WWW.ДЕНЬСИЛЫ.РФ

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА - Медицина

 

Pages:   || 2 | 3 | 4 |

Мониторинг и прогнозирование болезней листового аппарата озимой пшеницы в повышении продуктивности агроэкосистем

-- [ Страница 1 ] --

На правах рукописи

Григорович Людмила Михайловна

МОНИТОРИНГ И ПРОГНОЗИРОВАНИЕ

БОЛЕЗНЕЙ ЛИСТОВОГО АППАРАТА ОЗИМОЙ ПШЕНИЦЫ

В ПОВЫШЕНИИ ПРОДУКТИВНОСТИ АГРОЭКОСИСТЕМ

Специальность 03.00.16 – экология

Автореферат

диссертации на соискание ученой степени

кандидата биологических наук

Калининград

2009

Диссертационная работа выполнена на кафедре агрономии Федерального государственного образовательного учреждения высшего профессионального образования «Калининградский государственный технический университет» (ФГОУ ВПО «КГТУ»)

Научный руководитель: кандидат сельскохозяйственных наук, доцент

Брысозовский Игнасий Иосифович

Официальные оппоненты: доктор сельскохозяйственных наук, профессор

Фирсов Василий Федорович

кандидат биологических наук, профессор

Стройков Юрий Михайлович

Ведущая организация: Институт агроэкологии – филиал Федерального

государственного образовательного учреждения

высшего профессионального образования

«Челябинский государственный агроинженерный

университет»

Защита состоится « » 2009 г. в часов на заседании диссертационного совета Д 212.084.04 в ФГОУ ВПО «Российский государственный университет им. И. Канта» по адресу:

236040, г. Калининград, ул. Университетская, 2, факультет биоэкологии, аудитория 143

Отзывы на автореферат направляются по адресу:

236040, г. Калининград, ул. Университетская, 2, факультет биоэкологии, кафедра ботаники и экологии растений

С диссертацией можно ознакомиться в научной библиотеке ФГОУ ВПО «Российский государственный университет им. И. Канта» (236040, г. Калининград, ул. Университетская, 2)

Автореферат разослан « » 2009 г.

Ученый секретарь диссертационного совета,

кандидат биологических наук, доцент И.Ю. Губарева

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. Экологическая устойчивость агроландшафтов, задачей которых является увеличение производства первичной биологической продукции за счет возобновляемых растительных ресурсов, зависит от соблюдения принципа ландшафтно-экологической адаптации систем земледелия, включающего, наряду с другими факторами, оптимизацию питания и защиты растений (Сафонов и др., 2006).

Эффективное сельскохозяйственное использование дерново-подзолистых почв, характерных для агроландшафтов Калининградской области, при возделывании озимой пшеницы возможно только при внесении минеральных удобрений, которые существенно увеличивают продуктивность фотосинтеза листьев, при этом формирующийся мощный листовой аппарат растений становится восприимчивым к инфекциям, особенно прогрессирующим в агроэкологических условиях региона. По данным разных авторов, в России ежегодно потери зерна от комплекса вредных организмов составляют до 28 млн. т, из них от болезней - от 28 до 70%. Поэтому обеспечение устойчивости агробиоценозов озимой пшеницы путем оптимизации фитосанитарного состояния с использованием мониторинга развития болезней и прогнозирования защиты от них приобретает сегодня особую актуальность.

В условиях формирования устойчивых агроэкосистем, предполагающих выполнение всех биоэкологических требований растений, в том числе обеспечение полным минеральным питанием и защиту культуры от стрессовых ситуаций, вызываемых вредными организмами, первостепенное значение имеет изучение эффективности комплексного применения средств химизации. Отсутствие научно обоснованных сведений о наиболее эффективном сочетании агрохимикатов и пестицидов, гарантирующих формирование первичной биологической продукции агроценозов озимой пшеницы на дерново-подзолистых почвах Калининградской области, обуславливает актуальность работы, направленной на повышение урожайности одной из самых продуктивных зерновых культур региона за счет фунгицидного контроля болезней листового аппарата на фоне оптимизации питания.

