CC BY
37
УДК 632.4:632.95:633.71
ОПТИМИЗИРОВАННАЯ ТЕХНОЛОГИЯ ПРОИЗВОДСТВА ОЗИМОЙ ПШЕНИЦЫ В ЦЕНТРАЛЬНОМ НЕЧЕРНОЗЕМЬЕ РФ
Ю.Я. СПИРИДОНОВ, академик РАН, зав. отделом (e-mail: [email protected])
М.С. СОКОЛОВ, академик РАН, научный консультант (e-mail: [email protected]) Г.С. БОСАК, ведущий инженер Всероссийский научно-исследовательский институт фитопатологии, ул. Институт, вл. 5, р.п. Большие Вяземы, Одинцовский р-н, Московская обл.,143050, Российская Федерация
Резюме. В многолетних полевых экспериментах (20082014 гг.) с озимой пшеницей сорта Московская 39 на дерново-подзолистой почве Подмосковья исследовали эффективность химических средств защиты растений - протравителей, гербицидов, фунгицидов, инсектицидов. Работу проводили с целью оценки их биологической и экономической эффективности в зависимости отудобренности и предпосевной обработки почвы. Потери урожая зерна от сорняков, вредителей и болезней стабильно превышали 25 %. Долевой относительный ущерб от корневых гнилей оценен в 16 %, фитофагов - 20 %, болезней листьев и колоса - 25 %, от сорняков - 38 %. Несмотря на относительно высокую биологическую эффективность большинства испытанных пестицидов (76-90 %), самый высокий хозяйственный эффект обеспечивало комплексное (интегрированное) их применение. На трёх фонах удобренности полей - (NPK)0 (NPK)fS0 (NPK)90 - эффективность удобрений в вариантах с химическими средствами защиты растений после предпосевной культивации составила 5,1-5,9 ц/га, при весноспашке - 1,4-5,7 ц/га. В отсутствие пестицидов она была равна 16,9-22,1 и 6,4-22,4 ц/га соответственно. По результатам проведенных многолетних полевых экспериментов лучшую хозяйственную эффективность обеспечила мелкая предпосевная культивации на фоне минеральных удобрений (NPK)90 в сочетании с полной схемой защиты пшеницы (Кинто Дуо, КС, 1,5 л/т + Серто Плюс, ВДГ, 200 г/га в фазе кущения + БИ-58 Новый, КЭ + Фастак, КЭ, 1,0 + 0,15 л/га в фазах труб-кования и колошения + Рекс Дуо, КС + Абакус, СЭ, 0,6 л/га + 1,75 л/га в фазах трубкования и колошения). Ключевые слова: интегрированная защита, предпосевная обработка, минеральные удобрения, дерново-подзолистая среднесуглинистая, среднеокультуренная почва. Для цитирования: Спиридонов Ю.Я., Соколов М.С., Босак Г.С. Оптимизированная технология производства озимой пшеницы в Центральном Нечерноземье РФ // Достижения науки и техники АПК. 2017. Т. 31. № 6. С. 27-30.
В результате неудачно проведенных реформ в последние десятилетия экономика агропроиз-водства в некоторых регионах России оказалась в кризисном состоянии. В частности, из-за отказа от научно сбалансированных севооборотов существенно усложнилась фитосанитарная ситуация: в агроце-нозах распространились высоковредоносные виды сорняков (осоты, вьюнок, овсюг, горчак); ежегодно повторяются эпифитотии грибных и бактериальных заболеваний; участились случаи распространения многих видов высокоопасных вредителей (саранчовые) [1, 2]. Одна из причин ухудшения фитосанитар-ной ситуации в ряде регионов - резкое сокращение объемов использования агрохимикатов и несоблюдение технологий их применения. Из-за недостатка средств хозяйства пытаются заменить систему защиты растений использованием отдельных средств химизации (чаще всего гербицидов), полагая, что они обеспечат хоть какой-то рост урожая, экономию затрат труда и средств[2].
