CC BY
33
УДК 633.931
ВЛИЯНИЕ ВОЗРАСТАЮЩИХ ДОЗ АЗОТНОГО УДОБРЕНИЯ НА ЧИСЛЕННОСТЬ ПОЧВЕННЫХ ПАТОГЕНОВ И СТРУКТУРУ УРОЖАЯ ЯРОВОЙ ПШЕНИЦЫ
Т.С. Лавринова, аспирант (научный руководитель Р.А. Афанасьев, д.с.-х.н.) ВНИИ агрохимии им.Д.Н. Прянишникова, e-mail: [email protected]
В Центрально-черноземном регионе основу патогенного комплекса яровой пшеницы составляют септориоз, бурая ржавчина, мучнистая роса, желтая пятнистость и корневые гнили фузариозно-гелъминтоспорозной этиологии. Минеральные удобрения в системах земледелия существенно повлияли на численность фитопатогенов в почве. Исследования показали зависимость урожайности, качества зерна, фитосанитарного состояния яровой пшеницы от возрастающих доз азотного удобрения.
Ключевые слова: азотные удобрения, корневые гнили, яровая пшеница, почвенные патогенны, структура и качество урожая.
INFLUENCE OF INCREASING DOZES OF NITROGEN FERTILIZERS ON QUANTITY OF
BIPOLARIS SOROKINIANA CONIDIA IN SOIL AND SPRING WHEAT CROP STRUCTURE
T.S. Lavrinova
The basement ofpathogen complex of spring wheat in Central-chernozem region are Septoria tritici, Puccinia recondita, oidium, Pyrenophora tritici-repentis and root rots offusarium-helminthosporium aetiology. Mineral fertilizers in agricultural systems significantly influence on quantity ofphytopathogen in soil. Researches had shown dependence of yield, grain quality, phytosanitary condition ofspring wheat from increasing dozes of nitrogen fertilizers.
Keywords: nitrogen fertilizers, root rots, spring wheat, soil pathogen, structure and quality of harvest.
Под влиянием минеральных удобрений, способов обработки почвы и предшественников агрохимические свойства пахотных почв существенно меняются и оказывают большое влияние на выживаемость, жизнеспособность и численность фитопатогенов в почве. Почвенные патогены, особенно возбудители корневых гнилей (Bipolaris sorokiniana, виды родов Fusarium и Pythium), оказывают самое прямое воздействие на потенциал почвенного плодородия [1,2].
Экспериментальная часть исследований проведена на опытном поле Тамбовского НИИСХ и в ФГУ ГЦАС «Тамбовский». Почва опытного участка - чернозем выщелоченный среднегумусированный слабосмытый с содержанием в пахотном слое гумуса 6,3%, рНка 5,0, гидролитическая кислотность 5,85 мг-экв/100 г почвы, щелочногидролизуемого азота 113,3 мг/кг, подвижного фосфора - 46 мг/кг, калия - 97 мг/кг, NH4+ - 7,9 мг/кг, N03" - 3,9 мг/кг.
Исследования проводили в краткосрочном опыте в агроценозе яровой пшеницы, сорт Прохоровка. Предшественник - озимая пшеница сорт Мироновская 808. По-вторность опыта пятикратная, размещение вариантов рендомизированное. Учетная площадь делянки 10 м2. Посев осуществляли по технологии, рекомендованной для возделывания яровой пшеницы с учетом погодных условий, сеялкой СКС-6-10 в агрегате с трактором Т-16. Норма высева семян 2,5 ц/га. Удобрения вносили однократно перед посевом, использовали комплекс удобрений в виде двойного суперфосфата, калийной соли, аммиачной селитры, диаммофоски. Семенной материал обрабатывали протравителем Дивиденд Стар (1 л/т), а растения в фазе колошения - фунгицидом Альто Супер (0,5 л/га).
Опытные участки во время вегетации обрабатывали с помощью ОПР - 10 (опрыскиватель пневматический
ранцевый). Пораженность вегетативных органов учитывали в межфазье: кущение - трубкование и молочно-восковая спелость. Урожай каждой делянки убирали и обмолачивали комбайном «Хеги-125».
