенных нами многолетних полевых испытаний, она составляет 8695 % и обеспечивает прибавку урожая от 3,1 до 4,8 ц/га. В период вегетации относящиеся к известным группам препаратов химические фунгициды снижают развитие болезней в пределах 70-95 %. Такие классические препараты, как альто, тилт байлетон, фоликур и их аналоги, эффективны против ржавчинных болез-
ней и септориоза, других пятнистостей листьев, а также болезней колоса. Фалькон эффективно подавляет мучнистую росу, гельминтоспориоз и возбудителей иной этиологии.
В борьбе с сорной растительностью в посевах озимой пшеницы высокоэффективно осеннее применение нового четырехкомпонентного гербицида алистер гранд. Преимущество данного препарата состоит в том, что он уничтожает практически все сорняки, кроме пырея ползучего. Внесение его в норме 0,8-1 л/га снижало общую засоренность посевов на 73-93 %, биомассу - на 79-100 %. Гербицид балерина в фазе весеннего кущения озимой пшеницы, размещенной по паровому предшественнику, снижал общее количество двудольных сорняков на 86 %, сырую массу - на 90 %, по гороху - на 90 и 94 %, по кукурузе - на 78 и 78 %, соответственно. Использование гербицидов балерина, биатлон и элант в посевах ярового ячменя обеспечивало снижение количества сорняков на 89-100 % и их массы - на 98-100 %. Против однолетних злаковых сорняков высокоэффективно внесение граминицида ластик экстра, снижающего численность щетинников, проса куриного, овсюга на 89-97 %.
Против болезней зерновых культур рекомендовано более десятка биологических препаратов, содержащих живые клетки бактерий родов Bacillus, Pseudomonas, Trichoderma и их метаболиты. Около 20 регуляторов роста обладают иммунизирующими свойствами. Низкая биологическая эффективность биологических препаратов и регуляторов роста (около 50 %) может усиливаться за счет смешивания с химическими фунгицидами. При этом в рабочих смесях практикуют снижение химической составляющей без существенной потери эффективности. Биологический метод борьбы с вредителями на зерновых культурах полезен и в плане создания благоприятных условий в посевах для полезной энтомофауны. Менее опасны для полезной энтомофауны и системные инсектициды из класса нео-
никотиноидов: они действуют избирательно, влияя, в основном, на вредных насекомых.
Говоря о затратах на химические и биологические обработки, следует соотносить их с ожидаемой экономической эффективностью. По нашим многолетним данным, в сложившихся агроклиматических условиях потенциальный недобор массы зерна от конкретного вредного организма находится в пределах 10 % урожайности. Различного рода прибавки от обработки в 20, 30, а то и 50 % представляются малореальными.
Это касается и широко рекламируемых в настоящее время для защиты растений от болезней различных регуляторов роста. Некорректно выглядят утверждения, что в неблагоприятных условиях погоды, при некачественной обработке почвы, нехватке основных элементов питания их действие усиливается. На самом деле все наоборот: чем лучше условия произрастания растений, тем более они отзывчивы на различные микродобавки и стимуляции. Так же как не следует напрямую связывать финансовое положение хозяйства с необходимостью обработки, так и получение максимальных урожаев нельзя считать прямо детерминированным пестицидами. Возможно, что для получения урожайности зерна 60 ц/га потребуются защитные обработки, но в любом случае это нужно подтвердить данными учета вредных организмов. Хотя основным условием экономической эффективности является превышение полученной за счет обработки прибавки урожайности над затратами на ее проведение. Эту прибавку еще надо получить!
Наши исследования еще раз подчеркивают значение адаптивно-ландшафтной агротехники для современного этапа защиты зерновых культур от вредных организмов, являющейся основой оздоровления фитосанитарной обстановки. Как нельзя рекомендовать одну и ту же технологию возделывания для всего разнообразия агроэкологических условий, так и в защите растений нельзя уповать на жесткие схемы.