Подобный подход чаще всего приводит к нарушению закона земледелия о равнозначности и незаменимости факторов агротехнологий, поскольку уровень урожайности культуры, как правило, определяет не одно мероприятие, а совокупность основных лимитирующих урожай факторов. Величина урожая - интегральный показатель действия и взаимовлияния различных факторов, которые землепользователь должен комплексно оптимизировать. Полагаем, что именно отсутствие системного подхода к использованию средств химизации привело к значительному снижению их эффективности в ряде регионов страны.
Результаты многолетних исследований отдела гербологии ФГБНУ ВНИИФ, посвященные, в основном, избирательной борьбе с сорняками, свидетельствуют, что ни один из приемов (агротехнических, химических или биологических), какой бы эффективностью он не обладал, не решает проблему стабильного повышения продуктивности земледелия в целом. Для этого необходима реализация системы интегрированной защиты посевов сельскохозяйственных культур от комплекса вредоносных факторов, включая борьбу с сорняками, болезнями растений и вредителями [3]. Это, на наш взгляд, сегодня представляется наиболее эффективной, экономически оправданной и экологически приемлемой тактикой стабилизации и повышения продуктивности земледелия во всех почвенно-климатических зонах России.
Подобный подход предполагает комплексное применение средств защиты культуры от вредных объектов, максимальное сохранение положительного вклада в её суммарную урожайность, обеспечиваемого сортом культуры, эффективной обработкой почвы и оптимальным использованием удобрений. Сегодня отмечается относительно низкая эффективность пестицидов из-за нарушения технологий, рекомендуемых доз и комплексности применения, что недопустимо. Ведь каждый элемент комплексной системы защиты должен создавать условия для того, чтобы другие ее составляющие проявляли максимальную эффективность, обеспечивая, в целом, наиболее благоприятные условия для роста и развития сельскохозяйственной культуры, формирования её высококачественного урожая.
С целью разработки системы технологий фитосани-тарного оздоровления и стабилизации агроценозов на основе их оптимизации по критериям биологической и экономической эффективности были проведены многолетние систематические исследования.
Условия, материалы и методы. При разработке оптимальной технологии интегрированной защиты посевов озимой пшеницы на фоне различных агро-приемов на первом этапе исследований комплексно применяли протравители семян, фунгициды, инсектициды и гербициды, производимые компаниями ООО «Сингента» и ЗАО «БАСФ» (табл. 1). Все препараты испытывали в течение, минимум, трёх вегетационных сезонов по единой схеме в одном массиве опытного поля на фоне одинаковых агротехнических и агрохимических приёмов. Например,в экспериментах
Таблица 1. Список химических средств защиты растений, использовавшихся в полевых экспериментах (ФГБНУ ВНИИФ, Московская обл., 2007-2014 гг.)
ООО «Сингента»
ЗАО «БАСФ»
Протравитель семян Максим Экстрим, КС (д.в. флудиок-сонил + ципроконазол), 1,5 л/т
Гербицид Логран, ВДГ (д.в. триасульфурон), 8 г/га + Бан-вел, ВР (д.в. диметиламинная соль дикамбы), 150 мл/га Фунгицид Альто супер, КЭ (д.в. пропиконазол + ципроко-назол), 0,5 л/га
Инсектицид Каратэ, КЭ (д.в. лямда-цигалотрин), 0,2 л/га
Ретардант Моддус, КЭ (д.в. тринексапак-этил), 0,4 л/га
Протравитель семян Кинто Дуо, КС (д.в. тритиконазол + прохлораз), 2,5 л/т
Гербицид Серто Плюс, ВДГ (д.в. тритосульфурон + дикамба), 200 г/га
Фунгицид Рекс Дуо, КС (д.в. тиофанат-метил + эпокси-
коназол) + Абакус, СЭ (д.в. пираклостробин + эпокси-
коназол), 0,6 л/га + 1,75 л/га
Инсектицид БИ-58 Новый, КЭ
(д.в. диметоат) + Фастак, КЭ (д.в. альфа-
циперметрин), 1,0 л/га + 0,15 л/га
Ретардант Це Це Це 750, ВК (д.в. хлормекватхлорид),
2,0 л/га
с препаратами ЗАО «БАСФ» изучали следующие варианты: 1 - Серто Плюс, ВДГ, 200 г/га в фазе кущения; 2 - Кинто Дуо, КС, 1,5 л/т (протравитель семян) + Сер-то Плюс, ВДГ, 200 г/га в фазе кущения; 3 - Кинто Дуо, КС, 1,5 л/т + БИ-58 Новый, КЭ + Фастак, КЭ, 1,0 + 0,15 л/га в фазах трубкования и колошения + Рекс Дуо, КС + Абакус, СЭ, 0,6 л/га + 1,75 л/га в фазах трубкования и колошения; 4 - Кинто Дуо, КС, 1,5 л/т + Серто Плюс, ВДГ, 200 г/га в фазе кущения + БИ-58 Новый, КЭ + Фастак, КЭ, 1,0 + 0,15 л/га в фазах трубкования и колошения; 5 - Кинто Дуо, КС, 1,5 л/т + Серто Плюс, ВДГ, 200 г/га в фазе кущения + БИ-58 Новый, КЭ + Фастак, КЭ, 1,0 + 0,15 л/га в фазах трубкования и колошения + Рекс Дуо, КС + Абакус, СЭ, 0,6 л/га + 1,75 л/га в фазах трубкования и колошения.
