Агрохимическая политика в апк: уроки прошлого и современные задачи

Вид материалаУрок

Содержание


Новые средства защиты плодовых и овощных культур от болезней
Опасность новых эпифитотий стеблевой ржавчины хлебных злаков в связи с распространением расы Ug 99
Региональные системы интегрированной защиты растений
Биологические препараты на основе энтомопатогенных нематод
Факторы управления продуктивностью посевов в интенсивных технологиях
Воропаева Е. В.
Показатель Экстенсивный вариант Высокоинтенсивный вариант Дифференцированное использование средств химизации
Точное земледелие – путь повышения плодородия и урожайности культур в полевых севооборотах на автоморфных дерново-подзолистых по
Подобный материал:
1   2   3   4   5   6   7

^ НОВЫЕ СРЕДСТВА ЗАЩИТЫ ПЛОДОВЫХ И ОВОЩНЫХ КУЛЬТУР ОТ БОЛЕЗНЕЙ

Гришечкина Л. Д., ведущий научный сотрудник ВИЗР, к. б. н.

Разрабатываемые системы защиты плодовых и овощных культур основываются на интегрированных методах борьбы, где важное значение придается экологически безопасным системам земледелия, новейшим технологиям, сортам интенсивного типа, а также рациональному сочетанию менее опасных для агробиоценозов химических и микробиологических препаратов. Этим и объясняется необходимость формирования ассортимента фунгицидов, соответствующего высокой эффективности и безопасности для окружающей среды. Оптимизация химических обработок достигается путем использования сильных токсикантов широкого спектра фунгицидной активности и пролонгированного эффекта, более низких норм расхода препарата, прогрессивных препаративных форм. Повышение рентабельности проводимых обработок достигается более совершенным и качественным нанесением препарата на обрабатываемую культуру с помощью современной аппаратуры. Другой способ – экономия расхода фунгицида: дозировка препарата и расход рабочей жидкости определяется высотой растения. Получение экологически чистой продукции достигается минимизацией химических обработок культуры, проведением их в оптимальные сроки по прогнозу появления и массового развития инфекции, что позволяет снизить вредоносность болезни.

Современный ассортимент фунгицидов для защиты плодового сада, сформированный в основном для борьбы с наиболее вредоносными заболеваниями как парша и мучнистая роса, представлен разными химическими классами: медь- и серосодержащими препаратами, дитиокарбаматами, фталимидами, бензимидазолами, пиримидинами, сульфамидами, анилинопиримидинами, триазолами, аналогами стробилуринов и микробиологическими препаратами на основе бактерий и продуктов их жизнедеятельности: Bacillus subtilis, Pseudomonas auerefaciens и Pseudomonas fluorescens. Рекомендованные препараты различаются механизмом действия и спектром фунгицидной активности против фитопатогенов. Часть препаратов имеет контактное действие и подавляет только наружную инфекцию, другие обеспечивают системное распределение фунгицида в ткани растения, и таким образом останавливают развитие грибов. Главной мишенью их поражения являются стеролы, необходимые для формирования клеточных мембран гриба, без которых патоген не развивается и погибает. В последнее время ассортимент пополнился препаратами иного механизма действия (аналоги стробилурина), которые не обладают истинно системными свойствами, им свойственен трансламинарный эффект, а также квазисистемное или мезосистемное перемещение действующего вещества по растению. Действующее вещество переносится в процессе диффузии в газообразной фазе, что обеспечивает более длительную защиту. Экологическая целесообразность применения аналогов стробилурина была подтверждена нами в садоводческих районах России (Тамбовской, Ростовской, Московской областях и Краснодарском крае). В результате этого существенно повысилась эффективность проводимых защитных мер: улучшилась товарность плодов и их сохранность в зимний период. На обработанных участках сада была собрана только стандартная продукция, которая более 3-х месяцев практически не поражалась монилиозом и плодовыми гнилями разной этиологии (эффективность составила 100–95%). Наряду с этим увеличился прирост молодых побегов на 28–37% и облиственность кроны на 41–45% и замедлилось старение листьев. Среди нежелательных последствий применения этой группы фунгицидов является появление резистентности. Эту проблему решают новые комбинированные препараты на основе стробилуринов Терсел, ВДГ и Беллис, ВДГ, показавшие высокую эффективность на яблоне.

