CC BY
85
УДК 635.34(477.5):632.7
П. В. Писаренко, С. В. Пономаренко
ОПТИМИЗАЦИЯ ФИТОСАНИТАРНОГО СОСТОЯНИЯ ПОСЕВОВ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫХ КУЛЬТУР В ОРГАНИЧЕСКОМ ЗЕМЛЕДЕЛИИ
ПОЛТАВСКАЯ ГОСУДАРСТВЕННАЯ АГРАРНАЯ АКАДЕМИЯ
P. V. Pisarenko, S. V. Ponomarenko OPTIMIZATION OF THE PHYTOSANITARY CONDITION OF CROPS IN ORGANIC AGRICULTURE POLTAVA STATE AGRARIAN ACADEMY
В статье приведены технологии оптимизации фитосанитар-ного состояния посевов в органическом земледелии на примере ЧП «Агроэкология». Определены особенности выращивания си-деральных культур и применения перегноя. Обоснована их экономическая эффективность расчетно-эквивалентным методом. Указано положительное влияние оптимизации питания растений на повышение устойчивости к вредителям и особенно болезням.
Ключевые слова: органическое земледелие, экология, фи-тосанитарное состояние, сельское хозяйство, макро- и микроэлементы.
How to optimize phytosanitary condition of crops in organic agriculture on the example of private enterprise "Agroecology" is explained. Features of cultivation "green fertilizers" and use of humus are defined. Their economic effi-ciency is proved by calculation-equivalent method. Positive influence of optimization of plants food on increasing stability to wreckers and especially to diseases is specified.
Keywords: organic agriculture, ecology, phytosanitary state, agriculture, macro - and microcells.
Павел Викторович Писаренко
Pavel Viktorovich Pisarenko доктор сельскохозяйственных наук, профессор
E-mail: pysarena@mail.ru
Сергей Владимирович Пономаренко
Sergey Vladimirovich Ponomarenko E-mail: cpz_poltava@i.ua
Введение. Важным звеном системы органического земледелия является экологически обоснованная оптимизация фитосанитарного состояния посевов сельскохозяйственных культур. Эта проблема решается за счет полной экологизации мероприятий интегрированной защиты растений, которые являются составной частью технологий органического земледелия. При этом предполагается полный отказ от использования пестицидов и минеральных удобрений, за исключением инкрустации семян и использования макро- и микроэлементов для улучшения свойств органических удобрений при переработке навоза в компост.
Методика. Для определения технологий оптимизации фитосанитарного состояния посевов использованы периодические наблюдения результативности применяемых технологий в ЧП «Агроэкология» (Шишацкий район, Полтавская область, Украина), которые заключаются в уменьшении влияния негативных факторов на рост и развитие культурных растений.
Результаты. В ЧП «Агроэкология» Шишацкого района Полтавской области Украины внедрена уникальная система органического земледелия, основа
которой была заложена еще в 70-е гг. ХХ в. Сегодня в обслуживании хозяйства находится 8000 га земли, которая сертифицирована по стандартам органического земледелия. При этом обоснованным методом уменьшения влияния негативных факторов на рост и развитие культурных растений является создание оптимального режима жизнедеятельности сельскохозяйственных культур, выращивание жизнеспособных, конкурентоспособных растений.
В полевых севооборотах оптимизация фитосани-тарного состояния посевов базируется, прежде всего, на комплексе организационно-хозяйственных и агротехнических мероприятий, использовании механических и физических методов защиты растений. Это -структура посевных площадей, использование устойчивых сортов и гибридов, севооборота, обработка почвы, использование органических удобрений и сидеральных культур, подготовка семян, оптимальные сроки проведения работ, применение микробиологических препаратов и экономических порогов вредоносности вредителей, болезней и сорняков (таблица) [1].