Все исследованные комплексные схемы применения средств защиты растений показали близкую суммарную эффективность (различия не превышали 5-10 %). Это обусловлено, очевидно, как сходством природы действующих веществ препаратов, так и однотипным механизмом их действия.
Полевые эксперименты проводили в условиях Московской области (Одинцовский р-н, стационарное поле ФГБНУ ВНИИФ) на посевах озимой пшеницы сорта Московская 39 первой репродукции, посеянной по чистому пару. Агротехника культуры - типичная для Центрального Нечерноземья РФ. Почва опытного участка дерново-подзолистая среднесуглинистая средне окультуренная с содержанием гумуса 3,0-3,2 %, рНводн - 6,0; ЕКО - 15 мг-экв./100 г почвы, доступные формы азота, фосфора и калия - соответственно 13,1, 14,5 и 17,6 мг/100 г почвы [4].
Испытания средств защиты и оценку их биологической и хозяйственной эффективности проводили в соответствии с методическими указаниями [3, 5]. Озимую пшеницу (250 кг/га) высевали сеялкой СПУ-4 с прикатыванием кольчатыми катками. Площадь опытных делянок во всех экспериментах 20 м2, повторность пятикратная. Для обработки делянок пестицидами (расход рабочей жидкости 200 л/га) использовали навесной опрыскиватель 0М-300. Расположение повторений последовательное, вариантов - рендомизированное.
Уборку урожая пшеницы осуществляли малогабаритным комбайном «Хеге-125» прямым комбайни-рованием со всей площади делянки с последующей очисткой вороха от примесей и доведением зерна до влажности 14 %. Для оценки качества определяли содержание белка (по ГОСТ 10846-74), клейковины (по ГОСТ 13586, 1-68) и класс зерна (по ГОСТ 9353-90).
Естественный фитосанитарный фон участка -типичный для Центральной Нечерноземной зоны страны. Сорная растительность в течение всех лет
эксперимента была представлена в основном широколистными видами (270-370 шт./м2), на зимующие виды приходилось 60-72 %, яровые - 33-25 %, многолетние - 7 %; основные вредители - злаковые тли и клопы-слепняки, малочисленные - шведская муха, цикадки, злаковые трипсы и хлебный клопик; основные болезни (до 30-40 %) - корневые гнили (гельминтоспориозная, фузариозная), аэрогенные фитопатогены - бурая ржавчина (15-28 %) и септо-риоз листьев (17-25 %).