Большинство рекомендованных фунгицидов для защиты овощных культур представлено микробиологическими препаратами, содержащими антагонисты грибной и бактериальной природы. Овощная продукция в большинстве случаев используется в сыром виде, где не допускается остаточных количеств препарата. В связи с чем очень важным является пополнение крайне бедного ассортимента фунгицидов на овощных культурах открытого и защищенного грунта фунгицидами нового поколения. Нашими исследованиями, проведенными в разных почвенно-климатических зонах России, доказана перспективность использования нового продукта мандипропамид химического класса мандиламиды в борьбе с возбудителями пероноспороза на луке и огурце, фитофтороза на томате. Препарат распределяется по растению трансламинарно и характеризуется некоторой куративной активностью, ингибируя рост мицелия гриба и его спорообразование. Высокую устойчивость к осадкам обеспечивает способность адсорбироваться восковым слоем растений. Расширена возможность применения стробилуринов на ряде овощных культур: морковь, лук, томат открытого грунта.

Таким образом, пополнение ассортимента фунгицидов препаратами нового поколения станет гарантией планируемых урожаев высокого качества и экологически чистой продукции.

^ Опасность новых эпифитотий стеблевой ржавчины хлебных злаков в связи с распространением расы Ug 99

Афанасенко О. С.

Ржавчина хлебных злаков, в том числе и стеблевая ржавчина, вызываемая грибом Puccinia graminis sp. tritici исторически являлись самыми вредоносными болезнями пшеницы. Потери урожая от ржавчинных болезней при благоприятных для развития паразитов условий могут достигать 70% (McIntosh, 2009). «Зеленая революция», инициатором которой являлся Нобелевский лауреат Норман Барлауг, привела к значительному увеличению урожайности зерновых культур за счет создания высокопродуктивных сортов. Одной из основных составляющих успеха «Зеленой революции» было создание сортов пшеницы устойчивых к стеблевой ржавчине. Интенсивные исследования, начатые в средине 20 века по поиску эффективных генов устойчивости зерновых культур к ржавчинным болезням, позволили внести в международный каталог около 50 генов устойчивости к стеблевой ржавчине (McIntosh et al., 1998). Чужеродные гены от различных видов пшеницы, а также от пырея и ржи отличались наибольшей эффективностью против существующих рас стеблевой ржавчины. При этом только один, из 50 известных, ген Sr2 , перенесенный в пшеницу от Triticum dicoccum был не расоспецифическим, детерминировал медленное развитие болезни и отличался длительной устойчивостью.

Проблему стеблевой ржавчины, практически на всех континентах, удалось решить путем использования в селекции эффективных генов Sr24, Sr26, Sr31 и Sr38. Транслокации всех перечисленных генов, кроме Sr 26, несли также гены, детерминирующие устойчивость к бурой и желтой ржавчине и мучнистой росе. Благодаря успешной генетической защите, к середине 90-х годов прошлого века стеблевая ржавчина не имела экономического значения.

Раса Ug99 впервые была идентифицирована в Уганде в 1999 г. (Pretorius et al., 2000) и отличалась от известных вирулентностью к сортам пшеницы с геном длительной устойчивости Sr31, локализованном в транслокации 1BL.1RS от ржи. Позже по Северо-Американской номенклатуре ее обозначили как TTKS (Wanyera et al., 2006). Транслокация 1BL.1RS, первоначально переданная сортам Аврора и Кавказ позже была широко использована в селекции яровой пшеницы во всем мире. До 70% линий CIMMYT (International Maize and Wheat Improvement Center) в 1980–1990 гг. имели эту транслокацию, но к настоящему времени их доля составила только 30% (Singh et al., 2006). Раса Ug99 отличалась вирулентностью не только к сортам с геном Sr31, но и к другим сортам с неизвестными генами устойчивости, которые были устойчивы к другим расам из природной популяции в США ( Jin, Singh, 2006).