Вестник Курганской ГСХА № 3, 2014 Агр°н°мия и прожитки* 41
Таблица - Технологии оптимизации фитосанитарного состояния посевов в органическом земледелии
Технологии Результат применения
Внесение достаточных норм органических удобрений, выращивание многолетних бобовых трав и си-деральных культур Обеспечение оптимального режима питания сельскохозяйственных культур, повышение их конкурентоспособности в борьбе с сорняками, выносливости перед некоторыми вредителями и возбудителями болезней
Структура посевных площадей, широкое использование принципов агрофитоценологии, основанные на расширении видового и сортового состава культурных растений и отсутствие использования пестицидов Повышение эффективности природных энтомофагов и фунгистазис биоценоза, уменьшение численности вредителей, снижение количества возбудителей болезней
Эффект алелопатии при выращивании сидератов Оптимизация фитосанитарного состояния
Поля в течение всего вегетационного периода покрыты растениями Подавление роста сорняков
Многолетняя поверхностная обработка почвы на глубину 5 см Очищение поля от сорняков
Сбор большинства культур на зеленый корм, силос, сенаж или сено в фазе укосной спелости, заделка си-дератов Уничтожение сорняков, которые не успевают сформировать семена, нарушается жизненный цикл многих вредителей и болезней кукурузы (стеблевой мотылек, корневые и стеблевые гнили), люцерны, эспарцета, крестоцветных культур и т. п.
Для пропашных культур после многолетних трав, занятых или сидеральных паров, единственным предшественником является пшеница озимая Снижение засоренности посевов сорняками
Соблюдение регламентов всех технологических мероприятий в процессе выращивания сельскохозяйственных культур Снижение засоренности посевов сорняками, сдерживание развития сорняков в пределах их экономических порогов вредоносности, уменьшение поврежденности растений многими вредителями и болезнями
Обработка растений микробиологическими препаратами Уменьшение численности многих листогрызущих вредителей и интенсивности развития заболеваний
Хранение навоза плотным «горячим» способом Максимальная очистка перепревшего навоза от семян сорняков и прерывание кругооборота сорняков
Использование соответствующих природному земледелию почвообрабатывающих агрегатов Уменьшение засоренности посевов сорняками
Оптимизация питания растений обеспечивается за счет выращивания многолетних бобовых трав, сидеральных культур и внесения органических удо -брений. Так, при использовании эспарцета в качестве сидерата при урожайности зеленой массы 275 ц/га, после минерализации органической массы в почве на одном гектаре остается азота (К) - 145 кг, фосфора (Р) - 25 кг, калия (К) - 75 кг. После выращивания вики яровой при урожайности 250 ц/га в почве остается соответственно -160, 75, 200 кг/га. После вико-овсяной смеси эти показатели составляют для азота, фосфора и калия 120, 35, 80 кг/га, а редьки масличной - 85, 65 и 245 кг/га соответственно.
При этом, для основных сельскохозяйственных культур в зоне Лесостепи научно-рекомендованными нормами внесения минеральных удобрений является для: пшеницы озимой - N90-120, Р60, К90; пшеницы
яровой - N60, Р60, К60; кукурузы - N90-120, Р60-90, К90-120; подсолнечника - N60, Р60-90, К60 [2].
Вместе с тем, по данным Полтавского центра «Облгосплодородие» после выращивания вики яровой как сидерата содержание микроэлементов в почве в течение трех лет составляло: 2011 г. - N143, Р128, К134; 2012 г. - N162, Р87, К108; 2013 г. - N178, Р114, К130. Достаточно высокое содержание основных питательных веществ в почве отмечается и после выращивания других сидератов. При внесении 100 т/га перегноя после его минерализации содержание азота, фосфора и калия в почве увеличиваются на 90, 35, 57 кг/га соответственно.
Исходя из вышеизложенного, можно утверждать, что выращивание сидеральных культур и внесение перегноя, учитывая их последействие, практически обеспечивает рекомендованный режим минерально-
го питания основных сельскохозяйственных культур.
Экологическая ценность получения достаточного количества питательных веществ для культурных растений не вызывает сомнения. Важным является вопрос экономической эффективности этих мероприятий. Полученные нами расчетно-эквивалентным методом данные показывают, что при использовании в качестве сидерата эспарцета общая стоимость действующего вещества, полученной после минерализации органической массы, составляет 1102,5 гривен/га, а экономический эффект с учетом использования комплексного минерального удобрения нитроаммофоски при ее стоимости 4500 гривен за 1 т достигает 1598 гривен/га [3].
При использовании вики ярой эти показатели составили соответственно 1957,2 гривен/га и 2786,6 гривен/га. Если высевать вико-овсянную смесь, использованные сидераты были на 886,1 гривен/га дешевле, чем внесение такого же количества действующего вещества нитроаммофоски в пересчете ее на физический вес.