Важный этап исследований заключался в определении влияния различных агроприемов (обработка почвы, удобрения) на уровень эффективности средств защиты. В схему эксперимента были включены 2 вида предпосевной обработки почвы (отвальная и мелкая поверхностная); 3 фона минеральных удобрений - ^РК)0, ^РК)60, ^РК)90; комплексная система применения пестицидов, выявленная, как наиболее эффективная на первом этапе исследований (Кинто Дуо, КС, 1,5 л/т + Серто Плюс, ВДГ, 200 г/га в фазе кущения + БИ-58 Новый, КЭ + Фастак, КЭ, 1,0 + 0,15 л/га в фазах трубко-
Рис. 1. Влияние различных схем применения средств защиты фирмы ЗАО «БАСФ» на уровень защищенной урожайности (ц/га) озимой пшеницы (Московская обл., Одинцовский р-н, ФГБНУ ВНИИФ, 2011-2014 гг.): 1 - Серто Плюс, ВДГ, 200 г/га в фазе кущения; 2 - Кинто Дуо, КС, 1,5 л/т (протравитель семян) + Серто Плюс, ВДГ, 200 г/га в фазе кущения; 3 - Кинто Дуо, КС, 1,5 л/т + БИ-58 Новый, КЭ + Фастак, КЭ, 1,0 + 0,15 л/ га в фазах трубкования и колошения + Рекс Дуо, КС + Абакус, СЭ, 0,6 л/га + 1,75 л/га в фазах трубкования и колошения; 4 - Кинто Дуо, КС, 1,5 л/т + Серто Плюс, ВДГ, 200 г/га в фазе кущения + БИ-58 Новый, КЭ + Фастак, КЭ, 1,0 + 0,15 л/га в фазах трубкования и колошения; 5 - Кинто Дуо, КС, 1,5 л/т + Серто Плюс, ВДГ, 200 г/га в фазе кущения + БИ-58 Новый, КЭ + Фастак, КЭ, 1,0 + 0,15 л/га в фазах трубкования и колошения + Рекс Дуо, КС + Абакус, СЭ, 0,6 л/га + 1,75 л/га в фазах трубкования и колошения: □ - защищенная урожайность; □ - контроль без пестицидов, удобрений и предпосевной культивации; НСР10 = 1,7 ц/га.
Рис. 2. Долевой вклад средств защиты фирмы ЗАО «БАСФ» в урожайность (зерно) озимой пшеницы сорта Московская 39, сохраненную от вредных объектов (Московская обл., ФГБНУ ВНИИФ, 2007-2014 гг.).
вания и колошения + Рекс Дуо, КС + Абакус, СЭ, 0,6 л/га + 1,75 л/га в фазах трубкования и колошения.).
50 45 40 35 30
(С
§ 25 20 15 10
5 0
47,3
отвальная предпосевная вспашка на 17-20 см
НСР =
Рис. 3. Влияние обработки почвы и удобрений (без средств защиты) на урожайность (ц/ га) озимой пшеницы (Центральное Нечерноземье, Московская обл., ФГБНУ ВНИИФ, 20102014 гг.): □ - ^РК)да □ - ^РК)М; ■ - ^РК^.
Исследования проводили на том же стационарном участке опытного поля ФГБНУ ВНИИФ в 20102014 гг., фитосанитарная ситуация в посевах мало отличалась от предыдущих сезонов (2007-2009 гг.). В целом уровень засоренности, а также численность и состав вредителей и возбудителей болезней в 2010-2014 гг. были выше ЭПВ, что определило необходимость применения гербицидов, фунгицидов и инсектицидов, которые показали практически равную с сезонами 2007-2009 гг.
мой системы пестицидов компании ЗАО «БАСФ». Так, биологическая эффективность гербицида Серто Плюс, ВДГ (200 г/га) против всего спектра широколистных сорняков составила 85-90 %, однако злаковые виды (мятлик, метлица, пырей) были устойчивы к этому препарату. Протравитель Кинто Дуо, КС (1,5 л/т семян) эффективно (до 80 %) подавлял се-мянную микрофлору (виды Fusarium врр., Bipolaris sorokiniana и др.). Инсектициды БИ-58 Новый, КЭ + Фастак, КЭ (1,0 + 0,15 л/га) проявили высокую эффективность против имаго шведской мухи, но не действовали на трипсов. Фунгициды Рекс Дуо, КС + Абакус, СЭ (0,6 + 1,75 л/га) хорошо сдерживали развитие бурой ржавчины, но слабо действовали на виды септории.
Принятая в эксперименте технологическая схема применения пестицидов позволила рассчитать долевой вклад каждого из защитных приемов в общую суммарную хозяйственную эффективность. Для протравителя он составил 17 %, для гербицида - 38 %, для
инсектицидов - 20 % и для фунгицидов - 25 % сохраненного урожая (рис. 2). Это еще раз подтверждает наши многолетние результаты, свидетельствующие о том, что в регионе проведения исследований основную угрозу урожаю зерна озимой пшеницы представляют сорняки. Поэтому борьба с ними - первоочередная задача сельхозпроизводителей. В то же время посредством только химической прополки максимальный урожай этой культуры обеспечить не удается.