Широкое распространение этой расы угрожает развитию пандемии в первую очередь в Северной Африке и на Азиатском континенте. В настоящее время она распространилась на территорию Кении (2002), Эфиопии (2003), Йемена (2006), Ирана (2007) (Nazari et al., 2009). Очевидно, что распространению расы Ug99 будут способствовать направление и интенсивность воздушных потоков от восточной Африки в сезон выращивания пшеницы, наличие широко возделываемых восприимчивых сортов в зоне возможной миграции и благоприятные условия для развития болезни от первичного очага. Имея пример распространения расы желтой ржавчины, вирулентной к сортам пшеницы с геном Yr9 из Восточной Африки через Аравийский полуостров в Среднюю и Юго-Восточную Азию можно предположить вероятный путь распространения расы Ug99 (Hodson et al., 2005).

В зоне потенциальной миграции пшеница является доминирующей культурой (примерно 19% от мирового производства), население этого региона составляет около миллиарда человек. Эпифитотии стеблевой ржавчины могут привести не только к огромному экономическому ущербу, но и к драматическим социальным последствиям. Известно, что огромные площади в Пакистане и Индии заняты всего двумя сортами PBW343 и Inqualab 91, которые восприимчивы к расе Ug99 (Singh et al., 2006). Определено, что 80% сортов пшеницы в мировом ее производстве восприимчивы к этой расе (Hodson et al., 2009).

CIMMYT в кооперации с ICARDA (Международный центр сельскохозяйственных исследований в аридной зоне) и другими национальными институтами разработали стратегию уменьшения риска возможных эпифитотий, которая включает в себя следующие положения:

1) мониторинг за распространением расы Ug99 из восточной Африки;

2) скрининг имеющихся и создаваемых сортов пшеницы, а также коллекционных образцов на устойчивость к этой расе;

3) распространение источников устойчивости для селекции и устойчивых сортов для возделывания в регионах возможного риска;

4) улучшение высокоурожайных, адаптированных к местным условиям сортов путем рекуррентной селекции с использованием генетически разнообразных доноров устойчивости (www.globalrust.org).

Перспективными для использования в селекции являются следующие гены специфической устойчивости эффективные против расы Ug99: Sr24, Sr25, Sr26, Sr28 и Sr36. Следует отметить, что перечисленные гены устойчивости могут быть неэффективными в отношении известных рас возбудителя стеблевой ржавчины. Так в Южной Африке и Индии имеются расы вирулентные к сортам с геном Sr24; гены Sr28 и Sr36, с высокой частотой встречаются в сортах мягкой озимой пшеницы в США и расы, отличающиеся вирулентностью к этим генам также обычно встречаются в природных популяциях возбудителя. Вследствие этого такие гены могут быть использованы в селекции только в комбинации с другими, эффективными против остальных рас паразита. Расы возбудителя стеблевой ржавчины вирулентные к сортам с геном Sr25 пока не выявлены. Известно, что гены Sr24 и Lr24 (устойчивость к бурой ржавчине) и Sr25 и Lr19 тесно сцеплены (Singh et al., 2006). Таким образом, сорта пшеницы с генами устойчивости к бурой ржавчине Lr24 и Lr19 будут устойчивы и к расе Ug99 стеблевой ржавчины.

К сожалению, следует констатировать, что устойчивость большинства российских сортов к расе Ug99 не известна. Из 35 российских сортов, испытанных в Кении в 2006 г., только один проявил среднюю устойчивость (15–30% развитие болезни), остальные были отнесены в группу восприимчивых (Singh et al., 2006). Совершенно очевидно, что информация об устойчивости к расе Ug99 как селекционного материала, так и возделываемых в России сортов пшеницы необходима для уменьшения риска развития эпифитотии.