Оптимизация питания растений за счет внесения органических удобрений и сидератов, способствует их росту и развитию, позитивно влияет на повышение устойчивости к вредителям и особенно болезням. Одновременные всходы, энергичный рост и развитие, большая листовая поверхность у многих культур подавляют рост сорняков, делают их менее чувствительными к повреждению проволочниками, блошками, долгоносиками, листогрызущими гусеницами, корневыми гнилями. Так, пораженность всходов озимой пшеницы за годы исследований не была больше 3,7 % при пороговых 5 %.
Этому способствует и повышенная микробиологическая активность почвы при системе органического земледелия. Согласно нашим данным, общая микробиологическая активность почвы на полях ЧП «Агроэкология» на 28,4-31,6 % больше, чем в почвах хозяйств с интенсивным использованием пестицидов. При биологической активности почвы с хорошим дренажем за счет большего количества органики увеличивается интенсивность биологических процессов культурных растений, увеличивается их конкурентоспособность с сорняками и устойчивость к болезням и некоторыми вредителями.
Практически в течение всего вегетационного периода на полях хозяйства есть цветущие растения, которые улучшают условия существования местных полезных организмов (энтомофагов), что положительно влияет на уменьшение количества вредителей и развитие болезней растений и может быть определено как эффект агрофитоценологии.
Нашими исследованиями подтверждено уменьшение численности некоторых вредителей за счет естественного регулирования воздействия полезных
организмов. Так, пораженность злаковой тли афиди-идами посевов ячменя ярового с подсевом эспарцета составляла 46,8-54,2 %. Этот же показатель на посевах той же культуры при интенсивном земледелии, где, в основном, выращиваются три-четыре культуры, не превышал 18,3 %. Количество злаковой тли на посевах ячменя ярового в хозяйстве за годы исследования (25 особей на колос, 50 % заселенности растений) не превышало экономического порога вредоносности.
Отсутствие использования пестицидов, внедрение поверхностной обработки почвы и ботаническое разнообразие растений при органическом земледелии стимулирует увеличение видового состава и численности хищных жужелиц. Нами установлено, что количество видов хищных жужелиц (карабид) в условиях хозяйства на 20 % больше, чем в посевах зерновых колосовых культур при интенсивных технологиях. Динамическая плотность хищных карабид за годы исследований (2009-2013 гг.) в зависимости от видового состава и погодных условий при органическом земледелии превышала этот показатель на полях с интенсивной технологией на 32,6-51,2 %. В связи с этим становится понятным, почему количество личинок проволочника и ложного проволочника перед посевом кукурузы и подсолнечника, основные истребители которых хищные жужелицы, как правило, не превышала экономических порогов вредоносности, которые составляют 3-5 особей на один метр квадратный [1].
О положительном влиянии органического земледелия свидетельствуют материалы исследований по определению интенсивности развития мучнистой росы на растениях озимой пшеницы и ячменя ярового, когда в фазе колошения фактические показатели не превышали пороговой интенсивности развития болезни - 15-20 % пораженного листового аппарата растений.
Развитие болезни сдерживает микроклимат стеблестоя, особенно в посевах ячменя ярового с подсевом эспарцета, когда норма высева ячменя уменьшается на 20-30 %, что определяет меньшую плотность растений и лучшую вентиляцию посева. Кроме того, нужно обратить внимание также и на то, что в условиях поликультуры уменьшается поражение культурных растений возбудителями болезней и вирусами вследствие меньших темпов накопления и распространения иноколюма и вирусов под влиянием микроклимата - изменения влажности, температуры, освещенности в посевах.
Таким образом, оптимизация фитосанитарно-го состояния в системе органического земледелия базируется на формировании гетерогенной видовой и сортовой структуры агроэкосистемы, обусловливает сохранение и увеличение численности
Вестник Курганской ГСХА № 3, 2014 Агр°ч°мия и ^роэколошя 43
и эффективности действия полезных видов членистоногих и микроорганизмов. При этом уменьшается потеря урожая от вредителей и болезней за счет естественного регулирования воздействия полезных организмов.