Результаты и обсуждение. Корневые гнили зерновых колосовых, в последнее время, быстро прогрессируют. Основными причинами их вредоносности служат: нарушение агротехники, недостаточная эффективность химического метода защиты, высокая пластичность возбудителей, отсутствие устойчивых сортов и ряд других факторов.
Вегетационный период 2010 г. отрицательно сказался на развитии возбудителей корневых гнилей различной этиологии. Интенсивность поражения в фазы кущение трубкование и молочно-восковой спелости находилась в депрессивном состоянии (табл. 1). Несмотря на низкую степень поражения, в обе фазы было выявлено снижение эффективности с возрастающими дозами азотных удобрений (N90.180). В конце вегетации индекс развития корневых гнилей был на уровне эталона, со стопроцентной распространенностью. Фунгициды на фоне повышенных доз азота не смогли оказать положительного влияния на патогены.
Несмотря на слабую степень поражения яровой пшеницы возбудителями корневой гнили, просматривается положительное влияние фунгицидов на фонах без внесения азота и N30-60-
При поражении зерновых культур корневыми гнилями на азотном фоне питания одновременно происходит рост вторичной корневой системы, в то же время при дефиците азота рост вторичных корней подавляется. Это приводит как к росту урожайности, так и к размножению вредных организмов [2]. Чрезмерно высокие нормы внесения азотных удобрений вызывают дисбаланс в питании растений азотом и повышенное развитие болезней.
Повышенные дозы азотных удобрений положительно повлияли на инфицированность почвы возбудителями корневых гнилей, которые пропорционально возрастали. Количество конидий Bipolaris sorokiniana и Pythium spp. в 1 г воздушно-сухой почвы в опытных вариантах находились ниже экономического порога вредоносности (ЭПГ), в контрольном превышали этот показатель в 1,5-1,7 раза. В опыте без удобрительного фона с применением химических средств защиты растений заселенность почвы в необработанном варианте была на уровне ЭПГ. Инфекционный потенциал возбудителей в почве вызывающие эпифитотии корневых гнилей имели устойчивую тенденцию к увеличению, кроме Fusarium spp.
По данным В.А. Чулкиной и др. (2000), внесение азотных удобрений на черноземах значительно стимулирует размножение Bipolaris sorokiniana в сравнение с фосфорным, фосфорно-калийным и полным удобрениями, что также прослеживается и в нашем опыте. Популяция Bipolaris sorokiniana при внесении РбоК$о в 16,5 раз меньше, чем без внесения удобрений, при дозе NigoPeoKio - всего в 2,2 раза.
Рост урожайности определялся увеличением продуктивного стеблестоя и массы 1000 зерен. Применение возрастающих доз азотных удобрений привело к повышению массы 1000 зерен на 4,0-5,7 г; числа зерен в колосе - на 5-13 шт; массы зерна - на 75,6-173,6 г/м2, соломы - 100-166,4 г/м2, числа колосьев - 38-66 шт./м2; массы зерна с одного колоса — 0,2-0,5 г по отношению к
контролю (табл. 2). В итоге все эти показатели положительно повлияли на урожайности пшеницы. Наилучшие результаты по всем элементам структуры были получены при повышенных дозах удобрений М^о-^во.
Для формирования высокого урожая важно достичь отношения между зерном и соломой. Для яровой пшеницы индекс урожая равен 0,9. В наших исследованиях в связи с экстремальными климатическими условиями по всем вариантам этот показатель находился в пределах 0,1-0,4.
По результатам биохимического анализа (табл. 3) видно, что основные показатели качества зерна увеличивались с возрастающими дозами азота. По мере нарастания интенсивности заболевания массовая доля клейковины в зерне яровой пшеницы увеличивалась (г = 0,826), что свидетельствует об активной иммунологической реакции растений на внедрение возбудителей; при этом качество формирующейся клейковины не падало. Содержание клейковины (предшественник озимая пшеница) в контрольном варианте составляло 15,9%, в варианте РЛо 18,4% и на фоне РбоКбо с повышенной дозой N^0, этот показатель превышал контроль в 1,6 раза, белок в 2 раза (табл. 3). В варианте по чистому пару без удобрительного фона с применением средств защиты массовая доля сырой клейковины была несколько выше и достигала 31,2%, но при этом ее качество было хуже на 19,6 ед.