Цель исследований: использование информационной базы агроэкологического мониторинга болезней листового аппарата озимой пшеницы для прогнозирования фунгицидной защиты растений и повышения продуктивности агроэкосистем в условиях ландшафтно-экологической адаптации систем земледелия.

Для достижения цели работы были поставлены следующие задачи:

- обобщить данные многолетнего мониторинга болезней листьев озимой пшеницы в пределах Калининградской области с учетом агроэкологических закономерностей;

- осуществить агроэкологический мониторинг болезней листового аппарата озимой пшеницы в условиях многофакторных полевых опытов;

- определить зависимость динамики развития болезней от фунгицидной защиты растений озимой пшеницы в полевых агроландшафтах разных районов области;

- провести анализ влияния комплексного применения средств химизации на биологическую продуктивность агроценозов озимой пшеницы и содержание сырого протеина в ее зерне;

- установить по результатам полевых опытов оптимальное и экологически оправданное сочетание условий питания и фунгицидной защиты растений от листовых инфекций, обеспечивающее выход наибольшего количества зерна с единицы площади агробиоценоза озимой пшеницы.



Научная новизна работы. Впервые в агроэкологических условиях Калининградской области:

1) обобщены результаты агроэкологического мониторинга болезней листового аппарата озимой пшеницы за 30-летний период;

2) проведены исследования в многофакторных полевых опытах по комплексному применению средств химизации в агробиоценозах озимой пшеницы с учетом экологических аспектов;

3) по результатам трехлетнего мониторинга с большой точностью определено чередование фенологических стадий развития растений озимой пшеницы в соответствии со шкалой ВВСН (Цадокса, ЕС) с числовыми индексами от 00 до 99;

4) по результатам динамики развития болезней и растений озимой пшеницы установлены критические периоды и обоснован выбор рационального решения по прогнозированию сроков фунгицидного контроля, обеспечивающего оптимальный режим фитосанитарного состояния агроэкосистем;

5) определено влияние агрохимикатов и фунгицидов в комплексе и по видам на продуктивность агробиоценоза озимой пшеницы и содержание сырого протеина в ее зерне;

6) найдено оптимальное и экологически оправданное сочетание средств химизации для повышения продуктивности агробиоценозов озимой пшеницы на дерново-подзолистых почвах;

7) выявлена желтая пятнистость озимой пшеницы (Pyrenophora tritici-repentis = Helminthosporium tritici-repentis = Drechslera tritici-repentis Died).

Достоверность научных положений, выводов и рекомендаций обоснована использованием апробированных наукой современных методов исследования, применением компьютерных технологий при анализе и статистической обработке материалов.

Защищаемые положения:

1) агроэкологический мониторинг болезней листового аппарата озимой пшеницы позволяет оптимизировать применение средств химизации для повышения продуктивности агроэкосистем в 1,6 раза;

2) фунгицидные обработки контролируют болезни листьев с разной степенью эффективности в зависимости от фитосанитарной ситуации в агробиоценозе озимой пшеницы;

3) защита от листовых инфекций является обязательным фактором повышения продуктивности агробиоценозов озимой пшеницы при экологической оптимизации питания растений с помощью дробного внесения удобрений и требует комплексного применения агрохимикатов и фунгицидов.

Практическая значимость. В результате проведенной работы показаны возможности использования агроэкологического мониторинга болезней листового аппарата озимой пшеницы для обеспечения эффективного применения фунгицидов. Предложены рекомендации по оптимизации питания и защиты озимой пшеницы от вредных организмов для использования в сельскохозяйственных предприятиях и фермерских хозяйствах области с целью увеличения продуктивности растений и улучшения качества зерна. Многолетняя работа автора в системе службы защиты растений Калининградской области (1969-2003 гг.), а также на кафедре агрономии ФГОУ ВПО «Калининградский государственный технический университет» (1996-2009 гг.) была связана с внедрением в производство авторских исследований, представленных в диссертационной работе. Они вошли в прикладную работу «Разработка и апробация инновационных технологий возделывания важнейших сельскохозяйственных культур в почвенно-климатических условиях Калининградской области», за которую автор получил звание лауреата конкурса «Эврика» 2008 года Правительства Калининградской области в сфере науки, технологий и инновационной деятельности.