^ Региональные системы интегрированной защиты растений

Долженко В. И.
Всероссийский НИИ защиты растений (ВИЗР), Санкт-Петербург


В соответствии с Отраслевой научно-технической программой Россельхозакадемии на 2006–2010 годы перед учеными по защите растений стоит задача по разработке региональных систем управления процессами фитосанитарного оздоровления агроценозов.

Термин система можно расшифровать как определенный порядок в расположении и связи методов, приемов, технологий и т. п.

Только зональные системы защиты растений (ЗСЗР) представляют собой завершенный цикл исследований и являются востребованной научной продукцией, в которой сведены воедино разработанные средства, приемы, методы и технологии.

ЗСЗР должны базироваться на общих подходах и положениях современной защиты растений с учетом долговременных механизмов саморегуляции фитосанитарного состояния агроэкосистем и особых токсикологических и экологических требований к производству определенных видов сельскохозяйственной продукции. Мероприятия в ЗСЗР должны быть ориентированы на исчерпывающее применение всего набора защитных мер, т. е. на полную интеграцию, при которой химические допускаются только в критических ситуациях.

Какие же факторы являются определяющими при разработке зональных систем защиты растений?

В работах видных ученых – земледелов А. Л. Иванова, В. И. Кирюшина, А. В. Захаренко и других – определяющим фактором выделяется система земледелия, система обработки почвы, севообороты. В. В. Глуховцев, Н. В. Войтович, Б. И. Сандухадзе и другие – выделяют сорта, удобрения, севообороты.

В. А. Захаренко выделяет агротехнические и экологические основы. А. А. Жученко (2004) отмечает, что в числе факторов, определяющих зональную специфику интегрированной системы защиты растений, находятся видовая и сортовая структура агрофитоценозов, почвенно-климатические и погодные условия, видовой состав и темпы генотипической изменчивости вредных видов.

В последнее десятилетие учеными ВИЗР были разработаны, апробированы, утверждены НТС различного уровня и изданы зональные системы защиты зерновых культур для разных регионов Российской Федерации.

В 1998 году сотрудниками ВИЗР совместно с Белгородским НИИСХ и СТАЗР разработаны и внедрены «Рекомендации по защите озимой пшеницы от комплекса вредных организмов в Белгородской области». В этой работе уточнены наиболее вредоносные организмы, порядок и методы мониторинга, дана система мероприятий по комплексной защите озимой пшеницы.

Результатом многолетних исследований, проводимых в Ростовской области сотрудниками ВИЗР явилась разработка зональной системы защиты озимой пшеницы под названием «Рекомендации по защите озимой пшеницы от комплекса вредных организмов в Ростовской области» (2002). В работе определены наиболее значимые виды вредителей, болезней и сорняков, даны виды и характер повреждений, вредоносность, ЭПВ. Система защиты озимой пшеницы включает все агротехнические приемы возделывания культуры в данной зоне (севооборот, способы и технологии обработки почвы, удобрения, сорта), специальные защитные мероприятия (обработка семян и вегетирующих растений), технику. Сама система защитных мероприятий дана в виде таблицы. Приведены наиболее эффективные и экологически приемлемые средства защиты растений. Важной составляющей «Рекомендаций…» является наличие раздела по оценке экономической эффективности применения как всей системы в целом, так и отдельных мероприятий.

В 2005 году завершена разработка и издана работа «Защита зерновых культур от вредителей, болезней и сорняков в Нижегородской области». В работе представлена зональная система защиты зерновых культур от комплекса вредных организмов. Опыт использования данной системы показал, что комплексное сочетание необходимых мероприятий, средств химизации и агроприемов гораздо выгоднее, чем раздельное и некомплексное их применение. Предложенная ЗСЗР рассчитана, в основном, на центральные районы области, базируется на общепринятой в зоне технологии возделывания зерновых культур и дается как типовая схема. Оптимальное сочетание различных мероприятий и технологий позволяет успешно защищать зерновые культуры.

