CC BY
24
УДК 576.8:581.1:631.63
ОБ ЭФФЕКТИВНОСТИ БИОУДОБРЕНИЯ «БЕЛОГОР» В СОЧЕТАНИИ С ИНСЕКТИЦИДОМ «РЕГЕНТ» ПРИ ОБРАБОТКЕ КАРТОФЕЛЯ ОТ КОЛОРАДСКОГО ЖУКА
© 2008 г. Е.И. Симонович1, А.А. Казадаев2
1Научно-исследовательский институт биологии, 1Rostov Biology Research and Development Institute,
344090, г. Ростов-на-Дону, пр. Стачки, 194/1, 344090, Rostov-on-Don, Stachka, 194/1,
elena_ro@inbox. ru, elena_ro@inbox. ru,
2Южный федеральный университет, 2Southern Federal University,
344006, г. Ростов-на-Дону, ул. Б. Садовая 105 344006, Rostov-on-Don, B. Sadovaya St., 105
Выявлен положительный эффект при совместном внесении биоудобрения «Белогор» серии КМ-104 и инсектицида регента-800, ВДГ на скорость детоксикации действующего вещества регента — фипронила в почве и клубнях картофеля и на микробиологические, ферментативные процессы, мелких членистоногих в почве под картофелем.
Ключевые слова: биоудобрение «Белогор», колорадский жук, инсектициды, детоксикация, банкол, регент-25, регент-800, фипронил, клещи, бактерии, почва.
In this paper we present the data for the affect of the biofertilizer «Belogor»" in combination with the insectecide regent on the soil fauna and soil fertility, as well.
Keywords: natural fertilizer «Belogor», potato bug, detoxication, regent-25, regent-800, fipronil, pincers, bacteria, soil.
С каждым годом увеличивается ассортимент средств защиты пасленовых культур от колорадского жука. В связи с этим обостряется проблема защиты растений, так как возрастает риск их загрязнения токсическими веществами.
При изучении последствий систематического применения физиологически активных соединений в биоценозах установлена возможность превращения инсектицидов в нетоксичное соединение путем полного разложения или образования нетоксичного комплекса. Это явление получило название детоксикации. Вся система использования сельскохозяйственных угодий должна быть направлена на полную и скорейшую де-токсикацию всех биоцидов, поступающих в почву.
В результате многолетних исследований удалось ускорить процесс детоксикации ряда препаратов современных средств защиты растений (банкол, регент-25 и
Нормы расхода ]
регент-800) при совместном внесении их с биоудобрением (БУ) [1, 2].
Методика
В наших исследованиях использовали БУ «Белогор» серии КМ-104 производства ООО «Научно -технического центра биологических технологий в сельском хозяйстве» (НТЦ БИО) г. Шебекино Белгородской области в качестве активизатора почвенного плодородия и детоксиканта средства защиты растений - регента-800, против колорадского жука на картофеле.
Исследования проводились в 2007 г. на полях ООО «Исва» Аксайского района Ростовской области (по 5 га на вариант). Нормы расхода препаратов приведены в табл. 1
Таблица 1
епаратов, 2007 г.
Вариант Содержание действующего вещества Норма расхода препарата Сроки применения инсектицидов
Контроль (почва) - - -
Регент-800, ВДГ Фипронил, 800 г/кг 25 г/га 2.05 - 1-я обработка регентом; 12.06 - 2-я обработка
Регент-800, ВДГ + БУ 1-я обработка Фипронил, 800 г/кг+ БУ 25 г/га + 4 л/га 14.06 - 1-е внесение БУ
Регент-800, ВДГ + БУ 1-я и 2-я обработки Фипронил, 800 г/кг+ БУ 25 г/га + 4 л/га 24.06 - 2-е внесение БУ
ВДГ - водно-диспергируемые гранулы.
Опрыскивание БУ проводилось на начальных стадиях вегетации растений из расчета: рабочий раствор 400 л/га через 2 сут после внесения инсектицида согласно инструкции по применению.
БУ «Белогор» серии КМ-104 (жидкая форма) содержит комплекс молочно-кислых, пропионово-кислых бактерий, дрожжи и антифитопатогенные культуры
микроорганизмов родов Bacillus и Pseudomonas, а также бактериальные продукты метаболизма, макро- и микроэлементы, необходимые для жизнедеятельности микроорганизмов и полезные для развития растений (табл. 2).
Таблица 2
Содержание основных химических компонентов, % и микроэлементов, мг/кг БУ «Белогор» (представлен НТЦ БИО)
КМ-препараты созданы на основе специально подобранных штаммов полезных почвенных микроорганизмов, депонированных во Всероссийской коллекции промышленных микроорганизмов и Всероссийской коллекции микроорганизмов.