Диссертационные материалы использованы в лекциях для студентов специальностей 110102.65 - Агроэкология, 110101.65 – Агрохимия и агропочвоведение, 110201.65 - Агрономия, 080502.65 - Экономика и управление на предприятии в АПК.

Апробация работы. Материалы диссертационной работы представлялись в форме докладов на международных семинарах в рамках совместного проекта Факультета сельского хозяйства и продовольствия Кильского университета (Германия) и ФГОУ ВПО «КГТУ» «Практическое содействие образованию и переподготовке специалистов сельского хозяйства при особенном учете интегрированных процессов производства в Калининградской области» (2006, 2007 гг.), на международных научных конференциях «Инновации в науке и образовании» ФГОУ ВПО «КГТУ» (2006, 2007 гг.), на международных научно-практических конференциях «Приемы повышения плодородия почв и эффективности удобрений» УО «Белорусская государственная сельскохозяйственная академия» (2007 г.) и «Аграрная наука и практика: проблемы и перспективы» ФГОУ ВПО «КГТУ» (2008 г.).

Проведено научное консультирование русской версии видеофильма «Биология грибов-паразитов» Института фитопатологии Кильского университета имени Х. Альбрехта (2006 г.), его презентация и показательное практическое занятие по определению болезней листьев озимой пшеницы для студентов ФГОУ ВПО «КГТУ» и специалистов сельского хозяйства области.

Декларация авторского участия в получении материалов. Работа выполнена в рамках темы НИР ФГОУ ВПО «КГТУ» № 13.14.100.2 «Оптимизация использования биологических ресурсов в сельском хозяйстве». Весь фактический материал, приведенный в диссертации, получен автором в период многолетних полевых наблюдений в агробиоценозах озимой пшеницы, а также при проведении многофакторных полевых опытов в сельскохозяйственных предприятиях и фермерских хозяйствах Калининградской области.





Публикации. По теме диссертационной работы имеется 26 публикаций.

Объем и структура работы. Объем и структура работы. Диссертационная работа состоит из введения, пяти глав, выводов, предложений производству, списка литературы (205 источников, из них 13 на иностранных языках). Материал изложен на 170 страницах, включая 25 рисунков и 24 таблицы. Приложения – 34 рисунка и 27 таблиц на 47 страницах.

Глава 1. ОЗИМАЯ ПШЕНИЦА

КАК ОСНОВНОЙ БИОЛОГИЧЕСКИЙ РЕСУРС АГРОЭКОСИСТЕМ

В полевых агроландшафтах Калининградской области озимая пшеница имеет приоритетное положение: по данным статистики, за последние 5 лет ее посевы (35,7–52,9 тыс. га) занимали 44 – 53% посевных площадей всех зерновых культур, а валовой сбор зерна составлял в общем объеме зерновых от 42,6 до 69 % (78,8 – 166,4 тыс. т). Ее биоэкологическая пластичность, отзывчивость на интенсивные технологии обеспечивают более высокие урожаи и продуктивность агробиоценозов этой культуры по сравнению с другими зерновыми: урожайность в среднем по области составляет от 3,19 до 3,54 т/га, а на отдельных полях с 1 га убирают по 5-6 т (Григорович и др., 2005). Современные сорта озимой пшеницы имеют относительно большую листовую поверхность, способны усваивать высокие дозы удобрений и обеспечивать формирование высокопродуктивного колоса, но одновременно это создает условия для развития болезней. Ослабление фотосинтетической активности растения, вызванное поражением грибами-паразитами, нарушает ростовые процессы, водный баланс растения, препятствует переносу азота из листьев в колос, что влияет на размеры урожая и качество продукции (Никитин, 1988; Соколов, 1999; Докучаев, 2003; Пригге и др., 2004; Шпаар и др., 2004; Бесланеев и др., 2006; Гулянов, 2007 и др.).

Таким образом, для повышения продуктивности агроэкосистем необходима оптимизация фитосанитарного состояния биоценозов озимой пшеницы за счет управления питанием растений-хозяев и ограничения распространения болезней листьев одним из самых быстродействующих приемов – применением фунгицидов.

