Экологическая система защиты растений и продуктивность пахотных земель

МЕТОДЫ И СРЕДСТВА

ВОЗМОЖНОСТИ АГРОТЕХНИКИ

УДК 632.939

Экологическая система защиты растений и продуктивность пахотных земель

А.Я. ЕГОШИН,

министр сельского хозяйства, продовольствия и природопользования Республики Марий Эл О.Г. МАРЬИНА-ЧЕРМНЫХ, доцент кафедры защиты растений Марийского государственного университета Г.С. МАРЬИН, заведующий кафедрой защиты растений

Интегрированная система защиты растений, объединяя различные методы в единое целое, не рассматривает общую устойчивость агроэкосистемы (севооборота) к неблагоприятным факторам воздействия. И потому эффект защиты растений бывает существенно занижен, так как не учитывается способность регуляции естественных комплексов.

Такой подход объясняется ошибочным представлением, что естественная устойчивость агроэкосистемы очень низкая и ее не следует принимать во внимание. Поэтому в некоторых компьютерных моделях защиты растений роль естественных комплексов вообще игнорируется. Между тем многие исследователи подтверждают, что агроэкоси-стема, как любая естественная экосистема, может быть устойчивой (Одум, 1987; Минаев, Рампе, 1993; Марьин, 1996 и др.). Она сама способна сдерживать массовое размножение вредных организмов. Устойчивость агроэкосистемы обеспечивается той флорой и фауной, которые функционируют в почвенной и надпочвенной средах, составляя естественный природный ком-

плекс. Поэтому исключительно важен экологический подход,согласно которому формирование фито-санитарии агроэкосистемы определяется ценозами почв, растений севооборота и природным ландшафтом в целом (Соколова, Угрю-мов, 1995; Замятин, 2006).

Пахотные земли - это антропогенные комплексы, которые развиваются на основе экологических законов, и в них функционируют внутренние и внешние трофические и энергетические взаимосвязи. Именно поэтому особое место мы отводим природным комплексам почвенного и надпочвенного происхождения и движению синтезированной растениями энергии с учетом «отторжения-возврата» ее в аг-роэкосистему. Конечно, в ней используются и элементы интегрированной защиты: комплексы агротехнических мероприятий,устойчивые сорта растений и др. Но есть и дополнительные функции. Во-первых, наша система полностью направлена на сохранение и поддержание естественной устойчивости агроэкосистемы и исключает любые меры, снижающие эту устойчивость. Во-вторых, на основании биоэнергетического мониторинга и сделанных прогнозов она предусматривает дополнительные меры, которые повышают способность аг-роэкосистемы к саморегуляции и самозащите, не дожидаясь, когда уровень численности вредного организма достигнет экономического порога вредоносности.

Согласно принципам экологической системы защиты растений большое число патогенных организмов,

концентрирующихся в почве или в семенном материале, - сигнал неблагополучия всей агроэкосистемы (севооборота). И в этом случае возникает необходимость срочного проведения агротехнических мероприятий природоохранного направления. Они сложнее, чем применение пестицидов, но их эффект многограннее, чем только сохранение урожая, и он продолжает действовать долго, повышая общий уровень самоорганизации и самозащиты агроэкосистемы.

Проведенные нами исследования показывают, что патогенный комплекс пахотного слоя почвы формируется из четырех источников. Во-первых, это патогенные грибы, постоянно обитающие в пахотном слое почвы, прежде всего, из pp. Fusarium, Drechslera, Rhizoctonia, Phoma, Aphanomyces, Alternaria, Septoria. Во-вторых, многие патогенные организмы переходят на семена возделываемых культур с вегетиру-ющих растений или непосредственно из почвы. В-третьих, значительная часть патогенов переносится ветром на расстояние в десятки, сотни километров, вызывая листо-стебельные болезни, пятнистости, головню. К этой группе принадлежат и патогенные организмы, переносящиеся насекомыми, - вирусы, ми-коплазмы. Очевидно, что поставщиками патогенных организмов являются другие поля. В-четвертых, почвенные сапротрофные микроорганизмы чаще всего несовершенные грибы, при наступлении неблагоприятных условий для их жизнедеятельности способны переходить на токсиногенный или даже патогенный путь существования.