В условиях Ростовской области проведены комплексные исследования воздействия препарата «Белогор» серии КМ-104 на сельскохозяйственные культуры [3, 4].
Для учета численности микроартропод почвенные пробы брали в количестве 30 на каждый вариант металлической рамкой объемом 125 см3 через 1 и 3 мес. после обработки препаратами.
Экстракция микроартропод проводилась по методике Балога без электрического обогрева в течение 7 дней [5], разбивка на группы и подсчет - под биноку-ляром МБС-1. Одновременно отбирались пробы почвы на микробиологические анализы, проведенные в лабо-
ратории Ботанического сада ЮФУ, и на ферментативную активность - на кафедре почвоведения ЮФУ.
Сравнительный анализ численности различных групп почвенных микроартропод проводили методом оценки существенной разности выборных средних по ^критерию [6].
Для определения остаточных количеств действующих веществ почву и клубни картофеля отбирали через 1 и 3 мес. спустя после обработки листовой поверхности картофеля испытуемыми препаратами. Исследования по определению остаточных количеств фипронила были проведены в испытательной токсикологической и агрохимической лаборатории ФГУ «Ростовский референтный центр Россельхознадзора» методом газо-жидкостной хромотографии.
В конце вегетационного периода растений были отобраны пробы почвы в опытах и контроле на гумус и макроэлементы №К (азот, фосфор, калий). Агрохимические исследования почвы проведены в Государственном центре агрохимической службы «Ростовский».
Результаты
Первый аспект исследований - выявление влияния БУ «Белогор», а также испытуемого инсектицида на мелких членистоногих. В результате внесения в почву минеральных веществ, БУ и инсектицидов происходят количественные и качественные изменения между группами мелких почвенных членистоногих [7, 8].
Анализ почвенных проб показал, что через 1 мес. после 2 обработок картофеля инсектицидом - реген-том-800, ВДГ произошло резкое уменьшение численности микроартропод в сравнении с контрольным вариантом. Она оставалась низкой и через 3 мес.
На вариантах, где применяли БУ «Белогор» в сочетании с регентом-800, ВДГ наблюдали через 3 мес. увеличение численности панцирных клещей в 1,7-3 раза, гамазовых - в 1,1^-1,5, ногохвосток - в 1.3+2 (табл. 3).
Таблица 3
Компонент Содержание, %
Общий азот 1,4
Общий фосфор 0,9
Общий калия 1,5
Микроэлементы мг/кг
Цинк 55
Марганец 31
Магний 9,6
Железо 5,7
Медь 7,1
Кобальт 0,5
Селен 1,0
Бор 6,0
Молибден 2,7
Численность микроартропод при воздействии испытуемых препаратов на опытных участках картофеля (ООО «Исва», Аксайский район, Ростовская область, 2007 г.), тыс. экз./м2
Вариант Срок отбора проб, мес. Панцирные клещи Гамазовые клещи Акароидно тромбидиформный комплекс клещей Ногохвостки Прочие беспозвоночные
Почва (контроль) 1 3 0,78+0,1 5,9+0,8 5,2+0,5 8,2+0,7 0,12+0,1 0,5^+0,1 2,3+0,3 3,4+0,2 0,54+0,2 0,5^+0,01
Регент-800, ВДГ 1 3 0,36+0,1 р*<0,05* 1,8±0,1 р<0,01 2+0,7 р<0,01 5,68±0,3 р<0,01 0,02+0,1 р>0,05 0,24±0,1 р<0,05 0,47+0,3 р< 0,01 1,21± 0,1 р<0,01 0,12+0,01 р<0,05 0,34 ±0,01 р<0,01
Регент-800, ВДГ+1БУ 1 3 0,32+0,1 р<0,01 3,2±0,1 р<0,01 2+0,4 р<0,01 6,45±0,1 р<0,01 0,06+0,1 р>0,05 0,23± 0,1 р<0,01 0,53+0,1 р<0,01 1,55± 0,1 р<0,01 0,13+0,01 р<0,05 0,3^ 0,01 р<0,01
Регент-800, ВДГ+2БУ 1 3 0,48±0,02 р <0,01 5,4± 0,01 р <0,05 4,02±0,2 р <0,01 7,18± 0,1 р <0,01 0,096±0,5 р >0,05 0,31± 0,1 р <0,05 1,49±0,1 р <0,05 2,25± 0,3 р <0,01 0,26±0,1 р >0,05 0,37±0,02 р <0,01
* - р - критерий достоверности Стьюдента.
На численность акароидно тромбидиформного комплекса клещей и прочих беспозвоночных внесение БУ существенного влияния не оказало. Численность всех
групп микроартропод с регентом и БУ через 3 мес. не достигла контроля.