1. Пораженность фузариозно-гельминтоспориозными заболеваниями
Вариант Корневые гнили, % Количество конидий в 1 г воздушно-сухой почвы, шт.
фаза кущение трубкование фаза молочно-восковая
индекс развития биологическая эффективность распространенность индекс развития биологическая эффективность распространенность В. sorokiniana Fusarium spp. Pythium spp.
Контроль 2,3 - 96,0 2,5 - 100 33 0 29
РбоК«о 0,5 78,3 24,3 0,6 76,0 25,4 2 0 15
N30P60K«) 0,7 69,6 28,0 1,1 56,0 46,7 1 0 17
NeoPeoKeo 0,7 69,6 28,0 1,2 52,0 46,7 7 0 17
NgoPeoKeo 0,95 58,7 38,0 1,4 44,0 63,3 7 0 18
N120P6OK60 1,0 56,5 40,0 2,5 - 100 11 0 20
N^PöoK«, 1,0 56,5 40,0 2,5 - 100 11 0 22
NigoPeoKeo 1,1 52,2 44,0 2,5 - 100 15 0 26
2. Элементы структуры урожая яровой пшеницы (сорт Прохоровка)
Вариант Продуктивная Масса Число Масса Масса Соотно- Число Масса Урожай Прибавка
густота стоя- 1000 зерен на зерна, соломы, шение колосьев, зерна с жай- ц/га %
ния колосьев, зерен, г колос, г/м2 г/м2 зерна и шт/м2 одного ность,
шт/м2 шт соломы колоса, г ц/га
Контроль 294 24,3 21 115,2 160,0 0,4 354 0,5 16,1
PeoIQo 329 26,7 23 172,8 213,2 0,2 381 0,6 19,4 3,3 20,5
N30P60IQ0 305 28,3 26 194,8 260,0 0,3 392 0,7 22,2 6,1 37,9
NäoPeoIQo 315 28,3 28 206,0 273,2 0,3 397 0,8 24,8 8,7 54,0
NgoPeoIQo 289 29,0 31 218,0 280,0 0,3 401 0,9 25,4 9,3 57,8
N120P6oK60 275 29,3 33 221,2 300,0 0,4 402 1,0 26,0 9,9 61,5
NnoPöoKio 273 30,0 33 238,0 319,2 0,3 405 1,0 26,8 10,7 66,5
N18oP60Kio 275 30,0 34 288,8 326,4 0,1 420 1,0 27,8 11,7 72,7
HCP05 4,0
Sx, % 5,7
3. Результаты анализов зерна яровой пшеницы (сорт Прохоровка)
Вариант Влага, % Сух. в-во, % Массовая доля клейковины, % Качество клейковины, ед. (ИДК) Массовая доля белка, % N, % Р,% К,%
Контроль 6,85 93,15 15,9 82 11,2 1,79 0,38 0,555
РбоКбо 6,57 93,43 18,4 85 12,4 1,99 0,50 0,548
NsoPeoKeo 7,57 92,43 20,5 83 13,0 2,09 0,48 0,523
NeoPeoKeo 7,71 92,29 22,1 88 13,7 2,20 0,47 0,462
NsoPeoKeo 7,06 92,94 23,2 83 14,0 2,24 0,42 0,467
NsoPeoKeo 7,27 92,73 24,0 83 21,1 3,37 0,41 0,487
^15оРб()КбО 6,74 93,26 25,7 87 22,4 3,58 0,41 0,478
^18оРб()КбО 6,87 93,13 26,1 83 22,9 3,67 0,40 0,484
4. Результаты анализов пшеничной соломы _ (сорт Прохоровка)
Вариант Влага, % Сух. в-во N, % Р,% К,%
Контроль 8,81 91,19 0,39 0,08 0,92
РбоКбо 9,06 90,94 0,39 0,07 1Д1
N30P боКбо 8,67 91,33 0,39 0,05 1,01
N60P боКбо 8,52 91,48 0,45 0,05 1,01
N90P боКбо 8,38 91,62 0,47 0,04 1,02
N120P боКбо 8,53 91,47 0,48 0,04 1,01
NI50P боКбо 8,46 91,54 0,52 0,03 1,10
N180P боКбо 8,41 91,59 0,54 0,03 1,08
На фоне удобренности (возрастающие дозы азота) по озимой пшенице (Мироновская 808) происходило небольшое увеличение интенсивности поражения яровой пшеницы, при этом качество клейковины не ухудшалось; происходило уменьшение доли клейковины на слабое поражение корневыми гнилями. Качество зерна было слабо связано со степенью развития корневых гнилей, наиболее сильное влияние оказали повышенные дозы азота.