В многолетних полевых экспериментах по изучению взаимовлияния способов обработки, различных уровней минеральных удобрений и комплексного применения средств защиты озимой пшеницы от сорняков, болезней и вредителей (интегрированная
мелкая предпосевная культивация на 8-10 см
2,4 ц/га
биологическую и хозяйственную эффективность.
Результаты и обсуждение. Против комплекса сорняков, болезней и вредителей (рис. 1) по итогам многолетних экспериментов выявлена достаточно высокая биологическая эффективность применяе-
12 10 8 6
отвальная предпосевная вспашка мелкая предпосевная культивация на 17-20 см на 8-10 см
НСР = 2,4 ц/га
Рис. 4. Защищенная урожайность (ц/га) озимой пшеницы (зерно) при различных видах обработки почвы и удобрений при интегрированной защите посевов. (Центральное Нечерноземье, Московская обл., ФГБНУ ВНИИФ, 2010-2014 гг.): □ - ^РК)90; □ - ^РК)60; ■ - ^РК)0.
Таблица 2. Влияние комплексной защиты на качество зерна озимой пшеницы (ФГБНУ ВНИИФ, Московская обл., 2007-2012 гг.)
Вариант Содержание в зерне, % ИДК Класс зерна
белка сырой клейковины
Серто Плюс, ВДГ, 200 г/га 12,1 25,6 70,2 3
Кинто Дуо, КС, 2,5 л/т + Серто Плюс, ВДГ, 200 г/га 12,4 25,8 73,5 3
Кинто Дуо, КС, 2,5 л/т + Серто Плюс, ВДГ, 200 г/га + БИ-58 Новый, КЭ, 1,0
л/га + Фастак, КЭ, 0,15 л/га + Рекс Дуо, КС, 0,6 л/га + Абакус, СЭ, 1,75 л/га 13,6 29,8 85,0 3 (> 3)
Без пестицидов и удобрений (контроль) 10,2 21,3 59,0 4
схема) в условиях Центрального Нечерноземья (Московская обл.) лучший результат по хозяйственной эффективности был получен на фоне мелкой предпосевной культивации с применением оптимальной дозы минеральных удобрений - NPK90 (рис. 3) и обеспечением полной интегрированной схемы защиты растений (рис. 4).
Полученные экспериментальные данные убедительно свидетельствуют о том, что максимальный хозяйственный эффект от использования средств защиты пропорционален уровню урожайности озимой пшеницы - чем она выше, тем больше защищенная урожайность от применения пестицидов. При этом сохранённый урожай формируется благодаря большей продуктивной кустистости, увеличению длины колоса, числа колосков и зерен в колосе и, особенно, повышению массы 1000 зерен, которая на 15-17 % больше, чем в контроле.
Важно отметить, что интегрированная защита посевов озимой пшеницы в условиях Центрального Нечерноземья на фоне оптимальной агротехнологии (рациональная обработка почвы, оптимальное удобрение и высокопродуктивный районированный сорт озимой пшеницы Московская 39) позволяет получать не только высокие урожаи зерна культуры на уровне черноземных регионов России, но и высококлассную продукцию (по содержанию белка и клейковины), а
также муку с высокими хлебопекарными качествами (табл. 2).
Выводы. Таким образом, даже в относительно благоприятной фитосанитарной ситуации на посевах озимой пшеницы сорта Московская 39, выращенной по чистому пару в условиях Центрального Нечерноземья (Московская область), потери урожая от сорняков, вредителей и болезней стабильно превышают 25 %. При этом долевой относительный ущерб от корневых гнилей составляет 16 %, от вредителей - 20 %, аэрогенных болезней - 25 % и от сорняков - 38 %.
Несмотря на относительно высокую биологическую эффективность испытанных пестицидов (от 76 до 90 %), наибольший хозяйственный эффект обеспечивает только комплексное (интегрированное) их применение, то есть когда каждый из препаратов создает благоприятные условия для реализации максимального положительного эффекта других средств защиты.