Также важным фактором фитосанитарного состояния в условиях поликультуры является эффект взаимодействия между растениями и возбудителями болезней, который может быть охарактеризован как эффект аллеопатии. Аллеопатия - взаимное влияние растений друг на друга путем выделения в окружающую среду физиологически активных веществ [2]. Это явление объясняет эффективность использования сидератов, промежуточных культур, кормовых смесей в качестве мер по уменьшению засоренности посевов, поражения растений возбудителями ряда болезней и почвоутомления. При этом основными факторами взаимодействия растений влияющих на оздоровление почвы является корневые выделения, надземная масса и питательные остатки сидера-тов, промежуточных культур и кормовых смесей. Эти источники аллелопатически активных веществ, стимулирующих развитие сельскохозяйственных культур, подавляют развитие популяций сегетальных растений и фитопатогенных микроорганизмов. Ряд сидеральных культур весьма эффективен в подавлении патогенной микрофлоры. Установлено, что корневые выделения многих сидератов значительно сдерживают развитие возбудителя болезни Fusarium oxysporum. Известно, что из-за введения в агробио-ценозы крестоцветных культур и, в частности, тифо-на, в севооборотах, насыщенных зерновыми культурами, пораженность растений корневыми гнилями уменьшается на 15-25 % [2].
Аналогичные результаты получены нами и после выращивания редьки масличной с овсом на зеленый корм, когда интенсивность развития гельминтоспо-риознофузариозной гнили в начале вегетации озимой пшеницы не была более 5 % поражения растений, что является показателем экономического порога вредоносности.
Аллелопатия является фактором уменьшения засоренности посевов, что приводит к увеличению количества научных разработок по поиску и применению аллелопаточески активных сельскохозяйственных растений, которые способны противодействовать сорным инвазиям посевов. Наиболее эффективным является использование аллелопати-ческих свойств растений и микроорганизмов в агро-фитоценозах, совместимых посевов, применение растений-фитосанитаров, образование промежуточных и покровных посевов аллелопатических растений [2]. Особенно это проявляется на крестоцветных и в смеси их со злаковыми культурами. В. Гиск отмечает, что введение севооборотов крестоцветных куль-
тур открывает уникальную возможность в течение вегетационного периода уменьшить засоренность поля сорняками. Так, при введении в севооборот тифона засоренность последующих культур уменьшается на 40-50 %. Аналогичные материалы получены нами после выращивания смеси редьки масличной с овсом.
По материалам М. С. Корнийчука [2], своевременное и качественное применение агротехнических мероприятий в течение 4-5 лет в условиях их полного взаимодействия позволяет уменьшить видовое разнообразие и численность популяций вредителей и возбудителей болезней до порогового и исключает необходимость применения химических средств. К этому выводу пришел известный ученый, имея почти полувековой научно-практический опыт работы по защите растений. В принципе сейчас такой вывод ученого классифицируется как экологизация земледелия. Конечно, следующим этапом в совершенствовании этой отрасли является органическое земледелие.
При чередовании различных культур в севообороте меры борьбы с сорняками осуществляются путем их биологического подавления, используя различные биотипы культурных растений. Так, в ЧП «Агроэкология» существенным средством уменьшения засоренности является посев ржи озимой, тритикале, овса, гречихи, вико-овсяной смеси и смеси овса с редькой масличной, озимой пшеницы, смеси тритикале или ржи с тифоном, многолетних трав. Вышеназванные культуры доминируют в севооборотах хозяйства. В целом, в органическом земледелии роль культур сплошного посева, которые в наибольшей степени подавляют сорняки, достигает 80 %, тогда как в интенсивном земледелии этот показатель не превышает 20 %.
Таким же образом создают положительную тенденцию очистки почвы от сорняков и кормовые культуры, большинство из которых собирают на зеленый корм в фазах укосной спелости. При этом уничтожаются и сорняки, не успевая сформировать семена.
В борьбе с сорняками также является эффективным смещение сроков сева, особенно подсолнечника. Это так называемый отсроченный сев, когда предпосевная культивация и следующий высев проводятся при появлении сорняков в фазе «белой нити».
Также посев кукурузы на зерно в ЧП «Агроэкология» проводят в конце оптимальных сроков, что позволяет путем предпосевной культивации уничтожить максимальное количество сорняков.
При выращивании гречихи, с учетом ее поздних сроков сева, есть возможность провести два-три возделывания поля боронами с сегментами для вычесывания ростков сорняков с последующей предпосевной культивацией.
Эффективная мера в уменьшении засоренности однолетними широколиственными сорняками является боронование до и после всходов кукурузы и подсолнечника. Лучший эффект достигается тогда, когда для уничтожения сорняков, находящихся в фазе «белой нити», используют пружинные бороны. Боронование по всходам производится на первой передаче по диагонали поля в послеобеденное время, когда у растений уменьшится тургор. При многолетней поверхностной обработке почвы значительную долю полей покрывает мульча, которая также уменьшает количество однолетних сорняков.