Экологическая система защиты растений предполагает создание таких условий, при которых большинство сапротрофов почвы остаются таковыми, и они способны поддерживать фунгистазис почвы (отношение общего количества инфекционных спор к числуспор, способных прорасти и вызвать заражение растений). Для поддержания их

МЕТОДЫ И СРЕДСТВА

Влияние различных систем защиты растений на фитосанитарию почвы и урожайность зерновых культур _(среднее за 2001-2005 гг.)_

Вариант Озимая рожь Яровая пшеница

Фунгистазис почвы Инфекционный запас почвы

Звено севооборота: викоовсяная смесь на з.к. — озимая рожь — яровая пшеница

Защита по фазам развития растений (ЗФРР) 1,5 31,1 1,9 1,5 33,1 2,1

Интегрированная защита растений (ИЗР) 1,5 23,6 2,2 1,5 27,2 2,3

Экологическая защита растений (ЭЗР) 1,9 18,7 2,4 1,9 18,0 2,6

Звено севооборота: клевер 2-го года пользования на семена — озимая рожь — яровая пшеница

Защита по фазам развития растений (ЗФРР) 2,1 22,7 2,4 2,1 27,1 2,4

Интегрированная защита растений (ИЗР) 2,4 19,7 2,7 2,4 19,0 2,7

Экологическая защита растений (ЭЗР) 2,9 11,7 2,9 2,9 11,0 3,2

НСР05 урожайности: озимая рожь 2001 г. — 0,1; 2003 г. — 0,3; 2002, 2004 и 2005 гг. — 0,2 т/га; яровая пшеница: 2001 г. — 0,2; 2003 г. — 0,3; 2004 г. — 0,4; 2005 г. — 0,1 т/га

Примечание. Для I звена севооборота ЗФРР — предпосевная обработка семян максимом, обработка посевов в фазе начала трубкования рексом против пятнистостей;

ИЗР — предпосевная обработка семян максимом + агат-25К, обработка посевов рексом + агат-25К против пятнистостей;

ЭЗР — внесение осенью ржаной соломы на поле под яровую пшеницу, внесение осенью соломы яровой пшеницы перед посевом ячменя с

поверхностной заделкой соломы, предпосевная обработка семян агатом-25К, обработка посевов от пятнистостей агатом-25К.

Для II звена севоборота те же мероприятия, что и в I звене севооборота, в ЭЗР добавлено внесение измельченной клеверной соломы в почву с

последующей вспашкой и соответствующей предпосевной обработкой почвы пред севом озимой ржи.

Инфекционный запас почвы — количество патогенных организмов на начало или конец вегетации (тысячи живых начал).

активного функционирования необходимо основное условие - достаточное количество трофической энергии, поставщиком которой является дейтритное растительное органическое вещество.

Следовательно, состав и количество патогенного потенциала агро-экосистемы определяется, во-первых, характером ландшафта, в который входит агроэкосистема, во-вторых, количеством поступающего в почву дейтрита. Установлено, что экологическая система защиты растений может активно влиять на фи-тосанитарное состояние севооборота (агроэкосистему) и его продуктивность. В наших исследованиях при экологической защите растений по сравнению с интегрированной патогенный потенциал снижался на 26-30 %, заселенность почвы конидиями - на 17-20, а фитосанитарная активность пахотного слоя почвы (фунгистазис) повышалась на 4145 %. Продуктивность возделываемых культур севооборота возросла: озимой ржи - на 11-15 %, яровой пшеницы - на 8-16, картофеля - на 13-15, а ячменя - на 23-24 %.

В систему экологической защиты растений следует включать использование в севообороте соломенной резки, разбрасываемой при уборке зерновых комбайнами с измельчителями. Применение соломы, особенно в комплексе с биопрепаратами, обеспечивает почвенную сапро-трофную утилизацию, улучшает фи-тосанитарное состояние пахотного слоя почвы и повышает продуктивность возделываемых культур (см. таблицу). Так, использование резки соломы зерновых культур в звене севооборота с викоовсяной смесью по сравнению с вариантом интегрированной защиты (без использования соломы) повысило фунгистазис почвы на 0,4 единицы, или на 26,6 %, в звене севооборота с клевером -на 0,5, или 20,8 %. Урожайность озимой ржи повысилась на 0,2 т/га, яровой пшеницы - на 0,3-0,5 т/га.

Применение экологической системы защиты растений в производственных условиях (СПК «Пригородное») в зернотравяных севооборотах показало, что фитосанитар-ное состояние почвы было более

благополучным по сравнению с интегрированной системой защиты. Так, фунгистазис почвы при интегрированной системе защиты составил 1,8, при экологической - 2,8; поражение яровой пшеницы корневой гнилью - 17,4 и 11,5 % соответственно. В севооборотах с экологической защитой получена более высокая урожайность зерновых культур. Яровой пшеницы при экологической системе защиты (сноповой метод учета) в 2004 г. собрано 3,5; в 2005 г. - 3,1 т/га, при интегрированной системе защиты - соответственно 2,6 и 2,4 т/га.

Таким образом, исследования и производственная практика показали, что применение экологической защиты растений с сапротроф-ной утилизацией и наличием в почве растительного органического вещества (дейтрита), необходимого для развития этого процесса, позволяет оптимизировать фитосани-тарное состояние пахотного слоя почвы и существенно повысить урожайность возделываемых в севообороте культур.