Молекула фипронила - действующего вещества препарата регент - более стойкая по сравнению с дей-
ствующими веществами других инсектицидов. Деток-сикация в почве происходит в течение года. Применение регента приводит в течение 3 мес. к резкому уменьшению численности мелких почвенных членистоногих [8].
Следующий аспект исследований - выявление действия БУ «Весна» в сочетании с испытуемыми препаратами на численность почвенных микроорганизмов.
С опытных участков отбиралась почва для определения физиологических групп микроорганизмов через 3 мес. после обработки испытуемыми препаратами
листовой поверхности картофеля против колорадского жука.
При обработке листовой поверхности картофеля инсектицидом регентом через 3 мес. наблюдалось снижение численности бактерий, использующих органический азот, в 2,3 раза; минеральный азот - в 1,7; количество азотобактера - в 2,6; микроскопических грибов - в 1,5-2,9.
Внесение БУ «Белогор» в сочетании с инсектицидами способствует активизации исследуемых групп микроорганизмов. Их численность возрасла через 3 мес. после обработки в 1,2-5,5 раза (табл. 4).
Таблица 4
Численность микроорганизмов в почве под картофелем при воздействии БУ «Белогор» серии КМ-104 в сочетании с регентом-800, ВДГ (ООО «Исва», Аксайский район, Ростовская область, 2007 г.)
Вариант Бактерии, млн/г Азотобактер, % Актиномицеты, Микроскопические грибы, тыс./г
СПА КАА обрастания комочков млн/г С-А Среда Чапека
Контроль (почва) 10,4 19,2 98,6 2,6 136,0 190,0
Регент-800, ВДГ 4,5 11,5 37 0,2 91,03 65,35
Регент-800, ВДГ 4,8 12,1 49 0,9 101,2 78,0
+1 обработка БУ
Регент-800, ВДГ 5,3 12,6 53 1,1 106,7 84,0
+2 обработки БУ
Примечание. СПА - бактерии, использующие органический органический азот; среда Чапека - минеральный азот.
Анализ почвы и картофеля на остаточное количество действующего вещества регента-800, ВДГ - фи-пронила через 1 мес. показал, что на варианте с регентом зафиксировано наличие фипронила в почве и в клубнях картофеля, превышающее предельно допустимые концентрации (ПДК) в 4-4,9 раза. При одноразовой обработке БУ с регентом-800, ВДГ наблюдалось уменьшение содержания фипронила в почве в 16 раз по сравнению с обработкой чистым препаратом,
азот; КАА - минеральный азот; С-А - грибы, использующие
ПДК уменьшилась в 3 раза. В клубнях картофеля фи-пронил не выявлен. При двойной обработке БУ в почве и клубнях картофеля остаточный фипронил не обнаружен. Через 3 мес. после двойной обработки растений инсектицидом без биоудобрения содержание фипронила в почве в 1,7 раз превышало ПДК, а в клубнях картофеля фипронил не обнаружен. При совместном внесении БУ и регента-800 фипронил в почве и картофеле не обнаружен (табл. 5).
Таблица 5
Остаточное количество инсектицидов в почве и картофеле на опытных участках (ООО «Исва»,
Аксайский район, Ростовская область, 2007 г.)
Препарат, мг/кг Срок отбора проб Почва р =0,95 ПДК, мг/кг Картофель р =0,95 МДУ*, мг/кг
Регент-800, ВДГ 1 3 0,245±0,05 0,083±0,02 0,05 0,020±0,004 Не обнаружено 0,005
Регент-800, ВДГ + 1 обработка БУ 1 3 0,015±0,003 Не обнаружено 0,05 Не обнаружено Не обнаружено 0,005
Регент-800, ВДГ + 2 обработки БУ 1 3 Не обнаружено 0,05 Не обнаружено 0,005
* - МДУ - максимально допустимый уровень.
Результаты агрохимического анализа показали, что внесение БУ «Белогор» в почву под картофелем приводит к накоплению нитратов в конце вегетационного периода по сравнению с контролем (N-NO3 в опыте составило 15,0 мг/кг, в контроле - 11,5). Содержание подвижных фосфатов и подвижного калия снизилось по сравнению с контролем (P2O5 в опыте -30,8 мг/кг, в контроле - 31,9; K2O в опыте - 550 мг/кг, в контроле - 583), что обусловлено более энергичными процессами биологического поглощения фосфора, в частности - использованием фосфатов микроорга-
низмами при интенсивном их разложении, а также поглощением фосфат-йона растениями.
Содержание общего гумуса в почве опытного участка составило в среднем 3,36 % в горизонте 0-20 см в течение вегетационного периода. Внесение БУ «Бе-логор» не повлияло на содержание общего гумуса в почве.