Уровень защищенной урожайности при комплексном (интегрированном) применении пестицидов пропорционален общей урожайности культуры - чем она выше, тем больше эффект от средств защиты. Применение интегрированной системы защиты озимой пшеницы сорта Московская 39 способствует не только повышению урожая зерна, но и, что особенно важно, улучшению его биохимических показателей (белок, клейковина, класс зерна).
Литература.
1. Захаренко В.А. Научное обеспечение ресурсосберегающих технологий в фитосанитарии // Ресурсосберегающее земледелие. Технология возделывания сельскохозяйственных культур и роль химической защиты растений. М.: Россельхо-закадемия. Отделение защиты растений. 2009. С. 34-49.
2. Долженко В.И. Ассортимент средств защиты растений и техника для ресурсосберегающих технологий. М.: Россельхо-закадемия. Отделение защиты растений. 2009. С. 50-66.
3. Спиридонов Ю.Я., Ларина Г.Е., Шестаков В.Г. Методическое руководство по изучению гербицидов, применяемых в растениеводстве. М.: Печатный Город, 2009. 252 с. 136.
4. Петербургский А.В. Практикум по агрономической химии. М.: Колос, 1968.
5. Методические указания по полевому испытанию гербицидов в растениеводстве. М.: ВИЗР, 1981. 57 с.
OPTIMIZED PRODUCTION TECHNOLOGY OF WINTER WHEAT IN THE CENTRAL NON-CHERNOZEM ZONE OF THE RUSSIAN FEDERATION
Yu.Ya. Spiridonov, M.S. Sokolov, G.S. Bosak
All-Russian Research Institute of Phytopathology, ul. Institut, vl. 5, r. p. Bol'shie Vyazemy, Odintsovskii r-n, Moskovskaya obl.,143050, Russian Federation
Abstract. We studied the efficiency of chemical plant protection means, such as protectants, herbicides, fungicides, insecticides in long-term field experiments (2008-2014) with winter wheat 'Moskovskaya 39' on sod-podzolic soil of Moscow region. The purpose of the research was to evaluate their biological and economic efficacy depending on the fertility level and presowing cultivation of the soil. Grain yield losses from weeds, pests and diseases consistently exceeded 25 %. The relative damage from root rot was estimated at 16 %, phytophages - 20 %, diseases of leaves and ears - 25 %, weeds - 38 %. Despite the relatively high biological effectiveness of most of the tested pesticides (76-90 %), the greatest economic effect was only provided by a complex (integrated) application. At three fertility levels (N0P0K0, N60P60K60, N90P90K90) the efficiency of fertilizers in the variants with chemical means of plant protection after pre-sowing cultivation was 510-590 kg/ha, in the variant with spring plowing it was 140-570 kg/ha. In the absence of pesticides it was 1.69-2.21 and 0.64-2.24 t/ha, respectively. As a result of long-term field experiments the best economic efficiency was provided by shallow presowing cultivation against the background of mineral fertilizers (N90P90K90) in combination with a full protection circuit of wheat (Kinto Duo SC, 1.5 l/t + Serto Plus WDG, 200 g/ha in the phase of tillering + BI-58 New EC + Fastak EC, 1.0 + 0.15 l/ha in the phases of booting and earing + Rex Duo SC + Abakus ES, 0.6 l/ha + 1.75 l/ha in the phases of booting and earing). Every ruble invested in the protection of wheat made a profit from 5.2 to 9.3 rubles depending on wheat productivity.
Keywords: integrated protection, pre-sowing soil cultivation, mineral fertilizers, sod-podzolic, medium loamy, middle-cultivated soil. Author Details: Yu.Ya. Spidironov, member of the RAS, head of division (e-mail: [email protected]); M.S. Sokolov, member of the RAS, science advisor (e-mail: [email protected]); G.S. Bosak, leading engineer.
For citation: Spidironov Yu.Ya., Sokolov M.S., Bosak G.S. Optimized Production Technology of Winter Wheat in the Central Non-Chernozem Zone of the Russian Federation. Dostizheniya nauki i tekhnikiAPK. 2017. Vol. 31. No. 6. Pp. 27-30 (in Russ.).