В 2006 году разработана и издана работа ВИЗР «Защита яровой пшеницы от вредителей, болезней и сорных растений». В работе приводятся схемы организации ЗСЗР, видовой состав вредных организмов, методы мониторинга, методы определения потерь урожая, вредоносность, ЭПВ, основные этапы, методы и средства защиты яровой пшеницы, методы оценки биологической и экономической эффективности системы защиты. Типовая, модельная система защиты яровой пшеницы может быть адаптирована для каждой конкретной зоны региона и хозяйства.

В работе ВИЗР «Экологически малоопасная технология применения пестицидов для защиты озимой и яровой пшеницы от вредителей и болезней в Нижнем Поволжье» (2008) приводятся современные технологии и системы защиты зерновых культур от вредных организмов.

Приведенные выше ЗСЗР могут модернизироваться и дорабатываться под нужды конкретного сельхозтоваропроизводителя. Они могут быть приспособлены под конкретные технологии и орудия обработки почвы, севообороты, сорта, новые средства и технологии защиты сельскохозяйственных культур, фитосанитарные и экономические ситуации.

^ Биологические препараты на основе энтомопатогенных нематод

Данилов Л. Г., Айрапетян В. Г., Нащекина Т. Ю., Бровцева Н. А.
ООО «Биодан», Санкт-Петербург – Пушкин


ГНУ ВИЗР и ООО «БИОДАН» созданы и зарегистрированы на территории РФ два экологически безопасных биологических препарата на основе энтомопатогенных нематод НЕМАБАКТ и ЭНТОНЕМ-F .

Для этих препаратов разработаны технологии производства и применения против многих видов вредных насекомых, из которых отдельные технологии запатентованы. У авторов, разработчиков препаратов имеется необходимая научно-техническая документация на препараты.

Препараты являются новым видом продукта и при условии создания промышленных производств, они позволят решить проблему защиты растений от насекомых вредителей, обитающих в почве, против которых в нашей стране практически отсутствуют эффективные средства защиты.

Многие узлы промышленной технологии уже разработаны и включены в созданную и функционирующую на базе ВИЗР опытно-технологическую линию и, таким образом, впервые в нашей стране появилась реальная возможность создания промышленных производств по наработке немабакта и энтонема-F.

По результатам Государственных испытаний биологическая эффективность препаратов установлена против следующих видов насекомых-вредителей сельского хозяйства: трипсы – 86–98%; сверчки на 4 сутки – 77,9% и на 30 сутки – 100%; минирующие мухи – 80–90%; долгоносики – 64–100%; на шампиньонах против грибных комариков – 60–90%, проволочники на картофеле и кукурузе – 97,9%, капустные мухи – 60–90%, яблонная и сливовая плодожорки – 80–100%, личинки колорадского жука – 80%, вишневая муха – 85%, облепиховая муха – 93–100%. медведка – 80%, личинки майского хруща – 70–90%, смородинная стеклянница – 88,8%.

^ ФАКТОРЫ УПРАВЛЕНИЯ ПРОДУКТИВНОСТЬЮ ПОСЕВОВ В ИНТЕНСИВНЫХ ТЕХНОЛОГИЯХ

Лекомцев П. В., заведующий сектором, к. с.-х. н.,
Воропаев В. В., заместитель директора МОС, к. с.-х. н.,
Якушев В. В., заведующий сектором, к. с.-х. н.,
^ Воропаева Е. В., ст. н. с., к. с.-х. н.,
Комаров А. А., заведующий отделом. д. с.-х. н.,
Матвиенко Д. А., ведущий инженер


Управление продуктивностью растений в интенсивных технологиях, где используется прецизионная техника, обеспечивающая коррекцию биопродуктивности в условиях неоднородности состояния растительного покрова, можно отнести к точному растениеводству, входящему в состав точного земледелия (ТЗ). В комплексных полевых исследованиях оценивались следующие факторы управления продуктивностью растений: четыре варианта интенсификации (рассматривались как фактор основного питания растений), три варианта внесения азотных подкормок (фактор коррекции питания растений, включающий сплошное внесение, внесение удобрений с коррекцией по гиро – N сенсору и по результатам дешифровки аэрофотоснимков. Изучались также два способа внесения средств защиты растений, включая сплошное внесение и по результатам дешифровки аэрофотоснимков. Кроме того, в качестве гормонального регулятора интенсификации роста и развития растений оценивался новый препарат «Стимулайф», применяемый в оптимальной концентрации при обработке вегетирующих растений нормой 200 л/га.