Показано, что БУ «Белогор» при совместном внесении с регентом-800 активизирует ферментативную активность почвы в течение 3 мес. (табл. 6).
Таблица 6
Влияние БУ «Белогор» серии КМ-104 в сочетании с регентом-800, ВДГ на ферментативную активность почвы под картофелем (ООО «Исва», Аксайский район, Ростовская область, 2007 г.)
Вариант 1 мес. 3 мес.
Каталаза, мл О2 за 1 мин на 1 г почвы
Контроль (почва) 7,5 7,6
Регент-800, ВДГ 3,6 4,55
Регент-800, ВДГ + 1 обработка БУ 5,2 -
Регент- 800, ВДГ +2 обработки БУ 5,55 4,4
Уреаза, мг NH 4 на 10 г почвы
Контроль (почва) 4,8 5,3
Регент-800, ВДГ 4,7 6,2
Регент-800, ВДГ + 1 обработка БУ 5,01 -
Регент-800, ВДГ +2 обработки БУ 5,54 6,42
Инвертаза, мг глюкозы на 1 г почвы
Контроль (почва) 39,9 38,7
Регент-800, ВДГ 47,0 63,0
Регент-800, ВДГ + 1 обработка БУ 57,0 -
Регент-800, ВДГ +2 обработки БУ 58,3 68,8
Активность каталазы и уреазы через 1 мес. после обработки инсектицидом на варианте с регентом снижается на 52 и 2 % по сравнению с контролем (почвой). При внесении различных доз БУ активность увеличивается на 26 и 17,5 % по сравнению с вариантом с регентом. По истечению 3 мес. с момента обработки инсектицидом активность каталазы и уреазы на варианте с регентом возрастает, на варианте с внесением БУ наблюдается снижение активности каталазы на 2 % по сравнению с вариантом с регентом. Для каталазы подобная динамика объясняется тем, что при внесении БУ в почву к осени происходит снижение концентрации перекиси водорода, а следовательно, и токсичности почвы. Активность инвертазы увеличивалась как на варианте с регентом, так и при внесении различных доз БУ по истечении 1 и 3 мес. Такое динамичное увеличение количества инвертазы через 3 мес. можно объяснить поступлением большого количества органических остатков, содержащих углеводы.
Поступила в редакцию_
Урожайность картофеля в контроле составила 120 ц/га, в опытах с применением БУ - 162 ц/га. Прибавка - 42 ц/га. В результате применения БУ урожайность картофеля повысилась на 35 % по сравнению с контролем.
Таким образом, использование БУ как препарата микробного синтеза в качестве косубстратов в процессе метаболизма фипронила активизирует микрофлору природных агроценозов и способствует снижению токсичности фипронила за вегетационный период.
Литература
1. Симонович Е.И. и др. Влияние средств защиты растений на комплекс микроартропод в пахотных горизонтах чернозема обыкновенного // Изв. вузов. Сев.-Кав. регион. Естеств. науки. 2002. № 3. С. 86-88.
2. Казадаев А.А., Симонович Е.И. Влияние биоудобрения «Весна» в сочетании с испытуемыми инсектицидами на почвенную биоту (мезофауну, микроартропод, микроорганизмы) при обработке картофеля от колорадского жука // Актуальные вопросы экологии и охраны природы экосистем южных регионов России и сопредельных территорий: Межреспубл. науч.-практ. конф. 17-19 апреля 2003 г. Краснодар, 2003. С. 140-145.
3. Симонович Е.И., Казадаев А.А. Эффективность применения биоудобрения КМ-104 // Картофель и овощи. 2007. № 6. С. 21.
4. Симонович Е.И. Эффективность применения биоудобрения КМ-104 при обработке сельскохозяйственных культур // Изв. вузов. Сев.-Кавк. Регион. Естеств. науки. 2007. № 5. С. 124-127.
5. Balogh J. Lebensgemeinschaften der Landtiere, ihre Erforschung unter besonderer Berucksichigung der zoozo-nologischen Arbeitsmethoden. B. Budapest, 1958.
6. Доспехов Б.А. Оценка существенности разности выборочных средних по t-критерию // Методика полевого опыта. М., 1985. С. 193-196.
7. Казадаев А.А. Реакция почвенных микроартропод на внесение органических и минеральных веществ в почву в агроценозах Нижнего Дона // IX Междунар. коллоквиум по почвенной зоологии. М., 1985. С. 121.
8. Казадаев А.А., Кременица А.М. Влияние средств защиты растений на комплекс ногохвосток в пахотных горизонтах чернозема обыкновенного // Изв. вузов. Сев.-Кавк. регион. Естеств. науки. 1990. № 4. С. 28-31.
6 декабря 2007 г.