Массовая доля белка в среднем по опытам была на одном уровне (17,1-17,75), различия наблюдались только с возрастанием азота. Содержание белка в зерне яровой пшеницы зависит главным образом от климатических условий ее выращивания. Аномально сухой год (2010) уменьшил урожай, а содержание белка, наоборот, уве-
личил. Из трех макроэлементов азот пропорционально увеличивался, а фосфор уменьшался. Эта закономерность прослеживалась и в анализе пшеничной соломы. Показатели биохимического анализа в опытных вариантах в несколько раз превышали контроль.
Из таблицы 4 видно, что содержание азота в пшеничной соломе изменялось в сторону увеличения с внесением возрастающих доз удобрений 0,39-0,54% (в контроле 0,39%), а фосфора, наоборот, 0,03-0,08% (на контроле -0,08%).
Таким образом, количество конидий Bipolaris soro-kiniana и Pythium spp. в 1г. воздушно-сухой почвы в опытных вариантах находились ниже экономического порога вредоносности (в контроле этот показатель был выше в 1,5-1,7 раза). Против возбудителей корневых гнилей фузариозно-гельминтоспориозной этиологии биологическая эффективность фунгицидов на фоне возрастающего азота (30, 60, 90) снижалась (44,0-56,0%) и достигала уровня контроля при дозах 120, 150, 180. С возрастанием доз азотных удобрений повышалась высота растений, площадь листьев, что положительно сказалось на урожае. Биохимический анализ зерна показал, что в опыте с повышенными дозами азота на фоне Pw Кво клейковина, белок и азот возрастали, а фосфор уменьшался. В соломе показатель азота увеличивался, фосфора уменьшался на фоне повышенных доз азотного удобрения.
Литература
1. Штефан В.К. Жизнь растений и удобрений. М., 1981. 325 с.
2. Чулкина В.А., Торопова Е.Ю., Чулкин Ю.И., Стецов Г.Я. Агротехнический метод защиты растений. Учебное пособие. Под ред. академика, первого вице-президента РАСХН А.Н. Каштанова. - М.: ИВЦ «Маркетинг», Новосибирск: ООО «Издательство ЮКСА», 2000. - 336 с.
ИНФОРМАЦИЯ
Уважаемые авторы! Напоминаем Вам о необходимости строго выполнять правила оформления статей и соблюдать условия публикации научных работ в журнале. Пожалуйста, внимательно читайте информацию на сайте редакции www.agrochemv.ru
20 апреля 2009 г. AHO «Редакция «Химия в сельском хозяйстве» и ООО «РУНЭБ» заключили договор на распространение электронных копий статей, опубликованных в журнале «Агрохимический вестник», для наполнения базы данных проекта Российского индекса научного цитирования (РИНЦ), представленной в виде научного информационного ресурса сети Интернет, который можно будет приобрести на сайте www.elibrary.ru.
Уважаемые авторы! В связи с вышеизложенным, при направлении статей в редакцию просим Вас указывать в сопроводительном письме о согласии на передачу опубликованных работ для размещения в сети Интернет. Отсутствие данного условия будет служить основанием для отказа в публикации в журнале.