Глава 2. МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЙ

В ПРИМЕНЕНИИ К АГРОЭКОЛОГИЧЕСКИМ УСЛОВИЯМ КАЛИНИНГРАДСКОЙ ОБЛАСТИ

2.1. Агроэкологические и климатические особенности. Рассмотрены основные климатические параметры, влияющие на компоненты системы «озимая пшеница - листовые инфекции», с анализом агрометеорологических условий по годам исследования – с осени 2003 г. по август 2006 г. Установлено, что агроэкологические показатели региона благоприятны как для растений-хозяев, так и для патогенов.

2.2. Объекты и методы исследований. Объекты изучения - агробиоценозы озимой пшеницы. Исследования по теме диссертационной работы включали два этапа: обобщение результатов агроэкологического мониторинга развития болезней листового аппарата за последние 30 лет и проведение полевых опытов.

Оценка фитосанитарного состояния агробиоценозов озимой пшеницы осуществлялась по общепринятым в России методикам учета болезней с использованием классификации уровней развития болезней зерновых культур ВНИИФ (Фитосан. эксперт…, 2002). Полевые опыты проведены в 2003-2006 гг. в рамках совместного проекта Факультета сельского хозяйства и продовольствия Кильского университета им. Х. Альбрехта Германии и кафедры агрономии ФГОУ ВПО «КГТУ», целью которого являлось изучение элементов интегрированной модели возделывания озимой пшеницы на примере Земли Шлезвиг-Гольштейн, при этом основное значение придавалось оптимизации питания растений и контролю за экономически значимыми болезнями. Серия многофакторных опытов включала 9 вариантов дробного внесения азотных минеральных удобрений и 5 вариантов схем защиты от болезней листьев на фоне контроля без средств химизации на посевах сорта германской селекции Астрон, занимающего лидирующее положение в сортовой структуре озимой пшеницы (33-35%). В работе представлен материал наблюдений, проведенных в четырех точках Калининградской области: в западной части - ООО «Автотор-Агро» (п. Холмогоровка Зеленоградского района), в северной - ЗАО «Залесское молоко» (п. Залесье Полесского района), в центральной - КФХ «Калина» (п. Калина Черняховского района), в юго-восточной - КФХ «Сестренки» (п. Ольховатка Нестеровского района). Почвы на опытных полях идентичны по происхождению и агрохимическим показателям, выдержан одинаковый фон фосфорно-калийного питания: осенью под вспашку вносились удобрения с нормой расхода Р60К90 кг д.в./га.

Наблюдения за развитием растений проведены в соответствии со шкалой фенологических стадий ВВСН (Цадокса, ЕС) с кодами стадий от 00 до 99, принятой в странах Европейского Союза (Zadoks и др., 1974; Tottman, 1987). В течение весенне-летней вегетации на опытных делянках площадью по 310 кв. м проводили три прикорневых подкормки аммиачной селитрой: в фазе кущения - в 23 стадию развития растений; в период уплотнения первого узла (начало выхода в трубку) - в 31 стадию; при появлении первых остей пшеницы - в 49 стадию. Фунгицидные обработки проводили: однократно - в 55 (середина колошения) стадию; двукратно - в 39 (полное появление флагового листа) и 55 (середина колошения) стадии; трехкратно – в 32 (формирование стебля), 39 (полное появление флагового листа) и 55 (середина колошения) стадии; по интегрированной системе – в 39 стадию (полное появление флагового листа); по схемам, принятым в опытных хозяйствах; при этом использовались препараты Рекс С (дейстующее вещество эпоксиконазол), Рекс Дуо (тиофанат-метил+эпоксиконазол), Альто Супер (пропиконазол+ципроконазол). Исследования осуществляли по двум направлениям: динамика развития болезней листового аппарата; влияние комплексного применения средств химизации на урожайность озимой пшеницы и содержание сырого протеина в ее зерне.



Pages:   || 2 | 3 | 4 |
 


Похожие работы:







 
2013 www.деньсилы.рф - «МЕДИЦИНА-ЛЕЧЕНИЕ-ОЗДОРОВЛЕНИЕ»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.