Улучшению фитосанитарного состояния посевов способствует выполнение технологических мероприятий в оптимальные агротехнические сроки. Так, при посеве в оптимальные сроки получаем одновременные и равномерные всходы, которые меньше повреждаются вредителями и болезнями. Благодаря быстрому росту растений они без существенных потерь проходят критический период, когда происходит заселение вредителями или поражение возбудителями болезней. В наших производственных опытах за счет интенсивного роста всходов кукурузы практически отсутствовали признаки повреждения всходов личинками шведской мухи. За счет проведения довсходового боронования посевов кукурузы в фазе «белой нити» сорняков их уничтожается до 90-95 %, в фазе 1-2 листа - 65-75 %; 3-5 листьев и более - только 15-20 %.
В связи с изменением климата и увеличением теплого периода, для предотвращения массового повреждения всходов злаковыми мухами, цикадами, тлей и перерастания растений, в хозяйстве сроки сева озимой пшеницы сместили на 15-25 сентября. При этом количество пупариев шведской мухи не превышала 1,5-2,0 % при пороговых 6-10 % заселенных стеблей. Повреждение растений гельминто-спориознофузариозной гнилью составляло 0,7 % при пороговых 5,0 %.
Вместе с тем необходимо отметить, что введенная в ЧП «Агроэкология» система земледелия не может исключить повреждение посевов многолетними или хорошо мигрирующими вредителями, увеличение численности которых определяют климатические факторы.
Большинство кормовых культур собирают в период укосной спелости, когда имеющиеся в посеве сорняки не успевают сформировать генеративные органы, поэтому количество семян в почве, как правило, не увеличивается. Это подтверждают анализы количества семян в свежем перегное. Так, ранее нами было установлено, что в тонне обследованного навоза может быть до 7 млн штук семян сорняков. При использовании такой органики на каждый гектар вносится от 2,5 до 5 млн семян сорняков. По
результатам анализа навоза в хозяйстве ЧП «Агроэкология» выявлено менее 200 тыс. штук семян на 1 т свежего навоза.
При этом необходимо отметить, что удовлетворительным по чистоте считается навоз, в одной тонне которого содержится менее 100 тыс. штук семян сорняков. До такого состояния его доводят при хранении плотным, «горячим», способом в течение 3-4 месяцев в весенне-летний или 5-6 месяцев - в осенне-зимний период. В хозяйстве навоз, как правило, сохраняется в буртах в течение года.
Специалистами ЧП «Агроэкология» доказано, что наибольшую отдачу навоза можно получить при внесении его весной после первого укоса многолетних трав (люцерна, эспарцет). После разбрасывания свежей органики сначала обрабатывают поле легкими дисковыми боронами, чтобы смешать навоз с землей. После двух-трех недель отрастут многолетние травы. Под их защитным покровом активизируются все процессы улучшения плодородия почвы.
К другим мерам борьбы с сорняками можно отнести скашивание дикорастущей растительности на обочинах дорог, на землях, которые не обрабатываются, и пастбищах с целью недопущения распространения семян сорняков на поля. При этом обкашивание надо проводить в те фазы, когда сорняки наиболее уязвимы: однолетние - до цветения, многолетние - при малейших запасах питательных веществ в растениях (между появлением розетки листьев и цветением).
Выводы. В органическом земледелии с целью оптимизации фитосанитарного состояния посевов сельскохозяйственных культур используются технологии, которые уменьшают влияние негативных факторов на их рост и способствуют развитию культурных растений: внесение органических удо -брений, выращивание многолетних бобовых трав и сидеральных культур, внедрение севооборота и применение специализированной сельскохозяйственной техники, расширение видового и сортового состава, поверхностная обработка почвы, применение биопрепаратов и т. п.
Список литературы
1 Органическое земледелие: из опыта ЧП «Агроэкология» Шишацкого района Полтавской области: практические рекомендации / С. С. Антонец,
A. С. Антонец, В. Н. Писаренко [и др.]. - Полтава: РВВ ПГАА, 2010. - 200 с.
2 Писаренко В. Н., Писаренко П. В., Писаренко
B. В. Агроэкология: учеб. пособ. - Сумы: Университетская книга, 2008. - 255 с.
3 Чайка Т. А. Развитие производства органической продукции в аграрном секторе экономики Украины: монография. - Донецк: Ноуллидж, 2013. - 320 с.