В экспериментах установлено, что основным фактором управления продуктивностью растений являются не только сами по себе минеральные удобрения, сколько адресная их поставка растениям в пространстве и во времени. В среднем за три года исследований дифференцированное внесение средств химизации привело к получению прибавки урожая на 20 ц/га к экстенсивному варианту. По отношению к высокоинтенсивному варианту, где средства химизации вносили традиционным (сплошным) методом, прибавка составила более 10 ц/га.

Расчет экономической эффективности использования средств химизации показал, что при использовании дифференцированного внесения основного удобрения, а также проведения подкормок с использованием данных расшифровки аэрофотоснимков или использования гидро N – сенсора дает существенный экономический эффект (табл. 1).

За последние два года исследований, когда использовался весь спектр дифференцированного внесения средств химизации экономия составила 2243 руб/га. Необходимо отметить, что за счет более сбалансированного питания при дифференцированном использовании средств химизации увеличивается не только валовой сбор урожая, но и его качество.

Таблица 1

Экономическая эффективность дифференцированного применения средств химизации при выращивании яровой пшеницы на МОС АФИ (среднее 2007–2008 гг.)

^ Показатель Экстенсивный вариант Высокоинтенсивный вариант Дифференцированное использование средств химизации

Затраты (топливо, семена, зарплата) руб/ 1 га 2316,98 2381,15 2381,15

Затраты (удобрения при посеве) руб/ 1 га - 3386,10 1320,94

Затраты (гербициды) руб / 1 га - 229,50 169,83

Подкормки руб/ 1 га - 408,0 289,68

Регулятор роста + инсектициды + фунгициды руб / 1 га - 2293,0 2293,0

Итого затрат руб. / га 2316,98 8697,75 6454,6

Урожай амбарный ц/га 23,2 33,9 45,4

Цена реализации руб / 1 кг 4,50 6,15 6,15

Стоимость продукции 10440,0 20 848,5 27 921,0

Доход руб / 1 га 8123,02 12 150,75 21 466,4

+/- доход к контролю руб/ 1 га - 4027,73 13 343,4


Использование дифференцированного внесения средств химизации при выращивании зерна яровой пшеницы в предыдущие годы увеличивало содержание сырого белка и сырой клейковины на 23,6…49,1% и 37.5…73,7% соответственно, что естественным образом сказывается на цене получаемой продукции. Так, за последние два года, когда использовались дифференцированное внесение средств химизации, удалось получить чистый доход в размере 13 300 руб/га, что на 8 тыс. руб. больше, чем при использовании средств химизации традиционным методом.

Однако, после того как растения будут обеспечены основными факторами роста и развития, что может реализовать система ТЗ уже в ближайшем будущем, дальнейшую интенсификацию роста и развития растений призваны обеспечить новые сорта и средства их активации. В этой связи институтом в настоящее время разрабатываются новые средства регуляции роста и развития растений, к их числу относится новый высокоэффективный гумусовый препарат «Стимулайф». На основании полевых экспериментов установлено, что эффективность использования фиксированных доз и концентраций гуминовых препаратов (Стимулайф) возрастает с интенсификацией технологий: с 1–10% до и 13–23% прибавки к соответствующему минеральному фону.

^ ТОЧНОЕ ЗЕМЛЕДЕЛИЕ – ПУТЬ ПОВЫШЕНИЯ ПЛОДОРОДИЯ И УРОЖАЙНОСТИ КУЛЬТУР В ПОЛЕВЫХ СЕВООБОРОТАХ НА АВТОМОРФНЫХ ДЕРНОВО-ПОДЗОЛИСТЫХ ПОЧВАХ НЕЧЕРНОЗЕМЬЯ

Банкин М. П., ведущий научный сотрудник АФИ, д. с.-х. н.,